Chemiedidaktik heute bietet den Studierenden und Studienreferendaren des Chemielehramts praxisnahes Überblickswissen mit vielen Beispielen aus dem aktuellen Unterricht, mit Experimenten, Übungsaufgaben und schulrelevanten Ergebnissen der Lehr- und Lernforschung zu jedem Thema. Die Autoren behandeln mit ihrem erprobten Konzept nicht nur die klassischen Probleme der Chemiedidaktik, sondern widmen sich auch ausführlich den modernen Themen wie Chemie im Alltag, Schülervorstellungen, Medien und Motivation. 23 Stereobilder unterstreichen die Bedeutung chemischer Strukturen für das Verständnis der Chemie. Im zweiten Teil des Buches vertiefen und erweitern zehn umfangreich dargestellte Seminarthemen das Wissen und die chemiedidaktische Kompetenz der Studierenden und Lehramtskandidaten.

Einführung in das "Tortenschema" zur Chemiedidaktik

1 Schülervorstellungen
1.1 Fachliche Schwerpunkte - Theorien aus der Geschichte der Naturwissenschaften
1.2 Lernende - Empirische Hinweise auf Schülervorstellungen
1.3 Vermittlungsprozesse - Berücksichtigung der Schülervorstellungen
1.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Schülervorstellungen und Umgangssprache
Literatur
Übungsaufgaben zu "1 Schülervorstellungen"
Experimente zu "Schülervorstellungen"
2 Motivation
2.1 Lernende - Entwicklungsstand, Einstellungen und ursprüngliche Vorstellungen
2.2 Vermittlungsprozesse - Möglichkeiten zum Autbau sachbezogener Motivation
2.3 Fachliche Schwerpunkte - experimentelle Fertigkeiten
2.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Motivation durch Alltagssprache und Medien
Literatur
Übungsautgaben zu "2 Motivation"
Experimente zu "2 Motivation"
3 Unterrichtsziele
Allgemeindidaktische Einführung
3.1 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Richtlinien und Lehrpläne
3.2 Lernende - kognitive Entwicklung, Präkonzepte, Einstellungen, Interessen
3.3 Fachliche Schwerpunkte - Chemieunterricht als Spiralcurriculum
3.4 Vermittlungsprozesse - Methodenvielfalt zur Realisierung von Unterrichtszielen
Literatur
Ubungsaufgaben zu "3 Unterrichtszicle"
Schema für einen Unterrichtsentwurf (Vorschlag)
4 Medien
4.1 Vermittlungsprozesse - Vielfalt der Medien für den Chemieunterricht
4.2 Fachliche Schwerpunkte - sachliche Angemessenheit von Medien
4.3 Lernende - Medien und Abstraktionsfahigkeit
4.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Massenmedien
Literatur
Ubungsautgaben zu "4 Medien"
Experimente zu "4 Medien"
5 Experimente
5.1 Fachliche Schwerpunkte - Experiment, Experimentiertähigkeiten, Sicherheit
5.2 Vermitt1ungsprozesse - Funktionen, Auswahlkriterien und Formen des Experiments
5.3 Lernende - Spieltrieb und Neugierverhalten, experimentelle Fertigkeiten
5.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Umwelt- und Alltagsbezüge, historische Entwicklungen
Literatur
Übungsaufgaben zu "5 Experimente"
Praktikum zu "5 Experimente"
Experimente zu Alkalimetallen
6 Modelle, Modellvorstellungen
6.1 Fachliche Schwerpunkte - Modelle und deren Funktionen
6.1.1 Modellbegriff und Erkenntnis in den Naturwissenschaften
6.1.2 Denkmodelle in der Chemie
6.1.3 Anschauungsmodelle in der Chemie
6.2 Vermittlungsprozesse - Modelle und deren fachdidakti sche Funktionen
6.2.1 Vermittlung chemischer Sachverhalte durch Modellvorstellungen
6.2.2 Anpassung und Erweiterung von Modellen im Chemieunterricht
6.2.3 Weitere Funktionen von Modellen und Modellvorstellungen
6.3 Lemende - Erfahrungen mit Modellen
6.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - interdisziplinäre Modellvorstellungen
Literatur
Übungsaufgaben zu "6 Modelle und Modellvorstel lungen"
Praktikum: Strukturen der Metalle und Salze
Losungen lind Zeichnungen zu den Aufgaben
7 Fachsprache und Symbole
7.1 Fachliche Schwerpunkte - Begriffe, Symbole, Größen, Einheiten
7.1.1 Système Internationale und abgeleitete Einheiten
7.1.2 Schulrelevante Grollen und Einheiten
7.1.3 Schulrelevante Fachbegriffe
7.2 Vermittlungsprozesse - Alltagssprache ? Fachsprache ? Symbolsprache
7.2.1 Verkniipfung von Alltagssprachc und Fachsprache
7.2.2 Die chemische Symbolsprache
7.2.3 Ableitung erster chemischer Symbole Unterricht
7.3 Lernende - Schülervorstellungen zu Strukturen und Symbolen
7.4 Gesellschafiliche Bezugsfelder - Wie weit versteht der Laie die Fachsprache?
Literatur
Ubungsaufgaben zu "7 Fachsprache lind Symbole"
8 Alltag und Chemie
8.1 Lernende - Neugier und Interesse
8.2 Fachliche Schwerpunkte - Fachsystematik versus Alltagschemie
8.3 Vermittlungsprozesse - Fachsystematik plus Alltagschemie
8.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder - Rollenspiele und Umweltbildung
Literatur
Ubungsaufgaben zu "8 Alltag lind Chemie"
Experimente zu "8 Alltag und Chemie"
9 Der "Horror vacui" in den Vorstellungen zum Teilchenkonzept
9.1 Ist das Vakuum wirklich leer?
9.2 Vorstellungen aus vergangenen Jahrhunderten
9.3 Horror-vacui-ähnliche Vorstellungen bei Schülem
9.4 Foigerungen für den Unterricht
Literatur
Experimente zu "9 Horror vacui"
10 Raumvorstellung zur Struktur von Teilchenverbänden
10.1 "Raurnvorstellung" als Faktor del Intelligenz
10.2 Eigene Untersuchungsergebnisse
10.3 Del Raumvorstellungstest (RVT)
10.4 RVT-Untersuchungen im Raum Münster.
10.5 RVT-Leistungen von Jugendlichen aus Deutschland und Äthiopien
Literatur
11 Runge: Bilder, die sich selber malen, als Motivationshilfen für den Chemieunterricht
11.1 Runges Bilderbücher
11.2 Diskussion der Quellenmaterialien im Unterricht
11.3 Nachschaffung von Runge-Bildern mit heutigen Mitteln
Literatur
12 Organische Chemie nach dem PIN-Konzept - phaänomenorientiert, integrativ und vernetzt
12.1 Ordnen unbekannter Stoffe mit unbekannt en Reagenzien
12.2 Vernetzung der Steffe durch Synthesebeziehungen
12.3 Untersuchung von Haush altsstoffen
12.4 Entdeckung weiterer Synthesebeziehungen
12.5 Der Sprung auf die Ebene der Teilchen
12.6 Anwendung der Formeln ("Struktur-Eigenschafts-Denken")
12.7 Integration weiterer Steffe
12.7.1 Untersuchung eines Naturstoffs
12.7.2 Erarbeitung des Begriffs der homologen Reihe
12.7.3 Viele Wege führen zur Essigsäure
12.8 Weitere assoziierbare Experimente und Konzepte
12.9 Erfahrungen mit dem PIN-Konzept in der Lehrerausbildung
12.10 Erfahrungen mit dem PIN-Konzept im Chemieunterricht der Sekundarstufe II
12.10.1 Beurteilung durch die Lehrer
12.10.2 Beurteilung durch die Schüler
12.10.3 Vortestleistung en der Schüler
12.10.4 NachtestIeistungen der Schüler.
12.11 Schluss
Literatur
13 Konzeption des strukturorientierten Chemieunterrichts
13.1 Chemische Strukturen in der heutigen Chemie
13.2 Chemische Strukturen als Grundlage zur Interpretation von Reaktionen
13.3 Der Ionenbegriff auf der Ebene des Daltonmodells
13.4 und Ionen als Grundbausteine der Materie
13.5 Verknüpfung von Atomen und Ionen Gittern und Molekülen
13.5.1 Verknüpfung von Metall-Atomen ("Iinks und links im PSE")
13.5.2 Reaktionen der Metalle - Umgruppierung von Metall-Atomen
13.5.3 Verknüpfung von Ionen ("Iinks und rechts im PSE")
13.5.4 Reaktionen der Salze - Urngruppierung von Ionen
13.5.5 Verknüpfung von Nichtrnetall-Atomen ("rechts und rechts im PSE")
13.5.6 Reaktionen der - Nichtmetalle Umgruppierung von Molekülen
13.6 Strukturvorstellungen im Spiralcurriculum
13.6.1 Zum Teilchenmodell in der Prirnarstufe
13.6.2 Zum Teilchenmodell im Anfangsunterricht Chemie (Klassenstufe 7 oder 8)
13.6.3 Zum Daltonschen Atommodell im Chemieunterricht (Klassenstufe 8 oder 9)
Literatur
14 Stereobilder zum Training des Raumvorstelungsvermögens
14.1 Einführung
14.2 Kristallstrukturen von Metallen und Legierungen
14.2.1 Hexagonal dichteste Kugelpackung (Motiv 1)
14.2.2 Kubisch dichteste Kugelpackung (Motiv 2)
14.2.3 Kubisch innenzentrierte Kugelpackung (Motiv 3)
14.2.4 Zusarnmenhang zwischen kubisch innenzcntrierter und kubisch dichtester Kugelpackung (Motiv 4)
14.2.5 Lückenverteilung in der kubisch dichtesten Kugelpackung (Motiv 5)
14.2.6 Lückenverteilung in der hexagonal dichtesten Kugelpackung (Motiv 6)
14.2.7 Größeder Tetraederlücken in dichtesten Kugelpackungen (Motiv 7)
14.2.8 Größe der Oktacderlücken in dichtesten Kugelpackungen (Motiv 8)
14.3 Kristallstrukturen von Ionenverbindungen
14.3.1 Natriumchlorid NaCl - eine kubisch dichteste Packung mit vollständig besetzten Oktaederlücken (Motiv 9)
14.3.2 Nickelarsenid NiAs - eine hexagonal dichteste Packung mit vollständig besetzten Oktaederlücken (Motiv 10)
14.3.3 Cadmiumchlorid CdCl2 - eine kubisch dichteste Packung mit zur Hälfte besetzten Oktaederlücken (Motiv 11)
14.3.4 Cadmiumiodid Cdl2 - eine hexagonal dichteste Packung mit zur Hälfte besetzten Oktaederlücken (Motiv 12)
14.3.5 Zinkblende ZnS - eine kubisch dichteste Packung mit zur Hälfte besetzten Tetraedcrlücken (Motiv 13)
14.3.6 Wurtzit ZnS - cine hexagonal dichtcste Packung mit zur Hälite besetzten Tetraederlücken (Motiv 14)
14.3.7 Perowskit CaTiO3 - eine kubisch dichteste Mischpackung mit einem Viertel besetzten Oktacderlücken (Motiv 15)
14.3.8 Spinell MgAl2O4 - eine kubisch dichteste Packung mit zur Hälfte besetzten Oktaederlücken und zu ein Achtel besetzten Tetraederlucken (Motiv 16)
14.4 Kristallstrukturen mit kovalenten Bindungen
14.4.1 Selen - eine hexagonale Packung eindimensional infiniter Moleküle (Motiv 17)
14.4.2 Quarz - eine hexagonale Raumnetzstruktur (Motiv 18)
14.4.3 Graphit - eine hexagonale Packung zweidimensional infiniter Moleküle (Motiv 19)
14.4.4 Diamant - ein dreidimensional infinites Riesenmolekül mit kubischer Symmetrie (Motiv 20)
14.5 Von den Bravais-Gittem den Raumgruppen
14.5.1 Die neun rechtwinkligen Bravais-Gitter (Motiv 21)
14.5.2 Symmetriegerüste einiger rechtwinkliger Bravais-Gitter (Motiv 22)
14.5.3 Ausfall potenzieller rechtwinkliger Bravais-Gitter (Motiv 23)
Literatur
15 Simulationsspiele für den Chemieunterricht
15.1 Adsorptionschromatographie
15.2 Verteilungsg1eichgewichte
15.3 Kristallisation
15.4 Entmischung
15.5 Lichtabsorption
15.6 Sedimentationsgleichgewichte und Energieverteilung
15.7 Radioaktiver Zerfall
15.8 Monomolekulare Reaktion
15.9 Bimo lekulare Reaktion
15.10 Folgereaktion
15.11 Parallelreaktion
15.12 Gleichgewichtsreaktion
15.13 Katalyse und Autokatalyse
15.14 Oszillierende Reaktionen
15.15 Schluss
Literatur
16 Max von Laue: Ein Experiment verifiziert zwei große Theorien
16.1 Kristallgitterhypothesen von Kepler, Haüy, Bravais und Sohncke
16.2 Röntgen's Entdeckung einer "neuen Art von Strahlen"
16.3 Laue's geniale Idee
16.4 Zur Prüfung von Hypothesen im Chemieunterricht
16.5 Das Prin zip der Rönrgenstrukturanalyse im Chemieunterricht
16.5.1 Experimente zur Interferenz von Laserstrahlen
16.5.2 Experimente mit einem Schulröntgengerät
Literatur
17 Watson und Crick: Nobelpreisträger spielen mit Modellen
Literatur
18 Kekulé: Benzol und die Geschichte der Struktursymbole
18.1 Vorstellungen und Symbole vor dem Karlsruher Kongress 1860
18.2 Der Weg Kekulé's von der Typentheorie zur Strukturtheorie
18.3 Chronologische Zusarnrnenfassung
18.4 Chemiedidaktische Foigerungen für den Unterricht
Literatur
Sachwortverzeichnis.