Chemie und Life Sciences

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Susan Ulses
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Chemie und Life Sciences

Tätowierungen - Chemie, die unter die Haut geht

Zum Thema Tätowierungen wurde eine Unterrichtseinheit entwickelt, die primär für den Unterricht der Sekundarstufe I gedacht ist. Sie lässt sich zudem sehr gut interdisziplinär einsetzen, doch auf Grund des modularisierten Aufbaus der Unterrichtseinheit können auch einzelne Versuche in unterschiedliche Themenvorgaben des Rahmenplans implementiert werden (z.B. „Stoffe und ihre Eigenschaften“, „Enzyme und ihre Wirkung“ oder „Metalle“ etc.). Diese Fortbildung beinhaltet unterschiedliche Experimente zum Thema „Tätowierungen“ und weitere Materialien, die sich mit dem Thema Tattoos aus naturwissenschaftlicher Sicht befassen. Hintergrundinformationen zu Einstiegsmöglichkeiten in die Unterrichtsreihe oder in die jeweiligen Experimente werden aufgegriffen.

Unterschiedliche Aufgabenstellungen zu den Versuchen werden ebenfalls vorgestellt.

Dauer: 2,5 Stunden

Chemie schmeckt! – Molekulare Sensorik für Seminarfach und Projektunterricht

Der Begriff der molekularen Sensorik kennzeichnet die Erfassung von Produkteigenschaften mit unseren fünf Sinnen, bei denen auf molekularer Ebene aus einzelnen Sinnesurteilen eine objektive Aussage erarbeitet wird. Bei der Entstehung eines Geschmackserlebnisses spielen die chemischen Sinne, denen im Chemieunterricht oftmals nur eine untergeordnete Bedeutung beigemessen wird, eine entscheidende Rolle.

Ausgehend von einer Einführung in die Physiologie des Geruchs- und Geschmacksinns und den zugrundeliegenden molekularen Mechanismen werden Experimente zur molekularen Sensorik durchgeführt. Dabei werden unter anderem Geschmacksqualitäten, Geruchsmaskierungen oder Geruchsunterschiede bei chiralen Molekülen vorgestellt. Im Anschluss an den Experimentalteil werden verschiedene Einsatzmöglichkeiten im Rahmen des Kerncurriculums diskutiert.

Dauer: drei bis vier Stunden

Lebensmittel am Beispiel Pilze analysieren

Das Fach Chemie bietet viele Möglichkeiten, einen auf die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler ausgerichteten sowie einen fächerübergreifenden Unterricht zu gestalten. Insbesondere durch die Verwendung von Alltagsstoffen kann eine relativ große Selbstständigkeit der Lernenden beim Experimentieren gewährleistet werden. Gleichzeitig müssen die dabei erlangten chemischen Fachkenntnisse jedoch so gezielt vertieft werden, dass sie einen systematischen Sachzusammenhang ergeben, den die Lernenden auch für andere Kontexte heranziehen können.  Vor diesem Hintergrund erfüllt das Themengebiet Lebensmittelchemie und im Besonderen das Thema Chemie der Pilze in herausragender Weise die genannten Kriterien. Pilze bieten mit ihrer Vielzahl unterschiedlicher Inhaltsstoffe Anknüpfungspunkte für einen anwendungsbezogenen und gleichzeitig anspruchsvollen Unterricht. Bei der experimentellen Untersuchung der Pilzinhaltsstoffe können die Schüler wichtige Nachweisreaktionen anwenden und anschließend den molekularen Aufbau der Inhaltsstoffe chemisch betrachten.

Im Rahmen der Fortbildung werden, ausgehend von fachlichen Informationen zu Pilzen und Pilzinhaltsstoffen, Experimente für die Sekundarstufe I und II vorgestellt und von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern auch selber durchgeführt.

Dauer: ca. 3-4 Stunden

Lebensmittelchemie am Beispiel Honig

Honig ist ein beliebter Brotaufstrich und auf vielen Frühstückstischen zu finden. Für den Chemieunterricht kann dieser Umstand ein guter Anknüpfungspunkt sein, um chemische Aspekte der Lebenswelt in den Unterricht zu integrieren. So ist es schon mit einfachen Mitteln möglich, die Hauptinhaltsstoffe des Honigs mithilfe typischer Nachweisreaktionen zu identifizieren. Darüber hinaus kann mithilfe des Honigs das Thema Lebensmittelsicherheit  angesprochen werden: Wie kann ich feststellen, ob der Honig falsch gelagert wurde? Wie kann ich Invertzuckercreme von Honig unterscheiden?

Im Rahmen der Fortbildung werden, ausgehend von fachlichen Informationen zu Honig, Experimente für die Sekundarstufe I vorgestellt und durchgeführt, die sowohl zur Einbindung in den Regelunterricht aus auch für den Wahlpflichtbereich geeignet sind. Darüber hinaus wird ein umfangreiches Handbuch zum Honig zur Verfügung gestellt, dass neben den allgemeinen Fachinformationen sowie weiteren Experimentiervorschriften auch Bezüge zum Lebensmittelrecht beinhaltet.

Dauer: ca. 3-4 Stunden

Arzneimittel: Synthese, Anwendung und moderne Analytik Sek II

Die Entwicklung und Produktion eines neuen Arzneimittels ist eine der großen und interessanten interdisziplinären Herausforderungen der Wirkstoffforschung.

Wie wird ein Arzneimittel hergestellt und dessen Qualität überprüft? Wie und wo wirkt das Arzneimittel? Einfache, in den Schulunterricht übertragbare Synthese- und Analyseverfahren sowie Versuche zur Wirkung können von den Teilnehmern selbst durchgeführt werden.

Es werden theoretisches Wissen und praktische Fähigkeiten zu folgenden Themen angerissen:

- Veresterung, Reaktionsmechanismen

- Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

- Wirkung von Arzneimitteln

- vom Arzneimittel zur Droge

- Analytik

Blue Genes, Gentechnik für den Schulunterricht

In der zweitägigen Veranstaltung für Biologie- und Chemielehrer im Sekundarbereich I und II werden verschiedene Experimente angeboten, diese orientieren sich an den Versuchen, die mit dem Genbaukasten des Fonds der Chemischen Industrie (Blue Genes) durchführbar und für den Schulunterricht geeignet sind.

Es werden experimentell die grundlegenden Methoden der Gentechnik durchgeführt und theoretisch erläutert:

  1. Analyse von DNA mittels Restriktionsenzymen (Genetischer Fingerabdruck)
  2. Klonierung von DNA-Sequenzen in Bakterien (Transformation von Bakterien mit rekombinanten Plasmiden, Selektion und Identifizierung von gentechnisch veränderten Bakterien)
  3. Amplifikation von DNA-Sequenzen mit der PCR (Isolierung von spezifischen DNA-Sequenzen, Diagnostik)

Weiterhin werden den Teilnehmern die Grundlagen des Gentechnikgesetzes vorgestellt und Chancen und Risiken der Gentechnik diskutiert. Die gemachten Erfahrungen sollen die Teilnehmer dazu anregen, den Schülern durch unmittelbare Erfahrung im Umgang mit der Gentechnik die Grundlagen für eine konstruktive Diskussion über dieses Thema zu vermitteln.

Herstellung und Anwendung kosmetischer Produkte

Beschreibung folgt

Erfrischungsgetränke untersuchen und bewerten

Beschreibung folgt

(Stand: 21.08.2020)