HansHans--Dieter BarkeDieter Barke
UniversitUniversitäät Mt Müünsternster
Struktur der Materie Struktur der Materie –– Diagnose, Diagnose, PrPräävention und Korrektur von vention und Korrektur von Fehlvorstellungen Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
22
Struktur der Materie Struktur der Materie –– Diagnose, PrDiagnose, Präävention und vention und Korrektur von Fehlvorstellungen Korrektur von Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
33
Struktur der Materie Struktur der Materie –– Diagnose, PrDiagnose, Präävention und vention und Korrektur von FehlvorstellungenKorrektur von Fehlvorstellungen
..
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
44
Struktur der Materie Struktur der Materie –– Diagnose, PrDiagnose, Präävention und vention und Korrektur von FehlvorstellungenKorrektur von Fehlvorstellungen
..
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
55
Sileshi Yitbarek, Ethiopia: Sileshi Yitbarek, Ethiopia:
1.1 1.1 JohnstoneJohnstone´́s Triangular Model (Johnstone, 2000)s Triangular Model (Johnstone, 2000)
Macro and Tangible
RepresentationalSubmicroscopic
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
66
1.31.3 MahaffyMahaffy´́s Tetrahedral Model + s Tetrahedral Model + ……. (Mahaffy 2004, 2006). (Mahaffy 2004, 2006)
1.2 Barke1.2 Barke´́s Structural Oriented Model (Barke 2001)s Structural Oriented Model (Barke 2001)
Human Element
Structural Image Chemical Symbols
Macro
Macro
Structural Image Chemical SymbolsMicro
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
77
Human Element Human Element (Zeichnung eines 16(Zeichnung eines 16--JJäährigen, hrigen, HilbingHilbing 2000)2000)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
88
Human Element Human Element (Zeichnung einer 12(Zeichnung einer 12--JJäährigen, hrigen, HilbingHilbing 2000)2000)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
99
StructuralStructural imageimage(Beispiel aus dem Schulbuch (Beispiel aus dem Schulbuch „„Chemie heuteChemie heute““, , SchroedelSchroedel))
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1010
StructuralStructural imageimage(Beispiel aus dem Schulbuch (Beispiel aus dem Schulbuch „„Chemie heuteChemie heute““,, SchroedelSchroedel))
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1111
Chemical Chemical SymbolsSymbols
(Chemiedidaktik (Chemiedidaktik –– Diagnose und Korrektur von SchDiagnose und Korrektur von Schüülervorstellungen)lervorstellungen)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1212
Chemical Chemical SymbolsSymbols
(Chemiedidaktik (Chemiedidaktik –– Diagnose und Korrektur von SchDiagnose und Korrektur von Schüülervorstellungen)lervorstellungen)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1313
Struktur der Materie: Diagnose, PrStruktur der Materie: Diagnose, Präävention vention und Korrektur von Fehlvorstellungenund Korrektur von Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke: Dieter Barke: Chemiedidaktik Chemiedidaktik –– Diagnose und Diagnose und Korrektur von SchKorrektur von Schüülervorstellungenlervorstellungen
(Die englische Ausgabe wird(Die englische Ausgabe wirdgegenwgegenwäärtig hergestellt und rtig hergestellt und erscheint 2007: erscheint 2007: MisconceptionsMisconceptionsin Science: in Science: PreventionPrevention, , Diagnosis and Diagnosis and CureCure))
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1414
Struktur der Materie: Diagnose, PrStruktur der Materie: Diagnose, Präävention vention und Korrektur von Fehlvorstellungenund Korrektur von Fehlvorstellungen
UrsprUrsprüüngliche und hausgemachte Fehlvorstellungenngliche und hausgemachte Fehlvorstellungen
PrPrääkonzeptekonzepte:: durch Kinder und Jugendliche mitgebracht durch durch Kinder und Jugendliche mitgebracht durch Beobachtungen in ihrer Lebenswelt: Verbrennung Beobachtungen in ihrer Lebenswelt: Verbrennung „„ETWAS geht in ETWAS geht in die Luftdie Luft““), Stoffverwandlung (), Stoffverwandlung („„Kupfer wird grKupfer wird grüünn““), Gase (), Gase („„sie haben sie haben keine Massekeine Masse““), etc.), etc.
Hausgemachte Fehlvorstellungen:Hausgemachte Fehlvorstellungen: durch falschen Unterricht durch falschen Unterricht oder sehr komplexe Inhalte erworben: Chemisches Gleichgewicht oder sehr komplexe Inhalte erworben: Chemisches Gleichgewicht ((„„alle Substanzen liegen in gleicher Konzentration voralle Substanzen liegen in gleicher Konzentration vor““), Schwache ), Schwache SSääuren (uren („„haben haben pHpH--Wert 3 und hWert 3 und hööherher““), ), Redoxkonzept Redoxkonzept (es ist immer (es ist immer Sauerstoff beteiligtSauerstoff beteiligt““), etc.), etc.
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1515
PrPrääkonzeptekonzepte im Chemieunterrichtim Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1616
PrPrääkonzeptekonzepte im Chemieunterrichtim Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1717
Hausgemachte FehlvorstellungenHausgemachte Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1818
Hausgemachte FehlvorstellungenHausgemachte Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
1919
Hausgemachte FehlvorstellungenHausgemachte Fehlvorstellungen
Antworten aus St. Petersburg (Dr. V. Antworten aus St. Petersburg (Dr. V. DavydowDavydow))
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2020
Struktur der Materie: Diagnose, PrStruktur der Materie: Diagnose, Präävention vention und Korrektur von Fehlvorstellungenund Korrektur von Fehlvorstellungen
SchSchüülerantworten zur Existenz von Teilchen::lerantworten zur Existenz von Teilchen::Wasser hat keine Teilchen Wasser hat keine Teilchen –– ein Tropfen lein Tropfen läässt sich sst sich beliebig breit verschmieren,beliebig breit verschmieren,MagnesiumMagnesium--Teilchen werden bei der Verbrennung Teilchen werden bei der Verbrennung vernichtet,vernichtet,ZuckerZucker--Teilchen verschwinden beim AuflTeilchen verschwinden beim Auflöösen von sen von Zucker, nur das Wasser schmeckt sZucker, nur das Wasser schmeckt süßüß..
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2121
Struktur der Materie: Diagnose, PrStruktur der Materie: Diagnose, Präävention vention und Korrektur von Fehlvorstellungenund Korrektur von Fehlvorstellungen
Zur Konsistenz des TeilchenbegriffsZur Konsistenz des TeilchenbegriffsIn den Eiskristallen gibt es Teilchen, wenn das Eis In den Eiskristallen gibt es Teilchen, wenn das Eis schmilzt, sind die Teilchen weg,schmilzt, sind die Teilchen weg,ZuckerZucker--Teilchen existieren im Kandiskristall, aber Teilchen existieren im Kandiskristall, aber nicht in der Zuckerlnicht in der Zuckerlöösung,sung,BenzinBenzin--Teilchen sind im Benzin, wenn Benzin Teilchen sind im Benzin, wenn Benzin verdunstet, gibt es sie nicht mehr.verdunstet, gibt es sie nicht mehr.
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2222
Modellvorstellung vom Sieden des WassersModellvorstellung vom Sieden des Wassers
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2323
Modellvorstellung vom VerbrennungsvorgangModellvorstellung vom Verbrennungsvorgang
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2424
Modellvorstellung vom VerbrennungsvorgangModellvorstellung vom Verbrennungsvorgang
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2525
Modellvorstellung vom VerbrennungsvorgangModellvorstellung vom Verbrennungsvorgang
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2626
Struktur der Materie: Diagnose und Korrektur Struktur der Materie: Diagnose und Korrektur von Fehlvorstellungenvon Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2727
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2828
Struktur der Materie: Diagnose, PrStruktur der Materie: Diagnose, Präävention vention und Korrektur von Fehlvorstellungenund Korrektur von Fehlvorstellungen
SchSchüülerantworten zum lerantworten zum „„horror vacuihorror vacui““Der Raum zwischen den Teilchen kann nicht leer Der Raum zwischen den Teilchen kann nicht leer sein, sein, ich kann mir nicht vorstellen, dass dort nichts ist,ich kann mir nicht vorstellen, dass dort nichts ist,Irgendwas muss muss ja vorhanden sein, es gibt Irgendwas muss muss ja vorhanden sein, es gibt keinen Ort, wo keinen Ort, wo üüberhaupt nichts ist,berhaupt nichts ist,Der Raum kann ja nicht einfach gar nichts Der Raum kann ja nicht einfach gar nichts enthalten,enthalten,Irgendwas muss doch da sein.Irgendwas muss doch da sein.
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
2929
Modellvorstellungen zum Raum zwischen den Modellvorstellungen zum Raum zwischen den Teilchen eines GasesTeilchen eines Gases
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3030
Struktur der Materie: Diagnose und Korrektur Struktur der Materie: Diagnose und Korrektur von Fehlvorstellungenvon Fehlvorstellungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3131
Modellvorstellung von Modellvorstellung von starken und schwachen Sstarken und schwachen Sääurenuren
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3232
Modellvorstellung von Modellvorstellung von starken und schwachen Sstarken und schwachen Sääurenuren
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3333
Hausgemachte FehlvorstellungenHausgemachte Fehlvorstellungen
Teilchen in starken Teilchen in starken Und schwachen SUnd schwachen Sääurenuren
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3434
Modellvorstellungen zur NeutralisationModellvorstellungen zur Neutralisation
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3535
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3636
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3737
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3838
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
Vorstellungen von Salzen und SalzlVorstellungen von Salzen und Salzlöösungensungen
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
3939
Vorstellungen zu Ionen und IonenbindungVorstellungen zu Ionen und Ionenbindung
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4040
Vorstellungen zu Ionen und IonenbindungVorstellungen zu Ionen und Ionenbindung
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4141
Ionen und IonenbindungIonen und Ionenbindung
Ionen und Ionenbindung (Ionen und Ionenbindung (HilbingHilbing, 2003), 2003)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4242
PrPräävention und Korrektur: vention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine der MaterieAtome und Ionen als Grundbausteine der Materie
Atome und Ionen als Grundbausteine der MaterieAtome und Ionen als Grundbausteine der Materie
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4343
PrPräävention und Korrektur: vention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine der MaterieAtome und Ionen als Grundbausteine der Materie
Atome und Ionen als Grundbausteine der MaterieAtome und Ionen als Grundbausteine der Materie
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4444
PrPräävention und Korrektur: vention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine der Materie und Atome und Ionen als Grundbausteine der Materie und deren Kombination zu Teilchenverbderen Kombination zu Teilchenverbäändennden
1. Metall1. Metall--Atome Atome „„links und links im PSElinks und links im PSE““: :
x Ag x Ag AgAgx x (Metallgitter, kubisch dichteste Kugelpackung)(Metallgitter, kubisch dichteste Kugelpackung)
2. Ionen 2. Ionen „„links und rechts im PSElinks und rechts im PSE““::
NaNa++((aqaq) + Cl) + Cl--((aqaq) ) NaNa++ClCl--(s) (Kochsalzgitter, (s) (Kochsalzgitter, kudiKuPakudiKuPa))
3. Nichtmetall3. Nichtmetall--Atome Atome „„rechts und rechts im PSErechts und rechts im PSE““::
CHCH44(g) + 3 O(g) + 3 O22(g) (g) COCO22(g) + 2 H(g) + 2 H22O(g) (MolekO(g) (Moleküüle)le)
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4545
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4646
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4747
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4848
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
4949
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
5050
RaumvorstellungsvermRaumvorstellungsvermöögen im Chemieunterrichtgen im Chemieunterricht
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
5151
Strategien zur Vermeidung von FehlvorstellungenStrategien zur Vermeidung von Fehlvorstellungen
SchlSchlüüsselexperimente zu Sachverhalten durchfsselexperimente zu Sachverhalten durchfüühren, hren, Fehlvorstellungen bei SchFehlvorstellungen bei Schüülern und Schlern und Schüülerinnen abrufen lerinnen abrufen und diskutieren, schlieund diskutieren, schließßlich zutreffende Vorstellung lich zutreffende Vorstellung vermitteln.vermitteln.Nach SchlNach Schlüüsselexperiment erst das zutreffende Konzept sselexperiment erst das zutreffende Konzept vermitteln, dann bekannte Fehlvorstellungen nennen und vermitteln, dann bekannte Fehlvorstellungen nennen und von Schvon Schüülern das wissenschaftliche Konzept verteidigen lern das wissenschaftliche Konzept verteidigen lassen.lassen.SchSchüülern Sachmodelle und Modellvorstellungen an die lern Sachmodelle und Modellvorstellungen an die Hand geben und selbst bauen lassen, dabei das rHand geben und selbst bauen lassen, dabei das rääumliche umliche VorstellungsvermVorstellungsvermöögen trainieren und weiter entwickeln.gen trainieren und weiter entwickeln.
HansHans--Dieter Barke Dieter Barke -- University of Muenster University of Muenster GermanyGermany
5252
Struktur der Materie Struktur der Materie –– Diagnose, PrDiagnose, Präävention und vention und Korrektur von FehlvorstellungenKorrektur von Fehlvorstellungen
Kontakt:Kontakt:
Prof. Dr. HansProf. Dr. Hans--Dieter BarkeDieter BarkeUniversitUniversitäät Mt Müünsternster
Institut Institut fuerfuer Didaktik der ChemieDidaktik der ChemieFliednerstrFliednerstr. 21. 21
48149 48149 MuensterMuensterhttp://http://wwwwww.uni.uni--muenstermuenster.de/.de/chemiechemie//dcdc
Tel.: 0251/ 83Tel.: 0251/ 83--3938339383EE--Mail: Mail: barkebarke@[email protected]