WESTFÄLISCHE-WILHELMS- UNIVERSITÄT Referat 1: Stoffe und Eigenschaften Didaktik Seminar...

WESTFÄLISCHE-WILHELMS-UNIVERSITÄT

Referat 1:

Stoffe und Eigenschaften

Didaktik Seminar

Fehlvorstellungen in der Chemie: Diagnose und Korrektur

N. Hambach/ H. Ohletz 2

Gliederung

• Einführung• Animistische Sprechweisen• Umwandlungskonzepte• Mischungskonzepte• Vernichtungsvorstellungen• Verbrennungsvorstellungen• Gase und Substanzbegriff• Zusammenfassung


• Ziel des Chemieunterrichts:Erklärung von Alltagsphänomenen

• Anknüpfen an Anschauungen der Schüler

• Verändern fehlerhafter Präkonzepte durch naturwissenschaftliche Modellvorstellungen

- kritische Diskussionen- Einsatz geeigneter

Medien

• Einführung• Animistische

Sprechweisen• Umwandlungs-

konzepte• Mischungskonzepte• Vernichtungs-

vorstellungen• Verbrennungs-

vorstellungen• Gase und

Substanzbegriff• Zusammenfassung


• „Der Animismus bezeichnet die Annahme immaterieller Wesenheiten: die Vorstellung der Personifizierung, […] phantastische Belebungen der Erscheinungen in Natur…“ (Quelle: Wikipedia)

• Nach Piaget: Stadium konkreter Denkoperationen

Umschreibung konkret-bildhaft und magisch-

animistisch

• Einführung

• Animistische Sprechweisen

Fehlvor-

stellungenUnterrichts-

konzepte

• Umwandlungs-konzepte

• Mischungskonzepte• Vernichtungs-





• Beispiele:„Das Holz will nicht brennen.“

„Säuren zerfressen unedle Metalle.“

„Natrium reagiert mit Wasser wie bei einer Brausetablette.“

• Einführung


Fehlvor-


konzepte







• Sprechweisen nicht korrigieren

• Aber: Korrektur falscher Vorstellungen

„Willen“ des Holzes vs.

(äußere) Bedingungen

• Einführung


Fehlvorstellungen

Unterrichts-konzepte







• Schüler: dieselben Stoffe mit neuen Eigenschaften (Stoff als Eigenschaftsträger)

„Umwandlungskonzept“

• Beispiele:

„Kupferdächer werden grün.“

„Eisen färbt sich rostig braun.“

• Chemische Reaktion:

Entstehen neuer Stoffe mit neuen Eigenschaften


Sprechweisen

• Umwandlungskonzepte

Fehlvor-stellungen

Unterrichts-

konzepte






• Demonstration der verschiedenen Stoffe

keine „Umwandlung“ sondern „Neubildung“

• Beispielexperiment:

- Bildung von schwarzem CuO in Brennerflamme (Vorführung)


Sprechweisen


Fehlvorstellungen








Sprechweisen


Fehlvorstellungen







• Weiteres Beispielexperiment:

- Erhitzen von blauem Kupfersulfat (CuSO4

. 5 H2O)

• Irreführung durch historische Namen („Kalkwasser“)


Sprechweisen


Fehlvorstellungen







• Präkonzepte der Schüler:Eisensulfid enthält Eisen und Schwefel Diskussion im Seminar

• Fehler: Anwendung auch auf makroskopische Ebene bei homogenen Substanzen



konzepte

• Mischungs-konzepte

Fehlvor-

stellungenUnterrichts-konzepte

• Vernichtungs-vorstellungen

• Verbrennungs-vorstellungen

• Gase und Substanzbegriff

• Zusammenfassung


• Vorführen heterogener Gemische und zugehöriger homogener Reinstoffe

• Wichtig: Sowohl Elemente als auch Verbindungen können Reinstoffe sein



konzepte


Fehlvorstellungen





• Zusammenfassung




konzepte


Fehlvorstellungen





• Zusammenfassung


• Vernichtungskonzept:

Bei chemischen Reaktionen können Stoffe vernichtet werden

• Beispiele:

„Wasser verdunstet.“

„Kerzen und Benzin verbrennen.“

„Metalle werden zersetzt.“• Vernichtungskonzept vs.

Gesetz der Erhaltung der Masse (Lavoisier)



konzepte• Mischungskonzepte

• Vernichtungsvorstellungen

Fehlvor-


konzepte



• Zusammenfassung


• Reflexion der Präkonzepte mit den Schülern

• Hinweis auf Aggregatzustands-änderungen

• Experimente

- Verdunstung von Aceton

- Reaktion von Lithium mit Wasser (Vorführung)



konzepte• Mischungskonzepte

• Vernichtungsvorstellungen

Fehlvorstellungen

Unterrichts-

konzepte



• Zusammenfassung


• Verbrennungsvorstellungen Teil der Vernichtungsvorstellungen

• Präkonzept durch Beobachtung:

„Beim Verbrennen verschwindet ‚etwas‘.“

• Vergleich mit Phlogiston

(Georg E. Stahl)




vorstellungen

• Verbrennungsvorstellungen

Fehlvor-


konzepte


• Zusammenfassung


• Aufmerksamkeit der Schüler auf den Umsatz des Brennstoffs mit Luft lenken

• Kenntnisse zur Brandbekämpfung heranziehen

- Feuerlöscher

- Löschdecke

- Sand

- Kühlen mit Wasser (Diskussion)




vorstellungen


Fehlvorstellungen



• Zusammenfassung


• Experimente:- Reaktionen der Brennstoffe in reinem Sauerstoff- Brennende Kerzen und ihr

Erlöschen unter einem Gefäß(„Sichtbarmachen“ des

Gases)- Bildung von CuO

• Experiment zur vermeindlichenMassenabnahme:- Brennende Kerze auf der

Waage(Vorführung und Diskussion)




vorstellungen


Fehlvorstellungen



• Zusammenfassung


• Präkonzept resultiert aus Alltagssprache:Luft hat keine Masse Keine Substanz

• Aussagen von Schülern:- „Farblose Gase sind Luft.“- „Gase sind gefährlich.“- „Gas ist leichter wie eine feste Substanz, es kann überall

hinschweben und vordringen.“

• Flüssiggas ???

• Überwindung falscher Präkonzepte oftmals schwierig





vorstellungen

• Gase und Substanz-begriff

Fehlvor-


konzepte

• Zusammenfassung


• Konzept: Gase für Schüler sichtbar und wägbar machen- Temperaturabhängigkeit

(z. B. Vorführung von flüssigem Stickstoff)

- Druckabhängigkeit(z. B. Komprimierung von Butangas)

- Evakuierung und Befüllen von Glaskugel

• Unterscheidung von Gasen durch geeignete Nachweis-reaktionen





vorstellungen

• Gase und Substanz-begriff

Fehlvorstellungen


• Zusammenfassung


• Präkonzepte diskutieren und vergleichen

• Individuelle Interpretationen einfordern

• Gewohnte Sprechweisen der Schüler nicht korrigieren

• ABER: Falsche Vorstellungen durch geeignete Experimente verändern

• Nachhaltigkeit durch ständige Wiederholung, auch bei neuen Erscheinungen






Substanzbegriff

• Zusammen-fassung


VIELEN DANK FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

FRAGEN?

Handout: [email protected]

Date post:	05-Apr-2015
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