Im Rahmen dieser Arbeit, wird mit Hilfe eines Fragebogens eine empirische Erhebung unter den Studenten durchgeführt. Anhand der Resultate dieser Befragung werden die Fehlvorstellungen untersucht und die Ergebnisse diskutiert. Ferner werden einige Aspekte zur Prävention von Fehlvorstellungen (nicht nur im Bereich der Komplexchemie) aufgeführt.
Zu Beginn der Arbeit werden in einem Kapitel einige fachliche Grundlagen zur Komplexchemie aufgeführt. Damit diese zentralen Begriffe allgemein verständlich zum Lesen der Arbeit sind, erfolgt hier deren Erklärung.
Im nächsten Kapitel wird ein Überblick über die geschichtliche Entwicklung der Komplexchemie gegeben. Für diesem Teilbereich der Chemie lässt sich eine Person besonders hervorheben: Alfred WERNER. Seine Arbeit und die daraus resultierenden Erkenntnisse werden vorgestellt, die bis heute ihre Gültigkeit behalten haben.
Im vierten Kapitel folgt eine theoretische Erläuterung der Entstehung von Fehlvorstellungen und deren Auswirkung auf den naturwissenschaftlichen Unterricht. Im weiteren Verlauf werden das Konzept des conceptual change und das Konzept des conceptual growth vorgestellt und diskutiert und es wird auf die Stärken und Schwächen eingegangen.
Das fünfte Kapitel beschäftigt sich mit der Analyse der Lehre in drei ausgewählten Schulbüchern. Es wird untersucht, inwieweit die Schulbücher auf Fehlvorstellungen zur Komplexchemie eingehen bzw. ob sie selbst Fehlvorstellungen vermitteln. Der Bereich der Komplexchemie ist laut den Curricula der meisten deutschen Bundesländer kein Pflichtbereich im Chemieunterricht [BÄUERLE, KRASENBRINK 2005]. Anhand einiger Überlegungen wird in diesem Kapitel diskutiert, ob die Komplexchemie in den Chemieunterricht gehört oder nicht.
In Kapitel sechs wird die Konzeption der Untersuchung vorgestellt. Als Unterthemen werden die Methodik der Untersuchung, die Voruntersuchung, die Konzeption des Fragebogens und die Durchführung der Untersuchung näher erläutert. Außerdem wird der Fragebogen vorgestellt, der als Untersuchungsinstrument dient.
Im weiteren Verlauf erfolgt der empirische Teil dieser Arbeit. Im folgenden Kapitel findet eine individuelle und statistische Auswertung der Ergebnisse des Fragebogens statt. Die statistischen Befunde wurden mit Hilfe der Programme GrafStat und Microsoft ® Excel ermittelt und werden an dieser Position vorgestellt. Danach werden die Aufgaben des Fragebogens einzeln präsentiert und die Ergebnisse diskutiert. Folglich wird aufgeführt, welche Fehlvorstellungen zur Komplexchemie unter den Studierenden ermittelt worden sind.
Im achten Kapitel wird das Gesamtresultat dieser Untersuchung herangezogen und es wird die Prävention der Fehlvorstellungen zur Komplexchemie thematisiert. Daraus folgende Schlussfolgerungen stellen Perspektiven für einen erfolgreichen Chemieunterricht dar
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1. Einleitung
2. Fachliche Grundlagen
2.1 Allgemeine Definitionen in der Literatur
2.1.1 Teilchen
2.1.2 Modell
2.1.3 Chemisches Gleichgewicht
2.1.4 Komplexe
2.1.5 Koordinationszahl (KZ)
2.1.6 Ligand
2.1.7 Zentralatom / Zentralion
2.1.8 Chelateffekt
2.1.9 Ligandenfeld-Theorie
2.1.10 Molekülorbital-Theorie (MO-T)
3. Die Geschichtliche Entwicklung der Chemie der Komplexe
4. Über Fehlvorstellungen zum korrekten Chemieverständnis
5. Analyse ausgewählter Schulbücher
5.1 „Elemente Chemie“
5.2 „Stoff – Formel – Umwelt“
5.3 „Chemie heute – Sekundarbereich II“
5.4 Vergleich der Schulbücher
6. Konzeption der Untersuchung
6.1 Methodik der Untersuchung
6.1.1 Ziele definieren
6.1.2 Erstellung des Fragebogens
6.1.2.1 Inhalte
6.1.2.2 Umfang der Befragung
6.1.2.3 Ablauf und zeitlicher Rahmen
6.1.2.4 Auswahl der Zielgruppe
6.1.2.5 Demographische Angaben
6.2 Die Voruntersuchung
6.2.1 Die Voruntersuchung – Planung
6.2.2 Die Voruntersuchung – Ergebnisse und Diskussion
6.3 Konzeption des Fragebogens
6.4 Durchführung der Hauptuntersuchung
6.4.1 Planung der Hauptuntersuchung
6.4.2 Durchführung der Untersuchung
7. Auswertung – Ergebnisse und Diskussion
Demographische Angaben:
Semesterzahl:
Geschlecht:
Studiengang:
Auswertung der Frage 1:
Auswertung der Frage 2:
Auswertung der Frage 3:
Auswertung der Frage 4:
Auswertung der Frage 5:
Teil a):
Teil b):
Auswertung der Frage 6:
Auswertung der Frage 7:
Teil a):
Teil b):
Teil c):
Teil d):
Auswertung der Frage 8:
Teil a):
Teil b):
Auswertung der Frage 9:
Teil a):
Teil b):
Gesamtauswertung:
8. Prävention: Perspektiven für den Chemieunterricht
9. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel der Arbeit ist die Diagnose von Fehlvorstellungen bei Lehramtsstudierenden im Bereich der Komplexchemie. Durch eine empirische Erhebung soll ermittelt werden, welches Vorwissen und welche Modellvorstellungen die Studierenden besitzen, um daraus Perspektiven für eine verbesserte didaktische Vermittlung dieses Themas abzuleiten.
- Analyse fachlicher Grundlagen der Komplexchemie
- Untersuchung der historischen Entwicklung der Komplexchemie
- Didaktische Analyse der Behandlung des Themas in aktuellen Schulbüchern
- Empirische Erhebung und Auswertung von Fehlvorstellungen bei Studierenden
- Entwicklung präventiver Ansätze für einen erfolgreicheren Chemieunterricht
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung
„Wenn wir die ganze Psychologie des Unterrichts auf ein einziges Prinzip reduzieren müssten, würden wir dies sagen: Der wichtigste Faktor, der das Lernen beeinflusst, ist das, was der Lernende bereits weiß. Dies ermitteln Sie, und danach unterrichten Sie Ihren Schüler“ [AUSUBEL 1980].
Was David P. AUSUBEL knapp aber dennoch klar formuliert, klingt auf den ersten Eindruck einfach und einleuchtend. Doch im Allgemeinen ist das Gegenteil der Fall. Denn gerade in naturwissenschaftlichen Fächern wie Chemie oder Physik bringen Schüler – die Personengruppe lässt sich auf alle Lernenden der Naturwissenschaften, wie z.B. Studenten, erweitern - ihre Alltagsvorstellungen mit in den Unterricht. Doch in den meisten Fällen erweisen sich diese Alltagsvorstellungen als Fehlvorstellungen. Somit konstruieren sich die Lernenden eigene Erklärungen zu naturwissenschaftlichen Phänomenen, die jedoch wissenschaftlich nicht korrekt sind [BARKE 2006]. Und deshalb bedarf es einer großen Anstrengung, diese Fehlvorstellungen aufzuspüren, zu diskutieren und letzt endlich zu Gunsten von wissenschaftlich korrekter Sicht zu ändern.
In der Arbeit Komplexchemie – Diagnose und Prävention von Fehlvorstellungen werden die jeweiligen Fehlvorstellungen der Studierenden der Chemie in dem Bereich der Komplexchemie untersucht. Das besonderes Interesse gilt dabei den Lehramtskandidaten. Erstens weil ich selbst dieses Fach studiere und zweitens weil diese künftigen Lehrer später selbst festzustellen haben, mit welchem Vorwissen die Schüler in den Unterricht kommen und mit welcher Kompetenz sie von Jahrgang zu Jahrgang zum Schulabschluss gelangen. Nur wenn die Chemielehrer selbst keine Fehlvorstellungen in den Unterricht hineintragen, ist es gewährleistet, dass die Schüler wissenschaftlich korrekt und didaktisch angemessen unterrichtet werden können.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung begründet die Relevanz der Arbeit, indem sie die Bedeutung von Vorwissen für den Lernprozess hervorhebt und das Ziel festlegt, Fehlvorstellungen bei Studierenden der Chemie im Bereich der Komplexchemie zu identifizieren.
2. Fachliche Grundlagen: In diesem Kapitel werden grundlegende Begriffe der Komplexchemie (wie Teilchen, Modell, Komplex, Ligand) definiert, wobei bewusst auch kontroverse oder in Lehrbüchern variierende Definitionen gegenübergestellt werden.
3. Die Geschichtliche Entwicklung der Chemie der Komplexe: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die historischen Meilensteine der Komplexchemie, mit einem besonderen Fokus auf den Arbeiten von Alfred WERNER.
4. Über Fehlvorstellungen zum korrekten Chemieverständnis: Hier werden theoretische Konzepte zur Entstehung und Beseitigung von Fehlvorstellungen, insbesondere die Ansätze des conceptual change und conceptual growth, diskutiert.
5. Analyse ausgewählter Schulbücher: Dieses Kapitel vergleicht die didaktische Aufbereitung des Themas Komplexchemie in drei gängigen Schulbüchern („Elemente Chemie“, „Stoff – Formel – Umwelt“, „Chemie heute – Sekundarbereich II“).
6. Konzeption der Untersuchung: Dieses Kapitel beschreibt methodische Entscheidungen bei der Planung der Umfrage, die Durchführung einer Voruntersuchung zur Validierung des Fragebogens und den Aufbau der Hauptuntersuchung.
7. Auswertung – Ergebnisse und Diskussion: Dieser Hauptteil präsentiert die statistische Auswertung der Befragungsergebnisse, stellt die identifizierten Fehlvorstellungen der Studierenden zu den einzelnen Fragen detailliert dar und diskutiert diese.
8. Prävention: Perspektiven für den Chemieunterricht: Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden Perspektiven für den Unterricht entwickelt, um frühzeitig Fehlvorstellungen zu verhindern und das Interesse der Lernenden zu fördern.
9. Zusammenfassung und Ausblick: Dieses abschließende Kapitel fasst die wesentlichen Ergebnisse der Untersuchung zusammen und gibt einen Ausblick auf die notwendige Weiterentwicklung der universitären Lehre und der schulspezifischen Curricula.
Schlüsselwörter
Komplexchemie, Fehlvorstellungen, Chemiedidaktik, Lehramtskandidaten, Modellvorstellungen, empirische Untersuchung, conceptual change, conceptual growth, Teilchenmodell, Koordinationszahl, Komplexbildung, Alltagsvorstellungen, Lehrerbildung, Chemieunterricht, Diagnostik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Identifikation und Analyse von Fehlvorstellungen, die Chemie-Lehramtsstudierende im Bereich der Komplexchemie aufweisen, sowie mit Möglichkeiten, diese durch gezielte didaktische Maßnahmen zu korrigieren.
Welche Themenfelder sind zentral?
Im Zentrum stehen die fachlichen Grundlagen der Komplexchemie, die historische Entwicklung, die didaktische Aufbereitung in Schulbüchern sowie die empirische Untersuchung von studentischen Vorstellungen zu diesen Inhalten.
Was ist das primäre Ziel der Studie?
Das Hauptziel besteht darin, Fehlvorstellungen bei angehenden Chemielehrern zu diagnostizieren, da diese als Multiplikatoren die Qualität des späteren Chemieunterrichts entscheidend beeinflussen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Der Autor führt eine empirische Untersuchung durch. Hierzu wurde ein Fragebogen entwickelt, der nach einer Voruntersuchung zur Optimierung, im Rahmen von Vorlesungen an der Westfälischen Wilhelms-Universität eingesetzt wurde.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der detaillierten Auswertung der Fragebogenergebnisse. Dabei werden für einzelne Aufgabenstellungen (z.B. Ligandenaustausch, chemisches Gleichgewicht) die Antworten der Studierenden analysiert und typische Fehlkonzepte sowie Defizite im Modellverständnis aufgezeigt.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Komplexchemie, Fehlvorstellungen, Chemiedidaktik, Modellverständnis, Empirische Untersuchung und Lehramtsstudium charakterisieren.
Warum spielt das Teilchenmodell eine so zentrale Rolle?
Viele der untersuchten Fehlvorstellungen lassen sich darauf zurückführen, dass Studierende Modelle (wie das Teilchenmodell) nicht sachgerecht auf komplexe ionische Verbindungen anwenden können, sondern oft nur mit simplen, unzureichenden Vorstellungen arbeiten.
Welches Fazit zieht der Autor zur Lehre an der Universität?
Das Fazit ist ernüchternd: Viele Studierende besitzen im Bereich der Komplexchemie eher formales Wissen als ein tiefgreifendes Verständnis. Der Autor fordert daher eine stärkere Gewichtung von Modellvorstellungen und Chemiedidaktik in der universitären Ausbildung.
Welche Rolle spielen Schulbücher bei der Fehlvorstellungsprophylaxe?
Die Analyse zeigt, dass Schulbücher sehr unterschiedlich mit dem Thema umgehen. Der Autor empfiehlt eine Überarbeitung, um die Theorie zeitgemäßer und stärker an die Unterrichtspraxis angebunden zu präsentieren.
- Quote paper
- Christoph Lisowski (Author), 2007, Komplexchemie - Diagnose und Prävention von Fehlvorstellungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/71458
