Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Didaktik der Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Alfred Flint



Tom Wagner
(e-mail: tom.wagner@uni-rostock.de )

Energie im Chemieunterricht - Eine neue experimentelle Unterrichtskonzeption für die Sekundarstufe I und II –

Eine der zentralen gesellschaftlichen Problemstellungen des 21. Jahrhunderts ist die Beantwortung der Frage, wie trotz des zunehmenden Bedarfs an Energie eine steigende und dennoch umweltschonende Energieversorgung ermöglicht werden kann. Der Schule kommt als Ausbildungsstätte kommender Generationen dabei eine bedeutende Rolle zu. Denn der Energie-Begriff ist bei den Schülerinnen und Schülern von Fehlvorstellungen geprägt. Daraus erwuchs das Ziel dieser Arbeit, ein durchgängiges Energie-Konzept für den Chemieunterricht zu entwickeln, an dem sich der Physik- und der Biologieunterricht orientieren können. Auf konzeptioneller Ebene wurden dazu einfache Definitionen für die wichtigsten Begriffe formuliert sowie leicht verständliche und unterstützende Abbildungen entwickelt, die eines der Haupt-Struktur-Elemente des Chemieunterrichts unterstützen sollen: Das Experiment. Auf der praktischen Ebene wurden daher Experimente für die Sekundarstufe I optimiert und neu entworfen, die den Blick auf unterschiedliche Energieformen und Energieumwandlungen lenken. In der Sekundarstufe II liegt der Fokus auf alltagsrelevanten Fragestellungen. Diese dienen als Ausgangspunkt quantitativer Betrachtungen. Daher wurden einfach durchzuführende Experimente entwickelt, mit denen man die unterschiedlichen Aspekte möglichst eindrucksvoll und mit guten Ergebnissen veranschaulichen kann, die letztlich zu einer leicht nachvollziehbaren qualitativen Ableitung der Gibbs-Helmholtz-Gleichung führen.

Despite the raising need for energy, the task of making an environmentally friendly energy supply possible is one of the most important social problems in the 21. century. This is why a peculiar role befits the institution school. Moreover there are various misconceptions about energy that are empirically verified. From this state on, the aim of this work was to develop an energy concept for chemistry classes, that can be an orientation for physics and biology. Therefore simple definitions and comprehensible graphics for important terms were developed to support one of the main elements of chemistry: the experiment. At a practical level some experiments for secondary schools first stage were optimized and some were completely new developed to give students an extensive insight in energy forms and energy conversions. Everday problems are the starting point for the energy concept that has been developed for secondary schools second stage. Experiments have been designed to illustrate several aspects impressive and with good results, leading to an easily comprehensible derivation of the Gibbs-Helmholtz-Equation