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Dokument_36.

1. Salzs ure 10 fach 100 fach 1000 fach 10 000 fach 100 000 fach verd nnt verd nnt verd nnt verd nnt verd nnt Auswertung Verd nnung Indikatorpapier pH Wert A B C D E F Verd nnt man Salzs ure um das 10 fache der pH Wert um 300 10 2 Anhang Begleitmaterial Entkalkung von Haushaltsger ten Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Eigenschaften Wirkungen auf andere Stoffe Anwendungen Sicherheit f e Schutzbrille TOA e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen TR hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt tragen Material e Becherglas 250 ml e Verd nnte Salzs ure e PVC Pipetten e Essigessenz e Ca HCO3 2 e Zitronens ure Ascorbins ure Vitamin C e 6 Bechergl ser 50 ml e Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz Vorbereitung Die Sch ler erhalten die vorbereitende Hausaufgabe verkalkte Gegenst nde aus dem Haushalt mitzubringen z B Tauchsieder Sieb vom Wasserhahn usw Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 25 min A Die Sch ler legen einen verkalkten Gegenstand in ein Becherglas und geben einige ml Essig ure dazu B Die Sch ler verkochen 10 ml einer Ca HCO L sung in einem 20 ml Becherglas bis zur Trockenheit Vorsicht die L sung kann zum Schluss spritzen Nach dem Abk hlen kann der Kalkbelag mit unterschiedlichen S uren Essigessenz verd Salzs ure Zitronens ure Vitamin C entfernt werden Leicht
2. Abbildung 5 11 Aussage 9 Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein 194 5 3 Ergebnisse der Evaluation Immer wieder wurde von den Teilnehmer w hrend der Fortbildungen ge u ert dass sie gerne auch Fortbildungen zu anderen Bereichen des PCB Unterrichts besuchen w rden Diesen insgesamt hohen Fortbildungsbedarf im Bereich der F chergruppe PCB belegt auch die Bewertung der Aussage 10 Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen Fast 80 der Fortbildungsteilnehmer bewerteten diese Aussage mit trifft v llig zu was auch nochmals deutlich zeigt dass die Lehrkr fte dem Experiment in ihrem PCB Unterricht gerne einen h heren Stellenwert geben w rden Auch Abbildung 5 13 zeigt nochmals deutlich dass ein gro er Anteil der Lehrkr fte Experimente nicht nur als Spa faktor sondern als didaktisch wertvollen Unterrichtsbestandteil sieht Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen 90 0 79 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 13 4 A 6 0 10 0 0 5 0 ooy W N m Ti trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 12 Aussage 10 Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen Experiment
3. 260 10 2 Anhang Begleitmaterial An der Anode werden Wasserstoffmole k le unter Abgabe von Elektronen zu positiv geladenen Wasserstoffionen oxi diert Die Wasserstoffionen diffundieren durch die ionenleitende Polymerelektro Iytmembran Elektrolyt zur Kathode Wasserstoff N Sauerstoff An der Kathode reagieren die Wasser stoffionen mit Sauerstoff und den aus dem elektrischen Leiter zugef hrten Elektronen zu Wasser Anode Kathode Werden Anode und Kathode mit einem LE elektrischen Leiter z B Elektromotor verbunden flie en die Elektronen elek Abb 5 5 Funktionsprinzip einer PEM Brennstoffzelle trischer Strom von der Anode zur Kathode Anode 2 H2 Tp HE RAE Oxidation Elektronenabgabe Kathode O2 4 H 4e 2H50 u Reduktion Elektronenaufnahme Gesamtreaktion 2 H O2 gt 2H20 AG 237 kJ mol bei 25 C Die theoretisch m gliche Spannung einer Einzelzele ergibt sich aus den thermodynamischen Daten der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser Der Wert f r eine Einzelzelle betr gt unter Standardbedingungen 1 23 V 261 10 2 Anhang Begleitmaterial 6 DV Lehrerinformation Z ndung eines Benzin Luftgemischs Lehrplanbezug 9 6 2 Energieumwandlung e Benzin Luft Gemische sind explosiv 2 5 Schutzbrille Sicherheit j e Schutzbrille of N Material e Papprohr oder Tennisballbeh lter e Benzin oder Methanol e Z
4. uus 444440nnsnnnnnnnnnnnnnnn nn 137 Abb 3 47 Entsorgungssystem f r die Hauptschule 2440un444440nnn nennen 151 Tab 3 3 F r das Fortbildungskonzept ausgew hlte Demonstrationsexperimente 154 Tab 3 4 F r das Fortbildungskonzept ausgew hlte Sch lerexperimente 155 Abb 3 48 Aufbau des Boxensystems 24444044444nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnrnnnnnnnn nn 156 Tab 3 5 Halbt gige Fortbildungsveranstaltungen 224004240snnnnen nennen 160 Tab 3 6 Eint gige Fortbildungsveranstaltungen 2240s44404nnnnnnnnnennnnnennnn 160 4 Realisierung des Fortbildungskonzepts Tab 4 1 Zentrale Fortbildungsveranstaltungen sssssssssrsnsessnressrnrsssrrrnnerrrnrernee 161 Tab 4 2 Regionale Fortbildungsveranstaltungen s ssssseneesesneeesnressrrrnrerrrnrrrnne 162 Tab 4 3 Lokale Fortbildungsveranstaltungen 2440444444440Rn nn nnnnnnn ernennen 162 Tab 4 4 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen 220 2224044 4444 nn 162 Abb 4 1 Schulentwicklung an der Eichendorffschule Erlangen 167 5 Evaluation des Fortbildungskonzepts Abb 5 1 Mittelwerte der Aussagen zur Bewertung der Fortbildungen 189 Abb 5 2 Standardabweichungen zu Abbildung 5 1 2240s4240nnnnnn nennen 190 Abb 5 3 Aussage1 Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen PCB Unterricht biet
5. Ausstattung f r Experimente Mittelwerte 5 sehr umfangreich 4 umfangreich 3 ausreichend 2 mangelhaft 1 sehr mangelhaft Demo Physik Sch ler Physik Demo Chemie Sch ler Chemie Abbildung 3 8 Mittelwerte f r die Ausstattung der Schulen f r Experimente Aus den Mittelwerten bei der Ausstattung f r Experimente ergeben sich zwei interessante Befunde Die Ausstattung ist im Mittel f r Demonstrationsexperimente signifikant besser als f r Sch lerexperimente Die Ausstattung f r Demonstrationsexperimente und f r Sch lerexperimente ist im Fach Physik deutlich besser als im Fach Chemie Betrachtet man die Einsch tzungen bez glich der Experimentalausstattung an den Schulen im einzelnen wird deutlich wie unterschiedlich diese an den einzelnen Schulen von den Lehrkr ften beurteilt werden W hrend ein beachtlicher Teil der befragten Lehrkr fte die Ausstattung mit sehr umfangreich bzw umfangreich bewertet beurteilt ein ebenso beachtlicher Teil die Ausstattung als mangelhaft bzw sehr mangelhaft Auch hier zeigt sich deutlich dass einerseits die Ausstattung f r Demonstrationsexperimente besser beurteilt wird als die f r Sch lerexperimente dass andererseits die Ausstattung f r Physik deutlich besser zu sein scheint als die f r Chemieexperimente 94 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Ausstattung der Schule f r Experimente 50 0 45 0 40 0 35 0
6. al e Schutzbrille tragen u SE e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Material e 6 Bechergl ser 50 ml e Wasser e PVC Tropfflasche mit e Lebensmittel Haushaltschemikalien Blaukrautindikator e Gilasstab Versuchsdurchf hrung Gib in ein 50 ml Becherglas 20 ml Wasser sowie einige Tropfen Blaukrautindikator F ge nun den Stoff hinzu den du untersuchen willst Notiere deine Beobachtungen in der Tabelle De I Verfahre ebenso mit den anderen Stoffen Auswertung Stoff Farbe O 0 PR N f rben Blaukrautindikator Mit kann man deshalb nachweisen 294 10 2 Anhang Begleitmaterial Messung des pH Werts mit Indikatorpapier Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit e Schutzbrille Of e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen N E Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material e Indikatorpapier e Spatel e Farbskala e PVC Pipetten e Pinzette e Diverse Haushaltschemikalien e Glasstab e Essigs ure verd Salzs ure e Bechergl ser 50 ml verd Schwefels ure verd Natronlauge Vorbereitung Es empfiehlt sich den Sch lern das Indikatorpapier nur in der ben tigten Menge bereits gest ckelt zu Verf gung zu stellen Die Chemikalien werden zu gegebenen Zeitpunkt an die Gruppen verteilt Versuchsdurchf hrung Zeitbed
7. 4 Abstraktion der gewonnenen Erkenntnisse Ikonische Abstraktion Verbale Abstraktion Symbolhafte Abstraktion Zeichnen von Darstellungen Formulieren von Merks tzen Wortgleichungen Entwickeln von Formelgleichungen 5 Wissenssicherung Anwendungsbeispiele Wiederholung des Inhalts und der Denkphasen Lernziel berpr fung Anwendungen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler Sch ler formulieren mit eigenen Worten die gewonnenen Erkenntnisse 252 10 2 Anhang Begleitmaterial Theoretische Grundlagen zu Oxidation und Verbrennung Wie auch der S urebegriff unterlag der Begriff der Oxidation einer historischen Entwicklung Zun chst verstand man unter Oxidation nur Reaktionen unter Beteiligung von Sauerstoff h ufig Verbrennungsvorg nge sp ter wurde der Begriff ausgeweitet indem man den Oxidationsvorgang als eine Teilreaktion der Redoxreaktion betrachtet Im Folgenden sollen einige Begriffe gekl rt und Grundlagen zu Oxidation und Verbrennung aufgezeigt werden Verbrennung als eine Reaktion mit Sauerstoff Als erster zeigte Lavoisier im Jahre 1777 dass Sauerstoff der mit ca 21 in der Luft enthalten ist f r Verbrennungsvorg nge notwendig ist Er brachte dadurch die Phlogistontheorie die ber ein Jahrhundert das Verst ndnis von Verbrennungsvorg ngen beeinflusst hatte ins Wanken Wird ein brennbarer Stoff auf eine f r ihn spezifische Temperatur die Entz ndungstemperatur erhitzt beginnt
8. ARNOLD ET AL 1999 S 184 7 vgl WICKE 2000 S 113ff BURKHARD amp EIKENBUSCH 2000 S 28 ARNOLD u a 1999 S 183 180 5 Evaluation des Fortbildungskonzepts Dabei setzte sich die gesamte Evaluationsma nahme aus drei zeitlich getrennt angewendeten Diagnoseinstrumenten zusammen 1 Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung 2 Auswertungsgespr ch und schriftliche Befragung direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung 3 Schriftliche Befragung nach l ngerer Zeit Der Einsatz dreier zeitlich getrennter Evaluationsinstrumente verspricht einen m glichst umfassenden berblick ber den Erfolg des Fortbildungskonzepts zu erhalten Wie bereits weiter oben erw hnt unterscheiden sich schulinterne Fortbildungen in verschiedenen Punkten deutlich von Fortbildungen auf anderen Ebenen e Die Teilnehmer sind sich gut bekannt gruppendynamische Prozesse sind bereits abgelaufen e Die Fortbildung ist oft in einen Schul bzw Unterrichtsentwicklungsprozess eingebunden e Die Fortbildung findet in der allt glichen beruflichen Umgebung mit den dort gegebenen Rahmenbedingungen statt Diese Besonderheiten m ssen nicht nur bei der Planung sondern auch bei der Evaluation schulinterner Fortbildungen ber cksichtigt werden Eine besondere Situation war bei den schulinternen Fortbildungen insofern gegeben als der Referent jeweils Teil des Kollegiums war Der enge Kontakt innerhalb des Kollegiums erm glichte es b
9. Temperatur der Schwefels ure Temperatur der Mischung Beim Mischen von Wasser und Schwefels ure B 1 Beschreibe die Wirkung der konzentrierten Schwefels ure auf die Stoffe 2 Beschreibe die Wirkung der verd nnten Schwefels ure auf die Stoffe 290 10 2 Anhang Begleitmaterial Herstellung von Blaukrautindikator Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit f ee w e e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen RZ T tragen Material e Becherglas 250 ml e Becherglas 50 ml e Schneidebrettchen Messer e Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz PVC Trichter Kaffeefilter Ethanol Brennspiritus F leicht entz ndlich PVC Tropfflasche rohe Blaukrautbl tter Vorbereitung Rohe Blaukrautk pfe sind das ganze Jahr ber erh ltlich es gen gt ein kleiner Kopf Gasbrenner auf Funktionsf higkeit pr fen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 30 min Die Sch ler stellen gem der Versuchsanleitung den Blaukrautindikator her und f llen diesen zur sp teren Verwendung in PVC Tropfflaschen ab Einige Tropfen des Indikators werden in 20 mi Wasser gegeben und die F rbung beobachtet Anschlie end werden alle verwendeten Ger te sorgf ltig gereinigt Der Blaukraut indikator kann in den Tropfflaschen einige Wochen aufbewahrt werden Auswertung Die Sch ler dokumentieren ihre Beobachtungen beim Herstellen des Indika
10. 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 Esehr umfangreich W umfangreich O ausreichend O mangelhaft E sehr mangelhaft Abbildung 3 9 Ausstattung der Schule f r Experimente Die Ausstattung f r Sch lerexperimente in Chemie ist 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 sehr umfangreich ausreichend mangelhaft sehr umfangreich mangelhaft Abbildung 3 10 Ausstattung f r Sch lerexperimente in Chemie 95 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Abbildung 3 10 zeigt das Antwortverhalten f r Sch lerexperimente in Chemie nochmals im Detail Die Ausstattung f r Sch lerexperimente in Chemie wurde deutlich am schlechtesten beurteilt W hrend hier nur 12 3 der befragten Lehrkr fte die Ausstattung als sehr umfangreich oder umfangreich empfinden bewerteten ber die H lfte n mlich 51 7 die Ausstattung an ihrer Schule mit mangelhaft bzw sehr mangelhaft A5 Wie wird in Ihrer Schule das Experimentiermaterial aufbewahrt Experimentieren im Unterricht insbesondere die Durchf hrung von Sch lerexperimenten erfordert einen deutlich erh hten Aufwand bei der Vor und Nachbereitung des Unterrichts Um diesen per se h heren Aufwand m glichst zu verringern gilt es die Aufbewahrung des Experimentiermaterials zu optimieren um so Zeit bei der Vorbereitung der Experimente einzusparen Da di
11. Auch im Mittelwert erreichte diese Aussage mit 4 03 einen sehr hohen Wert der Zustimmung Die Problematik zu gro er Klassen bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten liegt vielen Kollegen offenbar besonders am Herzen Dies wird bei Gespr chen mit Hauptschullehrkr ften auch immer wieder als ein Hauptgrund genannt warum Sch lerexperimente selten oder nie durchgef hrt werden F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 29 Aussage B5 12 F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch Sch lerexperimente und Demonstrationsexperimente sind beides Formen des Experimentierens die an ihrem jeweiligen didaktischen Ort ihre spezifischen Vorz ge und somit ihre Berechtigung haben ber das Pro und Contra von Sch ler und 116 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Demonstrationsexperimenten gibt es umfangreiche Untersuchungen Selbstvers ndich haben auch im Chemieunterricht der Hauptschule Demonstrationsexperimente ihre Berechtigung dennoch bieten Sch lerexperimente gerade an der Hauptschule spezifische Chancen und M glichkeiten zum Beispiel e Handlungsorientiertes Arbeiten und Selbstt tigkeit e St rkung von Sozialkompetenzen e Anbahnung von Methodenkompetenz e Emotionale Zuwendung zum
12. e Die Atmosph re der Fortbildungen sowie die Pers nlichkeit der Referenten sind den Fortbildungsteilnehmern sehr wichtig Die meisten Teilnehmer bewerteten die besuchten Fortbildungen in diesem Punkt sehr positiv e Die w hrend der Fortbildung durchgef hrten Experimente werden von vielen Lehrkr ften im Unterricht auch tats chlich eingesetzt e Das Boxensystem wird trotz didaktischer Bedenken als gute M glichkeit zur Verringerung des Vorbereitungsaufwands anerkannt die Chancen bez glich einer Umsetzung an der einzelnen Schule erscheinen aber vergleichsweise gering e Ein Problem stellt das unterschiedliche Vorwissen der Teilnehmer dar L sungsansatz hierf r k nnte die Verlagerung theoretischer Inhalte in das zeitliche Vorfeld der Fortbildungsveranstaltung sein e Viele Teilnehmer w nschen sich weitere Fortbildungen im Bereich Physik Chemie Biologie Insgesamt belegen die Evaluationsma nahmen einen sehr guten Erfolg der Fortbildungsveranstaltungen im Sinne einer Verbesserung der Unterrichtsqualit t 212 6 Folgerungen und Ausblick 6 Folgerungen und Ausblick Wie ausf hrlich dargelegt wurde findet der naturwissenschaftliche Unterricht an der bayerischen Hauptschule unter besonderen Bedingungen statt e Die Unterrichtssituation ist oftmals gepr gt durch relativ gro e Klassen sowie mangelhafte Ausstattung der Schulen e Die Zusammensetzung der Sch lerschaft stellt die Lehrkr fte teilweise vor mass
13. um die individuellen Voraussetzungen der Teilnehmern zu ber cksichtigen Hauptschullehrkr fte kommen auf Grund der Besonderheiten ihrer Ausbildung mit stark unterschiedlichem Vorwissen zu Fortbildungsveranstaltungen Durch die selbstst ndige Arbeit der Teilnehmer in Kleingruppen werden f r den Fortbilder Kapazit ten frei um die einzelnen Teilnehmer individuell und differenziert zu betreuen Das Fortbildungskonzept sollte so flexibel ausgerichtet sein dass es problemlos an die unterschiedliichen Bedingungen bez glich Zeitvorgabe Teilnehmerkreis didaktischer Schwerpunkt usw anzupassen ist Es erwies sich daher als sinnvoll einzelne Methodenbausteine zu erarbeiten die zu einer Adressaten bezogenen Fortbildungsveranstaltung kombiniert werden k nnen F r halbt gige und eint gige Fortbildungsveranstaltungen wurden zwei auf den jeweiligen zeitlichen Rahmen abgestimmte Verlaufsschemata entwickelt die dann bei der jeweiligen Fortbildungsveranstaltung bez glich der didaktischen und fachwissenschaftlichen Inhalte konkretisiert wurden Die Tabellen 3 5 und 3 6 zeigen die Verlaufsschemata f r halbt gige sowie eint gige Veranstaltungen vgl Scheuer 2002 159 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Tabelle 3 5 Halbt gige Fortbildungsveranstaltungen Zeit Inhalte 5 min Begr ung Pr sentation 45 min Fachwissenschaftliche Grundlagen didaktische Gesichtspunkte des Experimentierens im
14. verkn pft Das Vorwissen spielt eine entscheidende Rolle e Lernen findet in situativen und sozialen Kontexten statt e Lernen erfolgt selbstreguliert Der Lehrende kann ber den Lernenden nicht verf gen Der Lerner ist autonom und f r seinen eigenen Lernprozess verantwortlich Diese Merkmale der konstruktivistischen Lerntheorie verlangen zwingend nach einer ver nderten Lernkultur Einer Lernkultur die Lernen ber Lehren Konstruktion ber Instruktion und Produktion ber Reproduktion stellt Die konstruktivistische Sichtweise des Lernprozesses wird durch aktuelle neurobiologische Erkenntnisse gest tzt Lernen erfolgt durch Aktivit t Wiederholung verst rkt den Lernprozess Gleichzeitige Aktivit t unterschiedlicher Bereiche des Gehirns f hren zu einer st rkeren Verbindung der beteiligten KLIPPERT 2000 S 32 nach MATURANA VARELA 1984 3 vgl PFEIFER 2003 S 8 nach SPENCER 1999 S 56 31 nach MANDL amp REIMANN ROTHMEIER 1995 32 Klippert 2000 S 32 33 Ygl SPITZER 2002 52 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Neuronengruppen Je st rker die Vernetzung ist desto leichter wird der Zusammenhang aktiviert wenn ein Teil angeregt wird Sollen Begriffe und Ideen abrufbar sein m ssen dem Lernenden viele Angebote gemacht werden einen Begriff in das vorhandene Netz einzubauen Dieses Netz hat eine individuelle Struktur bei jedem Lerner die vor
15. 313 10 2 Anhang Begleitmaterial Die beiden Fl ssigkeiten in den Bechergl sern sind mit Universalindikator versetzt Was kannst du ber die Fl ssigkeiten aussagen Begr nde Was konntest du w hrend des Versuchs beobachten Was kannst du aus deinen Beobachtungen folgern Formuliere die Reaktion als Wortgleichung Wasser in Formelschreibweise me a O 314 10 2 Anhang Begleitmaterial Neutralisation von verd nnter Salzs ure mit verd nnter Natronlauge Lehrplanbezug 8 4 2 Salze Herstellung eines Salzes durch Neutralisation Sicherheit e Schutzbrille A R ik e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Sehutzbaille e Material e Tropfflasche f r Indikatorl sung e Verd nnte Salzs ure 0 1 mol l e PVC Pipetten e Verd nnte Natronlauge 0 1 mol l e Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz e Universalindikator oder Blaukrautindikator e 6 Bechergl ser 50 ml Vorbereitung Die ben tigte Menge Indikator wird den Sch lern in die Tropfflaschen abgef llt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler geben in ein Becherglas 10 ml verd nnte Salzs ure in ein zweites Becherglas 15 mi verd nnte Natronlauge und versetzen beide L sungen mit einigen Tropfen Indikatorl sung Sie geben nun mit der Pipette in 1 ml Schritten die Natronlauge zu der Salzs ure und notiere
16. Boxen mit Thematische Boxen Grundausstattung Abbildung 3 47 Aufbau des Boxensystems Die Boxen mit der Grundausstattung enthalten das Material das f r viele Experimente ben tigt wird wie z B e Bechergl ser e Dreif e e Messzylinder e Stative e Spatel e Laborbrenner e R hrst be Im Gegensatz dazu enthalten die thematischen Boxen das Experimentiermaterial das speziell f r einen oder mehrere Versuche ben tigt wird sowie weitere auf den betreffenden Versuch bezogene Unterlagen f r die Lehrkraft Eine thematische Experimentierbox zur Herstellung von Blaukrautindikator k nnte beispielsweise enthalten e 6 Schneidbrettchen e Checkliste zum Inhalt der Experimentierboxen e 6 Messer e Lehrerinformationen zum Experiment e 6 Siebe e Kopiervorlagen f r e 6 PCV Trichter Sch lerversuchsanleitungen e 6 PVC Tropfflaschen e Folien Material zu Einstieg oder Anwendung e Vorschlag f r Hefteintrag Entscheidend f r den Nutzen eines solchen Boxensystems ist dass die Pflege und damit die Vollst ndigkeit der Experimentierboxen gew hrleistet ist Dies kann beispielsweise durch die Betreuung von einzelnen Boxen durch Sch ler im Rahmen einer Arbeitsgemeinschaft Experimentieren geschehen 157 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen 3 3 3 Methodik und Verlauf der Fortbildungsveranstaltungen Grundlage der methodischen berlegungen war zum einen die einschl gige Fachliteratur zur Meth
17. Erwachsene sind lernf hig aber unbelehrbar Deshalb hei t Lehren in der Erwachsenenbildung Die Voraussetzungen schaffen f r das Selbstlernen der Teilnehmerinnen und Teilnehmer Bei der Auswahl der Methoden sind deshalb solche zu bevorzugen welche das Selbstlernen erm glichen Entscheidende Voraussetzung f r handlungsorientierte Lernprozesse ist eine fragen und problemorientierte Didaktisierung der Ausbildungs und Lerninhalte 14 ARNOLD 1996 5 199 5 ARNOLD KR MER ST RZL SIEBERT 1999 S 34 67 2 3 Lehrerfortbildung Abbildung 2 11 zeigt einige Methoden der Erwachsenenbildung in ihrer Bedeutung f r den Erwerb von Fachkompetenz bzw Methodenkompetenz Die Auswahl der geeigneten Methoden f r eine Fortbildungsveranstaltung muss hnlich wie bei der schulischen Unterrichtsplanung in Abh ngigkeit der Rahmenbedingungen wie zur Verf gung stehende Zeit Struktur Voraussetzungen der Unterrichtsgegenstands usw individuell erfolgen 0 5 Q En amp I A Q N e7 nnn c Teilnehmer Fachkompetenz Methoden kompetenz Vortrag Rede XXX Unterrichtsgespr ch XXX Einsatz von geschlossenen Medien XXX Gesteuertes Projekt XX Planspiel XX Selbstorganisiertes Projekt XX Leittextmethode XX Leitfragenorientierte Teamarbeit Workshop Abbildung 2 11 Methoden in der Erwachsenenbildu
18. Vermeidung bedeutet dass man zun chst versuchen sollte Experimente mit Stoffen durchzuf hren die keine Gefahr f r die Umwelt darstellen Ein Beispiel hierf r w re die Verwendung von Lebensmittels uren bei Untersuchungen des pH Werts Bei der Wiederverwertung Recycling werden die Stoffe wie der Name schon sagt f r weitere Experimente wieder verwertet Verd nnte Schwefels ure kann z B gesammelt und f r den Betrieb einer Hoffmann schen Wasserzersetzungsapparatur verwendet werden F r die Entsorgung kann an der Hauptschule ein vereinfachtes Entsorgungsschema eingesetzt werden da in der Regel nur relativ wenige problematische Chemikalien verwendet werden Abf lle BEH LTER I BEH LTER II BEH LTER II S uren und Laugen Feststoffe auch schwermetallhaltig Organische Stoffe z B Erd l Benzin z B Salzs ure z B Kupfersulfat Natronlauge Kaliumpermanganat 250 10 2 Anhang Begleitmaterial Tipps zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten e Experimentiermaterial f r die Gruppen auf Tabletts zusammenstellen e Experimente vorher ausprobieren e Sch ler sollten Gruppenarbeit gewohnt sein e Maximal 4 Sch ler pro Gruppe e Ausreichend Zeit f r das Experimentieren einplanen e Bewusstsein f r die Gefahren beim Experimentieren wecken e Vorher auf die notwendige Disziplin beim Experimentieren aufmerksam machen e Stets auf dem Tragen von Schutzbrillen bestehen selbst Schutzbrille t
19. Zu wenig Informationen bez glich der Entsorgung der Chemikalien sonst super e Mir pers nlich fehlen die Erkl rungen warum was geschieht sich ver ndert Ursachenforschung sozusagen denn wir haben nur die Wirkung analysiert e Es war interessant selbst t tig zu werden Dies gilt sicherlich auch f r die Sch ler Die Boxen sind eine gute Idee Manchmal habe ich mich gefragt ob die Arbeitsauftr ge verst ndlich genug f r Sch ler sind e Versuchsaufbauten k nnten in den Skripten noch bildlicher dargestellt werden Skripte etwas bersichtlicher nicht so text berladen Anregungen e Realsituation im Klassenzimmer kann der Rahmen der Fortbildung sein Tabletts Organisation e Es k nnten eventuell vorab die verschiedenen Versuche in den Boxen erkl rt werden um sich so die Theorie aneignen zu k nnen Damit wei man besser was und warum man eigentlich in dem Versuch macht und diesen durchf hrt Die Untersuchung der Anmerkungen der Teilnehmer bez glich Unterschieden bei den verschiedenen organisatorischen Kategorien ergab keine signifikanten Ergebnisse W hrend die Beurteilung der vorgegebenen Aussagen zu den Fortbildungen zwar eine Absch tzung der Zufriedenheit der Teilnehmer und damit des Erfolgs der Fortbildungen erm glichte konnten hieraus konkrete Ans tze zur Verbesserung des Fortbildungskonzepts erwartungsgem eher nicht gewonnen werden Jedoch ergeben sich aus den schrif
20. e Verbr hungen durch siedendes Wasser e Ver tzungen der Haut durch S uren oder Laugen e Schnittwunden durch unsachgem en Umgang mit Glasger ten Diese Gefahren lassen sich jedoch weitgehend reduzieren bzw ausschlie en wenn man die im Folgenden beschriebenen Experimentierregeln beachtet Als wichtige Grunds tze sollten stets gelten e Sicherheit hat stets Vorrang e M glichst ungef hrliche Experimente ausw hlen 323 10 2 Anhang Begleitmaterial Entsorgung von Chemikalienabf llen Allgemein gilt die Regel Vermeidung geht vor Wiederverwertung geht vor Entsorgung Vermeidung bedeutet dass man zun chst versuchen sollte Experimente mit Stoffen durchzuf hren die keine Gefahr f r die Umwelt darstellen Ein Beispiel hierf r w re die Verwendung von Lebensmittels uren bei Untersuchungen des pH Werts Bei der Wiederverwertung Recycling werden die Stoffe wie der Name schon sagt f r weitere Experimente wieder verwertet Verd nnte Schwefels ure kann z B gesammelt und f r den Betrieb einer Hoffmann schen Wasserzersetzungsapparatur verwendet werden F r die Entsorgung kann an der Hauptschule ein vereinfachtes Entsorgungsschema eingesetzt werden da in der Regel nur relativ wenige problematische Chemikalien verwendet werden Abf lle BEH LTER I BEH LTER II BEH LTER II S uren und Laugen Feststoffe auch schwermetallhaltig Organische Stoffe z B Erd l Benzin z B Salzs
21. genannten Versuch verdeutlichte den Teilnehmern die Faszination von Experimenten die anschlie ende fachliche Kl rung der beobachteten Ph nomene zeigte die didaktische Funktion von Experimenten auf Auch den motivierenden Charakter eigenen Experimentierens sollten die Teilnehmer gleich im Anschluss mittels Durchf hrung eines einfachen Experiments durch eigenes Tun erfahren Nach einer angeregten Aussprache ber Chancen und Probleme des Experimentierens im Unterricht stellte der Referent die M glichkeit der Zusammenstellung von thematischen Experimentierboxen vor Auch an dieser Stelle wurden die zu erwartenden Vorz ge sowie Probleme von den Teilnehmern kontrovers diskutiert Anschlie end stellte der Referent die wichtigsten Sicherheitsrichtlinien und Entsorgungsvorschriften vor und gab allgemeine Tipps zum Experimentieren im Unterricht Nach der Kaffeepause erprobten die Teilnehmer in Form eines Experimentierzirkels 6 einfache Versuche mit Supermarktprodukten e Verdauung von St rke durch Speichel e Explosion eines Benzin Luftgemisches e Untersuchung von Babywindeln Superabsorber e Kalkwasserprobe auf Kohlenstoffdioxid e Verbrennung mit Katalysator e Experimente mit Blaukrautindikator Die Experimente wurden von den Teilnehmern motiviert und mit Ausdauer durchgef hrt Dabei wurde auch deutlich wie wichtig es ist Experimente selbst ausprobiert zu haben da manches nicht auf Anhieb gelang Im gemeinsamen Gespr ch wurde die gro
22. 85 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung Skalierung des Beantwortungsma stabs Auf Grund der unterschiedlichen Form der Fragestellung mussten bei den einzelnen Fragen verschiedene Antwortskalen verwendet werden F r zwei Fragen wurde folgende 5 stufige Antwortskala gew hlt trifft ziemlich zu trifft teils zu trifft nicht zu trifft v llig zu trifft wenig zu da die Art der Fragestellung diese Kategorie ben tigt und kein Zwang in die eine oder andere Die mittlere Antwortm glichkeit wurde absichtlich er ffnet Richtung ausge bt werden sollte Eine 5 stufige Skala bietet ausreichend Differenzierungsm glichkeiten vermeidet jedoch Scheingenauigkeit wie z B eine 10 stufige Skala Dies trifft auch auf die beiden anderen 5 stufigen Antwortskalen zu sehr umfangreich ausreichend mangelhaft sehr umfangreich mangelhaft sehr ziemlich wichtig weniger eher wichtig wichtig wichtig unwichtig F r die Frage nach der H ufigkeit von Experimenten erschien eine 6 stufige Skala der geforderten Differenzierungsm glichkeit angemessen fast jede etwa etwa einmal etwa etwa einmal Nie Woche zweimalim im Monat zweimal im im Halbjahr Monat Halbjahr berpr fung des Fragebogens Im Rahmen einer Voruntersuchung wurde der entwickelte vorl ufige Fragebogen 15 Hauptschullehrkr ften vorgelegt und diese um ihre Einsch tzung bez glic
23. REIMANN ROTHMEIER G Unterrichten und Lernumgebungen gestalten Forschungsbericht Nr 60 M nchen 1995 227 8 Literatur MATURANA R VARELA F Der Baum der Erkenntnis Die biologischen Wurzeln des menschlichen Erkennens Bern 1984 MEDIENVERBUND CHEMS Chemie eine experimentelle Wissenschaft Institut f r Entwicklungsplanung und Strukturforschung Hannover 1987 H 1 S 5 zitiert in Pfeifer 1992 S 104 MELLE l Entwicklung und Erprobung neuer Formen der Fortbildung von Chemielehrerinnen und lehrern Habilitationsschrift Frankfurt 1999 MILLER R Schulinterne Lehrerfortbildung der SCHILF Wegweiser Weinheim und Basel 1995 MOTHES H Methodik und Didaktik der Naturlehre K ln 1968 MOTHES H Das Naturlehre Experimentalpraktikum als unentbehrliches p dag Anliegen der Lehrerbildung Die deutsch Schule 1958 9 NENTWIG P UND WENCK H Sch lerexperimente im Chemieunterricht der Sekundarstufe I In Mikelskis H Hrsg Zur Didaktik der Physik und Chemie Leuchtturm Alsbach 1982 S 71 NENTWIG P Sch lerexperimente im Chemieunterricht an schleswig holsteinischen Realschulen NiU P C 26 1978 S 84 NEU C MELLE l Die Fortbildung von Chemielehrerinnen und lehrern Gegenw rtige Situation und M glichkeiten zur Ver nderung CHEMKON JS Jahrg 1998 Nr 4 S 181 186 NEU C Fortbildung von Chemielehrerinnen und Chemielehrern Neue Ans tze Erprobung und Bewertung Dissertation Fra
24. Weiterbildung Erg nzungs Erweiterungs und Spezialqualifikationen aufbauen soll In vielen F llen wird man allerdings bei einer konkreten Ma nahme nicht genau unterscheiten k nnen ob es sich dabei um eine Fortbildung oder um eine Weiterbildung handelt da jede einzelne Lehrkraft unterschiedliche Voraussetzungen bez glich der Inhalte mitbringen kann Beispielsweise kann eine Fortbildung zur Projektmethode f r die eine Lehrkraft eine Fortbildung f r die andere eine Weiterbildungsma nahme sein Dies gilt insbesondere bei Angeboten f r Hauptschullehrkr fte da diese auf Grund ihrer speziellen Ausbildungssituation f r einzelne Unterrichtf cher ein sehr unterschiedliches Vorwissen aufweisen Deshalb wird im Rahmen dieser Arbeit im Allgemeinen nicht explizit zwischen Fortbildung und Weiterbildung unterschieden vgl MILLER 1995 S 25f B NSCH 1983 S 315 60 2 3 Lehrerfortbildung 2 3 1 Lehrerfortbildung als Teil der Erwachsenenbildung Die Fortbildung und damit auch die Lehrerfortbildung stellt einen bedeutenden Teil der Erwachsenenbildung dar Die Bildungsmotivation ist bei der Fortbildung prim r berufsbildender Art man will beruflich auf dem Laufenden bleiben und seine Arbeitsmarktchancen verbessern Dabei kann die Motivation eher intrinsisch z B Interesse an neuen Uhnterrichtsmethoden oder eher extrinsisch z B verpflichtendes Fortbildungskontingent gelagert sein was erheblichen Einf
25. Zeitbedarf ca 20 min Etwas Eisenpulver oder entfettete Stahlwolle gibt man auf ein 2 St ckchen Filterpapier feuchtet mit verd nnter Essigs ure an und schiebt beides in ein Reagenzglas Das Reagenzglas wird mit a a einem Gummistopfen mit gewinkeltem Glasrohr verschlossen Nun wird das Reagenzglas so in ein Stativ eingespannt dass das Glasrohr in ein Becherglas mit gef rbtem Wasser eintaucht Beobachtung Alternativ streut man in ein mit verd nnter Essigs ure angefeuchtetes Reagenzglas Eisenpulver so dass dieses an der Glaswand haften bleibt Das bersch ssige Eisenpulver sch ttet man aus und stellt das so pr parierte Reagenzglas in eine Sch ssel mit angef rotem Wasser Beobachtung En angef rbtes Wasser Auswertung Beobachtung Das Wasser beginnt im Glasrohr anzusteigen offensichtlich ist im Reagenzglas ein Unterdruck entstanden Folgerung Der Sauerstoff der Luft hat mit dem Eisen zu Eisenoxid reagiert Rosten Da ein Teil der Luft nun in Form eines Feststoffes Eisenoxid chemisch gebunden ist hat das Gasvolumen im Reagenzglas abgenommen und so den Unterdruck erzeugt der durch das Ansteigen des Wassers ausgeglichen wurde Wortgleichung Eisen Sauerstoff p Eisenoxid Rost Entsorgung Erl uterungen Das Rosten von Eisen ist ebenso wie die Atmung eine stille Oxidation Das entstehende Eisenoxid hat keine einheitliche chemische Zusammensetzung es kann aus unterschiedlichen
26. den Geschmack zu beschreiben und trage ihn in die Tabelle ein 3 Um welche Lebensmittel k nnte es sich handeln Trage in die Tabelle ein Auswertung Geschmack Lebensmittel _ ol N 9 A N Einige der getesteten Lebensmittel schmecken Lebensmittel die schmecken enthalten 286 10 2 Anhang Begleitmaterial Wirkung von S uren auf Eiwei Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler z B im Haushalt sachgem er Umgang Gefahren Sicherheit _ e Schutzbrille af e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Schutzbrille Material e PVC Pipetten e Glaswolle e 2 Bechergl ser 250 ml e Quirl e Trichter e Filterpapier Zus tzlich ben tigtes Material e Milch bzw H hnerei e Box 6 mal 6 Bechergl ser 50 ml e Zitronensaft e Vitamin C Pulver e Zitronens ure Vorbereitung Eiwei l sung Das Eiklar eines rohen H hnereis verquirlt man mit 150 ml Wasser dem man eine Prise Kochsalz zugesetzt hat und filtriert ber Glaswolle kann auch von den Sch lern durchgef hrt werden Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min In ein Becherglas 50 mi legt man ca 20 ml Milch bzw Eiwei l sung vor Man erhitzt die Fl ssigkeit vorsichtig auf ca 60 Anschli e end gibt man eine S ure zu Die entstehende Ausflockung kann abf
27. die PCB in M Klassen unterrichten teil Programm 9 00 Uhr Begr ung 9 05 Uhr Experimente im PCB Unterricht erh htes Anforderungsniveau 9 30 Uhr Grundlagen zu Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 10 15 Uhr Demonstrationsexperimente aus Jgst 7 9 Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Demonstrationsexperiment vor und demonstrieren dieses anschlie end im Plenum 12 00 Uhr Mittagspause 13 30 Uhr Sch lerexperimente aus Jgst 7 9 Experimentierzirkel 15 30 Uhr Reflexion 16 00 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf Diese Fortbildung wurde mit einer kurzen Vorstellungsrunde begonnen bei der die Teilnehmer zum einen ber ihre Vorerfahrungen beim Experimentieren im Fach Chemie zum anderen ber ihre Erwartungen an die Fortbildungsveranstaltung berichten sollten Erwartungsgem ergab sich hier ein sehr heterogenes Bild da sowohl in der 350 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen F chergruppe PCB sehr erfahrene Kollegen anwesend waren als auch solche mit keinerlei experimenteller Erfahrung Im Anschluss daran wurde das erh hte Anforderungsniveau des M Zuges speziell in der F chergruppe PCB thematisiert Es wurde deutlich dass gerade das eigenst ndige Experimentieren vielf ltige M glichkeiten zum Erreichen des erh hten Anforderungsniveaus bietet z B e Selbstst ndiges Lesen Verstehen und Umsetzen von Experimentieranleitungen e Eigenverantwortliche Planung des
28. e Zielsetzung e Zeitrahmen e Lerninhalte e Programm e Referenten e Informationen zur Anmeldung Teilnehmerzahl Die maximale Teilnehmerzahl der Veranstaltungen sollte so gew hlt werden dass eine intensive Betreuung der einzelnen Teilnehmer m glich ist Au erdem setzt die Gr e des Labors in dem die Teilnehmer Experimente selbst durchf hren der Anzahl der Teilnehmer Grenzen Die Anzahl der Teilnehmer in einer Arbeitsgruppe sollte 3 nicht bersteigen Aus diesen berlegungen heraus wurde die maximale Teilnehmerzahl auf 18 festgelegt Anmeldeverfahren Das Verfahren zur Anmeldung sollte f r den potenziellen Teilnehmer m glichst komfortabel und einfach sein Es kann wie z B bei Veranstaltungen der Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen oder lokalen Veranstaltungen eines Staatlichen Schulamts vom Veranstalter vorgegeben sein Am GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Universit t Erlangen N rnberg erfolgt die Anmeldung formlos und zwar schriftlich telefonisch oder per e Mail beim jeweiligen Kursleiter 140 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Begleitmaterial Sollen die Teilnehmer an einer Fortbildungsveranstaltung die Lerninhalte schwerpunktm ig selbst erarbeiten ist ein umfangreiches Begleitmaterial z B in Form eines Skriptums erforderlich F r die Nachhaltigkeit einer Fortbildungsveranstaltung ist es zudem unbedingt notwendig dass die Teilnehmer die Fortbildungsinhalte sp ter nachles
29. fachwissenschaftlichen Informationen gehen die Lehrkr fte also mit sehr unterschiedlichen Erwartungen in eine Fortbildung Diese Tatsache sollte bei der Planung ber cksichtigt werden wenngleich man in diesem Punkt wohl keine f r alle Teilnehmer optimale L sung anbieten kann Unter diesem Gesichtspunkt k nnte ein Ansatz vielversprechend sein der die fachwissenschaftliche Information in das Vorfeld der Fortbildung r ckt was durch internetgest tzte Verfahren relativ leicht m glich ist Vom GDCh Fortbildungszentrum Frankfurt wurde bei einer Lehrerfortbildung ein solcher Weg beschritten Dabei wurden den angemeldeten Teilnehmern mehrere Wochen vor der eigentlichen Fortbildungsveranstaltung im Internet mehrere Theorie Module zug nglich gemacht die jedoch erst nach Beantwortung eines Tests zum vorausgegangenen Modul abgerufen werden konnten An der Fortbildungsveranstaltung selbst wurden dann Experimente zum entsprechenden Thema von den Teilnehmern praktisch durchgef hrt vgl ALIANAZRAH 2003 123 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 37 Aussage C2 2 Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden Erwerben von Experimentalkompetenzen 60 50 40 3
30. fte Chemie die mit den fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Inhalten w hrend ihrer Ausbildung kaum oder gar nicht in Ber hrung gekommen sind Eine wichtige Rolle spielt sicherlich auch die soziale Struktur der Sch lerschaft und die damit verbundenen Disziplinschwierigkeiten Dies belegen Zahlen der Staatsexamenspr fungen f r das Lehramt an Hauptschulen aus den Jahren 1982 bis 1988 1 KWMB1 I So Nr 1 1997 S 49 vgl z B BADER 2002 S 292 f 13 z B H USLER 1985 S 11 H USLER 1985 S 11 vgl Abschnitt 2 1 3 Sch lerinnen und Sch ler an bayerischen Hauptschulen Neuere Zahlen waren durch das Pr fungsamt des Bayerischen Staatsministeriums f r Unterricht und Kultus trotz mehrfacher Anfrage leider nicht zu erhalten 10 N gt 1 Zielsetzung Abbildung 1 1 zeigt diejenigen Absolventen des ersten Staatsexamens in Prozent die Chemie oder Physik entweder nicht vertieft oder in der F chergruppe studiert haben und im Vergleich dazu diejenigen die Chemie oder Physik nicht studiert haben Staatsexamenspr fungen f r das Lehramt an Hauptschulen 1982 bis 1988 100 0 84 8 80 0 60 0 40 0 20 0 7 1 7 ae 1 3 S 0 0 E SSS ES IS x N Po S CA RS N S N D N N g S x GX g O I 42 Abbildung 1 1 Staatsexamenspr fungen f r das Lehramt an Hauptschulen in den Jahren 1982 bis 1988 Bedenkt man dass auf Grund des aus p dagogischen E
31. lerexperimenten 49 der befragten Lehrkr fte gaben an Sch lerexperimente bevorzugt in Physik durchzuf hren w hrend nur 7 das Fach Chemie bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten bevorzugen Immerhin haben 38 der Stichprobe kein bevorzugtes Fach bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten Dieses Ergebnis legt den Schluss nahe dass im Fach Chemie der F chergruppe P C B besonders selten Sch lerexperimente durchgef hrt werden Das unterstreicht 102 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung die Notwendigkeit Lehrern gerade im Bereich Chemie der F chergruppe P C B Hilfen anzubieten die sie zu der Durchf hrung von Sch lerexperimenten ermuntern und bef higen Erfolgversprechend erscheint dies auch deswegen da viele Lehrkr fte unter besseren Rahmenbedingungen gerne fter Sch lerexperimente durchf hren w rden Um zielgerichtete Hilfen anbieten zu k nnen muss nach den Gr nden f r die genannten Ergebnisse gefragt werden M gliche Gr nde f r den geringen Wert im Fach Chemie k nnten sein e Schlechte Einsch tzung der eigenen Kompetenz gerade in Chemie Untersuchungen zeigen dass bei Erwachsenen gerade im Fach Chemie oftmals sehr wenig aus der Schulzeit memoriert wird Die Chemie als unbeliebtes Schulfach an der Sekundarstufe Il unterst tzt diese Vermutung e Schlechte Ausstattung der Schulen gerade im Bereich Chemie Diese Vermutung wird durch die Ergebnisse der Frage A4 gest tzt in der die Le
32. mit Keramikdrahtnetz e Trichter e Filterpapier Versuchsdurchf hrung 1 Gib in ein 50 ml Becherglas ca 20 ml Milch oder Eiwei l sung 2 Erhitze die Fl ssigkeit mit dem Gasbrenner auf 60C Stelle den Gasbrenner ab 3 Gib Zitronensaft Vitamin C Pulver oder Zitronens ure dazu 4 Filtriere die Fl ssigkeit durch einen Kaffeefilter Auswertung 1 Was beobachtest du beim Zugeben der S ure 2 Beschreibe was du beim Filtrieren beobachtest Eiwei l sungen wie z B Milch bei der Zugabe von S uren Durch die S uren wird die r umliche Struktur der Eiwei e hnliches geschieht wenn konzentrierte auf die Haut kommen 288 10 2 Anhang Begleitmaterial Eigenschaften von Schwefels ure Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen sachgem er Umgang Gefahren Sicherheit e Schutzbrille fr e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen Ehe u Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Schutzbrille Material e PVC Pipetten e Konzentrierte Schwefels ure e 2 Bechergl ser 250 ml e Papier Korken W rfelzucker e 6 Petrischalen Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Vorsicht Immer zuerst das Wasser dann die konzentrierte Schwefels ure zugeben Man f llt in ein Becherglas 10 ml Wasser misst die Temperatur und notiert das Ergebnis Jetzt gibt man mit der Pipette vorsichtig 20 ml konzentrierte Schwefels ure dazu Nach dem Umr hr
33. nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen 6 Sch lerexperimente sind eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten 7 Durch die F lle des Lernstoffs bleibt zu wenig Zeit f r Sch lerexperimente 8 Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich berfordert 9 Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft nur schwer zu finden 10 Vielen Sch lern fehlen f r Sch lerexperimente die Voraussetzungen z B Disziplin Geschick 11 Unter besseren Rahmenbedingungen w rde ich gerne fter Sch lerexperimente durchf hren 12 F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch 13 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten 14 Das Gefahrenpotential bei Sch lerexperimenten ist sehr hoch 15 Durch Kooperation im Kollegium k nnte man den Aufwand f r Sch lerexperimente verringern 1 00 Aussagen zu Sch lerexperimenten Mittelwerte 1 trifft nicht zu 2 trifft wenig zu 3 trifft teils zu 4 trifft ziemlich zu 5 trifft v llig zu 2 00 3 00 4 00 5 00 iR ER ER RE 2 90 4 348 4 16 EEE 4 57 Eoo o jao EEE 3 55 a C J268 oi 13 28 E J l 3 87 De 14 08 2 22 2 52 e eE Abbildung 3 16 Mittelwerte der Einsch
34. r die Gegebenheiten an der Hauptschule sehr interessant 5 LUCIUS 2000 53 siehe Abschnitt 3 3 2 Inhalte der Fortbildungsveranstaltungen BAUER 1975 S 156 163 gt H USLER RAMPF REICHELT 1991 S 6 12 5 Gesellschaft f r Didaktik der Chemie und Physik gt SCHWARZ LUTZ 2004 59 2 3 Lehrerfortbildung 2 3 Lehrerfortbildung In allen Berufsgruppen stellt die Fortbildung der Mitarbeiter eine unerl ssliche Ma nahme zur Sicherung oder Verbesserung der Stellung des Unternehmens im Wettbewerb dar Auch in staatlichen Institutionen soll die Effizienz der Mitarbeiter durch Fortbildung gesteigert das professionelle Wissen den Anforderungen der sich oftmals schnell wandelnden Rahmenbedingungen angepasst werden Die Notwendigkeit einer qualitativ hochwertigen und effizienten Lehrerfortbildung unterstreichen ganz allgemein gesehen folgende Punkte e Der Wunsch nach einer guten Schule und nach guten Lehrern e Die Erwartungen von Personen und Institutionen an das Bildungssystem e Die Ver nderungen in Wissenschaft und Gesellschaft An dieser Stelle soll kurz auf die Explikation der Begriffe Fortbildung sowie Weiterbildung eingegangen werden die in der Literatur oftmals wenig reflektiert und teilweise synonym benutzt werden Nach B NSCH versteht man unter Lehrerfortbildung alle Ma nahmen die der Auffrischung der Aktualisierung und dem Ausbau von im Prinzip vorhandenen Kompetenzen dienen w hrend
35. sch leraktivierenden Unterrichtsmethoden e Sicherheitsaspekte 126 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung C3 Beurteilen Sie bitte die folgenden Aussagen zur Lehrerbildung Bei diesem Aussagenkomplex sollte zum einen die Lehrerausbildung der I und Il Phase bez glich ihrer Praxisrelevanz zum anderen das bestehende Fortbildungsangebot im Bereich P C B eingesch tzt werden Selbstverst ndlich ist die Ausbildung der Lehrkr fte bei der Konzeption eines adressatengerechten Fortbildungskonzepts von entscheidender Bedeutung Von Interesse war deshalb wie gut sich die Lehrkr fte durch ihre Ausbildung auf ihren Beruf vorbereitet f hlen speziell mit Blick auf die Durchf hrung von Experimenten im naturwissenschaftlichen Bereich Ebenso von Interesse war die Einsch tzung des bestehenden Fortbildungsangebots im Bereich P C B durch die befragten Lehrkr fte hinsichtlich Quantit t und Qualit t Es konnten folgende 6 Aussagen auf einer Skala von 1 trifft nicht zu bis 5 trift v llig zu bewertet werden C 3 1 Mein Universit tsstudium hat mich gut auf den Lehrerberuf vorbereitet C 3 2 Die Zweite Phase der Ausbildung Vorbereitungsdienst hat mich gut auf meinen Beruf vorbereitet C 3 3 Zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich nicht hinreichend ausgebildet C 3 4 Es werden zu wenige Fortbildungsveranstaltungen im Bereich PCB angeboten C 3 5 Fortbildungsveranstaltungen sind oft zu theorielastig und bringen mir wenig
36. t Mit Hilfe einer kleinen Umfrage sowie informeller Gespr che im Kollegium wurde die Interessens bzw Ausgangslage der Kolleginnen und Kollegen zu folgenden Punkten gekl rt e Termin e Inhalte e Methodik e Vorkenntnisse im Bereich Chemie Experimentieren e W nsche und Anregungen siehe Anhang 10 1 167 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen In einer vorbereitenden Besprechung mit den interessierten Kollegen wurden f r eine erste Veranstaltung folgende Ziele festgelegt e Erwerb grundlegender Experimentalkompetenz e Kennen lernen von Sicherheitsrichtlinien und Entsorgungsvorschriften e Kennen lernen einfacher und mit einfachen Mitteln durchzuf hrender Experimente e Verbesserung der Kooperation im Kollegium Als Thema der Veranstaltung wurde Chemie Experimente mit Supermarkt produkten gew hlt Diese Thematik bildete einen passenden Rahmen f r die ausgew hlten Ziele dieser einf hrenden Veranstaltung Wie bereits oben angedeutet ergab sich eine weitere Veranstaltung auf Anregung aus dem Kollegium In der Nachbesprechung der schulinternen Fortbildung Chemie Experimente mit Supermarktprodukten wurde von einigen Kollegen der Wunsch ge u ert im Rahmen einer Fortbildung gemeinsam Experimentierboxen wie sie vom Referenten vorgestellt worden waren zusammenzustellen Dieser Vorschlag wurde sehr gerne aufgegriffen erf llt er doch in idealer Weise Kriterien die an schulinterne Fort
37. tzlich ausgegeben werden F r den Einsatz in der Hauptschule erscheint diese Variante aus mehreren Gr nden wenig geeignet Physik Chemie und Biologie werden im gleichen Fachraum unterrichtet Die Sch ler sind bez glich der Eigenverantwortlichkeit f r Ordnung und Vollst ndigkeit des Arbeitstisches berfordert Der hohe Aufforderungscharakter der vielen Materialien lenkt vom zielgerichteten Experimentieren ab Bei RIDDER findet sich ein mit der selbstst ndigen Versuchsplanung begr ndetes Pl doyer f r diese Organisationsform in Kombination mit den Schr nken im Unterrichtsraum gt ygl BADER 2001 S 312 51 vgl RIDDER 1992 58 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie e Aufbewahrung des Materials in thematischen Experimentierkoffern Versuchsk sten die alles enthalten um eine bestimmte Fragestellung praktisch experimentell zu kl ren werden f r den schulischen Einsatz immer beliebter Sie erfordern nicht viel Vorbereitungszeit oder technische Methodenkenntnis das Experiment ist neudeutsch ausgedr ckt ready to go Der Grund hierf r liegt auf der Hand Lehrpl ne oder Unterrichtsanregungen mahnen immer wieder die praktisch experimentelle Vorgehensweise an Im Alltag scheitert diese Vorgabe nicht selten an Zeitmangel sowie an fehlenden Ger ten oder Chemikalien Derartige Koffer oder Boxen werden von verschiedenen Herstellern bzw Verlagen angeboten in Zeite
38. tzt die Erziehungsarbeit und vermindert Disziplinprobleme e Der Klassenlehrer unterrichtet F cher die er nicht studiert hat Bei den Inhalten sch pft der Lehrer aus der eigenen Schulzeit oder sie wurden wie m glicherweise die Fachdidaktik des betreffenden Faches autodidaktisch erworben mehr als 2 Jahre k nnen aus Gr nden der pers nlichen Lehrer Sch ler Beziehung problematisch sein gt vgl S 27f Die Ausbildung von Hauptschullehrern in Bayern 17 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Da die Erziehungsarbeit in der Hauptschule neben der reinen Wissensvermittlung heute mehr denn je eine wichtige Bedeutung hat ist das Klassenlehrerprinzip insgesamt sicherlich zu bef rworten Es d rfen jedoch die sich daraus ergebenden negativen Konsequenzen nicht bersehen bzw ignoriert werden Mit Blick auf den Chemieunterricht im Speziellen auf Sch lerexperimente im Chemieunterricht k nnen sich aus dem Klassenlehrerprinzip folgende Probleme aber auch Chancen ergeben Probleme e Geringes Wissen des Klassenlehrers in Chemie e Keine Erfahrung mit Experimenten in Chemie e Unsicherheit bei der Absch tzung potenzieller Gefahren Chancen e Lehrer und Sch ler haben bereits gemeinsame Erfahrung mit Gruppenarbeit e Der Lehrer kennt St rken und Schw chen seiner Sch ler genauer e Probleml sendes Arbeiten kann auch in anderen F chern angebahnt werden e Gr ere Flexibilit t beim Stu
39. tzungen von Aussagen der Frage B5 104 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Da das Antwortverhalten zu den einzelnen Aussagen im Folgenden noch ausf hrlich diskutiert wird sollen hier nur einige wichtige Ergebnisse angesprochen werden Den mit 4 57 h chsten Wert der Zustimmung erreichte die Aussage 4 P C B Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen Es ist ein sehr erfreuliches Ergebnis dass offenbar eine gro e Mehrheit der befragten Lehrkr fte der berzeugung ist dass Sch lerexperimente den P C B Unterricht so bereichern dass er den Sch lern mehr Freude macht Erfreulich vor allem auch deshalb da ja Freude am Unterricht eine der wichtigsten Voraussetzungen f r erfolgreiches Lernen ist Einen mit 4 16 bzw 4 05 recht hohen Wert der Zustimmung erhielten die Aussage 3 Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser verinnerlicht bzw die Aussage 5 Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen Dies zeigt ebenso wie der hohe Wert bei Aussage 4 dass bei den Lehrkr ften sehr wohl ein Bewusstsein f r den Wert von Sch lerexperimenten vorhanden ist In die gleiche Richtung deutet auch die geringe Zustimmung f r Aussage 13 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten Standardabweichungen B5 1 40 7 Eu Wr 1 20 i0 0 96 0 97 1 01 1 01 1 00 0 96 Ja e aa i 0 87 0 8
40. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 0 20 0O O0 2000 0 0O00 O0 0O0 G O0 0 0 DO O0 0 0 0 0 0 0 0 O0 0 0 0 0 0 o 0 0 0 0 Do 0 O0 0 0 0 0 0 0 0 o 241 10 1 Anhang Frageb gen C Fragen zu Aus und Weiterbildung 1 Wie oft besuchten Sie in den letzten 5 Jahren eine Fortbildung im Bereich PCB d gar nicht 1 einmal O zweimal C mehr als zweimal 2 Welche Inhalte erwarten Sie von einer Fortbildungsveranstaltung im Bereich PCB Dieser Inhalt ist mir sehr wichtig ziemlich wichtig wichtig weniger unwichtig wichtig Fachwissenschaftliche Informationen 0 0 0 Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden Erwerben von Experimentalkompetenzen Diskussion von Lehrplaninhalten Praktische Durchf hrung von Experimenten Sicherheitsaspekte Andere 00000 O 0000 0 O 0000 0o 00000 O 0000 0o 3 Beurteilen Sie bitte die folgenden Aussagen zur Lehrerbildung Diese Aussage trifft v llig zu trifft ziemlich zu trifft trifft trifft teils wenig nicht zu zu zu Mein Universit tsstudium hat mich gut auf den Lehrerberuf vorbereitet 0 0 Die Zweite Phase der Ausbildung Vorbereitungs dienst hat mich gut auf meinen Beruf vorbereitet 0 Zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich nicht hinreichend ausgebildet Es werden zu wenige Fortbi
41. 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Programm 2003 9 00 Uhr Begr ung anschl Prof Dr Peter Pfeifer Das Experiment im Chemieunterricht der Hauptschule 9 30 Uhr Ulrich Barth S uren Laugen und Salze Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 10 00 Uhr Kaffeepause 10 30 Uhr Demonstrationsexperimente Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Demonstrationsexperiment vor und demonstrieren dieses anschlie end im Plenum 12 00 Uhr Mittagspause 13 30 Uhr Ulrich Barth Hinweise zu Sch lerexperimenten 14 00 Uhr Sch lerexperimente Experimentierzirkel 15 30 Uhr Reflexion 16 00 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf 2003 In seinem einf hrenden Experimentalvortrag stellte Herr Prof Dr Peter Pfeifer die Vorz ge des Experimentierens anhand eines praktischen Beispiels aus der Alltagschemie dar Untersuchung von Tafelkreide Ein Schwerpunkt des Vortrags waren die naturwissenschaftliichen Methoden im Chemieunterricht Das sich im Anschluss an den Vortrag entwickelnde rege Gespr ch zeigte dass Interesse der Teilnehmer an dieser Thematik vorhanden war bzw geweckt werden konnte Im weiteren Verlauf stellte Herr Ulrich Barth mit besonderer Ber cksichtigung der Gegebenheiten an der Hauptschule zun chst kurz einige theoretische Grundlagen zum Fortbildungsthema dar Da Hauptschullehrkr fte oftmals Chemie unterrichten m ssen obwohl sie dies nicht studiert haben und aus der eigenen Schulzeit zum T
42. 115 Jgst 18 1 O6 Jost 6 Jgst 07 Jgst 18 1 08 Jgst 09 Jgst E 10 Jgst 8 Jgst 23 9 7 Jgst 23 0 Abbildung 3 5 Verteilung des gehaltenen PCB Unterrichts ber die Jahrgangsstufen Die Klassenst rke ist ein wichtiger Faktor bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten H ufig wird sie als ein entscheidender Grund genannt warum nur relativ selten Sch lerexperimente durchgef hrt werden Klassen mit unter 20 bzw ber 30 Sch lern wurden von den befragten Lehrern mit 8 8 bzw 2 7 nur in relativ geringem Umfang unterrichtet Klassen mit Sch lerzahlen zwischen 20 und 25 Sch lern machten mit 55 3 die gr te Gruppe aus jedoch auch Klassen mit Sch lerzahlen zwischen 26 und 30 Sch lern stellten mit 33 2 einen relativ gro en Anteil 90 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Bedenkt man dass Sch lerexperimente sp testens bei Klassenst rken ab 26 Sch lern sehr problematisch werden muss man feststellen dass dies bei ber einem Drittel der Klassen der Fall war in denen die befragten Lehrkr fte unterrichteten Klassenst rken P unter 20 i 8 8 E unter 20 26 30 E 20 25 33 2 0 26 30 O ber 30 Abbildung 3 6 Klassenst rken im P C B Unterricht 91 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung A3 Gibt es an Ihrer Schule Fachr ume f r P C B Ein wichtiger Bedingungsfaktor ob und in welchem Umfang Experimente im P C B Unterricht dur
43. 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 27 Aussage B5 10 Vielen Sch lern fehlen f r Sch lerexperimente die Voraussetzungen z B Disziplin Geschick 14 Dies m sste bereits in der Grundschule begonnen werden das die Sch ler in diesem Alter ein besonders ausgepr gtes Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen haben 114 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Die gr te Gruppe 41 5 beantwortete diese Frage mit trifft teils zu Dies kann damit zu tun haben dass die Antwortm glichkeit trifft teils zu bei dieser Frage von den Lehrkr ften in zweierlei Hinsicht interpretiert werden konnte 1 Ein Teil der Sch ler erf llt die Voraussetzungen ein anderer Teil nicht 2 Die Sch ler erf llen die Voraussetzungen partiell Eine eindeutige Auslegung des Antwortverhaltens ist deshalb in diesem Fall nicht m glich Als Trend l sst sich jedoch erkennen dass ein Gro teil der befragten Lehrkr fte bei den Sch lern zumindest partiell ein Defizit seitens der Vorraussetzungen vermuten Eindeutig zustimmend beantwortet wurde mit einem Mittelwert von 3 87 die Frage ob die Lehrkr fte unter besseren Rahmenbedingungen gerne fter Sch lerexperimente durchf hren lassen w rden siehe Abbildung 3 28 Der Begriff Rahmenbedingungen wurde im Frageb
44. Aussage 12 Ich stehe Sch lerexperimenten im Bereich S uren Laugen und Salze jetzt positiver gegen ber 220uuu0sssnnnennnennnennnennnenn Aussage 13 Das Boxensystem stellt eine Erleichterung bei der Durchf hrung von Experimenten dar 42 444 444444RHHHRnH nn onen mann Aussage 15 Ich w re bereit am Aufbau eines Boxensystems an meiner Schule milzuWiken ana Aussage 14 Das mit den Boxen vorgegebene Material beschr nkt den Wert von Sch lerexperimenten us44440444400nnnnannnnnnnnnnnennnnnennnnnnnn Bewertung der Fortbildung als Hilfe f r den Unterricht Anteil der Fortbildungsteilnehmer die im Zeitraum nach der Fortbildung P C B unterrichtet haben ae an Anteil der Teilnehmer die Experimente aus der Fortbildung im Unterricht eingesetzt haben nt a ea Im Unterricht eingesetzte Experimente aus der Fortbildung 191 191 192 192 193 193 194 194 195 195 196 197 197 198 208 208 209 210 235 236 10 Anhang 10 Anhang 10 1 Fragebogen et ren Ri 238 10 2 Begleitmaterlaluuz anne ee aa 247 10 3 Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit 331 10 4 Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen 336 10 5 Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg 4444444444 HR 363 237 10 1 A
45. Bedeutung zu Auch die im Rahmen dieser Arbeit durchgef hrte Erhebung kommt zu dem Ergebnis dass die Lernchancen welche Sch lerexperimente gerade im Bereich von methodischen personalen sowie sozialen Kernkompetenzen bieten nicht in entsprechendem Umfang genutzt werden Die Anregung und Bef higung der an der Hauptschule unterrichtenden Lehrkr fte zur vermehrten Durchf hrung von Sch lerexperimenten ist deshalb eine zentrale Zielsetzung des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Fortbildungskonzepts AEBLI 1983 S 182 Ygl BRUNER 1981 S 22 ff vgl WENZEL 1987 S 31 f 48 Ygl NENTWIG 1978 S 84 Vgl NENTWIG WENCK 1982 S 71 73 56 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 5 Experimentelle Ausstattung an Hauptschulen Grundvoraussetzung f r die Durchf hrung von Demonstrations oder Sch lerexperimenten ist das Vorhandensein von Fachr umen bzw einer entsprechenden Ausstattung an der jeweiligen Schule Auch in dieser Beziehung nimmt die Hauptschule eine Sonderstellung ein Da im Kollegium keine Fachgruppen existieren h ngt die Pflege der Fachr ume und die Aktualisierung der experimentellen Ausstattung einer Schule von der Einstellung der Schulleitung zur Bedeutung des Experimentierens im Unterricht sowie vom Engagement einzelner Kollegen ab F r den naturwissenschaftlichen Unterricht existieren Fachr ume an der bayerischen Hauptschule haupts chlich in drei Ausp
46. Bereichen der F chergruppe P C B nicht mehr optimal ist Dennoch experimentierten die meisten Teilnehmer interessiert vor allem das Skript und die darin enthaltenen Kopiervorlagen f r Sch lerversuchsanleitungen wurden in der kurzen Abschlussbesprechung positiv hervorgehoben Regionale Fortbildungsveranstaltungen f r Lehrer die in M Klassen unterrichten Diese Fortbildungen fanden im Rahmen eines Fortbildungsprogramms f r Hauptschullehrkr fte die in M Klassen unterrichten statt Die Zielsetzung des Fortbildungsprogramms war es Lehrkr fte welche in M Klassen unterrichten f r diese besondere Aufgabe zu qualifizieren Bei einer Kl rung des speziellen Fortbildungsbedarfs dieser Zielgruppe stellte man fest dass auch hier insbesondere im Bereich der Experimentalkompetenz Fortbildungen gew nscht wurden stets jedoch mit Blick auf das erh hte Anforderungsniveau im M Bereich 349 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Organisation Die Organisation der Fortbildung erfolgte durch die Regierung von Mittelfranken Die Zielgruppe wurde durch die Regierung direkt angeschrieben und zu der Fortbildungs veranstaltung eingeladen Die Anmeldung erfolgte ebenfalls ber die Regierung von Mittelfranken Da die Veranstaltung bald berbucht war wurde eine inhaltsgleiche Wiederholungsveranstaltung angeboten Teilnehmerkreis An den beiden Veranstaltungen nahmen insgesamt 43 Lehrkr fte aus dem Regierungsbezirk Mittelfranken
47. Berufsalltag Der Berufsalltag des Lehrers ist von vielf ltigen Aufgaben und Belastungen gekennzeichnet Nur ca 6 der Lehrerinnen und Lehrer arbeiten bis zur regul ren Altersgrenze die meisten scheiden vorzeitig wegen gesundheitlicher Probleme aus dem Dienst aus Eine bundesweite Untersuchung von SCHAARSCHMIDT aus den Jahren 2002 und 2003 ergab dass 30 der Lehrkr fte deutliche Symptome des Burnout zeigen Weitere 30 gef hrden ihre Gesundheit durch extreme Selbst berforderung Auf die Frage was sie am meisten belaste nannten die Lehrer an erster Stelle das Verhalten schwieriger Sch ler und hohe Klassenst rken Als Konsequenz aus seiner Untersuchung nennt SCHAARSCHMIDT vier Forderungen 1 Ver nderung der Rahmenbedingungen Der berforderung der Schule durch zunehmende erzieherische und gesellschaftliche Aufgaben muss entgegengewirkt werden die Motivation der Lehrer k nnte durch gr ere gesellschaftliche Anerkennung und weniger b rokratische Hemmnisse erh ht werden 19 vgl SCHAARSCHMIDT 2004 32 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 Verbesserung der Arbeitsbedingungen vor Ort Entscheidend f r die Lehrergesundheit und relativ leicht zu verbessern ist der zwischenmenschliche Umgang im Kollegium die Organisation des Schulalltags sowie das Verh ltnis von Schulleitung und Lehrerkollegium 3 Verbesserung der Lehrerausbildung Neben einer praxisorientierteren Ausbildung der zuk nftigen
48. Die Sch ler dokumentieren ihre Beobachtungen beim Herstellen des Indikators und beim Eintropfen in Wasser Sie stellen fest dass dem Blaukraut ein Farbstoff entzogen wurde der in konzentrierter L sung lila erscheint Einige Tropfen Blaukrautindikator f rben Wasser blau Entsorgung Es sind keine Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Beim Farbstoff im Blaukraut handelt es sich um ein Anthocyan anthos Bl te cyanos blau dessen Struktur pH abh ngig ist Diese verschiedenen Strukturen absorbieren Licht bei unterschiedlichen Wellenl ngen und zeigen somit unterschiedliche Farben OH OH OH 0 HO o HO ONN L LH OR OR OH OH pH 0 1 pH 6 7 331 10 2 Anhang Begleitmaterial pH Messung mit Blaukrautindikator Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material Zus tzlich ben tigtes Material e 6 Bechergl ser 250 ml e Lebensmittel z B Zitronensaft Vitamin C e 6 PVC Tropfflaschen Essig Wein Fruchts fte Jogurt usw e Diverse Haushaltschemikalien Vorbereitung S urehaltige Lebensmittel besorgen und bereitstellen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler untersuchen die Wirkung unterschiedlicher Stoffe aus dem Haushalt auf die Farbe des Blaukrautindika
49. Eisenoxidmodifikationen bestehen Zur Bildung von Rost ist neben Luftsauerstoff als Oxidationsmittel auch Wasser in fl ssiger Form erforderlich Rost bildet sich also erst oberhalb einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70 Das auch Korrosion genannte Rosten verursacht trotz umfangreicher Korrosionsschutzma nahmen j hrlich Sch den in Millionenh he weshalb vermehrt rostfreie Edelst hle eingesetzt werden In saurer Umgebung wird das Rosten von Eisen verst rkt w hrend im alkalischen Bereich das Rosten stark verz gert wird Diesen Effekt macht man sich bei der Armierung von Stahlbeton zu Nutze 271 10 2 Anhang Begleitmaterial 1la SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit p e Schutzbrille tragen Kr e Kaliumpermanganat ist tzend Sibuti Material Stativ mit Muffe und Klemme e gewinkeltes Glasrohr Reagenzglas e Stahlwolle oder Eisenpulver durchbohrter Stopfen e angef rbtes Wasser Filterpapier Versuchsdurchf hrung 1 Etwas Eisenpulver gibt man auf ein St ckchen Filterpapier feuchtet gut an und schiebt beides in ein Reagenzglas feuchtes Filterpapier 2 Das Reagenzglas wird mit einem Gummistopfen Eisenpulver mit gewinkeltem Glasrohr verschlossen 3 Nun wird das Reagenzglas so in ein Stativ eingespannt dass das Glasrohr in ein Becherglas mit gef rbtem Wasser eintaucht 4 Beobachtung Auswertung Beobachtung Folgerung Wortgleichung 212 10 2 Anhang Begl
50. Ergebnisse an der Tafel 4 Abstraktion der gewonnenen Erkenntnisse Ikonische Abstraktion Verbale Abstraktion Symbolhafte Abstraktion Zeichnen von Darstellungen Formulieren von Merks tzen Wortgleichungen Entwickeln von Formelgleichungen 5 Wissenssicherung Anwendungsbeispiele Wiederholung des Inhalts und der Denkphasen Lernziel berpr fung Anwendungen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler Sch ler formulieren mit eigenen Worten die gewonnenen Erkenntnisse 320 10 2 Anhang Begleitmaterial Experimentierregeln Auf Sicherheit achten Schutzbrille tragen Erste Hilfe Kasten Branddecke Augenwaschflasche bereithalten Vorsicht beim Umgang mit dem Laborbrenner lange Haare zusammenbinden Brenner sofort ausdrehen wenn er nicht mehr ben tigt wird Chemikalien niemals in Lebensmittelgef e geben Chemikalien nur in ordnungsgem beschrifteten Gef en aufbewahren Pr fen ob das Experiment auch mit ungef hrlicheren Chemikalien durchzuf hren ist Versuche mit m glichst kleinen Substanzmengen durchf hren Glasrohre vor dem Einstecken in Gummistopfen anfeuchten Gummistopfen und Glasger te auseinandernehmen sie verkleben sonst miteinander Feste Chemikalien mit sauberem L ffel oder Spatel entnehmen Fl ssige Chemikalien mit der Saugpipette entnehmen oder ausgie en Keine Chemikalien in Vorratsflaschen zur ckgeben Beim Umf
51. Ergebnisse der Evaluation 2 uu00444 nn Folgerungen und Ausblick eeeeennenn Lehrerausbild ng 2 e 2 a ee kEehrerf ntblldung um a Rau Rahmenbedingungen des Unterrichts 4444444 4440 nenn Zusammenfassung ultra Kiferaltrszrsa a rt Frageb gen u een Begleitmaterial runter ee Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen 44440 Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg 44444444444BHnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnn EebDehsiaufes nes essen 185 185 187 188 207 212 213 213 215 217 219 222 232 237 238 247 334 339 366 377 1 Zielsetzung 1 Zielsetzung Kaum etwas hat Eltern Lehrer und Politiker in letzter Zeit mehr bewegt als die neue deutsche Bildungskatastrophe Ein hoher Bildungsstandard ist f r eine Informations bzw Wissensgesellschaft wie die der Bundesrepublik Deutschland lebensnotwendig Nach TIMSS belegte auch die PISA Studie eine Misere des deutschen Bildungssystems Die deutschen Sch lerinnen und Sch ler belegen im internationalen Vergleich von 32 Staaten 28 davon Mitgliedsstaaten der OECD bei Kompetenzen im Lesen in Mathematik und in den Naturwissenschaften hintere Pl tze Dies beunruhigt um so mehr da sich das
52. Ergebnisse ihrer Untersuchung wie folgt zusammen Insgesamt positiv zu bewerten sind die intensiven Anstrengungen in vielen Veranstaltungen der Naturwissenschaften Lehrer aktiv durch Diskussion und Experiment mit vorgegebenen Materialien zu konfrontieren und damit in Lernprozesse zu verwickeln Kaum eingel st wird aber das h ufig erkl rte Ziel von Lehrerfortbildung Lehrer zur Selbstst ndigkeit und Selbsthilfe zu f hren MELLE res miert dass von der Fachdidaktik Chemie bislang weder die Gruppe der Chemielehrer noch die Problematik der Lehrerfortbildung in wesentlichem Umfang bearbeitet wurde Aufbauend auf den Ergebnissen zweier empirischer Untersuchungen entwickelten MELLE und NEU zwei Fortbildungskonzepte mit dem Ziel mehr Chemielehrer zum Besuch von Fortbildungsveranstaltungen zu bewegen e Das flexibel strukturierte Fortbildungsmodell e Das offene Fortbildungsmodell Diese Fortbildungsmodelle wurden entwickelt um an Hochschulen Chemielehrer fortbildungen durch Institute f r Fachdidaktik durchzuf hren Die Fortbildungsmodelle sollten folgende Anforderungen erf llen e Die Modelle m ssen Lehrer ansprechen und auf Akzeptanz sto en und dadurch schlie lich dazu f hren dass die Lehrer freiwillig an der Fortbildung teilnehmen e Es sollten m glichst viele Lehrer erreicht werden und zwar insbesondere auch diejenigen die nicht zuvor auch schon an vielen Fortbildungen teilgenommen haben Die L
53. Fach und damit Verbesserung der Motivationslage Auch die befragten Lehrkr ften sch tzen offenbar diese Vorz ge und bewerteten die Aussage B5 13 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten eindeutig ablehnend vgl Abbildung 3 30 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 29 0 29 5 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 30 Aussage B5 13 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten Das Gefahrenpotential von Sch lerexperimenten ist ein weiterer in Gespr chen mit Hauptschullehrkr ften relativ h ufig genannter Hinderungsgrund f r Sch lerexperimente Diese Tatsache konnte durch die Befragung eher nicht best tigt werden Lediglich ca ein Achtel der Befragten bewerteten die Aussage B5 14 Das Gefahrenpotential von Sch lerexperimenten ist sehr hoch mit trifft v llig zu oder trifft ziemlich zu Obwohl dieses Antwortverhalten auch mit der Formulierung ist 15 vgl z B Bader 2002 S 315 16 Vergleiche Abschnitt 2 2 5 117 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung sehr hoch zu tun haben k nnte scheint tendenziell dennoch das eingesch tzte Gefahrenpotenzial kein Hinderungsgrund f r die Durchf hrung Sch lerex
54. Festlegung einer Konzeption welche die Konstruktion der Fragen und die Interpretation der Ergebnisse begr ndet Der Ablauf sah wie folgt aus 1 ae a Bestimmung der Konzeption f r die Konstruktion des Fragebogens aus normativen Zielsetzungen z B Leitbildern und wissenschaftlich empirischen Befunden Konstruktion der Fragen Messung des Ist Zustands durch die Befragung Feststellung und Interpretation der Ergebnisse Entscheidung ber Konsequenzen f r die Entwicklung des Fortbildungskonzepts Abbildung 3 2a zeigt die Befragung als Teil des Entwicklungsprozesses der Fortbildungskonzeption Rahmenbedingungen an den Schulen bez glich Sch ler experimenten Einstellungen der Lehrkr fte zu Sch ler experimenten Durchf hrung von Wahrnehmung Fortbildungen Kompetenzen der gt durch die Lehrkr fte Lehrkr fte bez glich Sch lerexperimenten Entwicklung des Fortbildungskonzepts efra gung Abbildung 3 2 a Prozessmodell der Lehrerbefragung 83 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung Dieses Prozessmodell geht davon aus dass 1 Rahmenbedingungen Einstellungen und Kompetenzen interdependent sind 2 die Lehrkr fte diese Gr en wahrnehmen und auf sie reagieren 3 die Wahrnehmungen der Lehrkr fte im Antwortverhalten bei der Befragung sichtbar werden 4 die Entwicklung des Fortbildungskonzepts den Ergebnissen und Interpretationen der Befragung Rechnung tr gt
55. Fortbildungsveranstaltungen in der Vergangenheit zu tun haben Zusammenfassung Fragen zur Aus und Weiterbildung Erkenntnisse bez glich der Aus und Weiterbildung der Zielgruppe sind von besonderer Bedeutung f r die Planung des Fortbildungskonzepts Die Auswertung der Fragen zur Aus und Weiterbildung erbrachte folgende wichtige Ergebnisse e ber die H lfte der befragten Lehrkr fte hat in den letzten 5 Jahren keine Fortbildung im Bereich Physik Chemie Biologie besucht e Die Lehrkr fte erwarten sich von einer Fortbildung im Bereich PCB vor allem 1 Erwerben von Experimentalkompetenz durch eigenes Tun 2 Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden 3 Vermittlung von Sicherheitsrichtlinien e Lehrkr fte f hlen sich auf ihren Beruf vor allem f r die Durchf hrung von Experimenten nicht hinreichend vorbereitet Dabei schneidet die Il Phase in der Einsch tzung der befragten Lehrkr fte wesentlich besser ab als die I Phase e Die befragten Lehrkr fte w nschen sich mehr Fortbildungsveranstaltungen im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie 129 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 4 FRAGEN ZUR PERSON D Diese Fragen zur Person dienten dazu eventuelle Korrelationen zwischen Ausbildung Lebensalter bzw Geschlecht sowie dem Antwortverhalten untersuchen zu k nnen Hierbei konnten keine signifikanten Zusammenh nge die bez glich der Fragestellung der Untersuchung von Bedeutung gewesen
56. Fragebogens Aussagen zur Fortbildungsveranstaltung formuliert die von den Teilnehmern mit einer f nfstelligen Skala bewertet werden konnten Den zweiten Teil des Fragebogens stellten offene Fragen dar Hier sollten die Teilnehmer notieren was ihnen an der Fortbildung besonders gut gefallen hat bzw was ihnen weniger gut gefallen hat Hier konnten auch W nsche und Anregungen ge u ert werden Schriftliche Befragung nach l ngerer Zeit Auch der Fragebogen f r die schriftliche Befragung nach l ngerer Zeit wurde gem den bei der Konstruktion von Frageb gen zu beachtenden Richtlinien erstellt Wichtiges Kriterium war dabei den Fragebogen m glichst kurz zu halten um den zeitlichen Aufwand f r das Ausf llen des Fragebogens seitens der Teilnehmer m glichst gering zu halten Bei dieser Befragung stand die tats chliche Wirkung der Fortbildungen auf den Unterricht der Teilnehmer im Vordergrund des Interesses e Betrachten die Teilnehmer die Fortbildung mit einigem zeitlichen Abstand als Hilfe f r den Unterricht e Wurden Experimente aus der Fortbildung im Unterricht eingesetzt vgl S 78 Fragebogen siehe Anhang 184 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 3 Ergebnisse der Evaluation Die Ergebnisse der Evaluation werden geordnet nach den jeweils verwendeten Evaluationsinstrumenten vorgestellt 5 3 1 Teilnehmende Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung Die Ergebnisse der teilnehmenden Beobachtung werden in
57. Grundlage f r die einzelne den jeweiligen spezifischen Teilnehmerkreis ber cksichtigende Fortbildungsveranstaltung dienen kann Solche individuellen Rahmenbedingungen bei der einzelnen Fortbildungsveranstaltung k nnen sein e R umliche Voraussetzungen e Thema der Fortbildungsveranstaltung e Zielsetzung der Fortbildungsveranstaltung e Organisatorischer Rahmen z B regional schulintern e Vorkenntnisse des Teilnehmerkreises e Zeitlicher Rahmen 3 3 1 Organisation der Fortbildungsveranstaltungen Die reibungslose Organisation einer Fortbildungsveranstaltung ist eine wichtige Grundvoraussetzung f r das Gelingen der Fortbildung und die Zufriedenheit der Teilnehmer Im Folgenden werden daf r bedeutsamen Punkte in der Reihenfolge ihrer zeitlichen Relevanz beschrieben Genehmigung Je nach dem ob die Fortbildungsveranstaltung auf zentraler regionaler lokaler oder schulhausinterner Ebene angeboten werden soll sind unterschiedliche Verfahren zur Genehmigung der Fortbildung als staatliche Lehrerfortbildung oder die staatliche Lehrerfortbildung erg nzende Ma nahme notwendig Bei den zentralen Fortbildungen im Rahmen von Kursen der Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen war kein separates Genehmigungsverfahren erforderlich da die komplette Organisation durch die Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen erfolgte Das Fortbildungsprogramm des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Univers
58. Indikatorl sung zu Anschlie end wird aus der Kartusche Soda Club CO Gas in einen Luftballon abgef llt und aus diesem in die L sung eingeblubbert Die Beobachtungen werden notiert Danach wird die L sung mit dem Gasbrenner bis zum Sieden erhitzt Beobachtung Alternativ kann das Kohlenstoffdioxid auch aus anderen Quellen gewonnen werden e Mineralwasser e Ausatmungsluft e Brausetabletten e Trockeneis e CaCO und S ure Auswertung Beim Einleiten des CO verf rbt sich der Indikator und zeigt damit das Entstehen einer S ure an Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu einer S ure der Kohlens ure Wird die L sung erhitzt kann man Gasblasen beobachten sie nimmt wieder ihre urspr ngliche F rbung an Beim Erhitzen entsteht aus der Kohlens ure wieder Kohlenstoffdioxid und Wasser Entsorgung Es m ssen keine Entsorgungsvorschriften beachtet werden Erl uterungen Leitet man CO in Wasser ein wird ein gro er Teil im Wasser physikalisch gel st w hrend sich ein kleiner Teil zu Kohlens ure umsetzt CO H O H3CO3 Beim Erhitzen entweicht das physikalisch gel ste CO und auch die gebildete Kohlens ure zerf llt wieder in Kohlenstoffdioxid und Wasser H gt C0O 3 CO H20 311 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Vorsicht beim Umgang mit unter Druck stehenden Gasen Material e Becherglas 250 ml e Indikatorl sung e asbrenner mit Keramikdrahtnetz Vers
59. Land insgesamt in einer Krise befindet Wachstumsprognosen von unter einem Prozent Arbeitslosenzahlen die auf f nf Millionen zu steigen drohen und sich abzeichnende immense Probleme bei der Finanzierbarkeit der Gesundheits und Sozialsysteme schrecken die Gesellschaft auf Politiker aller Fraktionen versprechen vor allem in Wahlkampfzeiten schnelle L sungen Um langfristig die Stellung Deutschlands in unserer globalisierten Welt halten zu k nnen und damit Wohlstand und soziale Sicherung zu erhalten ist es unbestritten dass neben anderen dringend notwendigen Reformen und Innovationen das Bildungssystem auf allen Ebenen verbessert werden muss Vor diesem Hintergrund sind Themen der Unterrichtsentwicklung als wichtiger Teil der Schulentwicklung von h chster Aktualit t Von verschiedensten Seiten der Politik werden Vorschl ge diskutiert wie die Situation m glichst schnell und w hlerwirksam verbessert werden k nnte Aber auch in der wissenschaftlichen Diskussion werden Konzepte entwickelt und vorgestellt welche die Situation an deutschen Bildungseinrichtungen von der Grundschule bis zur Hochschule verbessern sollen Mit Blick auf alle Schultypen setzt sich dabei immer mehr die Erkenntnis durch dass der immer noch zu weit verbreitete Frontalunterricht in der Ausschlie lichkeit nicht mehr den ge nderten Anforderungen der Gesellschaft sowie den ver nderten vgl Spiegel spezial Lernen zum Erfolg Nr 3 2002 3 T
60. Lehrer bei der auch beruflichen Handlungskompetenzen wie z B Selbstmanagement in Belastungssituationen thematisiert werden sollten angehende Lehrer verst rkt und fr hzeitig auf ihre Eignung Motivation Widerstandskraft sozialkommunikative Kompetenzen gepr ft werden 4 Eigeninitiative der Lehrkr fte Lehrer sollten verst rkt durch Supervision Entspannungstraining sowie Gesundheitszirkel zum Erhalt ihrer Gesundheit beitragen Unerl sslich ist dabei die Inanspruchnahme professioneller Hilfe sowie die bewusste Planung von Erholung in der Freizeit Gerade an Hauptschulen haben die Lehrkr fte neben ihren unterrichtlichen Verpflichtungen immer mehr erziehliche Aufgaben zu bernehmen um jegliche Form des Unterrichts berhaupt erst zu erm glichen In dieser Situation ist es vielen Lehrkr ften wenn sie sich selbst nicht berfordern wollen nicht m glich zus tzlichen Aufwand f r die autodidaktische Aneignung f r sie neuer Unterrichtsmethoden wie z B Sch lerexperimente zu erbringen Auch die zeitaufw ndige Vorbereitung von Experimenten bedeutet eine nicht zu untersch tzende zus tzliche Belastung der viele Lehrkr fte nicht mehr gewachsen sind Die weitere Erh hung der Unterrichtsverpflichtung um eine Stunde ab dem Schuljahr 2004 2005 tr gt sicher nicht zur Entspannung dieser Situation bei Eine Verbesserung der Unterrichtsqualit t im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie kann also in keinem Fall durch ei
61. Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator Messung des pH Werts mit Indikatoren 6 SV Messung des pH Werts mit Indikatorpapier 7 SV Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator 8 SV Messung des pH Wertes einer Verd nnungsreihe Reaktionen von S uren und Laugen 9 SV Entkalkung von Haushaltsger ten 10 SV Reaktion von Salzs ure mit Marmor 11 SV Reaktion von S uren mit Metallen Herstellung von S uren und Laugen 12 LV Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz 13 LV Herstellung von Natronlauge aus Natrium 14 SV Herstellung von Kohlens ure Neutralisationsreaktion und Salze 15 LV Neutralisation von konzentrierter Salzs ure mit konzentrierter Natronlauge 16 SV Neutralisation von verd nnter Salzs ure mit verd nnter Natronlauge 17 SV Flammenf rbung durch Salze Jede Gruppe f hrte dann zun chst die Experimente der aufgebauten Station durch s uberte die Ger te anschlie end wieder und lies diese aber als Experimentierstation stehen Anschlie end rotierten die Gruppen in Form eines Experimentierzirkels so dass am Ende jede Arbeitsgruppe alle Stationen durchlaufen hatte Vor der Mittagspause wurden 2 Stationen bearbeitet In der Mittagspause hatten die Teilnehmer die 341 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Gelegenheit in der Mensa der Erziehungswissenschaftlichen Fakult t der Universit t Erlangen N rnberg zu essen Im praktischen Teil des Nachmittagsprogramms wurden dann die restl
62. Rahmen eines Fortbildungsprogramms f r Hauptschullehrkr fte die in M Klassen unterrichten statt Die Zielsetzung des Fortbildungsprogramms war es Lehrkr fte welche in M Klassen unterrichten f r diese besondere Aufgabe zu qualifizieren Bei einer Kl rung des speziellen Fortbildungsbedarfs dieser Zielgruppe stellte man fest dass auch hier insbesondere im Bereich der Experimentalkompetenz Fortbildungen gew nscht wurden stets jedoch mit Blick auf das erh hte Anforderungsniveau im M Bereich Die Organisation der Fortbildung erfolgte durch die Regierung von Mittelfranken Die Zielgruppe wurde durch die Regierung direkt angeschrieben und zu der Fortbildungs veranstaltung eingeladen Die Anmeldung erfolgte ebenfalls ber die Regierung von Mittelfranken Da die Veranstaltung bald berbucht war wurde eine inhaltsgleiche Wiederholungsveranstaltung angeboten 4 2 3 Lokale Fortbildungsveranstaltungen Auf lokaler Ebene wurde f r das staatliche Schulamt in der Stadt Schwabach eine halbt gige Fortbildungsveranstaltung sowie am GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Universit t Erlangen N rnberg Seminartage f r Hauptschulseminare durchgef hrt Da ein berblick von einfachen Experimenten aus verschiedenen Jahrgangsstufen geliefert werden sollte wurde als verbindender Rahmen die Durchf hrbarkeit der Experimente mit im Supermarkt zu erhaltenden Stoffen gew hlt Die Organisation der Fortbildungsveranstaltung erfolgte durch das staatliche Schul
63. Sach und Fachkompetenz e War eine sehr praxisbezogene Fortbildung mit gro em Erfahrungszuwachs e Diese Fortbildung w re es wert dass sie pflichtm ig f r PCB unterrichtende Lehrkr fte angeboten wird e Sch n war s e Gelungen Hat Spa gemacht 199 5 3 Ergebnisse der Evaluation Methodik e Die Veranstaltung war in h chstem Ma e interessant und hilfreich da Theorie und Praxis gleicherma en vermittelt wurde Ein einfaches chemisches Lehrwerk w re noch w nschenswert als Nachschlagewerk zum Kauf e War gut durchstrukturiert und f r mich sehr effektiv e Weniger fachwissenschaftliche Erl uterungen sondern mehr auf didaktischer Ebene zur Vermittlung an die Sch ler eingehen w re noch fruchtbarer e Gerade die Gestaltung mit Demonstrationsexperimenten einzelnen Stationen anderen vorgestellt und auch eigenes Stationenprogramm ist sehr gelungen da abwechslungsreich und ausgewogen Der hauptschulgeeignete Niveau Theorieteil k nnte noch etwas ausgebaut werden Experimente Skript e Jetzt traue ich mir eher zu Sch lerversuche durchzuf hren War super e Ich halte es z T sehr schwierig den Sch lern die Hintergr nde zu den Versuchen zu erkl ren Experiment macht Spa aber lernen die Sch ler auch immer etwas e Die Experimente waren sehr sch n und ich traue mich jetzt auch sie im Unterricht durchzuf hren und mit meinen Sch
64. Sch ler dass ein Gas entstanden ist das mit dem Wasser eine S ure bildet Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Kochsalz reagiert mit konzentrierter Schwefels ure zu Natriumsulfat und Chlorwasserstoff 2 NaCl HS0 NaSO 2 HCI Chlorwasserstoff bildet mit Wasser Salzs ure HCI H20 H30 Cr 307 10 2 Anhang Begleitmaterial 1 Der Name Salzs ure gibt dir einen Hinweis woraus diese S ure hergestellt werden kann 2 Zeichne die Versuchsanordnung und beschrifte 3 Was konntest du w hrend des Versuchs beobachten 4 Formuliere die Wortgleichungen zur Herstellung von Salzs ure Schwefels ure gt Natriumsulfat Wasser 308 10 2 Anhang Begleitmaterial Herstellung von Natronlauge aus Natrium Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Herstellen einer S ure und einer Lauge Sicherheit e Schutzbrille R e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen g a hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Sehutarille K BOE e Material e Reagenzglas e Benzin e Universalindikator oder Blaukrautindikator Natrium e Stopfen mit Glasrohr kleines Reagenzglas Messer und Schneidebrettchen e Pinzette Vorbereitung Man entnimmt mit der Pinzette ein St ck Natrium der Vorratsflasche legt es auf ein Filterpapie
65. Sch ler stellen ihre Ergebnisse vor Fixierung der Ergebnisse an der Tafel 4 Abstraktion der gewonnenen Erkenntnisse Ikonische Abstraktion Verbale Abstraktion Symbolhafte Abstraktion Zeichnen von Darstellungen Formulieren von Merks tzen Wortgleichungen Entwickeln von Formelgleichungen 5 Wissenssicherung Anwendungsbeispiele Wiederholung des Inhalts und der Denkphasen Lernziel berpr fung Anwendungen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler Sch ler formulieren mit eigenen Worten die gewonnenen Erkenntnisse 284 10 2 Anhang Begleitmaterial Geschmackstest von S uren in Lebensmitteln Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler z B im Haushalt Sicherheit e Geschmackstests d rfen nur mit Lebensmitteln durchgef hrt werden Material e Kleine L ffel e Lebensmittel die zum Teil S uren enthalten z B Zitronensaft Vitamin C Pulver Cola Milch Zucker Joghurt Apfelsaft Essig e Nummerierte Gef e 1 bis 8 die nur f r Lebensmittel verwendet werden Vorbereitung Frische Lebensmittel werden vom Lehrer in die sauberen nummerierten Gef e abgef llt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler holen sich das Versuchsmaterial testen den Geschmack der Lebensmittel und versuchen herauszufinden um welche Lebensmittel es sich handelt Ihre Eindr cke und Vermutungen tragen sie in eine Tabelle ein N
66. Testaufbau und Testanalyse Weinheim 1969 LINDEMANN H BRINKMANN U Alltagschemie NiU Chemie 5 1994 Nr 24 S 29 LINDEMANN H Einf hrung in die Didaktik der Chemie in bersichten Graphiken und Tabellen D sseldorf 1999 LUCIUS E R Versuchsk sten unter der Lupe In IPN Bl tter 3 00 S 3 L CK G REDLIN K Ph nomene der unbelebten Natur Experimente zum Thema Kunststoffe In Grundschulunterricht 11 1999 L CK G Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung Theorie und Praxis f r die Arbeit in Kindertageseinrichtungen Freiburg 2003 L CK G WIEBEL K Das Sch lerexperiment der K nigsweg zu naturwissenschaftlichen Erkenntnis Referat anl sslich einer Lehrerfortbildung 1998 LUNETTA V N The school science laboratory Historical perspectives and contexts for contemporary teaching In FRASER B J amp TOBIN K G Eds International handbook of science education Dordrecht 1998 LUTZ B PFEIFER P UND SCHMIDKUNZ H Wahl geeigneter Unterrichtsverfahren Methodische Umsetzung fachlicher Inhalte im Chemieunterricht NiU Chemie 10 1999 Nr 53 S 9 14 LUTZ B PFEIFER P SCHMIDKUNZ H Gedanken zu einem zeitgem en und zukunftsweisenden Chemieunterricht NiU Chemie 5 1994 Nr 24 S 4 LUTZ B PFEIFER P Schulstufenorientierung und Schulartorientierung Hauptschule In PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 MANDL H
67. Unterrichts Ein Modellversuchsprogramm von Bund und L ndern Unterrichtswissenschaft 28 2000 103 126 PRIEBE B Fortbildung f r das ganze Kollegium In Westermanns P dagogische Beitr ge 1986 7 8 S 42 45 PRIEBE B Umrisse einer Didaktik der Lehrerfortbildung In Brennpunkte der Lehrerfortbildung Nieders chsisches Landesinstitut f r Lehrerfortbildung Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung NLI Hrsg Hildesheim 1990 RAAF H Chemie des Alltags Freiburg 1990 RECKMANN H Lehrerfortbildung in Nordrhein Westfalen Fortbildungsorientierungen von Lehrerinnen und Lehrern Empirische Befunde zur Planung und Gestaltung von Lehrerfortbildung Soest 1992 REDLIN K L CK G Experimente zum Thema Kunststoffe In Praxis Naturwissenschaften Chemie 6 2000 RIDDER K Das Auswahlprinzip f r Ger te und Chemikalien bei Sch lerexperimenten NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 30 33 RIQUARTS K U WADEWITZ C Framework for science education in Germany Kiel Institut f r P dagogik der Naturwissenschaften 1999 ROSSA E Experimentieren im Chemieunterricht bildend sicher umweltgerecht NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 4 6 ROSSA E Vom fremd zum selbstbestimmten chemischen Experimentieren NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 4 6 ROTH L Empirische Forschungsmethoden In Roth L Hrsg Methoden erziehungswissenschaftlicher Forschung Stuttgart 1978 229 8 Literatur SACHER W Deutsche Lei
68. das 10 fache steigt der pH Wert um 1 Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Aus der dekadisch logarithmischen Definition des pH Wertes folgt dass sich die Konzentration der H lonen mit einem ganzen pH Sprung um das 10 fache ndert Eine 1 molare Salzs ure hat also den pH Wert 0 eine 10 mal d nnere L sung den pH Wert 1 eine 100 mal d nnere L sung den pH Wert 2 eine 1000 mal d nnere L sung den pH Wert 3 usw 299 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Material e Indikatorpapier e Pinzetten e Farbskala e PVC Pipetten e Becherglas 250 ml e 0 1 molare Salzs ure C tzend e 6 Bechergl ser 50 ml Versuchsdurchf hrung Beschrifte die Bechergl ser mit A B C D E F und stelle sie der Reihe nach auf 5 Du erh ltst 10 ml Salzs ure von deinem Lehrer i in das Becherglas A Vorsicht tzend 3 In die anderen 5 Bechergl ser gibst du jeweils 9 ml Wasser 4 Gib nun mit der Pipette 1 ml Salzs ure aus Becherglas A in Becherglas B und r hre um 5 Anschlie end gibst du mit der Pipette 1 ml der verd nnten Salzs ure aus Becherglas B in Becherglas C und r hrst um 6 Ebenso verf hrst du mit den brigen drei Bechergl sern 7 Miss den Bares der 6 L sungen mit Indikatorpapier und notiere die Ergebnisse in Ts a a PS AS 4y H oaa E
69. der Reihenfolge des Beobachtungsbogens pr sentiert Die Beobachtungen stellen eine Zusammenfassung aus den einzelnen Fortbildungsveranstaltungen dar Besonders auff llige Einzelbeobachtungen wurden bei der Beschreibung der Durchf hrung der einzelnen Fortbildungsveranstaltungen mit aufgenommen Sind die Teilnehmer motiviert selbst Experimente durchzuf hren Bei den meisten Teilnehmern konnte eine hohe Motivation zur Durchf hrung von Experimenten festgestellt werden Im Verlauf der Nachmittagsveranstaltung nahm die Motivation in vielen F llen etwas ab Besonders motiviert experimentierten die Lehramtsanw rter hier wurden bei der Vorstellung der Experimente durch die jeweiligen Arbeitsgruppen auch die meisten Fragen diskutiert Wie arbeiten die Teilnehmer in der Gruppe zusammen Die Teilnehmer unterst tzten sich gegenseitig beim Experimentieren hier erwiesen sich die unterschiedlichen Voraussetzungen welche die Teilnehmer mitbrachten in keiner Weise als Nachteil Indem die Teilnehmer mit dem gr eren Vorwissen bzw mit den gr eren Vorerfahrungen im Experimentieren die weniger ge bten Lehrkr fte unterst tzten entwickelte sich innerhalb der Gruppen sehr schnell eine ungezwungene und konstruktive Kommunikation welche anf ngliche Ber hrungs ngste schnell abzubauen half vergleiche Abschnitt 4 3 bzw Anhang Abschnitt 10 4 185 5 3 Ergebnisse der Evaluation Bilden sich innerhalb der Gruppe bestimmte Rollen
70. der pH Wertbestimmung des Urins 295 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit m e Schutzbrille tragen ar 4 e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Schutzbrille e Material e Indikatorpapier e Glasstab e Farbskala e Spatel e Pinzette e Haushaltschemikalien e Petrischalen e Lebensmittel e PVC Pipetten Versuchsdurchf hrung Bei Fl ssigkeiten 1 Gib ca 10 ml der zu untersuchenden Fl ssigkeit in ein Becherglas 2 Tauche mit der Pinzette ein St ck des Indikatorpapiers kurz in die Fl ssigkeit 3 Vergleiche die Farbe des Indikatorpapiers mit der Farbskala und lies den pH Wert ab 4 Notiere den untersuchten Soff und den pH Wert in der Tabelle und lege das verwendete Indikatorpapier dazu Bei Feststoffen 1 L se eine Spatelspitze Feststoff in 10 ml Wasser auf R hre mit dem Glasstab um 2 Verfahre dann wie mit den Fl ssigkeiten Auswertung Stoff pH Wert Indikatorpapier hier ablegen oli N 9 A o N 296 10 2 Anhang Begleitmaterial Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit e Schutzbrille Of e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen me Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material e Tropfflasche mit Fl ssigindikator e Spatel e Farbskala e Diverse H
71. des Ai mit Katalysator Zuckers ohne sich dabei selbst zu ver ndern Ein Katalysator bewirkt eine Herabsetzung der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion und somit eine Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit Reaktionsenergie 330 10 2 Anhang Begleitmaterial Herstellung von Blaukrautindikator Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit a e Schutzbrille f e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen c Schutzbrille F chentz ndli tragen Material e 6 Bechergl ser 250 ml e 6 PVC Trichter Kaffeefilter e 6 Bechergl ser 50 ml e Ethanol Brennspiritus F leicht entz ndlich e 6 Schneidebrettchen 6 Messer e 6 PVC Tropfflaschen Zus tzlich ben tigtes Material e Box 6 Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz rohe Blaukrautbl tter Vorbereitung Rohe Blaukrautk pfe sind das ganze Jahr ber erh ltlich es gen gt ein kleiner Kopf Gasbrenner auf Funktionsf higkeit pr fen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 30 min Die Sch ler stellen gem der Versuchsanleitung den Blaukrautindikator her und f llen diesen zur sp teren Verwendung in PVC Tropfflaschen ab Einige Tropfen des Indikators werden in 20 mi Wasser gegeben und die F rbung beobachtet Anschlie end werden alle verwendeten Ger te sorgf ltig gereinigt Der Blaukraut indikator kann in den Tropfflaschen einige Wochen aufbewahrt werden Auswertung
72. die Lehrkr fte durch schlechte Rahmenbedingungen an der Durchf hrung von Sch lerexperimenten gehindert sehen 119 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 3 FRAGEN ZU AUS UND WEITERBILDUNG C Die Aus und Weiterbildung der unterrichtenden Lehrkr fte ist ein entscheidender Einflussfakorr auf die Unterrichtsqualit t F r die Entwicklung eines Fortbildungskonzepts ist es deshalb von gro er Bedeutung auch diesen Bereich zu untersuchen C1 Wie oft besuchten Sie in den letzten 5 Jahren eine Fortbildung im Bereich P C B Die Frage nach den in den letzten Jahren besuchten Fortbildungen ist vor allem auch hinsichtlich des Fortbildungsbedarfs von Bedeutung ber die H lfte der Befragten besuchte in den der Untersuchung vorausgehenden 5 Jahren keinerlei Fortbildung im naturwissenschaftlichen Bereich Dies ist vor allem auch deswegen beunruhigend da viele der Befragten auch w hrend ihrer Ausbildung mit den F chern Physik Chemie oder Biologie nicht in Ber hrung gekommen sind Fortbildung in PCB in den letzten 5 Jahren zweimal 13 4 Abbildung 3 23 Besuchte Fortbildungen in P C B in den letzten 5 Jahren 17 Vgl Abschnitt 3 2 4 120 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Viele Lehrkr fte gaben als Zusatzinformation an dass sie sich f r Fortbildungs veranstaltungen im Bereich P C B gemeldet h tten aber nicht angenommen wurden Dies zeigt dass der Bedarf an Fortbildungsveranstal
73. e Bedeutung der Konzentrationen eingesetzter Stoffe erl utert Bei der anschlie enden Reflexion brachten die Teilnehmer zum Ausdruck dass sie die Fortbildungsveranstaltung insgesamt als eine konkrete Hilfe f r ihren zuk nftigen Unterricht betrachten Auch die einzelnen Experimente wurden nochmals auf ihre Einsatzm glichkeiten hin untersucht wobei sich zeigte dass die Teilnehmern besonders die Experimente mit spektakul ren Ph nomenen positiv bewerteten Klassische Nachweisreaktionen wie z B die Kalkwasserprobe mit eher unspektakul ren Effekten sch tzten die Teilnehmer f r weniger gewinnbringend ein An dieser Stelle wurde vom Referenten auf die gro e Bedeutung derartiger Nachweisreaktionen f r das Verst ndnis 1 aus Spiegel 12 2003 S 156 Verkupfern eines Eisennagels durch Eintauchen in Kupfersulfatl sung 354 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen von Naturwissenschaften und naturwissenschaftliichen Methoden verwiesen Im Anschluss an dieses Reflexionsgespr ch bearbeiteten die Teilnehmer einen schriftlichen Fragebogen zur Evaluation dieser Fortbildungsveranstaltung Abschlie end u erten etliche Teilnehmer den Wunsch nach weiteren Fortbildungsveranstaltungen zu lehrplanrelevanten Themenbereichen der F chergruppe Physik Chemie Biologie Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen Im Rahmen dieser Arbeit wurden an zwei Hauptschulen schulinterne Lehrerfortbildungen durchgef hrt e Volk
74. e Aufwand bei der Vorbereitung Durchf hrung und Nachbereitung e Relativ geringer Materialbedarf e Giefahrenpotential Unter Ber cksichtigung dieser Kriterien wurden 12 Demonstrationsexperimente sowie 21 Sch lerexperimente ausgew hlt die dann in den einzelnen Fortbildungsveranstaltungen je nach thematischer Zielsetzung vermittelt wurden Die Experimente sind in Tabelle 3 3 und 3 4 geordnet nach Jahrgangsstufe des Lehrplanbezugs dargestellt Die Anleitungen sowie kurze fachwissenschaftliche Informationen zu den Experimenten finden sich im Anhang Bei der Auswahl der Demonstrationsexperimente wurde besonders auf einen eindeutig zu beobachtenden Effekt geachtet Weiteres wichtiges Auswahlkriterium war hier ein vertretbarer Aufwand bei der Vorbereitung sowie der geringe Anspruch bez glich des Materialbedarfs 15 vgl dazu auch Bader 2002 S 295f 16 gl dazu auch H USLER RAMPF REICHELT 1991 153 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Tabelle 3 3 F r das Fortbildungskonzept ausgew hlte Demonstrationsexperimente DEMONSTRATIONSEXPERIMENTE Jgst Experiment 7 Verbrennung in reinem Sauerstoff 7 Verbrennung von Metallen 7 Bildung von Zinksulfid 7 Wasserzersetzung und Knallgasreaktion 7 Betrieb einer Brennstoffzelle 7 Z ndung eines Benzin Luft Gemisches 8 Eigenschaften von Schwefels ure 8 Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz 8 Herstel
75. ein gel stes Salz Zn 2H 2 CH H Zn 20r 305 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen e 7 amp e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Schutzbrille z Material e Erlenmeyerkolben 100 ml e Zink Eisen Magnesium e Gummistopfen mit Glasrohr e Verd nnte Salzs ure e PVC Pipetten e Verd nnte Schwefels ure e 6 Bechergl ser 50 ml e Laborbrenner e Reagenzglas Versuchsdurchf hrung A 1 F lle in zwei Bechergl ser etwas Zink in zwei Bechergl ser etwas Eisensp ne in zwei Bechergl ser etwas Magnesium 2 Gib nun zu den Metallen verd nnte Salzs ure bzw verd nnte Schwefels ure Beobachte gt U F lle in den Erlenmeyerkolben etwas Zink Gib ca 10 ml verd nnte Salzs ure dazu und setze schnell das Glasrohr mit dem Reagenzglas auf 2 Knallgasprobe Nach ca 1 Minute h ltst du die Offnung des Reagenzglases an die Flamme des Gasbrenners Reagenzglas immer mit der Offnung nach unten halten Beobachtung Was kannst du daraus folgern Auswertung Zu A Zu B reagieren mit unedlen Metallen z B mit Bei dem dabei entstehenden handelt es sich um 306 10 2 Anhang Begleitmaterial Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Herstellen einer S ure und einer Lauge Sicherheit e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweise
76. gen B Fragen zum Unterricht 1 Welche Bedeutung geben Sie der F chergruppe PCB im Vergleich zu anderen F chern sehr wichtig ziemlich wichtig wichtig weniger wichtig eher unwichtig 0d 0 0 0 0d 2 Welche Unterrichtsmethoden setzen Sie in Ihrem PCB Unterricht ein h ufig manchmal nie Frontalunterricht mit Medien z B Schulbuch Folien U U Handlungsorientierter Unterricht ohne Experimente Unterricht mit Demonstrationsexperimenten Probleml sender Unterricht mit Sch lerexperimenten Lernzirkel mit Sch lerexperimenten Freiarbeit 0 0 00 0 o Andere 0 0 000 0 D 0 0 0 0 0 0 0 D Andere O 3 Wie oft f hren Sie Experimente in Ihrem PCB Unterricht durch fast jede etwa zweimal etwa einmal etwa zweimal etwa einmal Nie Woche im Monat im Monat im Halbjahr im Halbjahr Demostrations O O O O O O Experimente Sch ler O O O O O O Experimente 4 F hren Sie Sch lerexperimente bevorzugt in einem Fach der F chergruppe PCB durch L Ich f hre Sch lerexperimente bevorzugt in Physik durch L Ich f hre Sch lerexperimente bevorzugt in Chemie durch L Ich f hre Sch lerexperimente bevorzugt in Biologie durch L Beider Durchf hrung von Sch lerexperimenten habe ich kein bevorzugtes Fach 240 10 1 Anhang Frageb gen 5 Beurteilen Sie bitte die folgenden Aus
77. grunds tzlich m glich ist Die Kernkompetenzen in den Jahrgangsstufen 7 bis 9 in Regel und M Klassen unterscheiden sich nicht grunds tzlich in den Inhalten Der wesentliche Unterschied liegt in der Abstraktion sowie in der Vertiefung W hrend in Regelklassen versucht wurde darauf zu achten dass sich die geforderte Abstraktion am Erfahrungshorizont eines Hauptsch lers orientiert und Inhalte zum Teil sogar ausdr cklich beschr nkt wurden sollte dies f r den M Sch ler nicht in dieser Weise erfolgen Er hat ein umfangreicheres Lernprogramm mit erh hten Anforderungen sowohl qualitativer als auch quantitativer Art zu bew ltigen Wechselt ein Regelsch ler nicht zu Beginn der Jahrgangsstufe 7 in den M Zug sondern erst zu einem sp teren Zeitpunkt so wird er in einigen Bereichen Nachlernbedarf haben 2 1 3 Sch lerinnen und Sch ler an bayerischen Hauptschulen Unterricht muss wenn er erfolgreich sein soll immer vom Sch ler her gedacht werden M chte man also die Uhnterrichtsqualit t verbessern ist es von entscheidender Bedeutung sich die Voraussetzungen der Sch ler sehr genau anzusehen welche diesen Unterricht besuchen Dies muss allgemein bei der Entwicklung von Uhnterrichtsmethoden und Unterrichtskonzepten geschehen im speziellen muss diese Aufgabe jeder Lehrer f r die ihm anvertrauten Sch ler immer wieder neu leisten Mit der Hauptschule als Pflichtschule sind gro e p dagogische Herausforderungen verbunden Sie erg
78. ihn nach dem Abk hlen wieder auseinander 3 Beobachtung Tauche einen blankgescheuerten Eisennagel ca 1 Minute lang in eine Kupfersulfat L sung 2 Beobachtung Auswertung A Beobachtung Folgerung B Beobachtung Folgerung 275 10 2 Anhang Begleitmaterial BRENNERF HRERSCHEIN F R Bestandteile des Laborbrenners Bedienung des Laborbrenners 1 2 Die Brennerf hrerscheinpr fung wurde bestanden nicht bestanden D EEE EEE SEE EEE EEE SEEEEBEEBEESEEEE Ort Datum Unterschrift 10 2 Anhang Begleitmaterial Literatur e BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 e PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 e SCHMIDTKUNZ H LINDEMANN H Das forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren Probleml sen im naturwissenschaftlichen Unterricht M nchen 1981 e ROSSA E Experimentieren im Chemieunterricht bildend sicher umweltgerecht NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 4 6 e H USLER K RAMPF H REICHELT R Experimente f r den Chemieunterricht M nchen 1991 e SCHWEDT G Experimente mit Supermarktprodukten Weinheim 2001 e WAGENSCHEIN M Rettet die Ph nomene MNU 30 Jg H 3 1977 S 9 e HOLLEMANN A WIBERG N Lehrbuch der anorganischen Chemie Berlin 1985 e PFEIFER P Hrsg Feuer Feuer l schen
79. machen beispielsweise im Zusammenhang mit den beiden anderen F chern der F chergruppe P C B Anfragen von Seminarleitern in diese Richtung machen deutlich dass hier durchaus die Bereitschaft und der Willen zu einer engeren Kooperation besteht 6 2 Lehrerfortbildung Ziel der vorliegenden Arbeit war es ein Fortbildungskonzept f r Lehrkr fte an der bayerischen Hauptschule zu entwickeln durchzuf hren und zu evaluieren Dieser Prozess wurde oben ausf hrlich dargestellt Aus den dabei gemachten Erfahrungen sowie den Ergebnissen der Evaluation k nnen Folgerungen f r die weitere Planung von Fortbildungsveranstaltungen gezogen werden e Es besteht seitens der Lehrkr fte an der Hauptschule ein gro er Bedarf sowie eine gro e Nachfrage an Fortbildungen im naturwissenschaftlichen Bereich e Zu allen drei F chern der F chergruppe Physik Chemie Biologie sollten vermehrt Lehrerfortbildungen angeboten werden e Im Mittelpunkt der Fortbildungen sollte ein m glichst direkt in den Schulalltag bertragbarer Praxisteil stehen 215 6 Folgerungen und Ausblick e Ein Problem stellt das oft sehr unterschiedliche Vorwissen der Teilnehmer dar L sungsans tze k nnten hier zum einen eine Vermittlung theoretischen Grundlagenwissens im Vorfeld der eigentlichen Veranstaltungen zum Beispiel durch die Nutzung des Internets oder aber die noch gezieltere Ausschreibung der Veranstaltungen f r Teilnehmerkreise mit definierten Vorausset
80. mit Blaukrautindikator 9 Jahrgangsstufe Destillation von Rotwein als Modellversuch zur Erd ldestillation Z ndung eines Benzin Luftgemischs 8 vgl MILLER 1995 S 36 364 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Durchf hrung Die Veranstaltung wurde am 27 Juli 2004 von 12 15 bis 15 00 Uhr mit 10 Teilnehmern nach folgendem Programm durchgef hrt 12 15 Uhr Begr ung der Teilnehmer und Organisation anschl Zusammenstellen der Experimentierboxen und Test 13 30 Uhr Kaffeepause 14 00 Uhr Sichtung der PCB Sammlung Beratung ber Neuanschaffungen 15 00 Uhr Ende der Veranstaltung Das gemeinsame Zusammenstellen der Experimentierboxen im Kollegium erwies sich als sehr sinnvoll da auf diese Weise ein Teil des Kollegiums von Beginn an mit den Boxen vertraut ist Das gibt zu der Hoffnung Anlass dass die Experimentierboxen zum einen im Unterricht eingesetzt werden zum anderen pfleglich mit ihnen umgegangen wird das bedeutet vor allem Sauberkeit und berpr fung auf Vollst ndigkeit 365 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum 10 5 Evaluation durch das GDCh Lehrerfort bildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg Sch lerexperimente in der Hauptschule S uren Laugen und Salze Dipl Chem Ulrich Barth an der Erziehungswissenschaftliche Fakult t der FAU Erlangen N rnberg am 29 Oktober 2003 1 Auswertung der geschlossenen Frag
81. ndquelle e Tropfpipette Vorbereitung Ein ca 0 5 m langes Papprohr wird etwa 10 cm vor dem Ende mit einem Loch von ca 0 5 cm Durchmesser versehen Als Verschluss kann ein Stofflappen verwendet werden a Alternativ kann man in einen Tennisballbeh lter aus Blech am Boden ein Loch von ca 3 mm Durchmesser anbringen Als Verschluss dient hier der Kunststoffdeckel b Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min In den vorbereiteten Beh lter gibt man mit einer Tropfpipetteeinige Tropfen Benzin oder Methanol und verschlie t das Gef mit dem Stofflappen oder dem Kunststoffdeckel Anschlie end sch ttelt man kr ftig um ein explosionsf higes Gasgemisch zu erhalten und z ndet an der vorgesehenen Bohrung m Plastik deckel Methanol Luft Gemisch Auswertung Das Gemisch aus Benzin und Luft explodiert unter Freisetzung von Energie Der Deckel wird dadurch weggeschleudert Der Versuch kann als Modellversuch f r das Prinzip des Verbrennungsmotors eingesetzt werden Entsorgung Keine besonderen Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Benzin Luft Gemische sind in bestimmten Mischungsverh ltnissen explosionsf hig Die Kohlenwasserstoffe reagieren bei Erreichen der Entz ndungstemperatur explosionsartig mit dem Sauerstoff der Luft Dabei spielt sich im wesentlichen folgende Reaktion ab Kohlenwasserstoffe Sauerstoff gt Kohlenstoffdioxid Wasser Energie Als we
82. nken im Uhnterrichtsraum aufbewahrt 8 der Befragten verwenden zus tzlich auch Boxen in denen sie das Experimentiermaterial zu einem bestimmten Experiment aufbewahren 97 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 2 FRAGEN ZUM UNTERRICHT B In diesem Fragenkomplex sollten zum einen die Einstellungen der Lehrkr fte zum Fach P C B und zu Sch ler Experimenten untersucht werden Zum anderen wurde nach der H ufigkeit des Einsatzes verschiedener Unterrichtsmethoden und von Experimenten im Unterricht gefragt B1 Welche Bedeutung geben Sie der F chergruppe P C B im Vergleich zu anderen F chern Die Bedeutung die dem Fach P C B von den Lehrkr ften zugemessen wird wirkt sich stark auf den Unterricht aus Es ist evident dass Lehrkr fte die einem bestimmten Fach eine hohe Bedeutung im F cherkanon zumessen bereit sind f r dieses Fach einen h heren Aufwand bez glich Vorbereitung und Unterrichtsgestaltung zu betreiben Welche Bedeutung geben Sie der F chergruppe PCB im Vergleich zu anderen F chern 47 50 40 30 20 10 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger eher wichtig wichtig unwichtig Abbildung 3 12 Einsch tzung der Bedeutung der F chergruppe P C B durch Lehrkr fte Wie Abbildung 3 12 zeigt sch tzen die Lehrkr fte die F chergruppe P C B im Vergleich zu anderen F chern als wichtig ein Nur 6 geben der F chergruppe P C B die Bedeut
83. oder die Atmung von Lebewesen Kupfer Sauerstoff Kupferoxid 4 Cu O gt 2 CuO Oxidation und Reduktion als Teilreaktionen Ganz allgemein versteht man unter einer Oxidation die Abgabe von Elektronen unter Reduktion die Aufnahme von Elektronen Oxidation und Reduktion sind stets Teilreaktionen einer sogenannten Redoxreaktion Ein Oxidationsmittel ist nach dieser Definition ein Stoff der Elektronen aufnimmt ein Reduktionsmittel ein Stoff der Elektronen abgibt Selbstverst ndlich l sst sich diese Verst ndnis der Oxidation auch auf Reaktionen mit Sauerstoff anwenden Oxidation 2 Mg gt 2Mg 4E Reduktion O 4E p 20 Gesamt 2Mg O2 gt 2 MgO Nach diesem Verst ndnis ist jedoch z B auch die Umsetzung von Natrium mit Chlor eine Redoxreaktion obwohl kein Sauerstoff beteiligt ist 2 Na werden zu 2 Na oxidiert Cl wird zu 2CF reduziert Oxidation 2 Na gt 2Na 2e Reduktion C 2e 2 CF Gesamt 2Na Cl 2 NaCl Natrium Chlor gt Natriumchlorid Kochsalz 254 10 2 Anhang Begleitmaterial DEMONSTRATIONSEXPERIMENTE 1 DV Lehrerinformation Verbrennung in reinem Sauerstoff Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit e Schutzbrille E e Verbrennungen laufen in reinem Sauerstoff sehr heftig ab ET OT e Kaliumpermanganat ist tzend ee te Material e Gro es Reagenzglas e Standzylind
84. sehe ich wenn mehrere Lehrer und Klassen damit arbeiten sich aber keiner bis ins Letzte verantwortlich f hlt e Deutlicher Lehrplanbezug w re w nschenswert Deutung Auslegung Erkl rung einzelner weniger Versuche f r Laien v a im Fach Chemie 3 Fortbildungsveranstaltungen auf Regierungsebene f r Lehrer die in M Klassen unterrichten Allgemein e Toll e fters solche Veranstaltungen auch f r Physik Biologie e Mehr Fortbildungen dieser Art Auch f r andere F cher e Kurzweilig und interessant e Hat mir sehr gut gefallen Motivation Versuche durchzuf hren auch in Regelklassen Methodik e Die Veranstaltung war sehr praxisorientiert und deshalb sehr gut e Das Ausprobieren der vielf ltigen Sch ler Lehrerversuche empfinde ich als u erst gelungen Gut dass auch etwas f r die 10 Klasse dabei war e Sehr gut Viel Praxis wenig Theorie 202 5 3 Ergebnisse der Evaluation Experimente Skript Das Boxensystem scheiterte an unserer Schule bereits durch das gro e ABER Was wenn nicht alles wieder sauber einger umt wird Hoher Materialbedarf Und vielen Dank f r Ihre M he Danke f r dieses ausf hrliche informative und lehrreiche Skript mit fachwissenschaftlichem Hintergrund Ich werde meinem Kollegium eine Kopie zur Verf gung stellen Tolles Skript ein Extralob Besonders positiv war dass wir die Versuche
85. selbst unter fachkundiger und freundlicher Anleitung von Herrn Barth durchf hren konnten Das Skript ist toll Anregungen Es w re bei dieser Veranstaltung noch interessant gewesen zu allen Versuchen zu erfahren welche M glichkeiten bez glich der qualitativen Vertiefung in M Klassen bestehen au er Formelgleichungen Sonst sehr gute Veranstaltung Eine hnliche Veranstaltung sollte auch in Physik stattfinden Riesengro es Lob Skript und Durchf hrung waren prima Weitere Veranstaltungen dieser Art w ren u erst w nschenswert 4 Fortbildungsveranstaltungen auf Schulamtsebene An dieser Fortbildung hat besonders gut gefallen Praktische Umsetzung Materialbereitstellung Praxisbezug Handlungsorientierung verbindliche Art des Referenten Neue zum Teil nicht althergebrachte Experimentier Ideen Dass man selber Versuche durchf hren konnte Mit wenigen Alltagsmaterialien treffende Vorg nge ausf hren zu k nnen die deutliche Ergebnisse zeigen Passte Praxis An dieser Fortbildung hat mit nicht so gut gefallen Speichelversuch ist eklig 6 Anm d Verf H chste Form des fr nkischen Lobs 203 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen Allgemein e Sehr gelungene Veranstaltung e Mir hat es vor dem Nachmittag schon gegraust da ich Chemie immer gehasst habe Ich war total berrascht d
86. spielt sich im wesentlichen folgende Reaktion ab Kohlenwasserstoffe Sauerstoff Kohlenstoffdioxid Wasser Energie Als weitere Produkte entstehen unter anderem Kohlenstoffmonooxid Stickstoffoxide sowie Schwefeloxide Chemisch gebundene Energie wird in Bewegungsenergie und W rme umgewandelt Ein Verbrennungsmotor kann nur rund 20 der im Benzin enthaltenen Energie in Bewegungsenergie umwandeln der Rest geht als W rme verloren 327 10 2 Anhang Begleitmaterial Superabsorber Lehrplanbezug 9 5 2 Kunststoffe Gebrauchsgegenst nde mit definierten Eigenschaften aus Kunststoffen Sicherheit e Allgemeine Sicherheitsrichtlinien beachten Material e Sch ssel oder Tablett e Babywindeln e Grobes Sieb e Leitungswasser e Becherglas 11 e Kochsalz Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler untersuchen Babywindeln auf ihre Zusammensetzung bzw auf die Funktion der Bestandteile Die Windeln werden zun chst in ihre Bestandteile zerlegt Zu den getrennten Komponenten geben die Sch ler portionsweise solange Wasser bis dieses nicht mehr aufgesaugt wird Auswertung Die F llung von Babywindeln besteht aus Zellstoff sowie kleinen wei en K gelchen Die K gelchen k nnen ein Vielfaches ihrer Masse an Wasser aufnehmen Das Volumen der K gelchen erh ht sich dabei sehr stark es entsteht eine gelartige Masse Entsorgung Die Reste werden ber den
87. trifft v llig zu trifft ziemlich zu trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu Abbildung 3 18 Aussage B5 1 Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt Auff llig ist hier dass die H lfte der Stichprobe die Aussage Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt als teils zutreffend einstufte 10 Vergleiche Abbildung 3 26 106 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Dieses Antwortverhalten k nnte dahingehend interpretiert werden dass viele Lehrkr fte in dieser Hinsicht unterschiedliche Erfahrungen gesammelt haben Das verweist wiederum auf die bereits angesprochene Tatsache dass der Erfolg von Sch lerexperimenten in hohem Ma e von der Disziplin motivierter Sch ler der organisatorischen Durchf hrung sowie der Einbettung in ein sinnvoll artikuliertes Unterrichtsgeschehen abh ngt Der bei Aussage B2 2 angesprochene hohe Aufwand von Sch lerexperimenten ist sicherlich nicht wegzudiskutieren Die Aussage ist hier jedoch so formuliert dass der Aufwand viel zu hoch sei Diese Formulierung impliziert dass der zu erwartende Nutzen den hohen Aufwand nicht rechtfertigt Dementsprechend breit ist hier auch das Spektrum der Einsch tzungen dieser Aussage wenn auch die Standardabweichung mit 0 96 keinen auff llig hohen Wert aufweist Interessant ist dass immerhin 15 8 der befragten Lehrkr fte die Aussage mit trifft v llig zu bewerten Dieser Anteil der Lehrer d rfte demnach
88. um den Stoff den Sch lern anschaulich zu vermitteln Dies bedeutet dass hier Theorien z B die Ionentheorie angesprochen werden die bei der Vermittlung des Stoffes nicht unbedingt an die Sch ler weitergegeben werden m ssen Im Folgenden werden zu den einzelnen Themengebieten jeweils die inhaltlichen Vorgaben des Lehrplans sowie die an die Lehrkr fte zu vermittelnden theoretischen Grundlagen ausgef hrt Da die Fortbildungsinhalte einen unmittelbaren Bezug zum Unterrichtsalltag haben sollten wurden diese direkt aus den Vorgaben des Lehrplans abgeleitet Auf eine ausf hrliche Darstellung der fachwissenschaftlichen Hintergr nde der Themengebiete wird an dieser Stelle verzichtet und auf die einschl gige Fachliteratur verwiesen Oxidation und Verbrennung 7 Jahrgangsstufe Inhaltliche Vorgaben des Lehrplans Luft Lebensgrundlage und Lebensraum Den Sch lern soll bewusst werden dass die Luft neben der Sonne und dem Wasser eine Voraussetzung f r das Leben auf der Erde und f r Vorg nge in der unbelebten Natur ist Sie lernen die Zusammensetzung der Luft kennen und erweitern ihr Wissen dar ber dass gr ne Pflanzen Sauerstoff erzeugen z B HOLLEMAN WIBERG 1985 7 KWMBI I So Nr 1 1997 143 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Die Sch ler gewinnen einen berblick ber den Vorgang und die Aufgabe der Atmung des Menschen und erhalten Grundkenntnisse ber die Zusammensetzung und Aufgaben des Bl
89. und Entsorgungsvorschriften e Verbesserung der Kooperation im Kollegium e Kennen lernen eines Angebots der Arbeitsgemeinschaft Experimentieren zur Unterst tzung von Lehrkr ften bei der Vor und Nachbereitung von Experimenten Vorbereitung Mit der Schulleitung wurde ein passender Termin abgesprochen und dieser dem Kollegium per Aushang zur Kenntnis gebracht Die f r die Veranstaltung notwendigen Materialien und Stoffe waren in der schuleigenen Sammlung vorhanden F r die Pause wurde Kaffee und Geb ck bereitgehalten Ein auf die Veranstaltung zugeschnittenes Teilnehmerskript wurde erstellt und in entsprechender Anzahl kopiert eine PowerPoint Pr sentation wurde vorbereitet 357 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Durchf hrung Die Veranstaltung wurde am 17 07 2003 von 11 30 Uhr bis 13 00 Uhr sowie von 13 30 Uhr bis 15 00 Uhr mit 13 Teilnehmern nach folgendem Programm durchgef hrt 11 30 Uhr Begr ung der Teilnehmer und Organisation anschl Neuheiten in der PCB Sammlung Brennstoffzelle Molek lbaukasten zur Demonstration Demonstration elektronischer Schaltkreise Regeln Sicherheit Entsorgung 13 00 Uhr Mittagspause 13 30 Uhr Praxis Sch lerexperimente f r alle St rkeverdauung durch Speichel Blaukrautindikator Kalkwasserprobe Verbrennung mit Katalysator Neutralisation Untersuchung von Babywindeln Superabsorber 14 45 Uhr Reflexion und Ausblick 15 00 Uhr Ende der Veran
90. ure z B Kupfersulfat Natronlauge Kaliumpermanganat 324 BRENNERF HRERSCHEIN F R Bestandteile des Laborbrenners Bedienung des Laborbrenners 1 2 Die Brennerf hrerscheinpr fung wurde bestanden nicht bestanden I Fee EEE BEER EEE EEE Br PEREEEPAEIFCERIF ERROR SER SP SERIE EEE SEHEN Ort Datum Unterschrift 325 10 2 Anhang Begleitmaterial Beispiel f r eine Sch lerversuchsanleitung St rkeverdauung durch Speichel Sicherheit ap e Schutzbrille tragen Fe Schutzbrille Material e 2 Bechergl ser 50 ml e Speisest rke e Becherglas 250 ml e Jodl sung e Gilasstab e Brenner Dreifu Drahtnetz Versuchsdurchf hrung St rkel sung Jodl sung gt St rkel sung Jodl sung Speichel 1 Stelle durch Kochen st rkehaltiger Lebensmittel eine St rkel sung her 2 Gib in 2 Bechergl ser je ca 10 ml St rkel sung und einige Tropfen Jodl sung Beobachtung 3 Gib in eines der Bechergl ser reichlich Speichel und r hre mit dem Glasstab einige Minuten um Beobachtung Auswertung Beobachtung nach Zugabe von St rkel sung und Jodl sung Becherglas 1 Becherglas 2 Beobachtung nach der Zugabe des Speichels Becherglas 1 Becherglas 2 326 10 2 Anhang Begleitmaterial Z ndung eines Benzin Luftgemisches Lehrplanbezug 9 6 2 Energieumwandlung Sicherheit i e Schutzbrille Of A e Benzin Luft Gemische si
91. urel sungen e Umgang mit der Laborwaage e Befestigung von Ger ten an Stativen e Umgang mit Glasrohren und Gummistopfen Im Praxisteil haben die Teilnehmer sodann die Gelegenheit dieses neu erworbene Wissen aktiv umzusetzen anzuwenden bzw zu vertiefen F r den effizienten Einsatz von Sch lerexperimenten im Unterricht ist zumindest ein grundlegendes Wissen ber m gliche bzw bew hrte Organisationsformen unbedingt notwendig Neben Disziplin und Methodenkompetenz seitens der Sch ler erleichtert eine straffe und im Sinne eines Rituals eingeschulte organisatorische Vorgehensweise die Einbindung der experimentellen Phase in den Unterrichtsverlauf Das Anbahnen derartiger organisatorischer Kompetenzen bei den Fortbildungsteilnehmern ist deshalb f r die erfolgreiche und damit zu vermehrtem Einsatz von Sch lerexperimenten ermutigende Umsetzung der Fortbildungsinhalte in den Unterricht notwendig 12 vgl dazu auch H USLER 1991 S 6 35 13 siehe dazu S 26f Die Ausbildung von Hauptschullehrkr ften 14 vgl dazu auch BADER 2002 S 312 BARKE Harsch 2001 S 117 152 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Experimente zu Lehrplaninhalten der Jahrgangsstufen 7 bzw 8 Die in den Fortbildungen vermittelten Experimente wurden nach folgenden Kriterien ausgew hlt e Lehrplanm ige Relevanz e Alltagsbezug e Bedeutung im Rahmen eines probleml senden Unterrichts e Eindeutigkeit des beobachtbaren Effekts
92. verd nnte Salzs ure Rasch wird der Stopfen mit dem Gasableitungsrohr aufgesetzt und das entstehende Gas in Kalkwasser eingeleitet Leichtes Erw rmen beschleunigt die Reaktion Auswertung Beim Zugeben der Salzs ure setzt eine lebhafte Gasentwicklung ein das Kalkwasser wird durch das entstehende Gas getr bt es handelt sich also um Kohlenstoffdioxid Salzs ure reagiert mit Marmor Kalkstein Das entstehende Gas ist Kohlenstoffdioxid da es Kalkwasser tr bt Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Die Marmorst cke werden nach dem Versuch mit Wasser gereinigt und k nnen weiterverwendet werden Erl uterungen Salzs ure reagiert mit Marmor Kalkstein CaCO3 nach folgender Reaktionsgleichung CaCO 2HCI gt CaCl CO H O Aus dem schwerl slichen Calciumcarbonat in Form von Marmor entsteht l sliches Calciumchlorid und das Gas Kohlenstoffdioxid Beim Einleiten des Kohlenstoffdioxids in Kalkwasser entsteht wiederum Calciumcarbonat als fein verteilter Niederschlag der als Tr bung wahrgenommen wird CO Ca OH CaCO Y H O Bei l ngerem Einleiten von CO wird die L sung wieder klar da sich das l sliche Calciumhydrogencarbonat bildet CaCO 4v COT H O gt Ca HCO 3 gt 303 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen IY Ber e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Schutzbrille M
93. vgl Kapitel 5 S 236 363 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen aufgegriffen erf llt er doch in idealer Weise Kriterien die an schulinterne Fortbildungen gestellt werden e Ber cksichtigung der Arbeitsplatzsituation e Verst ndigung ber Ziele Inhalte Themen Methoden Medien und Materialien e Freiwilligkeit und selbstbestimmtes Arbeiten e Kontinuit t und L ngerfristigkeit der kollegialen Zusammenarbeit e Ausrichtung auf Kompromiss und Konsens auf Hilfe zur Selbsthilfe auf Kontakt und Integration So erfolgte auch die Planung dieser weiteren Veranstaltung zusammen mit den Kolleginnen und Kollegen Zielsetzung Wie bereits erw hnt ergab sich die Zielsetzung dieser Fortbildung aus der Nachbesprechung der SchiLF Experimente mit Supermarktprodukten Als gemeinsam formulierte Ziele k nnen genannt werden e Zusammenstellung von Experimentierboxen e Vertraut werden mit den entsprechenden Experimenten e Erarbeitung eines Konzepts zur Pflege der Boxen e Erarbeitung didaktischer Materialien zu den Experimentierboxen Vorbereitung Aus einer Vorschlagsliste w hlten die Kolleginnen und Kollegen folgende Experimente aus die in Form von Experimentierboxen zusammengestellt werden sollten 7 Jahrgangsstufe Erzeugung von reinem Sauerstoff Glimmspanprobe Erzeugung von Kohlenstoffdioxid Kalkwasserprobe 8 Jahrgangsstufe Neutralisation von Salzs ure mit Natronlauge Versuche
94. von S uren in Lebensmitteln 8 Wirkung von S uren auf Eiwei 8 Herstellung von Blaukrautindikator 8 Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator 8 Messung des pH Werts mit Indikatorpapier 8 Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator 8 Messung des pH Wertes einer Verd nnungsreihe 8 Entkalkung von Haushaltsger ten 8 Reaktion von Salzs ure mit Marmor 8 Reaktion von S uren mit Metallen 8 Neutralisation von verd nnter Salzs ure mit verd nnter Natronlauge 8 Flammenf rbung durch Salze 8 Untersuchung von Babywindeln Superabsorber 155 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Einbettung der Experimente in den Unterrichtsverlauf Wie bereits ausf hrlich dargestellt gew hrleistet nur die didaktisch sinnvolle Einbettung eines Experiments in den Unterrichtsverlauf den erw nschten Lerneffekt vor allem im kognitiven Bereich Das Thematisieren geeigneter probleml sender Unterrichtstrukturen ist deshalb ein wichtiger Inhalt des Fortbildungskonzepts Exemplarisch f r probleml sende Artikulationsm glichkeiten des naturwissen schaftlichen Unterrichts wird den Teilnehmern das Forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren nach SCHMIDKUNZ und LINDEMANN vorgestellt und anhand eines konkreten Unterrichtsbeispiels verdeutlicht Dabei soll m glichst ein Bezug zu den Experimenten des Praxisteils sowie zu den Organisationsstrukturen beim Experimentieren hergestellt werden Boxen
95. w ren festgestellt werden Eine detaillierte Behandlung der Daten aus diesen personenbezogenen Fragen erfolgt deshalb an dieser Stelle nicht Abbildung 3 44 zeigt die Geschlechterverteilung sowie die Altersstruktur der Befragten Alter der Befragten Geschlechterverteilung 56 65 Jahre 17 25 35 Jahre 29 36 45 Jahre 25 weiblich 37 46 55 Jahre m nnlich 29 63 Abbildung 3 44 Geschlechterverteilung und Altersstruktur der Befragungsteilnehmer Zum Vergleich zeigt Abbildung 3 45 die tats chliche Altersstruktur der voll und teilzeitbesch ftigten Lehrer im Schuljahr 2002 2003 Altersaufbau der Hauptschullehrkr fte 55 Jahre und bis 34 Jahre i hr 16 22 35 44 Jahre 18 45 54 Jahre 44 Abbildung 3 45 Altersaufbau der Hauptschullehrkr fte 19 nach JUNGLEHRER Heft 5 6 2004 S 6 130 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Der Vergleich zeigt dass die j ngeren Lehrkr fte bis 44 Jahre bei dieser freiwilligen Befragung berrepr sentiert sind w hren sich vor allem die Lehrkr fte zwischen 45 und 54 Jahren eher unterdurchschnittlich beteiligt haben Studierte F cher 60 50 40 30 20 10 0 Abbildung 3 46 Studierte F cher der befragten Lehrkr fte Abbildung 3 46 zeigt den geringen Anteil der F cher Physik und Chemie sowohl im Vergleich zum dritten Fach der F chergruppe der Biologie als
96. weiterer Fortbildungsveranstaltungen Chemie Experimente im PCB Unterricht S uren Laugen und Salze Organisation Diese Veranstaltung wurde am 28 11 2002 erstmalig unter dem Titel Sch lerexperimente in der Hauptschule S uren Laugen und Salze durchgef hrt Die Ausschreibung erfolge sowohl ber die Homepage des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Friedrich Alexander Universit t Erlangen N rnberg als auch durch Anschreiben der Schul mter des Regierungsbezirks Mittelfranken Die Anmeldung der Teilnehmer erfolgte per Telefon Telefax bzw per eMail Die maximale Teilnehmerzahl wurde auf 18 Teilnehmer festgelegt Die Fortbildung war schnell ausgebucht so dass eine Wiederholungsveranstaltung am 05 12 2002 angeboten wurde Im Jahr 2003 wurde diese Veranstaltung dann wegen thematischer sowie methodischer Modifikationen unter dem Titel Chemie Experimente im PCB Unterricht S uren Laugen und Salze ausgeschrieben Die Ausschreibung f r den 29 10 2003 erfolgte ber die Homepage des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Friedrich Alexander Universit t Erlangen N rnberg den Mittelfr nkischen Schulanzeiger der Regierung von Mittelfranken sowie ber das Staatliche Schulamt in der Stadt N rnberg Dieser Termin im Jahr 2003 lag innerhalb der Herbstferien was nebenbei nicht repr sentative Beobachtungen bez glich der Fortbildungswilligkeit von Lehrkr ften in den Ferien zul sst Teilnehmerkreis An den beiden Terminen im Jahr 200
97. wurde in den Jahren 2002 bis 2004 auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern realisiert Dabei wurden e 8 Zentrale Fortbildungsveranstaltungen e 3 Regionale Fortbildungsveranstaltungen e 8 Lokale Fortbildungsveranstaltungen e 3 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen durchgef hrt Die folgende Aufstellung gibt durchgef hrten Veranstaltungen Tabelle 4 1 Zentrale Fortbildungsveranstaltungen einen berblick ber die 22 Datum Thema Veranstalter 16 01 2002 Physik Chemie u Biologie in der Hauptschule Akademie f r Lehrerfortbildung und S uren Laugen und Salze im Rahmen des Personalf hrung in Dillingen Fortbildungslehrgangs Nr 61 298 02 07 2002 Physik Chemie u Biologie in der Hauptschule Akademie f r Lehrerfortbildung und S uren Laugen und Salze im Rahmen des Personalf hrung in Dillingen Fortbildungslehrgangs Nr 62 298 28 11 2002 Sch lerexperimente im Chemieunterricht der GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Hauptschule S uren Laugen und Salze Universit t Erlangen N rnberg 05 12 2002 Sch lerexperimente im Chemieunterricht der GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Hauptschule S uren Laugen und Salze Universit t Erlangen N rnberg 17 01 2003 Physik Chemie u Biologie in der Hauptschule Akademie f r Lehrerfortbildung und S uren Laugen und Salze im Rahmen des Personalf hrung in Dillingen Fortbildungslehrgangs Nr 63 363 29 10 2003 Sch lerexperime
98. z B Experimentator Zuschauer heraus Das bei Sch lerarbeitsgruppen h ufig zu beobachtende Herausbilden von bestimmten Rollen konnte teilweise auch bei der Zusammenarbeit der Fortbildungsteilnehmer festgestellt werden Gerade Lehrkr fte v llig ohne experimentelle Vorerfahrung berlie en das aktive Hantieren zun chst den erfahreneren Kollegen Im Laufe der Veranstaltung konnten jedoch auch diese zun chst sehr zur ckhaltenden Lehrkr fte zu eigenem Experimentieren ermuntert werden Sind die Versuchsanleitungen verst ndlich oder ben tigen die Teilnehmer zus tzliche Hilfe Im allgemeinen konnten die vorgegebenen Versuchsanleitungen problemlos umgesetzt werden An einigen Stellen offenbarten sich jedoch Unklarheiten bez glich der Konzentration bzw der Menge der einzusetzenden Chemikalien Hier zeigte sich einmal mehr wie wichtig eindeutige Mengenangaben in Versuchsbeschreibungen vor allen f r unerfahrene Experimentatoren sind Wie ist die Atmosph re w hrend der Fortbildung Bei den durchgef hrten Fortbildungsveranstaltungen konnte ohne Ausnahme eine sehr entspannte kollegiale aber auch konstruktive Atmosph re festgestellt werden Wie verl uft die Fortbildung bez glich der Organisation Beim organisatorischen Ablauf der Fortbildungsveranstaltungen ergaben sich keine Probleme Geteilter Meinung waren die Fortbildungsteilnehmer ber die ideale L nge der Mittagspause wobei sich eher eine Tendenz hin zu einer relativ kur
99. zu Es sollte von den Sch lern m glichst selbst geplant und durchgef hrt werden weil sie dabei in besonderem Ma e handlungsorientiert lernen und fachgem e F higkeiten ein ben Deshalb hat das Sch lerexperiment Vorrang Chemiespezifische Unterrichtsinhalte der F chergruppe Physik Chemie Biologie Meist k nnen die Unterrichtsinhalte der F chergruppe einem der drei Teilbereiche schwerpunktm ig zugeordnet werden manchmal werden zwei Teilbereiche in gleichem Ma angesprochen Tabelle 2 1 gibt einen berblick ber die chemiespezifischen Unterrichtsinhalte der einzelnen Jahrgangsstufen Das Symbol zeigt eine berschneidung mit den Teilgebieten Physik bzw Biologie an Mit Beginn des Schuljahrs 2004 2005 wurde ein berarbeiteter Lehrplan in den Klassen 5 und 7 verbindlich eingef hrt In den restlichen Klassen soll der berarbeitete Lehrplan sofort umgesetzt werden die verbindliche Einf hrung erfolgt hier schrittweise in den folgenden Schuljahren Wesentliche nderungen des berarbeiteten Lehrplans sind einige inhaltliche K rzungen sowie die Aufnahme zweier neuer Bausteine im Lehrplan welche dem ver nderten Verst ndnis vom Lernen Rechnung tragen sollen Die Abschnitte Wiederholen ben Anwenden und Vertiefen greifen im Sinne einer immanenten Wiederholung jene Inhalte immer wieder auf die als Kompetenzen dauerhaft gesichert werden sollen Diese Trittsteine sollen das Gelernte weit ber die Erarbeitungsph
100. zus tzlich zu den ansteigenden Tischen im hinteren Teil des Fachraumes 57 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Die Aufbewahrung des Experimentiermaterials steht in engem Zusammenhang mit der Organisationsftorm der Experimente Hierbei kommen im Wesentlichen vier M glichkeiten in Frage Aufbewahrung des Materials in Schr nken im Vorbereitungsraum Das Material f r Demonstrations und Sch lerexperimente wird in Schr nken im Vorbereitungsraum aufbewahrt und vom Lehrer vor jeder Unterrichtsstunde f r die einzelnen Sch lerarbeitsgruppen neu zusammengestellt Die Sch ler erhalten somit nur das f r einen bestimmten Versuch ben tigte Material Alternativ kann das Material auch f r alle Arbeitsgruppen gemeinsam bereitgestellt werden Diese M glichkeit erfordert eine recht arbeitsintensive Vorbereitung des Lehrers vor allem wenn die Ordnung im Vorbereitungsraum zu w nschen brig l sst und damit ben tigte Ger te nur schwer zu finden sind Aufbewahrung des Materials in Schr nken im Unterrichtsraum Bei dieser M glichkeit k nnen sich die Sch ler das f r einen geplanten Versuch ben tigte Material selbst an den Schr nken zusammenstellen Diese Variante erfordert eine relativ hohe Disziplin und Methodenkompetenz bei den Sch lern Aufbewahrung des Materials in Sch lerarbeitstischen Die Sch ler verf gen in Ihrem Arbeitstisch ber die g ngigen Ger te Chemikalien m ssen zus
101. 0 20 10 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 38 Aussage 02 3 Erwerben von Experimentalkompetenzen Sowohl Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden als auch das Erwerben von Experimentalkompetenzen erwarten sich viele Lehrkr fte von Fortbildungsveranstaltungen im Bereich P C B Die Teilnehmer legen hier besonderen Wert auf die Praxis 63 ist die praktisch Durchf hrung von Experimenten sehr wichtig 124 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Praktische Durchf hrung von Experimenten 70 60 50 40 30 20 10 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 39 Aussagen C2 5 Praktische Durchf hrung von Experimenten Mit einem Mittelwert von 4 47 wird die praktische Durchf hrung von Experimenten als wichtigster Inhalt einer Fortbildung im Bereich P C B eingestuft Nur 2 der Befragten ist dies weniger wichtig bzw unwichtig Es liegt also nahe das praktische Arbeiten bei der Planung von Fortbildungen in den Mittelpunkt zu r cken und auch zeitlich entsprechen zu ber cksichtigen Im Gegensatz zu dem gro en Interesse an praktischer Arbeit erachtet ein gro er Teil der Befragten n mlich 70 die Diskussion von Lehrplaninhalten in der Fortbildung als weniger wichtig bzw unwichtig Diskussion von Lehrplaninhalten 50
102. 2 Anhang Begleitmaterial 10 2 Begleitmaterial Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung Demonstrationsexperimente Sch lerexperimente 1 Verbrennung in reinem 1 8 Sauerstoff als Reaktionspartner Sauerstoff Glimmspanprobe 2 Verbrennung von 9 Kohlenstoffdioxid als Metallen Reaktionsprodukt 3 Bildung von Zinksulfid 4 Wasserzersetzung und Knallgasreaktion 5 Brennstoffzelle 6 Explosion eines Benzin Luft Gemisches Referenten Kalkwasserprobe 10 Untersuchung der Kerzenflamme 11 Verbrennung mit Katalysator 12 Rosten von Eisen 13 Redoxreaktionen am Kupfer Prof Dr Peter Pfeifer Universit t Erlangen N rnberg Didaktik der Chemie Ulrich Barth Dipl Chem L Eichendorffschule Erlangen 247 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheitsrichtlinien und Entsorgung Ma gebend f r die Sicherheit und Entsorgung sind basierend auf dem Chemikaliengesetz der Gefahrstoffverordnung sowie den Regeln f r Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht die Empfehlungen f r Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht Dieser Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9 September 1994 in der Fassung vom 28 M rz 2003 wurde vom Bayerischen Staatsministerium f r Unterricht Kultus Wissenschaft und Kunst mit Bekanntmachung vom 09 September 2003 als verbindliche Vorschrift f r den Unterricht in den naturwissenschaftlichen F chern a
103. 2 nahmen insgesamt 28 Lehrerinnen und Lehrer teil Diese kamen zum gr ten Teil aus dem Regierungsbezirk Mittelfranken mehrheitlich aus den Schulamtsbezirken Stadt N rnberg F rth N rnberger Land sowie Roth Schwabach An der Veranstaltung w hrend der Schulferien im Jahr 2003 nahmen 10 Lehrerinnen und Lehrer teil Dies zeigt vor allem auch vor dem Hintergrund dass diese Veranstaltung im Jahr 2002 bereits zwei mal durchgef hrt wurde und so bereits eine gewisse S ttigung zu postulieren ist dass Lehrerinnen und Lehrer durchaus bereit sind sich auch w hrend der Schulferien fortzubilden Da die Veranstaltung nach den Erfahrungen aus dem Jahr 2002 etwas modifiziert wurde wird das Programm und der Verlauf der Veranstaltungen separat dargestellt 339 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Programm 2002 9 00 Uhr Begr ung anschl Prof Dr Peter Pfeifer Das Experiment im Chemieunterricht der Hauptschule 9 30 Uhr Ulrich Barth S uren Laugen und Salze Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 10 00 Uhr Kaffeepause 10 30 Uhr Experimentierzirkel Teil I 12 00 Uhr Mittagspause 13 30 Uhr Ulrich Barth Hinweise zu Sch lerexperimenten 14 00 Uhr Experimentierzirkel Teil II 15 30 Uhr Reflexion 16 00 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf 2002 Nach der Begr ung der Teilnehmer umriss Prof Dr Pfeifer in seinem Einf hrungsreferat die didaktische Bedeutung des Experiments im PCB Unterricht
104. 3 0 80 0 66 0 60 0 40 0 20 i 0 00 1 2 3 4 5 6 7 Abbildung 3 17 Standardabweichungen zu Frage B5 2 zur Differenzierung der hier synonym gebrauchten Begriffe Spa und Freude vgl ANTON 1999 S 287f vgl PFEIFER 2002 S 142 105 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Abbildung 3 17 zeigt die Standardabweichungen zu den Mittelwerten der Frage B5 Exemplarisch sollen zwei auff llige Werte die der Aussage 4 mit 0 66 sowie der Aussage 9 mit 1 26 herausgegriffen werden Der niedrige Wert bei Aussage 4 zeigt dass die befragten Lehrkr fte hier vergleichsweise einheitlich geantwortet haben Der Aussage P C B Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen k nnen sehr viele Lehrer zustimmen diese Aussage erreicht ja auch bei den Mittelwerten den h chsten Wert Ganz anders bei Aussage 9 Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft nur schwer zu finden Der hohe Wert der Standardabweichung zeigt dass die Lehrer hier sehr uneinheitlich geantwortet haben Dies verdeutlicht auch ein Blick auf das prozentuale Antwortverhalten bei dieser Aussage In den folgenden Graphiken wird die prozentuale Verteilung der Einsch tzungen zu den einzelnen Aussagen der Frage B5 explizit dargestellt Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0
105. 35 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Die aufgezeigten grunds tzlichen berlegungen zur Fortbildung von Hauptschullehrkr ften sowie die Ergebnisse der empirischen Untersuchung bildeten die Grundlage f r die Planung der Fortbildungsma nahmen Tabelle 3 1 fasst nochmals die wichtigsten Vorgaben zusammen die sich auf diese Weise f r das Fortbildungskonzept ergaben Aus diesen Vorgaben wurden die Zielsetzungen f r die Bereiche Organisation Inhalte und Methodik des Fortbildungskonzepts entwickelt Tabelle 3 1 Vorgaben f r die Entwicklung des Fortbildungskonzepts Theoretische Grundlegung Empirische Untersuchung Der Chemieunterricht an der bayerischen Sch ler aktivierenden Unterrichtsmetho Hauptschule findet unter besonderen den kommt nicht die ihnen zustehende Rahmenbedingungen bez glich Bedeutung zu Lehrerausbildung Unterrichtssituation Experimente vor allem Sch lerexperi SOME SChUlErRIERISI SIEHE mente werden selten durchgef hrt DASE SPeNneHL Sr EINE zentrale MENOUS Die Lehrkr fte f hlen sich f r den Einsatz des naturwissenschaftlichen Unterrichts von Experimenten im Unterricht nicht Sch lerexperimente bieten die M glichkeit hinreichend ausgebildet E UNS meIhoeischei peiSonalen Die Lehrkr fte erwarten sich von einer Fortbildung im Bereich PCB Eine Lehrerfortbildung sollte Erwachsenen 1 Erwerben von Experimentalkompetenz und sozial
106. 40 nennen 118 Abb 3 33 Besuchte Fortbildungen in P CJB in den letzten 5 Jahren 120 Abb 3 34 Gew nschte Inhalte einer P C B Fortbildung Mittelwerte 122 Abb 3 35 Standardabweichungen zu Frage C2 u 2220rsnnsnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnn 122 Abb 3 36 Aussage C2 1 Fachwissenschaftliche Informationen 122 Abb 3 37 Aussage C2 2 Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden 124 Abb 3 38 Aussage C2 3 Erwerben von Experimentalkompetenzen 124 Abb 3 39 Aussagen C2 5 Praktische Durchf hrung von Experimenten 125 Abb 3 40 Aussage C2 4 Diskussion von Lehrplaninhalten 125 Abb 3 41 Aussage C2 6 Sicherheitsaspekte u 24444000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnn 126 Abb 3 42 Aussagen zur Lehrerbildung Mittelwerte 24044440 128 Abb 3 43 Standardabweichungen zu Abb 3 42 u neunsseenssnnennnnnnnnnnnnnnnnnnennnn nn 128 Abb 3 44 Geschlechterverteilung und Altersstruktur der Befragungsteilnehmer 130 Abb 3 45 Altersaufbau der Hauptschullehrkr fte 244004 44044 nnnnnnnnennnnnennn nn 130 Abb 3 46 Studierte F cher der befragten Lehrkr fte nennen 131 Tab 3 1 Vorgaben f r die Entwicklung des Fortbildungskonzepts 136 Tab 3 2 Zielsetzungen des PFortbildungskonzepts
107. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 40 Aussage C2 4 Diskussion von Lehrplaninhalten 125 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Als Gr nde hierf r sind denkbar e Die Lehrkr fte sind mit den Lehrplaninhalten vertraut e Auch berarbeitete Lehrpl ne lassen keine wesentlichen nderungen erwarten e Die Lehrkr fte sind in der Lage Lehrpl ne selbstst ndig zu lesen und zu interpretieren Sicherheitsaspekte sind f r einen Gro teil der Befragten ein notwendiger Bestandteil einer Fortbildung im Bereich P C B wenn auch die Wichtigkeit etwas unterschiedlich gewertet wird W hrend der mit 64 berwiegende Teil Sicherheitsaspekte als ziemlich wichtig bzw wichtig einstuft halten immerhin 25 der Befragten Sicherheitsaspekte f r sehr wichtig Sicherheitsaspekte 40 35 30 25 20 15 10 5 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 41 Aussage C2 6 Sicherheitsaspekte Diese Ergebnisse machen deutlich dass bei der Planung des Fortbildungskonzepts folgende Inhalte schwerpunktm ig ber cksichtigt werden sollten e Durchf hrung praktischer Experimente und damit St rkung der Experimentalkompetenz e Anregungen zu modernen
108. 5 7 Durch die F lle des Lehrstoffes bleibt zu wenig Zeit f r Sch lerexperimente Immerhin ca 69 der Befragten bewerten die entsprechende Aussage B5 7 mit trifft v llig zu oder trifft ziemlich zu In der Tat l sst der Lehrplan sollen alle Inhalte ersch pfend abgedeckt werden zu wenig Zeit f r die eingehende verweilende Besch ftigung mit einem Themengebiet die zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten Voraussetzung ist In diesem Zusammenhang scheint es notwendig den Lehrkr ften Mut zu machen bestimmte Lehrplaninhalte weniger ausf hrlich abzuhandeln um so Raum und Zeit f r sch leraktivierenden handlungsorientierten Unterricht zu schaffen Die Tatsache dass viele Hauptschullehrkr fte nur eines der F cher der F chergruppe P C B oder keines dieser F cher studiert haben gibt Anlass zu der Vermutung dass sich Lehrkr fte bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten berfordert f hlen k nnten Das Experimentieren im Allgemeinen aber gerade das Experimentieren zusammen mit Sch lern erfordert eine Vielzahl von spezifischen Kenntnissen und F higkeiten die nur schwer durch das Studium entsprechender Literatur erlangt werden k nnen 111 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Um sich auf diesem Terrain sicher zu bewegen bedarf es praktischer Erfahrungen mit den geplanten Experimenten sowie mit organisatorischen Fragen bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten Wagt man sich ohne entsprechende Kennt
109. 52 54 57 60 61 64 66 69 75 77 80 81 81 83 87 Inhalt 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 4444444sn nennen 88 3 2 1 Fragen zur schulischen Situation 2 22 ee 88 3 2 2 Fragen zum Unterricht Ae reihe 98 3 2 3 Fragen zu Aus und Weiterbildung sssseesssennsserrnreeernrrssrrrsssrrrnnrrrsserrnnrrrr ene 120 3 2 4 Fragen zur Person a es rt 130 3 2 5 Zus tzliche Anmerkungen u eek 132 3 2 6 Folgerungen aus den Ergebnissen der Erhebung 44 4 42440 nnnnn nn 134 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen 444444 44444 136 3 3 1 Organisation der Fortbildungsveranstaltungen 44ss4444444H nennen 138 3 3 2 Inhalte der Fortbildungsveranstaltungen 2 244444044442n40ennnnnnnnnn ernennen 142 3 3 3 Methodik und Verlauf der Fortbildungsveranstaltungen 44 244 158 4 Realisierung des Fortbildungskonzepts 0 161 4 1 berblick ber die durchgef hrten Fortbildungen 161 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen 4 242 163 4 2 1 Zentrale Fortbildungsveranstaltungen 224u44244444044 44 nnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnn 163 4 2 2 Regionale Fortbildungsveranstaltungen 2444s4444 4400 nnnnnn nennen 164 4 2 3 Lokale Fortbildungsveranstaltungen 224ss44444000ennnnnn
110. 9 10 2 Anhang Begleitmaterial 10 SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit oc R e Schutzbrille tragen Be Schutzbrille e Vorsicht beim Umgang mit offenem Feuer tragen Material e feuerfeste Unterlage e W rfelzucker e Feuerzeug Streichh lzer e Zigarettenasche Versuchsdurchf hrung F La 3 2 2 1 w L 1 Lege 2 St cke W rfelzucker auf eine feuerfeste N Unterlage amp 2 Auf ein St ck gibst du an einer Ecke etwas Asche er 3 Versuche nun beide St cke anzuz nden Auswertung Beobachtung Die Zigarettenasche wirkt bei diesem Versuch wie der beim Auto Ein bewirkt dass eine chemische Reaktion kann er selbst ver ndert sich dabei nicht Das Brennen des Zuckers wird den erm glicht beim Auto wird der Aussto vermindert 270 10 2 Anhang Begleitmaterial 11 SV Lehrerinformation Rosten von Eisen Lehrplanbezug 7 2 3 Chemische Reaktion stille Oxidation Sicherheit e Schutzbrille tragen a e Kaliumpermanganat ist tzend Schutzbrile Material e 6 Stative mit Muffe und Klemme e 6 gewinkelte Glasrohre e 6 Reagenzgl ser e Stahlwolle oder Eisenpulver e 6 durchbohrte Stopfen e angef rbtes Wasser e Filterpapier Vorbereitung Soll Stahlwolle verwendet werden sollte diese vor dem Versuch mit Aceton entfettet werden Wasser kann mit einigen Kristallen Kaliumpermanganat angef rbt werden Versuchsdurchf hrung
111. Anschlie end stellte Herr Ulrich Barth hauptschulrelevante Grundlagen zur Thematik S uren Laugen und Salze mittels einer PowerPoint Pr sentation dar Erl uterungen und praktische Tipps zu Experimentiertechnik und Sicherheitsaspekten bildeten den bergang zum praktischen Teil der Fortbildungsveranstaltung Dabei wurde auch auf die M glichkeit hingewiesen Experimentierboxen zu thematischen Einheiten anzulegen was den Vorbereitungsaufwand unter Umst nden verringern hilft Die Kaffeepause wurde von den Teilnehmern zum Erfahrungsaustausch vor allem bez glich der Probleme durch die F chergruppe PCB genutzt Der praktische Teil wurde in Form eines Experimentierzirkels durchgef hrt Die Teilnehmer fanden sich zu 6 Kleingruppen zusammen und bereiteten zun chst mit Hilfe des ausgegebenen Skripts 6 thematisch ausgerichtete Experimentierstationen mit jeweils drei Experimenten vor Vorgesehen waren 4 Demonstrationsexperimente der 340 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Rest waren Experimente die auch zur Durchf hrung als Sch lerexperiment geeignet sind Im Folgenden sind die einzelnen Stationen des Experimentierzirkels dargestellt S uren und Laugen im Haushalt Gefahren 1 SV Geschmackstest von S uren in Lebensmitteln 2 SV Wirkung von S uren auf Eiwei 3 LV Eigenschaften von Schwefels ure Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator 4 SV Herstellung von Blaukrautindikator 5 SV
112. Ausbildung von Hauptschullehrkr ften MOTHES beklagt bereits 1958 Nur 6 aller Studierenden widmen sich als Wahlfach der Physik Chemie Dann ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten da man ja das Experimentieren und die Abwendung von Gefahren nicht aus B chern am Schreibtisch lernen kann Es ist daher eine ebenso dringende wie berechtigte Forderung dass die Studienpl ne der p dagogischen Hochschulen baldm glichst daraufhin reformiert werden d h kein Absolvent sollte die Hochschule verlassen d rfen ohne pflichtgem selbst physikalische und chemische Versuche im Zuge eines ausreichenden Experimentalpraktikums ausgef hrt zu haben Seit damals hat sich die Situation keinesfalls verbessert In den Jahren 1982 bis 1988 haben von insgesamt 2150 Staatsexamenskandidaten 36 Chemie als Unterrichtsfach studiert 115 haben Chemie in der F chergruppe studiert was einem prozentualen Wert von insgesamt 7 entspricht Neuere Zahlen waren vom Pr fungsamt des Bayerischen Staatsministeriums f r Unterricht und Kultus trotz mehrmaliger Nachfrage nicht zu erhalten 16 MOTHES 1958 17 siehe Abbildung 1 1 S 10 30 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Absolventenzahlen der Universit t Erlangen N rnberg aus den Jahren 2001 bis 2004 best tigen mit einem Anteil von 6 2 der Studierenden die Chemie in der F chergruppe oder als Unterrichtsfach studiert haben diese Tendenz Bedenkt man dass au
113. Bedingungsfaktoren des Chemieunterrichts an der Hauptschule vgl dazu auch MELLE 1999 15 14 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 1 1 Die bayerische Hauptschule Die Schule ist einer der wichtigsten Bedingungsfaktoren f r Unterricht Der Begriff Schule kann in zwei Richtungen sch rfer geformt werden e Die Schule als Schultyp und Bestandteil eines Schulsystems e Die Schule als einzelne Verwaltungseinheit mit den f r sie spezifischen Besonderheiten Das Bundesland Bayern weist ab der Sekundarstufe ein klassisches dreigliedriges Schulsystem auf bestehend aus Hauptschule Realschule und Gymnasium Alle drei Schultypen sind weiterf hrende Schulen das hei t der jeweilige Abschluss erm glicht den Einstieg in weitere Bildungsg nge Abbildung 2 2 zeigt den Aufbau des bayerischen Bildungssystems Abitur HSR Oberstufe Mittierer Schulabschlu MA Wirtsc M10 schu Jahre Hauptschulabschluss Quali M9 M 8 asser M7 Grundschule 4 Jahre Abbildung 2 2 Bayerisches Bildungssystem Bayerisches Staatsministerium f r Unterricht und Kultus 15 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Die Hauptschule baut auf der Grundschule auf und betreut die Sch ler im Normalfall von der 5 bis zur 9 Klasse Nach der 9 Klasse k nnen die Sch ler der Hauptschule mehrere Abschl sse erreichen Den erfolgreichen Hauptschulabschluss erhalte
114. C 3 6 Es sollten mehr schulhausinterne Fortbildungsveranstaltungen durchgef hrt werden Abbildung 3 42 zeigt die erhaltenen Mittelwerte dieser Aussagen Am auff lligsten ist hierbei der Wert 2 2 f r die Aussage Mein Universit tsstudium hat mich gut auf den Lehrerberuf vorbereitet was in etwa einem trifft wenig zu entspricht Im R ckblick betrachten offenbar viele Lehrkr fte die universit re Berufsausbildung als wenig praxisrelevant Obwohl es an der Universit t nat rlich auch und vor allem um die Vermittlung von Theorien geht sollte gepr ft werden ob die vermittelten Theorien auch bei der Aus bung des sp teren Berufs als Lehrer hilfreich sind Deutlich besser schneidet mit 3 4 die Il Phase der Ausbildung ab die von vielen Lehrerinnen und Lehrern offenbar als hilfreicher f r die berufliche Praxis empfunden wird Die Beurteilung der Aussage Zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich nicht hinreichend ausgebildet weist bei einem Mittelwert von ebenfalls 3 4 mit einer Standardabweichung von 1 3 eine sehr hohe Heterogenit t auf was mit Blick auf die unterschiedliche Ausbildung der Lehrkr fte v llig einleuchtend ist 127 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Aussagen zur Lehrerbildung Mittelwerte C3 1 trifft nicht zu 2 trifft wenig zu 3 trifft teils zu 4 trifft ziemlich zu 5 trifft v llig zu Es sollten mehr schulhausinterne Fortbildungsveranstaltungen durchgef hrt werden
115. Chemieunterricht der Hauptschule Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 20 min Kaffeepause Praktikum 90 min Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Experiment vor und demonstrieren dieses anschlie Bend im Plenum Anschlie Bend M glichkeit zum selbstt tigen Durchf hren der Experimente 20 min Reflexion und Ausblick Tabelle 3 6 Eint gige Fortbildungsveranstaltungen Zeit Inhalte 5 min Begr ung Pr sentation 55 min Fachwissenschaftliche Grundlagen didaktische Gesichtspunkte des Experimentierens im Chemieunterricht der Hauptschule Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 20 min Kaffeepause Praktikum Demonstrationsexperimente 90 min Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Experiment vor und demonstrieren dieses anschlie end im Plenum 90 min Mittagspause Pr sentation 30 min Hinweise zu Sch lerexperimenten Aufbewahrung des Experimentiermaterials Kooperation im Kollegium Praktikum Sch lerexperimente 120 min Die Teilnehmer f hren im Rahmen eines Experimentierzirkels selbst Sch lerexperimente durch 30 min Reflexion und Ausblick 160 4 1 berblick ber die durchgef hrten Fortbildungsveranstaltungen 4 Realisierung des Fortbildungskonzepts 4 1 berblick ber die durchgef hrten Fortbildungen Das auf der Grundlage von theoretischen berlegungen sowie der Ergebnisse aus der Lehrerbefragung erarbeitete Fortbildungskonzept
116. Chemischer Experimentalunterricht in der F chergruppe Physik Chemie Biologie Entwicklung Umsetzung und Evaluation eines Fortbildungskonzepts f r Lehrkr fte an der bayerischen Hauptschule Inaugural Dissertation Erziehungswissenscha ftliche Fakult t der Friedrich Alexander Universit t Erlangen N rnberg vorgelegt von Ulrich Barth aus N rnberg D 29 Tag der m ndlichen Pr fung 17 Februar 2005 Dekanin Universit tsprofessorin Dr Elisabeth Erdmann Erstgutachter Universit tsprofessor Dr Peter Pfeifer Zweitgutachter Universit tsprofessor Dr Herbert F Bauer DANKE Allen die zum Entstehen dieser Arbeit beigetragen haben danke ich von ganzem Herzen e Herrn Prof Dr Peter Pfeifer f r die stets interessierte und freundschaftliche Betreuung e Herrn Prof H F Bauer f r die wertvollen Gespr che und Anregungen e Frau Prof Dr Katrin Sommer f r die stete Hilfsbereitschaft sowie f r wertvolle Diskussionsbeitr ge e Herrn Ltd akad Direktor Dr Dieter Poschard f r sein offenes Ohr und gute Ratschl ge e Herrn Schulamtsdirektor Klaus Kastl f r Unterst tzung des Promotionsvorhabens e Herrn Seminarrektor Werner Himmler sowie Herrn Regierungsschulrat Hans Jenchen f r die Kommentare zur Lehrerbefragung e der Schulabteilung der Regierung von Mittelfranken sowie den staatlichen Schul mtern in der Stadt N rnberg im Landkreis N rnberg sowie in der Stadt Schwabach f r die Zusammenarbeit b
117. Experiments in der Gruppe e Darstellung und Pr sentation der gewonnenen Erkenntnisse e Untersuchungen nicht nur im qualitativen sondern auch im quantitativen Bereich Ordnet man diese M glichkeiten den Vorgaben des Lehrplans f r ein erh htes Anforderungsniveau zu ergibt sich folgendes Bild e Erweiterte Methodenkompetenz Sicheres Anwenden fachspezifischer Arbeitsweisen Experimentiertechnik Nachweismethoden Sicherheit e Komplexere Aufgabenstellungen Selbstst ndiges Planen und Auswerten umfangreicherer Experimente e Gr ere Selbstst ndigkeit Selbstst ndiges Planen von Experimenten Eigenverantwortung Sicherheit e H here sprachliche Kompetenz Fachsprache bei der Planung und Beschreibung von Experimenten Pr gnanz bei der Beschreibung von Beobachtungen e Verbesserte Probleml sungsf higkeit Planung von Experimenten zum L sen eines Problems Ableiten von Folgerungen aus Beobachtungen e H herer Grad der Beherrschung Erh hte Abstraktionsf higkeit Darstellung von Versuchsergebnissen mit Formelgleichungen Quantifizierung von Ergebnissen Mit Blick auf diese M glichkeiten f r ein erh htes Anforderungsniveau bereiteten die Teilnehmer nach einer kurzen Kaffeepause in Gruppen mit Hilfe des Fortbildungsskripts 351 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen folgende Demonstrationsexperimente vor probierten sie aus und stellten sie anschlie end im Plenum vor e Verbrennung von Meta
118. Fortbildungsveranstaltungen sind oft zu theorielastig und bringen mir wenig Es werden zu wenige Fortbildungsveranstaltungen im Bereich PCB angeboten Zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich nicht hinreichend ausgebildet Die zweite Phase der Ausbildung Vorbereitungsdienst hat mich gut auf meinen Beruf Mein Universit tsstudium hat mich gut auf den Lehrerberuf vorbereitet 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 Abbildung 3 42 Aussagen zur Lehrerbildung Mittelwerte Standardabweichungen zu Frage C3 2 00 1 50 1 00 0 50 0 00 Abbildung 3 43 Standardabweichungen zu Abb 3 42 128 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Der Aussage dass Fortbildungsveranstaltungen oft zu theorielastig seien und nur wenig br chten stimmen nur wenige der Befragten v llig zu aber auch wenige lehnen diese Aussage v llig ab Dies spiegelt sicherlich wieder dass die Lehrkr fte in dieser Richtung sehr unterschiedliche Erfahrungen gemacht haben Ein allgemeiner Trend l sst sich hieraus jedoch nicht ableiten Bei der Frage zum Bedarf an schulinternen Fortbildungen zeigte sich ein recht heterogenes Antwortverhalten W hrend immerhin 55 die Forderung nach mehr schulinternen Fortbildungen eher bef rworten zeigten sich 28 unentschieden 20 lehnten diese Forderung eher ab Diese Unterschiede k nnen mit unterschiedlichen Vorlieben aber auch mit unterschiedlichen Erfahrungen mit schulinternen
119. Hausm ll entsorgt Erl uterungen Moderne Babywindeln enthalten neben Zellstoff einen funktionalen Kunststoff der gro e Mengen Wasser adsorbieren kann Bei diesem Kunststoff handelt es sich h ufig um ein Polyacrylat also um ein Polymer des Natriumsalzes der Acryls ure Diese Superabsorber sind lange vernetzte Polymere die aus einigen hundert Monomeren aufgebaut sind Verantwortlich f r die F higkeit des Kunststoffs gro e Mengen Wasser zu adsorbieren sind die negativ geladenen Carboxylgruppen COO an denen sich die dipolaren Wassermolek le mit ihren elektropositiven Wasserstoffatomen anlagern Bei diesem Vorgang bei dem das Na Kation in L sung geht handelt es sich um ein chemisches Gleichgewicht das durch Zugabe gr erer Mengen Na Kationen z B aus Kochsalz in Richtung der Edukte verschoben werden kann In diesem Fall gibt der Superabsorber das angelagerte Wasser wieder ab 328 10 2 Anhang Begleitmaterial Kalkwasserprobe Lehrplanbezug 7 1 1 Zusammensetzung der Luft Sicherheit j e Schutzbrille G e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen RETIN hinweisen tragen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material e Einmachglas mit Deckel e gebogenes Glasrohr e Teelicht e Gummistopfen e Luftballons e Kalkwasser e Luftpumpe e Becherglas oder Reagenzglas Vorbereitung Kalkwasser Ein Spatel Ca OH wird in 1 Liter Wasser gegeben einige Minuten umge
120. Interpretation zu den einzelnen Aussagen erfolgt bei der expliziten Darstellung des Antwortverhaltens an dieser Stelle sollen nur einige besonders auff llige Ergebnisse erw hnt werden e Die Aussage Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen PCB Unterricht bieten erreichte mit 4 73 von die h chste Zustimmung e Die st rkste Ablehnung erhielt mit 1 18 die Aussage Die Fortbildung hat mir wenig gebracht e Die h chsten Standardabweichungen sind bei den Aussagen 9 Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein sowie 15 Ich w re bereit am Aufbau eines Boxensystems an meiner Schule mitzuwirken zu verzeichnen 188 5 3 Ergebnisse der Evaluation Bewertung der Fortbildungsveranstaltungen Mittelwerte 1 trifft nicht zu 2 trifft wenig zu 3 trifft teils zu 4 trifft ziemlich zu 5 trifft v llig zu 1 Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen VE PCB Unterricht bieten H 2 Die Inhalte der Fortbildung entsprachen meinen Bed rfnissen A EN DB 3 Die methodische Gestaltung der Fortbildung war gelungen 5 D 2 or gt S 4 Das Verh ltnis Theorie Praxis der Fortbildung entsprach meinen Vorstellungen 5 Die Fortbildung hat mit wenig gebracht Er 6 Ich habe vor die Experimente bei Gelegenheit in meinem Unterricht einzusetzen amp D gt gt gt 00 a _ 7 Die Sachinform
121. LER in 4 Kategorien 1 F rderung bedeutsamer Grundhaltungen Positives Selbstkonzept positives Denken Optimismus Zufriedenheit Ausgeglichenheit Lockerheit Humor Partnerschaftlichkeit Toleranz Akzeptanz Achtung der Person Offenheit Redlichkeit Transparenz Positive Rollenakzeptanz 2 F rderung allgemeiner F higkeiten Berufliches Engagement Vertrauensw rdigkeit Einf hlungsverm gen emotionale Stabilit t Dialog und Beziehungsf higkeit Kommunikations Kooperations und Integrationsf higkeit Konflikt und Kompromissf higkeit Belastbarkeit Innovations und Motivationsf higkeit Mut und Begeisterungsf higkeit 3 Erweiterung schulischer Qualifikationen F hrungs und Beratungskompetenzen Mit Gestaltung von Schulatmosph re und Sich wohlf hlen Motor f r Aktionen Projekte Feste Feiern Bereitschaft zum p dagogischen Erfahrungsaustausch Strukturierungs und Organisationsf higkeit Sicherheit im Umgang mit N he und Distanz 12 vgl MILLER 1995 S 28 65 2 3 Lehrerfortbildung 4 Erweiterung Vertiefung unterrichtlicher Qualifikationen differenzierte Unterrichtsvorbereitung und planung fachwissenschaftliche und fachdidaktische Kompetenzen differenzierte Wahrnehmung und Beobachtung Ziel und Leistungsorientierung Sch lerorientierung Differenzierung Individualisierung Strukturierung F higkeit zur Ordnung und Selbst Disziplin Reflexion des unterrichtlichen Geschehens Im Mittelpunkt d
122. NU 2 Auf ein St ck gibt man an einer Ecke etwas Asche 3 Nun versucht man beide St cke anzuz nden S B 1 Auf einer feuerfesten Unterlage oder in einer Porzellanschale wird Sand zu einem Kegel aufgesch ttet 2 In die Spitze des Kegels steckt man 2 3 Emser Pastillen tr nkt sie mit ca 10 ml Spiritus und z ndet an Auswertung A Der W rfelzucker mit der Asche brennt nach dem Entfernen der Z ndquelle weiter der andere W rfelzucker l sst sich nicht entz nden B Aus den brennenden Emser Pastillen entwickeln sich bis zu 1 m lange braun schwarze Schlangen L ckentext Die Zigarettenasche wirkt bei diesem Versuch wie der Katalysator beim Auto Ein Katalysator bewirkt dass eine chemische Reaktion leichter ablaufen kann er selbst ver ndert sich dabei nicht Das Brennen des Zuckers wird erst durch den Katalysator erm glicht beim Auto wird der Aussto sch dlicher Abgase vermindert Entsorgung Die R ckst nde werden ber den Hausm ll entsorgt Erl uterungen E 3 l Bei beiden Versuchen wirken Metalloxide in es der Zigarettenasche als Katalysatoren f r die Verbrennung d h sie erm glichen den IR ohne Katalysator chemischen Vorgang der Verbrennung des Ai mit Katalysator Zuckers ohne sich dabei selbst zu ver ndern Ein Katalysator bewirkt eine Herabsetzung der Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion und somit eine Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit Reaktionsenergie 26
123. NiUCh 1 1990 Nr 1 277 10 2 Anhang Begleitmaterial Physik Chemie Biologie in der Hauptschule S uren Laugen und Salze Referenten Prof Dr Peter Pfeifer Dipl Chem Ulrich Barth L S uren und Laugen im Haushalt Gefahren Reaktionen von S uren und Laugen 1 SV Geschmackstest von S uren in 9 SV Entkalkung von Haushaltsger ten Lebensmitteln 10 SV Reaktion von Salzs ure mit Marmor 2 SV Wirkung von S uren auf Eiwei 11 SV Reaktion von S uren mit Metallen 3 LV Eigenschaften von Schwefels ure Nachweisen von S uren und Laugen mit Herstellung von S uren und Laugen Blaukrautindikator 12 LV Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz 4 SV Herstellung von Blaukrautindikator 13 LV Herstellung von Natronlauge aus 5 SV Nachweisen von S uren und Laugen mit Natrium Blaukrautindikator 14 SV Herstellung von Kohlens ure Messung des pH Werts mit Indikatoren Neutralisationsreaktion und Salze 6 SV Messung des pH Werts mit Indikatorpapier 15 LV Neutralisation von konzentrierter Salz 7 SV Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator s ure mit konzentrierter Natronlauge 8 SV Messung des pH Wertes einer 16 SV Neutralisation von verd nnter Salz Verd nnungsreihe s ure mit verd nnter Natronlauge 17 SV Flammenf rbung durch Salze 278 10 2 Anhang Begleitmaterial Theoretische Grundlagen zu S uren Laugen und Salzen S uren und Laugen Nach Arrhenius 1859 1927 sind S uren Basen und Salze Stoffe die in w ssrige
124. O 40 0 35 0 34 4 30 0 25 0 22 1 20 0 15 0 10 0 5 0 0 8 0 8 0 0 A en trifft v llig zu trifft ziemlich trifftteils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 14 Aussage 12 Ich stehe Sch lerexperimenten im Bereich S uren Laugen und Salze jetzt positiver gegen ber Die Aussagen 13 bis 15 bezogen sich auf das den Teilnehmern im Rahmen der Fortbildung vorgestellte Boxensystem zur Aufbewahrung des Experimentiermaterials f r h ufig durchgef hrte Experimente Ein recht gro er Teil der Fortbildungsteilnehmer sieht in einem Boxensystem eine Erleichterung bei der Vorbereitung von Experimenten 3 vergleiche Abschnitt 3 3 2 S 157f 196 5 3 Ergebnisse der Evaluation Das Boxensystem stellt eine Erleichterung bei der Durchf hrung von Experimenten dar 60 0 56 8 50 0 40 0 29 0 30 0 20 0 142 10 0 0 0 0 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 15 Aussage 13 Das Boxensystem stellt eine Erleichterung bei der Durchf hrung von Experimenten dar Aussage 15 dr ckt die Bereitschaft der Fortbildungsteilnehmer aus am Aufbau eines Boxensystems an ihrer Schule mitzuwirken Es zeigt sich dass ein nicht zu vernachl ssigender Anteil der Lehrkr fte sich nicht aktiv an der Bereitstellung eines Boxe
125. PVC Pipetten e Pinzette e 0 1 molare Salzs ure e 6 Bechergl ser 50 ml Vorbereitung Es empfiehlt sich den Sch lern das Indikatorpapier nur in der ben tigten Menge bereits gest ckelt zur Verf gung zu stellen Die Salzs ure wird vom Lehrer in der entsprechenden Menge an die Gruppen verteilt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler erhalten vom Lehrer 10 ml Salzs ure in ein Becherglas Davon wird 1 ml mit der Pipette entnommen in ein anderes Becherglas gegeben und mit 9 ml Wasser aufgef llt Nach dem Umr hren wird aus dieser L sung wiederum 1 ml entnommen in ein anderes Becherglas gegeben mit 9 mi Wasser aufgef llt usw So wird weiter verfahren bis 5 Verd nnungen der urspr nglichen L sung hergestellt sind In jede der 6 L sungen wird ein kleines St ck des Indikatorpapiers mit einer Pinzette kurz eingetaucht und mit der Farbskala verglichen In der Tabelle wird die Verd nnung notiert der Teststreifen dazugelegt sowie der abgelesene pH Wert aufgeschrieben Ebenso kann mit Natronlauge verfahren werden Auswertung Die Sch lergruppen stellen ihre gemessenen pH Werte der Klasse vor A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 F 6 Das Ergebnis der einzelnen Gruppen kann verglichen bzw ein Mittelwert gebildet werden Bei jeder Verd nnung um den Faktor 10 ndert sich der pH Wert um eine Stufe Bei stark unterschiedlichen Messergebnissen sollten m gliche Fehlerquellen diskutiert werden Verd nnt man eine S ure um
126. Planen Kooperieren Identifikation und Entscheiden Integrieren Engagement Gestalten Gespr che leiten entwickeln Ordnung halten Pr sentieren Werthaltungen Visualisieren etc aufbauen etc etc Eigenverantwortliches Arbeiten und Lernen von Sch lern EVA wird unter anderem als Schl ssel f r das m glichst wirksame Erreichen angestrebter Schl sselqualifikationen angesehen Nicht das Handeln allein sondern die sinnvolle Integration von praktischem Tun fachlicher Reflexion konstruktiver Begriffserkl rung fachspezifischer Erkenntnisgewinnung und methodischem Vorgehen ist kennzeichnend f r egenverantwortliches Arbeiten und Lernen EVA zielt auf selbstst ndiges selbstgesteuertes Lernen in Einzelarbeit Partnerarbeit und Gruppenarbeit es gibt dem Lernen einen erfahrbaren Sinn und f hrt auch zu einer fachlich tiefen Auseinandersetzung Eigenverantwortliches Arbeiten und Lernen f hrt zu verst rkter intrinsischer Motivation es entlastet den Lehrer da Aufgaben und Verantwortlichkeiten an Sch ler abgegeben werden k nnen und Lehrerpr senz reduziert wird Das Selbstmanagement der Sch ler nimmt dabei zu Lehrerzentrierung wird abgebaut W hrend Kompetenzen und F higkeiten best ndig weiterentwickelt werden vermindern sich Sch lerst rungen und Disziplinierungszw nge Damit EVA auch zum Erfolg f hrt m ssen Sch ler bung und Routine in den verschiedenen Methoden erhalten Methodenkompetenz im v
127. Schulen erfahrungsgem besonders viel Arbeit anf llt sollten gemieden werden Ausschreibung Der Arbeitsort Schule ist relativ sensibel gegen ber Eingriffen in die t gliche Routine und da die Lehrer als potentielle Teilnehmer einer Veranstaltung nicht nur in ihrer Freizeit fortgebildet werden k nnen und sollen stellt jede Dienstbefreiung f r einen Lehrgang oder eine Konferenz einen Eingriff in den Schulalltag dar der nicht untersch tzt werden darf Fortbilidungsma nahmen m ssen daher langfristig angek ndigt werden damit Schulleitung und Kollegien die damit verbundene Umorganisation rechtzeitig vornehmen k nnen WICKE 2000 S 11 139 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Prinzipiell stehen f r die Ausschreibung von Lehrerfortbildungsveranstaltungen verschiedene M glichkeiten zur Verf gung e Elektronische Medien Internet e Staatliche Mitteilungsbl tter e Anschreiben von Regierungen Schul mtern oder Schulen mit der Bitte um Weiterleitung Welches Verfahren f r eine Ausschreibung am effektivsten ist muss im Einzelfall gekl rt werden die Erfahrung zeig dass die Kombination mehrerer Ausschreibungswege oftmals sinnvoll sein kann um m glichst viele potentielle Teilnehmer zu erreichen Die Ausschreibung einer Fortbildungsveranstaltung sollte Informationen zu folgenden Punkten enthalten e Veranstalter e Termin e Titel der Veranstaltung e Veranstaltungsort e Zielgruppe e Raum
128. Wie oft f hren Sie Experimente in Ihrem PCB Unterricht durch 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 fast jede ca ca einmal ca ca einmal nie Woche zweimal im Monat zweimal im im Monat im Halbjahr Halbjahr ElDemonstrationsexperimente W Sch lerexperimente Abbildung 3 14 Durchf hrungsh ufigkeit von Demonstrations und Sch lerexperimenten vgl NENTWIG 1978 S 84 oder NENTWIG WENCK 1983 S 71 101 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung B4 F hren Sie Sch lerexperimente bevorzugt in einem Fach der F chergruppe P C B durch Die oftmals ge u erte Kritik an der F chergruppe P C B beruht zum Teil auf der Einsch tzung dass Lehrkr fte je nach pers nlichen Vorlieben einem Fach aus der F chergruppe gr eren Platz einr umen w hrend ein anderes Fach zu kurz kommt Es liegt die Vermutung nahe dass sich derartige pers nliche Vorlieben auch bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten widerspiegeln In der Tat zeigt Abbildung 3 15 deutliche Unterschiede bei der Durchf hrungsh ufigkeit von Sch lerexperimenten in den F chern der F chergruppe P C B F hren Sie Sch lerexperimente bevorzugt in einem Fach der F chergruppe PCB durch 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 bevorzugt bevorzugt bevorzugt kein bevorzugtes Physik Chemie Biologie Fach Abbildung 3 15 Bevorzugtes Fach bei der Durchf hrung von Sch
129. Zink mit Schwefel unter Freisetzung von Energie zum Metallsulfid Zn S gt ZnS Energie Bei dieser Redoxreaktion wird das Zink oxidiert der Schwefel reduziert Zn gt Zn Ss s Bei der Bildung von Zinksulfid aus Zink und Schwefel handelt es sich um eine typische exotherme chemische Reaktion Bei der Mischung der Reaktionspartner erfolgt zun chst keine chemische Reaktion Erst nach Zuf hren der Aktivierungsenergie E a l uft die Reaktion freiwillig unter Freisetzung von Energie in Form von Licht und W rme ab Eine Reaktion die unter Freisetzung von W rme abl uft nennt man exotherme Reaktion Energie exotherme Reaktion 257 10 2 Anhang Begleitmaterial 4a DV Lehrerinformation Wasserzersetzung Lehrplanbezug 6 1 1 Erscheinungsformen und Eigenschaften des Wassers 7 3 1 Begleiterscheinungen des elektrischen Stroms 9 6 2 Energieumwandlung Sicherheit e Schutzbrille Of e Z ndquellen fernhalten Schutzbrille F schent tragen Material e Hofmann scher Apparat e Stromkabel e Spannungsquelle Stativ Klemmen Muffen e Platinelektroden e Verd nnte Schwefels ure Vorbereitung Verd nnte Schwefels ure stellt man aus 9 Teilen Wasser und 1 Teil konz Schwefels ure her Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min Nachdem der Hofmann sche Apparat sicher an einem Stativ befestigt wurde setzt man die Platinelektroden ein und schlie t die Span
130. a nahmen m glich e Elementarisierung durch Beschr nkung auf die Qualitative Ebene e Elementarisierung durch Vernachl ssigung e Elementarisierung durch R ckgriff auf historische Erkenntnisstufen e Elementarisierung durch Generalisierung e Elementarisierung durch Partikularisierung e Elementarisierung durch Vernachl ssigung begrifflicher Differenzierungen Als Beispiel f r eine durchaus umstrittene Elementarisierung w re die Vernachl ssigung der Ionentheorie in der Hauptschule zu nennen Zwar entlastet man hierdurch den Sch ler auf der einen Seite vom Verstehen und Lernen einer Modellvorstellung auf der anderen Seite wird dem Sch ler ein verst ndiges Durchdringen der Themen Salze bzw S uren und Basen oder Elektrolyte eher erschwert da ihm die zum Verst ndnis notwendigen Grundlagen vorenthalten werden vgl BAUER H F und BADER H J in PFEIFER P LUTZ B BADER H J 2002 S 181 ff 36 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Modelle Der Begriff Modell hat in der Chemiedidaktik eine mehrfache Bedeutung Zum einen sind damit gegenst ndliche Festk rper und Molek lmodelle gemeint die der Sch ler anfassen und damit den Bau der Molek le be greifen kann Zum anderen sind viele Unterrichtsinhalte die sich in atomaren Gr enordnungen bewegen wie z B Elektronen oder Protonen bertragungen Modellvorstellungen mit denen Wissenschaftler die beobachteten Ph nomene zu erkl ren
131. ach Beendigung des Versuchs sp len die Sch ler die Ger te sauber ab und bringen sie auf den Tabletts zur ck Auswertung Die Ergebnisse der Sch lergruppen werden gesammelt auf unterschiedliche Geschmackseindr cke wird eingegangen Als gemeinsames Ergebnis wird sich der saure Geschmack einiger Lebensmittel ergeben Einige der getesteten Lebensmittel schmecken sauer Lebensmittel die sauer schmecken enthalten S uren Entsorgung Es sind keine Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Der saure Geschmack von Lebensmitteln wird durch enthaltene S uren hervorgerufen Beispiele f r S uren in Lebensmitteln e Zitronens ure z B in Limonade Essigs ure z B in Essiggurken Milchs ure z B in Sauerkraut Kohlens ure z B in Mineralwasser Ascorbins ure z B in Fruchts ften Phosphors ure z B in Cola Weins ure z B in Wein Ameisens ure z B in Honig Durch die Geschmackspr fungen wird der aus dem Alltag bekannte Begriff sauer mit einer Stoffgruppe den S uren verkn pft Die Sch ler erfahren dass S uren sauer schmecken und nicht zwangsl ufig etwas Gef hrliches weil Atzendes sein m ssen 285 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Geschmackstests nur mit Lebensmitteln durchf hren Material e Lebensmittel in nummerierten Gef en e Kleine L ffel Versuchsdurchf hrung 1 Pr fe die verschiedenen Lebensmittel auf ihren Geschmack 2 Versuche
132. akzentuiert fachwissenschaftliiche Anteile Drei weitere F cher werden im Rahmen der Didaktiken einer F chergruppe studiert das hei t im Vordergrund stehen hier nicht fachwissenschaftliche Inhalte sondern die Didaktik des jeweiligen Faches Eines der beiden F cher Deutsch oder Mathematik muss in der gew hlten F cherverbindung enthalten sein ansonsten stehen die F cher Arbeitslehre Biologie Chemie Englisch Erdkunde Geschichte Kunsterziehung Musik Physik Religionsehre Sozialkunde oder Sport zur Auswahl Dadurch soll die Bef higung des Hauptschullehrers die F chervielfalt seiner Schulart als Klassenlehrer zu unterrichten erreicht werden Vier studierte F cher bedeuten aber dass 10 F cher nicht studiert wurden aber auf Grund des Klassenlehrerprinzips zumindest teilweise unterrichtet werden m ssen Mit Blick auf die F chergruppe Physik Chemie Biologie bedeutet dies dass die unterrichtende Lehrkraft h ufig nur eines der drei F cher oder keines der drei F cher studiert hat 15 vgl S 16 Das Klassenlehrerprinzip 29 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Nur 1 Fach der F chergruppe PCB studiert oder Kein Fach der F chergruppe PCB studiert Geringe Kenntnis der fachspezifischen Arbeitsweisen Geringe fachliche Kompetenz Geringe fachdidaktische Geringe Kompetenz Experimentalerfahrung Abbildung 2 6 M gliche Kompetenzdefizite im naturwissenschaftlichen Bereich bei der
133. alb des deutschen Schulsystems e die Art und Organisation des naturwissenschaftlichen Unterrichts e die Ausrichtung und Gestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichts didaktische Ans tze Lernunterst tzung Zum letztgenannten Punkt f hren PRENZEL u a weiter aus Die erheblichen Schwierigkeiten die deutsche Sch lerinnen und Sch ler im Bereich des naturwissenschaftlichen Verst ndnisses und bei der Anwendung ihres Wissens haben weisen darauf hin dass der naturwissenschaftliche Unterricht in Deutschland noch zu wenig problem und anwendungsorientiert ist Auf einige sehr interessante Ergebnisse der PISA Studie weist SACHER hin So h ngt die Lesekompetenz offenbar signifikant mit der Qualit t des Sch ler Lehrer Verh ltnisses zusammen Weiterhin gehen schlechte Lese Leistungen mit schlechter Schuldisziplin einher wobei die PISA Punktedifferenz innerhalb Deutschlands zwischen den Klassen mit der besten Disziplin und jenen mit der schlechtesten Disziplin anderthalb mal so gro ist wie die Differenz zwischen Deutschland und PISA Spitzenreiter Finnland SACHER stellt weitere bedenkenswerte Ergebnisse heraus e An deutschen Schulen werden haupts chlich die schwachen Sch ler unterst tzt w hrend in anderen L ndern Sch ler aller Leistungsniveaus gleichm ig Unterst tzung erfahren PRENZEL u a 2001 245 vgl SACHER 2003 Ygl SACHER 2003 S 5 42 2 1 Rahmenbedingungen des C
134. alten und realen Handlungsfeldern zu erwerben bed rfen aber eigener Aufmerksamkeit und bung um in zunehmendem Ma e bewusst gemacht bejaht und verl sslich angewandt zu werden Im Kapitel II des Lehrplans bei den f cher bergreifenden und fachbezogenen Unterrichts und Erziehungsaufgaben finden sich in Teil B folgende Forderungen an die zu vermittelnden Methoden Die Sch ler werden an die fachlichen Denkweisen herangef hrt z B das Verstehen und Darstellen von Zusammenh ngen und den Erkenntnisgewinn durch Experimente Sie erwerben auch in PCB allgemeine Schl sselqualifikationen um Arbeiten selbstst ndig oder gemeinsam mit anderen verantwortungsbewusst zu planen auszuf hren und abzuschlie en Dem Sch ler erschlie t sich das Unterrichtsthema soweit wie m glich durch die originale 10 ygi VERBAND DER CHEMISCHEN INDUSTRIE 2002 1 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 S 14 22 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Begegnung mit der belebten und unbelebten Natur durch eigenes Tun und durch den Einsatz der Sinne Bei der bung der fachgem en Arbeitsweisen und Arbeitstechniken und der anschlie enden Anwendung werden die M glichkeiten handelnder gedanklicher und sprachlicher Selbstt tigkeit genutzt Um naturwissenschaftliche Sachverhalte zu kl ren kommt dem Experiment gro e Bedeutung
135. ammensetzung der Luft Sicherheit e Schutzbrille Of e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen TETT hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt a agen tz Material e Einmachglas mit Deckel e gebogenes Glasrohr e Teelicht e Gwummistopfen e Luftballons e Kalkwasser e Luftpumpe e Becherglas oder Reagenzglas Vorbereitung Kalkwasser Ein Spatel Ca OH gt wird in 1 Liter Wasser gegeben einige Minuten umger hrt und sorgf ltig filtriert Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min A Kohlenstoffdioxid als Verbrennungsprodukt In einem verschlossenen Einmachglas l sst man eine Kerze brennen bis sie erlischt Nachdem man die Kerze entnommen hat gibt man etwas Kalkwasser in das Einmachglas verschlie t dieses wieder und sch ttelt kr ftig um Beobachtung 8 B Untersuchung der Atemluft Man bl st je einen Luftballon mit dem Mund bzw mit der Luftpumpe bis zu etwa der gleichen Gr e auf und leitet den Inhalt der Ballons durch je ein Gef mit Kalkwasser Beobachtung Auswertung Beobachtung A Beim Umsch tteln tr bt sich das Klakwasser B Beim Luftballon mit der Atemluft tr bt sich das Kalkwasser Folgerung Bei der Verbrennung der Kerze sowie bei der Atmung entsteht ein Gas das Kalkwasser tr bt es ist Kohlenstoffdioxid Entsorgung Erl uterungen Beim L sen von Kohlenstoffdioxid in Kalkwasser entsteht Calciumcarbonat als fein verteilte
136. amt in der Stadt Schwabach Ort der Fortbildung war die Grund und Hauptschule Rednitzhembach Die Fortbildung wurde f r Hauptschullehrkr fte aus den Schulamtsbezirken Schwabach und Roth ausgeschrieben Angemeldet waren zu dieser Veranstaltung 25 Teilnehmer anwesend waren 13 Teilnehmer Seminartag f r Lehramtsanw rter Chemie Experimente im PCB Unterricht wurde am GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Universit t Erlangen N rnberg organisiert und durchgef hrt 164 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen 4 2 4 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen Im Rahmen dieser Arbeit wurden an zwei Hauptschulen schulinterne Lehrerfortbildungen durchgef hrt e Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e e Eichendorffschule Erlangen Hauptschule Da die individuellen Bedingungen an den betreffenden Schulen f r die Planung und Durchf hrung schulinterner Fortbildungen von entscheidender Bedeutung sind werden diese jeweils zun chst kurz vorgestellt Schulinterne Fortbildung an der Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e 29 Die Hauptschule Herriedener Stra e 29 ist eine gro e Hauptschule mit ca 650 Sch lern im S den von N rnberg Es existiert ein durchg ngiger M Zug der in der 10 Klasse in der Regel mit zwei Klassen gef hrt wird Das Sch lerklientel ist typisch f r eine st dtische Hauptschule der zum Teil problematische soziale Hintergrund der Sch lerinnen und Sch ler e
137. an das Antwortverhalten der einzelnen befragten Lehrkr fte so zeigt sich dass die Lehrkr fte zwar um eine gewisse Methodenvielfalt bem ht scheinen aber dennoch eher zu lehrerzentrierten Unterrichtsmethoden neigen Welche Unterrichtsmethoden setzen Sie in Ihrem PCB Unterricht ein 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 O h ufig E manchmal 40 0 Onie 30 0 20 0 10 0 0 0 Abbildung 3 13 Unterrichtsmethoden im P C B Unterricht 100 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Insgesamt zeigt sich dass den handlungsorientierten sch leraktivierenden Unterrichtsmethoden auch und gerade im P C B Unterricht nicht die ihnen zustehende Bedeutung zukommt B3 Wie oft f hren Sie Experimente in Ihrem P C B Unterricht durch In engem Zusammenhang mit der gew hlten Uhnterrichtsmethode steht die Durchf hrungsh ufigkeit von Demonstrationsexperimenten bzw Sch lerexperimenten Abbildung 3 14 zeigt dass Demonstrationsexperimente deutlich h ufiger durchgef hrt werden als Sch lerexperimente was ltere Untersuchungen aus anderen Schularten best tigen Die H lfte der befragten Lehrkr fte l sst die Sch ler zweimal im Halbjahr oder seltener im P C B Unterricht experimentieren Dies wird weder den Vorgaben des Lehrplans gerecht der Sch lerexperimenten explizit den Vorrang einr umt noch der aktuellen Diskussion um sch leraktivierende Lehr und Lernmethoden
138. an nutzt die Effekte der Flammenf rbung in der Pyrotechnik z B in Feuerwerksraketen und bengalischen Feuern 317 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen ou x e Salze nie mit blo en Fingern ber hren e Nach Versuchen mit Salzen die H nde waschen tragen Material e 6 Bechergl ser 50 ml e Gasbrenner e 6 Magnesiast bchen e Verschiedene Salze Versuchsdurchf hrung berpr fe ob die Bechergl ser trocken sind und stelle sie auf die vorgesehenen Pl tze auf dieser Versuchsanleitung 2 Gib in jedes Becherglas wenige Kristalle des entsprechenden Salzes 3 Stelle in jedes Becherglas ein Magnesiast bchen es darf nur f r dieses Salz verwendet werden 4 Erhitze die Spitze eines Magnesiast bchens ber der nicht leuchtenden Brennerflamme Luftloch ge ffnet bis zur Rotglut und ber hre anschlie end mit der Spitze ein Salz 5 Halte das St bchen mit dem anhaftenden Salz ber die Brennerflamme und notiere deine Beobachtung Verfahre ebenso mit den anderen Salzen Auswertung Natriumchlorid Kaliumchlorid Calciumchlorid Flammenf rbung Kupfersulfat Natriumsulfat Calciumsulfat Flammenf rbung 318 10 2 Anhang Begleitmaterial Physik Chemie Biologie Chemie Experimente mit Supermarktprodukten im PCB Unterricht der Hauptschule 1 Die didaktische Funktion des Experiments im naturwissenschaftlichen Unterricht der Hauptsc
139. anleitung Sicherheit u e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit offenem Feuer Schutzbrille Material e Porzellanschale e Kerze e Tiegelzange e Streichholz e Gilasrohr Versuchsdurchf hrung A B G Man h lt eine Porzellanschale Ein Holzst bchen h lt man Das eine Ende des Glasrohres einige Sekunden mit der kurze Zeit quer in die dunkle h lt man mit der Tiegelzange Tiegelzange direkt ber die Zone der Kerzenflamme unmittelbar ber dem Docht in Kerzenflamme die Kerzenflamme An das Beobachtung freie Ende des R hrchens bringt man nun eine Beobachtung Z ndquelle entspricht dunkler Zone Auswertung A Beobachtung Die Kerzenflamme enth lt der sich als abscheidet B Beobachtung Die Kerzenflamme ist am Rand als in der C Beobachtung Aus der Mitte der Flamme wird abgezweigt 268 10 2 Anhang Begleitmaterial 10 SV Lehrerinformation Verbrennung mit Katalysator Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit e Schutzbrille R e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen Fee gt Material e Porzellanschale e W rfelzucker e feuerfeste Unterlage e Emser Pastillen nicht zuckerfreil e Sand e Zigarettenasche e Spiritus 3 2 2 Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min A F gt 1 Man legt 2 St cke W rfelzucker auf eine feuerfeste Unterlage
140. anzeigen f r S uren und Laugen verwendet werden hnliche Farbstoffe wie im Blaukrausaft sind auch in Fruchts ften enthalten z B in Blutorangensaft Traubensaft Kirschsaft oder Erdbeersaft Auch Rotwein oder schwarzer Tee zeigen pH abh ngige Farb nderungen 332 10 2 Anhang Begleitmaterial Literatur e BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 e PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 e SCHMIDTKUNZ H LINDEMANN H Das forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren Probleml sen im naturwissenschaftlichen Unterricht M nchen 1981 e ROSSA E Experimentieren im Chemieunterricht bildend sicher umweltgerecht NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 4 6 e H USLER K RAMPF H REICHELT R Experimente f r den Chemieunterricht M nchen 1991 e SCHWEDT G Experimente mit Supermarktprodukten Weinheim 2001 e WAGENSCHEIN M Rettet die Ph nomene MNU 30 Jg H 3 1977 S 9 e HOLLEMAN A WIBERG N Lehrbuch der anorganischen Chemie Berlin 1985 e PFEIFER P Hrsg Feuer Feuer l schen NiUCh 1 1990 Nr 1 333 10 3 Anhang Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit 10 3 _lIdealtypische Planung einer Uhnterrichtseinheit Was ist eigentlich Saurer Regen Lehrplanbezug und Stellung in der Sequenz Die Lerninhalte der beschriebenen Unterricht
141. arf ca 20 min Die Sch ler geben je ca 10 ml der zu untersuchenden Fl ssigkeiten in ein 50 ml Becherglas Feststoffe werden mit 5ml Wasser pro Spatelspitze Feststoff gel st In die L sung wird ein kleines St ck des Indikatorpapiers mit einer Pinzette kurz eingetaucht und mit der Farbskala verglichen In der Tabelle wird der untersuchte Stoff notiert der Teststreifen dazugelegt sowie der abgelesene pH Wert aufgeschrieben Auswertung Die Sch lergruppen stellen ihre gemessenen pH Werte der Klasse vor Wurde der gleiche Stoff von mehreren Gruppen untersucht kann das Ergebnis verglichen bzw ein Mittelwert gebildet werden Bei stark unterschiedlichen Messergebnissen sollten m gliche Fehlerquellen diskutiert werden Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Universalindikatorpapier enth lt einen Mischindikator der aus verschiedenen Indikatoren mit unterschied lichen Umschlagsbereichen sowie unterschiedlichen Farbumschl gen besteht Auf diese Weise ergibt sich eine Farb nderung ber nahezu den ganzen pH Bereich Jeder F rbung des Indikatorpapiers kann mit Hilfe einer Vergleichsskala ein pH Wert zugeordnet werden Die Genauigkeit liegt ungef hr im Bereich einer pH Einheit F r genauere Messungen 1 10 pH Einheit gibt es Testst bchen die meist jedoch nur ber einen engeren pH Bereich einsetzbar sind Anwendung finden solche Testst bchen z B im medizinischen Bereich bei
142. ase hinaus sichern und sind f r die Progression der Lehrplaninhalte unabdingbar Im Sinne der Output berpr fung sind jeweils nach den Jahrgangsstufen 9 bzw 10 Grundwissen und Kernkompetenzen angegeben Die Lehrkr fte jeder Jahrgangsstufe k nnen sich hieran orientieren da jeweils ausgewiesen wird ab welcher Jahrgangsstufe eine Kernkompetenz aufgebaut wird 1 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 S 49 23 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Tabelle 2 1 berschneidungen in der F chergruppe Physik Chemie Biologie Stoffe im Alltag Stoffe kennen unterscheiden trennen Abfall Wertstoff Lebensgrundlage Wasser Erscheinungsformen und Eigenschaften des Wassers Wasserqualit t Wahrnehmung von Licht und Schall Farben Luft Lebensgrundlage und Lebensraum Zusammensetzung der Luft Luft Voraussetzung f Vorg nge i d unbel Natur Bedingungen f r die Verbrennung Vorgang der Verbrennung Blick in den Mikrokosmos Aufbau der Materie Radioaktivit t Stoffe im Alltag und in der Technik Organische Rohstoffe Kunststoffe Blick in den Mikrokosmos Atome Elemente Bindungen Stoffe in Alltag und Technik Kohlenwasserstoffe Chemische Produkte 7 Boden Lebensgrundlage und Lebensraum Bodenaqualit t Gesunde Lebensf hrung Ern hrun
143. ass Chemie auch Spa machen kann Atmosph re Organisation e Die Fortbildung war kurzweilig und sehr interessant gute Pr sentation sehr angenehme Atmosph re e Gute Atmosph re mit Kaffeetrinken inbegriffen e Der Aufbau der Fortbildung Theorie und Praxis die angenehme Atmosph re sowie die gelungene Pausengestaltung waren sehr positiv e Besonders gut hat mit gefallen fundierte Kenntnisse des Referenten Vorbereitung des Versuchsmaterials Gewichtung Theorie Praxis die Pause mit Kaffee und Kuchen Methodik e Das praktische Arbeiten hat mir sehr gut gefallen e Es war hilfreich die Experimente zusammen mit einem Kollegen durchf hren zu k nnen da man sich auf diese Weise gegenseitig unterst tzen konnte e Gute Auswahl der Experimente weil leicht umsetzbar e Besonders gut hat mir gefallen fachbezogene T tigkeiten kennen zu lernen 6 Seminartage f r Anw rter f r das Lehramt an Hauptschulen Allgemein e Vielen Dank e Weiter so e Als Nicht PCBler hat sich mir eine neue T r ge ffnet Perspektive Kann ich wenig beurteilen denn auch im 2 LAA Jahr werde ich kein PCB unterrichten Das Ganze bleibt noch einigerma en weit weg es f llt schwer obige Fragen die die Zukunft betreffen zu beantworten 204 5 3 Ergebnisse der Evaluation Methodik e Mehr Theorie ohne Grundwissen kann ich die Bedeutung der Experimente schwer absch tzen e
144. assenlehrerprinzip welches durch seine p dagogischen Vorz ge ein geordnetes und effektives Lernen an der Hauptschule sehr f rdert Gerade im naturwissenschaftlichen Bereich ergeben sich aus dieser Situation jedoch auch die oben ausf hrlich dargelegten Probleme bez glich Kompetenz und Erfahrungen der Lehrkr fte bei experimentellen Unterrichtsmethoden An dieser Stelle sollen deshalb Ans tze diskutiert werden die zu einer Verbesserung der Situation bez glich der experimentellen Kompetenzen der Lehrkr fte beitragen k nnten I Phase Die I Phase der Ausbildung findet an den Universit ten statt und ist durch die jeweiligen Studienordnungen bzw die Lehramtspr fungsordnung LPO 1 geregelt Die momentane Situation wurde bereits ausf hrlich in Kap 2 beschrieben So verl sst ein gro er Teil der Lehramtsstudenten f r das Lehramt an Hauptschulen die Universit ten ohne im Studium jemals mit naturwissenschaftlichen F chern in Ber hrung gekommen zu sein Hier k nnte durch eine nderung der Studienordnung jeder Studierenden bzw jedem Studierenden ein Mindestma an naturwissenschaftlich didaktischem Grundwissen vermittelt werden Denkbar w re z B eine einsemestrige Pflichtveranstaltung Didaktik der Naturwissenschaften in Form eines praxisorientiertten Seminars bei dem die Vermittlung naturwissenschaftlicher Experimentalkompetenz in Verbindung mit fachspezifischen Unterrichtsmethoden im Mittelpunkt stehen sollte Durch eine derart
145. aterial e Erlenmeyerkolben 100 ml e Marmorst cke e Gummistopfen mit gewinkeltem Glasrohr e Verd nnte Salzs ure e PVC Pipetten e Kalkwasser Ca OH 2 L sung e 6 Bechergl ser 50 ml Versuchsdurchf hrung 1 Gib einige St ckchen Marmor in den Erlenmeyerkolben 2 Auf die Marmorst ckchen gibst du 10 ml verd nnte Salzs ure und setzt rasch den Stopfen mit dem Gasableitungsrohr auf 3 Das entstehende Gas leitest du in Kalkwasser ein Notiere deine Beobachtungen op Auswertung Beim Zugeben der Salzs ure Das Kalkwasser Salzs ure Marmor Das entstehende Gas ist da es Kalkwasser 304 10 2 Anhang Begleitmaterial Reaktion von S uren mit Metallen Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Wirkungen auf andere Stoffe Anwendungen Sicherheit e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen ar ch hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt TRETE e Bei der Reaktion von S uren mit Metallen entsteht Wasserstoff ei Material e Erlenmeyerkolben 100 ml e Reagenzgl ser e Gummistopfen mit Glasrohr e Laborbrenner e PVC Pipette e Zink Eisen Magnesium Kupfer e Spatel e Verd nnte Salzs ure e 6 Bechergl ser 50 ml e Verd nnte Schwefels ure Vorbereitung Die ben tigten Materialien und Chemikalien werden f r die Arbeitsgruppen auf Tabletts bereitgestellt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 25 min A Die Sc
146. ationen im Skript stellen eine Hilfe bei der Vorbereitung dar 8 Die Versuchsanleitungen im Skript sind f r einen direkten Einsatz im Unterricht geeignet gt 9 Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein D x amp 10 Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen p5 or 11 Experimentieren macht zwar Spa bringt aber im Unterricht wenig B _ B gt _ D 12 Ich stehe Sch lerexperimenten jetzt positiver gegen ber 13 Das Boxensystem stellt eine Erleichterung bei der Durchf hrung von Experimenten dar 5 gt amp 14 Das mit den Boxen vorgegebene Material beschr nkt den Wert von Sch lerexperimenten D R 15 Ich w re bereit am Aufbau eines Boxensystems 3 81 3 an meiner Schule mitzuwirken Abbildung 5 1 Mittelwerte der Aussagen zur Bewertung der Fortbildungen 189 5 3 Ergebnisse der Evaluation Standardabweichungen 1 20 1 00 0 80 0 60 0 40 0 20 0 00 Abbildung 5 2 Standardabweichungen zu Abbildung 5 1 Abbildung 5 2 zeigt die Standardabweichungen zu den entsprechenden Aussagen Niedrige Werte weisen auf ein vergleichsweise einheitliches Antwortverhalten der Fortbildungsteilnehmer hin w hrend h here Werte durch eine entsprechend gr ere Streuung der Einsch tzungen zustande kommen Im Folgenden wird das Antwortverhalte
147. auch zu geisteswissenschaftlichen F chern Bei der Interpretation sind jedoch auch die spezifischen Vorgaben der zum Zeitpunkt des Studiums der Befragten g ltigen Studienordnung f r das Lehramt an Hauptschulen zu beachten So musste jeder Student entweder Mathematik oder Deutsch studieren als Unterrichtsfach oder in der F chergruppe was die hohen Werte dieser beiden F cher erkl rt Ein Vergleich dieser Werte mit den Gesamtzahlen der bayerischen Hauptschullehrerinnen und Lehrer kann leider nicht erfolgen da die entsprechenden Zahlen nicht zu erhalten waren 131 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 5 ZUS TZLICHE ANMERKUNGEN Am Ende des Fragebogens hatten die Befragten noch die Gelegenheit Anregungen Fragen oder zus tzliche Informationen anzubringen Diese M glichkeit wurde von 29 Befragten wahrgenommen das entspricht 15 3 aller Befragten Folgende Anregungen wurden gegeben der Inhalt der Anmerkungen pro Fragebogen wird sinngem wiedergegeben Zu Sch lern e Hoher Ausl nderanteil verhindert selbst ndiges Arbeiten der Sch ler e Ausl nderanteil von 70 verhindert selbst ndiges Arbeiten der Sch ler e Sch ler nicht in der Lage zu experimentieren Zum Lehrplan e Kritik an Stofff lle im Lehrplan e zu wenig Zeit f r vertiefende Behandlung e Lehrplan berfrachtet Zur F chergruppe P C B e Naturwissenschaftliche F cher haben zu geringen Stellenwert e kritisiert F cherkombination e Kri
148. auf ihre Funktionsf higkeit berpr ft eine nicht leuchtende Flamme muss gew hrleistet sein Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler erhalten 6 verschiedene Salze von denen sie sich eine geringe Menge in 6 Bechergl ser abf llen F r jedes Salz wird ein eigenes Magnesiast bchen verwendet dessen Spitze vor dem Versuch in der Brennerflamme ausgegl ht wird Die Sch ler ber hren nach dem Ausgl hen mit dem Magnesiast bchen etwas Salz und halten die Spitze des Magnesiast bchen mit dem anhaftenden Salz in die nicht leuchtende Flamme Nach jedem Salz notieren sie die beobachtete Flammenf rbung Auswertung Folgende Flammenf rbungen k nnen beobachtet werden Natrium gelb Calcium gelbrot Kalium violett Kupfer blaugr n Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r Schwermetallabf lle gegeben Erl uterungen Mit Hilfe von Flammenf rbungen bzw mit Verfahren der Spektralanalyse k nnen Kationen von Salzen identifiziert werden Bestimmte Elektronen der Elemente werden in der Brennerflamme in einen h heren Energiezustand gebracht aus dem sie nach durchschnittlich 10 Sekunden wieder in ihren urspr nglichen Zustand zur ckfallen Dabei emittieren sie die frei werdende Energie als charakteristische Strahlung die als F rbung der Flamme oder als Spektrallinie bei der Flammenspektroskopie beobachtet werden kann BB h heres Energieniveau Elektron SE NL N niedrigeres Energieniveau M
149. auf von entscheidender Bedeutung f r den Lernerfolg ist Eine Zusammenstellung grundlegender sowie integrierter Verfahren naturwissenschaftlichen Arbeitens im Unterricht findet sich bei PFEIFER Anspruch und Freude am naturwissenschaftlichen Arbeiten schlie en sich nicht aus vor allem wenn Sch lerinnen und Sch ler selbst aus einer Fragestellung heraus den Weg zum Experimentieren gefunden haben Daraus kann sich eine Einstellung entwickeln welche sich zum Beispiel in der viel geforderten Freude am Experimentieren und dem sich f r die Chemie begeistern niederschl gt 13 PRENZEL u PARCHMANN 2003 S 15 14 vgl HARLEN 1999 LUNETTA 1998 S 249 268 15 vgl EULER 2002 S 13 42 16 siehe PFEIFER 2003 S 10 1 PFEIFER 2003 S 9 47 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 2 Das Experiment als Bestandteil einer neuen Lehr Lern Kultur Empirische Untersuchungen zeigen dass bei mehr als 50 Prozent der Sch ler die Lernschwierigkeiten ma geblich darauf zur ckf hren sind dass ihnen die n tigen Methoden und Techniken zur Planung und Steuerung ihres eigenen Lernens fehlen Der g ngige lehrerzentrierte verbal abstrakte Unterricht kann immer nur dann als erfolgreich bezeichnet werden wenn die Rezeptionsbereitschaft und die Rezeptionsf higkeit der Sch ler ausreichend vorhanden sind Die Mehrzahl der Sch ler in der Hauptschule wird aber dem praktisch anschauli
150. auptschulen Eine der wichtigsten Voraussetzungen f r den Erfolg einer Fortbildung ist dass sie adressatengem geplant und durchgef hrt wird Hauptschullehrer stellen in dieser Hinsicht eine besondere Zielgruppe unter den Lehrern dar Das liegt an der Kombination der Unterrichtsbedingungen an der bayerischen Hauptschule und den Ausbildungsmodalit ten der Lehrkr fte Die Ausbildung von Hauptschullehrern in Bayern Die Bef higung f r das Lehramt an Hauptschulen in Bayern wird durch eine abgeschlossene wissenschaftliche Vorbildung Studium mit Erster Staatspr fung I Phase und eine abgeschlossene schulpraktische Ausbildung Vorbereitungsdienst mit Zweiter Staatspr fung Il Phase erworben l Phase Das Studium f r das Lehramt an Hauptschulen umfasst folgende Bereiche e Erziehungswissenschaften e Unterrichtsfach einschlie lich Fachdidaktik e Didaktiken einer F chergruppe e Schul und Betriebspraktika 14 Nach SCHMIDKUNZ LINDEMANN 1981 28 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Erziehungs wissenschaften Studium f r das Lehramt an Hauptschulen Schul und Didaktiken einer Betriebspraktika F chergruppe Abbildung 2 5 Studium f r das Lehramt an Hauptschulen Hauptschullehrer werden im Gegensatz zu Realschul und Gymnasiallehrern nicht in 2 sondern in 4 F chern ausgebildet Ein Fach wird als Unterrichtsfach studiert das hei t in diesem Fach enth lt das Studium deutlich
151. aushaltschemikalien e Glasstab e Essigs ure verd Salzs ure e PVC Pipette verd Schwefels ure verd Natronlauge e 6 Bechergl ser 50 ml Vorbereitung Es empfiehlt sich den Sch lern den Fl ssigindikator nur in der ben tigten Menge wenige ml in Tropffl schchen zur Verf gung zu stellen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler geben je ca 10 ml der zu untersuchenden Fl ssigkeiten in ein 50 ml Becherglas Feststoffe werden mit 5 ml Wasser pro Spatelspitze Feststoff gel st In die L sung werden einige Tropfen des Fl ssigindikators gegeben und die F rbung der L sung mit der Farbskala verglichen In der Tabelle wird der untersuchte Stoff notiert sowie der abgelesene pH Wert aufgeschrieben Auswertung Die Sch lergruppen stellen ihre gemessenen pH Werte der Klasse vor Wurde der gleiche Stoff von mehreren Gruppen untersucht kann das Ergebnis verglichen bzw ein Mittelwert gebildet werden Bei stark unterschiedlichen Messergebnissen sollten m gliche Fehlerquellen diskutiert werden Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Fl ssiger Universalindikator enth lt einen Mischindikator der aus verschiedenen Indikatoren mit unterschiedlichen Umschlagsbereichen sowie unterschiedlichen Farbumschl gen besteht Auf diese Weise ergibt sich eine Farb nderung ber nahezu den ganzen pH Bereich Jeder F rbung des Indikatorpapiers kann mit Hilfe e
152. benen der Lehrerfortbildung greifen ineinander sie erg nzen und unterst tzen sich gegenseitig 4 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM F R UNTERRICHT UND KULTUS 2003 S 2 78 2 3 Lehrerfortbildung Die Ebenen der Lehrerfortbildung Zentrale Fortbildung Akademie Dillingen Gars kath Religionslehre Heilsbronn ev Religionslehre Landesstelle f r den Schulsport Seminar Bayern f r Verkehrs und Sicherheitserziehung Regionale Fortbildung Schulinterne Fortbildung Regierungen Volks schulen F rderschulen Kollegien aller Schularten berufliche Schulen Ministerialbeauftragte Gymnasien Realschulen Fachoberschulen Berufs oberschulen Abbildung 2 12 Die Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern 8 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM F R UNTERRICHT UND KULTUS 2003 S 5 79 3 Entwicklung des Fortbildungskonzepts 3 Entwicklung des Fortbildungskonzepts Fortbildungsveranstaltungen aller Art bed rfen einer langfristigen gr ndlichen und detaillierten Planung Einerseits kann bei der Planung eines Fortbildungskonzepts auf bew hrte Modelle sowie auf Erfahrungen bisheriger Fortbildungen zur ckgegriffen werden Andererseits erfordern die speziellen Ranmenbedingungen f r die ein Fortbildungskonzept geplant werden soll eine individuelle zielgerichtete und adressatengerechte Planung Wie Abbildung 3 1 zeigt wurde die Planung deshalb von zwei wesentlichen Punkten beeinflusst Der im Abschnitt 2 dargeleg
153. bereich der Sch ler z B Kochsalz sachgem er Umgang e Eigenschaften von Salzen Wirkungen Nachweis von Salzen e Herstellen eines Salzes z B durch Synthese oder Neutralisation Element Verbindung Reaktion e Wortgleichung und Formelschreibweise e Verwendung von Salzen z B Streusalz D ngemittel Umweltgef hrdungen Theoretische Grundlagen zu S uren Laugen und Salzen S uren und Laugen Nach Arrhenius 1859 1927 sind S uren Basen und Salze Stoffe die in w ssriger L sung durch Dissoziation als geladene Teilchen sogenannte lonen vorliegen Positiv geladene lonen hei en Kationen negativ geladene Teilchen hei en Anionen S uren sind Stoffe die in w ssriger L sung positiv geladene Wasserstoff Ionen H bilden z B HCO gt H Die w ssrige L sung einer S ure bezeichnet man oft als S ure und unterscheidet nicht zwischen wasserfreier S ure und S urel sung Der pH Wert liegt lt 7 Basen sind Stoffe die in w ssriger L sung negativ geladene Hydroxid lonen OH bilden z B NaOH gt Na OH 148 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Die w ssrige L sung einer Base bezeichnet man als Lauge Der pH Wert liegt gt 7 Salze sind Stoffe die in w ssriger L sung Kationen und Anionen bilden z B NaCl gt Na Cl Die w ssrige L sung von Salzen bezeichnet man als Salzl sung Der pH Wert einer Salzl sung liegt h ufig um 7 kann aer auch nach oben oder unten davon abweic
154. bildungen auf den Unterricht der Lehrkr fte geben Zusammenfassend kann hierzu festgestellt werden Fast 90 der Teilnehmer betrachten die besuchte Fortbildung auch nach einigem zeitlichen Abstand als eine Hilfe f r ihren Unterricht ber 75 der Teilnehmer haben Experimente aus der Fortbildung in ihrem Unterricht eingesetzt Diese recht erfreulichen Ergebnisse deuten obwohl sie auf Grund der geringen Stichprobe nur als Tendenz zu werten sind auf einen auch l ngerfristigen Erfolg der durchgef hrten Fortbildungsveranstaltungen im Sinne einer Verbesserung der Unterrichtsqualit t hin 211 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 3 5 Zusammenfassung der Ergebnisse der Evaluation Evaluationsma nahmen sind ein wichtiger unverzichtbarer Bestandteil bei der Entwicklung eines Fortbildungskonzepts da es von besonderem Interesse ist ob und wie die geplanten inhaltlichen und methodischen Strukturen von den Fortbildungsteilnehmern aufgenommen und umgesetzt worden sind Um einen m glichst umfassenden Einblick zu erhalten wurden drei zeitlich separate Evaluationsma nahmen durchgef hrt 1 Teilnehmende Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung 2 Untersuchung direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung 3 Untersuchung nach l ngerer Zeit Aus diesen Evaluationsma nahmen ergeben sich im berblick folgende Fakten e Viele Teilnehmer sehen die besuchte Fortbildung als eine konkrete Hilfe f r ihren Unterricht
155. bildungen gestellt werden e Ber cksichtigung der Arbeitsplatzsituation e Verst ndigung ber Ziele Inhalte Themen Methoden Medien und Materialien e Freiwilligkeit und selbstbestimmtes Arbeiten e Kontinuit t und L ngerfristigkeit der kollegialen Zusammenarbeit e Ausrichtung auf Kompromiss und Konsens auf Hilfe zur Selbsthilfe auf Kontakt und Integration So erfolgte auch die Planung dieser weiteren Veranstaltung zusammen mit den Kolleginnen und Kollegen Als gemeinsam formulierte Ziele k nnen genannt werden e Zusammenstellung von Experimentierboxen e Vertraut werden mit den entsprechenden Experimenten e Erarbeitung eines Konzepts zur Pflege der Boxen e Erarbeitung eines didaktischen Konzepts zu den Experimentierboxen 3 zur Problematik von Experimentierboxen vergleiche Abschnitt 2 2 5 S 59 vgl MILLER 1995 S 36 168 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen 4 3 Exemplarische Darstellung durchgef hrter Fortbildungsveranstaltungen An dieser Stelle soll exemplarisch der Verlauf von 2 Fortbildungsveranstaltungen beschrieben werden Auf Grund des unterschiedlichen zeitlichen Rahmens und des damit verkn pften unterschiediichen Programms wurde eine ganzt gige Veranstaltung sowie eine halbt gige Veranstaltung ausgew hlt e Ganzt gig Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung e Halbt gig Seminartag f r Hauptschulseminare Chemie Experimente im PCB Unterric
156. ch mediales Handeln im Lernbereich Natur In Lenzen D Hrsg Enzyklop die Erziehungswissenschaft Band 4 Methoden und Medien der Erziehung des Unterrichts Stuttgart 1985 224 8 Literatur FRIES E ROSENBERGER R Forschender Unterricht Frankfurt M 1981 FULL R Chemie in der Tat Sch lerversuche Bd 2 Grundgesetze Gr en Reaktionen Salze K ln 1997 GEORGE R Realit tsbezogene Experimente Betroffenheit und M glichkeit f r Lernen Dissertation Kassel 1989 GIESECKE H Was Lehrer leisten Weinheim und M nchen 2001 GL CKEL H Unterrichtsformen NiU Chemie 10 1999 Nr 53 GL CKEL H Vom Unterricht Bad Heilbrunn 1992 GL CKEL H Wider den Methodendogmatismus aber auch den Methodensalat NiU Chemie 10 1999 Nr 53 GR BER W Untersuchungen zumSch lerinteresse an Chemie und Chemieunterricht Schem Sch 39 1992 270 354 zitiert nach Barke 2001 GRAF E Lernzirkel zum Thema Sauerstoff eine Unterrichtskonzeption f r die Sekundarstufe 1 Unterrichtsjahr Chemie NiU Chemie 8 1997 Nr 37 S 37 41 GRAF E Zeitgem er Chemieunterricht und Sch lerinteressen NiU Chemie 9 1998 Nr 47 GUDJONS H Frontalunterricht neu entdeckt Bad Heilbrunn 2003 GUDJONS H Handbuch Gruppenunterricht Weinheim 1993 HAMMER C ZEBHAUSER M Steigerung der Effizienz des naturwissenschaftlichen Unterrichts Lehrer Info 2 01 HAMMER H O u a Denkschrift zur L
157. ch technischer Entwicklungen e einf hlsames Verstehen der Natur e wechselseitige Beziehungen zwischen Mensch Natur und Umwelt erkennen e die Notwendigkeit von Verantwortung der Wissenschaft einsehen e der Verantwortung f r das eigene t gliche Handeln bewusst werden 20 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Diese Ziele leisten ihren Beitrag zur Verwirklichung der f cher bergreifenden Bildungsaufgaben der Hauptschule Die Umsetzung der Lernziele der F chergruppe Physik Chemie Biologie bef higen den Sch ler grundlegende gesellschaftliche Fragen wie technische Entwicklungen Umweltproblematik Einsatz fortschrittlicher aber auch risikobehafteter Technologien in zunehmendem Ma e zu verstehen und auf diese Weise als zuk nftiger m ndiger B rger gesellschaftliche Entwicklungen und Entscheidungsprozesse die f r die Zukunft von Bedeutung sein werden zu begreifen und im Rahmen seiner M glichkeiten mitzubestimmen Hierzu der Lehrplan bei der Bildungsaufgabe Umwelt Sch ler erleben dass sich die Menschen gegen ber Umweltproblemen ganz unterschiedlich verhalten Sie beobachten einerseits gro e Angst vor den Umweltproblemen der Zukunft und andererseits Gleichg ltigkeit in dieser Frage sie sehen dass Menschen die Schuld an den Schwierigkeiten bei anderen suchen und von dort Abhilfe erwarten oder dass sie darauf setzen die Probleme technisch bew ltigen zu k nnen Angesichts dieser oft verunsichern
158. che Umweltschutzma nahmen bezogen auf den Sauren Regen 6 Hier dringen die Sch ler auf die Abstraktionsstufe der Chemischen Gleichung in Formelschreibweise vor und erlangen so ein nochmals konkretisiertes Verst ndnis der Entstehung von Saurem Regen sowie m glicher Gegenma nahmen 334 10 3 Anhang Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit Die Sequenz S uren und Laugen besteht im einzelnen aus folgenden Unterrichtseinheiten 1 Blaukraut oder Rotkohl 2 Was bewirken S uren und Laugen 3 Was bedeutet der pH Wert 5 Was ist eigentlich Saurer Regen 6 1 2 3 4 Wie kann man den pH Wert bestimmen 5 6 Wie schadet der Saure Regen Natur und Geb uden 7 7 Was kann man gegen den Sauren Regen tun Zu der Unterrichtseinheit Was ist eigentlich Saurer Regen k nnen folgende Lernziele formuliert werden Grobziel Die Sch ler sollen mit Hilfe eines Modellversuchs sowie eigener Untersuchungen Sauren Regen als schwache S ure erfassen und seine Entstehung aus Abgasen und Luftfeuchtigkeit erkennen Feinziele Die Sch ler sollen einen Demonstrationsversuch als Modellversuch zur Entstehung des Sauren Regens deuten den pH Wert des im Demonstrationsversuch eingesetzten und entstehenden Wassers sowie realen Regenwassers im Sch lerversuch auf verschiedene Weise bestimmen und mit ihnen bekannten sauren L sungen vergleichen den Sauren Regen als eine aus Abgasen und Luftfeu
159. che Zeichen Theoretische Grundlagen zu Verbrennung Oxidation Die nachfolgend dargestellten Grundkenntnisse sollten im Rahmen einer Lehrerfortbildung vorausgesetzt werden k nnen bzw m ssen aufgefrischt werden 145 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Verbrennung als eine Reaktion mit Sauerstoff Als erster zeigte Lavoisier im Jahre 1777 dass Sauerstoff der mit ca 21 in der Luft enthalten ist f r Verbrennungsvorg nge notwendig ist Er brachte dadurch die Phlogistontheorie die ber ein Jahrhundert das Verst ndnis von Verbrennungsvorg ngen beeinflusst hatte ins Wanken Wird ein brennbarer Stoff auf eine f r ihn spezifische Temperatur die Entz ndungstemperatur erhitzt beginnt er mit Sauerstoff unter Abgabe von W rme und Licht zu reagieren er brennt Die Verbrennung ist eine exotherme Reaktion wobei die Energie in Form von Licht und W rme freigesetzt wird Einer der h ufigsten Verbrennungsvorg nge ist die Verbrennung von organisch gebundenem Kohlenstoff z B Holz fossile Brennstoffe mit dem Sauerstoff der Luft Kohlenstoff Sauerstoff Kohlenstoffdioxid Energie C O gt CO Energie Mit reinem Sauerstoff erfolgt die Verbrennung rascher da der Sauerstoff in einer hohen Konzentration zur Verf gung steht Die Reaktionsgeschwindigkeit wird auch durch eine vergr erte Oberfl che des Stoffes die durch eine Erh hung des Zerteilungsgrades erreicht werden kann beschleunigt Bei der Verbre
160. chen Lerntyp zugerechnet d h sie ben tigen zum erfolgreichen Lernen m glichst solche Anforderungen und Aufgaben die mit praktischer Lernt tigkeit verbunden sind Somit m ssen also dem Sch ler aktiv kreative Zug nge zum jeweiligen Lernstoff er ffnet werden Die baden w rttembergische Kultusminsterin Anette Schawan fordert daher dass die Schule von der Belehrungskultur wieder zur Lernkultur werden muss Sch ler d rfen nicht l nger in Routine erstarren F r eine Umgestaltung des Unterrichts auf mehr selbst gesteuertes methoden team und projektorientiertes Lernen sprechen auch Ergebnisse aus der Lernforschung und Lernpsychologie Eine Untersuchung der American Audiovisuell Society zur Wirksamkeit unterschiedlicher Formen der Informationsaufnahme zeigt dass der Mensch durchschnittlich 20 Prozent von dem beh lt was er h rt und nur 30 Prozent von dem was er sieht Was der Mensch allerdings aktiv sagt bzw konstruktiv tut beh lt er durchschnittlich 79 90 Prozent KLIPPERT erw hnt dass diese hohe Behaltensrate beim Tun darauf zur ckzuf hren ist dass beim Lernen in konkreten Handlungsvollz gen verschiedene Sinne angesprochen werden die sich kumulativ erg nzen Die Lebensbedingungen und Lebensgewohnheiten der Sch ler haben sich in den beiden letzten Jahrzehnten rasant gewandelt Dieser Umbruch stellt das schulische Lehren und Lernen vor grundlegend neue Herausforderungen denen die meisten Lehrkr fte r
161. chen Mitteln durchzuf hrender Experimente Verbesserung der Kooperation im Kollegium Als Thema der Veranstaltung wurde Chemie Experimente mit Supermarktprodukten gew hlt Diese Thematik bildete einen passenden Rahmen f r die ausgew hlten Ziele dieser einf hrenden Veranstaltung 361 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Vorbereitung Der gew hlte Termin wurde mit der Schulleitung abgesprochen die Veranstaltung zur Genehmigung an das Staatliche Schulamt in der Stadt Erlangen gemeldet Die f r die Veranstaltung notwendigen Materialien und Stoffe waren in der schuleigenen Sammlung vorhanden bzw wurden im Supermarkt besorgt F r die Pause wurde Kaffee und Geb ck bereitgehalten Ein auf die Veranstaltung zugeschnittenes Teilnehmerskript wurde erstellt und in entsprechender Anzahl kopiert eine PowerPoint Pr sentation wurde vorbereitet Durchf hrung Die Veranstaltung wurde am 19 Februar 2004 von 14 00 bis 17 00 Uhr mit 10 Teilnehmern nach folgendem Programm durchgef hrt 14 00 Uhr Experimente im PCB Unterricht Wozu eigentlich Experimente Regeln Sicherheit Entsorgung 15 00 Uhr Kaffeepause anschl Experimentierzirkel St rkeverdauung durch Speichel Blaukrautindikator Kalkwasserprobe Verbrennung mit Katalysator Z ndung eines Benzin Luft Gemisches 16 00 Uhr Reflexion und Ausblick Nach der Begr ung der Teilnehmer und der Vorstellung des Programms wurde zun ch
162. chgef hrt werden k nnen ist das Vorhandensein entsprechender Fachr ume F r den naturwissenschaftlichen Unterricht existieren Fachr ume an der bayerischen Hauptschule haupts chlich in drei Auspr gungen e Fachr ume f r Demonstrationsexperimente e Fachr ume f r Sch lerexperimente e Kombinierte Fachr ume f r Demonstrations und Sch lerexperimente Fachr ume f r PCB 0 20 40 60 80 kombinierter Fachraum f r Sch lerexperimente und Demonstrationsexperimente Fachraum f r Sch lerexperimente und Fachraum f r Demonstrationsexperimente nur Fachraum f r Sch lerexperimente nur Fachraum f r Demonstrationsexperimente keine Fachr ume Abbildung 3 7 Fachr ume f r die F chergruppe Physik Chemie Biologie 1 siehe Abschnitt 2 2 5 Experimentelle Ausstattung an den Hauptschulen S 56 92 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Abbildung 3 7 zeigt dass der kombinierte Fachraum f r Demonstrations und Sch lerexperimente an den erfassten Sch lern mit 75 bei weitem am meisten vertreten ist 10 der erfassten Schulen besitzen Fachr ume f r Demonstrationsexperimente und Fachr ume f r Sch lerexperimente w hrend 3 nur ber einen Fachraum f r Sch lerexperimente und 8 nur ber einen Fachraum f r Demonstrationsexperimente verf gen Immerhin 4 der erfassten Schulen besitzen keinen Fachraum f r die Durchf hrung von Experimenten im naturwissenschaftlichen Unt
163. chlie end im Plenum demonstriert werden um eine Umsetzung im Unterricht anzubahnen Ein ver ndertes Lehrerbild fordert neue Kompetenzen beim Lehrer ein z B Teamf higkeit Deshalb sollten die Teilnehmer bei der Fortbildung im Team arbeiten Au erdem hilft Teamarbeit Unsicherheiten beim Experimentieren 24 Z 2 gt Z B ARNOLD R KR MER ST RZL A SIEBERT H 1999 B WICKE R E 2000 Ygl Abschnitt 3 2 7 siehe Tabelle 3 2 Zielsetzungen des Fortbildungskonzepts S 135 Ygl ALTRICHTER 2003 158 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen abzubauen Dies trifft auch und vor allem f r Hauptschullehrer zu da diese zum Teil keinerlei Vorerfahrung im Experimentieren haben Demonstrationsexperimente m ssen vor der Klasse demonstriert werden deshalb erfolgt die Vorstellung der Ergebnisse der Teamarbeit Aufbau Durchf hrung und Erl uterung des Experiments im Plenum e Die Sch lerexperimente sollen in Form eines Experimentierzirkels in Kleingruppen erarbeitet und selbstst ndig durchgef hrt werden Das eigenst ndige Erarbeiten und Erleben der Experimente in Form eines Experimentierzirkels erf llt die Forderungen des Konstruktivismus und erm glicht erwachsenengem es Lernen Gerade experimentelle Kompetenzen k nnen nur durch aktive und handelnde Auseinandersetzung mit der Sache aufgebaut werden e Die Unterst tzung der Teilnehmer durch die Fortbilder soll differenziert erfolgen
164. cht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 44444444HnnnRnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnennnn nn Das Experiment als zentraler Bestandteil naturwissenschaftlichen Arbeitens Das Experiment als Bestandteil einer neuen Lehr Lern Kultur Das Experiment unter dem Gesichtspunkt der konstruktivistischen EAEE E A E ETN AE ae Sch lerexperimente im Chemieunterricht der Hauptschule Experimentelle Ausstattung an Hauptschulen u 442444044 nennen kehrerfortblldung e ase2u nee ee Lehrerfortbildung als Teil der Erwachsenenbildung 44 2444200 gt Prozessstruktur und Inhalte in der Lehrerfortbildung 44s Didaktik und Methodik in der Lehrerfortbildung 2444444444H nn Untersuchungen und Konzepte in der Lehrerfortbildung im Fach Chemie Schulinterne Lehrerfortbildung 4440444444440RH4nnnHnn nennen nnannn anne Fortbildung von Hauptschullehrkr ften in Bayern uuu2222440snnnen nennen Entwicklung des Fortbildungskonzeptis 0 0 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung Zielsetzung der empirischen Erhebung zz 4444400nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Konzeption und Entwicklung der Diagnoseinstrumente nenn Durchf hrung der Erhebung u sem 14 14 15 19 26 28 34 40 44 45 48
165. chtigkeit entstandene schwache S ure erkennen Der Unterrichtsverlauf lehnt sich an das Forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren an vgl SCHMIDTKUNZ LINDEMANN 1995 335 10 3 Anhang Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit Plan der Durchf hrung Zeit Artikulation Unterrichtsverlauf 8 00 Problem L zeigt einen kranken Nadelbaum begegnung S u ern sich zum kranken Baum bzw zu m glichen Ursachen f r den Zustand des Waldes und verwenden dabei den Begriff Saurer Regen Hilfsimpulse Ein Grund dass ein Baum krank wird ist Saurer Regen schreibt Saurer Regen an die Tafel Ihr habt sicher Fragen zum Sauren Regen 8 04 Problem formulieren Fragen z B Wie entsteht Saurer Regen formulierung Was ist eigentlich Saurer Regen schreibt passende Problemfrage an die Tafel u ern Vermutungen Problem l sung h ngt Wortkarte Wir vermuten an die Tafel Hypothesen und notiert Vermutungen bildung Wir haben hier keine Fabrik und keinen Regen Wie sollen wir unsere Vermutungen berpr fen schlagen Versuchsaufbau vor zeigt den Aufbau des Modellversuchs u ern sich spontan Beobachtet jetzt bitte genau f hrt Modellversuch zur Entstehung des Sauren Regens durch verbalisieren ihre Beobachtungen bzw was mit dem Versuch gezeigt oder simuliert werden soll h ngt Plakat mit der Darstellung des Modellversuchs an dieTa
166. da in der Regel nur relativ wenige problematische Chemikalien verwendet werden ABF LLE BEH LTER BEH LTER Il BEH LTER III S uren und Laugen Feststoffe Organische Stoffe auch schwermetallhaltig z B Salzs ure z B Kupfersulfat z B Erd l Natronlauge Braunstein Benzin Abbildung 3 53 Entsorgungssystem f r die Hauptschule Eine sachgerechte Entsorgung auch geringer Mengen von Chemikalienabf llen sollte auch im Hinblick auf eine Vorbildfunktion gegen ber den Sch lern selbstverst ndlich sein und kann im Rahmen der Umwelterziehung thematisiert werden 1 siehe dazu auch BADER 2002 S 325 1 vgl H USLER 1991 S 31 151 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Experimentiertechnik und Organisation von Sch lerexperimenten Die Vermittlung von Grundlagen der Experimentiertechnik ist ein wichtiges Anliegen des Fortbildungskonzepts Ein grundlegendes Wissen zum Umgang mit Ger tschaften und Chemikalien sind Voraussetzung f r einen sicheren und erfolgreichen Einsatz von Experimenten im Unterricht Gerade Lehrkr fte an Hauptschulen verf gen aber auf Grund Ihrer Ausbildung nicht ber derartiges Wissen Im Rahmen einer knapp gehaltenen Einf hrung vor dem Praxisteil wird den Teilnehmern der Umgang mit den f r sie wichtigsten Ger tschaften demonstriert e Umgang mit Bechergl sern und Reagenzgl sern e Umgang mit dem Laborbrenner e Chemikalienentnahme aus Vorratsflaschen e Verd nnung von S
167. dass die Vermittlung der fachlichen Kenntnisse und Methoden nicht immer im alleinigen Mittelpunkt des Unterrichts stehen kann Egal welche Unterrichtsmethode gew hlt wird m ssen zun chst die entsprechenden Arbeitsbedingungen ins Auge gefasst werden um gewinnbringenden Unterricht zu erm glichen Dies bedeutet zun chst dem Arbeitsklima und den sozialen Interaktionen zwischen Lehrer und Sch ler besondere Aufmerksamkeit zu schenken Dies gilt in besonderem Ma e wenn offenere Uhnterrichtsformen wie z B Gruppenarbeit oder Freiarbeit eingesetzt werden sollen Vor allem auch bei Sch lerexperimenten muss im Vorfeld eine entspannte aber disziplinierte Arbeitsatmosph re geschaffen werden um Misserfolge zu vermeiden 27 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Bei der Planung des Unterrichts insbesondere bei der Planung von Lehrer und Sch lerexperimenten muss stets die Leistungsf higkeit der Sch ler in Bezug auf probleml sendes Denken selbstst ndiges Erarbeiten von L sungswegen sowie Abstraktionsf higkeit im Auge behalten werden Hier gilt es zun chst mit sehr kleinen Schritten zu beginnen um die Sch ler nicht zu berfordern und damit zu entmutigen Sind die Sch ler die entsprechenden Denk und Arbeitsweisen erst einmal gewohnt k nnen anspruchsvollere Aufgaben angegangen werden z B im Sinne des forschend entwickelnden Unterrichtsverfahrens 2 1 4 Lehrerinnen und Lehrer an bayerischen H
168. dem Chemiker als Nachweis f r Sauerstoff Entsorgung Das verbrauchte Kaliumpermanganat gibt man in den Beh lter f r Feststoffe Erl uterungen Beim Erhitzen setzt Kaliumpermanganat Sauerstoff frei 2 KMnO gt KMnO MnO Os Verbrennungsvorg nge laufen in reinem Sauerstoff wesentlich heftiger ab als in Luft da die Konzentration des Reaktionspartners Sauerstoff erheblich gr er ist C O gt CO Energie 263 10 2 Anhang Begleitmaterial 7 SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit dem Gasbrenner e Kaliumpermanganat ist tzend gt tragen Material e Reagenzglas e Kaliumpermanganat e Laborbrenner e Glimmspan e Spatel Versuchsdurchf hrung 1 Erhitze eine Spatelspitze Kaliumpermanganat in einem trockenen Reagenzglas 2 Entz nde einen Glimmspan und puste die Flamme aus so dass der Span nur noch glimmt 3 Tauche den Glimmspan in das Reagenzglas 4 Beobachte Auswertung Beobachtung 3 2 1 Beim Eintauchen des Glimmspans in das Reagenzglas Erkl rung Beim Erhitzen von Kaliumpermanganat entsteht Da reiner die Verbrennung besser unterst tzt als nn der Glimmspan Die Glimmspanprobe dient dem Chemiker als Nachweis f r 264 10 2 Anhang Begleitmaterial 8 SV Lehrerinformation Kohlenstoffdioxid als Reaktionsprodukt Kalkwasserprobe Lehrplanbezug 7 1 1 Zus
169. den Eindr cke kommt es darauf an dass die Sch ler die vielfachen wechselseitigen Abh ngigkeiten zwischen Mensch Umwelt und Natur m glichst gut verstehen Dazu brauchen sie vielf ltige auch au erunterrichtliche Gelegenheit zum eigenen Erleben von Natur und Kulturdenkm lern damit das Verh ltnis zu Umwelt nicht nur von der Sorge um das berleben der Menschheit sondern auch von zweckfreiem Natur und Kulturverst ndnis von Ehrfurcht vor der Sch pfung bestimmt wird Im Umgang vor allem mit lokalen und aktuellen Herausforderungen sollen sie lernen wie Einzelne Gruppen und gr ere Gemeinschaften an den gestellten Aufgaben arbeiten Auf diese Weise kann die Einsicht wachsen dass der Mensch auf Dauer nur in bereinstimmung mit Natur und kultureller Umwelt berleben kann Dazu geh rt auch die Bereitschaft aus Mitverantwortung f r eine lebenswerte Zukunft auf manche gewohnte Ausnutzung nat rlicher Ressourcen zu verzichten Gerade in dieser Hinsicht hat der Teilbereich Chemie sowohl in der Primarstufe als auch in der Sekundarstufe wichtige und teilweise auch schwierige Aufgaben zu bernehmen Beispielhaft sei hier die oft wenig differenziert gef hrte Diskussion Chemie versus Umwelt genannt Synonym mit Chemie wird alltagssprachlich BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 S 23 21 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts a
170. den durch die Teilnehmer demonstriert 171 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Von einigen Teilnehmern wurde der Wunsch ge u ert die vorgestellten Experimente noch selbst ausprobieren zu k nnen Dies w re sicherlich von unbestreitbarem Vorteil konnte jedoch aus zeitlichen Gr nden bei dieser Fortbildungsveranstaltung nicht realisiert werden Das praktische Arbeiten verlief in einer sehr lockeren und ungezwungenen Atmosph re Die Teilnehmer standen sich gegenseitig mit Rat und Tat zur Seite auftretende Probleme wurden oftmals auch ohne den Kursleiter gel st so dass diese Phase als eine sehr gelungene Form von Teamarbeit betrachtet werden kann Nach dem Aufr umen der Laborpl tze nahmen die meisten Teilnehmer die M glichkeit wahr in der Mensa der Erziehungswissenschaftlichen Fakult t der Universit t Erlangen N rnberg zu Mittag zu essen Das Nachmittagsprogramm wurde mit einigen Hinweisen von Herrn Ulrich Barth zu Sch lerexperimenten eingeleitet Dabei ging es zum einen um organisatorische Dinge die bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten beachtet werden m ssen zum anderen wurden nochmals Chancen aber auch Grenzen von Sch lerexperimenten diskutiert Von den Teilnehmern wurde ge u ert dass sie durchaus die Vorz ge von Sch lerexperimenten kennen und anerkennen sich jedoch auf Grund der u eren Bedingungen oftmals nicht in der Lage sehen Sch lerexperimente durchf hren zu lassen Den L
171. der Darstellung von Sauerstoff aus Wasserstoffperoxid 10 00 Uhr Kaffeepause 10 30 Uhr Demonstrationsexperimente Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Demonstrationsexperiment vor und demonstrieren dieses anschlie end im Plenum 12 00 Uhr Mittagspause 13 30 Uhr Ulrich Barth Hinweise zu Sch lerexperimenten 14 00 Uhr Sch lerexperimente Experimentierzirkel 15 30 Uhr Reflexion 16 00 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf Ausgehend von der historischen Entwicklung des Oxidationsbegriffes entwickelte zun chst Herr Prof Dr Peter Pfeifer unter Einbeziehung didaktischer berlegungen mit Blick auf die Hauptschule die Zusammenh nge der Begriffe Verbrennung Oxidation und Reduktion nach heutigem Verst ndnis Mehrere Experimente veranschaulichten die Ausf hrungen von Prof Pfeifer und verdeutlichten den Teilnehmern so die Vorz ge des Experimentierens durch eigene Erfahrung Im weiteren Verlauf der Veranstaltung zeigte Herr Ulrich Barth anhand der Darstellung von Sauerstoff aus Wasserstoffperoxid wichtige Experimentiertechniken sowie Sicherheitsrichtlinien auf Schritt f r Schritt wurde der Versuch vor den Augen der Teilnehmer aufgebaut und anschlie end durchgef hrt Die jeweilige Funktion der 170 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Ger te sowie die Bedeutung der Vorgehensweise aus experimenteller sicherheitstechnischer und didaktischer Sicht wurde erl utert Vor der Kaffeepause fanden sich
172. der Studie PISA 2000 wurden die Basiskompetenzen von Sch lern im Alter von 15 Jahren im internationalen Vergleich von 32 Staaten getestet Neben Lesekompetenz sowie Mathemaische Grundbildung war Naturwissenschaftliche Grundbildung einer der Bereiche in denen insgesamt 180 000 Sch lerinnen und Sch ler mit einheitlichen Testaufgaben konfrontiert wurden PISA geht von einer modernen Konzeption der naturwissenschaftlichen Grundbildung Scientific Literacy aus die an den Anforderungen einer Wissensgesellschaft orientiert ist Charakteristisch f r den Literacy Ansatz ist die Betrachtung naturwissenschaftlicher Kompetenz in ihrer Bedeutung f r eine verantwortungsvolle und verst ndige Teilnahme am gesellschaftlichen Leben Dabei geht es weniger um die bernahme von Faktenwissen sondern vielmehr um den Aufbau von Kompetenzen Diese Kompetenzen kann man vier bergeordneten Bereichen zuordnen e naturwissenschaftliche Begriffe und Prinzipien e naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden und Denkweisen e Vorstellungen ber die Besonderheit der Naturwissenschaft e Vorstellungen ber die Beziehungen zwischen Naturwissenschaft Technik und Gesellschaft Auch in der Lehrplanentwicklung der Bundesl nder ist seit einigen Jahren eine Tendenz hin zu einem Verst ndnis von naturwissenschaftlicher Grundbildung als Literacy festzustellen PISA greift diesen Scientific Literacy Ansatz auf und definiert naturwissenschaftliche Grundbildung Scient
173. die Fortbildung entsprechend dem Konzept durchgef hrt wird Kompetenzen und Einstellungen der Lehrkr fte durch Fortbildungen beeinflussbar sind Die Lehrerbefragung stellt ein besonderes Verfahren der Kommunikation dar Sie wird jenseits der Regelkommunikation organisiert die Fragen sind standardisiert Die folgende Darstellung zeigt das Kommunikationsgeschehen der Befragung Subjekt fragt Subjekt Objekt Hauptschullehrer Einstellungen zu und Bedingungen f r I Sch lerexperimente Antwort Antwortbereitschaft Wahrnehmung Offenheit individuell interaktiv Abbildung 3 2 b Kommunikationsmodell der Lehrerbefragung Das Kommunikationsmodell der Lehrerbefragung verdeutlicht folgende Voraussetzungen e Die Lehrerbefragung stellt eine auf Gegenseitigkeit beruhende Kommunikation dar e Das Antwortverhalten des Befragten h ngt nicht nur von dessen individuellen Einstellungen und Arbeitsbedingungen sondern auch von der Antwortbereitschaft sowie der Offenheit bzw Ehrlichkeit des Befragten ab e In jeder Antwort spiegelt sich die individuelle Wahrnehmung des Befragten wider 2 vgl B GEL ROSENSTIEL 1999 S 8 84 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung Regeln f r die Konstruktion des Fragebogens Jede Befragung bedarf konzeptioneller Grunds tze sowohl f r die Inhalte als auch f r die Form Der Erfolg und die G ltigkeit bzw Verwertbarkeit der Ergebnisse einer Befragung von Lehrkr ften
174. die Teilnehmer noch zu sechs Kleingruppen zusammen und hatten die M glichkeit sich den Demonstrationsversuch auszuw hlen den sie anschlie end bearbeiten wollten Die Kaffeepause bei der sich die Teilnehmer auch mit Geb ck st rken konnten wurde von den Lehrerinnen und Lehrern sehr gerne zu einem regen Gedanken und Erfahrungsaustausch genutzt Thematisiert wurde neben aktuellen schulpolitischen Entwicklungen vor allem die M glichkeiten des Experimentierens an der einzelnen Schule Nach der Kaffeepause bereiteten die Teilnehmer mit Hilfe des ausgegebenen Skripts in Zweiergruppen folgende Demonstrationsexperimente zu Lehrplaninhalten der 7 Jahrgansstufe vor Verbrennung in reinem Sauerstoff Verbrennung von Metallen Bildung von Zinksulfid Wasserzersetzung und Knallgasreaktion Brennstoffzelle Dagi ZZ Er Ze Explosion eines Benzin Luft Gemisches Diese Experimente wurden im Anschluss von den jeweiligen Teilnehmern dem Plenum vorgestellt und der chemische Hintergrund diskutiert Dieses methodische Vorgehen stie bei den Teilnehmern auf eindeutig positive Resonanz Als Vorz ge dieser methodischen Variante wurden von den Teilnehmern genannt e Durchdringung der chemischen Vorg nge e Kennen lernen relativ vieler Versuche in kurzer Zeit e M glichkeit der Diskussion von Fragen oder Problemen bei der Durchf hrung e Verkn pfung von Theorie und Praxis e Mitgestaltungsm glichkeit durch die Teilnehmer e Demonstrationsexperimente wer
175. doch z B auch die Umsetzung von Natrium mit Chlor eine Redoxreaktion obwohl kein Sauerstoff beteiligt ist Na wird zu Na oxidiert Ola wird zu 2CI reduziert Natrium Chor e Natriumchlorid Kochsalz 2Na Cb gt 2Na 20r S uren Laugen und Salze 8 Jahrgangsstufe Vorgaben des Lehrplans Stoffe im Alltag und in der Technik Ausgehend von Beispielen aus ihrer Umgebung erfahren die Sch ler dass S uren Laugen und Salze im Alltag und in der Technik vielf ltig zur Anwendung kommen Sie erwerben sich Grundkenntnisse ber diese Stoffe und berlegen wie man sie mit einfachen Methoden nachweisen kann Dabei erkennen sie dass man chemische Vorg nge mit Formeln und Gleichungen beschreiben kann Sie sollen verstehen dass durch richtigen Umgang mit diesen Stoffen Gef hrdungen der Umwelt vermieden werden Bei Versuchen werden sie auch mit den entsprechenden Sicherheitsbestimmungen vertraut 147 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen S uren und Laugen e S uren S urel sungen und Laugen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler z B im Haushalt sachgem er Umgang Gefahren e Nachweisen von S uren und Laugen e Eigenschaften von S uren und Laugen Wirkungen auf andere Stoffe Anwendungen e Herstellen einer S ure z B schweflige S ure Salzs ure und einer Lauge z B Natronlauge e Formelschreibweise z B H2SO3 HCI NaOH e Umweltgef hrdungen z B saurer Regen e Salze aus dem Erfahrungs
176. durch ein operatives Vorgehen k nnen derartige falsche Strukturen in den Vorstellungen der Sch ler ausger umt werden In diesem Zusammenhang sei nochmals auf die Bedeutung des praxisorientierten Unterrichts hingewiesen da nur durch das Aufgreifen von Alltagsph nomenen im Unterricht derartige falsche Vorstellungen korrigiert werden k nnen 27 vgl SCHMINKE 2003 S 92 8 vgl SPITZER 2002 S 416 vgl FUND amp DUIT 2000 35 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule e Elementarisierung Unter Elementarisierung wird das Bem hen verstanden den Lerngegenstand das Objekt mit dem Sch ler dem Subjekt durch Unterricht zur Deckung zu bringen Synonym mit Elementarisierung wird der Begriff didaktische Reduktion gebraucht Gerade im Chemieunterricht an der Hauptschule sind berlegungen zur Elementarisierung von gro er Bedeutung auch wenn wichtige Vorentscheidungen bereits durch die Lehrpl ne vorgegeben sind Die Ber cksichtigung der Individuallage der Klasse d h die Ber cksichtigung der individuellen Lernvoraussetzungen der Sch ler ist bei der Planung des Unterrichts von besonderer Bedeutung soll nicht ber die K pfe der Sch ler hinweg unterrichtet werden Bei der Elementarisierung muss dem Prinzip der fachlichen Richtigkeit dem Prinzip der fachlichen Ausbauf higkeit sowie dem Prinzip der Angemessenheit Rechnung getragen werden Im Chemieunterricht sind folgende Elementarisierungsm
177. e Fortbildung im Fach Chemie und deren Erf llung durch die Fortbildung sehr positiv bewertet Die Teilnehmer haben die M glichkeit des eigenen Experimentieren k nnen als sehr positiv heraus gestellt Die Vortragsweise und der Medieneinsatz wurden bei Herrn Dipl Chem Ulrich Barth als gut angesehen der Schulbezug und das Begleitmaterial sogar als sehr gut Insgesamt wurde der Fragebogen sehr gut angenommen Der Fragebogen wurde berwiegend sorgf ltig von den Teilnehmern bearbeitet Sch lerexperimente in der Hauptschule Oxidation und Verbrennung Dipl Chem Ulrich Barth an der Erziehungswissenschaftliche Fakult t der FAU Erlangen N rnberg am 03 Dezember 2003 und am 04 Dezember 2003 1 Auswertung der geschlossenen Fragen Geschlecht weiblich 13 m nnlich 13 keine Angabe 2 Zeit in Jahre im Schuldienst inkl Referendariat Mittelwert Minimum Maximum 10 94 2 0 35 0 Schulform Alter der Teilnehmer 50 J nger als 30 HE 30 35 40 45 4A 7 49 54 P lter als 54 HE 0 2 4 6 8 Hauptschule Grundschule Sonderschule keine Angabe 20 25 30 369 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Unterrichtsf cher Kombinationen PCB Mathe weiteres Fach PCB Mathe alle F cher an der HS Chemie Physik Mathe Physik weiteres Fach Mathe Sozialkunde Deutsch Geschichte Deu
178. e in der Hauptschule wurde bei insgesamt drei Terminen 16 01 2002 02 07 2002 17 01 2003 die Gestaltung eines halben Tages zum Thema S uren Laugen und Salze bernommen Die Organisation der Veranstaltung erfolgte durch die Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen Teilnehmerkreis An der Fortbildung nahmen Lehrkr fte der Hauptschule aus allen Regierungsbezirken Bayerns teil berschreitet die Zahl der Anmeldungen die maximale Teilnehmerzahl was sehr h ufig der Fall ist bestimmen die betreffenden Regierungen die Teilnehmer 347 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Programm 9 00 Uhr Begr ung durch Herrn OStD Gerhard Moosburger anschl Ulrich Barth S uren Laugen und Salze Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 09 30 Uhr Experimentierzirkel Teil I 10 30 Uhr Kaffeepause 11 00 Uhr Experimentierzirkel Teil II 12 00 Uhr Reflexion 12 30 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf Nach der Begr ung der Teilnehmer durch den Lehrgangsleiter Herrn OstD G Moosburger wurden in knapper Form theoretische Grundlagen zum Thema S uren Laugen und Salze sowie zur didaktischen Funktion von Sch lerexperimenten referiert Auf Experimentiertechnik Entsorgung und Sicherheit wurde nicht eingegangen da dies bereits zu einem fr heren Zeitpunkt des Lehrgangs thematisiert worden war Die m glichen Vorteile der Aufbewahrung von speziellem Experimentiermaterial in thematischen Boxen w
179. e naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung In Sievert J Theorie und Praxis des Physikunterrichts Bad Heilbrunn 1976 BAUER H F Physikalisches und chemisches Experimentierger t auf dem Pr fstand Kriterien der Beurteilung von Ausstattungen f r den naturwissenschaftlichen Unterricht Westermanns P dagogische Beitr ge 1975 H 2 S 98 105 222 8 Literatur BAUMERT J amp Lehmann R u a TIMSS Mathematisch naturwissenschaftlicher Unterricht im internationalen Vergleich Berlin 1997 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM F R UNTERRICHT UND KULTUS Hrsg Lehrerinfo 2 03 M nchen 2003 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule M nchen 2004 BECK C Ullrich H SCHANZ R Fort und Weiterbildungsinteressen von Lehrerinnen und Lehrern in Rheinland Pfalz Schriftenreihe des ILF 59 Mainz 1995 BECKER H J u a Fachdidaktik Chemie K ln 1980 BEHREND J u a Alltagsorientierter Chemieunterricht NiU Chemie 8 1997 Nr 37 S 9 BEHREND J JUST E Alltagsorientierung als Vorgabe f r Experimente im Chemieunterricht NiU Chemie 8 1997 Nr 37 S 32 BLOCH J A B NDER W FREY K ROST J Charakteristiken der Lehrerfortbildung im naturwissenschaftlichen Bereich der Bundesrepublik Deutschland Kie
180. eben sich aus der Zusammensetzung ihrer Sch lerschaft und ihrem Auftrag sich nicht nur der guten Sch ler anzunehmen sondern sich gerade auch um die ausgesprochen leistungsschwachen zu k mmern und sich um deren F rderung zu bem hen LUTZ B u PFEIFER P 2002 S 363 26 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Selbstverst ndlich gibt es nicht den Hauptsch ler f r den ein bestimmtes Unterrichtskonzept passend ist Dennoch lassen sich einige Aussagen treffen die f r Sch ler welche die bayerische Hauptschule besuchen in vielen F llen zutreffend sind 1 Hauptsch ler haben es meist nicht geschafft an andere weiterf hrende Schulen des dreigliedrigen Schulsystems berzutreten oder dort zu bestehen Die m glichen Gr nde hierf r k nnen an dieser Stelle nicht im Einzelnen diskutiert werden Die Tatsache allerdings wirkt sich in hohem Ma e auf die pers nlichen F higkeiten Einstellungen Erwartungen und Selbstkonzepte der Sch ler aus 2 Hauptsch ler haben h ufig Probleme abstrakte Zusammenh nge zu erfassen und zu systematisieren 3 Hauptsch ler stammen h ufiger als Sch ler von Realschulen oder Gymnasien aus sozial benachteiligten Elternh usern Sie erfahren deshalb oft vergleichsweise wenig Unterst tzung von zu Hause etwa bei der Erledigung der schulischen Arbeiten F r den Chemieunterricht im Rahmen der F chergruppe Physik Chemie Biologie ergibt sich daraus
181. eder geforderte Teamarbeit im Kollegium ein durchaus erfreuliches Ergebnis Zusammenfassung Fragen zum Unterricht In diesem Teil der Befragung wurden die Einstellungen der Lehrkr fte zu Experimenten in der F chergruppe Physik Chemie Biologie sowie die H ufigkeit von Unterrichtsmethoden und Experimenten untersucht Zusammenfassend ergab sich dabei folgendes Bild e Die Lehrkr fte stufen die F chergruppe P C B als durchaus wichtig ein e Der Frontalunterricht ist die am h ufigsten praktizierte Unterrichtsform w hrend sch leraktivierende Unterrichtsmethoden nicht die ihnen zustehende Bedeutung einnehmen e Sch lerexperimente werden deutlich seltener durchgef hrt als Demonstrationsexperimente ber die H lfte der Lehrkr fte l sst Sch ler nur zweimal im Halbjahr oder noch seltener selbst experimentieren e Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten haben 71 der Lehrkr fte ein bevorzugtes Fach aus der F chergruppe P C B Aber nur 7 der Lehrkr fte bevorzugen Chemie Dies l sst den Schluss zu dass in Chemie kaum Sch lerexperimente durchgef hrt werden e Aus den Bewertungen der Lehrkr fte bez glich Aussagen zu Sch lerexperimenten kann geschlossen werden dass den Lehrkr ften der Wert von Sch lerexperimenten durchaus bewusst ist sie Ihre Sch ler in der Lage sehen Sch lerexperimente durchzuf hren die Lehrkr fte den Aufwand zur Vor und Nachbereitung als sehr hoch einsch tzen sich
182. ehrer sollten wiederholt an Fortbildungen teilnehmen e Die Modelle m ssen mit vertretbarem Personal und mMaterialaufwand durchf hrbar sein 33 BLOCH 1981 S 130 ygl MELLE 1999 S 50 90 3 ygl MELLE 1999 S 91ff NEU 1999 S 69ff 12 2 3 Lehrerfortbildung Wichtige Charakteristika dieser beiden Fortbildungsmodelle werden in Tabelle 2 7 gegen bergestellt Tabelle 2 7 Vergleich des flexibel strukturierten Fortbildungsmodells mit dem offenen Fortbildungsmodell Das flexibel strukturierte Das offene Fortbildungsmodell Fortbildungsmodell Verschiedene Termine und Wochentage Verschiedene Termine und Wochentage zur Auswahl zur Auswahl Kurzfristige telefonische Anmeldung Anmeldung sp testens 2 Wochen vorher Differenzierung nach Sekundarstufe Gemeinsam f r Lehrer verschiedener oder Il Schulstufen Ca 10 Teilnehmer Ca 10 Teilnehmer Betreuung durch Mitarbeiter der Begleitung und Beratung durch Universit t Mitarbeiter der Universit t Rahmenthema Kein Rahmenthema vorlag Frakikumimi Meier Lehrer k nnen die Methoden frei w hlen Versuchsauswahl Flexible Zeitgestaltung w hrend der Flexible Zeiteinteilung w hrend der Fortbildung Fortbildung Freie Wahl der Gruppengr e beim Freie Wahl der Gruppengr e beim Experimentieren Experimentieren Organisation und inhaltliche Gestaltung Organisation und inhaltliche Gestaltung sind durch den Veranstalter vorgeplant besti
183. ehrerbildung f r den Chemieunterricht in den Altersstufen der Zehn bis F nfzehnj hrigen GDCh Frankfurt 1983 HARLEN W Effective teaching of science A Devive ofresearch SCRE Edinburgh 1999 H USLER K RAMPF H REICHELT R Experimente f r den Chemieunterricht M nchen 1991 H USLER K Chemische Grundversuche f r Lehrer in der Hauptschule M nchen 1985 H USLER K Kerschensteiner und die Unterrichtspraxis NiU Chemie 5 1994 Nr 24 S 8 225 8 Literatur HEIMANN R Strategische Versuchsauswertung Eine Untersuchung zu kognitiven Voraussetzungen f r naturwissenschaftliches Arbeiten NiU Chemie 14 2003 Nr 76 77 S 93 ff HEIMANN R Von der Beobachtung zu Interpretation Probleme von Sch lerinnen und Sch lern bei der Deutung experimenteller Befunde MNU 54 2001 Nr 2 S 68 74 HENTIG H VON Die Schule neu denken Weinheim Basel Berlin 2003 HILDEBRANDT H Das Sch lerexperiment in der chemiedidaktischen Lehre und die Schulwirklichkeit In Csch 46 1999 S 47 HILLIGEN W Zur Didaktik des politischen Unterrichts Opladen 1985 HILLMANN K H W rterbuch der Soziologie Stuttgart 1994 HOHLMEIER M Schule f r morgen Herausforderung f r die professionelle Lehrerfortbildung In Lehrer f rdern Kollegien st rken Schulen gestalten M nchen 1994 HOLLEMAN A WIBERG N Lehrbuch der anorganischen Chemie Berlin 1985 INGENKAMP K Lehrbuch d
184. ehrerfortbildung nach MILLER 2 2 Methoden in der Erwachsenenbildung ussss444sHrnsnnnnnnnnnnnennnn nn Vergleich des flexibel strukturierten Fortbildungsmodells mit dem offenen Fortbildungsmodell z 444444044 44440 nn nn nnHn nennen nn Die Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern 2 242440s4nn nennen Planung des Fortbildungskonzepts Planung des Fortbildungskonzepts 222 4 24400n4nnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnn nn Prozessmodell der Lehrerbefragung 44s444444400nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn Kommunikationsmodell der Lehrerbefragung us 444442440n HH R cklauf der Frageb gen 11 13 14 15 16 19 24 25 25 29 30 38 39 45 50 51 55 64 68 73 79 80 83 84 87 9 Verzeichnis der Abbildungen Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 3 4 3 9 3 6 3 7 3 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 15 3 16 3 17 3 18 3 19 3 20 3 21 3 22 3 23 3 24 3 25 3 26 3 27 3 28 3 29 3 30 3 31 Umfang des PCB Unterrichts im vergangenen Schuljahr Verteilung des PCB Unterrichts ber die Jahrgangsstufen Klassenst rken im P G B Unterricht 440044 4044er nnennnnnnnnennn Fachr
185. ehrerinnen und Lehrern waren jedoch durchaus auch die Vorz ge bewusst die Sch lerexperimente bieten Au erdem wurden M glichkeiten diskutiert wie den Hinderungsgr nden entgegengewirkt werden k nnte e innere und u ere Differenzierungsma nahmen e Stellenwert des naturwissenschaftl Unterrichts bei der Schulleitung verbessern e Kooperation im Kollegium bei der Vorbereitung von Experimenten e Kopiervorlagen f r Sch lerversuchsanleitungen e Mut zur L cke bei der Erf llung der Lehrplanvorgaben e Vorbereitung der Sch ler auf Teamarbeit im t glichen Unterricht e Fortbildung von Lehrkr ften regional schulhausintern e Kooperation als ein Ziel der inneren Schulentwicklung 172 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Als Experimente des Nachmittagspraktikums waren zum Sch lerexperiment geeignete Versuche zu Lehrplaninhalten der 7 Jahrgangsstufe Oxidation und Verbrennung ausgew hlt worden Diese Experimente wurden von den Teilnehmern in den Gruppen aus dem Vormittagspraktikum vorbereitet und getestet Anschlie end f hrten alle Gruppen die Experimente in Form eines Experimentierzirkels durch Folgende 6 Stationen wurden dabei durchlaufen Sauerstoff als Reaktionspartner Glimmspanprobe Kohlenstoffdioxid als Reaktionsprodukt Kalkwasserprobe Untersuchung der Kerzenflamme Verbrennung mit Katalysator Rosten von Eisen I ID Oxidation und Reduktion von Kupfer Die Experimente wurden von de
186. ei der Lehrerbefragung e den Schulleitungen sowie den Kollegien der Hauptschule Herriedener Str 29 N rnberg der Eichendorffschule Hauptschule Erlangen sowie der Hermann Hedenus Hauptschule Erlangen e allen Kollegen die sich an der Lehrerbefragung beteiligt haben e Frau Susanne Metzger f r die Auswertung der GDCH Frageb gen sowie f r hilfreiche EDV Tipps e Frau Hanna Barth f r die rechtschriftliche Korrektur e Frau Elke Barth f r die liebevolle Unterst tzung sowie f r die hilfreichen didaktischen Ratschl ge Education is what survives when what has been learnt has been forgotten Burrhus F Skinner Inhalt Inhalt R 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 3 2 1 4 2 1 5 2 1 6 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 3 2 2 4 2 2 5 2 3 2 3 1 2 3 2 2 3 3 2 3 4 2 3 5 2 3 6 3 1 3 1 1 3 1 2 3 1 3 ZBlSBl ZUNG aa r E A ETa Theoretische Grundlegung eeeeeeeee Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Die bayerische Hauptschule ua ae ee Der Lehrplan f r die bayerische Hauptschule 220s0ss0snsnneeeneennnneeeen nn Sch lerinnen und Sch ler an bayerischen Hauptschulen Lehrerinnen und Lehrer an bayerischen Hauptschulen Fachdidaktik Chemie scan kn Ergebnisse aktueller Bildungsstudien 24444044444440nnnnnnnnnn ernennen Chemie Experimente im Unterri
187. eigten durchweg eine hohe Zufriedenheit der Teilnehmer mit der besuchten Veranstaltung vergleiche Abschnitt 4 3 bzw Anhang Abschnitt 10 4 187 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 3 3 Schriftliche Befragung direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung Die Pr sentation und Interpretation der Ergebnisse der Evaluation erfolgt nicht getrennt nach einzelnen Fortbildungen oder Gruppen von Fortbildungen da dies aus mehreren Gr nden nicht sinnvoll erscheint 1 F r einzelne Fortbildungen oder Fortbildungsgruppen wird die Stichprobe zu klein 2 Die einzelnen Fortbildungen wurden nach dem gleichen Grundkonzept durchgef hrt 3 Ein Vergleich der Mittelwerte der einzelnen Fortbildungen sowie Fortbildungsgruppen ergab keine signifikanten Unterschiede Im Folgenden werden zun chst die Bewertungen der vorgegebenen Aussagen zu den Fortbildungen wiedergegeben und interpretiert In einem zweiten Teil folgen die schriftlich ge u erten Anmerkungen der Teilnehmer zur Fortbildung Diese werden den einzelnen Fortbildungsgruppen zugeordnet und dort auch einzelne Besonderheiten diskutiert die bei den entsprechenden Fortbildungen auffielen Pr sentation und Interpretation der Bewertungen der vorgegebenen Aussagen Abbildung 5 1 gibt einen berblick ber die vorgegebenen Aussagen sowie die Mittelwerte der Bewertung durch die Fortbildungsteilnehmer Die Bewertungsskala reichte von 1 trifft nicht zu bis 5 trifft v llig zu Die
188. eil nur ber sehr fragmentarisches Grundwissen verf gen setzte die Darlegung der Theorie bei elementaren Grundlagen an und beschr nkte sich im Wesentlichen auf die f r den 343 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Hauptschulstoff wesentlichen Fakten Diese kurze theoretische Einf hrung konnte und sollte nicht die Besch ftigung der Teilnehmer mit einschl giger Literatur ersetzen sie sollte lediglich das f r die Durchf hrung und Durchdringung der Experimente notwendige Wissen reaktivieren Anhand von konkreten Beispielen aus dem Unterrichtsalltag wurden die Teilnehmer sodann mit wichtigen Experimentiertechniken sowie Regeln zu Sicherheit und Entsorgung vertraut gemacht Hierbei musste ebenso ber cksichtigt werden dass die Teilnehmer ber stark unterschiedliche Vorerfahrungen mit dem praktischen Durchf hren von Experimenten verf gen im Extremfall keinerlei Vorerfahrungen vorliegen Auch hier kam es im Anschluss an das Referat zu einem regen Gedanken und Erfahrungsaustausch zwischen den Teilnehmern sowie zwischen Teilnehmern und Referenten so dass aufgetretene Fragen gekl rt bzw erg nzende Informationen gegeben werden konnten Nach der Kaffeepause die von den Teilnehmern gerne zu einem Erfahrungsaustausch bez glich Experimenten im Unterricht vor allem aber auch bez glich der sehr unterschiedlichen Ausstattung an den Schulen genutzt wurde bereiteten die Teilnehmer in Zweiergruppen folgende Demonstra
189. eit Algemenersatz A Verifizierung Revision der Experiment Hypothese exakte Induktion Rechtfertigungsschritt experimentell Deduktive pr fbare Ableitu ng Folgerungen Intuition ns Hypothese Fantasie Kreativit t Entdeckungsschritt generalisierende Induktion Induktionsbasis Abbildung 2 8 Wege zur naturwissenschaftlichen Erkenntnis abge ndert nach H usler gt Bund L nder Kommission 1997 S 76 vgl PFEIFER 1992 S 104 7 L CK 2003 45 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Im Zuge einer Wissenschaftsorientierung sollte der Chemieunterricht den Sch lern auch einen Einblick in die Denk und Arbeitsweisen der Wissenschaft Chemie erm glichen Daraus ergibt sich dass das Experimentieren ein essentieller Bestandteil des Chemieunterrichts ist Das Experiment als wichtigste fachspezifische Arbeitsweise des Chemieunterrichts erm glicht es den Sch lern konkrete Erfahrungen eingebettet in einen entsprechenden Kontext zu machen Das Experiment hilft dem Lernenden zu begreifen und l sst ihn so durch die Eigent tigkeit unmittelbar am Prozess der Erkenntnisgewinnung teilnehmen Oftmals fehlen den Sch lern wichtige Grundkompetenzen naturwissenschaftlichen Arbeitens so dass Experimente nicht so geplant durchgef hrt und ausgewertet werden k nnen wie es f r einen gr tm glichen Lernerfolg notwendig w re Neuere Unter
190. eitmaterial 11b SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit ig e Schutzbrille tragen u e Kaliumpermanganat ist tzend Poea Material e Reagenzglas e Eisenpulver e Wanne oder Teller e angef rbtes Wasser Versuchsdurchf hrung 1 Sp le ein Reagenzglas mit Leitungswasser aus 2 Gib in das Reagenzglas eine Spatelspitze Eisenpulver m und drehe das Reagenzglas so dass m glichst viel E 7 Eisenpulver an der Glaswand haften bleibt E ee 3 Sch tte das bersch ssige Eisenpulver wieder aus 4 Das so pr parierte Reagenzglas stellst du in eine Wanne mit angef rbtem Wasser Auswertung Beobachtung Folgerung Wortgleichung 273 10 2 Anhang Begleitmaterial 12 SV Lehrerinformation Redoxreaktionen mit Kupfer Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner Sicherheit j e Schutzbrille Of N Schutzbrille hinweisen tragen Material e Kupferblech e Becherglas e Tiegelzange e Kupfersulfat e Laborbrenner e Eisennagel 3 2 3 Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min A Man faltet ein ca 10 cm x 10 cm gro es St ck Kupferblech indem man es zun chst in der Mitte umknickt und anschlie end die R nder fest umbiegt Dann gl ht man diesen Kupferbrief in der Brennerflamme und faltet ihn nach dem Abk hlen wieder auseinander Beobac
191. eitstunden notwendig ist Jeder der Bl cke schlie t mit einigen Aufgaben vorwiegend Multiple Choice Aufgaben die nach dem Durcharbeiten der Informationen einfach beantwortet werden k nnen Der folgende Block kann erst abgerufen werden wenn diese Aufgaben bearbeitet wurden Durch eine Reihe von Links kann je nach Wunsch auf vertiefende Informationen oder anwendungsbezogene Darstellungen zur ckgegriffen werden Die zu jedem Themenbereich geh renden Schulversuche k nnen am Labortag an verschiedenen Orten erprobt werden An diesem Tag werden morgens einf hrend die Experimente mit ihren unterschiedlichen Varianten besprochen und anschlie end praktisch erprobt Das Besondere dieses Konzepts liegt darin dass die Teilnehmer gezwungen sind sich im Vorfeld der eigentlichen Fortbildungsveranstaltung mit der Theorie zu besch ftigen und Fragen zu beantworten Da sich die beschriebenen Konzepte stets auf die Fortbildung von Chemielehrern beziehen k nnen diese auf die Fortbildung von Hauptschullehrern im Fach Chemie nur bedingt bertragen werden Die speziellen Bedingungen der Hauptschullehrer bez glich Ausbildung und Unterricht erfordern die Entwicklung eines ma geschneiderten Fortbildungskonzepts speziell f r diese Zielgruppe 3 aus dem Programm einer Fortbildungsveranstaltung des Lehrerfortbildungszentrum des Instituts f r Didaktik der Chemie der Universit t Frankfurt ab 03 11 2004 mit dem Thema Internetbasierte Fortbildung m
192. elativ irritiert und hilflos gegen berstehen 18 vgl BABINSKI 2002 S 3 6 HILLIGEN 1985 vgl KLIPPERT 2000 S 23ff 1 KLIPPERT 2001 S 35 vgl WITZENBACHER 1985 S 17 3 vgl KLIPPERT 2001 S 31 48 N N DD 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Die ver nderte Kind und Jugendzeit unserer Sch ler f rdert das starke Rezeptionsbed rfnis Denn Jugendliche die tagt glich ber mehrere Stunden hinweg Filme Videoclips und oder Computerspiele genie en sind nun einmal relativ verw hnt und lassen sich daher von den g ngigen Lehrerdarbietungen nicht mehr vom Stuhl rei en Eine weitere gravierende Ver nderung sieht KLIPPERT im Alltag von Kindern und Jugendlichen da diese immer weniger Gelegenheit zur Eigent tigkeit erhalten Dies betrifft das Erfinden von Spielen und Spielzeugen genauso wie den produktiven Umgang mit Problemen und Schwierigkeiten im Alltag Damit entf llt in zunehmendem Umfang jene Selbsterprobung und Selbsterfahrung auf die Heranwachsende so dringlich angewiesen sind wenn sie Selbstst ndigkeit und Selbststeuerungsf higkeit Probleml sungsverm gen und Selbstvertrauen Eigeninitiative und Selbstwertgef hl Zielstrebigkeit und Durchhalteverm gen entwickeln sollen Fehlen derartige Bew hrungssituationen so werden die betreffenden Kinder ber Geb hr abh ngig vom Lob und vom Tadel anderer von deren Weisungen Hilfen und Kontrollen A
193. elf ltige M glichkeiten Schl sselqualifikationen anzubahnen auszupr gen oder zu perfektionieren An dieser Stelle seinen nur noch einmal stichpunktartig einige Schl sselqualifikationen genannt die im Rahmen von Sch lerexperimenten gefordert sein k nnen bzw deren Grad der Beherrschung optimiert werden kann e Selbst ndigkeit e erantwortungsbewusstsein e Zielstrebigkeit e Teamf higkeit e Ambiguit tstoleranz e Methodenkompetenz 12 vgl BOVET amp HUWENDIEK 2000 S 496 Im K nigsberger Schulplan sagt Wilhelm von Humboldt im Jahr 1792 Der Zweck des Schulunterrichts ist die bung der F higkeiten und die Erwerbung der Kenntnisse ohne welche wissenschaftliche Einsicht und Kunstfertigkeit unm glich ist Der junge Mensch ist also auf doppelte Weise einmal mit dem Lernen selbst dann mit dem Lernen des Lernens besch ftigt 109 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 22 Aussage B5 5 Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen Wie Abbildung 3 22 zeigt sieht auch ein Gro teil der befragten Lehrkr fte diese M glichkeit von Sch lerexperimenten Aussa
194. emiedidaktik im Wandel Gedanken zu einem neuen Chemieunterricht M nster 1999 ARNOLD R Weiterbildung Erm glichungsdidaktische Grundlagen M nchen 1996 ARNOLD R Neue Methoden betrieblicher Bildungsarbeit In Arnold R Lipsmeier A Hrsg Handbuch Berufsbildung Opladen 1995 ARNOLD R KR MER ST RZL A SIEBERT H Dozentenleitfaden Berlin 1999 BABINSKI C Methodentraining im PCB Unterricht f rdert bei den Sch lern selbstst ndiges Arbeiten mit Versuchen realisiert und evaluiert anhand eines Lernzirkels zum Thema Luft Oxidation Verbrennung in meiner siebten Klasse Schriftliche Hausarbeit N rnberg 2002 BADER H J Das Experiment im Chemieunterricht In PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 BADER H J Neuere Entwicklungen und Entwicklungstendenzen in der experimentellen Schulchemie MNU 49 6 1996 S 368 372 BARKE H D HARSCH G Chemiedidaktik heute Lernprozesse in Theorie und Praxis Berlin 2001 BAUER H F Der physikalische und chemische Aspekt im Sachunterricht der Grundschule In Bauer H F u a Hrsg Fachgem e Arbeitsweisen im Sachunterricht der Grundschule Bad Heilbrunn 1975 BAUER H F BADER H J Elementarisierung didaktische Reduktion ein Kernproblem des Chemieunterrichts In PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 BAUER H F Die Bedeutung des Experiments f r di
195. en Geschlecht Alter der Teilnehmer weiblich 3 m nnlich 5 j nger als 30 T keine Angabe 2 30 34 EEE ee 40 44 45 49 E P 50 54 Zeit in Jahre im Schuldienst inkl Referendariat lter als 54 EE Mittelwert Minimum Maximum 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 9 35 2 0 34 0 Schulform Hauptschule HEEN 8 Grundschule BE 1 Sonderschule BE 1 Gesamtschule Realschule Kolleg Berufsschule Gymnasium O O O O O Sonstige 366 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Wie wurden Sie auf die Veranstaltung aufmerksam Hinw eis durch Kollegen Hinw eis durch ehemaligen Teilnehmer Hinw eis durch Veranstalter Ank ndigung per Email Ank ndigung durch Bezirksregierung Ank ndigung in einer Zeitschrift Ank ndigung im Internet Flyer des FBZ Sonstiges Anzahl der besuchten Fortbildungen in den vergangenen 2 Jahren Des Fortbildungszentum Erlangen N rnberg Anderer Anbieter Mittelwert Minimum Maximum Mittelwert Minimum Maximum 1 20 1 2 0 60 0 5 Allgemeine Erwartungen an eine Fortbildung im Fach Chemie Nach Schulformen getrennte Fortbildung Einfaches Anmeldeverfahren M glichkeit der Auswahl aus mehreren Terminen Naher Veranstaltungsort Bereitstellen v Materialien f d U Einsatz Kommunikation mit Kolleginnen und Kollegen Planen neuer Unterrichtsreihen mit anderen Teilnehm
196. en Fragebogen beantwortet haben welche die Fortbildung als Hilfe f r ihren Unterricht sehen 207 5 3 Ergebnisse der Evaluation War die Fortbildung aus heutiger Sicht eine Hilfe f r Ihren nein rricht 12 Abbildung 5 18 Bewertung der Fortbildung als Hilfe f r den Unterricht Von Interesse war nat rlich auch die Frage in welchem Umfang die Experimente welche die Teilnehmer w hrend der Fortbildung kennen gelernt und selbst durchgef hrt hatten dann auch tats chlich im Unterricht eingesetzt wurden Dazu musste zun chst abgekl rt werden welcher Anteil der betreffenden Teilnehmer im Zeitraum nach der Fortbildung P C B unterrichtet hatte Dieser Anteil war mit 76 relativ hoch vgl Abbildung 5 19 Haben Sie im Zeitraum nach der Fortbildung PCB unterrichet Abbildung 5 19 Anteil der Fortbildungsteilnehmer die im Zeitraum nach der Fortbildung P C B unterrichtet haben 208 5 3 Ergebnisse der Evaluation Bei der Auswertung der Frage nach dem Einsatz der Experimente im Unterricht wurden aus naheliegenden Gr nden nur diejenigen Teilnehmer ber cksichtigt die auch P C B im fraglichen Zeitraum unterrichtet hatten Erfreulicherweise haben wie Abbildung 5 20 zeigt insgesamt 77 der Teilnehmer Experimente aus der Fortbildung in ihrem Unterricht eingesetzt Der gr te Anteil n mlich 62 haben Demonstrationsexperimente und Sch lerexperimente durchgef hrt bei 15 kamen nur Dem
197. en diese ber geeignete Werkzeuge skills verf gen die im Unterricht einge bt werden und immer wieder angewendet werden Gerade diese probleml sende Vorgehensweise gekoppelt mit der Anwendung einge bter fachspezifischer Arbeitsweisen ist beim Experimentieren gegeben wenn das Experiment sinnvoll in den Unterrichtsverlauf eingebettet wird ygl MATURANA VARELA 1984 3 Klippert 2000 S 32 53 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 4 Sch lerexperimente im Chemieunterricht der Hauptschule Sch lerexperimente haben in Deutschland eine lange Tradition Die ersten bisher bekannt gewordenen chemischen Sch ler bungen in Deutschland fanden 1825 an der Berliner Gewerbeschule statt Seither wird allgemein die Meinung vertreten dem Sch lerversuch sei wann immer m glich der Vorzug zu geben Begr ndet wird dies mit dem besseren Lernen durch Eigent tigkeit der M glichkeit des entdeckenden Lernens der zus tzlichen Ein bung manueller F higkeiten und dem motivierenden Effekt der von Experimenten ausgeht BADER weist darauf hin dass die berlegenheit von Sch lerexperimenten gegen ber Demonstrationsexperimenten was das Erreichen kognitiver Lernziele anbelangt kaum durch empirische Untersuchungen belegt werden kann Auf der anderen Seite zeigen Untersuchungen der empirischen Lernforschung dass die Behaltensleistung von Sch lern stark von der jewei
198. en een ae 190 234 9 Verzeichnis der Abbildungen Abb 5 4 Abb 5 5 Abb 5 6 Abb 5 7 Abb 5 8 Abb 5 9 Abb 5 10 Abb 5 11 Abb 5 12 Abb 5 13 Abb 5 14 Abb 5 15 Abb 5 16 Abb 5 17 Abb 5 18 Abb 5 19 Abb 5 20 Tab 5 1 Aussage 2 Die Inhalte der Fortbildung entsprachen meinen Bed rfnissen une ne Aussage 3 Die methodische Gestaltung der Fortbildung war gelungen Aussage 4 Das Verh ltnis Theorie Praxis der Fortbildung entsprach meinen Vorstellungen 4444444444400HRnnnnnnonnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnn Aussage 5 Die Fortbildung hat mir wenig gebracht 00 Aussage 6 Ich habe vor die Experimente bei Gelegenheit in meinem Unterricht einz setzen a u naain a alien Aussage 7 Die Sachinformationen im Skript stellen eine Hilfe bei der Vorbereitung daft see rende le Aussage 8 Die Versuchsanleitungen im Skript sind f r einen direkten Einsatz im Unterricht geeignet zsuur44444annnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnn nn Aussage 9 Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein 2240u444444Hannennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Aussage 10 Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen 44400444nnnH n nen nnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn Aussage 11 Experimentieren macht zwar Spa bringt aber im Unterricht Wenig she
199. en k nnen Das Begleitskript sollte so konzipiert sein dass es zum einen das selbstst ndige Erarbeiten der Lerninhalte w hrend der Fortbildung erm glicht zum anderen direkte Hilfen zur Unterrichtsgestaltung wie z B Vorschl ge f r Versuchsanleitungen oder Arbeitsbl tter beinhaltet Bei Versuchsbeschreibungen ist auf eine genaue Darstellung des Versuchsaufbaus m glichst mit Abbildung sowie auf konkrete Mengenangaben zu achten da Teilnehmer mit wenig Vorerfahrung im experimentellen Bereich mit Angaben wie etwas ausreichend oder eine Spatelspitze wenig anfangen k nnen Auf ein Versenden fachlicher Informationen an die Teilnehmer in zeitlichem Abstand vor der Veranstaltung wurde bewusst verzichtet da derartige Unterlagen oftmals auf Grund von Zeitmangel nicht durchgearbeitet werden k nnen Schaffung angenehmer Rahmenbedingungen Die Atmosph re ist ebenfalls von gro er Bedeutung Fortbildung ist harte Arbeit f r Teilnehmer und Referenten daher sollte das Ambiente der Tagungsst tte entsprechend sein Es kann zwar nicht davon ausgegangen werden dass jede Fortbildungssituation ber ideale Voraussetzungen verf gt jedoch kann erwartet werden dass man sich von seiten der Lehrgangsleitung und der in der jeweiligen Institution Besch ftigten bem ht eine entsprechende Atmosph re zu schaffen Der Gestaltung einer angenehmen Lernumgebung sind durch die baulichen Gegebenheiten den zu vertretenden Aufwand s
200. en misst man wieder die Temperatur der L sung In drei Petrischalen gibt man ein St ck Papier ein St ck Zucker und einen Flaschenkorken Auf alle drei Proben tropft man mit der Pipette etwas konzentrierte Schwefels ure Beobachtung 3 Man wiederholt den Versuch mit verd nnter Schwefels ure Dazu kann 1 ml der Schwefels ure aus Versuch A mit 100 ml Wasser verd nnt und verwendet werden Zeitbedarf ca 15 min DD N FD Auswertung A Bei der Mischung von Wasser mit konzentrierter Schwefels ure ist eine drastische Temperaturerh hung zu beobachten B Die organischen Substanzen werden durch die konzentrierte Schwefels ure zerst rt Die Proben zeigen dabei eine schwarz braune Verf rbung Die verd nnte Schwefels ure greift die Proben nicht an Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Die Erhitzung der konz Schwefels ure bei der Mischung mit Wasser ist auf ihre starke wasseranziehende Wirkung zur ckzuf hren es bilden sich unter W rmefreisetzung Hydrate der Schwefels ure z B HzS0O 2 H20 Die zerst rende Wirkung auf menschliches tierisches und pflanzliches Gewebe beruht ebenso auf der wasseranziehenden Wirkung Den organischen Kohlenwasserstoff Verbindungen wird Wasser entzogen ihre Struktur wird zerst rt sie f rben sich auf Grund des entstehenden Kohlenstoffs schwarz 289 10 2 Anhang Begleitmaterial A Temperatur des Wassers
201. en von der Kursleitung bzw anderen Teilnehmern gekl rt bzw behoben werden Nach Beendigung des Experimentierzirkels wurden die Laborpl tze von den Teilnehmern aufger umt und in vorbildlich sauberem Zustand hinterlassen Die Reflexion der Fortbildung bildete den Ausklang der Veranstaltung Nachdem die Teilnehmer schriftlich Fragen zu Evaluation beantwortet hatten entwickelte sich noch 346 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen ein kurzes Gespr ch zum Gelingen der Fortbildung Folgende Punkte wurden als gelungen herausgestellt Auswahl der Experimente grundlegende einfache Experimente mit klarem Lehrplanbezug Eigenes Experimentieren als Schwerpunkt der Fortbildung Kompetente Unterst tzung durch die Kursleitung Begleitmaterial direkt im Unterricht einsetzbar Zusammenfassend kann gesagt werden dass die Fortbildungsveranstaltung von den Teilnehmern als gelungen angesehen bzw als konkrete Hilfe f r den zuk nftigen PCB Unterricht eingestuft wurde Zentrale Fortbildungsveranstaltungen an der ALP Dillingen Die Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen ist eine Fortbildungseinrichtung des bayerischen Staatsministeriums f r Unterricht und Kultus Hier werden unter anderem Fortbildungsveranstaltungen f r bayerische Lehrkr fte aller Schularten angeboten Organisation Im Rahmen der zweimal j hrlich stattfindenden 5 t gigen Fortbildung Physik Chemie und Biologi
202. enen Seiten beleuchtet werden Dabei soll ein berblick ber M glichkeiten und Grenzen von Experimenten didaktische bzw lerntheoretische Begr ndungen Organisationsformen sowie Sicherheitsrichtlinien gegeben werden Ist von Demonstrationsexperimenten die Rede sind damit Lehrerdemonstrationsexperimente gemeint vgl MEDIENVERBUND CHEMS 1987 H 1 5 PFEIFER in PFEIFER H USLER LUTZ 1992 S 104 vgl auch KUHN 1990 S 2 9 3 ANTON 1999 S 280 vgl ANTON 1999 S 278 44 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 1 Das Experiment als zentraler Bestandteil naturwissenschaftlichen Arbeitens Die gro e Chance der naturwissenschaftlichen F cher in der Schule besteht darin dass naturwissenschaftliche Arbeitsweisen in Ans tzen und in einfacher Form in den Wie die anderen Naturwissenschaften ist die Unterricht integriert werden k nnen Chemie eine empirische Wissenschaft Experiment und Beobachtung stehen im Mittelpunkt auch wenn der Chemiker nat rlich ber eine Vielzahl an Daten sowie Theorien verf gt mit deren Hilfe er Experimente gezielt planen und auch Hypothesen ber die Ergebnisse des Experiments aufstellen kann Erst das real durchgef hrte und ausgewertete Experiment jedoch entscheidet dar ber ob eine aufgestellte Hypothese oder eine Theorie best tigt werden kann oder verworfen werden muss Theorie System von S tzen Gesetzm igk
203. eniger ge bten Kollegen mit Rat und Tat zur Seite stehen konnten und auch standen Die Reflexion der Fortbildung bildete den Ausklang der Veranstaltung Nachdem die Teilnehmer schriftlich Fragen zur Evaluation beantwortet hatten entwickelte sich noch ein kurzes Gespr ch zum Gelingen der Fortbildung Folgende Punkte wurden als besonders gelungen herausgestellt Das Experimentieren hat Spa gemacht Eigenes Experimentieren als Schwerpunkt der Fortbildung Einfache Mittel gute Effekte Entspannte Atmosph re Insgesamt bewerteten die Lehramtsanw rter die Veranstaltung als konkrete Hilfe f r ihren zuk nftigen PCB Unterricht Die Seminarleiter betonten die Notwendigkeit der Kooperation zwischen der ersten und der zweiten Phase der Ausbildung von Hauptschullehrern und bedankten sich ausdr cklich f r die angebotene Veranstaltung 177 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Zusammenfassung Realisierung des Fortbildungskonzepts Das mit Hilfe der Ergebnisse aus der Lehrerbefragung erarbeitete Fortbildungs konzept wurde in den Jahren 2002 bis 2004 auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern mit insgesamt 22 einzelnen Fortbildungsveranstaltungen realisiert Zentrale Fortbildungsveranstaltungen Regionale Fortbildungsveranstaltungen Lokale Fortbildungsveranstaltungen Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen Dabei mussten die Besonderheiten bez glich der jeweiligen organisatorischen Strukturen s
204. ente Versuche und Demonstrationen durchgef hrt werden die direkt im Schulalltag umsetzbar sind 42 Weiterhin stellt MELLE eine Untersuchung des Instituts f r P dagogik der Naturwissenschaften IPN zu Charakteristiken der Lehrerfortbildung im naturwissenschaftlichen Bereich in der Bundesrepublik Deutschland dar die 1981 von BLOCH et al durchgef hrt wurde Ziel dieser Untersuchung war es die Konzepte der Fortbilder an Landesinstituten und Staatsinstituten zur Lehrerfortbilidung zu erfahren und Informationen ber organisatorische Rahmenbedingungen Materialien usw zu erhalten F r etwa die H lfte der Fortbilder war die Wissensvermittlung f r etwa ein Viertel der Erfahrungsaustausch vorrangiges Element von Fortbildungen es folgten fachdidaktische und unterrichtsmethodische Fragestellungen Eine Analyse der Fortbildungsaktivit ten ergab dass Vortrag Vorlesung folgen und Diskutieren und Besprechen zusammen zwei Drittel der Fortbildung ausmachen gefolgt von Experimentieren ca ein F nftel Am h ufigsten eingesetzte Materialien sind vorbereitete Papiere und Unterlagen des Veranstaltungsleiters Ger te zum Experimentieren und Lehr und Lernmittel mit Buchcharakter etwa gleich 32 h ufig PASTILLE 1979 S 325ff 3 Ygl MELLE 1999 S 47 31 vgl BLOCH 1981 32 MELLE 1999 S 48 71 2 3 Lehrerfortbildung BLOCH et al fassen die
205. eoretische Grundlegung Empirische Untersuchung Lehrplan e Schulische Situation Schule Unterrichtsgestaltung Sch lerinnen und Sch ler Einstellung zu Experimenten Lehrerinnen und Lehrer Ausbildung der Lehrkr fte Fachdidaktik Erwartungen an Fortbildung Bildungsstudien FORTBILDUNG Planung Umsetzung Evaluation Erh hung der didaktisch experimentellen Kompetenz der Lehrkr fte die in der F chergruppe PCB unterrichten Fachdidaktisch und methodisch sinnvoller Einsatz von Lehrer und Sch lerexperimenten Verbesserung der Unterrichtsqualit t in der F chergruppe Physik Chemie Biologie St rkung der Kernkompetenzen sowie des fachlichen Grundwissens der Sch ler im naturwissenschaftlichen Bereich Abbildung 1 2 Zielsetzung der Arbeit 13 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 Theoretische Grundlegung 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Chemieunterricht finde wie jeder Unterricht stets unter speziellen Rahmenbedingungen statt Diese Rahmenbedingungen sind auf der einen Seite f r die Unterrichtspraxis von gro er Bedeutung auf der anderen Seite m ssen sie stets ber cksichtigt werden wenn Unterricht theoretisch reflektiert bzw weiterentwickelt werden soll Abbildung 2 1 zeigt die wichtigsten Bedingungsfaktoren f r den Chemieunterricht an der bayerischen Hauptschule gorderungspro ER Bildungs Los Chemieunterricht Mdungssyst Abbildung 2 1
206. er e Stopfen mit Gasableitung e Wanne e Gilaswolle e Glimmspan e Laborbrenner e Kaliumpermanganat Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min Man erhitzt in einem trockenen Reagenzglas mit Stopfen und Gasableitung einge Spatel Kaliumpermanganat Das laswolle oder wate entstehende Gas f ngt man in einem Standzylinder auf den man zuvor vollst ndig mit Wasser gef llt hat Man verschlie t den Standzylinder mit einer Glasplatte Mit dem reinen Sauerstoff im Standzylinder k nnen verschiedene Experimente durchgef hrt werden Glimmspanprobe Man entz ndet einen Glimmspan l sst ihn einige Sekunden brennen und bl st die Flamme aus so dass der Span nur noch glimmt Den glimmenden Span h lt man in den Standzylinder mit dem Sauerstoff Verbrennung in reinem Sauerstoff z B Kerze Zigarette Schwefel usw im Verbrennungsl ffel Man kann auch Metalle wie z B Eisenwolle in reinem Sauerstoff verbrennen hier sollte man jedoch als Gef ein gro es Einmachglas dessen Boden 1 cm hoch mit Sand bedeckt wird verwenden da gl hende Eisenteile das Glas besch digen bzw zerst ren k nnen Auswertung Beim Erhitzen setzt Kaliumpermanganat Sauerstoff frei 2 KMnO gt KMnO MnO O gt Verbrennungsvorg nge laufen in reinem Sauerstoff wesentlich heftiger ab als in Luft da die Konzentration des Reaktionspartners Sauerstoff erheblich gr er ist En
207. er mit Sauerstoff unter Abgabe von W rme und Licht zu reagieren er brennt Die Verbrennung ist eine exotherme Reaktion wobei die Energie in Form von Licht und W rme freigesetzt wird Einer der h ufigsten Verbrennungsvorg nge ist die Verbrennung von organisch gebundenem Kohlenstoff z B Holz fossile Brennstoffe mit dem Sauerstoff der Luft Kohlenstoff Sauerstoff gt Kohlenstoffdioxid Energie C O gt gt CO Energie Mit reinem Sauerstoff erfolgt die Verbrennung rascher da der Sauerstoff in einer hohen Konzentration zur Verf gung steht Die Reaktionsgeschwindigkeit wird auch durch eine vergr erte Oberfl che des Stoffes die durch eine Erh hung des Zerteilungsgrades erreicht werden kann beschleunigt Bei der Verbrennung von Nichtmetallen z B Kohlenstoff Schwefel entstehen Nichtmetalloxide Gase z B Kohlenstoffdioxid Schwefeldioxid bei der Verbrennung von Metallen z B Magnesium Eisen entstehen Metalloxide Feststoffe z B Magnesiumoxid Eisenoxid 253 10 2 Anhang Begleitmaterial Oxidation als eine Reaktion mit Sauerstoff Reaktionen von Stoffen mit Sauerstoff k nnen auch ohne Licht und W rmeabgabe erfolgen Solche Reaktionen sind ebenso wie Verbrennungsreaktionen Oxidationsreaktionen im urspr nglichen Sinn Die Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff Typische Oxidationsvorg nge sind also neben WVerbrennungsvorg ngen stille Oxidationen wie z B die Oxidation von Metallen Rosten
208. er Antworten auf die Frage In welchem Umfang unterrichteten Sie P C B im vergangenen Schuljahr Im SJ 2000 2001 unterrichtete ich im Fach PCB 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 gar nicht eine Klasse zwei Klassen drei Klassen mehr als drei Klassen Abbildung 3 4 Umfang des PCB Unterrichts im vergangenen Schuljahr Nur 9 der Stichprobe unterrichtete im Schuljahr 2000 2001 P C B nicht Fast 90 der befragten Lehrkr fte kann also auf eigene Erfahrungen im P C B Unterricht aus dem vergangenen Schuljahr zur ckgreifen Die Mehrheit der Lehrkr fte n mlich 55 9 unterrichtete P C B in einer Klasse In der Regel d rften diese Lehrkr fte auch Klassenleiter in dieser Klasse gewesen sein Klassenleiterprinzip an der bayerischen Hauptschule 89 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung A2 In welchen Jahrgangsstufen unterrichteten Sie P C B im vergangenen Schuljahr wie gro waren hierbei die Klassenst rken Die Beantwortung dieser Frage kann dar ber Aufschluss geben in wie weit sich Lehrer der einzelnen Klassenstufen an der Befragung beteiligt haben Abb 3 5 zeigt eine relativ homogene Verteilung ber die Jahrgangsstufen 5 9 Kaum vertreten sind Lehrkr fte der Jahrgangsstufe 10 da diese zum Zeitpunkt der Befragung noch nicht an allen Hauptschulen eingerichtet war Verteilung des PCB Unterrichts ber die Jahrgangsstufen 10 Jgst 2 2 9 Jgst
209. er Kompetenzen gem es Lernen erm glichen 2 Anregungen zu Unterrichtsmethoden Die Forderungen der konstruktivistischen 3 Vermittlungen von Sicherheitsrichtlinien Sichtweise des Lernens gelten Die Lehrkr fte sch tzen den Aufwand zu insbesondere auch f r Fortbildungen Vor und Nachbereitung von Sch ler Experimenten sehr hoch ein N ra Zielsetzungen des Fortbildungskonzepts Organisation Inhalte Methodik 136 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Tabelle 3 2 Zielsetzungen des Fortbildungskonzepts Zielsetzungen des Fortbildungskonzepts Organisation Bei den Fortbildungsveranstaltungen soll eine angenehme Lernatmosph re herrschen Die Teilnehmer sollen eine m glichst kurze Anfahrt zum Veranstaltungsort haben Die Anmeldung zu den Veranstaltungen soll m glichst einfach sein Um organisatorische Probleme an den Schulen zu minimieren sollen die Fortbildungen halbt gig bzw eint gig sein Die zus tzliche Belastung der Lehrkr fte durch die Fortbildungsveranstaltung soll m glichst gering gehalten werden Durch verschiedene sich erg nzende Fortbildungsveranstaltungen soll eine nachhaltige Kompetenzsteigerung bei den Lehrkr ften erreicht werden Es sollen Veranstaltungen in der Il Phase der Ausbildung und auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung angeboten werden Inhalte Im Mittelpunkt der Fortbildungsveranstaltungen soll die St rkung der Exp
210. er Realschulabschluss den Zugang zu weiterf hrenden beruflichen Oberschulen erm glicht F r Sch ler deren Schulabschluss mit Beendigung der Pflichtschulzeit kaum erreichbar scheint steht das Angebot von Praxisklassen zur Verf gung in denen der handlungsorientierte Unterricht noch st rker betont wird um auf diese Weise evtl Lernblockaden der betreffenden Sch ler auszugleichen Der Unterricht in den Praxisklassen findet zu einem Teil in Betrieben statt in denen die Sch ler Erfahrungen in der Berufspraxis sammeln k nnen und die Chance haben Erfolgserlebnisse jenseits der oft mit negativen Erfahrungen verbundenen Schulwirklichkeit zu erlangen An der bayerischen Hauptschule wird so weit wie m glich nach dem Klassenlehrerprinzip unterrichtet Das hei t eine Klasse wird von ihrem Klassenlehrer in der Mehrzahl der F cher ber zwei oder drei Jahre betreut 5 6 Jahrgangsstufe bzw 7 9 Jahrgangsstufe Das bedeutet zum Beispiel dass eine Klasse von ihrem Klassenleiter in den F chern Deutsch Mathematik Englisch Physik Chemie Biologie Geschichte Sozialkunde Erdkunde sowie Arbeitslehre also w hrend 20 von insgesamt 30 Wochenstunden unterrichtet wird Aus dem Klassenlehrerprinzip ergeben sich unterschiedliche positiv bzw negativ zu bewertende Konsequenzen e Sch ler und Lehrer lernen sich intensiv kennen und bauen eine pers nliche Beziehung zueinander auf Ein so entstandenes pers nliches Vertrauensverh ltnis unterst
211. er der Bundesrepublik Deutschland im Vergleich Opladen 2002 DITTMANN KOHLI F u a Beruf und Alltag Leistungsprobleme und Lernaufgaben im mittleren und h heren Erwachsenenalter In WEINERT F MANDI H Psychologie der Erwachsenenbildung G ttingen 1997 DRECHSLER B GERLACH S UND BADER H J Naturwissenschaftliches Interesse schon in der Grundschule wecken Nachr Chem Lab Tech 47 6 1999 S 715 717 DRECHSLER B GERLACH S Naturwissenschaftliche Bildung im Sachunterricht Problembereich bei Grundschullehrkr ften In Wissen K nnen und Verstehen ber die Herstellung ihrer Zusammenh nge im Sachunterricht Probleme und Perspektiven des Sachunterrichts Bd 11 Klinkhardt Bad Heilbrunn 2001 S 215 225 DUIT R H U LER P PRENZEL M Schulleistung im Bereich der naturwissenschaftlichen Bildung In F E Weinert Leistungsmessungen in Schulen 169 186 Weinheim 2001 EULER M Lernen durch Experimentieren In Ringelband U Prenzel M Euler M Hrsg Lernort Labor Initiativen zur naturwissenschaftlichen Bildung zwischen Schule Forschung und Wirtschaft Bericht ber einen Workshop IPN Kiel 2002 FABRICIUS V Sch ler und Demonstrationsexperimente NiU Chemie 7 1996 Nr 36 S 24 FLINT A Ist unser heutiger Chemieunterricht schon zeitgem In Bader H J u Flint A Hrsg Frankfurter Beitr ge zur Didaktik der Chemie Frankfurt a M 1998 FREISE G Methodis
212. er p dagogischen Diagnostik Weinheim und Basel 1995 JUST E Alltagsorientierung im Chemieunterricht NiU Chemie 8 1997 Nr 37 S 4 KERSCHENSTEINER G Wesen und Wert des naturwissenschaftlichen Unterrichts Leipzig 1928 KIRCHER E Experimente im Physikunterricht In Physikdidaktik Braunschweig 2000 KLEIN A Das chemische Experiment in der sowjetischen Schule Chemie in der Schule 1974 S 375 384 KLIPPERT H Methodentraining Weinheim und Basel 2000 KLIPPERT H P dagogische Schulentwicklung Weinheim und Basel 2000 KLUGMANN J Der Chemielehrer in der Hauptschule NiU Physik Chemie 30 1982 Nr 3 100 104 KOHL T Experimente mit S uren Alltagschemie Schulmagazin 5 bis 10 2 2002 KOMETZ A Grundlegende Kompetenzen fach bergreifende Aspekte vergleichenden experimentellen Arbeitens NiU Chemie 8 1997 Nr 40 KOTTER L Das Experiment im Chemieunterricht Strumberger M nchen 1975 226 8 Literatur KR GER R Das Kollegium ist das Seminar Schulinterne Lehrerfortbildung aus Schulleitersicht Schulleiterhandbuch Nr 47 Braunschweig 1988 KRUSE A RUDINGER G Lernen und Leistung im Erwachsenenalter In WEINERT F MANDI H Psychologie der Erwachsenenbildung G ttingen 1997 KUHN W Ziel und Struktur physikalischer Theorien PdN Ph 2 39 Jg 1990 LAUTENSCHL GER K H Zur Entwicklung der chemischen Sch ler bungen in Deutschland Berlin 1963 LIENERT G
213. er vertrauensvolle Gespr che die tats chliche Wirkung der Fortbildung ber einen l ngeren Zeitraum zu verfolgen 8 vgl Abschnitt 2 3 5 S 73 181 5 1 Zielsetzung der Evaluation 5 1 Zielsetzung der Evaluation Ziel der Evaluationsma nahmen sollte es sein den Erfolg der jeweiligen Fortbildungsma nahmen festzustellen Dabei ist die Zufriedenheit der Fortbildungs teilnehmer mit der besuchten Fortbildung ein wichtiger Indikator Letztendlich ist das Ziel des Evaluationsprozesses e die inhaltliche Weiterentwicklung des Fortbildungskonzepts e die methodische Weiterentwicklung des Fortbildungskonzepts sowie e die organisatorische Weiterentwicklung des Fortbildungskonzepts Mit Blick auf diese Zielvorgaben wurde versucht hierf r m glichst geeignete Diagnoseinstrumente zum Einsatz zu bringen 5 2 Entwicklung der Diagnoseinstrumente Wie bei jeder empirischen Erhebung m ssen auch die Diagnoseinstrumente einer Evaluation im Vorfeld sorgf ltig berlegt und der Zielsetzung entsprechend entwickelt werden Bei jeder der drei zeitlich getrennt durchgef hrten Untersuchungen sind die spezifischen Bedingungen zu ber cksichtigen Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung Beobachtung ist das grundlegende Verfahren der empirisch forschenden Sozialwissenschaften und der Erziehungswissenschaften Im Gegensatz zu dem ungerichteten Zuschauen der naiven Beobachtung spricht man von systematischer oder wissensc
214. eren gewonnen zum anderen die Erwartungen der Lehrkr fte an Fortbildungsveranstaltungen im Fach Chemie herausgefunden werden Unter Einbeziehung der Ergebnisse aus der Befragung Orientierung an einschl gigen Theorien und Erfahrungen zur Lehrerfortbildung sowie unter Ber cksichtigung moderner Lerntheorien und Uhnterrichtsmethoden wird ein Fortbildungskonzept entwickelt das zielgenau und adressatenbezogen auf die besondere Ausgangslage von Hauptschullehrern und deren Bed rfnisse bez glich einer Chemie Fortbildung mit experimentellem Schwerpunkt zugeschnitten ist Das aus diesen berlegungen heraus entstandene Fortbildungskonzept wird sodann auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern erprobt und anschlie end evaluiert Dabei sollten sowohl die Zufriedenheit der Teilnehmer an den einzelnen Fortbildungsveranstaltungen als auch die l ngerfristigen Wirkungen auf den Alltagsunterricht im Blickpunkt des Interesses stehen Die aus dieser Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse k nnen einer Modifikation und der weiteren Verbesserung des Fortbildungskonzepts dienen Ziel dieser Arbeit ist es also mit Blick auf die Unterrichtsentwicklung ein speziell f r Hauptschullehrkr fte geeignetes Fortbildungskonzept f r den Chemieunterricht in der F chergruppe Physik Chemie Biologie an der bayerischen Hauptschule zu entwickeln zu erproben und zu evaluieren Besonderer Schwerpunkt ist dabei das Experiment 12 1 Zielsetzung ZIELSETZUNG Th
215. ergem en naturwissenschaftlichen Unterricht beg nstigen oder eben erschweren Wenn die Forderungen der Gesellschaft und der Politik nach einer nachhaltigen Verbesserung des deutschen Bildungssystems ernst gemeint sind d rfen den Beteiligten vor Ort nicht durch weitere Verschlechterungen der Arbeitsbedingungen wie z B Arbeitszeiterh hungen oder K rzungen des Lehrmitteletats die Bem hungen um Uhnterrichtsentwicklung erschwert oder gar unm glich gemacht werden 218 7 Zusammenfassung 7 Zusammenfassung Ziel dieser Arbeit war es mit Blick auf die Unterrichtsentwicklung ein speziell f r Hauptschullehrkr fte geeignetes Fortbildungskonzept f r den Chemieunterricht in der F chergruppe Physik Chemie Biologie an der bayerischen Hauptschule zu entwickeln zu erproben und zu evaluieren Besonderer Schwerpunkt sollte dabei das Experiment im Chemieunterricht sein Nachdem zun chst die Ranmenbedingungen unter denen Chemieunterricht an der bayerischen Hauptschule stattfindet beleuchtet wurden sollten mit Blick auf den experimentellen Schwerpunkt des Fortbildungskonzeptes die Chancen und Probleme des Experimentierens im Chemieunterricht dargelegt werden Auch die Rahmenbedingungen f r Fortbildungsveranstaltungen im Hauptschulbereich wurden er rtert Um das Fortbildungskonzept fundiert und adressatenbezogen planen und umsetzen zu k nnen wurde zun chst neben anderen diagnostischen Instrumenten eine empirische Erhebung in F
216. erimentalkompetenz der Lehrkr fte stehen Weitere Inhalte der Fortbildungsveranstaltungen sollen sein gt Fachwissenschaftliche lehrplanrelevante Grundlagen gt Sicherheitsrichtlinien gt Entsorgungsrichtlinien Die fachlichen und methodischen Inhalte der Fortbildungsveranstaltungen sollen direkt und unmittelbar im Unterricht an der Hauptschule umsetzbar sein Methodik Themenrelevante didaktische und fachwissenschaftliche Grundlagen sollen zu Beginn der Veranstaltung in m glichst knapper Form pr sentiert werden Die Aneignung weiterer fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Inhalte soll m glichst eigent tig und im Zusammenhang mit dem experimentellen Praktikum erfolgen Die Demonstrationsexperimente sollen in Kleingruppen erarbeitet und anschlie end im Plenum demonstriert werden um eine Umsetzung im Unterricht anzubahnen Die Sch lerexperimente sollen in Form eines Experimentierzirkels in Kleingruppen erarbeitet und selbstst ndig durchgef hrt werden Die Unterst tzung der Teilnehmer durch die Fortbilder soll differenziert erfolgen um die individuellen Voraussetzungen der Teilnehmer zu ber cksichtigen 137 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Diese Zielsetzungen stellen den Rahmen des Fortbildungskonzepts dar In den folgenden Abschnitten Organisation Inhalte sowie Methodik und Verlauf werden die Zielsetzungen so weit konkretisiert dass das Fortbildungskonzept als
217. erkungen der Teilnehmer zu den einzelnen Fortbildungen Die Pr sentation und Diskussion der Anmerkungen der Teilnehmer zu den Fortbildungsveranstaltungen erfolgt in 6 verschiedenen Abschnitten die sich aus den organisatorischen Rahmenbedingungen ergeben 1 x Fortbildungsveranstaltungen am GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg U Fortbildungsveranstaltungen an der ALP Dillingen Fortbildungsveranstaltungen auf Regierungsebene f r Lehrer die in M Klassen unterrichten 4 5 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen x Fortbildungsveranstaltungen auf Schulamtsebene 6 Seminartage f r Anw rter f r das Lehramt an Hauptschulen Die Anmerkungen der Teilnehmer werden soweit m glich inhaltlich folgenden Kategorien zugeordnet Allgemein Methodik Experimente Skript Atmosph re Organisation Anregungen Bei 4 Fortbildungen auf Schulamtsebene wird auf Grund eines etwas anderen Fragebogens auf diese Einteilung verzichtet die Anmerkungen der Teilnehmer werden stattdessen in Anlehnung an den verwendeten Fragebogen in An dieser Veranstaltung hat mir besonders gut gefallen und An dieser Veranstaltung hat mit nicht so gut gefallen eingeteilt 1 Fortbildungsveranstaltungen am GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg Allgemein e Ich h tte gerne mehr davon e Es war einfach toll e Totale berraschung Super die Bewirtung sowie die
218. ern Vorstellung neuer Unterrichtsmethoden Vorstellung einer kompletten Unterrichtsreihe M glichkeit der Auswahl aus mehreren Experimenten Auffrischen experimenteller Kenntnisse Fertigkeiten Selbstst ndiges Durchf hren von Experimenten Kennenlernen sch lerrelevanter Experimente Vermittlung neuer fachlicher Erkenntnisse Thematischer Lehrplanbezug Schulische Integrierbarkeit der Inhalte unw ichtig w ichtig 367 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Beurteilung der besuchten Fortbildung Gesamtdauer der Veranstaltung zu kurz zu lang ausreichend gut optimal Quantit t der Betreuung Gr e der Teilnehmerzahl zu gering zu gro ausreichend gut optimal Beurteilung der Beitr ge Referent Vortrags Medien Schul Begleit weise einsatz bezug material Dipl Chem U Barth 1 60 2 05 1 30 1 40 Bewertungsschl ssel 1 sehr gut 2 gut 3 zufrieden stellend 4 ausreichend 5 schlecht 2 Auswertung der offenen Fragen An dieser Fortbildung hat mir besonders gut gefallen Schulische Integrierbarkeit der Inhalte und Experimente 29100301 29100310 Bereitstellung von Materialien f d Unterrichtseinsatz 29100301 Vielfalt der durchzuf hrenden Experimente 29100302 Vorf hrung der Demo Experimente vor den anderen Teilnehmern 29100302 Viel Praxis 29100303 Verst ndlich erkl rte Experimente 29100303 Das freu
219. ernkompetenzen nach Jahrgansstufe 9 Themenkreis Stoffe Themenkreis Stoffe Jost Grundkenntnisse ber Stoffe Begriffe unterscheiden Reinstoff Stoffgemisch ab 5 Verbindung Element Atom Molek l Aggregatzust nde von Stoffen kennen ab 6 Elemente und Verbindungen sowie chemische Zeichen und Formeln kennen Sauerstoff ab 6 O2 Wasserstoff H2 Stickstoff N2 Kohlenstoff C Wasser H20 Kohlenstoffdioxid CO2 weitere Elemente Verbindungen und ihre Formeln kennen Chemische Reaktionen kennen Wortgleichungen chemischer Reaktionen sowie einzelne ab 7 Formelgleichungen verstehen Aufbau von Atomen kennen Protonen Elektronen Neutronen unterscheiden 9 Grundkenntnisse ber S uren Laugen Salze pH Wert kennen 8 Erd l als fossilen Rohstoff und nachwachsende Rohstoffe sowie ihre Anwendung kennen 9 Grundkenntnisse ber ges ttigte Kohlenwasserstoffe 9 Einblick in Eigenschaften Verwendung und Wiederverwertung von Kunststoffen 9 Bereitschaft entwickeln die Lebensgrundlagen Wasser Luft und Boden zu bewahren ab 6 und mit Rohstoffen und Energie verantwortlich umzugehen Begriff Nachhaltige Entwicklung kennen 9 25 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Eine weitere wichtige Neuerung ist dass es erstmals einen eigenst ndigen Lehrplan f r den M Zug gibt Dennoch ist der vorliegende Lehrplan in seinem Aufbau so angelegt dass ein Wechsel von Regelsch lern in den M Zug
220. erricht Zusammenfassend kann man sagen dass 7 der Schulen kein Fachraum f r die Durchf hrung von Demonstrationsversuchen zur Verf gung steht 12 haben keinen Fachraum der f r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten geeignet ist 85 der erfassten Schulen bieten die M glichkeit zur Durchf hrung von Demonstrationsexperimenten und Sch lerexperimenten was das Vorhandensein entsprechender Fachr ume betrifft A4 Wie beurteilen Sie die Ausstattung Ihrer Schule f r Experimente Neben der Existenz von entsprechenden Fachr umen ist die experimentelle Ausstattung der Schulen von entscheidender Bedeutung f r die M glichkeit zur Durchf hrung von Experimenten im naturwissenschaftliichen Unterricht Bei den Antwortm glichkeiten wurde sowohl hinsichtlich Ausstattung f r Sch ler bzw Demonstrationsexperimente als auch hinsichtlich Ausstattung f r Experimente in Physik bzw Experimente in Chemie differenziert Zu beachten ist bei der Interpretation der Antworten dass mit Hilfe der Befragung lediglich die subjektive Einsch tzung der befragten Lehrkr fte bez glich der Ausstattung ihrer Schule ermittelt werden konnte Obwohl aus diesem Grund keine objektive Aussage ber die Ausstattungen an den Schulen gemacht werden kann werden doch Tendenzen deutlich Au erdem lassen sich Aussagen bez glich der Zufriedenheit der Lehrkr fte mit der ihnen zur Verf gung stehenden Ausstattung treffen 93 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung
221. ersuchungen machen auf berufliche St rken lterer Arbeitnehmer aufmerksam z B planendes Denken synthetisches Denken unterschiedliche Informationen integrieren Diese St rken kommen bei einigen Arbeitsaufgaben mehr bei anderen weniger zur Geltung e Vielfach ist festzustellen dass physische F higkeiten und Anpassungsf higkeit n mlich neue Konzepte begreifen schnelles Lernen Ver nderungen durchf hren neue Technologien akzeptieren Interesse an Training beim lteren Arbeitnehmer abnehmen w hrend die allgemeine Arbeitseffektivit t Verl sslichkeit Flei Pflichtbewusstsein Effektivit t Reflektiertheit interpersonelle F higkeiten Teamf higkeit u a zunehmen Die Aufgezeigten Erkenntnisse bez glich des Lernens im Erwachsenenalter sollten bei der methodischen Planung eines Fortbildungskonzepts ber cksichtigt werden DITTMANN KOHLI u a 1997 S 221 63 2 3 Lehrerfortbildung 2 3 2 Prozessstruktur und Inhalte in der Lehrerfortbildung Lehrerfortbildung umfasst als Teil der Erwachsenenbildung alle Ma nahmen die der Erhaltung und Festigung der Qualifikation ausgebildeter Lehrerinnen und Lehrer dienen MILLER stellt den Prozess der Lehrerfortbildung in folgender Struktur dar Fortbildungsimpul se von au en Freie und institutionelle Angebote Fortbildung als Auffrischung Ak tualisierung Aus bau Festigung von Qualifikationen Basis Qualifikatione
222. es Erw rmen beschleunigt die Reaktion Auswertung Die Sch ler berichten ber ihre Beobachtungen beim Zugeben der S uren zu den verkalkten Gegenst nden Der Kalkbelag l ste sich in Abh ngigkeit von der verwendeten S ure unterschiedlich schnell auf Dabei konnte eine Gasbildung beobachtet werden S uren l sen Kalk auf Dabei entsteht ein Gas Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen In normalem Wasser ist in Abh ngigkeit vom H rtegrad mehr oder weniger viel Calciumhydrogencarbonat Ca HCO gt gel st Beim Erhitzen zerf llt das gel ste Ca HCO gt in Wasser H20 Kohlenstoffdioxid CO und unl sliches CaCO das als sogenannter Kesselstein die Verkalkung der Haushaltsger te bewirkt Ca HCO gt CaCO4 CO2 H20 S uren haben die F higkeit das in Wasser unl sliche Calciumcarbonat CaCO zu l sen und somit die Verkalkung zu beseitigen Als Beispiel die Reaktion von Salzs ure mit Calciumcarbonat CaCO4 2HCI gt CaCl CO2 H20 301 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Schutzbrille va Material e Becherglas 250 ml e PVC Pipetten e 6 Bechergl ser 50 ml e Sasbrenner mit Keramikdrahtnetz Kalkhaltiges Wasser Verd nnte Essigs ure Zitronens ure Ascorbins ure Vitamin C Verd nnte Salzs ure Versuchsdurc
223. es im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Fortbildungskonzepts steht die Erweiterung und Vertiefung fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Kompetenzen im naturwissenschaftlichen Bereich speziell im Fach Chemie Neben diesen prim ren Fortbildungsinhalten werden aber sicher auch Inhalte aus anderen Bereichen ber hrt beispielsweise Strukturierungs und Organisationsf higkeit oder Bereitschaft zum p dagogischen Erfahrungsaustausch 2 3 3 Didaktik und Methodik in der Lehrerfortbildung Aus den bisherigen berlegungen ergeben sich didaktisch methodische Vorgaben die bei Veranstaltungen der Lehrerfortbildung zu beachten sind Die Didaktik und Methodik einer Fortbildungsveranstaltung unterscheidet sich nicht grunds tzlich von den didaktisch methodischen Grunds tzen welche vom schulischen Lernen von Jugendlichen her bekannt sind Da es sich jedoch bei der Zielgruppe um erwachsene Lerner handelt sind die besonderen Voraussetzungen der Erwachsenenbildung zu ber cksichtigen Nicht unerheblich ist zudem dass die Teilnehmer einer Lehrerfortbildung Experten der Didaktik und Methodik n mlich ausgebildete und berufserfahrene Lehrer sind Lebendiges und handlungsorientiertes Lernen stellt insbesondere in der beruflichen Weiterbildung mittlerweile einen wichtigen didaktischen Ansatz dar Dabei werden lebendig und handlungsorientiert gestaltete Lernprozesse als grundlegende Voraussetzung daf r angesehen dass Lernende
224. es oder un bersichtliches Experimentiermaterial Schlecht ausgestattete Schulen oder un bersichtliche Materialsammlungen erh hen den ohnehin gro en Aufwand bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten in erheblichem Umfang Aus diesen Thesen ergaben sich weitere Fragenkomplexe e Welche Einstellungen haben Hauptschullehrkr fte zu Sch lerexperimenten e Wie sch tzen Hauptschullehrer ihre Kompetenzen bez glich Sch lerexperimenten ein e Wie sind die Rahmenbedingungen f r Sch lerexperimente an den Hauptschulen e Was erwarten Hauptschullehrkr fte von Fortbildungsveranstaltungen in Chemie Die Beantwortung der zu diesen Themenstellungen entwickelten konkreten Fragen sollte den Ist Zustand bez glich des Experimentierens im naturwissenschaftlichen Unterricht der Hauptschule aufzeigen Dieser stellt die Ausgangssituation f r die Entwicklung eines Fortbildungskonzeptes dar welches den Lehrkr ften konkrete Hilfestellungen f r den experimentellen Chemieunterricht an der Hauptschule geben will Eine der wichtigsten Voraussetzungen f r den Erfolg eines Fortbildungskonzepts ist die Adressatenbezogenheit Im Rahmen der Befragung sollten deshalb auch die Erwartungen der Lehrkr fte an ein Fortbildungskonzept in Chemie bzw Didaktik der Chemie gekl rt werden 82 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung 3 1 2 Konzeption und Entwicklung der Diagnoseinstrumente Die Planung der Lehrerbefragung bedurfte der
225. es senkrecht in ein Stativ ein Dann gibt man in kleinen Portionen konzentrierte Natronlauge zu Unter heftigem Aufwallen und Ger uschentwicklung reagieren die Substanzen miteinander Die Zugabe wird beendet wenn keine deutliche Reaktion mehr zu erkennen ist Das entstehende Kochsalz setzt sich auf dem Boden des Reagenzglases ab Man dekantiert die L sung vorsichtig ab Fl ssigkeit so abgie en dass der Feststoff im Reagenzglas zur ckbleibt und w scht das zur ckgebliebene Kochsalz 3 mal mit Ethanol oder Brennspiritus einige ml zugeben leicht umschwenken und dekantieren Das gewaschene Kochsalz wird getrocknet und kann auf seine Salzeigenschaften untersucht werden HCI Auswertung Die Sch ler erkennen auf Grund ihres Vorwissens dass aus einer S ure und einer Lauge eine neutrale L sung entstanden ist Zu dem entstehenden Feststoff werden zun chst Vermutungen angestellt die durch weitere Experimente berpr ft werden k nnen Entsorgung Die Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Konzentrierte Salzs ure reagiert mit konzentrierter Natronlauge unter starker Erw rmung exotherme Reaktion zu Kochsalz und Wasser Aus einer konzentrierten tzenden S ure und einer konzentrierten tzenden Lauge entsteht eine neutrale ungef hrliche Salzl sung HCI NaOH gt NaCl H20 Anwendung finden Neutralisationsreaktionen z B bei der Entsorgung von S uren oder Laugen
226. eses Bestreben einen nicht unerheblichen Teil des Gesamtkonzeptes darstellt war von Interesse auf welche Weise das Experimentiermaterial blicherweise aufbewahrt wird Hier waren Mehrfachnennungen bei den Antwortm glichkeiten m glich Das Experimentiermaterial wird in fast allen Schulen zumindest teilweise in Schr nken im Vorbereitungsraum aufbewahrt Zus tzlich bewahrt ca die H lfte der Schulen eine Teil des Experimentiermaterials in Schr nken im Uhnterrichtsraum auf 8 der befragten Lehrkr fte verwenden Boxen in denen das Experimentiermaterial zu einem bestimmten Experiment aufbewahrt wird Aufbewahrung des Experimentiermaterials 94 7 100 0 80 0 60 0 40 0 20 0 0 0 In Schr nken im In Schr nken im In Boxen die das Auf andere Art und Vorbereitungsraum Unterrichtsraum Experimentiermaterial Weise zu einem bestimmten Experiment enthalten Abbildung 3 11 Aufbewahrung des Experimentiermaterials siehe Abschnitt 2 2 5 Experimentelle Ausstattung an den Hauptschulen 96 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Zusammenfassung Fragen zur schulischen Situation Da die Rahmenbedingungen f r Experimente im Unterricht wichtig sind wurde im Bereich A des Fragebogens die schulische Situation der Lehrkr fte untersucht Dazu kann zusammenfassend festgestellt werden e Der berwiegende Teil der befragten Lehrkr fte unterrichtete eine oder zwei Klassen im Fach P C B E
227. est tigten im Allgemeinen die Ergebnisse aus den geschlossenen Fragen Folgende sich aus den Anmerkungen ergebende Punkte wurden bei der Planung des Fortbildungskonzepts besonders ber cksichtigt Zeitmangel bzw berfrachtung des Lehrplans stellt ein Problem dar das vielen Lehrkr ften am Herzen liegt Die zeitaufw ndige Vorbereitung f hrt dazu das im Unterricht selten experimentiert wird Die F chergruppe Physik Chemie Biologie hat bei vielen Lehrkr ften noch nicht die erhoffte Akzeptanz erreicht kritisiert wird vor allem die verminderte Stundenzahl und damit der geringere Stellenwert im naturwissenschaftlichen Bereich 133 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 6 Folgerungen aus den Ergebnissen der Erhebung Die Befragung der Lehrkr fte wurde mit dem Ziel durchgef hrt Anhaltspunkte f r die adressatengerechte Planung eines Fortbildungskonzepts f r Lehrkr fte an der bayerischen Hauptschule zu erhalten Die wichtigsten in dieser Hinsicht relevanten Ergebnisse der empirischen Erhebung lassen sich wie folgt zusammenfassen e Die Ergebnisse bez glich der Ausstattung f r Experimente sind erwartungsgem sehr heterogen Die Ausstattung f r Physik wird durchg ngig besser bewertet als die f r Chemie Ebenso beurteilen die Lehrkr fte die Ausstattung f r Demonstrations experimente fast durchgehend besser als die f r Sch lerexperimente ber die H lfte der Befragten bewerten die Ausstattung f r Sc
228. et werden e Eine Belastung der Umwelt muss weitm glichst vermieden werden Beim Experimentieren kann es u a zu folgenden Gef hrdungen kommen e Verletzungen der Augen durch Glassplitter hei e Fl ssigkeiten oder tzende Chemikalien e Verbrennungen z B beim Umgang mit dem Laborbrenner e Verbr hungen durch siedendes Wasser e Ver tzungen der Haut durch S uren oder Laugen e Schnittwunden durch unsachgem en Umgang mit Glasger ten Diese Gefahren lassen sich jedoch weitgehend reduzieren bzw ausschlie en wenn man die im Folgenden beschriebenen Experimentierregeln beachtet Als wichtige Grunds tze sollten stets gelten e Sicherheit hat stets Vorrang e M glichst ungef hrliche Experimente ausw hlen 281 10 2 Anhang Begleitmaterial Experimentierregeln 282 Auf Sicherheit achten Schutzbrille tragen Erste Hilfe Kasten Branddecke Augenwaschflasche bereithalten Vorsicht beim Umgang mit dem Laborbrenner lange Haare zusammenbinden Brenner sofort ausdrehen wenn er nicht mehr ben tigt wird Chemikalien niemals in Lebensmittelgef e geben Chemikalien nur in ordnungsgem beschrifteten Gef en aufbewahren Pr fen ob das Experiment auch mit ungef hrlicheren Chemikalien durchzuf hren ist Versuche mit m glichst kleinen Substanzmengen durchf hren Glasrohre vor dem Einstecken in Gummistopfen anfeuchten Gummistopfen und Glasger te auseinandernehmen sie verkleben sonst miteinander Fe
229. experimenten 60 0 51 4 50 0 40 0 35 2 30 0 20 0 11 3 10 0 nr 0 0 2 1 0 0 trifft v llig zu trifft ziemich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 17 Aussage 14 Das mit den Boxen vorgegebene Material beschr nkt den Wert von Sch lerexperimenten In diesem Zusammenhang soll noch einmal betont werden dass es aus didaktischer Sicht sicherlich den Idealfall darstellt wenn die Sch ler selbstst ndig und eigenverantwortlich das sich aus ihrer Planung ergebende Experimentiermaterial zusammenstellen Es muss jedoch bedacht werden in welchem Umfang diese Variante an der Hauptschule durchf hrbar ist Aus diesem Blickwinkel erscheint es gewinnbringender die Sch ler mit gewissen Hilfestellungen an das Experimentieren heranzuf hren als g nzlich auf Sch lerexperimente zu verzichten weil die Sch ler die H chstform nicht leisten k nnen Zudem ist zu bedenken dass das Beharren auf idealtypischem selbstst ndigem Planen und Experimentieren seitens der Fachdidaktik von denjenigen Lehrkr ften als Ausrede missbraucht werden kann die Sch lerexperimenten aus hier nicht zu diskutierenden Gr nden ablehnend gegen berstehen vgl BAUER 1975 S 156 162 RIDDER 1992 S 30 33 5 was auch an der mangelnden naturwissenschaftlichen Ausbildung in der Grundschule liegt 198 5 3 Ergebnisse der Evaluation Schriftliche Anm
230. experiments im Fach Chemie In H rtel H Zur Didaktik der Physik und Chemie Schr del Hannover 1979 S 189 WENZEK K Zur Lernwirksamkeit von Sch lergruppenversuchen und Lehrerdemonstrationsversuchen M nster 1970 WENZEL H Unterricht und Sch leraktivit t Probleme und M glichkeiten der Entwicklung von Selbststeuerungsf higkeiten im Unterricht Weinheim 1987 WICKE R E Lehrerfortbildung leicht gemacht M nchen 2000 WIRSING G KLEIN A BARTHEL H Das Experiment im Chemieunterricht Methodische Beitr ge zum Unterricht im Fach Chemie Berlin Ost 1968 WITZENBACHER K Handlungsorientiertes Lernen in der Hauptschule Anregungen und Beispiele f r einen hauptschulgem en Unterricht Ansbach 1985 WOEST V Methode Berater oder Experte Die F rderung naturwissenschaftlichen Lernens durch die Rolle der Lehrperson NiU Chemie 14 2003 Nr 76 77 S 89 92 WOLF W G BEL LEHNERT U CHROUST P Lehrerfortbildung in Hessen Eine empirische Bestandsaufnahme aus Lehrersicht Marburg 1997 231 9 Verzeichnis der Abbildungen 9 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Abb Abb Abb Abb Abb Abb Tab Tab Tab Abb Abb Tab Abb Abb Tab Tab Abb Abb Abb Tab Abb Abb Abb Abb Abb 232 2 1 2 2 2 3 2 4 2 1 2 2 2 3 2 5 2 6 2 4 2 7 2 8 2 5 2 6 2 9 2 10 2 11 2 7 2 12 3 1 3 2 a 3 2 b 3 3 Zielsetzung Staatsexamen
231. f hlen Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung nur schwer zu finden ist ebenfalls eine Aussage die von den Kollegen sehr unterschiedlich bewertet wird 112 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung naturgem in Abh ngigkeit davon wie die Sammlung an der Schule an der sie unterrichten beschaffen ist Dementsprechend erreicht die Bewertung der Aussage B5 9 mit einer Standardabweichung von 1 26 den h chsten Wert bei Frage B5 Eine signifikante Korrelation der Ausstattung mit anderen Fragen z B H ufigkeit des Experimentierens konnte nichtgefunden werden Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft nur schwer zu finden 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu ZU Abbildung 3 26 Aussage B5 9 Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft nur schwer zu finden Aus dem Antwortverhalten lassen sich zwei m gliche Folgerungen ableiten e Die Sammlungen an den Schulen sind sehr unterschiedlich beschaffen was das Finden von Material f r Sch lerexperimente anbelangt e Die Kollegen kennen sich in den Sammlungen sehr unterschiedlich gut aus In jedem Fall gibt es einen relativ gro en Anteil von Lehrkr ften die Probleme haben das Material f r Sch lerexperimente in der Sammlung zu finden Diese Problema
232. f r die Transparenz von Erl uterungen genannt Andererseits wurde ja gerade diese Methode gew hlt um 1 den Teilnehmern eine Mitgestaltungsm glichkeit bei der Veranstaltung zu geben und sie dadurch nochmals vermehrt in die Rolle eines aktiv Gestaltenden zu bringen und 2 ihnen Gelegenheit zu geben das Demonstrieren von Experimenten und das gleichzeitige Erkl ren von mit dem Experiment in Zusammenhang stehenden Sachverhalten auszuprobieren bzw einzu ben Zusammenfassend kann gesagt werden dass die Fortbildungsveranstaltung von den Teilnehmern als gelungen angesehen bzw als konkrete Hilfe f r den zuk nftigen PCB Unterricht eingestuft wurde 4 3 2 Halbt gige Fortbildungsveranstaltung Seminartag f r Hauptschulseminare Chemie Experimente im PCB Unterricht Organisation Die Ausschreibung dieser Veranstaltung erfolgte per eMail ber den f r die Seminararbeit zust ndigen Schulrat an der Regierung f r Mittelfranken Dieser leitete die Ausschreibung an die Seminarleiter weiter die sich mit ihrem Seminar direkt beim Kursleiter anmelden konnten Im Rahmen dieser Arbeit wurden am GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg drei Seminartage angeboten am 11 11 2003 am 22 04 2004 sowie am 29 04 2004 Teilnehmerkreis An diesen Veranstaltungen nahmen Lehramtsanw rter f r das Lehramt an Hauptschulen aus dem Regierungsbezirk Mittelfranken mit ihren Seminarleitern sowie Lehramtsanw rter f r das Lehram
233. f Grund des aus p dagogischen Erw gungen u erst sinnvollen Klassenlehrerprinzips ein sehr hoher Prozentsatz der Hauptschullehrkr fte die F chergruppe Physik Chemie Biologie unterrichten muss ergibt sich ein eklatanter Fortbildungsbedarf im naturwissenschaftlichen Bereich Dieser hohe Bedarf an Fortbildungsveranstaltungen f r Hauptschullehrkr fte im naturwissen schaftlichen Bereich ist jedoch ebenfalls keineswegs neu MOTHES fordert 1967 in einer Resolution die auf einer schulp dagogischen Tagung in G ttingen von 100 Teilnehmern aus der ganzen Bundesrepublik verabschiedet wurde Die Einrichtungen der Lehrerfortbildung sind personell und sachlich so zu f rdern dass sehr beschleunigt und tiefgr ndig ein gro er Teil der Volksschullehrerschaft zus tzlich bef higt und ermutigt werden kann einen erfolgreichen Naturlehreunterricht zu erteilen Il Phase In der Il Phase ihrer Ausbildung lernen die zuk nftigen Hauptschullehrer die Unterrichtspraxis intensiv kennen An drei Tagen in der Woche hospitieren sie 9 Unterrichtsstunden bei einer erfahrenen Lehrkraft 6 Stunden unterrichten sie bereits eigenverantwortlich in den studierten F chern mit Ausnahme von Deutsch und Mathematik Die brigen 2 Tage der Woche besuchen sie ein Seminar das die didaktische Ausbildung der Universit t weiterf hren sowie die Lehramtsanw rter vor allem praxisorientiert auf den Beruf vorbereiten soll Im Rahmen dieser Seminartage sollen m
234. fel Ihr habt einen Modellversuch beobachtet erkl ren den Begriff Modellversuch Bezug zur Wirklichkeit 336 10 3 Anhang Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit Zeit Artikulation Unterrichtsverlauf 8 15 Versuchs Jetzt m ssten wir halt wissen ob im Versuch wirklich Saurer Regen entstanden ist z B Wir m ssen den pH Wert messen pH Wert messen Wir wollten doch wissen ob Saurer Regen entstanden ist erkl ren den Begriff oH Wert Hilfsimpuls Ihr kennt M glichkeiten wie ihr den pH Wert bestimmen k nnt nennen M glichkeiten wie der pH Wert gemessen werden kann und erkl ren diese kurz h ngt Wortkarte Wir planen sowie entsprechende Plakate an die Tafel Wir bestimmen also den pH Wert des Wassers aus dem Modellversuch Zeigt Becherglas Sch ttet eingesetztes reines Wasser in ein Becherglas zeigt Becherglas mit Regenwasser Dieses Regenwasser habe ich in N rnberg aufgefangen u ern sich jeweils 8 22 Versuchs Eure Aufgabe ist es durch Bestimmung des pH Werts durchf hrung das reine Wasser das Wasser aus dem Versuch und das Regenwasser zu vergleichen Zeigt Arbeitsauftrag auf Folie liest vor wiederholt den Arbeitsauftrag mit eigenen Worten holen sich das Versuchsmaterial und f hren die Messungen in arbeitsteiliger Gruppenarbeit durch berwacht die Versuchsdurchf hrung und hilft den Sch lern bei Probleme
235. g des Menschen Stoffe im Alltag und in der Technik S uren und Laugen Salze Die Tabellen 2 2 sowie 2 3 zeigen beispielhaft die Bausteine Grundwissen und Kernkompetenzen nach der Jahrgangsstufe 9 f r Themen bergreifende naturwissenschaftliche Denk und Arbeitsweisen sowie den Themenkreis Stoffe 24 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Tabelle 2 2 Grundwissen und Kernkompetenzen nach Jahrgansstufe 9 Themenkreis bergreifende naturwissenschaftliche Denk und Arbeitsweisen Themenkreis bergreifendenaturwissenschaftliche Denk und Arbeitsweisen de Denkweisen kennen und verstehen Experimentieren als eine grundlegende Form naturwissenschaftlicher ab 5 Erkenntnisgewinnung Modellbildung und vorstellungen ab 5 Einblick in einfache Systeme ab 7 Arbeitsweisen kennen und nach Anleitung anwenden Betrachten Beobachten Untersuchen einfache Versuche und Experimente ab 5 Verfahren kennen und anwenden um Tiere und Pflanzen zu bestimmen ab 5 unter Anleitung mikroskopieren ab 6 naturwissenschaftliches Informationen aus verschiedenen Quellen entnehmen ab 5 verarbeiten und pr sentieren ausgehend von einer naturwissenschaftlicher Themenstellung projektorientiert arbeiten ab5 Sicherheitsbestimmungen kennen und beachten ab 5 Entdecker und Forscher aus den Naturwissenschaften kennen ab 7 Tabelle 2 3 Grundwissen und K
236. g einer Fortbildungsveranstaltung angesehen werden k nnen e Betrachten die Fortbildungsteilnehmer die besuchten Veranstaltungen mit einigem zeitlichen Abstand als eine Hilfe f r ihren Unterricht e Wurden Experimente aus den Fortbildungen im Unterricht tats chlich eingesetzt Wenn ja welche Experimente wurden eingesetzt e Welche Anmerkungen haben die Teilnehmer noch zu den besuchten Veranstaltungen Die Frageb gen wurden von den Teilnehmern teils per eMail teils auf herk mmliche Weise beantwortet Insgesamt wurden 37 Frageb gen beantwortet Auf Grund der geringen Stichprobengr e l sst sich nur eine grobe Absch tzung vornehmen Die Auswertung der Fragestellung ob die Teilnehmer die besuchten Fortbildungen nach einigem zeitlichen Abstand als eine tats chliche Hilfe f r ihren t glichen Unterricht betrachten brachte sehr erfreuliche Ergebnisse vgl Abbildung 5 18 88 der Teilnehmer die den Fragebogen beantwortet haben betrachten die besuchte Fortbildung auch nach einigem zeitlichen Abstand als eine Hilfe f r ihren Unterricht Auch wenn diese Zahlen auf Grund der geringen Stichprobengr e sowie anderer m glicher Fehlerquellen mit Vorsicht zu betrachten sind zeigt sich doch tendenziell dass die Fortbildung zumindest f r einen betr chtlichen Teil der Lehrkr fte hilfreich war siehe Anhang Abschnitt10 1 Beispielsweise k nnte ein Fehler darin liegen dass vor allem diejenigen Teilnehmer d
237. gaben des Fragebogens Der Fragebogen war in 4 Themenbereiche unterteilt Fragen zur schulischen Situation Fragen zum Unterricht Fragen zu Aus und Weiterbildung oom gt Fragen zur Person 3 2 1 FRAGEN ZUR SCHULISCHEN SITUATION A In diesem ersten Teil des Fragebogens sollten die Rahmenbedingungen der Lehrkr fte an ihren Schulen bez glich Experimenten in der F chergruppe P C B untersucht werden Von Interesse war der Umfang des P C B Unterrichts der einzelnen Lehrkraft die Klassenst rken die Ausstattung der Schulen mit Fachr umen und Material sowie die Art und Weise der Aufbewahrung des Experimentiermaterials Dieser Bereich des Fragebogens bestand aus folgenden 5 Fragen A1 In welchem Umfang unterrichteten Sie P C B im vergangenen Schuljahr A2 In welchen Jahrgangsstufen unterrichteten Sie P C B im vergangenen Schuljahr wie gro waren hierbei die Klassenst rken A3 Gibt es an Ihrer Schule Fachr ume f r P C B A4 Wie beurteilen Sie die Ausstattung Ihrer Schule f r Experimente A5 Wie wird in Ihrer Schule das Experimentiermaterial aufbewahrt 88 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung A1 In welchem Umfang unterrichteten Sie P C B im vergangenen Schuljahr Die 189 Lehrkr fte die sich an der Befragung beteiligten unterrichteten im Schuljahr 2000 2001 226 Klassen in der F chergruppe P C B Dies entspricht durchschnittlich 1 19 Klassen pro Lehrkraft Abbildung 3 4 zeigt die prozentuale Verteilung d
238. ge B5 5 Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen erreicht daher auch mit einem Mittelwert von 4 05 die dritth chste Zustimmung bei Frage B5 Sch lerexperimente sind eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 29 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 23 Aussage B5 6 Sch lerexperimente sind eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten 110 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Nicht ganz so berzeugt zeigten sich die an der Befragung beteiligten Lehrkr fte dass Sch lerexperimente eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten darstellen Die F lle der Lernstoffs als Hinderungsgrund f r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten wird bei Gespr chen mit Hauptschullehrkr ften sehr h ufig an erster Stelle genannt Dass derartige berlegungen bei vielen Lehrkr ften eine Rolle spielen zeigt auch Abbildung 3 24 Durch die F lle des Lernstoffs bleibt zu wenig Zeit f r Sch lerexperimente 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 24 Aussage B
239. gl Klippert 2000 S 35 50 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Unterricht bedeutet also einerseits vertraut sein mit Makromethoden andererseits ist das Beherrschen vielf ltiger Mikromethoden daf r Voraussetzung Intensives ben Reflexion und Routinebildung sind unabdingbar bez glich der Methoden um EVA realisieren zu k nnen Die Methoden k nnen nach Mikro und Makromethoden unterschieden werden Tabelle 2 6 Mikromethoden und Makromethoden Methodenkompetenz Vertraut sein mit zentralen Beherrschung elementarer Beherrschung elementarer Makromethoden Lern und Arbeitstechniken Gespr chs und Kooperationstechniken Gruppenarbeit Lesetechniken Freie Rede Planspiel Markieren Stichwortmethode Metaplanmethode Exzerpieren Rhetorik Sprach Fallanalyse Strukturieren Vortragsgestaltung Probleml sendes Vorgehen Projektmethode Leittextmethode Sch lerreferat Facharbeit Unterrichtsmethodik Feedback Methoden Nachschlagen Notizen machen Karteif hrung Protokollieren Gliedern Ordnen Heftgestaltung Visualisieren Darstellen Bericht schreiben Arbeitsplanung Arbeit mit Lernkartei Mnemo Techniken Arbeitsplatzgestaltung Fragetechniken Pr sentationsmethoden Diskussion Debatte Aktives Zuh ren Gespr chsleitung Gespr chsf hrung Zusammenarbeiten Konfliktmanagement Metakommunikation Makromethoden Mikromethoden Die Methoden we
240. glichst alle Schulf cher welche die Hauptschullehrer in der Regel ja sp ter einmal unterrichten m ssen behandelt werden Vergleicht man die Anzahl der in Frage kommenden F cher die zur Verf gung stehenden Seminartage sowie die vielen brigen und auch sinnvollen und notwendigen Aktivit ten wie Unterrichtsmitschauen Hospitationen bei anderen Schultypen Ausbildung in Schulrecht usw wird deutlich dass f r das einzelne Unterrichtsfach in der Regel nur ein bis zwei Seminartage zur Verf gung stehen 18 MOTHES 1968 S 169 31 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Das bedeutet dass diejenigen zuk nftigen Lehrer die das Fach Chemie w hrend ihres Universit tsstudiums nicht gew hlt haben auch in der Il Phase der Ausbildung nur sehr wenig Gelegenheit haben sich auf diesem Gebiet Wissen anzueignen Hinzu kommt dass nicht jeder Seminarleiter Experte im Bereich der Naturwissenschaften bzw im Fach Chemie sein kann woraus sich deutliche Unterschiede zwischen einzelnen Studienseminaren ergeben Zusammenfassend kann daher gesagt werden dass ein gro er Anteil der Hauptschullehrer mit einer u erst geringen fachlichen und didaktischen Ausbildung im Bereich Chemie bzw im Bereich Physik Chemie Biologie in den Berufsalltag entlassen wird um dann auch eben diese F cher unterrichten zu m ssen Dies macht den enormen Fortbildungsbedarf in diesem Bereich deutlich Der Hauptschullehrer im
241. gruppe Physik Chemie Biologie Sch ler sollten durch eigenes Experimentieren im Unterricht erfahren dass es Schwei kosten kann eine Apparatur oder einen Reaktionsablauf zur Erreichung eines gesicherten Befundes zu optimieren Auch dieser Aspekt ist in Hinblick auf die Lebensumst nde vieler Sch ler der Hauptschule von besonderer Bedeutung Abbildung 2 9 einen Einsatz von Sch lerexperimenten in Beziehung zu den vier Feldern der Allgemeinbildung dar stellt m gliche Begr ndungen f r Sch lerexperimente f rdern 4 y Motorische F higkeiten Selbstbewusstsein Kooperations f higkeit Lernen durch Eigent tigkeit Sinnentnehmendes Lesen Reflexionsf higkeit Kritikf higkeit Entdeckendes Lernen Beobachten Protokollieren Genauigkeit Kommunikations f higkeit Motivation Folgern Ausdauer Konfliktl sungs f higkieit Probleml sendes Arbeiten Neugier Methodische Kompetenzen Personale Kompetenzen Soziale Kompetenzen Inhaltliches Basiswissen ALLGEMEINBILDUNG Abbildung 2 9 Zuordnung von Begr ndungen f r einen Einsatz von Sch lerexperimenten zu Feldern des Allgemeinwissens vgl Abschnitt 2 1 3 zu einer modernen Definition von Allgemeinbildung vgl BUNDESMINISTERIUM F R BILDUNG UND FORSCHUNG 1998 S 148 55 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik C
242. gsveranstaltungen bei denen die Teilnehmer nach einem relativ knapp gehaltenen informativen Teil zu fachlichen Grundlagen sowie Sicherheits und Entsorgungsfragen vor allem aktiv Experimente durchf hrten und sich mit den chemischen Vorg ngen auseinander setzten Als fachliche Themenbereiche wurden Oxidation und Verbrennung sowie S uren Laugen und Salze aus den Jahrgangsstufen 7 und 8 sowie Experimente mit Supermarktprodukten ausgew hlt Fortbildungsveranstaltungen f r Hauptschullehrkr fte im Fach Chemie wurden im Rahmen dieser Arbeit sowohl f r die zweite Ausbildungsphase als auch auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern angeboten Die Veranstaltungen stie en durchweg auf eine gro e Resonanz und waren meist schnell ausgebucht W hrend der Veranstaltungen zeigten sich die Teilnehmer sehr interessiert vor allem die praktische Durchf hrung der Experimente wurde mit gro er Motivation betrieben Besonders gute Erfahrungen bez glich der Effektivit t des Lernens sowohl der experimentiertechnischen als auch der fachwissenschaftlichen Inhalte wurden gemacht wenn die Teilnehmer zun chst in Kleingruppen Experimente vorbereiteten und sie anschlie end dem Plenum vorstellten Die selbstt tige Durchf hrung sehr vieler einzelner Experimente an einem Fortbildungstag berforderte die Teilnehmer zum Teil hier empfiehlt es sich weniger ausgew hlte Experimente durchzuf hren diese aber verst rkt bez glich des chemische
243. gt werden Dabei ist nat rlich von besonderem Interesse mit welcher H ufigkeit die Lehrkr fte g ngige Unterrichtsmethoden in ihrem Unterricht einsetzen Vorgegeben wurden den befragten Lehrkr ften sechs Unterrichtsmethoden die sie mit den Argumenten h ufig manchmal bzw nie bez glich des Einsatzes in ihrem Unterricht belegen sollten e Frontalunterricht e Handlungsorientierter Unterricht ohne Experimente e Unterricht mit Demonstrationsexperimenten e Probleml sender Unterricht mit Sch lerexperimenten e Lernzirkel mit Sch lerexperimenten e Freiarbeit Frontalunterricht ist nach wie vor auch in der F chergruppe P C B die beliebteste und am h ufigsten eingesetzte Form des Unterrichts 59 der Befragten gaben an ihn h ufig zu praktizieren Unterricht mit Demonstrationsexperimenten wird von 28 der 3 vgl KLIPPERT 1994 Der Begriff Unterrichtsmethoden wurde hier im weitesten Sinn verwendet um den Fragebogen so zu gestalten dass Missverst ndnisse m glichst minimiert werden 99 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Befragten h ufig eingesetzt Handlungsorientierter Unterricht ohne Experimente wird von 16 der Befragten probleml sender Unterricht mit Sch lerexperimenten von nur 10 der befragten Lehrkr fte h ufig eingesetzt wird Immerhin 70 der Befragten geben an probleml senden Unterricht mit Sch lerexperimenten manchmal durchzuf hren ca 20 tun dies nie Betrachtet m
244. h Verst ndlichkeit und Pr gnanz der Fragen gegeben Unter Ber cksichtigung dieser R ckmeldungen wurde der Fragebogen berarbeitet und in seine endg ltige Form gebracht 4 vgl INGENKAMP 1995 S 71 75 5 siehe Anhang 86 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung 3 1 3 Durchf hrung der Erhebung Organisation Die Lehrerbefragung wurde dankenswerter Weise von der Regierung von Mittelfranken mit Schreiben Nr G5 5009 24 01 vom 27 09 2001 genehmigt und an 30 Hauptschulen der Schulamtsbezirke Stadt N rnberg Landkreis N rnberger Land sowie Landkreis Rotn des Regierungsbezirks Mittelfranken durchgef hrt Die Frageb gen wurden im November 2001 ber die Schul mter an den beteiligten Schulen verteilt Die Teilnahme an der Befragung war v llig freiwillig Die ausgef llten Frageb gen wurden von den Schulen direkt anonym zur ckgeschickt eine Zuordnung zu den Schulamtsbezirken war jedoch m glich R cklauf Von den 450 ausgegebenen Frageb gen wurden 189 Frageb gen ausgef llt zur ckgeschickt Das entspricht einem R cklauf von 42 was einen durchaus befriedigenden Wert darstellt beantwortet 42 nicht beantwortet 58 Abbildung 3 3 R cklauf der Frageb gen 87 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Im Folgenden werden die Ergebnisse der Lehrerbefragung vorgestellt und interpretiert Die Reihenfolge orientiert sich dabei an den Vor
245. h ler f llen in je 2 Bechergl ser etwas Zink Eisensp ne bzw Magnesium und geben jeweils zu einem Metall verd nnte Salzs ure bzw verd nnte Schwefels ure Die Beobachtungen werden notiert B Die Sch ler geben in einem Erlenmeyerkolben zu etwas Zink ca 10 ml verd nnte Salzs ure und setzen rasch ein Gasableitungsrohr mit Reagenzglas auf Mit dem aufgefangenen Wasserstoff wird die Knallgasprobe durchgef hrt Das Reagenzglas muss stets mit der Offnung nach unten gehalten werden da sonst der leichte Wasserstoff nach oben entweicht Auswertung Die Metalle l sen sich in den S uren mit unterschiedlich starker Gasentwicklung Bei der Knallgasprobe ist ein leichter Knall bzw ein Pfeifen zu h ren was das Gas als Wasserstoff identifiziert S uren reagieren mit unedlen Metallen wie z B mit Zink oder Eisen Bei dem dabei entstehenden Gas handelt es sich um Wasserstoff Entsorgung Die Metalle werden durch filtrieren abgetrennt die fl ssigen Abf lle werden in den Beh lter f r S ureabf lle gegeben Erl uterungen Bei der Reaktion von S uren mit unedien Metallen wie Zink Eisen oder Magnesium handelt es sich um eine Redox Reaktion Die Metalle geben Elektronen an die Wasserstoffionen der S ure ab Die elementaren Metalle werden also zu positiv geladenen lonen Kationen oxidiert die Wasserstoffionen zu elementarem Wasserstoff reduziert Das Wasserstoffgas entweicht die Metall Kationen und die S ure Anionen bilden
246. h lerexperimente Chemie mit mangelhaftoder sehr mangelhaft e Die Lehrkr fte stufen die F chergruppe P C B als durchaus wichtig ein e Der Frontalunterricht ist die am h ufigsten praktizierte Unterrichtsform w hrend sch leraktivierende Unterrichtsmethoden nicht die ihnen zustehende Bedeutung einnehmen e Sch lerexperimente werden deutlich seltener durchgef hrt als Demonstrations experimente ber die H lfte der Lehrkr fte l sst Sch ler nur zweimal im Halbjahr oder noch seltener selbst experimentieren e Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten haben 71 der Lehrkr fte ein bevorzugtes Fach aus der F chergruppe P C B Nur 7 der Lehrkr fte bevorzugen Chemie Dies l sst den Schluss zu dass in Chemie kaum Sch lerexperimente durchgef hrt werden e Aus den Bewertungen der Lehrkr fte bez glich Aussagen zu Sch lerexperimenten kann geschlossen werden dass den Lehrkr ften der Wert von Sch lerexperimenten durchaus bewusst ist sie Ihre Sch ler in der Lage sehen Sch lerexperimente durchzuf hren die Lehrkr fte den Aufwand zur Vor und Nachbereitung als sehr hoch einsch tzen sich die Lehrkr fte durch schlechte Rahmenbedingungen an der Durchf hrung von Sch lerexperimenten gehindert sehen 134 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung e Lehrkr fte f hlen sich auf ihren Beruf vor allem f r die Durchf hrung von Experimenten nicht hinreichend vorbereitet Dabei schneidet die Il Phase i
247. h ngen insbesondere davon ab dass e das Ziel und die intendierten Konsequenzen der Befragung klar und den Lehrkr ften bekannt sind e der Zweck der Befragung glaubhaft ist e die Inhalte der Befragung den Lehrern ein Anliegen sind e der Inhalt verst ndlich ist also Typisches erfragt und m glichst konkret formuliert wird e die Gliederung berschaubar ist e die Fragen verst ndlich und eindeutig formuliert sind e der Beantwortungsma stab angemessen und m glichst einheitlich skaliert ist e der Fragebogen nicht zu umfangreich ist F r die Konstruktion des Fragebogens wurden weiterhin folgende Regeln bez glich Inhalt und Form festgelegt e Die Fragen werden zu Themenbereichen zusammengefasst e Der Fragebogen soll in weniger als 10 Minuten zu beantworten sein Inhalte und Inhaltsbereiche des Fragebogens Gem der Zielsetzung der Lehrerbefragung sollten folgende Fragenkomplexe untersucht werden e Welche Einstellungen haben Hauptschullehrkr fte zu Sch lerexperimenten e Wie sind die Rahmenbedingungen f r Sch lerexperimente an den Hauptschulen e Wie sch tzen Hauptschullehrer ihre Kompetenzen bez glich Sch lerexperimenten ein e Wie oft lassen Hauptschullehrkr fte Sch lerexperimente durchf hren e Wie sch tzen Hauptschullehrer die Qualit t ihrer Ausbildung in I und Il Phase ein e Was erwarten Hauptschullehrkr fte von Fortbildungsveranstaltungen in Chemie vgl B GEL ROSENSTIEL 1999 S 9
248. haftlicher Beobachtung erst dann wenn mit bestimmten Fragestellungen oder Zielsetzungen beobachtet wird Die Beobachtung im Rahmen dieser Arbeit wird als nicht standardisierte teilnehmende anekdotische Beobachtung durchgef hrt Keinesfalls sollen durch die Beobachtung Informationen zu einzelnen Fortbildungsteilnehmern erhalten werden Ziel der Beobachtung ist es vielmehr Aufschl sse ber die Wirkung der w hrend der Fortbildung eingesetzten Methoden sowie der Fortbildungsinhalte auf die Fortbildungsteilnehmer zu erhalten ROTH 1978 S 80 vgl INGENKAMP 1995 S 53 3 vg INGENKAMP 1995 S 57 182 5 2 Entwicklung der Diagnoseinstrumente 183 Dazu wurden im einzelnen folgende Fragestellungen formuliert e Sind die Teilnehmer motiviert selbst Experimente durchzuf hren e Wie arbeiten die Teilnehmer in der Gruppe zusammen e Unterst tzen sich die Teilnehmer gegenseitig beim Experimentieren e Bilden sich innerhalb der Gruppe bestimmte Rollen z B Experimentator Zuschauer heraus e Sind die Versuchsanleitungen verst ndlich oder ben tigen die Teilnehmer zus tzliche Hilfe e Wie ist die Atmosph re w hrend der Fortbildung e Wie verl uft die Fortbildung bez glich der Organisation F r die Beobachtung wurde ein entsprechender Beobachtungsbogen entworfen und die Beobachtungen sofort im Anschluss an die Veranstaltung notiert Auswertungsgespr ch und schriftliche Befragung direkt im Anschluss an die Vera
249. haftliicher Sachverhalte sowie dem Ziehen von Schl ssen aus Texten Besonders bemerkenswert erscheint den Autoren der relativ gro e Abstand des unteren Leistungsbereichs zum internationalen Durchschnitt PRENZEL u a stellen im Bericht ber PISA 2000 fest Allerdings scheint die Zuordnung der Sch lerinnen und Sch ler auf die unterschiedlichen Schulformen nicht mit einem spezifischen F rderansatz verbunden zu sein Der internationale Vergleich zeigt dass in Deutschland insbesondere die Sch lerinnen und Sch ler im unteren Leistungsbereich kaum mehr eine f rderliche Entwicklungsumgebung vorfinden die in anderen L ndern offensichtlich durchaus gegeben ist Neben unterrichtsorganisatorischen Ma nahmen bedarf es einer didaktischen Umorientierung in Richtung auf einen st rker problem und anwendungsorientierten Unterricht 37 OECD 1999 S 60 38 Ygl PRENZEL u a 2001 3 PRENZEI u a 2001 S 239 41 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Als Ursachen f r die im internationalen Vergleich schlechten Leistungen der deutschen Sch ler im naturwissenschaftlichen Bereich werden genannt e Selektivit t des dreigliedrigen Schulsystems die nicht mit schulartspezifischen didaktischen Konzeptionen bzw F rderma nahmen verbunden scheint e die mangelnde gesellschaftliche Wertsch tzung der Naturwissenschaften e der relativ geringe Stellenwert der naturwissenschaftlichen F cher innerh
250. handene Struktur und Vernetzung im Gehirn ist die entscheidende Bedingung daf r was und wie man lernt Die Neurobiologie unterstreicht auch die Bedeutung emotionaler Faktoren f r den Lernerfolg Der Unterricht in der Hauptschule bevorzugt das induktive Vorgehen Er geht von Problemen aus der Alltagswelt der Sch ler oder von anregenden Fragestellungen aus Dadurch ist konstruktives und kumulatives Lernen das an das Vorwissen ankn pft m glich Durch das Verwenden von Beispielen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler wird die Motivation der Sch ler gest rkt und der Bezug zwischen Lernstoff und Lebenswelt verdeutlicht Demnach ist nach Befunden der konstruktivistischen Lerntheorie entscheidend f r wirksame und motivierende Lernprozesse die individuelle mentale Aktivit t und die individuelle kognitive Konstruktionsleistung der Sch ler Diese Erkenntnis spricht f r die Bedeutung und den praktischen Nutzen probleml senden Experimentierens Sch ler die erfolgreich lernen und behalten wollen m ssen m glichst oft und m glichst versiert zu Konstrukteuren von Erkenntnis und Probleml sungsmustern werden Sie m ssen immer wieder angeregt und angeleitet werden den Lernstoff in methodisch durchdachter Weise zu ordnen und so zu organisieren dass sich einpr gsame Strukturen und Handlungsabl ufe ergeben die eine l ngerfristige Verankerung des Gelernten gew hrleisten Damit diese Leistung von den Sch lern erbracht werden kann m ss
251. hemie Biologie Auch unter Motivationsgesichtspunkten kommt dem Sch ler Experiment gerade im naturwissenschaftlichen Unterricht der Hauptschule eine zentrale Bedeutung zu AEBLI betont dass im durchschnittlichen Unterricht das Handeln zu kurz kommt dass Erkenntnisse zuerst einmal durch Suchen und Forschen durch Beobachten und Nachdenken gewonnen werden m ssen Man kann sich Vorstellungen und Begriffe nicht in fertiger Form einverleiben Man muss sie nachschaffen nachkonstruieren Nur dann sind sie etwas wert Dem Begriff geht das Begreifen voraus der Einsicht das Einsehen Sch lerexperimente bieten geradezu ideale M glichkeiten diese Forderungen zu verwirklichen BRUNER hat wiederholt darauf hingewiesen dass die Sch ler durch handlungsorientierten Unterricht Handlungskompetenzen aufbauen durch die eine ausgesprochen tragf hige Kompetenz Motivation entsteht Die Sch ler wissen wie sie an Probleme und Aufgaben herangehen m ssen und k nnen daher mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einem Erfolg ihrer Bem hungen rechnen was sehr motivierend wirkt Derjenige Sch ler der sich selbst als Subjekt und Verursacher von Lernprozessen begreifen kann ist in der Regel wesentlich motivierter als derjenige Sch ler der den Unterricht nur passiv und mehr oder weniger widerwillig ber sich ergehen l sst Dennoch kommt Sch lerexperimenten wie schon NENTWIG und WENCK zeigen konnten im Schulalltag nur eine sehr geringe
252. hemieunterrichts an der Hauptschule e Arbeitsformen des sogenannten Reformierten Unterrichts bzw der Neuen Lernkultur korrelieren mit h heren Leistungen F r Hauptsch ler konnte gezeigt werden dass f cher bergreifendes Lernen mit besseren Mathematikleistungen einhergeht und das Praktizieren von Freiarbeit ebenfalls mit h herer Lesekompetenz verbunden ist e Famili re Faktoren sind weitaus bedeutender f r die Schulleistung als die schulischen Ans tze f r eine Weiterentwicklung des naturwissenschaftlichen Unterrichts wurden von der Bund L nder Kommission f r Bildungsplanung und Forschungsf rderung BLK ausgearbeitet und erprobt Ziel ist die Steigerung der Effizienz des mathematisch naturwissenschaftlichen Unterrichts Diese Ans tze k nnen nicht nur auf der Schulebene zur Verbesserung der Uhnterrichtsqualit t dienen sondern bieten Anregungen und Hilfestellungen f r die Lehrerbildung in Universit t Studienseminar und Fortbildung 43 SACHER 2003 S 7 4 vgl BLK 1997 PRENZEL 2000 vgl PRENZEL u a 2001 S 245 43 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Der Begriff Experiment geht auf die bedeutenden Naturforscher der Neuzeit wie z B Galileo Galilei 1564 1642 zur ck Nach PFEIFER ist der Begriff Experiment folgenderma en definiert Ein Ex
253. hen pH Wert Der pH Wert ist ein Ma daf r wie sauer bzw alkalisch eine L sung ist Definiert ist der pH Wert als negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration pH lg CH Der pH Wert wird also umso kleiner je h her die Konzentration von H lonen ist Reines Wasser besitzt einen pH Wert von 7 S uren haben pH Werte lt 7 Je kleiner der pH Wert desto saurer ist die L sung Laugen haben pH Werte gt 7 Je gr er der pH Wert desto alkalischer die L sung Aus der dekadisch logarithmischen Definition des pH Wertes folgt dass sich die Konzentration der H lonen mit einem ganzen pH Sprung um das 10 fache ndert Beispiel Eine 1 molare Salzs ure 36 4 g HCI 1 Liter Wasser hat den pH Wert 0 eine auf das 10 fache verd nnte L sung den pH Wert 1 eine auf das 100 fache verd nnte L sung den pH Wert 2 eine auf das 1000 fache verd nnte L sung den pH Wert 3 usw Neutralisation starker S uren mit starken Basen Bei der Neutralisation reagiert eine S urel sung unter Freisetzung von Energie mit einer Lauge am Neutralpunkt ist die Anzahl der Wasserstoffionen H und der Hydroxidionen OH gleich gro die L sung hat den pH Wert 7 Beispiel f r eine derartige Neutralisation ist die Reaktion von Salzs ure mit Natronlauge wobei Kochsalzl sung entsteht H CF Na OH Na CF H20 F r die eigentlichen Reaktionspartner kann man formulieren H 0H 0 149 3 3 Planung der Fortbild
254. hen Unterrichtsverpflichtung bedeuten H ufig wird der Wunsch nach weiteren Fortbildungen im Bereich Physik Chemie Biologie notiert Dies zeigt zum einen erneut den gewaltigen Fortbildungsbedarf und Fortbildungswillen der Hauptschullehrerinnen und lehrer im naturwissenschaftlichen Bereich zum anderen wird deutlich dass eine einzelne Fortbildung nur in einem relativ engen Rahmen eine Verbesserung der Qualifikation der Lehrkr fte bewirken kann M glicherweise kann nur durch ein koordiniertes und fl chendeckendes Netzwerk von Hilfestellungen und Fortbildungsangeboten f r die Lehrkr fte eine tats chliche und vor allem nachhaltige Entwicklung der naturwissenschaftlichen Unterrichtsqualit t an den bayerischen Hauptschulen erreicht werden 7 Int Han 206 ernetbasierte Fortbildung mit Labortag Metalle Cu AL Ti im Chemieunterricht von Prof Dr s Joachim Bader amp Ahmad Aljanazrah Lehrerfortbildungszentrum Frankfurt 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 3 4 Schriftliche Befragung nach l ngerer Zeit Um Anhaltspunkte zu den langfristigen Wirkungen der durchgef hrten Fortbildungen zu erhalten wurden die Teilnehmer der Fortbildungen am GDCh Lehrer fortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg ein halbes bzw eineinhalb Jahre nach Besuch der Fortbildung befragt Der Fragebogen wurde sehr kurz gehalten und sollte Anhaltspunkte zu folgenden Fragestellungen liefern die als ein Ma stab f r den tats chlichen Erfol
255. hf hrung A 1 Lege einen verkalkten Gegenstand in das 250 ml Becherglas und gib einige ml Essigessenz dazu Beobachtung B 4 Gib 10 ml kalkhaltiges hartes Wasser in das 250 ml Becherglas Verkoche das Wasser vollst ndig Beobachtung 2 Nach dem Abk hlen gibst du mit der Pipette einige ml Wasser in das Becherglas Was geschieht 3 Sch tte das Wasser aus und gib mit der Pipette einige ml einer S ure in das Becherglas Was geschieht Auswertung A S uren Kalk Dabei entsteht ein 302 10 2 Anhang Begleitmaterial Reaktion von Salzs ure mit Marmor Kalkstein Lehrplanbezug 8 4 2 S uren und Laugen Eigenschaften Wirkungen auf andere Stoffe Anwendungen Sicherheit f e Schutzbrille af e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen TRF hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt tragen Material e Erlenmeyerkolben 100 ml e Marmorst cke e 6 Bechergl ser 50 ml e Verd nnte Salzs ure e Gummistopfen mit gewinkeltem Glasrohr e Kalkwasser Trichter Faltenfilter e PVC Pipetten e Ca OH gt Vorbereitung Ca OH L sung Kalkwasser Ein Spatel Ca OH wird in 1 Liter Wasser gegeben umger hrt und ber Nacht stehen gelassen Vor der Verwendung wird die L sung filtriert Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler geben einige St ckchen Marmor CaCO in den Erlenmeyerkolben Auf die Marmorst ckchen geben sie 10 ml
256. hird International Mathematics and Science Study 1997 Programme for International Student Assessment ein Programm der Organisation f r wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung OECD zur zyklischen Erfassung basaler Kompetenzen der nachwachsenden Generation vgl DEUTSCHES PISA KONSORTIUM 2001 Organisation f r wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung vgl DEUTSCHES PISA KONSORTIUM 2001 z B KLIPPERT 2000 SPITZER 2002 VON HENTIG 2003 nach PETERSSEN 2001 S 112 werden fast 80 des t glichen Unterrichts als Frontalunterricht erteilt w N no A A 1 Zielsetzung Voraussetzungen der Sch ler gerecht werden kann Gerade an der Hauptschule ist schon seit l ngerem das Konzept des handlungsorientierten Lernens etabliert wie auch die bayerische Kultusministerin HOHLMEIER bereits 1994 betont Kennzeichen der modernen Hauptschule sind zum Beispiel der handlungsorientierte Unterricht der problemorientiert und materialgeleitet die Sch ler ber das eigenst ndige Planen und Tun in Gruppenarbeit ber das entdeckende Lernen zur aktiven und produktiven Auseinandersetzung mit den Sachverhalten f hrt Dabei wird nicht nur Wissen nachhaltiger vermittelt sondern auch die von der Wirtschaft immer wieder eindringlich geforderten Schl sselqualifikationen wie Methodenkompetenzen oder Sozialkompetenzen werden angebahnt Experimente und vor allem Sch lerexperimente im naturwissenschaftlichen U
257. hrkr fte die Ausstattung ihrer Schule f r Experimente in den Bereichen Physik und Chemie beurteilen sollten Hier erh lt die Ausstattung in Chemie signifikant schlechtere Werte als die Ausstattung im Bereich Physik Zudem ist der Gebrauchszustand der Ger te in Chemie Verunreinigungen meist wesentlich schlechter als in Physik e Sch lerexperimente werden gerade im Bereich Chemie als gef hrlich eingesch tzt Diese Annahme wurde durch die Befragung nicht explizit berpr ft In zahlreichen Gespr chen mit Hauptschullehrkr ften wurden jedoch immer wieder derartige Bedenken ge u ert e Chemie hat einen vergleichsweise geringen Stellenwert Traditionell wird der Stellenwert der Chemie im Vergleich zu den anderen naturwissenschaftlichen F chern als relativ gering eingestuft Der undifferenziert wahrgenommene Ruf der Chemie als Umweltverschmutzer k nnte hier auch eine Rolle spielen vgl Frage B5 t vgl dazu LUTZ PFEIFER 2002 S 63 67f PFEIFER 2002 S 141 103 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung B5 Beurteilen Sie bitte die folgenden Aussagen zu Sch lerexperimenten 1 Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt 2 Der Aufwand zur Vor bzw Nachbereitung von Sch lerexperimenten ist viel zu hoch 3 Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser vermittelt 4 PCB Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen 5 Durch Sch lerexperimente k
258. ht 4 3 1 Ganzt gige Fortbildungsveranstaltung Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung Organisation Diese Fortbildungsveranstaltung wurde f r den 03 Dezember 2003 angeboten Die Ausschreibung wurde im Internet auf der Homepage des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Friedrich Alexander Universit t Erlangen N rnberg sowie in der Oktober Ausgabe des Mittelfr nkischen Schulanzeiger der Regierung von Mittelfranken ver ffentlicht Zus tzlich wurde die Veranstaltung vom Staatlichen Schulamt in der Stadt N rnberg in dessen Fortbildungsprogramm aufgenommen und an den N rnberger Hauptschulen bekannt gemacht Die Anmeldungen der Teilnehmer erfolgten in der Mehrzahl per e Mail gefolgt von telefonischer Anmeldung sowie Anmeldung per Telefax Die maximale Teilnehmerzahl wurde auf 18 Teilnehmer festgelegt Da die Veranstaltung relativ bald ausgebucht war wurde eine Wiederholungsveranstaltung am 04 Dezember 2003 angesetzt Teilnehmerkreis An diesen beiden Veranstaltungen nahmen insgesamt 34 Kollegen zum berwiegenden Teil Hauptschullehrer aus dem Regierungsbezirk Mittelfranken teil 169 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Programm 9 00 Uhr Begr ung anschl Prof Dr Peter Pfeifer Feuer und Flamme Vom Ph nomen zum chemischen Grundverst ndnis ber Oxidationsreaktionen und ihre Anwendung 9 30 Uhr Ulrich Barth Experimentiertechnik und Sicherheit aufgezeigt anhand
259. htung B Man taucht einen blankgescheuerten Eisennagel ca 1 Minute lang in eine Kupfersulfat L sung Beobachtung Auswertung A Beobachtung Das Kupferblech hat sich au en mit einer Oxidschicht berzogen im inneren Bereich ist es unver ndert geblieben Folgerung Die Oxidschicht konnte nur dort entstehen wo Luftzutritt m glich war B Beobachtung Der Eisennagel berzieht sich mit einer rotbraunen Kupferschicht Folgerung Das Kupfer aus der Kupfersulfatl sung hat sich als elementares Kupfer an de Eisennagel abgeschieden Entsorgung Die Kupfersulfatl sung gibt man in den Beh lter f r S uren und Laugen Erl uterungen Bei beiden Versuchen spielen sich Redoxreaktionen ab A Das Kupfer wird durch den Luftsauerstoff zu Kupferoxid oxidiert B Die Kupfer lonen der Kupfersulfat L sung werden zu elementarem Kupfer reduziert das sich an dem Eisennagel abscheidet Als Reduktionsmittel dient das Eisen des Eisennagels das zu Eisen Il oxidiert wird und Eisensulfat in L sung geht 274 10 2 Anhang Begleitmaterial 12 SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit e Schutzbrille tragen X e Kaliumpermanganat ist tzend Schutzbrile Material Versuchsdurchf hrung A 1 Falte ein ca 10 cm x 10 cm gro es St ck Kupferblech indem du es zun chst in der Mitte umknickst und anschlie end die R nder fest umbiegst 2 Dann gl hst du diese Kupferbrief in der Brennerflamme und faltest
260. hule 2 Hinweise zu Experimentierregeln Sicherheit und Entsorgung 3 Experimente mit Supermarktprodukten St rkeverdauung durch Speichel Z ndung eines Benzin Luftgemisches Superabsorber Kalkwasserprobe Verbrennung mit Katalysator J J J J J e Blaukrautindikator Referent Ulrich Barth Dipl Chem L Eichendorffschule Erlangen 319 10 2 Anhang Begleitmaterial Beispiel f r die Artikulation einer Unterrichtseinheit Artikulation nach Schmidkunz Lindemann Unterrichtsverlauf Organisation Vorbereitung des Experimentiermaterials 1 Problemgewinnung Problemgrund Problemfindung Problemformulierung Folie Buch Originalbegegnung Lehrererz hlung Unterrichtsgespr ch Die Sch ler formulieren das Problem Fixierung des Problems an der Tafel 2 berlegungen zur Probleml sung Analyse des Problems Vorschl ge zur Probleml sung Entscheidung f r einen L sevorschlag Unterrichtsgespr ch Wie kann das Problem gel st werden Formulierung von Hypothesen 3 Durchf hrung eines Probleml sevorschlags Planung des L sevorschlags Praktische Durchf hrung des L sevorschlags Er rterung und Zusammenfassung der Ergebnisse Sch ler planen das Experiment Die Versuchsanleitung wird durchgesprochen Das Experimentiermaterial wird ausgegeben Sch ler experimentieren in Gruppen Das Experimentiermaterial wird eingesammelt Sch ler stellen ihre Ergebnisse vor Fixierung der
261. ichen vier Stationen durchlaufen Im Verlauf des Nachmittags zeigte sich dass bei einigen Teilnehmern die Motivation zur Durchf hrung weiterer Experimente deutlich nachlie Bei der anschlie enden Reflexion wurde deutlich dass die Teilnehmer zwar den hohen Praxisanteil der Fortbildung durchaus begr ten jedoch teilweise von der Anzahl der durchzuf hrenden Experimente vor allem hinsichtlich der f r den Lernerfolg unbedingt notwendigen theoretischen Durchdringung berfordert waren Trotz diese Kritikpunkte wurde die Veranstaltung dennoch insgesamt als sehr gelungen angesehen besonders positiv hervorgehoben wurden e _ die M glichkeit zur Selbstt tigkeit die lehrplanm ige Relevanz der Experimente e die direkte unterrichtliche Umsetzbarkeit der Inhalte e _ die angenehme Atmosph re Auf Grund der Erfahrungen aus diesen beiden Fortbildungen wurde die methodische und in geringem Ma auch die inhaltliche Struktur der Fortbildung modifiziert so dass sich im Jahr 2003 ein leicht ver ndertes Programm ergab Diese modifizierte Struktur wurde dann ebenso f r die Fortbildung Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung herangezogen Die Modifikationen bezogen sich im wesentlichen auf drei Punkte 1 Trennung von Demonstrationsexperimenten und Sch lerexperimenten 2 Vorstellung der Demonstrationsexperimente durch die Teilnehmergruppen 3 Verringerung der Gesamtzahl der Experimente von 17 auf 12 342
262. ie Entsorgung kann an der Hauptschule ein vereinfachtes Entsorgungsschema eingesetzt werden da in der Regel nur relativ wenige problematische Chemikalien verwendet werden Abf lle BEH LTER I BEH LTER II BEH LTER II S uren und Laugen Feststoffe auch schwermetallhaltig Organische Stoffe z B Erd l Benzin z B Salzs ure z B Kupfersulfat Natronlauge Kaliumpermanganat 283 10 2 Anhang Begleitmaterial Beispiel f r die Artikulation einer Unterrichtseinheit Artikulation nach Schmidkunz Lindemann Unterrichtsverlauf Organisation Vorbereitung des Experimentiermaterials 1 Problemgewinnung Problemgrund Problemfindung Problemformulierung Folie Buch Originalbegegnung Lehrererz hlung Unterrichtsgespr ch Die Sch ler formulieren das Problem Fixierung des Problems an der Tafel 2 berlegungen zur Probleml sung Analyse des Problems Vorschl ge zur Probleml sung Entscheidung f r einen L sevorschlag Unterrichtsgespr ch Wie kann das Problem gel st werden Formulierung von Hypothesen 3 Durchf hrung eines Probleml sevorschlags Planung des L sevorschlags Praktische Durchf hrung des L sevorschlags Er rterung und Zusammenfassung der Ergebnisse Sch ler planen das Experiment Die Versuchsanleitung wird durchgesprochen Das Experimentiermaterial wird ausgegeben Sch ler experimentieren in Gruppen Das Experimentiermaterial wird eingesammelt
263. ieren macht zwar Spa bringt aber im Unterricht wenig 70 0 60 7 60 0 50 0 40 0 30 0 25 9 20 0 9 8 10 0 0 9 2 7 0 0 trifft v llig trifft trifft teils trifft trifft nicht zu zu Abbildung 5 13 Aussage 11 Experimentieren macht zwar Spa bringt aber im Unterricht wenig 195 5 3 Ergebnisse der Evaluation Als problematisch in zweierlei Hinsicht stellte sich die Aussage Ich stehe Sch lerexperimenten im Bereich S uren Laugen und Salze jetzt positiver gegen ber heraus Zum einen bezieht sich diese Aussage auf nur eine inhaltlich abgegrenzte Fortbildung zum anderen ist die Aussage nicht eindeutig zu bewerten Bei der Formulierung der Aussage wurde bersehen dass die Teilnehmer mit v llig unterschiedlichen Einstellungen zu Sch lerexperimenten im Bereich S uren Laugen und Salze zur Fortbildung erscheinen Hatten sie also bereits eine positive Einstellung zu Sch lerexperimenten k nnen sie diesen nach der Fortbildung nur in sehr begrenztem Umfang positiver gegen berstehen Das Ergebnis der Bewertung dieser Aussage ist deshalb nur in sehr begrenztem Umfang aussagekr ftig soll der Vollst ndigkeit halber aber dennoch in Abbildung 5 14 wiedergegeben werden Auf Grund der oben dargestellten Unstimmigkeiten wurde die Aussage 12 nach zwei Fortbildungen aus dem Fragebogen genommen Ich stehe Sch lerexperimenten im Bereich S uren Laugen u Salze jetzt positiver gegen ber BA
264. ific Literacy wie folgt 35 vgl DUIT H U LER U PRENZEL 2001 vgl RIQUARTS U WADEWITZ 1999 40 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Naturwissenschaftliche Grundbildung Scientific Literacy ist die F higkeit naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden naturwissenschaftiiche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen welche die nat rliche Welt und die durch menschliches Handeln an ihr vorgenommenen Ver nderungen betreffen Hieraus resultieren drei Bereiche die bei der PISA 2000 Studie untersucht werden 1 naturwissenschaftliche Prozesse 2 naturwissenschaftliche Konzepte 3 Anwendungsbereiche Im internationalen Vergleich lagen die Leistungen der deutschen Sch ler insgesamt deutlich unterhalb des Durchschnitts der beteiligten Staaten Dabei sind die Unterschiede zwischen den Schulformen erwartungsgem betr chtlich W hrend die Leistungen der Gymnasiasten deutlich ber den Durchschnittswerten im internationalen Vergleich liegen befinden sich die Leistungen der Hauptsch ler am unteren Ende der Skala Die Befunde ber die gro en Unterschiede im Niveau naturwissenschaftlicher Grundbildung in Abh ngigkeit vom jeweiligen Schultyp belegen die starke Leistungsdifferenzierung im deutschen Schulsystem Besondere Schw chen zeigten die Hauptsch ler bei der Interpretation von Graphiken der Verbalisierung naturwissensc
265. ige f cher bergreifende Vermittlung naturwissenschaftlich didaktischen Grundlagen wissens w rde bei jedem zuk nftigen Kollegen ein Grundstock an Wissen und Erfahrungen geschaffen auf dem dann im weiteren Verlauf der Ausbildung bzw im Berufsleben aufgebaut werden k nnte hnliche berlegungen k nnten selbstverst ndlich auch im Bereich der F chergruppe Geschichte Sozialkunde Erdkunde angestellt werden 214 6 Folgerungen und Ausblick Il Phase Die zweite Phase der Lehrerausbildung unterscheidet sich von der ersten vor allem durch ihren weitaus gr eren Praxisbezug bzw Praxisanteil Hier sollen den Lehramtsanw rterinnen und Lehramtsanw rtern Einblicke in die unterrichtliche Arbeit m glichst aller an der Hauptschule relevanter F cher vermittelt werden Dies geschieht meist in Form von Ausbildungstagen die ein bestimmtes Unterrichtsfach zum Inhalt haben Die Seminarleiter k nnen alleine nicht die fachdidaktische Kompetenz in allen an der Hauptschule relevanten F chern gleicherma en aufbringen eine vermehrte Nutzung derartiger an den Universit ten vorhandener Kapazit ten erscheint sinnvoll Die im Rahmen dieser Arbeit angebotenen Ausbildungstage im Bereich Experimente im Fach Chemie wurden von den Seminarleitern gut angenommen und stie en durchweg auf gute Resonanz Dieses gelungene Beispiel einer Kooperation zwischen Universit t und zweiter Phase der Lehrerausbildung sollte Mut zu weiterer Zusammenarbeit
266. iltriert werden Auswertung Bei der Zugabe von S uren beobachtet man eine Ausflockung des Eiwei es Die L sung flockt bei der Zugabe von S uren aus Durch die S uren wird die Struktur des Eiwei es ver ndert bzw zerst rt Entsorgung Die Abf lle k nnen ber die Kanalisation entsorgt werden Erl uterungen A Eiwei e Proteine sind in der belebten Natur allgegenw rtig man findet sie l a gleicherma en in Tieren Pflanzen und Mikroorganismen z B in Muskeln im Blut im Bindegewebe in Sehnen und B ndern im Serum in Haaren in u Ir Seidenf den in Milch in Samen und Knollen usw Sie bestehen aus Ketten ws von Aminos uren die eine bestimmte r umliche Struktur einnehmen Durch Id O die S ure wird zun chst die Raumstruktur ver ndert Denaturierung sp ter en Y werden auch die Ketten in einzelne Aminos uren aufgespaltet saure gt N i Hydrolyse Die Abbildung zeigt die r umliche Eiwei struktur des us Blutfarbstoffs H moglobin Auf der eiwei zerst renden Wirkung der S uren beruht z B u a die tzende H moglobin Wirkung auf die Haut die bakterient tende Wirkung der Magens ure bzw die Konservierung von Lebensmitteln mit S ure Essiggurken saure Heringe 287 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen Of e Vorsicht beim Umgang mit dem Gasbrenner en tragen Material e Becherglas 50 ml e Gasbrenner e Gilasstab e Dreifu
267. im Rahmen der Veranstaltung sind Anhand von konkreten Beispielen aus dem Uhnterrichtsalltag wurden die Teilnehmer sodann mit wichtigen Experimentiertechniken sowie Regeln zu Sicherheit und Entsorgung vertraut gemacht 175 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Hierbei musste ebenso ber cksichtigt werden dass die Teilnehmer ber stark unterschiedliche Vorerfahrungen mit dem praktischen Durchf hren von Experimenten verf gen im Extremfall keinerlei Vorerfahrungen vorliegen Es kam im Anschluss an das Referat zu einem regen Gedanken und Erfahrungsaustausch so dass aufgetretene Fragen gekl rt bzw erg nzende Informationen gegeben werden konnten Anschlie end stellte Herr Barth kurz einige theoretische Grundlagen zu den chemiebezogenen Lehrplaninhalten der Jahrgangsstufen 7 und 8 dar Da Hauptschullehrkr fte oftmals Chemie unterrichten m ssen obwohl sie dies nicht studiert haben und aus der eigenen Schulzeit zum Teil nur ber sehr fragmentarisches Grundwissen verf gen setzte die Darlegung der Theorie bei elementaren Grundlagen an und beschr nkte sich im Wesentlichen auf die f r den Hauptschulstoff wesentlichen Fakten Dennoch ergaben sich f r einige Teilnehmer hier Verst ndnisschwierigkeiten die in der K rze der Zeit auch nicht v llig gekl rt werden konnten Diese kurze theoretische Einf hrung sollte nicht die Besch ftigung der Teilnehmer mit einschl giger Literatur ersetzen sie sollte lediglich da
268. imente bei Gelegenheit in meinem Unterricht einzusetzen 60 0 50 0 40 0 35 3 30 0 50 2 20 0 12 9 10 0 0 0 1 5 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifftteils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 8 Aussage 6 Ich habe vor die Experimente bei Gelegenheit in meinem Unterricht einzusetzen Die Sachinformationen im Skript stellen eine Hilfe bei der Vorbereitung dar O 80 0 4 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 22 0 20 0 mm 10 0 3 5 0 0 0 0 0 0 E ED 3 gt oo trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 9 Aussage 7 Die Sachinformationen im Skript stellen eine Hilfe bei der Vorbereitung dar Ein jeweils deutlich berwiegender Teil der Teilnehmer plant die Experimente aus der Fortbildung im Unterricht einzusetzen bzw sieht in den Sachinformationen im Skript eine Hilfe bei der Vorbereitung des Unterrichts Auch die Eignung der Versuchsanleitungen im Skript f r einen direkten Einsatz im Unterricht wird von ber 90 der Teilnehmer mit v llig zutreffend bzw ziemlich zutreffend beurteilt Dies ist ein f r den Erfolg der Fortbildungsma nahmen sehr relevanter Befund da eine 193 5 3 Ergebnisse der Evaluation zentrale Zielsetzung des Fortbildungskonzepts eine direkte Hilfestellung f r die Kollegen im t g
269. iments einsammeln 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheitsrichtlinien und Entsorgung Ma gebend f r die Sicherheit und Entsorgung sind basierend auf dem Chemikaliengesetz der Gefahrstoffverordnung sowie den Regeln f r Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht die Empfehlungen f r Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht Dieser Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9 September 1994 in der Fassung vom 28 M rz 2003 wurde vom Bayerischen Staatsministerium f r Unterricht Kultus Wissenschaft und Kunst mit Bekanntmachung vom 09 September 2003 als verbindliche Vorschrift f r den Unterricht in den naturwissenschaftlichen F chern an den allgemeinbildenden Schulen in Bayern in Kraft gesetzt Die vollst ndige Fassung dieser Richtlinien steht unter www km bayern de km lehrer informationen zur Verf gung Sicherheit beim Experimentieren Das Experimentieren im naturwissenschaftliche Unterricht erfordert ein hohes Ma an Umsicht und Verantwortungsbewusstsein Dabei m ssen zwei Punkte beachtet werden e Die Gesundheit von Sch lern und Lehrern darf so wenig wie m glich gef hrdet werden e Eine Belastung der Umwelt muss weitm glichst vermieden werden Beim Experimentieren kann es u a zu folgenden Gef hrdungen kommen e Verletzungen der Augen durch Glassplitter hei e Fl ssigkeiten oder tzende Chemikalien e Verbrennungen z B beim Umgang mit dem Laborbrenner
270. ine Spezialisierung von Lehrkr ften auf das Fach P C B ist nur in Ausnahmef llen gegeben e Erwartungsgem waren die Klassenst rken sehr heterogen W hrend die Kategorien unter 20 und ber 30 insgesamt nur ca ein Zehntel ausmachten unterrichtete ca die H lfte der befragten Lehrkr fte in Klassen mit 20 bis 25 Sch lern ein Drittel in Klassen mit 26 bis 30 Sch lern Dieser Befund ist insbesondere deshalb von Bedeutung da bei Interviews zu gro e Klassen h ufig als wichtiges Hindernis bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten genannt wurden e Die meisten der befragten Lehrkr fte k nnen einen kombinierten Fachraum f r Sch lerexperimente und Demonstrationsexperimente nutzen nur 4 der befragten Lehrkr fte steht kein Fachraum zur Verf gung e Auch bei der den befragten Lehrkr ften zur Verf gung stehenden Ausstattung f r Experimente sind die Ergebnisse erwartungsgem sehr heterogen Auff llig ist dass die Ausstattung f r Physik durchg ngig besser bewertet wird als die f r Chemie Ebenso beurteilen die Lehrkr fte die Ausstattung f r Demonstrationsexperimente fast durchgehend besser als die f r Sch lerexperimente ber die H lfte der Befragten bewerten die Ausstattung f r Sch lerexperimente Chemie mit mangelhaft oder sehr mangelhaft e An den meisten Schulen an denen die befragten Lehrkr fte unterrichten wird das Experimentiermaterial in Schr nken im Vorbereitungsraum und in Schr
271. iner Vergleichsskala ein pH Wert zugeordnet werden Die Genauigkeit liegt ungef hr im Bereich einer pH Einheit 297 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit gA E e Schutzbrille tragen b ji e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Schutzbrille e Material e Tropfflasche mit Fl ssigindikator Glasstab Farbskala Spatel Haushaltschemikalien Laborchemikalien J e 6 Bechergl ser 50 ml e PVC Pipetten Versuchsdurchf hrung Bei Fl ssigkeiten Gib ca 10 ml der zu untersuchenden Fl ssigkeit in ein Becherglas Gib 3 4 Tropfen des Indikators in die L sung Vergleiche die Farbe der L sung mit der Farbskala und lies den pH Wert ab Notiere den untersuchten Soff die Farbe der L sung und den abgelesenen pH Wert in der Tabelle Bei Feststoffen 1 L se eine Spatelspitze Feststoff in 10 ml Wasser auf R hre mit dem Glasstab um 2 Verfahre dann wie mit den Fl ssigkeiten P a ee Auswertung Stoff Farbe pH Wert i N 9 A O N 298 10 2 Anhang Begleitmaterial Messung des pH Werts einer Verd nnungsreihe Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit e Schutzbrille G e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt u Material e Indikatorpapier e Bechergl ser 250 ml e Farbskala e
272. is f r den forschend entwickelnden Unterricht dar Sollen in einer Unterrichtsstunde s mtliche Stufen durchlaufen werden muss bez glich des Unterrichtsinhaltes eine berfrachtung unbedingt vermieden werden 31 SCHMIDKUNZ LINDEMANN 1981 37 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Tabelle 2 4 Artikulationsschema des forschend entwickelnden Unterrichts Artikulation nach Schmidkunz Lindemann Unterrichtsverlauf Organisation Vorbereitung des Experimentiermaterials 1 Problemgewinnung Problemgrund Problemfindung Problemformulierung Folie Buch Originalbegegnung Lehrererz hlung Unterrichtsgespr ch Die Sch ler formulieren das Problem Fixierung des Problems an der Tafel 2 berlegungen zur Probleml sung Analyse des Problems Vorschl ge zur Probleml sung Entscheidung f r einen L sevorschlag Unterrichtsgespr ch Wie kann das Problem gel st werden Formulierung von Hypothesen 3 Durchf hrung eines Probleml sevorschlags Planung des L sevorschlags Praktische Durchf hrung des L sevorschlags Er rterung und Zusammenfassung der Ergebnisse Sch ler planen das Experiment Die Versuchsanleitung wird durchgesprochen Das Experimentiermaterial wird ausgegeben Sch ler experimentieren in Gruppen Das Experimentiermaterial wird eingesammelt Sch ler stellen ihre Ergebnisse vor Fixierung der Ergebnisse an der Tafel 4 Abstraktion der ge
273. ist 259 10 2 Anhang Begleitmaterial 5 DV Lehrerinformation Elektrolyseur Brennstoffzelle Lehrplanbezug 9 6 2 Energieumwandlung 10 6 1 Energie von der Sonne Sicherheit A e Schutzbrille Kr A e Auf die Gefahren beim Umgang mit Wasserstoff hinweisen Schutzbrille F ychentz tragen Material e Solarmodul e Kunststoffspritzen e Elektrolyseur e Destilliertes Wasser e Brennstoffzelle Vorbereitung Der Elektrolyseur wird gem Betriebsanleitung zusammengebaut und mit destilliertem Wasser gef llt Cid Das Solarmodul wandelt Licht in Strom um 2 Dieser Strom spaltet das Wasser im Elektrolyseur in Wasserstoff und Sauerstoff 3 _ Die entstehenden Gase k nnen im Elektroiyseur zwischengespeichert werden 4 Wasserstoff und Sauerstoff werden in die Brennstoffzelle eingespeist Hier werden sie direkt in Strom umgewandelt 5 Der Strom treibt den Elektromotor an Dieser aktiviert den Propeller Solarmodul mit Solarzellen elektrische Verbraucher Sauerstoffspeicher Sauerstoff i Wasserstoff Elektrolyseur Wasserstoffspeicher Brennstoffzelle Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 30 min 1 Mit Solarmodul und Elektrolyseur werden die Gase Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt und mit den Spritzen abgezogen 2 Die Spritzen werden anschlie end an die Brennstoffzelle angeschlossen und die Gase langsam der Brennstoffzelle zugef hrt
274. it t Erlangen N rnberg wird dem Bayerischen Staatsministerium f r Unterricht und Kultus zweimal j hrlich zur Genehmigung vorgelegt vgl Abbildung 3 1 S 75 138 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Die als die staatliche Lehrerfortbildung erg nzende Ma nahme genehmigten Veranstaltungen werden dann im Amtsblatt ver ffentlicht Bei Regionalen Fortbildungsveranstaltungen ist die Genehmigung durch die Schulabteilung der zust ndigen Regierung des Bezirks bei Lokalen Fortbildungsveranstaltungen die Genehmigung durch das zust ndige Staatliche Schulamt einzuholen Die Genehmigung Schulinterner Fortbildungsveranstaltungen erfolgt durch den Schulleiter beziehungsweise durch die Stelle die Mittel bereitstellt Das kann das zust ndige Schulamt oder die Schulabteilung der Regierung sein Veranstaltungsort Die Eignung des Veranstaltungsorts f r die geplante Fortbildung muss rechtzeitig berpr ft werden Speziell bei regionalen und schulinternen Fortbildungen die h ufig an Schulen stattfinden m ssen die Gegebenheiten bez glich der Ausstattung der Fachr ume rechtzeitig abgekl rt werden Die Veranstaltungsr ume sollten deutlich ausgeschildert werden Umherirren am Veranstaltungsort tr gt nicht zu einer positiven Stimmung bei Termine Beim Festlegen der Termine sind die feststehenden Termine des Schuljahres wie Ferien Zeugnisvergabe oder Abschlusspr fungen zu ber cksichtigen Zeitr ume in denen in den
275. it Labortag Il Metalle Cu Al Ti im Chemieunterricht 74 2 3 Lehrerfortbildung 2 3 5 Schulinterne Lehrerfortbildungen Neben der berregionalen der regionalen sowie der lokalen Lehrerfortbildung stellt die schulinterne Lehrerfortbildung einen Typus dar der besondere Charakteristika aufweist In der Literatur findet sich eine F lle von Explikationen des Begriffs schulinterne Lehrerfortbildung MILLER bietet eine Zusammenstellung verschiedener Literaturstellen zur Frage Was ist schulinterne Lehrerfortbildung mit ganz unterschiedlichen Schwerpunktsetzungen Die Lekt re zeigt dass schulinterne Lehrerfortbildung ganz unterschiedliche Ziele verfolgen kann und diese mit unterschiedlichen Methoden zu erreichen versucht Charakteristisches Merkmal jeder schulinternen Lehrerfortbildung sollte es sein allgemein gesprochen dem Ziel einer guten Schule ein St ck n her zu kommen Die Frage nach einer guten Schule und vor allem danach wie sie erreicht werden kann ist eine zentrale Frage der Lehrerfortbildung Wenn es dabei nicht mehr nur um das ganze Schulsystem um ganze Schulformen oder Schulstufen geht sondern auch um einzelne Schulen mit ihren je eigenen Bedingungen und M glichkeiten dann stellt sich diese Frage besonders der Schul bzw kollegiumsinternen 41 Lehrerfortbildung Dem Begriff von schulinterner Lehrerfortbildung wie er im Zusammenhang dieser Arbeit verstanden werden soll kom
276. itere Produkte entstehen unter anderem Kohlenstoffmonooxid Stickstoffoxide sowie Schwefeloxide Chemisch gebundene Energie wird in Bewegungsenergie und W rme umgewandelt Ein Verorennungsmotor kann nur rund 20 der im Benzin enthaltenen Energie in Bewegungsenergie umwandeln der Rest geht als W rme verloren 262 10 2 Anhang Begleitmaterial SCHULEREXPERIMENTE 7 SV Lehrerinformation Herstellung von Sauerstoff Glimmspanprobe Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit dem Gasbrenner e Kaliumpermanganat ist tzend Material e Reagenzglas e Kaliumpermanganat e Laborbrenner e Glimmspan e Spatel Vorbereitung Bereitstellen des Sch lerarbeitsmaterials f r jede Arbeitsgruppe Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min Die Sch ler erhitzen eine Spatelspitze Kaliumpermanganat in einem trockenen Reagenzglas Anschlie Bend entz nden sie einen Glimmspan und pusten die Flamme aus so dass der Span nur noch glimmt Den Glimmspan tauchen sie in das Reagenzglas Beobachtung Auswertung Beobachtung Beim Eintauchen des Glimmspans in das Reagenzglas entflammt der Glimmspan und brennt heftig ab Erkl rung Beim Erhitzen von Kaliumpermanganat entsteht Sauerstoff Da reiner Sauerstoff die Verbrennung besser unterst tzt als Luft flammt der Glimmspan auf Die Glimmspanprobe dient
277. itung Schulinterne Fortbildungen an der Eichendorfschule Erlangen Die Eichendorffschule Erlangen Hauptschule liegt im Stadtteil Bruck der von den sozialen Gegebenheiten her als nicht ganz unproblematisch zu bezeichnen ist Erlangen ist eine Stadt die vor allem durch die Firma Siemens als gro en Arbeitgeber sowie durch die Friedrich Alexander Universit t gepr gt ist Auf Grund dieser Gegebenheiten ist der Anteil der Einwohner mit hohen Bildungsabschl ssen sehr gro was sich auch in der Struktur der Schullandschaft widerspiegelt Neun Gymnasien sowie zwei Realschulen und eine Wirtschaftsschule stehen drei Hauptschulen gegen ber Umso wichtiger ist es deutlich zu machen dass die Hauptschule als weiterf hrende Schule mit der M glichkeit zum mittleren Bildungsabschluss eine echte Alternative zu Realschule und Gymnasium darstellt Viele Sch ler k nnen nur mit den an der Hauptschule gegebenen Besonderheiten wie zum Beispiel dem Klassenlehrerprinzip oder diversen Zusatzangeboten bzw Differenzierungsma nahmen entsprechend gef rdert und zum Lernen motiviert werden Im Zentrum der Schulentwicklung an der Eichendorffschule steht deshalb die Vorgabe dass erfolgreiches Lernen und Lehren nur dann gew hrleistet ist wenn die Schule ein Ort ist an dem sich Sch ler und Lehrer wohlf hlen k nnen Dieses Ziel soll durch Bem hungen aus verschiedenen Richtungen erreicht werden e Verbesserung des Schulklimas e _ ersch nerung von Schu
278. ive Disziplinprobleme e Den Sch lern fehlen oftmals Kernkompetenzen im naturwissenschaftlichen Bereich die bereits in der Grundschule angebahnt werden m ssten e Viele Lehrkr fte sind f r den Einsatz von Experimenten im Unterricht nicht hinreichend ausgebildet da sie kein naturwissenschaftlichen Fach studiert haben e Sch ler aktivierenden Unterrichtsmethoden kommt nicht die ihnen zustehende Bedeutung zu e Experimente vor allem Sch lerexperimente werden selten durchgef hrt e Fortbildungsveranstaltungen im naturwissenschaftlichen Bereich werden von den Lehrkr ften gerne besucht aber nicht in ausreichendem Umfang angeboten Dies zeigt dass im Bereich des naturwissenschaftlichen Unterrichts an der Hauptschule Handlungsbedarf auf verschiedenen Ebenen des Gesamtsystems Schule besteht wenn die Unterrichtsqualit t nachhaltig und fl chendeckend verbessert werden soll 6 1 Lehrerausbildung Die Qualit t der Lehrerausbildung legt den Grundstein und ist notwendige Bedingung f r die Qualit t des Unterrichts Wie bereits oben erw hnt besteht die Besonderheit der Ausbildung und damit der Uhnterrichtspraxis von bayerischen Hauptschul lehrkr ften darin dass in erheblichem Umfang Unterrichtsf cher unterrichtet werden 213 6 Folgerungen und Ausblick m ssen mit denen die Lehrkr fte im Laufe ihrer Ausbildung nicht oder nur u erst wenig in Ber hrung kamen Diese Besonderheit ergibt sich aus dem Kl
279. l ser 50 ml e Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz e PVC Pipetten e Verd nnte Salzs ure e Universalindikator oder e Verd nnte Natronlauge Blaukrautindikator Versuchsdurchf hrung 1 Gib in ein Becherglas 10 ml verd nnte Salzs ure und in ein zweites Becherglas 10 mi verd nnte Natronlauge Versetze beide L sungen mit einigen Tropfen Indikatorl sung 2 Gib nun mit der Pipette 1 ml Natronlauge zu der Salzs ure und notiere die F rbung der L sung Fahre so fort bis du 10 mi Natronlauge zugegeben hast 3 Welche Farbe hat die L sung nach der Zugabe von 10 ml Natronlauge Folgerung 4 Gib ca 5 ml der entstandenen L sung in ein Becherglas und verdampfe die L sung vollst ndig Beobachtung Auswertung mi NaOH Farbe pH Wert Gibt man Mengen einer S ure und einer Lauge zusammen entsteht eine neutrale L sung Dampft man diese ein 316 10 2 Anhang Begleitmaterial Flammenf rbung durch Salze Lehrplanbezug 8 4 Salze Nachweis von Salzen Sicherheit e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Laborbrenner hinweisen e Auf die Gesundheitssch dlichkeit einiger Salze hinweisen A x Schutzbrille tragen Material e Magnesiast bchen e Natriumchlorid Kaliumchlorid e 6 Bechergl ser 50 ml Calciumchlorid Kupfersulfat Natriumsulfat e Gasbrenner Calciumsulfat Vorbereitung Die Laborbrenner werden
280. l uterungen Das Metall reagiert bei Erreichen der Entz ndungstemperatur unter Freisetzung von Energie mit dem Sauerstoff der Luft Es findet also eine Oxidation des Metalls statt Reaktionsprodukte sind die Oxide der eingesetzten Metalle Im Gegensatz zu der Verbrennung von Nichtmetallen entstehen bei der Verbrennung von Metallen Feststoffe Metall Sauerstoff e Metalloxid Energie 256 10 2 Anhang Begleitmaterial 3 DV Lehrerinformation Bildung von Zinksulfid Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Sicherheit BE e Schutzbrille u e Vorsicht die Reaktion verl uft sehr heftig e e Reaktion nicht in einem Reagenzglas durchf hren ns e Reaktion im Abzug oder im Freien durchf hren e Nicht ber das Reaktionsgemisch beugen Material e Feuerfeste Unterlage e Zinkpulver e Laborbrenner e Schwefelpulver Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min Man misch vorsichtig 10 g Zinkpulver und 5 g Schwefelpulver und h uft die Mischung auf einer feuerfesten Unterlage zu einem Kegel an Nun h lt man die Brennerflamme einen gl henden Draht oder eine Wunderkerze an den Kegelrand Auswertung Zink und Schwefel reagieren heftig unter Licht und Raucherscheinung Entsorgung Die Entsorgung der Reaktionsprodukte erfolgt ber den Beh lter f r feste Chemikalienabf lle Erl uterungen Wie viele andere Metalle reagiert
281. l 1981 B GEL R VON ROSENSTIEL L Mitarbeiterbefragung im ffentlichen Dienst des Freistaats Bayern M nchen 1999 B NSCH Manfred Skizzen f r ein neues Konzept der Lehrerfort und weiterbildung In Die Deutsche Schule 1983 4 S 314 321 BUKATSCH F GL CKNER W KOTTER L Experimentelle Schulchemie K ln 1976 BUNDESMINISTERIUM F R BILDUNG UND FORSCHUNG Hrsg Delphi Befragung 1996 98 Potenzale und Dimensionen der Wissensgesellschaft Auswirkungen auf Bildungsprozesse und Bildungsstrukturen Endbericht Basel 1998 BUND L NDER KOMMISSION F R BILDUNGSPLANUNG UND FORSCHUNGSFORDERUNG BLK Hrsg Gutachten zur Vorbereitung des Programms Steigerung der Effizienz des mathematisch naturwissenschaftlichen Unterrichts Materialien Heft 60 Bonn1997 BURKARD C EIKENBUSCH G Praxishandbuch Evaluation in der Schule Berlin 2000 223 8 Literatur CHRISTEN H R Chemie faszinierend oder ein Horrorfach CHEMKON A4 Jahrg 1997 Nr 4 S 175 180 CHRISTEN H R Chemieunterricht gestern heute morgen CHEMKON 7 Jahrg 2000 Nr 2 S 64 68 DEMUTH R Sch lerexperimente im Chemieunterricht 1 NiU 29 1981 256 259 DEMUTH R Sch lerexperimente im Chemieunterricht Il NiU 29 1981 355 DEUTSCHES PISA KONSORTIUM Hrsg PISA 2000 Basiskompetenzen von Sch lerinnen und Sch lern im internationalen Vergleich Opladen 2001 DEUTSCHES PISA KONSORTIUM Hrsg PISA 2000 Die L nd
282. lche beim Experimentieren im Unterricht Bedeutung haben k nnen indem sie zum einen f r ein erfolgreiches Experimentieren ben tigt werden zum anderen beim Experimentieren selbst geschult und verbessert werden k nnen wurden durch Fettdruck herausgehoben 8 Klippert 2000 S 28 51 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie 2 2 3 Das Experiment unter dem Gesichtspunkt der konstruktivistischen Lerntheorie Entscheidend f r wirksame und motivierende Lernprozesse ist letzten Endes die individuelle mentale Aktivit t und die individuelle kognitive Konstruktionsleistung der Sch ler Im Laufe der letzen Jahre ist die konstruktivistische Sichtweise des Lernprozesses zunehmend in den Mittelpunkt der Diskussion ger ckt Grundgelegt ist diese Auffassung von Lernen bereits bei Piaget Aus konstruktivistischer Sichtweise kann produktives Lernen als Lernzyklus lerning cycle beschrieben werden Verschiedene Aktivit ten wie Exploration Konzeptfindung oder Anwendung 30 k nnen mehrfach durchlaufen werden Wesentliche Merkmale dieses Lernbegriffes k nnen wie folgt dargestellt werden e Lernen ist ein aktiver Prozess und erfolgt in der t tigen Auseinandersetzung mit dem Lerngegenstand e Lernen ist ein konstruktiver Prozess Das Wissen die Wirklichkeit die Welt wird selbst ndig re konstruiert e Lernen erfolgt kumulativ Neue Informationen werden mit bereits vorhandenen
283. ldung Gesamtdauer der Veranstaltung zu kurz zu lang ausreichend gut optimal Quantit t der Betreuung Gr e der Teilnehmerzahl zu gering zu gro ausreichend gut optimal Qualit t der Versuchsvorschriften Qualit t der Fortbildungsunterlagen Qualit t der Betreuung schlecht ausreichend gut optimal Beurteilung der Beitr ge Vortrags Medien Schul Begleit Referent weise einsatz bezug material Dipl Chem U Barth 1 54 1 67 1 35 1 26 Bewertungsschl ssel 1 sehr gut 2 gut 3 zufrieden stellend 4 ausreichend 5 schlecht 371 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum 2 Auswertung der offenen Fragen An dieser Fortbildung hat mir besonders gut gefallen Organisation 03120301 03120306 03120310 03120311 Praxisbezug 03120301 03120304 03120307 03120312 04120302 04120304 04120307 04120308 04120311 Betreuung 03120301 Experimentesauswahl 03120301 Als Neuling im PCB Bereich praktikable Versuche kennen gelernt zu haben 03120302 Selbstst ndiges Experimentieren 03120303 03120309 Kurzweilig 03120310 Begleitmaterial 03120310 04120302 04120308 Unterrichtspraxis 03120313 Gro er Praxisteil 04120301 Dass auch Anf nger also die das Fach noch nicht unterrichten auf jeden Fall alles kapieren konnten 04120305 Handlungsorientierung 04120308 Geeignete einfache und motivierende E
284. ldungsveranstaltungen im Bereich PCB angeboten Fortbildungsveranstaltungen sind oft zu theorielastig und bringen mir wenig Es sollten mehr schulhausinterne Fortbildungs veranstaltungen durchgef hrt werden 242 10 1 Anhang Frageb gen D Fragen zu Ihrer Person 1 In welchem Jahr haben Sie Ihre 2 Staatspr fung abgelegt oJ 2 Welche F cher haben Sie f r das Lehramt an Hauptschulen studiert Ll Erstes Staatsexamen an einer bayerischen Universit t ab 1985 Nicht vertieft studiertes F chergruppe 1 Fach Fach 2 Fach 3 Fach Ll Erstes Staatsexamen an einer bayerischen Universit t vor 1985 Studierte F cher E Ausbildung in einem anderen Bundesland oder im Ausland 3 Geben Sie bitte Alter und Geschlecht an 25 35 Jahre 36 45 Jahre 46 55 Jahre 56 65 Jahre weiblich m nnlich O O O O O O Haben Sie noch Anregungen Fragen oder zus tzliche Informationen die Sie uns mitteilen m chten Vielen Dank f r Ihre Mithilfe 243 10 1 Anhang Frageb gen Experimente im Chemieunterricht im Fach PCB Beurteilen Sie bitte die folgenden Aussagen zur Fortbildung Diese Aussage trifft trifft trifft trifft trifft v llig ziemlich teils wenig nicht zu zu zu zu zu Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen PCB Unterricht bieten Die Inhalte der Fortbild
285. lern zu machen Eine sehr gelungene Fortbildungsveranstaltung e Auch bzw gerade als absoluter PCB Neuling hat mir diese Fortbildung sehr viel gebracht v a auch irrationale ngste hinsichtlich des Experimentierens abgebaut Danke Atmosph re Organisation e Anmeldeformular h tte mir die Genehmigung beim Schulamt erleichtert e Die Seminarleitung war freundlich kompetent und unkompliziert e Gelungene Veranstaltung mit guter Organisation e Sehr gute Organisation Angenehme Atmosph re und Austausch Ich w rde mir ein Angebot gleichartiger Veranstaltungen zu weiteren Themen speziell Umweltexperimente Wasser w nschen e Es war eine sehr gelungene angenehme Fortbildung mit netter Atmosph re und toller Verpflegung Danke e Prima Atmosph re und Hilfestellungen gut auch informelle Gespr che am Rande 200 5 3 Ergebnisse der Evaluation Anregungen e Eine weitere Veranstaltung f r die 9 Jahrgangsstufe w re w nschenswert e Etwas mehr theoretischer Hintergrund w re w nschenswert e Wunsch Literatur f r Anf nger Internetadressen e Als Nicht Chemiker w re f r mich der Fachwissenschaftliche Hintergrund kurz erl utert wichtig Evtl mit Anmerkungen zu Klassenstufe Lehrplanbezug 2 Fortbildungsveranstaltungen an der ALP Dillingen Allgemein e Ich unterrichte momentan kein PCB e Es war wunderbar e Prima Trot
286. lhaus und Schulhof e Durchf hrung von Projekten und Festen e M glichst individuelle F rderung aller Sch ler e Verbesserung der Kommunikation und Kooperation unter allen Beteiligten e Unterrichtsentwicklung hin zu konstruktivistischem Lernen 166 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen Schulentwicklung an der Eichendorffschule Erlangen Schulklima e Umgangsformen entwickeln Unterrichtsentwicklung e Schulinterne Fortbildungen e Einheitliche Ma nahmen f r verhaltensoriginelle Sch ler Lehrerteams he 3 Handlungsorientierter Unterricht e Gewaltpr vention Schulhaus und Schulhof Kooperation und e Bewegungsangebote im Schulhof e Aktion Sch neres Schulhaus e Aktion Saubere Toiletten Schule als Lern und Lebensraum in dem sich Sch ler und Lehrer Kommunikation Sch ler wohl f hlen Eltern Projekte und Feste F rderung aller Sch ler Sportfeste e Arbeitsgemeinschaften e Schulfeiern Hausaufgabenbetreuung e Sch ler Lehrerfahrten Abbildung 4 1 Schulentwicklung an der Eichendorffschule Erlangen Die Anregung im Rahmen der Unterrichtsentwicklung als einem Teilbereich des Schulentwicklungsprozesses eine schulinterne Fortbildungsveranstaltung im Bereich Chemie der F chergruppe Physik Chemie Biologie durchzuf hren wurde von etlichen Kollegen begr
287. lichen Unterricht ist Die Versuchsanleitungen im Skript sind f r einen direkten Einsatz im Unterricht geeignet 70 0 60 0 50 0 40 0 31 8 30 0 20 0 58 7 8 5 10 0 1 0 0 0 oov aD FD E __ e i trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 5 10 Aussage 8 Die Versuchsanleitungen im Skript sind f r einen direkten Einsatz im Unterricht geeignet Ein etwas anderes Bild ergibt sich bei Aussage 9 Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein Sowohl die relativ hohe Standardabweichung von 9 1 als auch das explizit dargestellte Antwortverhalten in Abbildung 5 11 weisen darauf hin dass die Teilnehmer durchaus f r die Problematik vorgefertigter Experimentieranleitungen sensibilisiert werden konnten So wurden in den Fortbildungsveranstaltungen immer wieder darauf hingewiesen dass durch ein formales Abarbeiten vorgegebener Versuchsanleitungen der angestrebte Lernerfolg vor allem im kognitiven Bereich kaum erreicht werden kann Vorgefertigte Versuchsanleitungen engen die Sch ler beim Experimentieren zu sehr ein 40 0 se 35 0 30 6 28 9 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 50 5 0 0 6 0 0 LE a A MA trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu
288. lichkeit wahr in der Mensa der Erziehungswissenschaftlichen Fakult t der Universit t Erlangen N rnberg zu Mittag zu essen Das Nachmittagsprogramm wurde mit einigen Hinweisen von Herrn Ulrich Barth zu Sch lerexperimenten eingeleitet Dabei ging es zum einen um organisatorische Dinge die bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten beachtet werden m ssen zum anderen wurden nochmals Chancen aber auch Grenzen von Sch lerexperimenten diskutiert Von den Teilnehmern wurde ge u ert dass sie durchaus die Vorz ge von Sch lerexperimenten kennen und anerkennen sich jedoch auf Grund der u eren Bedingungen oftmals nicht in der Lage sehen Sch lerexperimente durchf hren zu lassen Als h ufige Hinderungsgr nde wurden genannt e gro e Klassen e schlechte Ausstattung der Schule e immenser Aufwand bei der Vorbereitung e Stofff lle im Lehrplan und daher Zeitmangel e mangelnde Grundvoraussetzungen bei Sch lern e Kompetenzmangel bei den Lehrkr ften e mangelnde Kooperation im Kollegium Dies deckt sich weitgehendst mit den Ergebnissen welche eine Befragung von 300 Hauptschullehrkr ften in Mittelfranken im Jahr 2001 erbrachte Im Gespr ch wurde versucht die Teilnehmer davon zu berzeugen trotz der erschwerenden Faktoren Sch lerexperimente zu wagen Dabei wurden M glichkeiten diskutiert wie den 0 9 Hinderungsgr nden entgegengewirkt werden k nnte e innere und u ere Differenzierungsma nahmen 345 10 4 Anhang Ve
289. ligen Aktivit t beim Lernen abh ngig ist W hrend Geh rtes nur zu 20 Prozent und Gesehenes zu ca 30 Prozent erinnert werden kann behalten Sch ler 80 bis 90 Prozent von dem was sie sich selbstt tig angeeignet haben Auch ANTON hinterfragt den Einsatz von Sch ler Experimenten und betont die Bedeutung der Einbettung des Experiments in ein sinnvolles zum Kontext passendes Unterrichtskonzept SCHARF verkn pft die Frage nach dem Einsatz von Sch lerexperimenten mit der affektiven kognitiven oder psychomotorischen Zielsetzung des Unterrichts sowie entwicklungspsychologischen Aspekten An der Hauptschule kommt der affektiven und psychomotorischen Zielsetzung des Unterrichts im Vergleich zu anderen Schultypen sicher eine vermehrte Bedeutung zu Weiterhin betont SCHARF die Bedeutung von Sch lerexperimenten zum Abbau rezeptiver Einstellungen bei den Sch lern Diese Einstellungen werden weitgehend durch den starken Einfluss der Medien im au erschulischen Bereich bewirkt Der Zu Schau gestellte Perfektionismus verf hrt die Sch ler zu leichtfertigen Urteilen und unkritischen Folgerungen Der Weg zur Erkenntnis ist in der Regel m hsam und 3 LAUTENSCHL GER 1963 S 19 3 BADER 2002 S 315 38 BADER 2002 S 316 39 vgl WELTNER amp WARNKROSS 1969 S 553 WENZEK 1970 ygi WITZENBACHER 1985 S 17 vgl ANTON 1999 S 278 309 gl SCHARF 1983 S 231 54 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F cher
290. linarma nahmen 11110306 Versuche PCB 11110307 Vorbereitung und Durchf hrung einfacher Experimente f r Nichtexperten 11110311 LP bezogene 11110312 Anschauliche Experimente 11110313 Ausreichendes Repertoire an eindrucksvolle Experimenten f r die Hauptschule 11110315 3 Anhand dieser Codierung Datum Nr des Fragebogens wird ersichtlich wenn verschiedene Aussagen von einem Teilnehmer stammen Sind mehrere Codierungen angegeben waren die Aussagen der Teilnehmer inhaltlich gleich 315 376 Lebenslauf Lebenslauf Name Anschrift Geburtsdatum Geburtsort Staatsangeh rigkeit Familienstand Werdegang Ulrich Barth Hauptstra e 39 96146 Altendorf Tel 09545 440888 17 01 1965 N rnberg deutsch verheiratet 2 Kinder 1971 1975 1975 1984 1984 1992 1992 1995 1995 1997 1997 1999 1999 2001 2001 2003 2003 04 seit 2004 Grundschule Viatisstra e N rnberg Willst tter Gymnasium N rnberg Abschluss Abitur Universit t Erlangen N rnberg Abschluss Chemie Diplom Leitender Angestellter bei Fa P S Gesellschaft f r Industrieanstriche Universit t Erlangen N rnberg Abschluss 1 Staatspr fung LAHS Vorbereitungsdienst Abschluss 2 Staatspr fung LAHS Lehrer zur Anstellung an der Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e Lehrer an der Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e 29 Lehrer an der Eichendorff
291. llen e Bildung von Zinksulfid e Herstellung von Natronlauge mit Natrium e Neutralisation konzentrierter Salzs ure mit konzentrierter Natronlauge e Destillation von Rotwein e Nasserzersetzung und Knallgasreaktion Bei der Pr sentation der Experimente wurde auch der chemische Hintergrund sowie die m gliche Umsetzung des Experiments im Unterricht angesprochen Die Nachmittagsveranstaltung wurde mit praktischen Hinweisen zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten eingeleitet Anschlie end bereiteten die Teilnehmer 6 Stationen mit jeweils 2 Sch lerexperimenten vor Die Experimente wurden dann in Form eines Experimentierzirkels von allen Teilnehmergruppen durchgef hrt Station 1 Herstellung von Kohlenstoffdioxid Kalkwasserprobe Station 2 Herstellung von Sauerstoff Glimmspanprobe Station 3 St rkeverdauung durch Speichel Rosten von Stahlwolle Station 4 Herstellung von Blaukrautindikator Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator Station 5 Neutralisation von verd nnter HCI mit verd nnter NaOH Flammenf rbung durch Salze Station 6 Elektrolyse einer Kupfersulfatl sung Brennstoffzelle Nach dem Aufr umen des Experimentiermaterials beendete ein Auswertungsgespr ch die Veranstaltung 352 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Lokale Fortbildungsveranstaltungen Auf lokaler Ebene wurde f r das staatliche Schulamt in der Stadt Schwabach eine halbt gige Fortbildungsveranstal
292. llen geeigneten Trichter verwenden Fl ssigindikatoren tropfenweise verwenden leichte F rbung der L sung gen gt Nicht mit brennbaren Fl ssigkeiten in der N he von offenen Flammen Brenner hantieren Beim Verd nnen von S uren zun chst das Wasser in das Gef geben erst dann die S ure Erst das Wasser dann die S ure sonst geschieht das Ungeheure Ger te nach dem Experiment sorgf ltig reinigen Ger te an ihren Platz zur cklegen Chemikalienabf lle umweltgerecht entsorgen Glasabf lle in besonderem Beh lter sammeln K chenpapier Rolle zum Aufwischen bereithalten 321 10 2 Anhang Begleitmaterial Ti 322 pps zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten Experimentiermaterial f r die Gruppen auf Tabletts zusammenstellen Experimente vorher ausprobieren Sch ler sollten Gruppenarbeit gewohnt sein Maximal 4 Sch ler pro Gruppe Ausreichend Zeit f r das Experimentieren einplanen Bewusstsein f r die Gefahren beim Experimentieren wecken Vorher auf die notwendige Disziplin beim Experimentieren aufmerksam machen Stets auf dem Tragen von Schutzbrillen bestehen selbst Schutzbrille tragen Mit einfachen Experimenten beginnen Den Sch lern Zeit zum Ausprobieren geben Experimente in geeigneten Unterrichtsverlauf einbetten Material erst direkt vor dem Experimentieren ausgeben Auf gewissenhafter Reinigung des Materials bestehen Material vor der Auswertung des Exper
293. lung von Natronlauge aus Natrium 8 Neutralisation von konzentrierter Salzs ure mit konzentrierter Natronlauge 8 Herstellung von Kohlens ure 8 Entstehung von saurem Regen Bei der Auswahl der Sch lerexperimente stand der Sicherheitsaspekt im Vordergrund Es wurden nur solche Experimente ausgew hlt die von den Sch lern mit kalkulierbaren Risiken und vertretbarer Sicherheitsausr stung Schutzbrille durchgef hrt werden k nnen Weiterhin wurde bei den Sch lerexperimenten besonderer Wert auf leicht und eindeutig zu beobachtende Effekte sowie eine einfache Durchf hrbarkeit gelegt Ein wichtiges Kriterium war auch der Alltagsbezug der Experimente um so zu einem mit Alltagserfahrungen vernetzen experimentellen Wissen zu gelangen Au erdem sollten alle Experimente auch mit einer relativ beschr nkten Ausstattung f r Sch lerexperimente durchf hrbar sein 154 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Tabelle 3 4 F r das Fortbildungskonzept ausgew hlte Sch lerexperimente Sch lerexperimente Jgst Experiment 7 Sauerstoff als Reaktionspartner Glimmspanprobe 7 Kohlenstoffdioxid als Reaktionsprodukt Kalkwasserprobe 7 Untersuchung der Kerzenflamme 7 Verbrennung mit Katalysator 7 Rosten von Eisen 7 Oxidation und Reduktion von Kupfer 7 Redoxreaktionen am Kupfer 8 St rkeverdauung mit Speichel 8 Geschmackstest
294. luss auf den Lernerfolg haben kann Was unterscheidet nun die Erwachsenenbildung von der Bildung im Jugendalter Ein Aspekt ist dass Erwachsene im Vergleich zu Jugendlichen eine wesentlich ausgepr gtere Lernbiografie vorzuweisen haben Lernen ist einerseits ein lebenslanger Prozess der Sozialisation und Enkulturation andererseits ein 4 Yon daher haben kontinuierlicher Prozess der Individuation und Identit tsfindung Erwachsene verst rkt Lernstile entwickelt von denen sie nur ungern abweichen Ein anderer wichtiger Aspekt ist die Geschwindigkeit des Lernens Die Geschwindigkeit des Lernens neuer Sachverhalte nimmt mit zunehmendem Alter ab was gut mit den bekannten Daten zur Abnahme der Neuroplastizit t im Laufe des Lebens bereinstimmt Grunds tzlich ist die Abnahme der Lerngeschwindigkeit ein durchaus sinnvoller Prozess bei der Anpassung von Lebewesen an ihre Umwelt Lebewesen die bereits viel ber ihre Umwelt wissen erh hen ihre berlebenschancen wenn sie bei neuen Reizen die mit ihren Erfahrungen nicht bereinstimmen nicht alles fr her gelernte ber Bord werfen Unter bestimmten Randbedingungen jedoch und diese herrschen in der modernen Gesellschaft vor ist die Abnahme des Lernens nicht sinnvoll bzw f hrt zu Problemen Weiterhin k nnen ltere Menschen Mechanismen beim Lernen verwenden die jungen Menschen noch nicht zur Verf gung stehen Das Alter bietet also f r das Lernen auch V
295. mmen weitgehend die Lehrer Beide Fortbildungsmodelle wurden im Schuljahr 1997 98 erprobt und evaluiert Die Ergebnisse der Evaluation werden von MELLE und NEU ausf hrlich dargestellt Zusammenfassend kann gesagt werden dass das Konzept des flexibel strukturierten Fortbildungsmodells von den Teilnehmern sehr gut angenommen wurde offene Anteile jedoch nur wenig genutzt wurden wenn dann vorrangig zur Ab nderung von geplanten Experimenten Demgegen ber stellte sich das offene Fortbildungsmodell auf Grund der geringen Akzeptanz durch die Lehrkr fte sowie einer erheblichen Arbeitsbelastung f r die Institutsmitarbeiter als kaum praktikabel heraus 3 Ygl MELLE 1999 S 95 102 NEU 1999 S 71 75 37 ygl MELLE 1999 S 116 204 38 vo NEU 1999 S 95 160 73 2 3 Lehrerfortbildung BADER und ALJANAZRAH bieten am Lehrerfortbildungszentrum des Instituts f r Didaktik der Chemie der Universit t Frankfurt eine neue Art von Fortbildung an Diese besteht aus zwei Teilen e einem theoretischen Teil der ber Internet zug nglich ist e einem Labortag zur Erprobung der zu dem jeweiligen Themenbereich geh rigen Schulexperimente Der Kurs wendet sich vorrangig an Chemielehrerinnen und lehrer der Sekundarstufe I und Il und vermittelt moderne unterrichtliche Zug nge zum Thema Metalle Die ber Internet abrufbaren Theoriebl cke umfassen drei Teilgebiete f r deren Durcharbeitung jeweils ein Aufwand von etwa drei Z
296. mt die Explikation von KR GER sehr nahe Schulinterne Lehrerfortbildung ist geplantes zweckvolles handlungsorientiertes Lernen von Lehrern im Zusammenhang ihres Kollegiums und ihrer Schule In diesem Sinne waren bei der Planung der im Rahmen dieser Arbeit entwickelten schulinternen Lehrerfortbildung besondere Vorgaben zu ber cksichtigen die sich an den von MILLER vorgeschlagenen Richtlinien f r die Umsetzung von schulinternen Lehrerfortbildungen orientierten MILLER 1995 S 33ff PRIEBE 1986 S 42 KR GER 1988 S 16 4 MILLER 1995 S 36 75 2 3 Lehrerfortbildung e Verst ndigung ber Ziele Inhalte Themen Methoden Medien und Materialien e Ber cksichtigung der Arbeitsplatzsituation e Freiwilligkeit und selbstbestimmtes Arbeiten e Gemeinsames Lernen des Kollegiums oder Teilkollegiums e Kontinuit t und L ngerfristigkeit der kollegialen Zusammenarbeit e Ausrichtung auf Kompromiss und Konsens auf Hilfe zur Selbsthilfe auf Kontakt und Integration e Entscheidung dar ber ob und welche Fortbildungseinrichtungen und externen Berater f r die schulinterne Arbeit hinzugezogen werden Als Vorteile von schulhausinterner Lehrerfortbildung gegen ber anderen Formen der Lehrerfortbildung werden von ANT genannt e Hohe Lernmotivation der Teilnehmer weil die Einigung ber Ziele und Thematiken der Fortbildung leicht m glich ist und weil die eigene berufliche Praxis thematisiert werde
297. n Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material e Erlenmeyerkolben mit seitlicher Ableitung Becherglas e durchbohrter Gummistopfen e Schwefels ure konz e Tropftrichter e Natriumchlorid Kochsalz e Gasableitung mit PVC Schlauch und e Blaukrautindikator oder Universalindikator Trichter Vorbereitung Der Hahn des Tropftrichters muss gut gefettet sein der Gummistopfen sollte nicht por s sein Nach dem Versuch Glasger te immer aus den Gummistopfen entfernen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min In den Erlenmeyerkolben f llt man ca 2 Spatel Natriumchlorid Lo Kochsalz und befeuchtet es mit einigen Tropfen Wasser Der gt Gummistopfen mit dem Tropftrichter wird auf den Erlenmeyerkolben m aufgesetzt Die Gasableitung mit dem Trichter wird zu einem 250 ml amp Becherglas gef hrt das ca 150 ml Wasser mit Indikator enth lt Der i umgedrehte Trichter darf die Wasseroberfl che nicht ber hren In den T Tropftrichter gibt man 10 ml konzentrierte Schwefels ure P Durch vorsichtiges Offnen des Hahnes tropft man nun langsam die Schwefel s ure auf das Kochsalz Das entstehende KR Chlorwasserstoffgas gelangt ber den Gasableitungsschlauch zum Becherglas mit Wasser und reagiert mit dem Wasser zu Salzs ure Auswertung Vor der Durchf hrung des Versuchs zeichnen die Sch ler die Versuchsanordnung und stellen Vermutungen zum Versuchsablauf an Aus der Verf rbung des Indikators schlie en die
298. n bringen Arbeitsmaterial zur ck 8 30 Ergebnis pr sentation h ngt Wortkarte Wir messen an die Tafel stellen ihre Ergebnisse vor Parallel dazu werden von zwei Sch lern die Mittelwerte der Ergebnisse gebildet und anschlie end an der Tafel notiert 337 10 3 Anhang Idealtypische Planung einer Unterrichtseinheit Zeit Artikulation Unterrichtsverlauf 8 38 Auswertung 338 der Versuchs ergebnisse Ausblick deutet auf die Tafel und auf das Wandplakat zum pH Wert Hilfsimpuls Vergleiche vergleichen die Versuchsergebnisse miteinander und mit ihnen bekannten sauren Stoffen schreibt Vergleichsstoffe an die Tafel h ngt Wortkarte Wir folgern an die Tafel und zeigt auf die Problemfrage beantworten die Problemfrage notiert Ergebnis an der Tafel deutet auf die Vermutungen vom Beginn der Stunde vergleichen das Ergebnis mit den Vermutungen streicht falsche Vermutungen durch zeigt Folie zur Entstehung des Sauren Regens erl utern die Folie erg nzt Folie nach den Erkl rungen der Sch ler zeigt den kranken Baum vom Stundenbeginn u ern sich bzw formulieren Fragen z B Wenn der Regen nur so schwachsauer ist wie Wein warum schadet er dann den B umen In der n chsten Stunde werden wir untersuchen warum der saure Regen den B umen schadet und wie er Geb ude besch digen kann 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen 10 4 Verlauf
299. n diejenigen Sch ler die die 9 Klasse erfolgreich durchlaufen haben Durch eine zentral gestellte besondere Leistungsfeststellung k nnen die Sch ler den qualifizierenden Hauptschulabschluss erwerben Beide Abschl sse f hren in der Regel zun chst in eine berufliche Ausbildung Bei weit berdurchschnittlichen Leistungen kann die 10 Klasse der Hauptschule oder eine Wirtschaftsschule besucht und damit ein mittlerer Schulabschluss erreicht werden Mittlerer Schul abschluss Quali oder M10 Hauptschulabschluss M9 9 Jahrgangsstufe m 1 j hrige i Praxis M7 7 Jahrgangsstute klasse M 8 8 Jahrgangsstufe Hauptschule 6 Jahrgangsstufe 5 Jahrgangsstufe 4 Jahrgangsstufe 1 Jahrgangsstufe Der Weg in und durch die Hauptschule Abbildung 2 3 Die bayerische Hauptschule Bayerisches Staatsministerium f r Unterricht und Kultus 16 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Neben den Regelklassen bietet die Hauptschule Sch lern mit guten Leistungen einen Mittlere Reife Zug an der mit der 7 Jahrgangsstufe beginnt und zus tzlich die 10 Klasse umfasst Der Mittlere Reife Zug verkn pft Besonderheiten der Hauptschule wie z B verst rkte Berufsorientierung oder das Klassenlehrerprinzip mit einem erh hten Anforderungsniveau das die Sch ler vor allem zu mehr eigenverantwortlichem Lernen f hren soll Hier k nnen die Sch ler einen mittleren Bildungsabschluss erwerben der wie d
300. n knapper Kassen der Schulaufwandstr ger verhindern die hohen Preise jedoch oftmals eine Anschaffung Eine Alternative dazu ist das Zusammenstellen thematischer Experimentierboxen unter Mitverwendung vorhandenen Materials Beim Einsatz thematischer Experimentierboxen sollte der Lehrkraft stets bewusst sein dass sie mit dieser Vorgehensweise das selbstst ndige Planen des Experiments und damit das idealtypische probleml sende Vorgehen nicht unerheblich einschr nkt Thematische Experimentierboxen k nnen deshalb nur als eine durch die Rahmenbedingungen erforderliche Notl sung betrachtet werden Hinweise zum Gebrauch von Ger ten im chemischen Experimentalunterricht liefern H USLER RAMPF und REICHELT ber die Mindestausstattung f r Sch lerexperimente bestehen relativ klare Vorstellungen die in einem Papier der GDCP dargestellt sind In letzter Zeit wieder verst rkt im Gespr ch ist die Durchf hrung von Experimenten in der Mikrotechnik Diese Idee ist nicht neu Vor rund 100 Jahren in Europa entstanden wurde der Ansatz in den 80er Jahren in den USA f r die chemische Ausbildung in Schule und Universit t wiederentdeckt Durch die Verwendung kosteng nstiger Materialien aus dem Bereich der Medizintechnik ist ein experimenteller Zugang zur Chemie selbst unter Bedingungen 7 Dieser Ansatz ist in begrenzter Materialien und R umlichkeiten m glich Kombination mit thematischen Experimentierboxen sicherlich auch f
301. n nach jeder Zugabe die F rbung der L sung Anschlie end geben sie ca 5 ml der entstandenen L sung in ein Becherglas und verdampfen die L sung vollst ndig Es bleibt ein wei er Feststoff zur ck der untersucht werden kann Auswertung Je nach verwendetem Indikator ver ndert die mit Indikator versehene S urel sung bei der langsamen Zugabe von Natronlauge ihre Farbe Nach der Zugabe einer quivalenten Menge an S ure ist in etwa eine neutrale L sung erreicht Die Sch ler erkennen auf Grund ihres Vorwissens dass aus einer S ure und einer Lauge eine neutrale L sung entstanden ist Zu dem beim Eindampfen zur ckbleibenden Feststoff werden zun chst Vermutungen angestellt er kann durch weitere Experimente als Kochsalz identifiziert werden Gibt man gleiche Mengen einer S ure und einer Lauge zusammen entsteht eine neutrale L sung Dampft man diese ein bleibt ein Feststoff zur ck Entsorgung Die neutralen Abf lle k nnen in den Abguss gegeben werden Erl uterungen Verd nnte Salzs ure reagiert mit verd nnter Natronlauge zu Kochsalz und Wasser Aus einer S ure und einer Lauge entsteht eine neutrale Salzl sung HCI NaOH gt NaCl H20 Anwendung finden Neutralisationsreaktionen z B bei der Entsorgung von S uren oder Laugen 315 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen Material e 6 Becherg
302. n Bildern am PC e Entwickeln von SW Photographien AG Experimentieren e Freude am Experimentieren e Vorbereitung von Experimenten e Betreuung von Experimentiermaterial PCB Ausbildungstage f r Lehramtsanw rter e Erwerben von Fachkompetenz e Erwerben von Experimentalkompetenz durch praktisches Durchf hren von Demonstrations und Sch lerexperimenten Schulinterne Lehrerfortbildung im Bereich PCB e Schulhausinterne Lehrerfortbildung e Fortbildung f r Lehrkr fte die PCB in M Klassen unterrichten Kooperation mit der Industrie e Entwicklung von Experimentierkoffern in Zusammenarbeit mit der gewerblichen Ausbildung der Firma Bosch Thema 9 Jgst Elektronik Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e 29 AG Photo AG Experimentieren Experimentelles Photographieren Freude am Experimentieren Bearbeiten von Bildern am PC e Vorbereitung von Experimenten Entwickeln von SW Photographien Betreuung von Experimentiermaterial PCB Ausbildungstage f r Sch lerexperimente im R 7 PCB Unterricht N Naturwissenschaftliche Erwerben von Fachkompetenz f rdern Schl sselqualifikationen wie Erwerben von Experimentalkompetenz Kompetenzen f rdern Methodenkompetenz durch praktisches Durchf hren von Sozialkompetenz Demonstrations und Sch lerexperimenten Lehrerfortbildung Kooperation mit der Industrie im Bereich PCB Entwicklung von Experimentierk
303. n Gehalts zu durchdringen Auch die Demonstration einiger ph nomenologisch interessanter Experimente lockerte die Veranstaltungen auf und wurde von den Teilnehmern begr t Die Evaluation der Fortbildungsveranstaltungen wurde mit drei zeitlich getrennten Diagnoseinstrumenten durchgef hrt der teilnehmenden Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung des Auswertungsgespr chs und der schriftlichen Befragung am Ende der Veranstaltungen sowie einer weiteren schriftliche Befragung nach einigem zeitlichen Abstand 220 7 Zusammenfassung Die R ckmeldungen der Teilnehmer zeigten insgesamt dass das Konzept der Fortbildungen sehr gut mit den Erwartungen und Bed rfnissen der Lehrkr fte korrelierte Vielfach wurde der Wunsch nach weiteren derartigen Fortbildungen ge u ert Diese positiven Erfahrungen best tigten auch die direkt im Anschluss der Veranstaltung durchgef hrten sowie die mit einigem zeitlichen Abstand durchgef hrten schriftlichen Teilnehmerbefragungen Die gro e Resonanz sowie die positiven R ckmeldungen zeigten ebenso wie die Lehrerbefragung dass f r Lehrerfortbildungen im Fach Chemie an der Hauptschule ein gro er Bedarf besteht Um fl chendeckend einen Effekt im Sinne einer nachhaltigen Unterrichtsentwicklung zu erzielen m ssen Fortbildungen auf allen Ebenen der Lehrerfortbildung angeboten werden Vor allem auch schulhausinterne Fortbildungen versprechen gute Effekte im Sinne einer St rkung des Experime
304. n Lehrkr fte Diese gro e Zustimmung zeigt sich auch im Mittelwert der mit 4 16 die zweitgr te Zustimmung bei Frage B5 erhielt Diese gro e Zustimmung k nnte auf eine undifferenziert positive Sichtweise der Lehrkr fte hindeuten Dies macht deutlich dass eine eingehende Diskussion der Einbettung des Experiment in den Unterrichtsverlauf bei Fortbildungsveranstaltungen von entscheidender Bedeutung ist Die gr te Zustimmung bei Frage B5 erhielt die Aussage B5 4 dass Sch lern P C B Unterricht mehr Spa macht wenn sie selbst experimentieren k nnen Bei einem Mittelwert von 4 57 hatte diese Aussage mit 0 66 auch die geringste Standardabweichung Abbildung 3 21 zeigt deutlich das die befragten Lehrkr fte dieser Aussage weitgehend zustimmen k nnen 1 vgl Abschnitt 2 2 1 sowie 2 2 4 108 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung PCB Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 21 Aussage B5 4 P C B Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen Nicht erst seit PISA wird das Erlangen von Schl sselqualifikationen als eine wichtige Aufgabe der Schule betrachtet Wie bereits dargestellt wurde bietet das selbstt tige Experimentieren Sch lern vi
305. n aus verschiedenen Jahrgangsstufen mehrere Veranstaltungen mit inhaltlichen Schwerpunkten Vorkenntnisse Mit Experimenten im Bereich Chemie habe ich viel Erfahrung etwas Erfahrung keine Erfahrung W nsche Anregungen Vielen Dank Uli Barth 245 10 1 Anhang Frageb gen Fragebogen zur Wirkung von Fortbildungen Hinweise zum Ausf llen Zutreffende K stchen mit der Maus anklicken Textfelder anklicken und beschreiben Geben sie bitte Alter und Geschlecht an 125 35 C 136 45 146 55 156 65 _ weiblich _lm nnlich Haben Sie w hrend Ihrer Ausbildung Chemie studiert nein _lja nicht vertieft _ja in der F chergruppe _lja sonstiges An welcher Fortbildung des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Universit t Erlangen N rnberg haben sie teilgenommen 12002 LIS uren Laugen und Salze 12003 L_ S uren Laugen und Salze _JOxidation und Verbrennung Haben Sie im Zeitraum nach der Fortbildung das Fach PCB unterrichtet nein ja Anzahl der Klassen Jahrgangsstufe n War die besuchte Fortbildung aus heutiger Sicht eine Hilfe f r Ihren Unterricht _ nein Warum nicht lja Warum Haben Sie Experimente aus der Fortbildung in Ihrem Unterricht eingesetzt _ nein Warum nicht lja _ Demonstrationsexperimente Welche LISch lerexperimente Welche Zur Wirkung der besuchten Fortbildung habe ich noch folgende Anmerkungen 246 10
306. n den allgemeinbildenden Schulen in Bayern in Kraft gesetzt Die vollst ndige Fassung dieser Richtlinien steht unter www km bayern de km lehrer informationen zur Verf gung Sicherheit beim Experimentieren Das Experimentieren im naturwissenschaftliche Unterricht erfordert ein hohes Ma an Umsicht und Verantwortungsbewusstsein Dabei m ssen zwei Punkte beachtet werden e Die Gesundheit von Sch lern und Lehrern darf so wenig wie m glich gef hrdet werden e Eine Belastung der Umwelt muss weitm glichst vermieden werden Beim Experimentieren kann es u a zu folgenden Gef hrdungen kommen e Verletzungen der Augen durch Glassplitter hei e Fl ssigkeiten oder tzende Chemikalien e Verbrennungen z B beim Umgang mit dem Laborbrenner e Verbr hungen durch siedendes Wasser e Ver tzungen der Haut durch S uren oder Laugen e Schnittwunden durch unsachgem en Umgang mit Glasger ten Diese Gefahren lassen sich jedoch weitgehend reduzieren bzw ausschlie en wenn man die im Folgenden beschriebenen Experimentierregeln beachtet Als wichtige Grunds tze sollten stets gelten e Sicherheit hat stets Vorrang e M glichst ungef hrliche Experimente ausw hlen 248 10 2 Anhang Begleitmaterial Experimentierregeln e Auf Sicherheit achten e Schutzbrille tragen e Erste Hilfe Kasten Branddecke Augenwaschflasche bereithalten e Vorsicht beim Umgang mit dem Laborbrenner lange Haare zusammenbinden e Brenner sof
307. n der Einsch tzung der befragten Lehrkr fte wesentlich besser ab als die I Phase e ber die H lfte der befragten Lehrkr fte hat in den letzten 5 Jahren keine Fortbildung im Bereich Physik Chemie Biologie besucht e Die Lehrkr fte erwarten sich von einer Fortbildung im Bereich PCB vor allem 1 Erwerben von Experimentalkompetenz durch eigenes Tun 2 Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden 3 Vermittlung von Sicherheitsrichtlinien e Die befragten Lehrkr fte w nschen sich mehr Fortbildungsveranstaltungen im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie F r die Planung des Fortbildungskonzepts ergeben sich daraus folgende Vorgaben Den spezifischen Bed rfnissen der Lehrkr fte die sich aus den Rahmenbedingungen der Ausbildung sowie des Unterrichtseinsatzes ergeben muss bei der Auswahl und Vermittlung der Fortbildungsinhalte Rechnung getragen werden Im Mittelpunkt der Fortbildungen sollte die St rkung der Experimentalkompetenz der Lehrkr fte stehen Die Experimente sind so auszuw hlen dass sie ohne allzu gro en Aufwand unter den spezifischen Bedingungen der Hauptschule im Unterricht eingesetzt werden k nnen Den Lehrkr ften sollten Hilfen gegeben werden welche eine direkte Umsetzung der Fortbildungsinhalte im Unterricht erm glichen Die Fortbildung sollte m glichst nicht als zus tzliche Belastung f r die Lehrkr fte empfunden werden sondern als konkrete Hilfe f r den Unterrichtsalltag 1
308. n der Hauptschule oftmals etwas Umweltsch dliches ja Umweltzerst rendes verbunden Gut f r die Umwelt sei alles was nichts mit Chemie zu tun habe Die Ursache ist eine doppelt falsche Verkn pfung des Begriffes Chemie Chemie lt gt chemische Industrie lt gt Umweltverschmutzung Au er Acht gelassen wird dabei zum einen dass die chemische Industrie nur einen Teilbereich der Chemie darstellt zum anderen dass die chemische Industrie in den letzten Jahrzehnten enorme Anstrengungen unternommen hat um umweltfreundlich zu produzieren Methoden im Lehrplan Bei der Betrachtung des Lehrplanes findet man in Kapitel I Grundlagen und Leitlinien unter dem Punkt 4 4 Schl sselqualifikationen folgende Forderungen bez glich der methodischen Kompetenzen welche die Lehrer vermitteln beziehungsweise die Sch ler erlernen sollen Die gemeinsame Aufgabe des fachbezogenen wie auch des f cher bergreifenden Unterrichts ist es die fachliche methodische personale und soziale Kompetenz der Sch ler zu f rdern Dazu geh rt der Erwerb von f cher bergreifenden F higkeiten Fertigkeiten und Haltungen wie selbstst ndiges Lernen Probleml sen Denken in Zusammenh ngen aber auch Leistungs und Einsatzbereitschaft Belastbarkeit und Durchhalteverm gen Pflichtbewusstsein und Zuverl ssigkeit Bereitschaft und F higkeit zur Zusammenarbeit und Mitverantwortung Solche eher allgemeinen Schl sselqualifikationen sind nur an konkreten Inh
309. n hinsichtlich der Vortragsweise dem Medieneinsatz mit gut bewertet Bei Dipl Chem U Barth wurden der Schulbezug und das Begleitmaterial als sehr gut angesehen Insgesamt wurde der Fragebogen gut angenommen obwohl es bei der Beantwortung der Frage nach der bereits besuchten Fortbildungen im Fach Chemie immer wieder zu Unstimmigkeiten kommt Anhand dieser Codierung Datum Nr des Fragebogens wird ersichtlich wenn verschiedene Aussagen von einem Teilnehmer stammen Sind mehrere Codierungen angegeben waren die Aussagen der Teilnehmer inhaltlich gleich 372 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Chemieexperimente im PCB Unterricht Dipl Chem Ulrich Barth an der Erziehungswissenschaftliche Fakult t der FAU Erlangen N rnberg am 11 November 2003 1 Auswertung der geschlossenen Fragen Geschlecht Alter der Teilnehmer weiblich s j nger als 30 EEE H s 34 EEE keine Angabe 4 N 3 35 39 E 1 40 44 m A i g 45 49 0 Zeit in Jahre im Schuldienst sa o inkl Referendariat 1 Mittelwert Minimum Maximum 0 2 4 6 5 71 0 25 37 0 lter als 54 2 8 10 Schulform Grundschule EZ 1 Sonderschule EEE 1 Gesamtschule Realschule Kolleg Berufsschule Gymnasium Sonstige Unterrichtsf cher Kombinationen Chemie Biologie weiteres Fach Es 1 PCB Mathe weiteres Fsch ZZ a 2 Mathe Sp
310. n interessierten Teilnehmern motiviert durchgef hrt Auftretende Fragen bzw Probleme bei der Durchf hrung konnten von der Kursleitung sowie anderen Teilnehmern gekl rt bzw behoben werden Nach Beendigung des Experimentierzirkels wurden die Laborpl tze von den Teilnehmern aufger umt und in vorbildlich sauberem Zustand hinterlassen Die Reflexion der Fortbildung bildete den Ausklang der Veranstaltung Nachdem die Teilnehmer schriftlich Fragen zur Evaluation beantwortet hatten entwickelte sich noch ein kurzes Gespr ch zum Gelingen der Fortbildung Folgende Punkte wurden als besonders gelungen herausgestellt 1 Angenehme Atmosph re bei der Fortbildung 2 Eigenes Experimentieren als Schwerpunkt der Fortbildung 3 Begleitmaterial direkt im Unterricht einsetzbar W hrend von einer Teilnehmerin eine verst rkte Vermittlung von chemischem Hintergrundwissen zu den einzelnen Versuchen gew nscht wurde merkte ein anderer Teilnehmer an dass die theoretischen Ausf hrungen f r seinen Bedarf zu ausf hrlich gewesen seien Au erdem wurde diskutiert ob nicht bei der Vorstellung der Demonstrationsexperimente am Vormittag eine umfangreichere Erkl rung der Zusammenh nge durch den Kursleiter an Stelle bzw als Erg nzung zu den Ausf hrungen der Teilnehmer gewinnbringend gewesen w re 173 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Als Grund daf r wurde der Kompetenzvorsprung des Kursleiters als f rderliches Element
311. n kann e Schnelles Aufkommen befriedigender und angstfreier Kommunikation e Gro er Transfer der Fortbildungsergebnisse weil die Lernsituation Fortbildung und die Anwendungssituation Alltagsarbeit viele Gemeinsamkeiten aufweisen e L ngerfristiges Behalten der Ergebnisse wenn die Kollegen wiederholt ber ihre Erfahrungen miteinander sprechen e Hohe Akzeptanz der Fortbildungsergebnisse weil die Lehrer selbst in den Prozess der Probleml sung einbezogen sind Wie oben erw hnt kann eine schulinterne Lehrerfortbildung im Rahmen eines Schulentwicklungsprozesses verschiedenste Zielsetzungen verfolgen Diese k nnen beispielsweise die Entwicklung eines Schulprofils die p dagogische Gestaltung des Schullebens die Bew ltigung von Erziehungsproblemen aber auch inhaltsorientierte Zielsetzungen im Sinne von Uhnterrichtsentwicklung sein Eine solche inhaltsorientierte Zielsetzung stellt die Verbesserung der bereits ausf hrlich dargestellten Situation bez glich der Ausbildung vieler Hauptschullehrkr fte im naturwissenschaftlichen Bereich dar 4 ANT 1983 S 37 76 2 3 Lehrerfortbildung Bei der Planung und Umsetzung der schulinternen Lehrerfortbildungen wurden folgende Schritte durchlaufen e Themenfindung e Zielsetzung e Vorbereitung e Durchf hrung e Evaluation Dabei wurde besonderes Augenmerk auf das Einbeziehen der interessierten Kolleginnen und Kollegen in den Planungs Durchf hrungs und Evaluationsprozes
312. n und Aufgaben zu bew ltigen sich kognitiv und emotional umzustellen Diese eher inhaltsneutrale Flexibilit t wird auch als Mechanik der Intelligenz bezeichnet Die wichtigsten Ergebnisse der Ged chtnisforschung sind Die Kapazit t des Arbeitsged chtnisses nimmt im Alter ab die Lernprozesse sind st ranf llig kurzfristig Gelerntes kann schlechter erinnert werden im Gegensatz dazu sind fr her gelernte Inhalte gut abrufbar Das semantische Ged chtnis arbeitet schlechter als das episodische Ged chtnis Zus tzlich sind gr ere Schwierigkeiten bei der Enkodierung der Information erkennbar die Informationsverarbeitung geht langsamer vor sich Generell verringert sich das Lerntempo im Alter Unter Zeitdruck liefern ltere meist schlechtere Testergebnisse als J ngere F r diesen Zeitfaktor gibt es sozialisatorische Erkl rungen ltere scheuen sich Fehler zu machen aber auch neurologische Erkl rungen KRUSE RUDINGER 1997 S 58f 62 2 3 Lehrerfortbildung e ltere verf gen ber weniger Lerntechniken als J ngere die im Durchschnitt eine l ngere und bessere Schulbildung erlebt haben und die auch Pr fungs und Testsituationen gewohnt sind e ltere haben vielf ltige Erfahrungen gemacht und ein Lebenswissen erworben das es ihnen erleichtert zwischen wichtigen und unwichtigen Informationen zu unterscheiden und neues Wissen in ihre Wissensnetze zu integrieren e Neuere Unt
313. n und Kom petenzen durch die Be rufsausbildung Eigene Fortbildungsimpulse pers nliche Bed rfnisse Wunsch nach Ver nderung Verbesserung der Kompetenzen u Ausgangspunkt Pers nliche Erfahrungen Probleme Fragestellun gen subjektive Theo nen Weiterf hrung durch objektive Lernanteile Neustrukturierung vor handenen Wissens Er werb objektiver Wissens best nde Erweiterung der Erfahrungen Vertiefung der Erkenntnisse Folge identit tsst tzende Lern prozesse Identit tsstabili sierung objektiver und subjektiver Lerngewinn Zuwachs an Transfer Weiterarbeit in der Schu le Weiterentwicklung der Person Innovationen im Kollegium Impuise f r Fortbildungsimpul se von au en Er lt wartungen der Schule Eltern Abnehmer Weiterbildung als Erg nzung Erwei lt terung Spezialisie rung von Qualifika tionen Abbildung 2 10 Struktur der Lehrerfortbildung nach MILLER 10 KR GER 1988 S 7 MILLER 1995 S 29 64 2 3 Lehrerfortbildung Diese prozessorientierte Struktur f llt MILLER mit berufsbezogenen Inhalten die sich aus folgenden Punkten ergeben e Bed rfnisse und W nsche der Lehrkr fte e Erwartungen der an der Schule Beteiligten e Objektive Erfordernisse e Grundgedanken des Erziehungs und Bildungsauftrags der Schule e Merkmale einer guten Schule Die berufsbezogenen Inhalte unterteilt MIL
314. n zu den einzelnen Aussagen explizit dargestellt Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen PCB Unterricht bieten 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 EE 7 0 0 Bi 434 Bee trifft v llig zu trifft ziemlich trifftteils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu 78 0 18 6 Abbildung 5 3 Aussage 1 Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen PCB Unterricht bieten Die Aussage Die Fortbildung konnte mir direkte Hilfe f r meinen Unterricht bieten bewerteten 78 der Teilnehmer mit trifft v llig zu Schlie t man die Kategorie trifft ziemlich zu mit ein ergibt sich eine Zustimmung von 96 6 f r diese Aussage der Mittelwert von 4 73 ist der h chste Wert der Aussagen zur Bewertung der Fortbildungsveranstaltungen Dieser sehr erfreuliche Wert ist ein guter Indikator f r die sehr hohe Zufriedenheit der Teilnehmer mit der besuchten 190 5 3 Ergebnisse der Evaluation Fortbildungsveranstaltung da Lehrkr ften die direkte Hilfe f r den Unterricht ein sehr wichtiges Kriterium f r den Erfolg von Fortbildungsveranstaltungen ist Die Inhalte der Fortbildung entsprachen meinen Bed rfnissen 60 0 rony 50 0 40 0 30 0 20 0 8 5 10 0 0 0 0 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu 39 0 Abbild
315. nd 8 vgl PFEIFER 2003 S 9 vgl BADER 1992 S 292 1 vgl PFEIFFER 1992 S 292 11 vgl HEIMANN 2003 S 95 12 WOEST 2003 S 89 46 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie PRENZEL und PARCHMANN betonen die Schl sselrolle des Experiments f r das Verst ndnis naturwissenschaftlicher Arbeits und Denkweisen Ein tieferes Verst ndnis naturwissenschaftlicher Denk und Arbeitsweisen wird vor allem dann erwartet wenn Sch lerinnen und Sch ler immer wieder Gelegenheit erhalten selbst zu experimentieren Sie erw hnen jedoch auch empirische Befunde welche die erwarteten positiven Wirkungen von Sch ler Experimenten auf das Interesse der Sch ler am Unterricht bzw f r das Verst ndnis naturwissenschaftlicher Denk und Arbeitsweisen nicht best tigen Die Erkl rung f r diese Befunde erh lt man wenn man die oftmals praktizierte Vorgehensweise beim Experimentieren im Unterricht betrachtet e Abarbeiten von Versuchsanleitungen ohne den Sinn des Experiments zu erfassen e Wenig Zeit f r Entwicklung der Fragestellung und Versuchsplanung e Geringe Bedeutung der Diskussion und Interpretation der Versuchsergebnisse im Unterrichtsverlauf e Viel Zeit f r Nebent tigkeiten die mit dem Verst ndnis des Experiments wenig zu tun haben Dies macht deutlich dass die Einbettung der Experimente in einen probleml senden zum Mitdenken anregenden Unterrichtsverl
316. nd explosiv Schutzbrille F schentz ndlich tragen i r Material e Papprohr oder Tennisballbeh lter e Benzin oder Methanol e Z ndquelle e Tropfpipette Vorbereitung Ein ca 0 5 m langes Papprohr wird etwa 10 cm vor dem Ende mit einem Loch von ca 0 5 cm Durchmesser versehen Als Verschluss kann ein Stofflappen verwendet werden a Alternativ kann man in einen Tennisballbeh lter aus Blech am Boden ein Loch von ca 3 mm Durchmesser anbringen Als Verschluss dient hier der Kunststoffdeckel b Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min In den vorbereiteten Beh lter gibt man mit einer Tropfpipetteeinige Tropfen Benzin oder Methanol und verschlie t das Gef mit dem Stofflappen oder dem Kunststoffdeckel Anschlie end sch ttelt man kr ftig um ein explosionsf higes Gasgemisch zu erhalten und z ndet an der vorgesehenen Bohrung Tact Plastik decke Methanol Luft Gemisch Auswertung Das Gemisch aus Benzin und Luft explodiert unter Freisetzung von Energie Der Deckel wird dadurch weggeschleudert Der Versuch kann als Modellversuch f r das Prinzip des Verbrennungsmotors eingesetzt werden Entsorgung Keine besonderen Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Benzin Luft Gemische sind in bestimmten Mischungsverh ltnissen explosionsf hig Die Kohlenwasserstoffe reagieren bei Erreichen der Entz ndungstemperatur explosionsartig mit dem Sauerstoff der Luft Dabei
317. ndenplan Zeit f r Experimente Projektarbeit epochales Unterrichten e Fach bergreifendes Lernen Verstehen von Zusammenh ngen Die aufgezeigten Chancen sollten Mut machen die vorhandenen Probleme anzugehen um die Unterrichtsqualit t durch vermehrten Einsatz von Experimenten zu verbessern Ein wichtiger Bedingungsfaktor f r die Durchf hrung von Experimenten ist auch die Ausstattung der Schule mit entsprechendem Experimentiermaterial f r Lehrer und Sch lerexperimente Durch das Fehlen einer speziellen Fachgruppe in einem Kollegium in den F cher Physik Chemie und Biologie sind Nachteile bei der Interessensvertretung im naturwissenschaftlichen Bereich gegen ber der Schulleitung bzw dem Schultr ger gegeben was auch in diesem Bereich zu besonderen Rahmenbedingungen an der Hauptschule f hrt Anhaltspunkte dar ber wie die tats chliche Situation bez glich der experimentellen Ausstattung an den Hauptschulen ist soll die empirische Untersuchung liefern 18 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 1 2 Der Lehrplan f r die bayerische Hauptschule Der Lehrplan ist die Arbeitsgrundlage f r die Lehrkr fte einer Schulart zugleich wendet er sich aber auch an Eltern und ffentlichkeit und stellt den spezifischen Auftrag und das Profil der Schulart dar Die F chergruppe Physik Chemie Biologie Die F cher Physik Chemie Biologie sind an der bayerischen Hauptschule seit Einf hrung des Lehr
318. ndliche Klima das durch die Dozenten hergestellt wurde 29100304 Teilnehmer aus einer Schulart 29100304 Betreuung und Unterst tzung bei der Durchf hrung der Versuche 29100305 29100308 Selbstst ndiges Experimentieren 29100309 29100310 Vorbereitung 29100309 Praxisbezug 29100310 An dieser Fortbildung hat mir nicht gefallen Theoriebezug f r Nicht Chemiker etwas zu kurz 29100303 Prof Dr Peter Pfeifer hat sich beim Experimentieren rar gemacht schade 29100305 Anregungen und W nsche Themen Experimente 29100301 Erd l produkte 29100302 Chemische Versuche mit Stoffen aus dem Alltag der Sch ler HS 29100302 Lehrplan HS 8 9 PCB fachdidaktische Inhalte Methoden 29100304 Alle Inhalte PCB die experimentell bearbeitet werden k nnen 29100305 29100309 Die realistische 29100308 Luft 29100310 Boden 29100310 Wasser 29100310 1 Anhand dieser Codierung Datum Nr des Fragebogens wird ersichtlich wenn verschiedene Aussagen von einem Teilnehmer stammen Sind mehrere Codierungen angegeben waren die Aussagen der Teilnehmer inhaltlich gleich 368 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum 3 Zusammenfassende Bewertung des GDCh Lehrerfortbildungszentrums Erlangen N rnberg Die Resonanz f r diesen Kurs war unter Ber cksichtigung dass der Kurs in den Ferien statt fand sehr gut Insgesamt wird die Fortbildung hinsichtlich der Erwartungen an ein
319. ne wie auch immer geartete zus tzliche Belastung gelingen sondern muss auf einem die t gliche Unterrichtsarbeit unterst tzenden Angebot aufgebaut sein Dieser Aspekt darf bei der Planung eines Fortbildungskonzepts keinesfalls vernachl ssigt werden 33 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 1 5 Fachdidaktik Chemie Didaktik versteht man gemeinhin als die Wissenschaft von Unterricht also vom Lehren und Lernen Fachdidaktik ist die Wissenschaft vom fachspezifischen Lehren und Lernen innerhalb und au erhalb der Schule Um einen erfolgreichen und nachhaltig wirkenden Chemieunterricht in allen Altersstufen erteilen zu k nnen ist eine fachdidaktische Grundausbildung des zuk nftigen Chemielehrers unerl sslich Dass diese Forderung f r nur wenige Lehrkr fte an der Hauptschule erf llt werden kann wurde oben gezeigt Dennoch ist die Fachdidaktik ein wichtiger Einflussfaktor auf den Chemieunterricht an der Hauptschule da ja s mtliche Informationen die der Hauptschullehrer zum Bereich Chemieunterricht erh lt z B Schulb cher Lehrerhandreichungen Informationen von Fachkollegen Fortbildungen letztendlich auf der Fachdidaktik Chemie gr nden oder von ihr ma geblich beeinflusst sind Es sei an dieser Stelle auf die einschl gigen Werke zur Fachdidaktik Chemie verwiesen Im Folgenden sollen nur einige Aspekte angerissen werden die speziell im Chemieunterricht der Haup
320. neben ihren fachlichen Kompetenzen auch Schl sselqualifikationen erwerben k nnen 23 ARNOLD KR MER ST RZL SIEBERT 1999 S 34 66 2 3 Lehrerfortbildung Von zentraler Bedeutung f r den Erfolg einer Fortbildungsveranstaltung ist generell die Erwachsenengem heit des Fortbildungsangebots Nach ARNOLD kann eine Fortbildung als erwachsenengem angesehen werden wenn die folgenden Kriterien erwachsenengem en Lernens ber cksichtigt werden 1 Lernziele inhalte themen k nnen von den Teilnehmern mitbestimmt werden 2 eigene Lernprojekte k nnen von ihnen eingebracht und weiter bearbeitet werden 3 die Lernorganisation ist zeit und methodenflexibel und l sst mehrere Lernwege offen 4 es werden gezielt Lern Aktivit ts und Selbsterschlie ungsmethoden eingesetzt 5 es wird gezielt m glichst an Lebenssituationen und oder Berufserfahrungen angekn pft 6 die soziale und kommunikative Ebene des Lernprozesses wird absichtsvoll gef rdert 7 die Inhaltsauswahl ist curricular didaktisch bzw bildungstheoretisch begr ndet Warum soll etwas gelernt werden 8 angebotene Lerninhalte werden f r die Teilnehmer fassbar reduziert 9 angebotene Lerninhalte k nnen selbstt tig erschlossen werden Aktivit tsthese 10 handlungsbezogene Problemstellungen sind explizit Thema Speziell bei der Erwachsenenbildung haben die Ans tze des Konstruktivismus besondere Bedeutung
321. nfachen Experimenten beginnen e Den Sch lern Zeit zum Ausprobieren geben e Experimente in geeigneten Unterrichtsverlauf einbetten e Material erst direkt vor dem Experimentieren ausgeben e Auf gewissenhafter Reinigung des Materials bestehen e Material vor der Auswertung des Experiments einsammeln 280 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheitsrichtlinien und Entsorgung Ma gebend f r die Sicherheit und Entsorgung sind basierend auf dem Chemikaliengesetz der Gefahrstoffverordnung sowie den Regeln f r Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht die Empfehlungen f r Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht Dieser Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9 September 1994 in der Fassung vom 28 M rz 2003 wurde vom Bayerischen Staatsministerium f r Unterricht Kultus Wissenschaft und Kunst mit Bekanntmachung vom 09 September 2003 als verbindliche Vorschrift f r den Unterricht in den naturwissenschaftlichen F chern an den allgemeinbildenden Schulen in Bayern in Kraft gesetzt Die vollst ndige Fassung dieser Richtlinien steht unter www km bayern de km lehrer informationen zur Verf gung Sicherheit beim Experimentieren Das Experimentieren im naturwissenschaftliche Unterricht erfordert ein hohes Ma an Umsicht und Verantwortungsbewusstsein Dabei m ssen zwei Punkte beachtet werden e Die Gesundheit von Sch lern und Lehrern darf so wenig wie m glich gef hrd
322. ng 16 abge ndert nach Arnold 1995 S 296 68 2 3 Lehrerfortbildung 2 3 4 Untersuchungen und Konzepte zur Lehrerfortbildung im Fach Chemie In den letzten Jahren haben sich vor allem MELLE und NEU mit der Aufarbeitung von Ans tzen und Konzepten der Lehrerfortbiidung im Fach Chemie auseinandergesetzt Bei NEU findet sich ein berblick zu den didaktischen Ans tzen f r die Lehrerfortbildung nach PRIEBE sowie nach SCHMIDT W hrend PRIEBE die Fortbildung als kommunikativen Prozess betrachtet und von unterrichtsdidaktischen Konzepten ausgehend eine Didaktik der Fortbildung entwickelt sieht SCHMIDT den Ausgangspunkt f r didaktische berlegungen in den Aufgaben der Lehrer Lehren Erziehen Beurteilen Beraten und Innovieren MELLE stellt die Ergebnisse dreier Untersuchungen zur Lehrerfortbildung in Nordrhein Westfalen Hessen und Rheinland Pfalz zusammen eine deren Zielsetzungen es war die Vorstellungen der Lehrer von Lehrerfortbildung zu untersuchen e Ganztagsveranstaltungen werden von Lehrern besonders gesch tzt e Die N he des Veranstaltungsortes zum Wohnort ist wichtig e Als Teilnehmerkreis werden Lehrer derselben Schulform bevorzugt e Als Vermittlungsformen werden praktische bungen Kleingruppenarbeit und Vortr ge bevorzugt e Themenw nsche f r Fortbildungen waren nicht evaluierbar e Beliebteste Referenten sind Lehrer aus der Praxis Hochschullehrer werden besonde
323. nhang Frageb gen 10 1 Frageb gen Befragung zum Experimentieren im PCB Unterricht Liebe Kolleginnen und Kollegen der vorliegende Fragebogen soll zur Entwicklung eines Fortbildungskonzeptes f r Hauptschullehrerinnen und Hauptschullehrer im Bereich des naturwissenschaftlichen Unterrichts beitragen Um ein Fortbildungskonzept zu entwickeln das den Lehrerinnen und Lehrern m glichst adressatenbezogen konkrete Hilfestellungen f r den naturwissenschaftlichen Unterricht bietet sollen zun chst der Ist Zustand an den Schulen sowie Meinungen und Einstellungen der Lehrkr fte herausgefunden werden Dabei ben tigen wir Ihre Mithilfe und bitten Sie einen Fragebogen auszuf llen Der Zeitaufwand hierf r betr gt nur ca 10 Minuten Die Mitwirkung aller Beteiligten an der Befragung ist freiwillig bei der Auswertung ist die Anonymit t beteiligter Personen sowie Schulen selbstverst ndlich gew hrleistet Die Durchf hrung der Befragung wurde von der Regierung von Mittelfranken mit Schreiben Nr G5 5009 24 01 vom 27 09 2001 genehmigt Besten Dank f r Ihre Mithilfe Prof Dr Peter Pfeifer Ulrich Barth 238 10 1 Anhang Frageb gen A Fragen zur schulischen Situation 1 In welchem Umfang unterrichteten Sie das Fach PCB im vergangenen Schuljahr gar nicht oO eine Klasse oO zwei Klassen oO drei Klassen oO mehr als drei Klassen oO 2 In welchen Jahrgangsstufen u
324. nicht gewillt sein Sch lerexperimente durchzuf hren da sie das Verh ltnis Aufwand zu Ertrag als zu schlecht einsch tzen Der Aufwand zur Vor bzw Nachbereitung von Sch lerexperimenten ist viel zu hoch 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich zu trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu Abbildung 3 19 Aussage B5 2 Der Aufwand zur Vor bzw Nachbereitung von Sch lerexperimenten ist viel zu hoch W hrend also der hohe Aufwand bei Sch lerexperimenten von den befragten Lehrkr ften recht kritisch gesehen wird zeigt Abbildung 3 20 dass ein gro er Teil der 107 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Befragten der Meinung ist dass durch Sch lerexperimente fachliche Inhalte besser verinnerlicht werden Das dies nur unter bestimmten Voraussetzungen gegeben ist wurde bereits diskutiert Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser verinnerlicht 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 40 4 38 8 trifft v llig zu trifft ziemlich zu trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu Abbildung 3 20 Aussage B5 3 Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser verinnerlicht Nimmt man die Einsch tzungen trifft v llig zu sowie trifft ziemlich zu zusammen sind das ber drei Viertel der befragte
325. nisse und Vorerfahrungen an den Einsatz von Sch lerexperimenten im Unterricht besteht die Gefahr dass der Erfolg des Unterrichts in Frage gestellt ist und auf Grund derartiger schlechter Erfahrungen generell eine ablehnende Haltung gegen ber Sch lerexperimenten aufgebaut wird Es berrascht in Anbetracht anderer Ergebnisse der Befragung dass sich nur ca ein F nftel der Befragten bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten wirklich berfordert f hlen trifft v llig zu und trifft ziemlich zu Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich berfordert 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 38 9 18 3 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 25 Aussage B5 8 Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich berfordert Die gr te Gruppe ca 39 beurteilt diese Aussage mit trifft teils zu Die Standardabweichung erreichte mit 1 1 den zweitgr ten Wert bei Frage B5 was die gro e Bandbreite der gegebenen Einsch tzungen widerspiegelt Eine Erkl rung hierf r kann zum einen nat rlich die unterschiedliche Ausbildung der Befragten sein Eine andere Erkl rung f r die erhaltenen Ergebnisse k nnte sein dass Lehrkr fte m glicherweise unbewusst nicht gerne angeben sich von einer Uhnterrichtstechnik berfordert zu
326. nition des pH Wertes folgt dass sich die Konzentration der H Ionen mit einem ganzen pH Sprung um das 10 fache ndert 279 10 2 Anhang Begleitmaterial Beispiel Eine 1 molare Salzs ure 36 4 g HCI 1 Liter Wasser hat den pH Wert 0 eine auf das 10 fache verd nnte L sung den pH Wert 1 eine auf das 100 fache verd nnte L sung den pH Wert 2 eine auf das 1000 fache verd nnte L sung den pH Wert 3 usw Neutralisation starker S uren mit starken Basen Bei der Neutralisation reagiert eine S urel sung unter Freisetzung von Energie mit einer Lauge am Neutralpunkt ist die Anzahl der Wasserstoffionen H und der Hydroxidionen OH gleich gro die L sung hat den pH Wert 7 Beispiel f r eine derartige Neutralisation ist die Reaktion von Salzs ure mit Natronlauge wobei Kochsalzl sung entsteht H CF Na OH Na CF H20 F r die eigentlichen Reaktionspartner kann man formulieren H OH gt Tipps zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten e Experimentiermaterial f r die Gruppen auf Tabletts zusammenstellen e Experimente vorher ausprobieren e Sch ler sollten Gruppenarbeit gewohnt sein e Maximal 4 Sch ler pro Gruppe e Ausreichend Zeit f r das Experimentieren einplanen e Bewusstsein f r die Gefahren beim Experimentieren wecken e Vorher auf die notwendige Disziplin beim Experimentieren aufmerksam machen e Stets auf dem Tragen von Schutzbrillen bestehen selbst Schutzbrille tragen e Mit ei
327. nkfurt a M 1999 PASTILLE R Beteiligung der Betroffenen Ergebnisse einer Chemielehrerbefragung in Berlin West Praxis Chemie 28 1979 Nr 12 323 330 PASTILLE R Die Evaluation eines didaktischen Modells der Chemielehrerfortbildung Chimica didactica 5 1979 Nr 2 115 146 PETERSSEN W Kleines Methodenlexikon M nchen 2001 PFEIFER P H USLER K LUTZ B Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 1992 PFEIFER P LUTZ B BADER H J Konkrete Fachdidaktik Chemie M nchen 2002 PFEIFER P Ist ein Umbruch in Sicht Chemieunterricht an der Schwelle zum Jahr 2000 NiU Chemie 6 1995 Nr 27 S 4 PFEIFER P Praxisorientierter Chemieunterricht konkret In NiU Chemie 7 1996 Nr 31 S 4ff 228 8 Literatur PFEIFER P Was hei t naturwissenschaftliches Arbeiten In NiU Chemie14 2003 Nr 76 77 S 7 11 PFUND H DUIT R Students alternative Frameworks and science education IPN Kiel 2000 PRENZEL M PARCHMANN l Vom naturwissenschaftlichen Arbeiten zum naturwissenschaftlichen Denken im Chemieunterricht In NiU Chemie 14 2003 76 77 PRENZEL M ROST J SENKBEI M H ULER P KLOPP A Naturwissenschaftliche Grundbildung Testkonzeption und Ergebnisse In Deutsches PISA Konsortium Hrsg 2001 PISA 2000 Basiskompetenzen von Sch lerinnen und Sch lern im internationalen Vergleich Opladen 2001 PRENZEL M Steigerung der Effizienz des mathematisch naturwissenschaftlichen
328. nnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnn 164 4 2 4 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen 2424444444440nnnnnnn nennen nn 165 4 3 Exemplarische Darstellung durchgef hrter Fortbildungsveranstaltungen 444444444444Bonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 169 4 3 1 Ganzt gige Veranstaltung Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung z 44404444nnnBnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 169 4 3 2 Halbt gige Veranstaltung Seminartag f r Hauptschulseminare Chemie Experimente im PCB Unterricht 4444s04 44H 4BBHnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 174 5 Evaluation des Fortbildungskonzeptis 179 5 1 Zielsetzung der Evaluation 444 444444nn nn nnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 182 5 2 Entwicklung der Diagnoseinstrumente 4 444 ennn nn 182 Inhalt 5 3 5 3 1 5 3 2 5 3 3 5 3 4 5 3 5 6 1 6 2 6 3 10 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Ergebnisse der Evaluation 4444444nnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Teilnehmende Beobachtung w hrend der Fortbildungsveranstaltung Auswertungsgespr ch direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung Schriftliche Befragung direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung Schriftliche Befragung nach l ngerer Zeit 2424440nnnsnnnennnnnnnnnnnnnnnnnn nn Zusammenfassung der
329. nnnnnnnnnnennnnnennnn Aussage B5 6 Sch lerexperimente sind eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten s 244m Aussage B5 7 Durch die F lle des Lehrstoffes bleibt zu wenig Zeit f r S h lerexperimMenta ieren nen er neelekein Aussage B5 8 Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich berforder saanen a a a E A Aussage B5 9 Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft n r Schwer Zu finder aan ae een Aussage B5 10 Vielen Sch lern fehlen f r Sch lerexperimente die Voraussetzungen z B Disziplin Geschick 4 s een Aussage B5 11 Unter besseren Rahmenbedingungen w rde ich gerne fter Sch lerexperimente durchf hren 242244444200nen nennen nenn Aussage B5 12 F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch eetis rinine nie e A EE aat Aussage B5 13 Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten 444440444nnnH nnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn Aussage B5 14 Das Gefahrenpotential bei Sch lerexperimenten ist sehr hoch a ER Tin A E E 100 101 102 104 105 106 107 108 109 110 110 111 112 113 114 115 116 117 118 233 9 Verzeichnis der Abbildungen Abb 3 32 Aussage B5 15 Durch Kooperation im Kollegium k nnte man den Aufwand f r Sch lerexperimente verringern 40u444
330. nnung von Nichtmetallen z B Kohlenstoff Schwefel entstehen Nichtmetalloxide Gase z B Kohlenstoffdioxid Schwefeldioxid bei der Verbrennung von Metallen z B Magnesium Eisen entstehen Metalloxide Feststoffe z B Magnesiumoxid Eisenoxid Die Oxidbildung ist Dreh und Angelpunkt des Verst ndnisses der Verbrennungsvorg nge an der Luft Oxidation als eine Reaktion mit Sauerstoff Reaktionen eines Stoffes mit Sauerstoff ohne Verbrennungserscheinungen sind ebenso Oxidationsreaktionen im urspr nglichen Sinn Typische Oxidationsvorg nge sind also neben Verbrennungsvorg ngen stille Oxidationen wie z B die Oxidation von Metallen Rosten oder die Atmung von Lebewesen Kupfer Sauerstoff gt Kupferoxid 4 Cu O gt gt 2 CuO 146 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Oxidation und Reduktion als Teilreaktionen mit e Transfer Ganz allgemein versteht man unter einer Oxidation die Abgabe von Elektronen unter Reduktion die Aufnahme von Elektronen Oxidation und Reduktion sind stets Teilreaktionen einer sogenannten Redoxreaktion Ein Oxidationsmittel ist nach dieser Definition ein Stoff der Elektronen aufnimmt ein Reduktionsmittel ein Stoff der Elektronen abgibt Selbstverst ndlich l sst sich diese Verst ndnis der Oxidation auch auf Reaktionen mit Sauerstoff anwenden Oxidation 2 Mg gt 2 Mg 4E Reduktion O 4e gt 20 Gesamt 2Mg O2 gt 2 MgO Nach diesem Verst ndnis ist je
331. nstaltung F r die Untersuchung direkt im Anschluss an die Veranstaltung wurden zwei Diagnoseinstrumente ausgew hlt 1 Auswertungsgespr ch 2 Fragebogen direkt im Anschluss an die Veranstaltung mit offenen und geschlossenen Fragen Das Auswertungsgespr ch erfolgte in einer durch den Fortbildungsleiter moderierten wenig gelenkten Gespr chsrunde Die Fortbildungsteilnehmer sollten hier m glichst ungezwungen untereinander sowie mit den Referenten ins Gespr ch kommen Vom Moderator wurden zu folgenden Themen Gespr chsimpulse gegeben e Methodik der Fortbildungsveranstaltung e Praxisrelevanz e Auswahl der Experimenten e Nutzen und Einsatzm glichkeiten von Experimentierboxen e Dwurchf hrbarkeit von Sch lerexperimenten 183 5 2 Entwicklung der Diagnoseinstrumente 184 Der Fragebogen wurde gem den bei der Konstruktion von Frageb gen zu beachtenden Richtlinien erstellt Die Fragen sollten Aufschluss zu folgendenden Punkten erm glichen e Allgemeine Zufriedenheit der Teilnehmer mit der Fortbildungsveranstaltung e Zufriedenheit der Teilnehmer mit den fachwissenschaftlichen und methodischen Inhalten der Fortbildung e Zufriedenheit der Teilnehmer mit der methodischen Gestaltung der Fortbildung e Zufriedenheit der Teilnehmer mit dem schriftlichen Begleitmaterial e Weiterer Fortbildungsbedarf e Einstellung der Teilnehmer zum Experimentieren nach Besuch der Fortbildungsveranstaltung Dazu wurden im ersten Teil des
332. nsystems beteiligen wollen obwohl sie ein Boxensystem an ihrer Schule grunds tzlich begr en w rden vergleiche Abbildungen 5 15 und 5 16 Dieses Ergebnis st tzt die These dass viele Lehrkr fte an der Hauptschule die Grenze ihrer Belastungsf higkeit erreicht oder bereits berschritten haben und nicht durch weitere T tigkeiten belastet werden wollen M glich w re nat rlich auch eine Ablehnung auf Grund von didaktischen Bedenken Ich w re bereit am Aufbau eines Boxensystems an meiner Schule mitzuwirken 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 6 1 5 0 m 1 5 0 0 E EA ME A trifft v llig zu trifft ziemlich trifftteils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu 33 6 30 5 28 2 Abbildung 5 16 Aussage 15 Ich w re bereit am Aufbau eines Boxensystems an meiner Schule mitzuwirken 197 5 3 Ergebnisse der Evaluation Aussage 14 bezieht sich auf die w hrend der Fortbildung thematisierte Diskussion um den didaktisch p dagogischen Wert von Sch lerexperimenten in Abh ngigkeit von verschiedenen Varianten der Aufbewahrung bzw Zusammenstellung des Experimentiermaterials f r die Sch ler Wie Abbildung 5 17 zeigt sieht der berwiegende Teil der Lehrkr fte hier eher weniger Probleme ca 13 der Teilnehmer melden in dieser Hinsicht jedoch Bedenken an Das mit den Boxen vorgegebene Material beschr nkt den Wert von Sch ler
333. nte im Chemieunterricht der GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Hauptschule S uren Laugen und Salze Universit t Erlangen N rnberg 03 12 2003 Sch lerexperimente im Chemieunterricht der GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Hauptschule Oxidation und Verbrennung Universit t Erlangen N rnberg 04 12 2003 Sch lerexperimente im Chemieunterricht der GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Hauptschule Oxidation und Verbrennung Universit t Erlangen N rnberg 161 4 1 berblick ber die durchgef hrten Fortbildungsveranstaltungen Tabelle 4 2 Regionale Fortbildungsveranstaltungen Datum Thema Veranstalter 04 02 2003 Experimente im Chemieunterricht des Faches Regierung von Mittelfranken PCB in M Klassen 18 03 2003 Experimente im Chemieunterricht des Faches Regierung von Mittelfranken PCB in M Klassen 17 07 2003 Chemie Experimente mit Supermarktprodukten Mittelfr nkischen Lehrertags des Bayerischen Lehrerinnen und Lehrerverbands BLLV Tabelle 4 3 Lokale Fortbildungsveranstaltungen Datum Thema Veranstalter 18 06 2002 Lehrer und Sch lerexperimente im Seminar SLHS VI 1 Chemieunterricht der F chergruppe PCB 25 06 2002 Der naturwissenschaftlicheLernprozess mit Seminar SLHS VI 1 Lehrbeispiel und Reflexion 10 12 2002 Lehrer und Sch lerexperimente im Seminar SLHS VI 2 Chemieunterricht der F chergruppe PCB 01 06 2003 Lehrer und Sch lerexperime
334. nte im Seminar SLHS V 1 Chemieunterricht der F chergruppe PCB 11 11 2003 Chemieexperimente im PCB Unterricht GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Seminartag Universit t Erlangen N rnberg 08 03 2004 Chemieexperimente im PCB Unterricht Staatliches Schulamt im Schulamtsbezirk Roth Schwabach 22 04 2004 Chemieexperimente im PCB Unterricht GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Seminartag Universit t Erlangen N rnberg 29 04 2004 Chemieexperimente im PCB Unterricht GDCh Lehrerfortbildungszentrum der Seminartag Universit t Erlangen N rnberg Tabelle 4 4 Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen Datum Thema Veranstalter 27 03 2004 Klassiker und Neuheiten Experimente in der Volksschule N rnberg Hauptschule F chergruppe PCB Herriedener Stra e 29 19 02 2004 Chemie Experimente mit Supermarktprodukten Eichendorffschule Erlangen 27 07 2004 Zusammenstellung von Experimentierboxen f r Eichendorffschule Erlangen den P C B Unterricht 162 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen Die Realisierung des Fortbildungskonzepts auf den unterschiedlichen Ebenen der Lehrerfortbildung in Bayern stellte bez glich Organisation Teilnehmerkreis sowie Fortbildungsinhalten unterschiedliche Anforderungen 4 2 1 Zentrale Fortbildungsveranstaltungen Zentrale Fortbildungsveranstaltungen wurden am GDCh Lehrerfortbildungszentrums de
335. nterricht bieten durch die ihnen eigenen speziellen Unterrichtsbedingungen eine ideale M glichkeit diese Zielsetzung zu verfolgen F r den Chemieunterricht an der Hauptschule liegt es daher nahe die Sch ler besonders h ufig selbst experimentieren zu lassen Es ist vielfach beschrieben dass gerade Sch lerexperimente eine hervorragende M glichkeit bieten bei den Sch lern wichtige Schl sselqualifikationen anzubahnen Genannt seien als Beispiele Teamf higkeit Kooperationsf higkeit F higkeit zu probleml sendem Denken sowie manuelles Geschick aber auch Arbeitstugenden wie Ausdauer Gewissenhaftigkeit oder Verantwortungsbewusstsein Die M glichkeit zur F rderung dieser Schl sselqualifikationen ergibt sich aus den f r Sch lerexperimente typischen T tigkeiten Verst ndnis f r das zu l sende Problem Planung von Versuchsaufbauten Verstehen von Versuchsbeschreibungen Einhaltung von Sicherheitsvorschriften Beobachten und Folgern Strukturieren und Pr sentieren von Ergebnissen Zusammenarbeit bei der Versuchsdurchf hrung L sung von Konflikten in der Gruppe 8 Selbstverst ndlich hat der Frontalunterricht auch seine Vorz ge und seine Berechtigung vgl GUDJONS 2003 vgl HOHLMEIER 1994 S 280 10 vgl z B BADER 2002 S 315 1 Zielsetzung Mit gutem Grund also weist auch der Lehrplan f r die Hauptschule dem Sch lerexperiment einen hohen Stellenwert zu Bei der Kl rung natur
336. nterrichteten Sie PCB im vergangenen Schuljahr wie gro waren hierbei die Klassenst rken 5 Jgst O 6 Jgst O 7 Jgst O 8 Jgst O 9 Jgst O 10 Jgst O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O unter 20 O 20 25 O 25 30 O ber 30 O Gibt es an Ihrer Schule Fachr ume f r PCB Es gibt einen Fachraum f r Demonstrationsexperimente Es gibt einen Fachraum f r Sch lerexperimente Es gibt einen kombinierten Fachraum f r Sch ler und Demonstrationsexperimente Es gibt keine Fachr ume Wie beurteilen Sie die Ausstattung Ihrer Schule f r Experimente sehr umfangreich sehr umfangreich ausreichend mangelhaft mangelhaft Die Ausstattung f r Demonstrations experimente in Physik ist d 0 0 0 0 Die Ausstattung f r Sch lerexperimente in Physik ist Die Ausstattung f r Demonstrations experimente in Chemie ist Die Ausstattung f r Sch lerexperimente in Chemie ist 5 Wie wird in Ihrer Schule das Experimentiermaterial aufbewahrt In Schr nken im Vorbereitungsraum In Schr nken im Unterrichtsraum In Boxen die das Experimentiermaterial zu einem bestimmten Experiment enthalten Auf andere Art und Weise 239 10 1 Anhang Frageb
337. nts im naturwissenschaftlichen Unterricht und somit des naturwissenschaftlichen Unterrichts selbst Von einer Kooperation des Kollegiums bei Fortbildung Unterrichts vorbereitung und Durchf hrung des Unterrichts k nnen hier Synergieeffekte erwartet werden Fortbildung allein kann jedoch eine nachhaltige Verbesserung der Unterrichtsqualit t im naturwissenschaftlichen Bereich nicht gew hrleisten Es w re w nschenswert seitens des Ministeriums bzw der Regierungen auch f r den naturwissenschaftlichen Bereich ein Netzwerk von Fachberatern bzw Experten zu installieren um den Lehrkr ften an den einzelnen Schulen eine dauerhafte Hilfestellung bei der Vorbereitung und Durchf hrung handlungsorientierten und probleml senden PCB Unterrichts zu geben in dem Experimente mehr als nur eine unbedeutende Nebenrolle spielen Von der Politik m ssten entsprechende Rahmenbedingungen geschaffen werden die dem naturwissenschaftlichen Unterricht den ihm zukommenden Stellenwert gew hrleisten 221 8 Literatur 8 Literatur AEBLI H Zw lf Grundformen des Lehrens und Lernens Einen allgemeine Didaktik auf psychologischer Grundlage Stuttgart 1983 ALTRICHTER H Wird der Beruf uferlos Schulmagazin 5 10 12 2003 ANT P Der Moderator als Prozesshelfer bei der kollegiumsinternen Lehrerfortbildung In Schulmanagement 1983 2 S 36 41 ANTON M A Vom Sinn und Unsinn der Experimente im Chemieunterricht In Elke Sumfleth Hrsg Ch
338. nungsquelle an Man f llt nun die verd nnte Schwefels ure mit Hilfe eines Trichters ber das Ausgleichsgef ein Dabei m ssen die Schenkel ge ffnet sein damit die Luft entweichen kann Man f llt so viel Fl ssigkeit ein dass die Pegel knapp unter den H hnen stehen Nach dem Beenden des Einf llens werden die H hne geschlossen Die Zersetzung des Wassers erfolgt bei einer Gleichspannung von ca 12 V Auswertung Es entstehen zwei Gase was durch die Verdr ngung des Wassers aus den Schenkeln des Hofmann schen Apparats geschlossen werden kann Das eine Gas nimmt den doppelten Raum des anderen Gases ein Entsorgung Die Schwefels ure kann f r sp tere Versuche in einem eigenen ordnungsgem beschrifteten Gef aufbewahrt werden Erl uterungen Da reines Wasser den Strom praktisch nicht leitet wird die Wasserzersetzung mit verd Schwefels ure durchgef hrt An den Elektroden spielen sich folgende Vorg nge ab AH 40 gt 2 H2 40H gt O2 2H20 4e insgesamt Energie HO gt 2 H2 O2 Die Mengenverh ltnisse der entstehenden Gase ergeben sich aus der chemisch Formel f r Wasser H20 Bei dem Zersetzungsvorgang wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt 258 10 2 Anhang Begleitmaterial 4b DV Lehrerinformation Knallgasreaktion Lehrplanbezug 6 1 1 Erscheinungsformen und Eigenschaften des Wassers 7 2 3 Vorgang der Verbrennung chemische Reak
339. odik von Erwachsenenbildung und Lehrerfortbildung zum anderen die Ergebnisse aus der empirischen Erhebung die im Rahmen dieser Arbeit durchgef hrt wurde Daraus ergaben sich Zielsetzungen in methodischer Hin sicht 7 die dann konkretisiert wurden Themenrelevante fachwissenschaftliche und didaktische Grundlagen sollen zu Beginn der Veranstaltung in m glichst knapper Form pr sentiert werden Wichtige Voraussetzung f r den erfolgreichen Einsatz von Experimenten im Unterricht ist das Beherrschen fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Grundlagen des entsprechenden Rahmenthemas seitens der Lehrkraft Auf Grund der relativ knappen Zeit bei eint gigen und besonders bei halbt gigen Veranstaltungen k nnen an dieser Stelle jedoch nur f r das Verst ndnis der Experimente elementare Sachverhalte angesprochen werden Die Aneignung weiterer fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Inhalte soll m glichst eigent tig und im Zusammenhang mit dem experimentellen Praktikum erfolgen Das Begleitmaterial Skript bietet die M glichkeit w hrend des Praktikums weitere fachwissenschaftliche Informationen zum jeweiligen Experiment zu erhalten In der Kleingruppe sollen didaktische Fragestellungen zum Einsatz des Experiments im Unterricht thematisiert werden auch hier bietet das Begleitmaterial durch Vorschl ge f r Sch lerversuchsanleitungen Hilfestellung Die Demonstrationsexperimente sollen in Kleingruppen erarbeitet und ans
340. offern in e Schulhausinterne Lehrerfortbildung Zusammenarbeit mit der gewerblichen Ausbildung der Firma Bosch e Fortbildung f r Lehrkr fte die PCB in M Klassen unterrichten Thema 9 Jgst Elektronik 356 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Themenfindung Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie durchzuf hren war eine integraler Bestandteil des oben vorgestellten Schulprojekts um naturwissenschaftiiche Kompetenzen bei der Lehrkr ften zu f rdern Das Thema der im Rahmen dieser Arbeit durchgef hrten Veranstaltung lautete Klassiker und Neuheiten Experimente in der F chergruppe PCB Bei dieser Fortbildungsveranstaltung sollten Neuanschaffungen der PCB Sammlung vorgestellt und Anregungen zur Durchf hrung von Demonstrations und Sch lerexperimenten gegeben werden Die Veranstaltung wurde vom Autor in Zusammenarbeit mit einem Kollegen von der Hauptschule Herriedener Stra e 29 Herrn Roland Tischler geplant und durchgef hrt Herr Tischler der Physik als Unterrichtsfach studiert hat bernahm dabei schwerpunktm ig den Bereich Physik w hrend der Autor den Bereich Chemie abdeckte Zielsetzung Gemeinsam mit interessierten Kollegen wurden f r diese Fortbildungsveranstaltung folgende Ziele festgelegt e Kennen lernen neuer Lehr und Lernmaterialien e Beachtung aktueller Sicherheitsrichtlinien
341. ogen nicht n her spezifiziert und ist deshalb in einer weit gefassten Bedeutung zu interpretieren Als typische Beispiele f r Rahmenbedingungen bez glich Sch lerexperimenten seien genannt e Klassengr e e bungsraum e Experimentiermaterial e Sch ler Unter besseren Rahmenbedingungen w rde ich gerne fter Sch lerexperimente durchf hren 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 28 Aussage B5 11 Unter besseren Rahmenbedingungen w rde ich gerne fter Sch lerexperimente durchf hren 115 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Das Ergebnis zu Aussage B5 11 zeigt noch einmal sehr deutlich dass die Lehrkr fte in der Mehrheit sehr wohl die Vorz ge von Sch lerexperimenten kognitiv und affektiv adaptiert haben Die Verbesserung der Rahmenbedingungen ist deshalb eine Forderung die als vielversprechend bez glich der Uhnterrichtsentwicklung einzustufen ist aber trotz PISA Diskussion in Zeiten leerer Staatskassen wohl eher eine Wunschvorstellung bleibt Dass die Rahmenbedingung Klassengr e besonders kritisch eingesch tzt wird zeigt Abbildung 3 29 Die Aussage F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch beantworteten 45 3 der befragten Lehrkr fte mit trifft v llig zu
342. ogischer Sich an der Hauptschule wo immer m glich ein Bezug der entsprechenden Unterrichtsinhalte zu den Alltagserfahrungen der Sch ler hergestellt werden um eine horizontale und vertikal Vernetzung des Wissens zu erm glichen Dabei muss das bei den Sch lern bereits vorhandene Vorwissen das aus naturwissenschaftlicher Sicht v llig falsch sein kann eruiert und in die Unterrichtsplanung einbezogen werden Begegnen den Sch lern im Unterricht Ph nomene aus ihrem Alltag die sie mit dem in der Schule erworbenen Wissen besser deuten bzw erkl ren k nnen erh ht dies die Motivation bzw die Einsicht in die Sinnhaftigkeit des naturwissenschaftlichen Unterrichts Erst der Alltagsbezug gibt dem naturwissenschaftlichen Unterricht in den Augen vieler Sch ler einen praktischen Nutzen e Sch lervorstellungen Oftmals haben Sch ler von bestimmten Unterrichtsinhalten bereits ein Wissen das sie sich im Alltag erworben haben Diese gerade bei Hauptsch lern oftmals falschen oder nichtverstandenen Vorstellungen k nnen zu erheblichen Verst ndnisproblemen f hren da sich die Sch ler nur sehr schwer und ungern von ihren Alltagsvorstellungen l sen und diese oftmals mit dem im Unterricht erworbenen Wissen vermengen Um Missverst ndnisse zu vermeiden und Verst ndnisprobleme zu minimieren sollten die Sch lervorstellungen immer wieder aufgegriffen thematisiert und wenn m glich mit experimentellen Befunden auf ihre Korrektheit berpr ft werden Nur
343. ommen Besserung in dieser Hinsicht soll eine verst rkte Zusammenarbeit von Universit t und Schule bei der Lehrerfortbildung bringen denn es kann davon ausgegangen werden dass Lehrer Inhalte die sie auf Fortbildungen kennen gelernt und diskutiert haben eher im Unterricht umsetzen als wenn sie diese nur durch Lesen von Publikationen oder mit deutlicher Zeitverz gerung von Schulb chern zur Kenntnis nehmen Gerade im Bereich der Hauptschule ist dies von besonderer Bedeutung da die Lehrkr fte auch w hrend ihrer Ausbildung fachdidaktische Kompetenzen nicht in allen F chern die sie unterrichten aufbauen konnten 32 MELLE 1999 S 21 33 gl MELLE 1999 S 17ff MELLE 1999 S 22 39 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule 2 1 6 Ergebnisse aktueller Bildungsstudien Bildungsstudien verfolgen den Zweck die Qualit t im nationalen oder internationalen Bildungsbereich zu dokumentieren und zu vergleichen um Ans tze zu einer Optimierung der Bildungseinrichtungen zu erlangen Nach der TIMS Studie hat vor allem die PISA Studie in Deutschland gro e gesellschaftliche Resonanz erfahren da die Leistungen der deutsche Sch ler im internationalen Vergleich nur im unteren Mittelfeld anzusiedeln waren Die Ergebnisse der PISA Studie beeinflussen daher in gewisser Weise jegliche didaktische berlegung und Diskussion der letzen Jahre Hauptschulrelevante Ergebnisse der Studie PISA 2000 Im Rahmen
344. onsexperimente und Sch ler experimente im naturwissenschaftlichen Unterricht der Hauptschule speziell im Chemieunterricht durchgef hrt Geht man davon aus dass dem Experimentieren tats chlich nicht der ihm zustehende Raum gegeben wird k nnen hierf r folgende Gr nde vermutet werden e Negative Einstellung gegen ber Experimenten Der Nutzen des Experimentierens im Unterricht ist nicht unumstritten und wird immer wieder kritisch hinterfragt Die Lehrkr fte sehen im Experimentieren keine entscheidenden Vorteile welche den erh hten Aufwand bei Vor und Nachbereitung rechtfertigen w rden e Kompetenzmangel Ein Teil der Unterrichtenden konnte w hrend der Ausbildung kaum Kompetenzen zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten im Fach Chemie erwerben Der Klassenlehrer unterrichtet F cher die er nicht studiert hat Bei den Inhalten sch pft der Lehrer aus Reliquien der eigenen Schulzeit oder sie wurden wie m glicherweise die Fachdidaktik des betreffenden Faches autodidaktisch erworben vgl ANTON 1999 S 278 309 81 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung e Hohe Belastung im Unterrichtsalltag Ver nderte gesellschaftliche Rahmenbedingungen fordern viele Lehrer bis an die Grenze ihrer Belastbarkeit so dass diese oftmals nicht bereit bzw in der Lage sind den gro en zus tzlichen Aufwand zur Vorbereitung Durchf hrung sowie Nachbereitung von Sch lerexperimenten zu erbringen e Mangelhaft
345. onstrationsexperimente zum Einsatz Lediglich 23 der Teilnehmer die P C B im Zeitraum nach der Fortbildung unterrichteten haben keine Experimente aus der Fortbildung in ihrem Unterricht verwendet Haben Sie Experimente aus der Fortbildung in Ihrem Unterricht eingesetzt ja Demonstrationsexperimente und Sch lerexperimente ja nur Sch lerexperimente ja nur Demonstrationsexperimente nein 0 10 20 30 40 50 60 70 Abbildung 5 20 Anteil der Teilnehmer die Experimente aus der Fortbildung im Unterricht eingesetzt haben 209 5 3 Ergebnisse der Evaluation Die Teilnehmer hatten auch die M glichkeit die durchgef hrten Experimente zu benennen Tabelle 5 1 Im Unterricht eingesetzte Experimente aus der Fortbildung Anzahl der Nennungen Demonstrationsexperimente 4 Neutralisation von konz Salzs ure 2 Wasserzersetzung 1 Knallgas 2 Verbrennen von Metallen 1 Salzs ure und Marmor 1 Herstellung von Natronlauge 3 Flammenf rben 2 Eigenschaften von Schwefels ure 1 Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz Sch lerexperimente Geschmackstest von S uren und Laugen Wirkung von S uren auf Eiwei e Herstellung von Blaukrautindikator Messung des pH Werts mit Indikatorpapier Herstellung von Kohlens ure Reaktionen von S uren mit Metallen Flammenf rbung durch Salze U N OO Ao A U Redoxreaktionen mit Kupfer Tochterflamme 3 Kalkwa
346. oretischen Hintergrund Durchf hrbarkeit bzw didaktischen Ort der einzelnen Experimente Bei speziellen Fragen wurde der Kursleiter gerne um Rat gefragt In der abschlie enden Besprechung wurde die Veranstaltung spontan sehr gelobt Vor allem das Experimentieren hatte den Kolleginnen und Kollegen offensichtlich Spa gemacht Mit Blick auf weitere schulinterne Fortbildungsveranstaltungen im Bereich Chemie der F chergruppe Physik Chemie Biologie wurde seitens der Teilnehmer die Zusammenstellung von Experimentierboxen zu verschiedenen besonders geeigneten Experimenten aus den Jahrgangsstufen 7 9 im Rahmen einer Fortbildungsveranstaltung angeregt Diese Anregung wurde vom Referenten gerne aufgegriffen so dass f r das Fr hjahr 2004 eine derartige Veranstaltung zur Zusammenstellung von Experimentierboxen geplant wurde Schulinterne Fortbildung an der Eichendorfschule Erlangen Hauptschule Zusammenstellung von Experimentierboxen mit ausgew hlten Experimenten aus den Jahrgangsstufen 7 9 Themenfindung Wie bereits oben angedeutet ergab sich diese Veranstaltung auf Anregung aus dem Kollegium In der Nachbesprechung der schulinternen Fortbildung Chemie Experimente mit Supermarktprodukten wurde von einigen Kollegen der Wunsch ge u ert im Rahmen einer Fortbildung gemeinsam Experimentierboxen wie sie vom Referenten vorgestellt worden waren zusammenzustellen Dieser Vorschlag wurde sehr gerne vgl REDLIN L CK 2000 7
347. orm einer schriftlichen Befragung unter bayerischen Hauptschullehrern durchgef hrt Dabei sollte zum einen ein Einblick in den Ist Zustand des Chemieunterrichts an der bayerischen Hauptschule mit Schwerpunkt Experimentieren gewonnen werden zum anderen die Erwartungen der Lehrkr fte an Fortbildungsveranstaltungen im Fach Chemie eruiert werden Die Ergebnisse dieser Befragung zeigten unter anderem dass dem Experiment im Chemieunterricht an der Hauptschule nicht der Raum gegeben wird der ihm auf Grund der Vorgaben des Lehrplans auf Grund wissenschaftlicher Erkenntnisse und nicht zuletzt auch nach Meinung der befragten Lehrkr fte zustehen sollte Bei der Planung des Fortbildungskonzeptes stand daher die St rkung der experimentellen Kompetenz der Lehrkr fte im Vordergrund Unter Einbeziehung der Ergebnisse aus der Befragung einschl giger Theorien und Erfahrungen zur Lehrerfortbildung sowie unter Ber cksichtigung moderner Lerntheorien und Unterrichtsmethoden wurde ein Fortbildungskonzept entwickelt das zielgenau und adressatenbezogen auf die besondere Ausgangslage von Hauptschullehrern und deren Bed rfnisse bez glich einer Chemie Fortbildung mit experimentellem Schwerpunkt zugeschnitten ist 219 7 Zusammenfassung Ber cksichtigt werden musste dabei vor allem die in vielen F llen auf Grund der Besonderheiten der Ausbildung fehlende Vorerfahrung mit experimentellen Methoden und Techniken Kernpunkt des Konzeptes bildeten Fortbildun
348. ort weiteres Fach 3 Mathe Deutsch weiteres Fach HB 1 PCB Arbeitslehre weiteres Fach 1 Arbeitslehre Deutsch weiteres Fach HE 2 Arbeitslehre Kunst weiteres Fach H 1 Deutsch GSE weiteres Fach 2 Deutsch Sozialkunde weiteres Fach 1 keine Angabe HE 2 373 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Wie wurden Sie auf die Veranstaltung aufmerksam Hinw eis durch Kollegen TE 2 Hinw eis durch Veranstalter Ess 1 Anzahl der besuchten Fortbildungen in den vergangenen 2 Jahren Fortbildungszentrum Erlangen N rnberg Mittelwert Minimum Maximum 1 00 1 1 Anderer Anbieter Mittelwert Minimum Maximum 0 13 0 2 Allgemeine Erwartungen an eine Fortbildung im Fach Chemie Nach Schulformen getrennte Fortbildung Einfaches Anmeldeverfahren M glichkeit der Auswahl aus mehreren Terminen Naher Veranstaltungsort Bereitstellen v Materialien f d U Einsatz Kommunikation mit Kolleginnen und Kollegen Planen neuer Unterrichtsreihen mit anderen Teilnehmern Vorstellung neuer Unterrichtsmethoden Vorstellung einer kompletten Unterrichtsreihe M glichkeit der Auswahl aus mehreren Experimenten Auffrischen experimenteller Kenntnisse Fertigkeiten Selbstst ndiges Durchf hren von Experimenten Kennenlernen sch lerrelevanter Experimente Vermittlung neuer fachlicher Erkenntnisse Thematischer Lehrplanbez
349. ort ausdrehen wenn er nicht mehr ben tigt wird e Chemikalien niemals in Lebensmittelgef e geben e Chemikalien nur in ordnungsgem beschrifteten Gef en aufbewahren e Pr fen ob das Experiment auch mit ungef hrlicheren Chemikalien durchzuf hren ist e Versuche mit m glichst kleinen Substanzmengen durchf hren e _Giasrohre vor dem Einstecken in Gummistopfen anfeuchten e _Gwummistopfen und Glasger te auseinandernehmen sie verkleben sonst miteinander e Feste Chemikalien mit sauberem L ffel oder Spatel entnehmen e Fl ssige Chemikalien mit der Saugpipette entnehmen oder ausgie en e Keine Chemikalien in Vorratsflaschen zur ckgeben e Beim Umf llen geeigneten Trichter verwenden e Fl ssigindikatoren tropfenweise verwenden leichte F rbung der L sung gen gt e Nicht mit brennbaren Fl ssigkeiten in der N he von offenen Flammen Brenner hantieren e Beim Verd nnen von S uren zun chst das Wasser in das Gef geben erst dann die S ure Erst das Wasser dann die S ure sonst geschieht das Ungeheure e Ger te nach dem Experiment sorgf ltig reinigen e Ger te an ihren Platz zur cklegen e _Chemikalienabf lle umweltgerecht entsorgen e Glasabf lle in besonderem Beh lter sammeln e _K chenpapier Rolle zum Aufwischen bereithalten 249 10 2 Anhang Begleitmaterial Entsorgung von Chemikalienabf llen Allgemein gilt die Regel Vermeidung geht vor Wiederverwertung geht vor Entsorgung
350. orteile ARNOLD KR MER ST RZL und SIEBERT haben thesenartig Ergebnisse der entwicklungspsychologischen Lernforschung zusammengestellt welche diese altersbedingten Gewinne und Verluste der Lernf higkeit widerspiegeln 3 ARNOLD KR MER ST RZL SIEBERT 1999 S 38 ARNOLD KR MER ST RZL SIEBERT 1999 S 11 5 SPITZER 2002 S 277 SPITZER 2002 S 277 ARNOLD KR MER ST RZL SIEBERT 1999 S 15 61 2 3 Lehrerfortbildung Die Individualisierungsthese gilt auch f r Lernbiografien Die individuellen Unterschiede innerhalb einer Altersgruppe sind meist gr er als die Unterschiede zwischen zwei Altersgruppen aus einem Milieu Die Individualisierungen d h die Unterschiede der Lernstile und Lerninteressen nehmen im h heren Alter noch zu Das biologische Alter ist selten die prim re Ursache f r Lerndefizite sondern Faktoren die altersabh ngig sind z B Krankheit Verlust beruflicher und famili rer Rollen und Lernaufgaben Wichtige Faktoren f r den Erhalt der Lernf higkeit sind kontinuierliche bung Lerntraining und Motivation Lerninteresse Relativ alters stabil ist die kristallisierte Intelligenz d h die Wissensinhalte und Fertigkeiten die zur L sung gewohnter Aufgaben erforderlich sind Diese F higkeit wird neuerdings auch als Pragmatik der Intelligenz bezeichnet Dagegen nimmt die fluide Intelligenz im Alter ab d h die F higkeit neue Situatione
351. owie der jeweiligen spezifischen Zielgruppen ber cksichtigt werden Das Fortbildungskonzept wurde deshalb stets so modifiziert dass es den jeweiligen Gegebenheiten bez glich organisatorischen und zeitliichem Rahmen sowie den potentiellen Teilnehmern m glichst gut angepasst war Dies bezog sich sowohl auf die zentralen Inhalte als auch auf die methodische Umsetzung der Veranstaltungen Beibehalten wurden jedoch stets die essentiellen Vorgaben des Fortbildungskonzepts Vermittlung notwendigen Grundwissens bez glich Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung St rkung der experimentellen Kompetenz im Mittelpunkt der Veranstaltung Hohe Eigenaktivit t der Fortbildungsteilnehmer Einfache Experimente die mit relativ geringem materiellen Aufwand durchzuf hren sind Fortbildung als konkrete Hilfestellung f r den t glichen Unterricht der Teilnehmer Angenehme Atmosph re bei der Fortbildung 178 5 Evaluation des Fortbildungskonzepts 5 Evaluation des Fortbildungskonzepts In der Lehrerfortbildung stimmen die Teilnehmer mit den F en ab der Anklang den eine Veranstaltung gefunden hat wird sich also auch ohne spezielle Evaluationsma nahmen an dem Teilnehmerinteresse an weiteren vom betreffenden Referenten bzw von der betreffenden Fortbildungseinrichtung angebotenen Veranstaltungen ablesen lassen Sowohl gelungene als auch in den Augen der Teilnehmer unproduktive Fortbildungsveranstaltungen sprechen
352. owie die Verf gbarkeit der R umlichkeiten im Vorfeld Grenzen gesetzt Dennoch sollte im Rahmen der M glichkeiten auf eine freundliche und die geplanten Lernformen unterst tzende Raumgestaltung Wert gelegt werden Entscheidend f r eine angenehme und entspannte Lernatmosph re ist der soziale Kontakt zwischen Teilnehmern und Referenten Seitens der Referenten sollte 3 siehe Anhang WICKE 2000 S 21 141 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen vermieden werden auf die Teilnehmer belehrend zu wirken Statt dessen sollte eine Atmosph re gegenseitiger Achtung und Hilfsbereitschaft geschaffen werden Auf Fragen und Anregungen die sich aus den pers nlichen oft langj hrigen Erfahrungen der Teilnehmer ergeben sollte ausf hrlich eingegangen werden oftmals entwickeln sich so sehr fruchtbare Diskussionen Die Pausen zwischen den Lerneinheiten sind keineswegs verlorene Zeit sondern werden von den Teilnehmern oft zum Gedanken und Erfahrungsaustausch mit Kollegen genutzt wof r im Unterrichtsalltag zu wenig Zeit bleibt F r das leibliche Wohl wird in den Pausen durch Bereitstellen von Getr nken sowie kleinen Snacks gesorgt Bei Ganztagsveranstaltungen wird eine M glichkeit zum Mittagessen geplant die Teilnahme ist jedoch freigestellt 3 3 2 Inhalte der Fortbildungsveranstaltungen Zentraler Punkt bei der Planung einer Fortbildungsveranstaltung sind die Lerninhalte die vermittelt werden sollen Sie ergeben sich einersei
353. periment ist ein planm ig ausgel ster und durchgef hrter Vorgang zum Zweck der Beobachtung Es soll eine Antwort auf eine gezielte Frage geben es ist letztlich eine Frage an die Natur Dabei m ssen alle Parameter die den Ablauf des Vorgangs beeinflussen kontrolliert werden k nnen Wichtig ist die Genauigkeit der gewonnenen Ergebnisse und die Reproduzierbarkeit aller Effekte Das chemische Experiment ist ein wesentlicher Bestandteil des Chemieunterrichts und zwar seit den fr hesten Zeiten Anf nge des Chemieunterrichts in den Schulen die sich den Realien widmen sollten waren gepr gt durch das Vorf hren und teilweise Selbstmachen von chemischen Versuchen durch den Sch ler Welche Bedeutung hat das Experiment im naturwissenschaftlichen Unterricht Warum sollten berhaupt Experimente im Unterricht durchgef hrt werden Die Unterrichtsinhalte des Lehrplans lassen sich auch mit Hilfe von Medien vermitteln gerade auch der Einsatz der neuen Medien bietet hier vielf ltige M glichkeiten Fragt man jedoch Erwachsene woran sie sich bez glich des Chemieunterrichts noch erinnern werden vorausgesetzt es wurde im Unterricht experimentiert sehr h ufig an erster Stelle die gesehenen oder selbst durchgef hrten Experimente genannt Was ist es also das diese offenkundige Faszination des realen Experimentierens ausmacht Im folgenden Abschnitt soll das Experimentieren im Chemieunterricht der Hauptschule von verschied
354. perimenten zu sein Das Gefahrenpotential bei Sch lerexperimenten ist sehr hoch 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 34 3 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 31 Aussage B5 14 Das Gefahrenpotential bei Sch lerexperimenten ist sehr hoch Durch Kooperation im Kollegium k nnte man den Aufwand f r Sch lerexperimente verringern 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 5 0 0 0 28 6 28 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 3 32 Aussage B5 15 Durch Kooperation im Kollegium k nnte man den Aufwand f r Sch lerexperimente verringern von Die Kooperation im Kollegium als Ansatz zur Verringerung des Aufwands f r Sch lerexperimente wurde von den Befragten berwiegend positiv bewertet Neun von Zehn der befragten Hauptschullehrkr fte sehen in einer verst rkten Kooperation 118 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung im Kollegium zumindest teilweise eine M glichkeit die Durchf hrung von Sch lerexperimenten weniger aufw ndig zu gestalten Antwortm glichkeiten trifft v llig zu trifft ziemlich zu und trifft teils zu Dies ist auch im Hinblick auf die im Rahmen von Schulentwicklung immer wi
355. plans von 1997 zu einer F chergruppe zusammengefasst Diese wird auf der Grundlage eines Lehrplans von einer Lehrkraft unterrichtet Physik Chemie z B Mechanik z B Stoffeigenschaften Elektrizit t Chemische Reaktionen Magnetismus Natur und Technik Biologie z B Pflanzen Tiere Mensch Abbildung 2 4 Die F chergruppe Physik Chemie Biologie Die F chergruppe Physik Chemie Biologie wurde durch Zusammenlegung der F cher Physik Chemie und Biologie unter Einsparung einer Wochenstunde gebildet Intention der Zusammenlegung war neben dem bereits erw hnten Einspareffekt die Naturwissenschaften zusammenzuf hren und den ganzheitlichen Zugang f r eine vgl BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 S 5 7 vgl BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT KULTUS WISSENSCHAFT UND KUNST Lehrplan f r die Hauptschule KWMB1 I So Nr 1 1997 S 49 Technik bezieht sich nicht nur au Physik sondern auch auf Chemie und Bioloie z B Pflanzenschutztechnik 19 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule zunehmend vernetzte Vermittlung naturwissenschaftlichen Denkens Wissens und Erkennens zu nutzen Inwieweit diese Zielsetzung erreicht wurde bzw erreicht wird kann hier nicht beantwortet werden Neben sicherlich auch zu beobachtenden positiven Effekten durch die ganzheitliche und vernetzte Ve
356. r L sung durch Dissoziation als geladene Teilchen sogenannte lonen vorliegen Positiv geladene lonen hei en Kationen negativ geladene Teilchen hei en Anionen S uren sind Stoffe die in w ssriger L sung positiv geladene Wasserstoff Ionen H bilden z B HCO gt HH Cl Die w ssrige L sung einer S ure bezeichnet man oft als S ure und unterscheidet nicht zwischen wasserfreier S ure und S urel sung Der pH Wert liegt lt 7 Basen sind Stoffe die in w ssriger L sung negativ geladene Hydroxid Ionen OH bilden z B NaOH gt Nat OH Die w ssrige L sung einer Base bezeichnet man als Lauge Der pH Wert liegt gt 7 Salze sind Stoffe die in w ssriger L sung Kationen und Anionen bilden z B NaCl Na Cl Die w ssrige L sung von Salzen bezeichnet man als Salzl sung Der pH Wert einer Salzl sung liegt h ufig um 7 kann aer auch nach oben oder unten davon abweichen pH Wert Der pH Wert ist ein Ma daf r wie sauer bzw alkalisch eine L sung ist Definiert ist der pH Wert als negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration pH lg CH Der pH Wert wird also umso kleiner je h her die Konzentration von H Ionen ist Reines Wasser besitzt einen pH Wert von 7 S uren haben pH Werte lt 7 Je kleiner der pH Wert desto saurer ist die L sung Laugen haben pH Werte gt 7 Je gr er der pH Wert desto alkalischer die L sung Aus der dekadisch logarithmischen Defi
357. r Niederschlag der als Tr bung wahrgenommen wird CO Ca OH D CaCOsV H O 265 10 2 Anhang Begleitmaterial 8 SV Sch lerversuchsanleitung Sicherheit e Schutzbrille tragen e Vorsicht beim Umgang mit S uren und Laugen EINEN Material e Einmachglas mit Deckel e gebogenes Glasrohr e Teelicht e Gummistopfen e Luftballons e Kalkwasser e Luftpumpe e Becherglas oder Reagenzglas Versuchsdurchf hrung A In einem verschlossenen Einmachglas l sst man eine Kerze brennen bis sie erlischt Nachdem man die Kerze entnommen hat gibt man etwas Kalkwasser in das Einmachglas verschlie t dieses wieder und sch ttelt kr ftig um Beobachtung B Man bl st je einen Luftballon mit dem Mund bzw mit der Luftpumpe bis zu etwa der gleichen Gr e auf und leitet den Inhalt der Ballons durch je ein Gef mit Kalkwasser Beobachtung Auswertung A Beobachtung Folgerung B Beobachtung Folgerung 266 10 2 Anhang Begleitmaterial 9 SV Lehrerinformation Untersuchung der Kerzenflamme Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit PR e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen Schutzbrille F tragen Material e Porzellanschale e Kerze e Tiegelzange e Streichholz e Glasrohr Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbeda
358. r e feuerfeste Unterlage e Emser Pastillen nicht zuckerfrei e Sand e Zigarettenasche e Spiritus Vorbereitung Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min A 1 Man legt 2 St cke W rfelzucker auf eine feuerfeste Unterlage 2 Auf ein St ck gibt man an einer Ecke etwas Asche 3 Nun versucht man beide St cke anzuz nden FEN N en ee B 1 Auf einer feuerfesten Unterlage oder in einer Porzellanschale wird Sand zu einem Kegel aufgesch ttet 2 In die Spitze des Kegels steckt man 2 3 Emser Pastillen tr nkt sie mit ca 10 ml Spiritus und z ndet an Auswertung A Der W rfelzucker mit der Asche brennt nach dem Entfernen der Z ndquelle weiter der andere W rfelzucker l sst sich nicht entz nden B Aus den brennenden Emser Pastillen entwickeln sich bis zu 1 m lange braun schwarze Schlangen L ckentext Die Zigarettenasche wirkt bei diesem Versuch wie der Katalysator beim Auto Ein Katalysator bewirkt dass eine chemische Reaktion leichter ablaufen kann er selbst ver ndert sich dabei nicht Das Brennen des Zuckers wird erst durch den Katalysator erm glicht beim Auto wird der Aussto sch dlicher Abgase vermindert Entsorgung Die R ckst nde werden ber den Hausm ll entsorgt Erl uterungen E S l Bei beiden Versuchen wirken Metalloxide in Ber der Zigarettenasche als Katalysatoren f r die Verbrennung d h sie erm glichen den N ohne Katalysator chemischen Vorgang der Verbrennung
359. r gungen e Fachr ume f r Demonstrationsexperimente Bei diesen Fachr umen existiert meist ein Labortisch f r Demonstrationsexperimente mit Gas Strom und Wasseranschl ssen sowie Abfl ssen Teilweise ist auch ein Abzug vorhanden Die Tische und St hle f r die Sch ler sind ansteigend mit Blick zum Experimentiertisch angeordnet so dass von jedem Platz eine relativ gute Sicht zum Demonstrationsexperiment gew hrleistet ist Die Sch lertische besitzen keine Anschl sse f r Gas Strom oder Wasser sie sind da relativ schmal zum Experimentieren nicht geeignet e Fachr ume f r Sch lerexperimente Diese Fachr ume sind mit Sch lerarbeitstischen ausgestattet die meist Anschl sse f r Gas Strom und Wasser sowie Abfl sse besitzen Die Tische bieten meist Platz f r je 4 Sch ler so dass in 4er Gruppen experimentiert werden kann Auf Grund der Anordnung der Tische sind diese R ume f r die Demonstration von Experimenten durch die Lehrkraft meist weniger geeignet da ein Experimentiertisch fehlt bzw die Sicht f r die Sch ler schlecht ist e Kombinierte Fachr ume f r Demonstrations und Sch lerexperimente sollen die Vorz ge der o g Fachr ume kombinieren da sowohl ein gut einsehbarer Labortisch f r Demonstrationsexperimente als auch Sch lertische vorhanden sind die zur Durchf hrung von Sch lerexperimenten geeignet sind Diese sind entweder ansteigend mit Blick auf den Demonstrationstisch angeordnet oder sie befinden sich
360. r hrt und sorgf ltig filtriert Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min A Kohlenstoffdioxid als Verbrennungsprodukt In einem verschlossenen Einmachglas l sst man eine Kerze brennen bis sie erlischt Nachdem man die Kerze entnommen hat gibt man etwas Kalkwasser in das Einmachglas verschlie t dieses wieder und sch ttelt kr ftig um Beobachtung CD B Untersuchung der Atemluft Man bl st je einen Luftballon mit dem Mund bzw mit der Luftpumpe bis zu etwa der gleichen Gr e auf und leitet den Inhalt der Ballons durch je ein Gef mit Kalkwasser Beobachtung 3 Kalkwasser Auswertung Beobachtung A Beim Umsch tteln tr bt sich das Klakwasser B Beim Luftballon mit der Atemluft tr bt sich das Kalkwasser Folgerung Bei der Verbrennung der Kerze sowie bei der Atmung entsteht ein Gas das Kalkwasser tr bt es ist Kohlenstoffdioxid Entsorgung Erl uterungen Beim L sen von Kohlenstoffdioxid in Kalkwasser entsteht Calciumcarbonat als fein verteilter Niederschlag der als Tr bung wahrgenommen wird CO r Ca OH gt CaCO H20 329 10 2 Anhang Begleitmaterial Verbrennung mit Katalysator Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit a Schutzbrille af N e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen R Schutzbrille F tragen iaai Material e Porzellanschale e W rfelzucke
361. r und schneidet ein etwa linsengro es St ckchen Metall ab Dieses wird von allen Seiten mit dem Messer von der wei en Kruste Vorsicht tzend befreit Das entrindete St ck Natrium wird bis zur Versuchsdurchf hrung in einem Becherglas mit Benzin aufbewahrt das Benzin kann gleich f r den Versuch verwendet werden Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min In das Reagenzglas f llt man etwa zwei Finger breit Wasser mit etwas Indikatorl sung und gibt etwa die gleiche Menge Benzin dazu Nun gibt man mit der d Pinzette das vorbereitete St ckchen Natrium dazu Das Natrium sinkt im Benzin unter und schwimmt auf dem Wasser mit dem es reagiert Der Indikator verf rbt sich und zeigt damit eine Lauge an Das Natrium wird durch die entstehenden Gasblasen nach oben gerissen die Reaktion dadurch unterbrochen Sind die Gasblasen entwichen sinkt das Natrium wieder auf die Wasseroberfl che der Vorgang beginnt o von vorne o Optional Der entstehende Wasserstoff kann durch Aufsetzen eines Stopfens mit Glasrohr mit umgedrehtem Reagenzglas aufgefangen und mittels der Knallgasprobe identifiziert werden Auswertung Nach der Durchf hrung des Versuchs zeichnen die Sch ler die Versuchsanordnung und stellen Vermutungen zum Versuchsablauf an Die Sch ler k nnen beobachten dass ein Gas entsteht Aus der Verf rbung des Indikators schlie en die Sch ler dass eine Lauge entstanden ist Entsorgung Die Abf lle werden nach beendeter Reak
362. r Sch ler e Verbesserung der Kommunikation und Kooperation unter allen Beteiligten e Unterrichtsentwicklung hin zu konstruktivistischem Lernen 359 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Schulentwicklung an der Eichendorffschule Erlangen Schulklima Unterrichtsentwicklung e Umgangsformen entwickeln e Einheitliche Ma nahmen f r verhaltensoriginelle Sch ler e Schulinterne Fortbildungen Lehrerteams y e Handlungsorientierter Unterricht e Gewaltpr vention Schulhaus und Schulhof Kooperation und Bewegungsangebote im Schulhof Schule als Lern und Kommunikation Aktion Sch neres Schulhaus Lebensraum in dem sich Sch ler und Lehrer wohl f hlen Aktion Saubere Toiletten Eltern Projekte und Feste F rderung aller Sch ler Sportfeste e Arbeitsgemeinschaften e Schulfeiern Hausaufgabenbetreuung e Sch ler Lehrerfahrten Themenfindung Die Anregung im Rahmen der Unterrichtsentwicklung als einem Teilbereich des Schulentwicklungsprozesses eine schulinterne Fortbildungsveranstaltung im Bereich Chemie der F chergruppe Physik Chemie Biologie durchzuf hren wurde von etlichen Kollegen begr t Mit Hilfe einer kleinen Umfrage sowie informeller Gespr che im Kollegium wurde die Interessens bzw Ausgangslage der Kolleginnen und Kollegen zu folgenden Punk
363. r Universit t Erlangen N rnberg sowie an der Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen durchgef hrt Im Rahmen des Fortbildungsprogramms des GDCh Lehrerfortbildungszentrums der Universit t Erlangen N rnberg wurden zwei unterschiedliche zentrale Fortbildungs veranstaltungen angeboten Chemie Experimente im PCB Unterricht Oxidation und Verbrennung Chemie Experimente im PCB Unterricht S uren Laugen und Salze Besonders hervorzuheben ist dass bei keiner Veranstaltung Interessenten wegen berf llung eines Kurses abgesagt werden musste da in diesem Fall jeweils ein zeitnaher Wiederholungstermin angeboten werden konnte Die Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen ist eine Fortbildungseinrichtung des Bayerischen Staatsministeriums f r Unterricht und Kultus Hier werden unter anderem Fortbildungsveranstaltungen f r bayerische Lehrkr fte aller Schularten angeboten Im Rahmen der zweimal j hrlich stattfindenden 5 t gigen Fortbildung Physik Chemie und Biologie in der Hauptschule wurde bei insgesamt drei Terminen 16 01 2002 02 07 2002 17 01 2003 die Gestaltung eines halben Tages zum Thema S uren Laugen und Salze bernommen Die Organisation der Veranstaltung erfolgte durch die Akademie f r Lehrerbildung und Personalf hrung Dillingen 163 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen 4 2 2 Regionale Fortbildungsveranstaltungen Diese Fortbildungen fanden im
364. r ist in diesem Zusammenhang ein wichtiger Punkt Die h ufigsten Verletzungen die beim Experimentieren nicht nur in der Schule auftreten sind e Verletzungen der Augen durch Gilassplitter hei e Fl ssigkeiten oder tzende Chemikalien e Verbrennungen z B beim Umgang mit dem Laborbrenner e Verbr hungen durch siedendes Wasser e Ver tzungen der Haut durch S uren oder Laugen e Schnittwunden durch unsachgem en Umgang mit Glasger ten Aus diesen Gefahren k nnen die wichtigsten Sicherheitsrichtlinien abgeleitet werden siehe dazu auch BADER 2002 S 318 324 zu den vermittelten Sicherheitsrichtlinien siehe Anhang 150 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Entsorgung Bez glich der Umweltrelevanz von Chemikalien gilt die Regel Vermeidung geht vor Wiederverwertung Wiederverwertung geht vor Entsorgung Vermeidung bedeutet dass man zun chst versuchen sollte Experimente mit Stoffen durchzuf hren die keine Gefahr f r die Umwelt darstellen Ein Beispiel hierf r w re die Verwendung von Lebensmittels uren bei Untersuchungen des pH Werts Bei der Wiederverwertung Recycling werden die Stoffe wie der Name schon sagt f r weitere Experimente wieder verwertet Verd nnte Schwefels ure kann z B gesammelt und f r den Betrieb einer Hoffmann schen Wasserzersetzungsapparatur verwendet werden F r die Entsorgung kann an der Hauptschule ein vereinfachtes Entsorgungsschema eingesetzt werden
365. ragen e Mit einfachen Experimenten beginnen e Den Sch lern Zeit zum Ausprobieren geben e Experimente in geeigneten Unterrichtsverlauf einbetten e Material erst direkt vor dem Experimentieren ausgeben e Auf gewissenhafter Reinigung des Materials bestehen e Material vor der Auswertung des Experiments einsammeln 251 10 2 Anhang Begleitmaterial Beispiel f r die Artikulation einer Unterrichtseinheit Artikulation nach Schmidkunz Lindemann Unterrichtsverlauf Organisation Vorbereitung des Experimentiermaterials 1 Problemgewinnung Problemgrund Problemfindung Problemformulierung Folie Buch Originalbegegnung Lehrererz hlung Unterrichtsgespr ch Die Sch ler formulieren das Problem Fixierung des Problems an der Tafel 2 berlegungen zur Probleml sung Analyse des Problems Vorschl ge zur Probleml sung Entscheidung f r einen L sevorschlag Unterrichtsgespr ch Wie kann das Problem gel st werden Formulierung von Hypothesen 3 Durchf hrung eines Probleml sevorschlags Planung des L sevorschlags Praktische Durchf hrung des L sevorschlags Er rterung und Zusammenfassung der Ergebnisse Sch ler planen das Experiment Die Versuchsanleitung wird durchgesprochen Das Experimentiermaterial wird ausgegeben Sch ler experimentieren in Gruppen Das Experimentiermaterial wird eingesammelt Sch ler stellen ihre Ergebnisse vor Fixierung der Ergebnisse an der Tafel
366. raussetzung f r Vorg nge in der unbelebten Natur ist Ausgehend von eigenen Erfahrungen gewinnen sie Grundkenntnisse ber Wetterfaktoren Beim Beobachten und Aufschreiben des Wetters wird ihnen zunehmend einsichtig welche Vorteile die Arbeit in Gruppen bietet Die Sch ler sollen verstehen was Wetterkarten aussagen sie erfahren unter welchen 144 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Voraussetzungen Wolken und Niederschl ge entstehen und erhalten einen Einblick in das Ph nomen des Luftdrucks und dessen Zusammenhang mit dem Wettergeschehen Den Sch lern soll einsichtig werden welche Bedeutung das Feuer f r den Menschen hat Sie lernen brennbare und nichtbrennbare Stoffe sowie die Voraussetzungen f r eine Verbrennung kennen Daraus schlie en sie auf M glichkeiten der Brandbek mpfung und vorbeugende Ma nahmen des Brandschutzes Sie sollen die Verbrennung als chemische Reaktion verstehen und Arten der Oxidation unterscheiden Bedingungen f r die Verbrennung e Bedeutung des Feuers f r den Menschen e brennbare und nichtbrennbare Stoffe e Voraussetzungen f r die Verbrennung Brennstoff Erreichen der Entz ndungstemperatur Vorhandensein von Sauerstoff e Brandbek mpfung Brandschutz e Umgehen mit Versuchsger ten z B dem Bunsenbrenner Vorgang der Verbrennung e chemische Reaktion e Oxidation Begriff Oxid Metalloxid Nichtmetalloxid e Stille Oxidation Rost e Wortgleichungen keine Formelgleichungen chemis
367. res Theorie Praxis Verh ltnis gew nscht h tten Das Verh ltnis Theorie Praxis der Fortbildung entsprach meinen Vorstellungen 70 0 85 7 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 FT 10 0 t5 0 0 0 0 e e A TE trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifftwenig trifft nicht zu zu zu 25 9 Abbildung 5 6 Aussage 4 Das Verh ltnis Theorie Praxis der Fortbildung entsprach meinen Vorstellungen Mit der Aussage 5 Die Fortbildung hat mir wenig gebracht hatten die Teilnehmer die M glichkeit ihre Unzufriedenheit mit der besuchten Fortbildung zum Ausdruck zu bringen Erfreulicherweise bewerteten 88 1 der Teilnehmer diese Aussage mit trifft nicht zu nochmals 7 5 werteten mit trifft wenig zu Die Fortbildung hat mit wenig gebracht 100 0 mm ggg 90 0 k 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 o 10 0 9 0 1 9 2 5 ED 0 0 I un 34 AM A trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trfftwenig trifft nicht zu zu zu Abbildung 5 7 Aussage 5 Die Fortbildung hat mir wenig gebracht 192 5 3 Ergebnisse der Evaluation Die Aussagen 6 bis 9 beziehen sich auf den Einsatz der Fortbildungsinhalte bzw der Fortbildungsmaterialien im Unterricht Die Abbildungen 5 8 bis 5 11 zeigen die Ergebnisse der Bewertung dieser 4 Aussagen Ich habe vor die Exper
368. rf ca 15 min A B C Man h lt eine Porzellanschale Ein Holzst bchen h lt man Das eine Ende des einige Sekunden mit der kurze Zeit quer in die dunkle Glasrohres h lt man mit der Tiegelzange direkt ber die Zone der Kerzenflamme Tiegelzange unmittelbar ber Kerzenflamme dem Docht in die Beobachtung Kerzenflamme An das freie Ende des R hrchens bringt Beobachtung man nun A eine entspricht dunkler Zone Z n d quell e Auswertung A Beobachtung An der Porzellanschale scheidet sich ein schwarzer Belag ab Folgerung Die Kerzenflamme enth lt Kohlenstoff der sich als Ru abscheidet B Beobachtung Das Holzst bchen hat nur dort Brandspuren wo es mit dem Flammensaum in Ber hrung kam Folgerung Die Kerzenflamme ist am Rand hei er als in der Mitte c Beobachtung Am freien Ende des Glasr hrchens l sst sich eine Tochterflamme erzeugen Folgerung Aus der Mitte der Kerzenflamme wird gasf rmiges Kerzenwachs abgezweigt das am anderen Ende des R hrchens entz ndet werden kann Entsorgung Erl uterungen Durch W rmestrahlung der Flamme werden laufend aus dem Brennstoff gasf rmige Zersetzungsprodukte gebildet Die gasf rmigen Stoffe verbrennen gr tenteils im Gemisch mit Sauerstoff in der Randzone einer Diffusionsflamme ein bestimmter Teil kann jedoch auch den Flammenbereich zusammen mit den eigentlichen Verbrennungsprodukten verlassen 267 10 2 Anhang Begleitmaterial 9 SV Sch lerversuchs
369. rfordert neben der Vermittlung von Wissen und Kompetenzen in hohem Ma e ein erzieherisches Wirken der Lehrkr fte Die durchgef hrte Fortbildungsveranstaltung war Teil eines Projekts im Rahmen von Schulentwicklung an der Hauptschule Herriedener Stra e 29 das zum Ziel hatte die naturwissenschaftlichen Kompetenzen sowohl der Lehrkr fte als auch der Sch ler zu f rdern Schulinterne Fortbildungsveranstaltungen im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie durchzuf hren war ein integraler Bestandteil des oben vorgestellten Schulprojekts um naturwissenschaftliche Kompetenzen bei der Lehrkr ften zu f rdern Das Thema der im Rahmen dieser Arbeit durchgef hrten Veranstaltung lautete Klassiker und Neuheiten Experimente in der F chergruppe PCB Bei dieser Fortbildungsveranstaltung sollten Neuanschaffungen der PCB Sammlung vorgestellt und Anregungen zur Durchf hrung von Demonstrations und Sch lerexperimenten gegeben werden Vergleiche Kapitel 2 3 165 4 2 Durchf hrung der Fortbildungsveranstaltungen Gemeinsam mit interessierten Kollegen wurden f r diese Fortbildungsveranstaltung folgende Ziele festgelegt e Kennen lernen neuer Lehr und Lernmaterialien e Beachtung aktueller Sicherheitsrichtlinien und Entsorgungsvorschriften e Verbesserung der Kooperation im Kollegium e Kennen lernen eines Angebots der Arbeitsgemeinschaft Experimentieren zur Unterst tzung von Lehrkr ften bei der Vor und Nachbere
370. richten steht bei den Typen Ill und IV der langfristige Erfolg einer Weiterbildungsma nahme im Vordergrund wobei der Typ Ill vor allem die Umsetzung des Gelernten in die Praxis untersucht Typ IV sich schwerpunktm ig mit den Auswirkungen der evaluierten Prozesse auf die Unternehmensentwicklung besch ftigt In der Praxis findet sich in der Regel eine Mischung der verschiedenen Typen Je nach Rahmenbedingungen und Zielen der Unternehmen bzw Einrichtungen werden Transfer und Erfolgskontrolle unterschiedlich gewichtet und mit verschiedenen Instrumenten berpr ft Wesentlicher Aspekt der Erfolgskontrolle oder Evaluation gleich welcher Typ vorliegt ist auf Dauer die Erfolgssensibilisierung aller Beteiligter auf allen Ebenen des Weiterbildungsprozesses die Selbstbeobachtung und Selbstbewertung der Beteiligten Je nach Zielsetzung bzw Teilnehmergruppe stehen verschiedene Diagnoseinstrumente f r eine Evaluation zur Verf gung e Beobachtung e Blitzlicht e Stimmungsbarometer e Auswertungsgespr ch e Kartenabfrage e Fragebogen direkt im Anschluss an die Veranstaltung mit offenen Fragen mit geschlossenen Fragen e Fragebogen nach l ngerer Zeit mit offenen Fragen mit geschlossenen Fragen Inhalt dieses 5 Kapitels ist die Planung und Durchf hrung der Evaluation des Fortbildungskonzepts sowie die Vorstellung der Ergebnisse und deren Interpretation gt ARNOLD ET AL 1999 S 180
371. rie In dieser Phase wurden zun chst von Vertretern von Hochschule Schule und Industrie die Fortbildungsunterlagen erstellt und anschlie end von den Teilnehmern zu Hause durchgearbeitet Es schloss sich eine Arbeit in Kleingruppen an die unter Anleitung stattfand vier Nachmittags veranstaltungen je drei Stunden 2 Praktischer Teil Dieser fand in der Hochschule oder Industrie statt oder an einer Beh rde drei ganze Tage plus drei halbe Tage 3 Fachdidaktischer Teil W hrend dieser Phase wurden Unterrichtseinheiten entwickelt und erprobt und es erfolgte die Nachbereitung der Fortbildung Diese Erkenntnis konnte durch die Erfahrungen mit den im Rahmen dieserArbeit durchgef hrten Fortbildungsveranstaltungen mit Hauptschullehrkr ften nicht best tigt werden Hier kam es h ufig zur Anmeldung f r Folgeveranstaltungen vgl MELLE 1999 S 44 46 8 vgl PASTILLE 1979 70 2 3 Lehrerfortbildung Wichtige Ergebnisse der Untersuchung PASTILLES sind Der fachdidaktische Teil sollte sich dem fachwissenschaftlichen anschlie en und ganz konkret auf ihm aufbauen die Umsetzung der neuen Inhalte f r den Unterricht ist ein wesentliches Teilgebiet der Fortbildung 63 Es sollten Experimente Versuche und Demonstrationen durchgef hrt werden darauf aufbauend sollten gemeinsam Experimente erarbeitet bzw ausgesucht werden die allgemein auf die Schule bertragbar sind 35 Es sollten nur Experim
372. riedrich Alexander Universit t gepr gt ist Auf Grund dieser Gegebenheiten ist der Anteil der Einwohner mit hohen Bildungsabschl ssen sehr gro was sich auch in der Struktur der Schullandschaft widerspiegelt Neun Gymnasien sowie zwei Realschulen und eine Wirtschaftsschule stehen drei Hauptschulen gegen ber Unter diesen Gegebenheiten wird von manchen Eltern oder Sch lern der Besuch der Hauptschule als eine Art Makel empfunden der unsch ne Begriff der Hauptschule als Restschule spukt hier sicherlich in vielen K pfen herum Umso wichtiger ist es deutlich zu machen dass die Hauptschule als weiterf hrende Schule mit der M glichkeit zum mittleren Bildungsabschluss eine echte Alternative zu Realschule und Gymnasium darstellt Viele Sch ler k nnen nur mit den an der Hauptschule gegebenen Besonderheiten wie zum Beispiel dem Klassenlehrerprinzip oder diversen Zusatzangeboten bzw Differenzierungsma nahmen entsprechend gef rdert und zum Lernen motiviert werden Im Zentrum der Schulentwicklung an der Eichendorffschule steht deshalb die Vorgabe dass erfolgreiches Lernen und Lehren nur dann gew hrleistet ist wenn die Schule ein Ort ist an dem sich Sch ler und Lehrer wohlf hlen k nnen Dieses Ziel soll durch Bem hungen aus verschiedenen Richtungen erreicht werden e Verbesserung des Schulklimas e ersch nerung von Schulhaus und Schulhof e Durchf hrung von Projekten und Festen e M glichst individuelle F rderung alle
373. rlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen e Stellenwert des naturwissenschaftlichen Unterrichts bei der Schulleitung verbessern e Kooperation im Kollegium bei der Vorbereitung von Experimenten e Kopiervorlagen f r Sch lerversuchsanleitungen e Mut zur L cke bei der Erf llung der Lehrplanvorgaben e Vorbereitung der Sch ler auf Teamarbeit im t glichen Unterricht e Fortbildung von Lehrkr ften regional schulhausintern e Kooperation als ein Ziel der inneren Schulentwicklung Als Experimente des Nachmittagspraktikums waren als Sch lerexperimente geeignete Versuche zu Lehrplaninhalten der 8 Jahrgangsstufe S uren Laugen und Salze ausgew hlt worden Diese Experimente wurden von den Teilnehmern in Zweiergruppen vorbereitet und getestet Anschlie end f hrten alle Gruppen die Experimente in Form eines Experimentierzirkels durch Folgende 6 Stationen wurden dabei durchlaufen 1 Wirkung von S uren auf Eiwei 2 Herstellung von Blaukrautindikator Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator 3 Messung des pH Werts mit Indikatorpapier Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator Messung des pH Wertes einer Verd nnungsreihe 4 Entkalkung von Haushaltsger ten Reaktion von S uren mit Metallen 5 Neutralisation von verd nnter Salzs ure 6 Flammenf rbung durch Salze Die Experimente wurden von den interessierten Teilnehmern motiviert durchgef hrt Auftretende Fragen bzw Probleme bei der Durchf hrung konnt
374. rmittlung der Naturwissenschaften ergaben sich durch die Zusammenlegung der F cher folgende Konsequenzen e Wegfall einer Wochenstunde f r den Bereich der Naturwissenschaften e Kompetenzdefizite bei Lehrkr ften die nur eines der F cher unterrichtet hatten Lehrkr fte die beispielsweise bisher gerne und kompetent Biologie unterrichtet hatten m ssen nun wenn sie Biologie weiterhin unterrichten wollen zus tzlich Physik Chemie mit unterrichten was sowohl in fachlicher als auch in methodischer Hinsicht Schwierigkeiten verursacht Es kann vermutet werden dass solche Lehrkr fte Hemmungen haben Experimente in Physik und vor allem in Chemie durchzuf hren bzw von den Sch lern durchf hren zu lassen Da die Chemie in der Hauptschule nicht als eigenst ndiges Fach existiert m ssen auch die Ziele und Inhalte des Chemieunterrichts immer in Zusammenhang mit den anderen beiden F chern der F chergruppe gesehen werden zumal vielf ltigste Verkn pfungen und berschneidungen zwischen den physikalischen chemischen und biologischen Inhalten bestehen und auch deutlich gemacht werden sollten Beispielhaft sind in diesem Zusammenhang die geochemischen Stoffkreisl ufe zu nennen bei denen Vorg nge aller drei Teilgebiete eng miteinander verkn pft sind Der Lehrplan f r die Hauptschule nennt als gemeinsame Aufgaben und Ziele der F chergruppe Physik Chemie Biologie e Einblick in M glichkeiten Nutzen und Gefahren naturwissenschaftli
375. rs bei fachwissenschaftlichen Themen und von Gymnasiallehrern hoch gesch tzt e Die Vermittlung fachlicher Kenntnisse und der Erfahrungsaustausch werden als wichtige Elemente von Fortbildungen genannt 17 vgl MELLE 1999 18 vgl NEU 1999 19 vgl PRIEBE 1990 2 gl SCHMITD 1979 1 NEU 1999 S 14 2 MELLE 1999 S 35 44 3 Ygl RECKMANN 1992 vgl WOLF u a 1997 vgl BECK u a 1995 69 2 3 Lehrerfortbildung e Lehrer sind am besten ber ihre Unterrichtsf cher erreichbar Sollen also in Fortbildungen beispielsweise neue Unterrichtsmethoden behandelt werden ist es g nstiger den Zugang ausgehend vom Fach zu w hlen e 78 der hessischen Lehrer besuchten innerhalb der letzten 24 Monate vor der Befragung mindestens eine Fortbildung Der Mittelwert betr gt 2 9 Gymnasiallehrer besuchen weniger Fortbildungen als die brigen Lehrer e Je mehr Funktionen Lehrer an der Schule haben um so mehr Fortbildungen besuchen sie e Lehrer die h ufiger Fortbildungen besuchen sind zufriedener mit ihrer beruflichen Situation e Die Teilnahme an einer Fortbildung f hrt nur in wenigen F llen dazu dass die Lehrer sich f r Fortsetzungsveranstaltungen anmelden Weiterhin fasst MELLE die Evaluation eines von PASTILLE entwickelten und erprobten Fortbildungsmodells f r Chemielehrer aus dem Jahr 1976 zusammen Der Fortbildungskurs bestand aus drei aufeinander aufbauende Stufen 1 Einarbeitung in die Theo
376. rund und Hauptschulen findet sich in der Lehrerinfo 2 03 einer Ver ffentlichung des BAYERISCHEN STAATSMINISTERIUMS F R UNTERRICHT UND KULTUS Die Fortbildung der Lehrkr fte an Grund und Hauptschulen wird derzeit wesentlich durch die Themen Schulentwicklung Lehrplaneinf hrung Schwerpunkte f r bestimmte F cher wie Englisch oder Musik St rkung der schulhausinternen Ma nahmen Kooperation mit verschiedenartigen Partnern Neuordnung der Aus und Fortbildung f r F hrungskr fte bestimmt Daneben wird wie bisher auch Fortbildung fachlicher didaktisch methodischer und p dagogischer Art angeboten Ferner wird verst rkt eine Abstimmung und Arbeitsteilung der Fortbildung der verschiedenen Ebenen zentral regional lokal schulintern angestrebt und eine Umorientierung weg vom Angebotscharakter hin zum Nachfragecharakter betrieben Damit soll st rker als bisher auf die aktuellen und tats chlichen Bed rfnisse der Lehrkr fte und der Schulen eingegangen werden Dies verdeutlicht in verschiedener Hinsicht dass sich das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Fortbildungskonzept sehr gut in die aktuellen Entwicklungen der Lehrerfortbildung in Bayern einf gt e Kooperation mit verschiedenartigen Partnern e Umorientierung weg vom Angebotscharakter hin zum Nachfragecharakter e St rkung der schulhausinternen Ma nahmen Abbildung 2 12 zeigt die Organisationsstruktur der Lehrerfortbildung in Bayern Die verschiedenen E
377. rw gungen durchaus sinnvollen Klassenlehrerprinzips ein sehr hoher Prozentsatz der Hauptschullehrkr fte die F chergruppe Physik Chemie Biologie unterrichtet ergibt sich eine eklatante Differenz zwischen w nschenswerter und tats chlich vorhandener Kompetenz der Hauptschullehrkr fte im naturwissenschaftlichen Bereich In der Grundschule stellt sich die Situation hnlich dar was in Hinblick auf die grundlegende und damit vorbereitende Rolle bez glich der Kernkompetenzen sowie des Basiswissens der Sch ler von Bedeutung ist 17 Zahlen des Pr fungsamts des Bayerischen Staatsministeriums f r Unterricht und Kultus 8 Eine Fortbildung muss in diesem Sinne eigentlich nicht Fortbildung sondern Nachholung eines Teils der Ausbildung leisten vgl Kapitel 6 11 1 Zielsetzung Durch St rkung der Kompetenz der Lehrkr fte sowie berzeugungsarbeit f r den Nutzen von Lehrer und Sch lerexperimenten sollte also darauf hingewirkt werden k nnen dass Experimenten im Unterricht der Stellenwert zukommt der ihnen geb hrt vgl Abbildung 1 2 Um ein Fortbildungskonzept fundiert und adressatenbezogen planen und umsetzen zu k nnen wird zun chst neben anderen diagnostischen Instrumenten eine empirische Erhebung in Form einer schriftlichen Befragung unter bayerischen Hauptschullehrern durchgef hrt Dabei soll zum einen ein Einblick in den Ist Zustand des Chemieunterrichts an der bayerischen Hauptschule mit dem Schwerpunkt Experimenti
378. s gelegt Bei alledem ist jedoch stets zu beachten dass die Lehrkr fte an der Hauptschule von den allt glichen Dienstaufgaben oftmals bereits bis an die Grenze ihrer Belastbarkeit und dar ber hinaus gefordert werden Der zus tzliche Zeitbedarf jeglicher Ma nahmen sollte sich deshalb in berschaubaren Grenzen halten um potenziell interessierte Kolleginnen und Kollegen nicht abzuschrecken Ziel muss es letztendlich sein den Lehrkr ften Hilfe und Erleichterung bei Ihrer Arbeit zu bieten nicht sie zus tzlich zu belasten 2 3 6 Fortbildung von Hauptschullehrkr ften in Bayern Die bayerische Lehrerfortbildung hat im August 2002 einen Prozess der Neubestimmung ihrer Ziele und Inhalte eingeleitet Die Grundlage daf r stellt das 46 Gesamtkonzept Lehrerfortbildung in Bayern dar Dieses beinhaltet im wesentlichen folgende Neuregelungen e F r Lehrkr fte besteht eine Fortbildungsverpflichtung von 12 Tagen innerhalb von vier Jahren e Schulen erstellen Fortbildungspl ne und melden den schulspezifischen Fortbildungsbedarrf e F r alle Anbieter von Lehrerfortbildungen besteht eine Verpflichtung zur Evaluation 45 SEISER 2003 S 5 46 KWMBI I Nr 16 2002 S 260 ff 77 2 3 Lehrerfortbildung Generell wird eine Deregulierung der Fortbildungslandschaft angestrebt die Planung wird auf die Grundlage des schul und unterrichtsnahen Bedarfs gestellt Zu den aktuellen Fortbildungsaktivit ten an bayerischen G
379. s f r die Durchf hrung und Durchdringung der Experimente notwendige Wissen reaktivieren Nach der Kaffeepause bereiteten die Teilnehmer in Zweiergruppen folgende Experimente zu Lehrplaninhalten der 7 und 8 Jahrgansstufe vor 1 Glimmspanprobe 2 Entstehung von saurem Regen Kalkwasserprobe Blaukrautindikator Neutralisation konzentrierter Salzs ure o D A 3 5 Verbrennung mit Katalysator 7 Brennstoffzelle Flammenf rbung durch Salze Diese Experimente wurden im Anschluss von den jeweiligen Teilnehmern dem Plenum vorgestellt und der chemische Hintergrund diskutiert Dieses methodische Vorgehen stie bei den Teilnehmern durchweg auf positive Resonanz w hrend der Vorstellung der Experimente entwickelte sich ein zwangloses Gespr ch zu den Inhalten der Experimente Alternativen wurden bedacht Fragen gekl rt Die Lehramtsanw rter experimentierten motiviert und stellten ihre Experimente versiert im Plenum vor In der Phase des selbstt tigen Experimentierens erwies es sich als durchaus positiv dass die Teilnehmer zum Teil ber sehr unterschiedlich ausgepr gte Vorerfahrungen mit Experimenten und auch ber ein sehr unterschiedliches theoretisches Grundwissen im Bereich der Schulchemie verf gten 176 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Es ergab sich zwanglos dass Teilnehmer mit entsprechenden experimentellen Vorerfahrungen mit der Vorbereitung ihrer Experimente schneller fertig waren und somit den w
380. sagen zu Sch lerexperimenten Diese Aussage trifft v llig zu trifft ziemlich zu trifft teils zu Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt Der Aufwand zur Vor bzw Nachbereitung von Sch lerexperimenten ist viel zu hoch Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser verinnerlicht PCB Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen Sch lerexperimente sind eine gute M glichkeit zur Wiederholung und Festigung von Lerninhalten Durch die F lle des Lehrstoffes bleibt zu wenig Zeit f r Sch lerexperimente Bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten f hle ich mich berfordert Das Material f r Sch lerexperimente ist in der Sammlung oft nur schwer zu finden Vielen Sch lern fehlen f r Sch lerexperimente die Voraussetzungen z B Disziplin Geschick Unter besseren Rahmenbedingungen w rde ich gerne fter Sch lerexperimente durchf hren F r die Durchf hrung von Sch lerexperimenten sind die Klassenst rken zu hoch Sch lerexperimente bieten keine Vorteile gegen ber Demonstrationsexperimenten Das Gefahrenpotential bei Sch lerexperimenten ist sehr hoch Durch Kooperation im Kollegium k nnte man den Aufwand f r Sch lerexperimente verringern 0 0 0 0 Do 0 0 0 O0 0 0 0 0 0 o 0
381. schule Hauptschule Erlangen Lehrer an der Hermann Hedenus Schule HS Erlangen 377
382. sich unter Kollegen herum und beeinflussen somit das zuk nftige Fortbildungsverhalten Dennoch oder gerade deswegen sind Evaluationsma nahmen ein wichtiger unverzichtbarer Bestandteil jeder Fortbildungsveranstaltung In besonderem Ma e gilt dies nat rlich f r die Entwicklung und Durchf hrung eines Fortbildungskonzepts da es von besonderem Interesse ist ob und wie die geplanten inhaltlichen und methodischen Strukturen von den Fortbildungsteilnehmern aufgenommen und umgesetzt worden sind Evaluation meint Bewertung eines Projektes auf Grund bestimmter Wertma st be u Kriterien Mittels jeweils angemessener Evaluationstechniken soll die Effizienz einer Ma nahme gesteigert der Erfolg kontrolliert werden Erfolgskontrolle oder Evaluation ist eng mit der Frage verbunden ob der Transfer des Gelernten in die Praxis gezielt vorbereitet durchgef hrt und umgesetzt wurde In der betrieblichen Weiterbildungsevaluation unterscheiden ARNOLD et al je nach Intention vier idealtypische Evaluierungsans tze e Typl seminarorientierte Evaluation e Typll legitimationsorientierte Evaluation e Typlll transferorientierte Evaluation e TypIV entwicklungsorientierte Evaluation 1 WICKE 2000 S 112 vgl HILLMANN 1994 S 204 3 ARNOLD ET AL 1999 S 179 vgl ARNOLD ET AL 1999 S 179 179 5 Evaluation des Fortbildungskonzepts W hrend Typ I und Typ Il ihren Schwerpunkt auf die Zufriedenheit der Teilnehmer
383. smethoden und speziell Experimenten zumessen zum anderen den hohen Fortbildungsbedarf in diesem Bereich 121 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Welche Inhalte erwarten Sie von einer Fortbildungsveranstaltung im Bereich PCB Mittelwerte Dieser Inhalt ist m ir 1 unwichtig 2 weniger wichtig 3 wichtig 4 ziemlich wichtig 5 sehr wichtig Diskussion von Lehrplaninhalten Fachwissenschaftliche Informationen Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden Praktische Durchf hrung von Experimenten Sicherheitsaspekte Erwerben von Experimentalkompetenzen Abbildung 3 34 Gew nschte Inhalte einer P C B Fortbildung Mittelwerte Standardabweichungen zu Frage C2 1 20 1 12 1 00 0 80 0 60 0 40 0 20 0 00 Abbildung 3 35 Standardabweichungen zu Frage C2 Die folgenden Abbildungen zeigen das Antwortverhalten zur Frage Welche Inhalte erwarten Sie von einer Fortbildungsveranstaltung im Bereich P C B im Detail 122 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Fachwissenschaftliche Informationen 35 30 25 20 15 10 5 0 sehr wichtig ziemlich wichtig weniger unwichtig wichtig wichtig Abbildung 3 36 Aussage C2 1 Fachwissenschaftliche Informationen Die Antworten sind bei dieser Aussage recht breit gestreut was sich auch in der vergleichsweise hohen Standardabweichung zeigt Bez glich der
384. spr fungen f r das Lehramt an Hauptschulen in den Jahren 1982 pis 1988 nirin aan ana Zielsetzung der Arbeit r u Hr ee Theoretische Grundlegung Bedingungsfaktoren des Chemieunterrichts an der Hauptschule Bayerisches Bildungssystem us4444440444HnHnnnnnnnnnn nenn nnnonannnnnnnenn nn Die bayerische Hauptschule u u Die F chergruppe Physik Chemie Biologie 4 4240044 nennen berschneidungen in der F chergruppe Physik Chemie Biologie Grundwissen und Kernkompetenzen nach Jahrgansstufe 9 Themenkreis bergreifende naturwissenschaftliche Denk und Arbeitsweisen au en Grundwissen und Kernkompetenzen nach Jahrgansstufe 9 Themenkreis Stoffen ua essen Studium f r das Lehramt an Hauptschulen 44444400 nennen M gliche Kompetenzdefizite bei Hauptschullehrkr ften Artikulationsschema des forschend entwickelnden Unterrichts Einflussm glichkeiten der Fachdidaktik auf den Chemieunterricht Wege zur naturwissenschaftlichen Erkenntnis abge ndert nach H usler Der erweiterte Lernbegriff 444404444444RR nen nBnnnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnen Mikromethoden und Makromethoden 24444444444440nnnnnnnnnnnnnnee nennen Zuordnung von Begr ndungen f r einen Einsatz von Sch lerexperimenten zu Feldern des Allgemeinwissens Struktur der L
385. sschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e e Eichendorffschule Erlangen Hauptschule Da die individuellen Bedingungen an den betreffenden Schulen f r die Planung und Durchf hrung schulinterner Fortbildungen von entscheidender Bedeutung sind werden diese jeweils zun chst kurz vorgestellt Schulinterne Fortbildung an der Volksschule N rnberg Hauptschule Herriedener Stra e 29 Neuheiten und Klassiker Gegebenheiten an der Schule Die Hauptschule Herriedener Stra e 29 ist eine gro e Hauptschule mit ca 650 Sch lern im S den von N rnberg Es existiert ein durchg ngiger M Zug der in der 10 Klasse in der Regel mit zwei Klassen gef hrt wird Das Sch lerklientel ist typisch f r eine st dtische Hauptschule der zum Teil problematische soziale Hintergrund der Sch lerinnen und Sch ler erfordert neben der Vermittlung von Wissen und Kompetenzen in hohem Ma e ein erzieherisches Wirken der Lehrkr fte Die durchgef hrte Fortbildungsveranstaltung war Teil eines Projekts im Rahmen von Schulentwicklung an der Hauptschule Herriedener Stra e 29 das zum Ziel hatte die naturwissenschaftlichen Kompetenzen sowohl der Lehrkr fte als auch der Sch ler zu f rdern Im Rahmen diese Projekts wurden folgende Einzelma nahmen durchgef hrt Ergebnisse siehe Kapitel 5 Vergleiche Kapitel 2 3 355 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen AG Photo e Experimentelles Photographieren e Bearbeiten vo
386. sserprobe Am Ende der Fragenbogens hatten die Teilnehmer die M glichkeit Anmerkungen zu den besuchten Fortbildungen zu notieren e Mir hat die Fortbildung sehr gut gefallen sie hat mich vor allem motiviert mehr Sch lerexperimente durchzuf hren Das Kennenlernen der Organisationsform f r Experimente war hilfreich 210 5 3 Ergebnisse der Evaluation Diese Fortbildungen beleben den P C B Unterricht weil jeder Lehrer sich jetzt mehr traut Versuche zu machen W nschenswert w ren noch Fortbildungen zu Kunststoffen organische Rohstoffen Kohlenwasserstoffen Chemischen Produkten Ich finde die Idee mit den Freiarbeits Materialien ja ganz gut aber die Umsetzung und Planung ist v a bei schwierigen Klassen recht problematisch Das Loslassen der Sch ler ist im Bereich S uren und Laugen ebenfalls nicht so einfach Bitte Fortbildung f r die 9 Jahrgangsstufe Ein Lehrer in Vollzeit ist mit den Vorbereitungen berfordert zumindest ich Stofff lle Derartige Fortbildungen sollten bereits zu Beginn der Berufsaus bung angeboten werden Sie haben mir als Physiker geholfen die Angst vor Chemieversuchen zu verlieren Die vorgestellten Versuche sind sehr hilfreich weil man sie teilweise auch leicht ver ndert mit den vorhandenen Ausr stungsgegenst nden durchf hren kann Die Befragung nach l ngerer Zeit sollte Aufschluss ber l ngerfristige Wirkungen der Fort
387. st versucht bei den Teilnehmern ein Gesp r f r die Sinnhaftigkeit von Demonstrationsexperimenten sowie Sch lerexperimenten zu erzeugen Dazu wurde ein Sachverhalt zun chst rein theoretisch dargelegt anschlie end im Experiment gezeigt Die Selbstentz ndung hei en Parafins bei abrupter Vergr erung der Oberfl che W hrend der Vorgang theoretisch dargelegt als eher trocken und uninteressant empfunden wurde waren die Teilnehmer von dem anschlie end durchgef hrten Experiment sichtlich fasziniert Dass es aber vor allem auch Freude macht selbst zu 362 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen experimentieren konnten die Teilnehmer bei einem in die Pr sentation eingeschobenen Sch lerexperiment selbst erleben Die Untersuchung der Inhaltsstoffe von Babywindeln speziell des enthaltenen Superabsorbers Danach wurden die wichtigsten Experimentierregeln an Hand konkreter beispiele erl utert sowie Hinweise zur Sicherheit und Entsorgung gegeben Bez glich einer Reduzierung des Vorbereitungsaufwands wurde die M glichkeit der Installation eines Boxensystems an der Schule vorgestellt Nach der Kaffeepause hatten die Teilnehmer Gelegenheit sich in Zweiergruppen anhand des Skripts mit verschieden Experimenten mit Supermarktprodukten vertraut zu machen und die Experimente selbst auszuprobieren Ohne weitere Lenkung durch den Kursleiter stellten die Teilnehmer sich gegenseitig die Experimente vor und diskutierten ber the
388. staltung Verlauf Nach der Begr ung der Teilnehmer sowie einigen organisatorischen Hinweisen zum Verlauf der Veranstaltung stellten Herr Barth und Herr Tischler Neuanschaffungen aus der PCB Sammlung vor Die Teilnehmer hatten anschlie end Gelegenheit sich mit den neu angeschafften Ger ten vertraut zu machen Anschlie end wurden Experimentierregeln sowie wichtige Fragen der Sicherheit und Entsorgung thematisiert da diese Grundlagen im Unterrichtsalltag oftmals wieder in Vergessenheit geraten An die kurze Mittagspause schloss sich ein Praxisteil f r die Fortbildungsteilnehmer an In Form eines Experimentierzirkels hatten sie die Gelegenheit verschiedene Sch lerexperimente auszuprobieren die mit einfachen Experimentiermaterialien in der Regel Supermarktprodukte durchzuf hren sind Die Teilnehmer erprobten die Experimente interessiert und motiviert vor allem die Untersuchung der Babywindeln Superabsorber faszinierte einige Teilnehmer sehr 358 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Schulinterne Fortbildung an der Eichendorfschule Erlangen Hauptschule Chemie Experimente mit Supermarktprodukten Gegebenheiten an der Eichendorffschule Erlangen Die Eichendorffschule Erlangen Hauptschule liegt im Stadtteil Bruck der von den sozialen Gegebenheiten her als nicht ganz unproblematisch zu bezeichnen ist Erlangen ist eine Stadt die vor allem durch die Firma Siemens als gro en Arbeitgeber sowie durch die F
389. ste Chemikalien mit sauberem L ffel oder Spatel entnehmen Fl ssige Chemikalien mit der Saugpipette entnehmen oder ausgie en Keine Chemikalien in Vorratsflaschen zur ckgeben Beim Umf llen geeigneten Trichter verwenden Fl ssigindikatoren tropfenweise verwenden leichte F rbung der L sung gen gt Nicht mit brennbaren Fl ssigkeiten in der N he von offenen Flammen Brenner hantieren Beim Verd nnen von S uren zun chst das Wasser in das Gef geben erst dann die S ure Erst das Wasser dann die S ure sonst geschieht das Ungeheure Ger te nach dem Experiment sorgf ltig reinigen Ger te an ihren Platz zur cklegen Chemikalienabf lle umweltgerecht entsorgen Glasabf lle in besonderem Beh lter sammeln K chenpapier Rolle zum Aufwischen bereithalten 10 2 Anhang Begleitmaterial Entsorgung von Chemikalienabf llen Allgemein gilt die Regel Vermeidung geht vor Wiederverwertung geht vor Entsorgung Vermeidung bedeutet dass man zun chst versuchen sollte Experimente mit Stoffen durchzuf hren die keine Gefahr f r die Umwelt darstellen Ein Beispiel hierf r w re die Verwendung von Lebensmittels uren bei Untersuchungen des pH Werts Bei der Wiederverwertung Recycling werden die Stoffe wie der Name schon sagt f r weitere Experimente wieder verwertet Verd nnte Schwefels ure kann z B gesammelt und f r den Betrieb einer Hoffmann schen Wasserzersetzungsapparatur verwendet werden F r d
390. stungsdefizite bei PISA Bedingungsfaktoren in Unterricht Schule und Gesellschaft In Sacher W Hrsg Schulp dagogische Untersuchungen N rnberg Nr 20 N rnberg 2003 SCHAARSCHMIDT U Hrsg Halbtagsjobber Psychische Gesundheit von Lehrerinnen und Lehrern Analyse eines ver nderungsbed rftigen Zustandes Weinheim 2004 SCHARF V Zum Bildungsbeitrag von Experimenten im Chemieunterricht Der Chemieunterricht 15 2 1984 13 SCHARF V Zur Entmythologisierung des Einsatzes von Sch lerexperimenten im naturwissenschaftlichen Unterricht In Mikelskis H Hrsg Zur Didaktik der Physik und Chemie Leuchtturm Alsbach 1983 S 231 SCHEUER R Alltagschemie am Beispiel Textilien Kleidung Eine empirische Untersuchung zur Wirkung einer Lehrerfortbildung D sseldorf 2002 SCHMIDKUNZ H KLAETSCH H Die Bewertung der Chemie durch Sch lerinnen und Sch ler NiU Chemie 6 1995 Nr 27 S 9 11 SCHMIDKUNZ H LINDEMANN H Das forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren Probleml sen im naturwissenschaftlichen Unterricht 4 Auflage Magdeburg 1995 SCHMIDT A Didaktik der Lehrerfortbildung lerntheoretische Grundlagen Modelle und M glichkeiten Hannover 1979 SCHMINKE M Untersuchungen zur Interessensstruktur von Gymnasiasten am Chemieunterricht und deren m gliche Beeinflussung durch praxisorientierte Unterrichtseinheiten Dissertation N rnberg 2003 SCHWARZ P LUTZ B Kreativer Chemieunterrich
391. suchungen zeigten beispielsweise dass selbst Gymnasiasten deutliche Schwierigkeiten bei der Planung und Auswertung von Experimenten haben Als Ursache hierf r wird angesehen dass die Sch ler im Unterricht zu selten Gelegenheit haben sich mit Situationen auseinander zu setzen in denen sie selbstst ndig Schl sse ziehen k nnen Den Sch lern sollten also immer wieder M glichkeiten geboten werden diese Grundkompetenzen des Planens und Folgerns zu trainieren wozu sich die handlungsorientierten und probleml senden Unterrichtsmethoden in verschiedensten F chern anbieten Nat rlich f rdern aber auch gerade Experimente in der F chergruppe PCB diese F higkeiten wobei es von besonderer Wichtigkeit ist dass die Sch ler die Experimente in zunehmendem Ma selbst planen und selbstst ndig Schlussfolgerungen ziehen Auch WOEST stellt fest Voraussetzung zur F rderung naturwissenschaftlichen Arbeitens ist die Vermittlung von kommunikativen Kompetenzen und die Beherrschung bedeutsamer Lern und Arbeitstechniken durch die Sch ler Kommunikative Kompetenzen k nnen nur mit entsprechender Ausrichtung des Unterrichts durch die Sch ler selbst erworben werden Dieser Prozess ist sehr zeitintensiv und stellt sich erst im Zusammenspiel aller Unterrichtsf cher ein Auch der Chemieunterricht muss verst rkt Lern und Handlungsanl sse bereitstellen mit denen Kompetenzen zum Umgang mit Informationen und entsprechenden Darstellungstechniken erwerbbar si
392. system zur Aufbewahrung des Experimentiermaterials Wie die Ergebnisse der Empirischen Untersuchung zeigten stellt oftmals sowohl eine mangelhafte bzw schlecht sortierte Ausstattung mit Experimentiermaterial als auch der gro e zeitliche Aufwand bei der Vorbereitung von Experimenten ein Problem dar Als L sungsansatz regt das Fortbildungskonzept das Zusammenstellen thematischer Experimentierboxen an Dies geschieht trotz des durchaus vorhandenen Bewusstseins dass das Zusammenstellen des ben tigten Experimentiermaterials in welcher Form auch immer nicht die im didaktischen Sinne ideale Alternative mit Blick auf probleml sendes Arbeiten ist Auf Grund der gegebenen Rahmenbedingungen erscheint ein Boxensystem als Notl sung jedoch sinnvoll Die Experimentierboxen sollen dem Hauptschullehrer gr tm gliche Unterst tzung und Erleichterung bei der Vorbereitung und Durchf hrung von Chemie Experimenten im P G B Unterricht bieten Die Experimentierboxen k nnen vom Kollegium unter Einbeziehung des vorhandenen Materials mit relativ geringem finanziellen Aufwand zusammengestellt werden Das Boxensystem besteht aus zwei Typen von Experimentierboxen 17 siehe Abschnitt 2 2 1 18 siehe Abschnitt 2 1 5 19 SCHMIDKUNZ LINDEMANN 1981 2 siehe Anhang Abschnitt 10 3 1 vgl BAUER 1975 S 156 162 RIDDER 1992 S 30 33 2 gl Abschnitt 2 1 3 Ygl Abschnitt 5 3 156 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen
393. szeiteinheit beziehen sich auf folgende Stellen des Lehrplanes f r die bayerische Hauptschule Lehrplan f r die bayerische Hauptschule Fach Physik Chemie Biologie Jahrgangsstufe 8 S 257 u 258 8 4 Stoffe im Alltag und in der Technik 8 4 1 S uren und Laugen Umweltgef hrdungen z B Saurer Regen 8 2 _ Lebensgemeinschaft Wald 8 2 2 Funktionen des Waldes Gef hrdung des Lebensraums z B durch Sauren Regen Im Verlauf der Sequenz S uren und Laugen werden den Sch lern ausgehend von Ph nomenen aus ihrem Erfahrungsbereich allt gliche Stoffe wie Essig oder Reinigungsmittel als S uren bzw Laugen bewusst 1 Die Eigenschaften dieser Stoffe werden dann mit Eigenschaften anderer S uren und Laugen verglichen wobei die Sch ler Gemeinsamkeiten aber auch Unterschiede der betrachteten Stoffe aus Alltag und Technik erkennen 2 Die nun folgenden beiden Uhnterrichtseinheiten erschlie en den Sch lern mit dem pH Wert sowie verschiedenen Verfahren seiner Bestimmung die M glichkeit S uren und Laugen zu erkennen sowie ihre St rke zu untersuchen 3 und 4 In Unterrichtseinheiten 5 und 6 wenden die Sch ler ihre im Laufe der Sequenz gewonnenen theoretischen und praktischen Kenntnisse an indem sie mit Hilfe eines Modellversuchs sowie Untersuchungen von aufgefangenem Regenwasser dem Ph nomen des Sauren Regens als einer Umweltgef hrdung auf der Spur sind Den Abschluss der Sequenz bildet eine Unterrichtseinheit ber m gli
394. t Mikrochemische Experimente in der Schule In Unterricht Chemie 15 Nr 81 2004 S 4 8 SCHWEDT G Experimente mit Supermarktprodukten Weinheim 2001 SOMMER K Vom Anfangsunterricht zum Hochschulpraktikum Fachmethoden der Chemie als Leitlinien Habilitationsschrift N rnberg 2004 SPITZER M Lernen Gehirnforschung und die Schule des Lebens Heidelberg Berlin 2002 ST UDEL L U W HRMANN H Chemieunterricht zwischen Alltag Technik und Umwelt CHEMKON 6 Jahrg 1999 Nr 3 S 115 117 THEUSER K Fachhelfer im Chemieunterricht NiU Chemie 3 1992 Nr 14 S 34 VER BAND DER CHEMISCHEN INDUSTRIE Responsible Care Frankfurt am Main 2002 230 8 Literatur WAGENSCHEIN M Der Sinn des physikalischen Unterrichts In SIEVERT J Theorie und Praxis des Physikunterrichts Bad Heilbrunn 1976 WAGENSCHEIN M Rettet die Ph nomene MNU 30 Jg H 3 1977 S 9 WAGNER G Chemie in faszinierenden Experimenten K ln 1993 WANJEK J BARKE H D Einfluss eines alltagsorientierten Chemieunterrichts auf die Entwicklung von Interessen und Einstellungen In Behrendt H Zur Didaktik der Physik und Chemie Kiel 1998 Leuchtturm WELTNER K WARNKROSS K ber dem Einfluss von Sch lerexperimenten Demonstrationsunterricht und informierendem Physikunterricht auf Lernerfolg und Einstellung der Sch ler Die Deutsche Schule 1969 WENCK H Sozialerzieherische Wirkung des gruppenunterrichtlichen Sch ler
395. t an F rderschulen aus dem Regierungsbezirk Mittelfranken mit Ihren Seminarleitern teil Insgesamt nahmen an den beiden Veranstaltungen 34 Lehramtsanw rter und 5 Seminarleiter teil 174 4 3 Exemplarische Darstellung von Fortbildungsveranstaltungen Programm 8 30 Uhr Begr ung anschl Ulrich Barth e Fachwissenschaftliche Grundlagen e Das Experiment im Chemieunterricht der Hauptschule e Experimentiertechnik Sicherheit und Entsorgung 09 30 Uhr Kaffeepause 10 00 Uhr Praktikum Die Teilnehmer bereiten in Kleingruppen je ein Experiment vor und demonstrieren dieses anschlie end im Plenum Anschlie end M glichkeit zum Ausprobieren der Experimente 12 00 Uhr Reflexion 12 30 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf Zun chst wurden die Teilnehmer mit ihren Seminarleitern begr t und der organisatorische Verlauf der Veranstaltung gekl rt Nach einer kurzen thematischen Einf hrung durch den Referenten hatten die Lehramtsanw rter Gelegenheit in Form eines Brainstormings zu artikullereen was Ihnen bei dem Thema Chemie Experimente im PCB Unterricht am Herzen liegt Die Gedanken wurden stichpunktartig an der Tafel notiert e Sch leraktivierung e gro e Klassen e Ausstattung der Schule e Aufwand bei der Vorbereitung e Sicherheit e Freude am Experimentieren e Erfahrung mit Chemie Experimenten e Fachwissen in Chemie e Disziplin der Sch ler Einige dieser Punkte wurden kurz andiskutiert bzw der Hinweis gegeben dass sie Thema
396. ten theoretischen Grundlegung und den in Abschnitt 3 2 wiedergegebenen Ergebnissen der empirischen Erhebung die R ckschlusse auf den spezifischen Fortbildungsbedarf der Hauptschullehrkr fte im Fach Chemie lieferten Aus dem so entstandenen Fortbildungskonzept wurde unter Ber cksichtigung der individuellen Rahmenbedingungen der Teilnehmer die konkreten Fortbildungsveranstaltungen entwickelt Deren Evaluation f hrte teilweise wieder zur Modifikation des Fortbildungskonzepts Theoretische Empirische Grundlegung Untersuchung Fortbildungskonzept Organisation Lerninhalte Methodik Individuelle Rahmenbedingungen Fortbildungsveranstaltung Abbildung 3 1 Entwicklung des Fortbildungskonzepts 1 WICKE 2000 S 9 80 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung 3 1 Planung und Durchf hrung einer empirischen Erhebung 3 1 1 Zielsetzung der empirischen Erhebung In den vorangegangenen Kapiteln wurde die Bedeutung des Experimentierens insbesondere die des selbstt tigen Experimentierens der Sch ler an der Hauptschule dargelegt Informelle Gespr che mit Lehrkr ften die an der Hauptschule unterrichten legten den Schluss nahe dass den Experimenten und hier vor allem den Sch lerexperimenten nicht die Bedeutung im Unterrichtsalltag beigemessen wird die ihnen zustehen w rde Die erste wichtige Frage die mit der Befragung gekl rt werden sollte lautete deshalb Mit welcher H ufigkeit werden Demonstrati
397. ten gekl rt e Termin e Inhalte e Methodik e Vorkenntnisse im Bereich Chemie Experimentieren e W nsche und Anregungen vgl Anhang 10 1 360 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Dieser Meinungsfindungsprozess ergab folgende Ergebnisse Bez glich des Termins Viele Kolleginnen und Kollegen sprachen sich f r einen Nachmittagstermin von 14 00 bis 17 00 Uhr aus Bez glich der Inhalte Von besonderem Interesse waren Demonstrationsversuche zu den Jahrgansstufen 7 9 aber auch Sch lerexperimente aus diesen Jahrgangsstufen Bez glich der Methodik Die Mehrzahl der Kolleginnen und Kollegen sprach sich f r mehrere Veranstaltungen zu inhaltlichen Schwerpunkten aus Bez glich der Vorkenntnisse Die Vorkenntnisse im Bereich Chemie Experimentieren wurden als gering bzw nicht vorhanden angegeben Bez glich Anregungen und W nsche Gew nscht wurden neben dem Kennen lernen einfach durchzuf hrender Experimente explizit Informationen ber die Gef hrlichkeit von Chemikalien bzw die Handhabung von Experimentiermaterial sowie Hinweise zur umweltgerechte Entsorgung von Abf llen Zielsetzung In einer vorbereitenden Besprechung mit den interessierten Kollegen wurden f r eine erste Veranstaltung folgende Ziele festgelegt Erwerb grundlegender Experimentalkompetenz Kennen lernen von Sicherheitsrichtlinien und Entsorgungsvorschriften Kennen lernen einfacher und mit einfa
398. terrichtskultur in der insbesondere auch Experimente methodisch sinnvoll integriert werden e Beratung bei allen Fragen bez glich der F chergruppe Physik Chemie Biologie e Hilfestellung bei der Einrichtung und Pflege von Fachr umen 216 6 Folgerungen und Ausblick e Organisation und Durchf hrung schulinterner bzw regionaler Fortbildungen e Zusammenarbeit mit der I und Il Phase der Lehrerbildung e Zusammenarbeit mit den betreffenden fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Institutionen der Hochschulen e Kooperation mit schulischen und au erschulischen Einrichtungen welche die F chergruppe P C B betreffen z B der Bereiche Drogenpr vention Umweltschutz Energieversorgung e Zusammenarbeit und Erfahrungsaustausch mit anderen P C B Experten e Fortbildungen zu Fachwissenschaft Methodik und Organisation der F chergruppe P C B sowie Methoden der Erwachsenenbildung e Bildung einer Landesarbeitsgemeinschaft bzw eines P C B Kompetenzzentrum Bayern e Bildung vernetzter Arbeitsgemeinschaften in den Regierungsbezirken Ein derartiges Netzwerk k nnte zun chst als Modelleinrichtung in einem Regierungsbezirk eingerichtet werden um in einem weiteren Schritt dann eventuell auf ganz Bayern bertragen zu werden Es wird zu pr fen sein in wie weit die zust ndigen Stellen bereit sind f r ein derartiges Modellprojekt Mittel beziehungsweise Lehrerstunden zur Verf gung zu stellen 6 3 Rahnmenbedingungen des Unterrich
399. tik an Kombif chern e Kritisiert P C B berlastung der Lehrer durch Stundenkontingent e Kritik an Kombif chern Lehrplaninhalte sollten gek rzt werden e Zahl der Unterrichtsstunden in P C B erh hen e Kritik an Kombifach P C B Zur Ausstattung e Physiksaal f r Klassenst rken zu klein e Experimente m ssen im Klassenzimmer durchgef hrt werden e Ausstattung zu schlecht 132 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Zu Ausbildung und Fortbildung Lobt Ausbildung in PHY an der UNI Wunsch nach Fortbildung zum Einsatz des Computers im Exp Unterricht zu Frage C3 Chemie sehr gut andere F cher miserabel Fortbildung Mikroskopie erw nscht Unqualifizierte Referenten bei Fortbildungen auf Schulhaus oder Schulamtsebene Zauberhaftes Experimentieren in Chemie als Fortbildung gew nscht Sonstiges Viele Lehrkr fte haben Angst vor Experimenten Kollegen meiden auf Grund der zeitaufw ndigen Vorbereitung Versuche Erfahrungsaustausch unter Kollegen und schulhausinterne Fortbildungen gew nscht Rahmenbedingungen werden bem ngelt Die Vorbereitung m sste dringend aufger umt werden damit man etwas findet Lehrern fehlt Teamf higkeit da dies im Studium nicht vermittelt wurde Physik Lehrmittelwart fehlt und wird gew nscht Zeitproblem bei der Versuchsvorbereitung das Haupthindernis f r Experimente Regt Boxen mit Experimentiermaterial f r bestimmte Experimente an Diese zus tzlichen Anmerkungen der Befragten b
400. tik hat sich seit der Einf hrung der F chergruppe P C B versch rft da sich der Kollegenkreis der die Sammlung benutzt dadurch vergr ert hat Ein L sungsansatz f r diese Schwierigkeiten k nnte die Einf hrung von Experimentierboxen sein in denen das Material f r ein oder einige wenige Sch lerexperimente zusammengestellt ist 13 Vergleiche Abschnitte 2 2 5 sowie 3 4 2 113 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung Eine weitere Voraussetzung f r Sch lerexperimente sind die F higkeiten und Fertigkeiten welche die Sch ler besitzen m ssen um ein zielgerichtetes Experimentieren zu erm glichen Derartige Voraussetzungen k nnen sein e Disziplin e Experimentelles Geschick e Selbstst ndigkeit e Teamf higkeit e erantwortungsbewusstsein e Methodenkompetenz e Probleml sungsf higkeit Die Aufz hlung dieser Voraussetzungen korreliert stark mit den Schl sselqualifikationen die bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten gest rkt und verbessert werden k nnen Sollen Sch lerexperimente gewinnbringend durchgef hrt werden m ssen also diejenigen Qualifikationen schon zu einem Teil angebahnt sein deren Verbesserung ein wichtiges Ziel von Sch lerexperimenten sein kann Wie sch tzen nun die befragten Lehrkr fte die Voraussetzungen f r Sch lerexperimente bei den Sch lern ein Vielen Sch lern fehlen f r Sch lerexperimente die Voraussetzungen z B Disziplin Geschick 45 0 40 0 35 0
401. tion 9 6 2 Energieumwandlung Sicherheit e Schutzbrille 7 e Wasserstoff Sauerstoff Gemische sind explosiv re e Evtl Geh rschutz u Material e _Kolbenprober oder gro e Spritze e Wasserstoff e Kunststoffwanne e Sauerstoff e Sp lmittel Vorbereitung Wasserstoff und Sauerstoff erzeugen bzw bereithalten Kunststoffwanne mit Wasser f llen und mit einigen Tropfen Sp lmittel versetzen es darf sich kein Schaum auf dem Wasser befinden Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min Mit dem Kolbenprober zieht man zun chst 20 mi Sauerstoff und anschlie end 40 mi Wasserstoff auf Vorsicht Z ndquellen fernhalten Das entstehende Gasgemisch Knallgas blubbert man vollst ndig in Wasser ein das mit Sp lmittel versetzt wurde Die mit Knallgas gef llten Schaumblasen entz ndet man rasch mit einer Wunderkerze oder einem brennenden Glimmspan Achtung es erfolgt ein sehr heftiger Knall Eventuell Ohren sch tzen Auswertung Das Gasgemisch aus 2 Teilen Wasserstoff und 1 Teil Sauerstoff reagiert unter heftigem Knall Entsorgung Keine besonderen Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Bei der Reaktion spielen sich folgende Vorg nge ab 2 H2 O2 gt 2 H20 Energie Chemische Energie wird in W rme und Druckwellen Schall umgewandelt Der Knall ist dann besonders heftig wenn das Verh ltnis 2 1 genau stimmt d h das Gasgemisch st chiometrisch
402. tion in die Beh lter f r S ureabf lle bzw nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe gegeben Erl uterungen Natrium hat eine gr ere Dichte als Benzin aber eine kleinere Dichte als Wasser Deshalb sinkt es im Benzin unter schwimmt aber auf dem Wasser Natrium reagiert mit dem Wasser zu Natronlauge und Wasserstoff 2 Na 2 H20 2 Nat 2OH Har 309 10 2 Anhang Begleitmaterial 1 Natronlauge ist in Wasser gel stes Natriumhydroxid Welcher Name eines Metalls steckt in der Bezeichnung Natriumhydroxid 2 Zeichne die Versuchsanordnung und beschrifte 3 Was konntest du w hrend des Versuchs beobachten 4 Formuliere die Wortgleichung der beobachteten Reaktion Wasser 0 Natronlauge 310 10 2 Anhang Begleitmaterial Herstellung von Kohlens ure Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Herstellen einer S ure und einer Lauge Sicherheit e Vorsicht beim Umgang mit unter Druck stehenden Gasen Material e Soda Club CO Gaskartusche e Universalindikator oder Blaukrautindikator e Becherglas 250 ml e Gasbrenner mit Keramikdrahtnetz e 6 Bechergl ser 50 ml Vorbereitung Der Universalindikator wird den Sch lern in der ben tigten Menge in Tropfflaschen abgef llt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler f llen ein 250 ml Becherglas zur H lfte mit Wasser und geben bis zur deutlichen F rbung einige Tropfen
403. tionsexperimente zu Lehrplaninhalten der 8 Jahrgansstufe vor Eigenschaften von Schwefels ure Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz Herstellung von Natronlauge aus Natrium Neutralisation von konzentrierter Salzs ure Herstellung von Kohlens ure DE SL BD Entstehung von saurem Regen Diese Experimente wurden im Anschluss von den jeweiligen Teilnehmern dem Plenum vorgestellt und der chemische Hintergrund diskutiert Dieses methodische Vorgehen stie bei den Teilnehmern durchweg auf positive Resonanz w hrend der Vorstellung der Experimente entwickelte sich ein zwangloses Gespr ch zu den Inhalten der Experimente Alternativen wurden bedacht Fragen gekl rt Dieses praktische Arbeiten verlief in einer sehr entspannten und ungezwungenen Atmosph re In der Phase des selbstt tigen Experimentierens erwies es sich als durchaus positiv dass die Teilnehmer zum Teil ber sehr unterschiedlich ausgepr gte Vorerfahrungen mit Experimenten und auch ber ein sehr unterschiedliches theoretisches Grundwissen im Bereich der 344 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Schulchemie verf gten Es ergab sich zwanglos dass Teilnehmer mit entsprechenden experimentellen Vorerfahrungen mit der Vorbereitung ihrer Experimente schneller fertig waren und somit den weniger ge bten Kollegen mit Rat und Tat zur Seite stehen konnten und auch standen Nach dem Aufr umen der Laborpl tze nahmen die meisten Teilnehmer die M g
404. tlich notierten Anmerkungen der Teilnehmer sehr interessante und bedenkenswerte Einsichten bzw Ans tze 205 5 3 Ergebnisse der Evaluation Die Atmosph re sowie die sozialen Rahmenbedingungen einer Fortbildungsveranstaltung ist vielen Teilnehmern offenbar sehr wichtig Dies zeigen die verh ltnism ig h ufig gegebenen R ckmeldungen bez glich Organisation und Atmosph re der Veranstaltung sowie bez glich des Stils der Referenten Ein wichtiges Problem stellt das stark unterschiedliche Niveau des theoretischen Grundwissens der Teilnehmer in Chemie dar W hrend f r viele Teilnehmer der Umfang sowie das Niveau der im Skript und w hrend der Fortbildungsveranstaltung gegebenen theoretischen Informationen passend war hatten leider auch etliche Teilnehmer Schwierigkeiten die Experimente in den entsprechenden theoretischen Hintergrund einzuordnen und somit die didaktische Funktion des Experiments zu erfassen Da ohne ein entsprechendes fachwissenschaftliches Verst ndnis das Experimentieren zu einem der didaktischen Zielsetzung nicht mehr gerecht werdenden Hantieren degeneriert sollte hier versucht werden Verbesserungsm glichkeiten zu finden Ein Ansatz k nnte die Vermittlung theoretischen Grundlagenwissens im Vorfeld der Veranstaltung sein wie es beispielsweise bei e Learnig Lehrerfortbildungen mit guter Resonanz praktiziert wurde Dies w rde allerdings einen erh hten zeitlichen Einsatz der Teilnehmer parallel zur t glic
405. tor in die Tropfflasche abfiltrieren Gib nun 20 ml Wasser in das 50ml Becherglas Dazu gibst du einige Tropfen des Blaukrautindikators Beobachtung Auswertung 3 Sieh dir deine H nde nach dem Schneiden des Blaukrautes an Beobachtung 4 Notiere jeweils die F rbung der L sung e vor dem Erhitzen e nach dem Erhitzen 5 Einige Tropfen Blaukrautindikator f rben Wasser 292 10 2 Anhang Begleitmaterial Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator Lehrplanbezug 8 4 1 S uren und Laugen Nachweisen von S uren und Laugen Sicherheit e Schutzbrille Kr e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen Le Schutzbrille hinweisen tragen 7 Augenkontakt Verschlucken Hautkontakt Material e Becherglas 250 ml e Lebensmittel z B Zitronensaft Vitamin C e PVC Tropfflasche Essig Wein Fruchts fte Jogurt usw e Diverse Haushaltschemikalien Vorbereitung S urehaltige Lebensmittel besorgen und bereitstellen Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 20 min Die Sch ler untersuchen die Wirkung unterschiedlicher Stoffe aus dem Haushalt auf die Farbe des Blaukrautindikators Im Normalfall werden zun chst nur saure Stoffe untersucht um dann in einer sp teren UE auch alkalisch reagierende Alltagschemikalien einzubeziehen Auswertung Ein Vergleich der Inhaltsstoffe der Haushaltschemikalien bzw der Lebensmittel mit ihren Beobachtungen f hrt die Sch ler z
406. tors Im Normalfall werden zun chst nur saure Stoffe untersucht um dann in einer sp teren UE auch alkalisch reagierende Alltagschemikalien einzubeziehen Auswertung Ein Vergleich der Inhaltsstoffe der Haushaltschemikalien bzw der Lebensmittel mit ihren Beobachtungen f hrt die Sch ler zun chst zu der Feststellung dass ein Zusammenhang zwischen S uren als Inhaltsstoffen und der roten F rbung des Blaukrautsaftes besteht Im weiteren Verlauf kann durch die Erg nzung des alkalischen Bereichs die Funktion eines S ure Base Indikators verdeutlicht werden S uren f rben Blaukrautindikator rot Mit Blaukrautindikatorr kann man deshalb S uren nachweisen Laugen f rben Blaukrautindikator gr n Mit Blaukrautindikator kann man deshalb Laugen nachweisen Entsorgung Es sind keine Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Der im Blaukrautsaft enthaltene Farbstoff ver ndert seine chemische Struktur in Abh ngigkeit vom pH Wert Diese verschiedenen Strukturen absorbieren Licht bei unterschiedlichen Wellenl ngen und zeigen somit unterschiedliche Farben Diverse Lebensmittel oder Haushaltschemikalien erzeugen daher je nachdem ob sie S uren oder Basen enthalten unterschiedliche Farben des Blaukrautsaftes pH 0 2 pH 3 4 pH 5 6 pH 7 pH 8 pH9 pH 10 11 pH 12 14 rot pink violett blau graublau t rkis gr n gelb Blaukrautsaft kann deshalb als Indikator von lat indicare
407. tors und beim Eintropfen in Wasser Sie stellen fest dass dem Blaukraut ein Farbstoff entzogen wurde der in konzentrierter L sung lila erscheint Einige Tropfen Blaukrautindikator f rben Wasser blau Entsorgung Es sind keine Entsorgungsvorschriften zu beachten Erl uterungen Beim Farbstoff im Blaukraut handelt es sich um ein Anthocyan anthos Bl te cyanos blau dessen Struktur pH abh ngig ist Diese verschiedenen Strukturen absorbieren Licht bei unterschiedlichen Wellenl ngen und zeigen somit unterschiedliche Farben OH OH OH 0 HO o HO 0 L P5 LH OR OR OH OH pH 0 1 pH 6 7 291 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit 7 e Schutzbrille tragen 4 e Vorsicht beim Umgang mit dem Gasbrenner Schutzbrille Material e Becherglas 250 ml e Gasbrenner e Becherglas 50 ml e Dreifu mit Keramikdrahtnetz e Brettchen Messer e Blaukrautbl tter e PVC Tropfflasche e Brennspiritus e PVC Trichter e Wasser e Kaffeefilter e Glasstab Versuchsdurchf hrung Notiere w hrend des Versuchs deine Beobachtungen A 5 Schneide einige Blaukrautbl tter in feine Streifen 6 Gib in das 250ml Becherglas 50 ml Wasser und f ge die geschnittenen Blaukrautbl tter hinzu 7 Bringe die Mischung mit dem Gasbrenner zum Kochen R hre dabei ab und zu mit dem Glasstab um Gasbrenner ausdrehen vom Lehrer 5 ml Brennspiritus zugeben lassen 8 Nach dem Abk hlen kannst du den Blaukrautindika
408. ts Neben der Aus und Weiterbildung der Lehrkr fte sind die Rahmenbedingungen an der einzelnen Schule ein bedeutender Bedingungsfaktor f r die Unterrichtsqualit t Alle Bem hungen in den beiden ersten Bereichen sind deshalb nur dann wirksam wenn dem naturwissenschaftlichen Unterricht und den hierf r notwendigen Rahmenbedingungen ein entsprechender Stellenwert einger umt wird Diese Rahmenbedingungen sind wie sich herausstellte an den Schulen h chst unterschiedlich ausgepr gt Um aber einen qualitativ hochwertigen Unterricht anbieten zu k nnen m ssen gewisse Voraussetzungen an den Schulen gegeben sein 217 6 Folgerungen und Ausblick e Eine Grundausstattung f r Demonstrations und Sch lerexperimente sollte an jeder Schule vorhanden sein e Die Betreuung der Sammlung sollte durch eine kompetente Lehrkraft erfolgen der f r diese Aufgabe gen gend Zeit zur Verf gung steht e F r Ersatz bzw Neuanschaffungen sollte ein ausreichendes Budget zur Verf gung stehen Lehrkr fte k nnen die Inhalte der Fortbildungen im Sinne eines vermehrten Einsatzes von Demonstrations und Sch lerexperimenten im Unterricht nur dann umsetzen wenn an den einzelnen Schulen die entsprechenden Rahmenbedingungen vorhanden sind bzw geschaffen werden Mit Rahmenbedingungen ist hierbei nicht nur die experimentelle Ausstattung der Schulen sondern auch die anderen Faktoren wie Klassengr en oder Kooperation im Kollegium gemeint die sch l
409. ts aus den Zielsetzungen der Fortbildungsveranstaltung andererseits aus den individuellen Voraussetzungen der Zielgruppe Im Rahmen des hier vorgestellten Fortbildungskonzepts sollten folgende inhaltlichen Bereiche vermittelt werden Fachliche Grundlagen zu Lehrplaninhalten der Jahrgangsstufen 7 bzw 8 Experimente zu Lehrplaninhalten der Jahrgangsstufen 7 bzw 8 Experimentiertechnik und Organisation von Sch ler Experimenten Sicherheits und Entsorgungsrichtlinien Einbettung der Experimente in den Unterrichtsverlauf Boxensystem zur Aufbewahrung des Experimentiermaterials vgl Abschnitt 3 2 6 S 135 136 142 3 3 Planung der Fortbildungsveranstaltungen Fachliche Grundlagen zu Lehrplaninhalten der Jahrgangsstufen 7 bzw 8 Bez glich der Vermittlung der theoretischen Grundlagen musste auf Grund der zeitlichen Rahmenbedingungen ein Kompromiss eingegangen werden In einem kurzen Theorieteil der dem praktischen Experimentieren vorgelagert ist sollten die elementaren Grundlagen zum Thema S uren Laugen und Salzen bei den Teilnehmern reaktiviert werden um das Verst ndnis der Versuche und dabei insbesondere der fachwissenschaftlichen Erl uterungen im Begleitmaterial zu vereinfachen bzw zu erm glichen Diese fachwissenschaftliichen Grundlagen wurden an Auspr gung der Thematik im Hauptschulbereich angelegt und so konzipiert dass die Lehrkraft ber ein gewisses Ma an vertiefter Hintergrundinformation verf gt
410. tsch Sport Deutsch Mathe weiteres Fach Deutsch Erdkunde weiteres Fach keine Angabe Hinweis durch Kollegen Hinweis durch ehemaligen Teilnehmer Hinweis durch Veranstalter Ank ndigung per Email Ank ndigung durch Bezirksregierung Ank ndigung in einer Zeitschrift Ank ndigung im InternetO 14 Anzahl der besuchten Fortbildungen in den vergangenen 2 Jahren Fortbildungszentrum Erlangen N rnberg Anderer Anbieter Mittelwert Minimum Maximum Mittelwert Minimum Maximum 0 68 0 6 1 46 1 2 370 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Allgemeine Erwartungen an eine Fortbildung im Fach Chemie Nach Schulformen getrennte Fortbildung Einfaches Anmeldeverfahren M glichkeit der Auswahl aus mehreren Terminen Naher Veranstaltungsort Bereitstellen v Materialien f d U Einsatz Kommunikation mit Kolleginnen und Kollegen Planen neuer Unterrichtsreihen mit anderen Teilnehmern Vorstellung neuer Unterrichtsmethoden Vorstellung einer kompletten Unterrichtsreihe M glichkeit der Auswahl aus mehreren Experimenten Auffrischen experimenteller Kenntnisse Fertigkeiten Selbstst ndiges Durchf hren von Experimenten Kennenlernen sch lerrelevanter Experimente Vermittlung neuer fachlicher Erkenntnisse Thematischer Lehrplanbezug Schulische Integrierbarkeit der Inhalte unwichtig wichtig Beurteilung der besuchten Fortbi
411. tschule ihre Anwendung finden k nnen bzw sollten e Alltagsbezug Alltagsbezogener Unterricht hat in Deutschland eine lange Tradition KERSCHENSTEINER war ma geblich daran beteiligt die unmittelbare Erfahrungswelt der Sch ler in den Unterricht zu integrieren SCHEUER bietet einen berblick ber die in der Folge seitens der Reformp dagogik sowie der Fachdidaktik der Chemie und Physik zahlreichen Ans tze eines verst rkten Alltagsbezugs des Unterrichts PFEIFER betont jedoch dass neben dem erfahrungs bzw anwendungsbezogenen Kernbestand der fachliche Kernbestand gleichberechtigt stehen muss was sich im Ansatz des praxisorientierten Chemieunterrichts widerspiegelt 2 PFEIFER P in PFEIFER P LUTZ B BADER H J 2002 S 7 HAMMER H O 1983 vgl Abbildung 2 7 z B PFEIFER P LUTZ B BADER H J 2002 BARKE H D HARSCH G 2001 BECKER H J 1984 4 vgl LUTZ B u PFEIFER P in PFEIFER P LUTZ B BADER H J 2002 S 364 5 SCHEUER 2002 S 15 ff Ygl PFEIFER 1996 S 4 34 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule In einer aktuellen empirischen Untersuchung kommt SCHMINKE zu dem Ergebnis dass Lernende im Chemieunterricht am meisten an Alltagsph nomenen interessiert sind was ebenfalls f r ein verst rktes Einbeziehen von alltagsrelevanten Inhalten in den Unterricht spricht t sollte Aber auch aus lernpsychologischer und neurophysiol
412. tsorgung Das verbrauchte Kaliumpermanganat gibt man in den Beh lter f r Feststoffe 255 10 2 Anhang Begleitmaterial 2 DV Lehrerinformation Verbrennung von Metallen Lehrplanbezug 7 2 3 Vorgang der Verbrennung Chemische Reaktion Oxidation Sicherheit e Schutzbrille TSA e Auf die Gefahren beim Umgang mit dem Gasbrenner hinweisen Schutzbrille Material e Balkenwaage e Glasrohr gebogen e Eisenwolle e Metallpulver z B Aluminium Zink Kupfer e Laborbrenner Vorbereitung Die Eisenwolle sollte fettfrei sein und zu einem lockeren gleichm igen Kn uel geformt werden Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 10 min FE N Man befestigt zwei etwa gleich schwere Kn uel Eisenwolle an einer x Balkenwaage und bringt die Waage ins Gleichgewicht Mit einem a ji Feuerzeug oder dem Laborbrenner entz ndet man den einen Kn uel f y und entfernt die Z ndflamme wieder i 9 B Man gibt zun chst eine kleine Menge eines Metallpulvers in ein Glasrohr Nun bl st man vorsichtig durch das Glasrohr so dass das Metallpulver in die Brennerflamme mitgerissen wird Al Pulver Auswertung A Die Waage neigt sich auf die Seite der brennenden Eisenwolle die Eisenwolle wird also bei der Verbrennung schwerer B Das Metallpulver verbrennt mit unterschiedlich intensiver Lichterscheinung Entsorgung Die oxidierte Eisenwolle kann ber den Hausm ll entsorgt werden Er
413. tung durchgef hrt Da ein berblick von einfachen Experimenten aus verschiedenen Jahrgangsstufen geliefert werden sollte wurde als verbindender Rahmen die Durchf hrbarkeit der Experimente mit im Supermarkt zu erhaltenden Stoffen gew hlt Organisation Die Organisation der Veranstaltung erfolgte durch das staatliche Schulamt in der Stadt Schwabach Ort der Fortbildung war die Grund und Hauptschule Rednitzhembach Teilnehmerkreis Die Fortbildung wurde f r Hauptschullehrkr fte aus den Schulamtsbezirken Schwabach und Roth ausgeschrieben Angemeldet waren zu dieser Veranstaltung 25 Teilnehmer anwesend waren 13 Teilnehmer Programm 14 00 Uhr Experimente im PCB Unterricht Wozu eigentlich Experimente Experimentierboxen Sicherheit Entsorgung Experimentierregeln Vorbesprechung des Experimentierzirkels 15 00 Uhr Kaffeepause anschl Experimentierzirkel Einfache Experimente mit Supermarktprodukten 16 30 Uhr Reflexion 17 00 Uhr Ende der Veranstaltung Verlauf Frau SchAD U Heyde begr te die Teilnehmer und gab das Wort an den Referenten Herrn Barth der die Teilnehmer zun chst mit der Sinnhaftigkeit von Experimenten konfrontierte Dazu wurde die Selbstentz ndung hei en Paraffins bei pl tzlicher Vergr erung zun chst nur theoretisch dargelegt anschlie end im Experiment gezeigt 353 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Der entstehende Feuerball bei diesem auch Chemischer Flammenwerfer
414. tungen im Bereich P C B von Seiten der staatlichen Lehrerfortbildung derzeit offenbar nicht gedeckt werden kann C2 Welche Inhalte erwarten Sie von einer Fortbildungsveranstaltung im Bereich P C B Entscheidend f r den Erfolg eines Fortbildungskonzepts ist dass die entsprechenden Fortbildungen adressatengerecht geplant und durchgef hrt werden Daher ist es nat rlich von besonderem Interesse welche Erwartungen Hauptschullehrkr fte an eine Fortbildung im Bereich PCB haben Deshalb sollten 6 verschiedene m gliche Inhalte einer Fortbildung in P C B bez glich ihrer Wichtigkeit eingesch tzt werden e Fachwissenschaftliche Informationen e Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden e Erwerben von Experimentalkompetenzen e Diskussion von Lehrplaninhalten e Praktische Durchf hrung von Experimenten e Sicherheitsaspekte Die Skala reichte von 1 unwichtig bis 5 sehr wichtig Sowohl die Diskussion von Lehrplaninhalten mit einem Wert von 2 2 als auch die Vermittlung fachwissenschaftlicher Informationen werden von den Lehrkr ften eher als irrelevant f r eine Fortbildung im Bereich PCB angesehen Die Spitzenstellung nimmt der Erwerb von Experimentalkompetenz durch praktische Durchf hrung von Experimenten mit einem Wert von 4 5 ein gefolgt von Anregungen zu vielf ltigen Unterrichtsmethoden mit 4 2 sowie Sicherheitsaspekte mit einem Wert von 3 6 Auch diese Ergebnisse zeigen zum einen die Bedeutung welche die Lehrkr fte Unterricht
415. uchsdurchf hrung 1 F lle ein 250 ml Becherglas zur H lfte mit Wasser und gib bis zur deutlichen F rbung einige Tropfen Indikatorl sung zu 2 Anschlie end wird aus dem Luftballon CO gt Gas vorsichtig eingeblubbert Notiere deine Beobachtungen 3 Erhitze nun die L sung mit dem Gasbrenner bis zum Sieden Beobachtung Auswertung Beim Einleiten des Kohlenstoffdioxids Beim Erhitzen Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu einer der Wortgleichung gt Beim Erhitzen entsteht aus der wieder und 312 10 2 Anhang Begleitmaterial Neutralisation von konzentrierter Salzs ure mit konzentrierter Natronlauge Lehrplanbezug 8 4 2 Salze Herstellung eines Salzes durch Neutralisation Sicherheit e Schutzbrille e Auf die Gefahren beim Umgang mit S uren und Laugen hinweisen e Schutzscheibe verwenden Sauni Material e gro es Reagenzglas e Konzentrierte Salzs ure e Universalindikator oder Blaukrautindikator e Natriumhydroxid Pl tzchen e 2 Bechergl ser 100 ml e Ethanol oder Brennspiritus e Pipette Vorbereitung Herstellung konz Natronlauge Man gibt so viele NaOH Pl tzchen in ca 5 ml Wasser bis sich nichts mehr aufl st Die Salzs ure wird zur Verdeutlichung der Neutralisationsreaktion mit Universalindikatorl sung angef rbt Versuchsdurchf hrung Zeitbedarf ca 15 min In ein gro es Reagenzglas gibt man ca 5 ml konzentrierte Salzs ure und spannt
416. ug Schulische Integrierbarkeit der Inhalte unw ichtig wichtig 374 10 5 Anhang Evaluation durch das GDCh Lehrerfortbildungszentrum Beurteilung der besuchten Fortbildung Gesamtdauer der Veranstaltung zu kurz zu lang ausreichend gut Quantit t der Betreuung Gr e der Teilnehmerzahl zu gering zu gro ausreichend gut optimal Qualit t der Versuchsvorschriften Qualit t der Fortbildungsunterlagen Qualit t der Betreuung schlecht ausreichend gut optimal Beurteilung der Beitr ge Referent Vortragsweise Medieneinsatz Schulbezug Begleitmaterial Dipl Chem U Barth 1 38 1 86 1 67 1 47 Bewertungsschl ssel 1 sehr gut 2 gut 3 zufrieden stellend 4 ausreichend 5 schlecht 3 Auswertung der offenen Fragen An dieser Fortbildung hat mir besonders gut gefallen Versuche Experimente eigenst ndig austesten 11110301 11110306 11110307 11110312 Praxisbezug 11110306 Die M glichkeit auch f r Chemielaien Experimente zu erproben und durchzuf hren 11110311 Ansprechpartner Ideen mit in den Unterricht zu nehmen falls ich je PCB nix von 3 studiert unterrichten sollte 11110313 Experimente die mit einfachen Mitteln gemacht werden k nnen 11110315 Lockere Atmosph re 11110311 An dieser Fortbildung hat mir nicht gefallen Theorie zu fachlich Geht aber nicht anders 11110301 Anregungen und W nsche Themen Diszip
417. ume f r die F chergruppe Physik Chemie Biologie Mittelwerte f r die Ausstattung der Schulen f r Experimente Ausstattung der Schule f r Experimente u z400s440nnnnnnnnnennnnnennnn Ausstattung f r Sch lerexperimente in Chemie 2240s4s en Aufbewahrung des Experimentiermaterials 444444444 nennen Einsch tzung der Bedeutung der F chergruppe P C B durch Lehrkr fte Unterrichtsmethoden im P C B Unterricht 400 4er Durchf hrungsh ufigkeit von Demonstrations und Sch lerexperimenten Bevorzugtes Fach bei der Durchf hrung von Sch lerexperimenten Mittelwerte der Einsch tzungen von Aussagen der Frage BS Standardabweichungen zu Frage B5 20u422400ssnnennnnnnnsnnnnnnnnennnn Aussage B5 1 Bei Sch lerexperimenten wird oft nur herumgespielt Aussage B5 2 Der Aufwand zur Vor bzw Nachbereitung von Sch lerexperimenten ist viel zu hoch 224444444004n nennen Aussage B5 3 Durch Sch lerexperimente werden fachliche Inhalte besser verinnerlicht 2 nennen emiernir Aussage B5 4 P C B Unterricht macht Sch lern mehr Spa wenn sie selbst experimentieren k nnen 4444404nnnnnnnnnnnnnnnonannnnannnnnnnnnnnnnnn Aussage B5 5 Durch Sch lerexperimente k nnen Sch ler wichtige Schl sselqualifikationen erlangen 20444440044240e
418. un chst zu der Feststellung dass ein Zusammenhang zwischen S uren als Inhaltsstoffen und der roten F rbung des Blaukrautsaftes besteht Im weiteren Verlauf kann durch die Erg nzung des alkalischen Bereichs die Funktion eines S ure Base Indikators verdeutlicht werden S uren f rben Blaukrautindikator rot Mit Blaukrautindikator kann man deshalb S uren nachweisen Laugen f rben Blaukrautindikator gr n Mit Blaukrautindikator kann man deshalb Laugen nachweisen Entsorgung Erl uterungen Der im Blaukrautsaft enthaltene Farbstoff ver ndert seine chemische Struktur in Abh ngigkeit vom pH Wert Diese verschiedenen Strukturen absorbieren Licht bei unterschiedlichen Wellenl ngen und zeigen somit unterschiedliche Farben Diverse Lebensmittel oder Haushaltschemikalien erzeugen daher je nachdem ob sie S uren oder Basen enthalten unterschiedliche Farben des Blaukrautsaftes pH 0 2 pH 3 4 pH 5 6 pH 7 pH 8 pH9 pH 10 11 pH 12 14 rot pink violett blau graublau t rkis gr n gelb Blaukrautsaft kann deshalb als Indikator von lat indicare anzeigen f r S uren und Laugen verwendet werden hnliche Farbstoffe wie im Blaukrausaft sind auch in Fruchts ften enthalten z B in Blutorangensaft Traubensaft Kirschsaft oder Erdbeersaft Auch Rotwein oder schwarzer Tee zeigen pH abh ngige Farb nderungen 293 10 2 Anhang Begleitmaterial Sicherheit CE
419. ung weniger wichtig Diese erfreulichen Ergebnisse deuten darauf hin dass die Mehrheit der Lehrkr fte durchaus bereit ist f r die von ihnen als wichtig eingestufte F chergruppe P C B einen entsprechenden Aufwand bei der Vorbereitung und Durchf hrung des Unterrichts zu treiben Die Einstufung deutet 98 3 2 Ergebnisse der empirischen Erhebung ebenso daraufhin dass die Lehrkr fte bestrebt sind ihren Unterricht zu verbessern und somit Fortbildungen in diesem Bereich positiv gegen berstehen B2 Welche Unterrichtsmethoden setzen Sie in Ihrem P C B Unterricht ein Die Diskussion um die Bedeutung der Unterrichtsmethode hat nach PISA einen neuen H hepunkt erreicht Aufger ttelt durch die von deutschen Sch lern erzielten mittelm igen Ergebnisse werden von verschiedensten Seiten Sofortprogramme zur Verbesserung des Unterrichts gefordert KLIPPERT fordert mit seinem Haus des Lernens f r alle Schularten die Errichtung einer neuen Lern und Lehrkultur weg vom in Verruf geratenen Frontalunterricht Gefordert wird vor allem mehr individuelles und eigenverantwortliches Lernen des Sch lers einen hohen Stellenwert nehmen Schl sselqualifikationen wie Methodenkompetenzen oder Sozialkompetenzen ein Auch bei der Entwicklung eines Fortbildungskonzeptes f r den Chemieunterricht im Rahmen der F chergruppe P C B an der bayerischen Hauptschule muss selbstverst ndlich die Diskussion um geeignete Unterrichtsmethoden ber cksichti
420. ung 5 4 Aussage 2 Die Inhalte der Fortbildung entsprachen meinen Bed rfnissen Die methodische Gestaltung der Fortbildung war gelungen 65 7 70 0 60 0 50 0 40 0 34 3 30 0 20 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 trifft v llig zu trifft ziemlich trifft teils zu trifft wenig zu trifft nicht zu zu Abbildung 5 5 Aussage 3 Die methodische Gestaltung der Fortbildung war gelungen Eine etwas differenziertere Bewertung ergibt sich bei den Aussagen bez glich der Inhalte sowie der methodischen Gestaltung der Fortbildung vgl Abbildungen 5 4 sowie 5 5 Hinweise zu Entwicklungsm glichkeiten den Fortbildungskonzepts ergeben sich aus den schriftichen Anmerkungen der Teilnehmer zu den Fortbildungen sowie aus den Auswertungsgesp chken am Ende der Veranstaltungen Bez glich der Inhalte ist ein schwer zu l sendes Problem die Heterogenit t des bei den Teilnehmern vorhandenen theoretischen Vorwissens 191 5 3 Ergebnisse der Evaluation Bei der Planung des Fortbildungskonzepts wurde versucht ein ausgewogenes weil adressatenbezogenes Verh ltnis Theorie Praxis zu verwirklichen Auch hier zeigt sich dass die Vorstellungen der Fortbildungsteilnehmer hier doch recht unterschiedlich sind Wenn auch die deutliche Mehrheit der Lehrkr fte mit dem Verh ltnis Theorie Praxis durchaus einverstanden war gab es einen Anteil von 8 5 der Teilnehmer die sich ein ande
421. ung entsprachen meinen Vorstellungen Die methodische Gestaltung der Fortbildung war gelungen Das Verh ltnis Theorie Praxis der Fortbildung entsprach meinen Vorstellungen Die Fortbildung hat mir wenig gebracht Ich habe vor die Experimente bei Gelegenheit in meinem Unterricht einzusetzen Die Sachinformationen im Skript stellen eine Hilfe bei der Vorbereitung dar Die Versuchsanleitungen im Skript sind f r einen direkten Einsatz im Unterricht geeignet Ein Boxensystem stellt eine Erleichterung bei der Durchf hrung von Experimenten dar Ich w rde gerne auch zu anderen PCB Lehrplaninhalten Experimente kennen lernen Experimentieren macht zwar Spa bringt aber im Unterricht wenig An dieser Fortbildung hat mir besonders gut gefallen An dieser Fortbildung hat mir nicht so gut gefallen 244 10 1 Anhang Frageb gen Chemie Experimente f r den PCB Unterricht Liebe Kollegin lieber Kollege es freut mich dass du Interesse an der o g Fortbildung hast Beantworte bitte die folgenden Fragen damit ich adressatengerecht planen kann Termin bevorzugter Wochentag nachmittags Bevorzugte Uhrzeit 14 00 bis 16 00 14 30 bis 16 30 andere Inhalte Mich interessieren besonders Demonstrationsexperimente Sch lerexperimente der Jgst der Jgst Ich bevorzuge O eine Veranstaltung mit Versuche
422. ungsveranstaltungen Sicherheits und Entsorgungsrichtlinien Ma gebend f r die Sicherheit und Entsorgung sind die Empfehlungen f r Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht Sie basieren auf dem Chemikaliengesetz der Gefahrstoffverordnung sowie den Regeln f r Sicherheit und Gesundheitsschutz beim Umgang mit Gefahrstoffen im Unterricht Dieser Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9 September 1994 in der Fassung vom 28 M rz 2003 wurde vom Bayerischen Staatsministerium f r Unterricht Kultus Wissenschaft und Kunst mit Bekanntmachung vom 09 September 2003 als verbindliche Vorschrift f r den Unterricht in den naturwissenschaftichen F chern an den allgemeinbildenden Schulen in Bayern in Kraft gesetzt Die vollst ndige Fassung dieser Richtlinien steht unter www km bayern de km lehrer informationen zur Verf gung Der Sicherheits und Entsorgungsaspekt ist in Anbetracht der geringen Vorkenntnisse sowie oftmals vorhandener ngste seitens der Lehrkr fte ein wichtiger Bestandteil des Fortbildungskonzepts Die Richtlinien werden den Teilnehmern an konkreten Beispielen aufgezeigt und auf m gliche Gefahren hingewiesen Sicherheit Die Sicherheit f r Sch ler und Lehrer muss beim Experimentieren an erster Stelle stehen Beherzigt man einige Sicherheitsregeln ist die Durchf hrung vieler Demonstrations und Sch lerexperimente ohne nennenswerte Gef hrdung der Beteiligten m glich Die Sicherheitserziehung der Sch le
423. urde kurz angesprochen Anschlie end f hrten die Teilnehmer nach Vorgabe des ausgegebenen Skriptums in Form eines Experimentierzirkels mit sechs Stationen Demonstrations sowie Sch lerexperimente zum Thema S uren Laugen und Salze durch S uren und Laugen im Haushalt Gefahren SV Wirkung von S uren auf Eiwei LV Eigenschaften von Schwefels ure Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator SV Herstellung von Blaukrautindikator SV Nachweisen von S uren und Laugen mit Blaukrautindikator 348 10 4 Anhang Verlauf weiterer Fortbildungsveranstaltungen Messung des pH Werts mit Indikatoren SV Messung des pH Werts mit Indikatorpapier SV Messung des pH Werts mit Fl ssigindikator Reaktionen von S uren und Laugen SV Entkalkung von Haushaltsger ten SV Reaktion von S uren mit Metallen Herstellung von S uren und Laugen LV Herstellung von Salzs ure aus Kochsalz SV Herstellung von Kohlens ure Neutralisationsreaktion und Salze SV Neutralisation von verd nnter Salzs ure mit verd nnter Natronlauge SV Flammenf rbung durch Salze Auf Grund des sehr knappen Zeitrahmens f hrten die Teilnehmer die in Vierergruppen experimentierten jeweils zu zweit einen Versuch der Station zeitgleich durch und stellten ihn ihren beiden anderen Gruppenmitgliedern vor Es zeigte sich dass die Motivation der Teilnehmer zu experimentieren am letzten Tag einer 5 t gigen Fortbildungsveranstaltung mit vielen Versuchen aus allen
424. us diesen ver nderten Lebensumst nden m ssen sich p dagogische Konsequenzen ergeben wenn sich unsere Sch ler zu m ndigen B rgern entwickeln sollen Da der Lernerfolg der Sch ler wie bereits erw hnt nicht nur an fachspezifischen Reproduktionsleistungen festgemacht werden darf muss der erweiterte Bildungsbegriff vom inhaltlich fachliichem Lernen auf methodisch strategisches Lernen auf sozial kommunikatives Lernen und auf affektives Lernen erweitert werden Anspruchsvolle Fachkompetenz verlangt sowohl Sach und Fachverstand als auch Methodenkompetenz Kommunikations und Teamf higkeit sowie Pers nlichkeitsmomente Selbstvertauen Selbstwertgef hl Kreativit t Eigeninitiative Engagement Frustrationstoleranz F r Ausgestaltung dieser Kernkompetenzen bietet das Experimentieren als ideales Arbeitsfeld an 24 vgl KLIPPERT 2000 S 25 25 vgl KLIPPERT 2001 S 18f vgl SOMMER 2004 49 2 2 Chemie Experimente im Unterricht der F chergruppe Physik Chemie Biologie Tabelle 2 5 Der erweiterte Lernbegriff Erweiterter Lernbegriff Inhaltlich Methodisch Sozial Affektives fachliches strategisches kommunikatives Lernen Lernen Lernen Lernen Wissen Exzerpieren Zuh ren Selbstvertrauen Verstehen Nachschlagen Begr nden entwickeln Erkennen Strukturieren Argumentieren Spa an einem Urteilen Organisieren Fragen Themajan einer etc Problematisieren Diskutieren Methode haben
425. utes Dabei werden sie mehr und mehr f hig ein Mikroskop zu bedienen Sie eignen sich Wissen ber den Blutkreislauf das Herz und die Blutgef e an und erkennen wie Atmung und Blutkreislauf zusammenwirken An diesem Beispiel verstehen sie wie ein System als Ganzes funktioniert Sie lernen Risikofaktoren von Atmungs und Kreislauferkrankungen sowie vorbeugende Ma nahmen f r eine gesunde Lebensf hrung kennen Luft ist auch ein Lebensraum f r V gel An heimischen V geln erweitern die Sch ler ihre Formen und Artenkenntnis Ihnen soll die Anpassung von Tieren an den Lebensraum Luft einsichtig werden Schlie lich werden sie auf gemeinsame Merkmale und typische Verhaltensweisen von V geln aufmerksam Zusammensetzung der Luft e Bedeutung der Luft f r Mensch und Natur Beschaffen Auswerten und Wiedergeben von Informationen e Luft als gasf rmiges Gemisch Stickstoff Sauerstoff Kohlenstoffdioxid als Bestandteile der Luft e Nachweismethoden f r Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid chemische Zeichen C N O CO2 Atmung des Menschen e Atemwege und Atmungsorgane Nase Mund Luftr hre Bronchien Lunge e Aufgabe der Atmung Gasaustausch Abgabe von Kohlenstoffdioxid Aufnahme von Sauerstoff e Kreislauf der Gase bei der Fotosynthese Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff Luft Voraussetzung f r Vorg nge in der unbelebten Natur An den Themen Wetter und Verbrennung soll den Sch lern bewusst werden dass die Luft auch eine Vo
426. versuchen Gerade in der Hauptschule muss auf Modelle bzw Modellvorstellungen zur ckgegriffen werden die auf die kognitiven F higkeiten der Sch ler ausgerichtet sind und mit deren Hilfe sich die Sch ler ein vereinfachtes Bild von den realen Gegebenheiten machen k nnen In dieser Hinsicht sind einfachere historische Modellvorstellungen oftmals besser geeignet als moderne welche die Verh ltnisse zwar exakter wiedergeben f r die Sch ler aber oftmals keine angemessene Vorstellungshilfe darstellen Probleml sender Unterricht forschend entwickelndes Unterrichtsverfahren Nicht nur im Chemieunterricht ist die probleml sende Vorgehensweise eine vielversprechende Unterrichtsmethode Gerade der naturwissenschaftliche Unterricht bietet jedoch durch seine experimentellen M glichkeiten vielfach Gelegenheit probleml senden Arbeitens Ein algemein anerkanntes Artikulationsschema f r probleml senden naturwissenschaftlichen Unterricht ist Das forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren nach Schmidkunz Lindemann das in der linken Spalte von Tabelle 2 4 dargestellt ist Die rechte Spalte der Tabelle soll die einzelnen Artikulationsstufen konkretisieren indem Sch ler bzw Lehrert tigkeiten den Artikulationsstufen zugeordnet werden Nat rlich k nnen und m ssen nicht alle Artikulationsstufen in jeder Unterrichtseinheit durchlaufen werden Im brigen stellen auf 45 Minuten festgelegte Unterrichtseinheiten ein nicht unerhebliches Hindern
427. wissenschaftlicher Sachverhalte kommt dem Experiment gro e Bedeutung zu Es sollte m glichst von den Sch lern selbst geplant und durchgef hrt werden weil sie dabei in besonderem Ma e handlungsorientiert lernen und fachgem e F higkeiten und Fertigkeiten ein ben Deshalb hat das Sch lerexperiment Vorrang Immer wieder wird also in der Fachliteratur betont dass die Effektivit t des Chemieunterrichts nicht zuletzt vom Einsatz chemischer Experimente abh ngt Immer wieder zeigen jedoch empirische Untersuchungen dass dieser Erkenntnis nicht im erwarteten Umfang entsprochen wird Auch bei Gespr chen mit Hauptschullehrkr ften stellt man h ufig fest dass Sch lerexperimente im Fach Chemie der F chergruppe Physik Chemie Biologie selten oder nie durchgef hrt werden H USLER betont 1985 dass die Gr nde daf r keineswegs in der Bequemlichkeit der Lehrer zu suchen sind Der Hauptgrund f r die heutige Situation des Experimentalunterrichts ist neben der oft mangelhaften Ausstattung der Schule mit chemischen Ger ten vor allem in der viel zu knapp bemessenen Zeit f r den Chemieunterricht zu suchen Seit 1985 hat sich die Situation noch versch rft Chemieunterricht findet an der bayerischen Hauptschule seit 1997 im Rahmen der F chergruppe Physik Chemie Biologie statt Durch Einf hrung der F chergruppe PCB wurde die f r Chemie zu Verf gung stehende Zeit abermals verk rzt zudem unterrichten nun vermehrt Lehrkr
428. wonnenen Erkenntnisse Ikonische Abstraktion Verbale Abstraktion Symbolhafte Abstraktion Zeichnen von Darstellungen Formulieren von Merks tzen Wortgleichungen Entwickeln von Formelgleichungen 5 Wissenssicherung Anwendungsbeispiele Wiederholung des Inhalts und der Denkphasen Lernziel berpr fung Anwendungen aus dem Erfahrungsbereich der Sch ler Sch ler formulieren mit eigenen Worten die gewonnenen Erkenntnisse 38 2 1 Rahmenbedingungen des Chemieunterrichts an der Hauptschule Die M glichkeiten der Einflussnahme der Fachdidaktik auf den Chemieunterricht stellt MELLE bersichtlich dar hochweitige fachdidaktische Ausbildung der Studierenden grundlegende Inhalte aktuelle Neuerungen __ Ermittlung von N Durchf hrung von Sch lerschwierigkeiten ehrerfortbildungen interessen und N einstellungen Verfassen von FE Entwicklung neuer Schulb chern Chemleuntertieht A Be Entwicklung neuer en o Medien Unterrichtseinheiten ze en N und konzepte Entwicklung neuer l Unterrichtsmethoden Abbildung 2 7 Einflussm glichkeiten der Fachdidaktik auf den Chemieunterrich te Ganz allgemein kann f r alle Schultypen gesagt werden dass sich neuere Entwicklungen in der Fachdidaktik nur recht langsam im allt glichen Unterricht in den Schulen niederschlagen Dies liegt daran dass in erster Linie die Lehramtsstudenten mit der Fachdidaktik an den Universit ten in Ber hrung k
429. xperimente 04120310 04120312 Hoher Praxisanteil 04120312 An dieser Fortbildung hat mir nicht gefallen Theorie 03120304 Zu wenig Hintergrundwissen 03120309 Am Anfang zu fachwissenschaftlich 04120308 Wenn dann eher die k rze 04120310 2 Tage w ren vielleicht auch nicht schlecht 04120310 Anregungen und W nsche Themen Umwelt 03120301 Wasser 03120301 Luft 03120301 Oxidation Verbrennung 03120301 04120301 S ure und Lauge 03120301 04120301 04120305 04120310 Chem Experiment 03120301 04120302 Reinstoff Verbindung 03120301 Kohlenwasserstoffe 03120306 Erd lchemie 03120307 04120311 04120312 Kunststoffchemie 03120307 04120301 04120308 04120311 Alles laut Hauptschul Lehrplan 03120308 03120309 04120309 04120312 Methodische Aspekte f r den Unterricht 04120304 Praktische Umsetzung in der Hauptschule 04120307 4 Zusammenfassende Bewertung des GDCh Lehrerfortbildungszentrums Erlangen N rnberg Der Umfang an Werbung f r diesen Fortbildungskurs war sehr erfreulich Der erste Kurse war ausgebucht deshalb wurde der Zusatztermin angeboten Insgesamt wird die Fortbildung sehr positiv bewertet Insbesondere wird der praktische Anteil der Fortbildung berwiegend als gut bezeichnet was sich auch aus den weiteren Angaben zur besuchten Fortbildung ablesen l sst Des Weiteren wird die Organisation von mehreren Teilnehmern hervorgehoben Die beiden Beitr ge wurde
430. z allem muss zun chst auch an den Rahmenbedingungen gearbeitet werden Methodik e Ein gr erer bzw l ngerer Praxisteil w re w nschenswert Viele Versuche zu wenig Zeit e Der Stationenbetrieb war frustrierend weil die Vorg ngergruppe ihren Versuchsaufbau nicht abr umte und auch nicht das Zeitlimit einhielt Experimente Skript e Die Versuchsanleitungen sind f r Sch ler zu berfrachtet mit Infos K rzere pr gnante Anweisungen w ren eventuell auch f r die Lehrgangsteilnehmer sinnvoll da man pro Station mindestens 10 min ben tigt um sich in die Anleitung einzulesen und mit den vorgegebenen Materialien zurechtzufinden Danach kann das Experiment erst los gehen e Das Boxensystem ist eine gute Idee die Durchf hrung Mithilfe des Kollegiums ist fraglich 201 5 3 Ergebnisse der Evaluation Atmosph re Organisation e Mir waren die Stationenwechsel etwas zu schnell e Danke f r das reichhaltige Skript damit kann ich sofort im Unterricht arbeiten Der Freitag Vormittag ist etwas undankbar f r den Referenten zu wenig Zeit Schade da alles so durchdacht und sorgf ltig vorbereitet war e Ein gr erer bzw l ngerer Praxisteil w re w nschenswert Viele Versuche zu wenig Zeit e Teams des Lehrgangs m ssten kooperationsf higer sein Anregungen e Ich br uchte unbedingt mehr Zeit da mein Vorwissen gleich null ist e Probleme mit den Boxen
431. zen Mittagspause verbunden mit einem zeitlich vorgezogenen Ende der Veranstaltung abzeichnete 186 5 3 Ergebnisse der Evaluation 5 3 2 Auswertungsgespr ch direkt im Anschluss an die Fortbildungsveranstaltung Auch bez glich des Auswertungsgespr chs erfolgt an dieser Stelle lediglich eine Zusammenfassung der Eindr cke aus den einzelnen Fortbildungsveranstaltungen Details wurden bei der Beschreibung der Durchf hrung der einzelnen Fortbildungsveranstaltungen aufgenommen Das Auswertungsgespr ch verlief stets in einer harmonischen und konstruktiven Atmosph re Moderiert durch den Leiter der Fortbildungsveranstaltungen hatten die Teilnehmer die M glichkeit ihre Eindr cke Erfahrungen Wertungen sowie W nsche und Anregungen zu u ern und zu diskutieren Dabei wurden unterschiedliche Moderationstechniken wie z B die Kartenabfrage eingesetzt Folgende Gedanken wurden seitens der Teilnehmer artikuliert e Ein hoher Grad der Zufriedenheit mit der besuchten Fortbildungsveranstaltung e Zustimmung zu dem hohen Praxisanteil der Fortbildungsveranstaltungen e Abbau von Angstgef hlen bez glich Chemieexperimenten e Geteilte Meinung bez glich des notwendigen Umfangs eines Theorieanteils e Wunsch nach weiteren Fortbildungsveranstaltungen im Bereich der F chergruppe Physik Chemie Biologie e Lob f r die organisatorischen Rahmenbedingungen wie Zertifikate Mittagessen bzw Kaffeepausen Die Auswertungsgespr che z
432. zungen sein e Schulinterne Fortbildungen bieten besondere M glichkeiten einer gezielten und nachhaltigen Fortbildung eines Teils des Lehrerkollegiums und damit einer Verbesserung der Unterrichtsqualit t Die durchgef hrten Fortbildungen wurden zwar sehr gut angenommen erreichten aber naturgem nur einen sehr geringen Teil der Lehrkr fte welche die F chergruppe Physik Chemie Biologie unterrichten Au erdem ergab sich aus Gespr chen mit Fortbildungsteilnehmern dass bei nicht wenigen Kollegen eine Hemmschwelle besteht ausw rtige Fortbildungen beispielsweise am GDCH Lehrerfortbildungszentrum der Universit t Erlangen N rnberg zu besuchen Ein weiteres Problem stelt die Frage der Nachhaltigkeit einzelner Fortbildungsveranstaltungen dar W nschenswert w re deshalb eine direkte und dauerhafte Hilfestellung vor Ort an den einzelnen Schulen Eine vielversprechende M glichkeit in dieser Richtung k nnte sein ein Netzwerk von Experten f r die F chergruppe Physik Chemie Biologie zu installieren Die Zielsetzung eines derartigen Netzwerks w re die nachhaltige und fl chendeckende Verbesserung der Uhnterrichtsqualit t in der F chergruppe Physik Chemie Biologie Dies sollte durch eine vermehrte Kommunikation und Kooperation der im naturwissenschaftlichen Bereich unterrichtenden Lehrkr fte erreicht werden k nnen Folgende T tigkeitsbereiche w ren f r die PCB Experten denkbar e F rderung einer naturwissenschaftlichen Un

Dokument_36.

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