Für den Chemieunterricht ergeben sich hieraus besondere Herausforderungen, da die fachlichen und didaktischen Besonderheiten des Faches für SchülerInnen mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen zugänglich gemacht werden müssen. Eine besondere Herausforderung stellt dabei der Übergang von der makroskopischen bzw. phänomenologischen zur submikroskopischen Ebene dar. Dieser Abstraktionsschritt kann für SchülerInnen mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen Schwierigkeiten bereiten. Eine Möglichkeit, diesen Übergang zu unterstützen, bietet der Einsatz von Modellen. Diese können abstrakte naturwissenschaftliche Lerninhalte didaktisch reduzieren und unterschiedliche Zugänge zur Teilchenebene ermöglichen. Damit können sie dazu beitragen, unterschiedlichen Lernvoraussetzungen im Sinne eines inklusionssensiblen Chemieunterrichts Rechnung zu tragen.
Daher stellt sich die zentrale Frage, inwiefern ein für höhere Altersstufen entwickeltes Modell so angepasst werden kann, dass es SchülerInnen im Anfangsunterricht einen inklusionssensiblen und didaktisch reduzierten Zugang zur Teilchenebene ermöglicht. Daran schließt sich die Frage an, welche Kriterien bei einer solchen Anpassung zu berücksichtigen sind.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretische Grundlage der inklusionssensiblen Modellgestaltung
3. Analyse der Lerneinheit „Eier schälen, ohne zu pellen“
4. Konzeption der Überarbeitung für den Anfangsunterricht
5. Didaktische Begründung und Reflexion der überarbeiteten Modelle
6. Fazit
7. Literatur
Zielsetzung und Themen
Das Hauptziel der Arbeit besteht darin zu untersuchen, inwiefern ein für höhere Jahrgangsstufen entwickeltes chemisches Modell so angepasst werden kann, dass es Schülerinnen und Schüler im chemischen Anfangsunterricht einen inklusionssensiblen und didaktisch reduzierten Zugang zur Teilchenebene ermöglicht.
- Grundlagen der allgemeinen Modelltheorie nach Stachowiak und des EMOS-Schemas
- Kriterien der didaktischen Reduktion und inklusionssensible Zugangsebenen nach Goschler
- Analyse und exemplarische Überarbeitung der Unterrichtseinheit „Eier schälen, ohne zu pellen“
- Entwicklung und Konzeption zweier aufeinander aufbauender Modelle für den Anfangsunterricht
- Didaktische Begründung, Reflexion und kritische Würdigung der überarbeiteten Modelle
Auszug aus dem Buch
3. Analyse der Lerneinheit „Eier schälen, ohne zu pellen“
Da die ursprüngliche Lerneinheit für Schüler*innen der Jahrgangsstufe 10 konzipiert wurde, erfolgt im Folgenden keine vollständige Analyse aller Bestandteile und Kriterien. Stattdessen werden exemplarisch diejenigen Aspekte des Modells betrachtet, die für die anschließende Anpassung an den Anfangsunterricht von besonderer Bedeutung sind.
Die ursprüngliche Lerneinheit von Kirchhoff, Simonowski und Wünsch (2021) ist zieldifferent aufgebaut und umfasst drei Gruppen mit unterschiedlichen Fragestellungen und Graden der Anleitung. Ausgangspunkt ist ein „Rubber-Egg“-Video, dessen Inhalte von den Schüler*innen mithilfe eigener Experimente und des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgangs untersucht werden. Dafür werden umfangreiche fachliche Vorkenntnisse vorausgesetzt. Die Schülerinnen sollen bereits mit den Basiskonzepten des Chemieunterrichts, Säuren und Basen, der Säure-Base-Theorie nach Brønsted sowie dem Konzept des pH-Wertes vertraut sein. Zudem werden Kenntnisse über die Nachweise wichtiger Gase vorausgesetzt. Zur Unterstützung stehen verschiedene Hilfsmittel zur Verfügung, darunter bildliche und sprachliche Hilfen, ein Beispielprotokoll sowie ein strukturiertes und sprachlich reduziertes Experimentierhandbuch.
Den Kern der Lerneinheit und des Experiments bildet die Reaktion von Essigsäure mit dem Calciumcarbonat der Eierschale. Dabei entstehen Calciumacetat, Wasser und Kohlenstoffdioxid. Die im Experiment beobachtbaren Phänomene lassen sich anhand der Eigenschaften der entstehenden Stoffe erklären. So ist die Bläschenbildung auf die Entstehung von Kohlenstoffdioxid zurückzuführen, während sich die Eierschale durch die Reaktion des festen Calciumcarbonats zum wasserlöslichen Calciumacetat zunehmend auflöst.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung führt in die Problematik der Inklusion im Chemieunterricht ein und stellt die zentrale Forschungsfrage bezüglich der didaktischen Reduktion von Modellen für den Anfangsunterricht.
2. Theoretische Grundlage der inklusionssensiblen Modellgestaltung: Dieses Kapitel beleuchtet die Modelltheorie nach Stachowiak, das EMOS-Schema sowie Kriterien der didaktischen Reduktion und die vier Zugangsebenen nach Goschler.
3. Analyse der Lerneinheit „Eier schälen, ohne zu pellen“: Es wird die zugrundeliegende Unterrichtseinheit für die 10. Jahrgangsstufe sowie das darin verwendete haptische Teilchenmodell zur Reaktion von Essigsäure und Calciumcarbonat analysiert.
4. Konzeption der Überarbeitung für den Anfangsunterricht: Hier wird die Anpassung des Materials, der Experimente und der Zielsetzung an die geringeren Vorkenntnisse von Schülerinnen und Schülern im chemischen Anfangsunterricht beschrieben.
5. Didaktische Begründung und Reflexion der überarbeiteten Modelle: Das Kapitel begründet und reflektiert detailliert die Gestaltung der beiden entwickelten Modelle im Hinblick auf fachliche Richtigkeit, Anschaulichkeit und Inklusionssensibilität.
6. Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen, diskutiert das Spannungsverhältnis zwischen fachlicher Richtigkeit und Adressatengerechtheit und zeigt Grenzen sowie Optimierungsmöglichkeiten auf.
7. Literatur: Das Literaturverzeichnis listet alle in der Arbeit verwendeten Fachliteraturquellen und Online-Dokumente auf.
Schlüsselwörter
Inklusionssensibler Chemieunterricht, Chemiedidaktik, Didaktische Reduktion, Teilchenmodell, Anfangsunterricht, Calciumcarbonat, Essigsäure, Eier schälen ohne zu pellen, Modellgestaltung, Zugangsebenen nach Goschler, EMOS-Schema, Fachliche Richtigkeit, Adressatengerechtheit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit im Kern?
Die Arbeit befasst sich mit der Frage, wie ein für höhere Jahrgangsstufen konzipiertes chemisches Modell so angepasst werden kann, dass es im inklusiven Anfangsunterricht der Chemie einen verständlichen und zugänglichen Einstieg in die Teilchenebene ermöglicht.
Welche zentralen Themenfelder werden in der Publikation behandelt?
Zentrale Themenfelder sind die allgemeine Modelltheorie, Kriterien der didaktischen Reduktion, die inklusionssensiblen Zugangsebenen nach Goschler sowie die konkrete Analyse und Neugestaltung von Teilchenmodellen für chemische Reaktionen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es zu untersuchen, inwiefern ein komplexes Modell zur Reaktion von Essigsäure mit Calciumcarbonat so modifiziert werden kann, dass es Schülerinnen und Schülern mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen einen inklusionssensiblen Zugang zur Teilchenebene eröffnet.
Welche wissenschaftlichen Methoden und theoretischen Rahmen werden angewendet?
Die Arbeit stützt sich auf theoretische Analysen der Modelltheorie (insbesondere das Stachowiak-Modell und das EMOS-Schema nach Saborowski), Kriterien der didaktischen Reduktion nach Rösler und Schmidkunz sowie die Differenzierung nach den vier Zugangsebenen von Goschler.
Welche Inhalte werden im Hauptteil der Arbeit vermittelt?
Der Hauptteil umfasst die theoretischen Grundlagen, die fachliche und didaktische Analyse der originalen Lerneinheit „Eier schälen, ohne zu pellen“, die Neukonzeption für den Anfangsunterricht sowie eine ausführliche didaktische Begründung und Reflexion der entwickelten Modelle.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Publikation am besten charakterisieren?
Schlüsselwörter sind unter anderem Inklusionssensibler Chemieunterricht, Didaktische Reduktion, Teilchenmodell, Anfangsunterricht, Modellgestaltung und Zugangsebenen nach Goschler.
Wie ist das originale Modell aus der 10. Jahrgangsstufe aufgebaut?
Das ursprüngliche Modell nutzt dreidimensional gestaltete Holzwürfel und Kugeln mit Klettverschlüssen, um die Reaktion von Calciumcarbonat mit Essigsäure sowie Protonenübertragungen auf submikroskopischer Ebene darzustellen, setzt dabei jedoch fortgeschrittene fachliche Vorkenntnisse voraus.
Warum war eine Überarbeitung des Modells für den Anfangsunterricht notwendig?
Da Schülerinnen und Schüler im Anfangsunterricht noch nicht über das nötige Vorwissen zu komplexen Konzepten wie Ionenstrukturen oder Säure-Base-Theorien nach Brønsted verfügen, musste das Modell stark vereinfacht und phänomenorientierter gestaltet werden.
Welche Rolle spielen die vier Zugangsebenen nach Goschler in dieser Konzeption?
Die Zugangsebenen (basal-perzeptiv, konkret-gegenständlich, anschaulich-bildhaft und abstrakt-begrifflich) dienen als Kriterien bei der Modellgestaltung, um sicherzustellen, dass allen Lernenden unterschiedliche „Zugangstüren“ zum gemeinsamen Lerngegenstand geöffnet werden.
Welche Grenzen der Modellüberarbeitung werden im Fazit aufgezeigt?
Das Fazit zeigt auf, dass der Übergang zwischen der makroskopischen und der submikroskopischen Ebene noch nicht lückenlos gelingt und die konkret-gegenständliche Interaktion im ersten Modell durch die bloße Bereitstellung von Kugeln noch eingeschränkt ist, weshalb ergänzende Hilfsmittel wie Zoom-Booklets empfohlen werden.
- Arbeit zitieren
- Florian Baumann (Autor:in), 2026, Didaktische Reduktion chemischer Modelle im inklusiven Anfangsunterricht , München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1781095
