Die Schülerinnen und Schüler der 9. Klasse sind in der Lage, das Erhitzen von Kupferacetat als chemische Reaktion zu charakterisieren, indem sie das Experiment sachgerecht durchführen, die Stoffzerlegung von Kupferacetat in Kupfer und Essigsäure als Stoffumwandlung beschreiben und die Stoffumwandlung durch ein Reaktionsschema in Worten darstellen.
Inhaltlich legitimiert sich die Unterrichtsstunde aus dem Kernlehrplan Chemie des Landes Nordrhein-Westfalen für Hauptschulen. Bezüglich der Erwartungen im Inhaltsfeld "Verbrennung – Energieumsätze bei Stoffveränderungen" wird gefordert, dass die Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe I chemische Reaktionen als Vorgänge beschreiben, bei denen eine oder mehrere Stoffe umgewandelt werden und die Produkte im Vergleich zu den Edukten stark veränderte Eigenschaften aufweisen.
Der schulinterne Lehrplan unterteilt dieses große Inhaltsfeld in die Themen "Brände und Brandbekämpfung" und "Chemische Reaktionen", wobei das chemische Grundgesetz der Massenerhaltung, die Umkehrbarkeit von chemischen Reaktionen sowie die Umwandlung von Energie in der nachfolgenden Unterrichtseinheit "Metalle" betrachtet werden.
Das Unterrichtsthema hat direkten Bezug zur Erfahrungswelt der Jugendlichen: "In Technik, Alltag und allen Lebewesen sind chemische Reaktionen allgegenwärtig". Besonders die Verbrennungen von Stoffen nehmen viele Schülerinnen und Schüler bereits als chemische Reaktionen wahr. Die Anzahl chemischer Reaktionen in ihrem alltäglichen Leben ist ihnen dabei allerdings oft nicht bewusst.
Die Lernenden sollen sensibilisiert werden, die äußere Realität zunehmend differenzierter und reflektierender, also chemisch, zu betrachten. Insbesondere für einen reflektierten Umgang mit Energieressourcen sind Kenntnisse über die bei Verbrennungen anfallenden Produkte und über die ablaufenden Vorgänge wichtige Voraussetzungen.
Inhaltsverzeichnis
1 EINBETTUNG DER UNTERRICHTSSTUNDE IN DIE UNTERRICHTSREIHE
2 LERNZIELE
2.1 ZIEL DER UNTERRICHTSREIHE
2.2 ZIEL DER UNTERRICHTSSTUNDE
2.3 TEILZIELE DER UNTERRICHTSSTUNDE
3 LEHR- UND LERNAUSGANGSLAGE
4 DIDAKTISCHE UND METHODISCHE ÜBERLEGUNGEN
4.1 DIDAKTISCHE ÜBERLEGUNGEN
4.2 METHODISCHE ÜBERLEGUNGEN
5 VERLAUFSPLAN
6 LITERATUR
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel dieser Unterrichtsstunde ist es, den Lernenden den chemischen Reaktionsbegriff durch die Pyrolyse von Kupferacetat als forschend-entdeckendes Experiment näherzubringen und sie dazu zu befähigen, Stoffumwandlungen fachgerecht zu beschreiben und in einem Reaktionsschema in Worten darzustellen.
- Charakterisierung chemischer Reaktionen durch Stoffumwandlung
- Einsatz forschend-entdeckender Schülerexperimente im Chemieunterricht
- Förderung der Protokollkompetenz und selbstständigen Arbeitsweise
- Reflexion von Lernprozessen mittels gezielter Satzanfänge
Auszug aus dem Buch
Lernschwierigkeiten und Fehlvorstellungen
Aufgrund der hohen fachlichen Relevanz des chemischen Reaktionsbegriffes müssen in der phänomenologischen Einführung typische Lernschwierigkeiten und Fehlvorstellungen beachtet werden.
Viele Lernende interpretieren die Reaktion eines Brennstoffes als seine endgültige Vernichtung (vgl. Rehm & Stäudel 2012, S.7). Dieses Präkonzept entsteht aus den alltäglichen Beobachtungen, bei denen der Brennstoff verschwindet und die Produkte (Gase) häufig nicht sichtbar sind. Das ausgewählte Experiment stellt zwar keine Verbrennung dar, macht das Entstehen eines Gases (Essigsäure) aber sehr gut deutlich: Man kann das Gas sehen (gelber Rauch) und man kann es riechen (stechender Geruch). Das Experiment soll verdeutlichen, dass auch gasförmige Stoffe bei der Stoffumwandlung betrachtet werden müssen.
Eine weitere Lernschwierigkeit stellt die Zerlegung eines Stoffes in zwei Stoffe dar: Viele Menschen können sich nicht vorstellen, dass petrolblaues Kupferacetat Kupfer enthält.
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINBETTUNG DER UNTERRICHTSSTUNDE IN DIE UNTERRICHTSREIHE: Gibt einen Überblick über die gesamte Unterrichtsreihe und ordnet die behandelte Stunde in den Gesamtzusammenhang ein.
2 LERNZIELE: Definiert die angestrebten Lernziele der Reihe sowie die spezifischen Haupt- und Teilziele der Unterrichtsstunde.
3 LEHR- UND LERNAUSGANGSLAGE: Beschreibt die Zusammensetzung der Lerngruppe, deren Vorkenntnisse und die daraus resultierenden Konsequenzen für die Planung.
4 DIDAKTISCHE UND METHODISCHE ÜBERLEGUNGEN: Erläutert die fachliche Legitimation des Themas sowie die methodischen Entscheidungen für den Unterrichtsverlauf.
5 VERLAUFSPLAN: Detailliert den geplanten zeitlichen und methodischen Ablauf der Unterrichtsstunde in verschiedenen Phasen.
6 LITERATUR: Listet die verwendeten Quellen und didaktischen Grundlagen auf.
Schlüsselwörter
Chemieunterricht, Stoffumwandlung, Reaktionsbegriff, Kupferacetat, Pyrolyse, Schülerexperiment, forschend-entdeckendes Lernen, Protokollführung, Fachbegriffe, Lernschwierigkeiten, Stoffzerlegung, Kompetenzorientierung, Unterrichtsplanung, didaktische Reserve, Sekundarstufe I.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Unterrichtsplanung grundsätzlich?
Die Arbeit umfasst die schriftliche Planung einer Unterrichtsstunde im Fach Chemie für eine neunte Klasse, deren Kern das forschend-entdeckende Experimentieren zum Thema Pyrolyse von Kupferacetat ist.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf der Einführung und Vertiefung des chemischen Reaktionsbegriffs, der bewussten Wahrnehmung von Stoffumwandlungen sowie der methodischen Gestaltung von Schülerversuchen.
Was ist das primäre Ziel der Unterrichtsstunde?
Die Lernenden sollen das Erhitzen von Kupferacetat als chemische Reaktion identifizieren und eine entsprechende Stoffumwandlung fachlich korrekt durch ein Reaktionsschema in Worten darstellen können.
Welche wissenschaftliche Methode wird primär verwendet?
Der Fokus liegt auf dem Schülerexperiment als Methode der Erkenntnisgewinnung, ergänzt durch die Arbeit an einem Versuchsprotokoll und den Einsatz von Info-Karten zur Binnendifferenzierung.
Was wird im methodischen Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil konzentriert sich auf die Durchführung der Pyrolyse durch die Lernenden in Dreierteams, die anschließende Beobachtungsauswertung und die formale Versprachlichung des Reaktionsvorgangs.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Stoffumwandlung, Reaktionsbegriff, Schülerexperiment, Kupferacetat, forschend-entdeckendes Lernen und Kompetenzförderung sind die prägenden Begriffe.
Warum wird gerade Kupferacetat für das Experiment gewählt?
Kupferacetat eignet sich hervorragend, um die Zerlegung eines Stoffes in zwei neue Stoffe (Kupfer und Essigsäure) zu veranschaulichen, wobei die Produkte durch Aussehen und Geruch gut identifizierbar sind.
Wie gehen die Lernenden mit der Herausforderung der Reaktionsschema-Erstellung um?
Um die Schwierigkeiten beim Formulieren eines Reaktionsschemas zu überbrücken, stehen den Lernenden während der Erarbeitungsphasen gestufte Hilfen und Info-Karten zur Verfügung.
Welche Rolle spielt die Reflexion am Ende der Stunde?
Die Reflexionsphase ermöglicht den Lernenden eine fachliche, soziale und methodische Rückschau durch das Vervollständigen von Satzanfängen, was zudem wertvolles Feedback für die Lehrkraft liefert.
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- Anonym (Author), 2018, "Aus eins mach zwei". Weiterführung des Reaktionsbegriffes mithilfe der Pyrolyse von Kupferacetat durch das forschend-entdeckende Experimentieren in Gruppen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/909624
