Chemie "zum Anfassen": Faszinierender Chemieunterricht

In diesem Modul des CITIES Projekts stellen wir Unterrichtsinhalte und Anregungen für den Unterricht vor, die einen engen Bezug zur Alltags- und Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler haben. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der experimentellen Erarbeitung unterschiedlicher Themen, die drei großen Bereichen zugeordnet werden können:

Forensische  Chemie

Aber was kann Schülerinnen und Schüler faszinieren? Nicht nur Erwachsene, auch Heranwachsende lösen gerne Rätsel, besonders wenn es sich um die Aufklärung von Kriminalfällen handelt. Nicht umsonst spielen Kriminalromane sowie Filme und Fernsehsendungen, die sich mit solchen Themen beschäftigen, eine große Rolle in der Unterhaltungsindustrie. Das angesprochene Interesse kann genutzt werden: Bei der Sicherung und dem Nachweis von Spuren werden häufig chemische Verfahren eingesetzt, von denen eine ganze Reihe einfach auch im Schulexperiment nachvollzogen werden kann. Es war deshalb naheliegend, die Forensische Chemie als einen Themenschwerpunkt des Moduls zu wählen. Folgende Materialien wurden zusammengestellt:

  1. Eine Einführung in die Forensische Chemie dient zur Vorbereitung des Unterrichts und führt in eine Auswahl von Methoden der Spurensicherung und des Spurennachweises ein.
  2. Eine Sammlung von einfachen Versuchen zur Forensischen Chemie vermittelt einen praktischen Zugang zu diesem Thema mit einfachen Mitteln.
  3. Die Darstellung eines Kriminalfalles, zu dessen Lösung chemisches Wissen eine große Rolle spielt, eröffnet die Möglichkeit, auf spannende Weise Inhalte zu wiederholen und zu vertiefen.
  4. In einem weiteren Beispiele wird die Methode des Gruppenpuzzles eingesetzt. Auch hier müssen die Schülerinnen und Schüler einen Kriminalfall lösen, wobei unterschiedliche Methoden, Fingerabdrücke sichtbar zu machen, sowie Gipsabdrücke, ein Blutnachweis und - theoretisch - die Elektrophorese zum Einsatz kommen.
  5. Eine kurze Einführung in die Forensische Chemie wird zusätzlich in Form eines Lernprogramms angeboten. Das Lernprogramm „Forensische Chemie - Mit Chemie auf Verbrecherjagd" fasst die wichtigsten Inhalte des Unterrichtmaterials zu 1. - 4. kurz und seitenorientiert zusammen. Das Programm bietet Ihnen neben einer individuellen und nutzerzentrierten Navigation über das angezeigte Pfeilkreuz die Möglichkeit, zwischendurch immer wieder Ihr Wissen zu überprüfen.

    Die Inhalte werden in jedem gängigen WebBrowser angezeigt. Damit das Programm einwandfrei laufen kann, sind vorher jedoch einige kleine Einstellung am eigenen PC vorzunehmen:

  • Der PopupBlocker muss deaktiviert werden.
  • Der Flash Player muss aktualisiert sein.
  • Java Script muss erlaubt sein.

Sind all diese Bedingungen gegeben, dann kann es los gehen! Viel Spaß - klicken Sie hier, um zum Lernprogramm  „Forensische Chemie - Mit Chemie auf Verbrecherjagd" zu gelangen

Die unter den Punkten 1 und 2 aufgeführten Materialien können die Grundlage für einen längeren Kurs sein, oder es können einzelne Aspekte im Zusammenhang mit anderen Themen des Chemieunterrichts erarbeitet werden. Ein Beispiel ist die Verwendung von Cyanacrylat zum Nachweis von Fingerabdrücken. Dieser Inhalt lässt sich sowohl im größeren Zusammenhang der Forensischen Chemie behandeln als auch im Rahmen der Chemie der Kunststoffe.

Chemie einer Ravioli-Dose

Die Diskussion um eine gute Ernährung sowie empfehlenswerte und weniger empfehlenswerte Lebensmittel ist für Schülerinnen und Schüler ein weiteres interessantes Thema, das deshalb oft im Chemieunterricht im Zusammenhang mit den Themen Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße behandelt wird. In dem für CITIES ausgewählten Beispiel wird eine ungewöhnliche Sichtweise eingenomen: Ausgangspunkt ist eine Dose mit Ravioli. Es wird nun der Frage nachgegangen, welche Funktion die Konservendose für die Konservierung der Lebensmittel hat und es werden Inhaltsstoffe der Ravioli und der Soße nachgewiesen. Insgesamt eignen sich die Thematik und  die Herangehensweise für die Erarbeitung einer großen Spanne von Themenbereichen, die von der Korrosion als bis zu unterschiedlichen Nachweisen für Zucker bzw. Kohlenhydraten reichen. Aber die Chemie rund um die Raviolidose kann auch zur Wiederholung und Vertiefung von vorab erarbeiteten Inhalten etwa am Ende eines Schuljahres eingesetzt werden.

Für diesen Themenbereich wurden unterschiedliche Materialien entwickelt:

  1. Eine kurze Einführung gibt eine Übersicht über die gesamte Thematik. Hier werden auch historische Aspekte der Lebensmittelkonservierung angesprochen.
  2. Experimente zum Thema finden sich in einer separaten Versuchssammlung. Überwiegend handelt es sich dabei um Schülerversuche, die einfach durchgeführt werden können. Die Theorie zu den einzelnen Experimenten wird jeweils kurz aufgeführt.
  3. Die Möglichkeit der Umsetzung im Unterricht wird in einem drittel Teil exemplarisch dargestellt.

 

Chemie des Alltags

Nicht immer besteht die Zeit, im Unterricht ein zusammenhängendes größeres Projekt zu bearbeiten. Experimente, die chemische Hintergründe der Funktion von Produkten oder von Vorgängen aus der Alltags- und Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler aufzeigen, können aber vielfach in den Unterricht integriert werden. Im dritten Bereich des Moduls wurde eine Auswahl solcher Experimente zusammengestellt. Im einzelnen finden sich Versuche zu folgenden Themen:

  1. Bestimmung der Dicke der Aluminiumschicht einer Verpackungsfolie
  2. Herstellen von Formaldhyd-Harnstoff-Leim und Nachweis dieses Leims in Spanplatten und Linoleum
  3. Polyurethan auf der Basis von Ricinusöl
  4. Nylon durch Grenzflächen-Polykondensation
  5. Ascorbinsäure als Reduktionsmittel und Nachweis von Ascorbinsäure in Gemüse
  6. Nachweis reduzierender Zucker
  7. Nachweis von Proteinen
  8. Herstellung von Biodiesel
  9. Fluoreszenz von Pflanzenfarbstoffen

 

Wir laden die Kolleginnen und Kollegen herzlich ein, uns gute Beispiele aus ihrer Praxis zu schicken, die wir gerne als Ihr Material mit Quellenangabe hier veröffentlichen.

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