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Didaktik der Chemie

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Didaktik der Chemie

( Profyk4qo. u8qsmDr. Walter Ja1qnsen (jansen@uox00n4l.ahtde), dqbnDr.map Ilka ygrjjPal3u0zrc7hehmannwkf/p (padirchmann2sr@ipn.v7yuni-g0rkiel.de), Dr. Marco0m Oetken (m.1woevb0ttke0otmn@uoaqbl.de),
Silvia Schmidt, Mareike Wilms)

Forschungsvorhaben der Arbeitsgruppe Didaktik der Chemie 
im Promotionsprogramm "Fachdidaktische Lehr-und Lernforschung – Didaktische Rekonstruktion"

Chemie im Kontext
- Eine innovative Konzeption zur Gestaltung von Chemieunterricht

Das Projekt Chemie im Kontext setzt an vielfach beschriebenen Defiziten des derzeitigen Chemieunterrichts an und verfolgt das Ziel, eine innovative Konzeption zur Gestaltung von Chemieunterricht zu entwickeln, diese in der Schulpraxis exemplarisch umzusetzen und durch zunächst formative Evaluationen weiter zu optimieren. Der innovative Charakter der Unterrichtskonzeption besteht dabei insbesondere in der didaktischen Rekonstruktion bedeutsamer Inhalte, die auf drei verschiedenen Ebenen (Kontexte, Fachbegriffe, -methoden, -theorien und Basiskonzepte) angelegt sind, sowie in deren organisatorischer und methodischer Umsetzung für den Unterricht. Diese Aspekte stehen somit im Zentrum der unterrichtsbezogenen Entwicklungs- und Forschungsarbeit.

Entwicklung - Implementation - Evaluation

Es ist nicht Ziel des Projekts, ein fertig ausgearbeitetes Curriculum in die Schulpraxis einzuführen, sondern vielmehr den beschriebenen konzeptionellen Rahmen gemeinsam mit Lehrkräften, Personen aus der Schuladministration und Erziehungswissenschaftler/innen unter den jeweiligen Bedingungen einzelner Schulen bzw. Schulsysteme in den Ländern auszuarbeiten, zu erproben und zu evaluieren. Ein dazu entwickeltes Implementationskonzept wird derzeit mit Unterstützung des BMBF in zunächst 11 Bundesländern realisiert und als ein weiteres Forschungsfeld des Projektes evaluiert.

Erste Ergebnisse und Ausblicke

In Pilotstudien haben sich bereits signifikant positive Effekte hinsichtlich der Beurteilung der Unterrichtsrelevanz und der Instruktionsqualität gezeigt. Weitere begonnene Forschungsarbeiten betreffen die Entwicklung und Überprüfung verschiedener Kompetenzbereiche in Anlehnung an Modelle von "Scientific Literacy" sowie die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Implementation und zur Lehrerfortbildung.

Erhebung und Veränderung von Schülervorstellungen und Erklärungskonzepten -
Eine Studie zu Chemie im Kontext im Rahmen des Graduiertenkollegs "Didaktische Rekonstruktion"

Als Basis dieser Arbeit dient eine konzeptionelle Ausarbeitung für den Anfangsunterricht Chemie, die im Sinne der Erstellung einer didaktischen Strukturierung nach dem Modell der didaktischen Rekonstruktion durchgeführt wird. Zentraler Forschungsgegenstand ist die Evaluation einer unterrichtlichen Erprobung. Dies geschieht unter der Arbeitsfrage: Gelingt durch eine Kontextualisierung von Chemieunterricht eine bessere Integration von Schülervorstellungen und wissenschaftlichen Erklärungskonzepten, so dass ein systematisches, anschlussfähiges und anwendbares Konzeptverständnis generiert werden kann?

Didaktische Strukturierung von Inhalten für den Anfangsunterricht Chemie

Das im Unterricht erarbeitete Wissen wird nach Chemie im Kontext durch die Formulierung zentraler Basiskonzepte systematisiert. Für den Anfangsunterricht sind dabei zwei herauszustellen: Das "Stoff-Teilchen-Konzept" zur Klärung stofflicher Phänomene durch Modelle auf der Teilchenebene, und das "Energie-Konzept".

Die für die didaktische Strukturierung benötigte Untersuchung der Schülerperspektive wird im Sinne einer deduktiven Forschungsmethodologie nicht innerhalb des Promotionsvorhabens erhoben, sondern aus Literaturdaten generiert. Schülervorstellungen und duale Denkweisen sind von Seiten der Chemie- und Physik-Didaktik sowie der "Conceptual Change" - Forschung in den vergangenen vier Jahrzehnten außerordentlich intensiv beforscht worden, so dass eine eigene weitere Erhebung nicht notwendig bzw. sinnvoll erscheint.

Die Didaktische Strukturierung berücksichtigt übergeordnet verschiedene Ansätze und Strategien zur Förderung des sog. "conceptual change" / "conceptual growth". Die konkrete Umsetzung erfolgt durch die Entwicklung der exemplarischen Unterrichtseinheiten "Der Vorkoster in Not- die Chemie ersetzt den Vorkoster" (Untersuchung von Lebensmitteln wie Cola oder Ketchup; fachlicher Schwerpunkt: Aufbau der Stoffe aus vorgebildeten Teilchen) und "Erwünschte Verbrennungen, unerwünschte Folgen" (fachlicher Schwerpunkt: chemische Reaktionen, Stoff- und Energieumsatz, Erhaltung der Atome).

Evaluation der didaktischen Strukturierung

Methodisch wurde zur Evaluation der didaktischen Strukturierung ein Instrumentarium entwickelt. Dieses besteht zum einen aus dem sog. "Lernbegleitbogen", einem Fragebogen, der die Erklärung alltagsnaher Phänomene erfasst und im Gegensatz zu herkömmlichen Pre-Post-Instumenten im Verlauf einer Einheit mehrmals eingesetzt wird. Die Schülerinnen und Schüler können somit ihre ursprünglichen Antworten überdenken, kommentieren und überarbeiten können. Zum anderen liegt eine Videoerfassung des Unterrichts vor, die weitere Analysen von Schülervorstellungen und Erklärungskonzepten zulässt.

Zur Auswertung werden verschiedene Verfahren der Kategorisierung eingesetzt mit dem Ziel, die oben genannte Arbeitsfrage durch die Beschreibung von Lernwegen der Konzept- oder Vorstellungsveränderung der Schülerinnen und Schüler innerhalb eines Unterrichts nach Chemie im Kontext zu beantworten. Das Vorgehen entspricht einem qualitativen Design. Explorativ abgeleitete Rückschlüsse von exemplarischen Lernwegen auf wirksame Unterrichtselemente und -inhalte nach Leitlinien der Konzeption Chemie im Kontext können im Folgearbeiten weiter bearbeitet werden.

www.ipn.uni-kiel.de  
IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel

Literatur

PARCHMANN, I., PASCHMANN, A., HUNTEMANN, H., DEMUTH, R., RALLE, B.: Chemie im Kontext ­ Begründung und Realisierung eines Lernens in sinnstiftenden Kontexten; in: PdN-Ch. 50/1 (2001), S. 2ff.

PARCHMANN, I., DEMUTH, R., RALLE, B.: Chemie im Kontext ­ eine Konzeption zum Aufbau und zur Aktivierung fachsystematischer Strukturen in lebensweltlichen Kontexten; in: MNU 53/3 (2000), S. 132ff.

E-Mail:
jans/jlksen@u78gpxol.de
parchmabwknn@ivzpngjwm.uni-kiel.d7fe

diz-aajkWebmasterasqu (di5zz@uni-oldijgrenburqzueg.4lwde4tp2) (Stand: 07.11.2019)