ABSTRACT Die Diskussion um Basiskonzepte, Leitideen o.ä. hat in jüngster Zeit nicht zuletzt durch... more ABSTRACT Die Diskussion um Basiskonzepte, Leitideen o.ä. hat in jüngster Zeit nicht zuletzt durch die PISA-Studie oder die Formulierung einheitlicher Bildungsstandards neuen Aufwind bekommen. Der nachfolgende Beitrag versucht, die Begriffsvielfalt zu klären und Hintergründe zu beleuchten. Ein späterer Beitrag wird darauf aufbauend konkrete Beispiele einer unterrichtlichen Umsetzung aufzeigen.
ABSTRACT (Chemie-)Unterricht soll besser werden – nur wie? Schaut man sich die derzeitigen Aktivi... more ABSTRACT (Chemie-)Unterricht soll besser werden – nur wie? Schaut man sich die derzeitigen Aktivitäten in Deutschland an, so scheinen diese (zumindest auf den ersten Blick) nicht unbedingt aus einem gemeinsamen und übergeordneten Konzept hervor zu gehen. Zwar gibt es durchaus empirische Befunde, die verschiedene Problembereiche des naturwissenschaftlichen Unterrichts nachweisen, einheitliche und allgemein gültige Handlungsanweisungen lassen sich aufgrund der Komplexität des Systems Schule daraus aber nicht einfach ableiten. So mag man gelegentlich sogar den Eindruck bekommen, dass vorgeschlagene Maßnahmen untereinander gar nicht kompatibel sind: Wie sollen auf der einen Seite immer mehr zentrale Zielvorgaben und Tests zu den auf der anderen Seite ebenso geforderten stärkeren Freiheiten und Verantwortlichkeiten von Schulen und Lehrkräften passen? Dieser Beitrag zeigt einen Weg auf, wie gerade die in den Bildungsstandards und den neuen Einheitlichen Prüfungsanforderungen für die Abiturprüfung [1] genannten Kompetenzbereiche sowie die damit verbundenen geforderten Standards als Ziele von Chemieunterricht mit flexiblen und offenen Wegen der Unterrichtsgestaltung verbunden werden können. Auch – oder gerade – für eine Konzeption wie Chemie im Kontext ist eine solche Verknüpfung von zentralen Vorgaben und dem gewünschten schülerorientierten Unterricht unerlässlich. Im Folgenden wird daher nach einer kurzen Darstellung des zugrunde liegenden Verständnisses von Standards und Kompetenzentwicklungen ausgeführt, wie die Prämissen von Chemie im Kontext durch so genannte „Lernlinien” mit der Möglichkeit einer systematischen Kompetenzentwicklung verbunden werden und wie Unterrichtseinheiten in diesem Sinne bewertet und weiter entwickelt werden können. Eine besondere Bedeutung kommt hier geeigneten Aufgaben zu, die Lehrenden und Lernenden eine Rückmeldung über den erreichten Lernstand geben und eine Orientierung an von außen gesetzte Anforderungen ermöglichen. Eine empirische Überprüfung zur Formulierung tatsächlich messbarer Kompetenzentwicklungen kann und muss zukünftig die Tragfähigkeit eines solchen Ansatzes nachweisen.
Lumat: International Journal of Math, Science and Technology Education, 2015
Using detailed learning pathways to map out students’ construction of knowledge in the topic of s... more Using detailed learning pathways to map out students’ construction of knowledge in the topic of stoichiometric relations and chemical formulae; we try to find a new structure to teach enduring ‘stumbling stones’ on every single student’s way to a proper chemical understanding. This paper gives insights into the method of process-focused analysis and the associated design experiment. Furthermore, it presents an individual students’ strategy to calculate stoichiometric relations that could be used as initial help for slower learners.
Teachers Creating Context-Based Learning Environments in Science, 2016
From 2002 to 2007, more than 30 teams of German teachers worked cooperatively on the implementati... more From 2002 to 2007, more than 30 teams of German teachers worked cooperatively on the implementation of Chemie im Kontext. At regular meetings, the teachers planned teaching series, created immediately applicable teaching material, and discussed current developments concerning educational policy. This chapter covers the framework conditions of the working process of an exemplary learning community, including the expectations of the participating teachers, the problems which occurred during their cooperation, as well as the solutions the team has found.
Reaction of tri-tert-butyl(dihalomethyl)silanes (halo = chloro, bromo) with organolithium compoun... more Reaction of tri-tert-butyl(dihalomethyl)silanes (halo = chloro, bromo) with organolithium compounds, by lithium/halogen or lithium/hydrogen exchange, leads to the corresponding carbenoids which by lithium halide elimination could give the carbenes (t-C4H9)3SiCX. Further intermolecular or intramolecular reaction of these reactive intermediates provides a variety of crowded molecules including alkyltri-tert-butylsilanes, 1,2-bis(tri-tert-butylsilyl)- substituted ethanes and ethenes and ring substituted 1,2-di-tert-butyl-1-silacyclo-butanes. An X-ray structure determination of (E)-1,2-bis(tri-tert-butylsilyl)-1,2-dichloroethene reveals neither a twisting nor an elongation of the CC double bond, but the C = C-Si bond angles exhibit rather unusual values (up to 137.7°) and the Si-C (sp2) bonds are as long as 195 pm. Tri-tert-butylisopropylsilane was prepared by a two step procedure and characterized by its variable temperature NMR spectra. The attempted synthesis of tetra-tert-butylsilan...
Mbglicherweise ist es in Vergessenheit geraten: Vor 25 Jahren wurden im Rahmen eines Mammutuntern... more Mbglicherweise ist es in Vergessenheit geraten: Vor 25 Jahren wurden im Rahmen eines Mammutunternehmens 250.000 Schtiler aus 22 Lwdern hinsichtlich ihrer Leistungsftihigkeit in den naturwissenschaftlichen FIchern vergleichend untersucht [ 1, vgl. hierzu: In Naturwissenschaften kein Musterschliler Die Leistungen im naturwissenschafilichen Unterricht in der Bundesrepublik im internationalen Vergleich, Bildung und Wissenschafi 13 (1974) 185-1 881. Eine Zlhnliche Erhebung zu den Schulerleistungen im Fach Mathematik lag zu diesem Zeitpunkt bereits vor. Beteiligt waren drei Gruppen von Schlilern: Zehnjilhrige, Vierzehnjtihrige sowie als dritte Gruppe Schiiler der AbschluDklassen, im Falle der Bundesrepublik der Gymnasien. Mit der jlingsten Schlilergruppe lag die Bundesrepublik in den Flchern Biologie, Physik und Chemie unter dem internationalen Durchschnitt. In der mittleren Gruppe wurden Ergebnisse uber dem Mittelwert erzielt bis auf Leistungen im Fach Chemie. Die Schuler der gymnasialen AbschluBklassen landeten bei dieser Untersuchung auf dem vorletzten Platz. Die Bundesrepublik schnitt mit ihren 6.000 von der Untersuchung erfal3ten Schuler insgesamt also ganz iihnlich ab wie jetzt im Rahmen der TIMS-Studien. Und was war seinerzeit die bildungspolitische Konsequenz aus diesem Ergebnis? Nun, es gab keine; es sei denn, man akzeptiert, daR die Verbffentlichung der Ergebnisse gerade in eine Zeit fiel, in der man auf Liinderebene ohnehin intensiv damit beschafiigt war, die vom Deutschen Bildungsrat in seinem Strukturplan von 1970 formulierten Reformen umzusetZen. Die Frage, ob die damit eingeleitete Veriinderung der gymnasialen Oberstufe, in der das Bekenntnis zu wissenschaftspropiideutischer Arbeitsweise einen zentralen Stellenwert hatte, vor diesem Hintergrund ihr Ziel erreicht hat, ist seitdem Gegenstand so mancher Podiumsdiskussion gewesen. Ohne an dieser Stelle die TIMS-Studien uberbewerten zu wollen, muD man doch zur Kenntnis nehmen, dal3 die Ergebnisse auch aus diesem Blickwinkel der Efizienzpriifung gesehen und diskutiert werden. Denn es ist genau dieser Blickwinkel, aus dem sich die nun wieder verstiirkt aufflammende Diskussion um Sinn und Zweck vom Unterrichten in Grundund Leistungskursen, vom Ausund Abwilhlen von Kursen und Lehrern, von Spezialisierung und Allgemeinbildung nar t . Anders als vor 25 Jahren hat die Bund-Lander-Kommission nun in einer bemerkenswert schnellen und sehr konkreten Reaktion auf die Ergebnisse der TIMS-Studie ein Programm zur Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschafilichen Unterrichts aufgelegt [2, Gutachten zur Vorbereitung des Programms ))Steigerung der Effuienzcc des mathematischnaturwissenschaftlichen Unterrichts, BLK, Materialien zur Bildungsplanung und Forschungsfirderung 19971. In etwa 30 ausgewilhlten Pilotschulen und 150 bis 180 assoziierten NetzSteigerung der Effizienz?
Der ehemalige Rektor der Regensburger Universitat Herbert Altner hat in einer kritisch-konstrukti... more Der ehemalige Rektor der Regensburger Universitat Herbert Altner hat in einer kritisch-konstruktiven Analyse der Einfuhrung von G8 in Bayern Folgendes festgestellt: „Das Ziel heist, jungen Menschen rechtzeitig die Chance einzuraumen, kostbare Lebenszeit fur die kreative Entfaltung ihrer Fahigkeiten nutzen zu konnen, sich zu Personlichkeiten zu ‚mausern‘“. Dabei ginge es nicht einfach darum, nur schneller zu werden, sondern darum... „zur rechten Zeit Freiraume fur die kreative Auseinandersetzung mit Wissenschaft zu eroffnen.“ [MNU 8/2007]
ABSTRACT Die Diskussion um Basiskonzepte, Leitideen o.ä. hat in jüngster Zeit nicht zuletzt durch... more ABSTRACT Die Diskussion um Basiskonzepte, Leitideen o.ä. hat in jüngster Zeit nicht zuletzt durch die PISA-Studie oder die Formulierung einheitlicher Bildungsstandards neuen Aufwind bekommen. Der nachfolgende Beitrag versucht, die Begriffsvielfalt zu klären und Hintergründe zu beleuchten. Ein späterer Beitrag wird darauf aufbauend konkrete Beispiele einer unterrichtlichen Umsetzung aufzeigen.
ABSTRACT (Chemie-)Unterricht soll besser werden – nur wie? Schaut man sich die derzeitigen Aktivi... more ABSTRACT (Chemie-)Unterricht soll besser werden – nur wie? Schaut man sich die derzeitigen Aktivitäten in Deutschland an, so scheinen diese (zumindest auf den ersten Blick) nicht unbedingt aus einem gemeinsamen und übergeordneten Konzept hervor zu gehen. Zwar gibt es durchaus empirische Befunde, die verschiedene Problembereiche des naturwissenschaftlichen Unterrichts nachweisen, einheitliche und allgemein gültige Handlungsanweisungen lassen sich aufgrund der Komplexität des Systems Schule daraus aber nicht einfach ableiten. So mag man gelegentlich sogar den Eindruck bekommen, dass vorgeschlagene Maßnahmen untereinander gar nicht kompatibel sind: Wie sollen auf der einen Seite immer mehr zentrale Zielvorgaben und Tests zu den auf der anderen Seite ebenso geforderten stärkeren Freiheiten und Verantwortlichkeiten von Schulen und Lehrkräften passen? Dieser Beitrag zeigt einen Weg auf, wie gerade die in den Bildungsstandards und den neuen Einheitlichen Prüfungsanforderungen für die Abiturprüfung [1] genannten Kompetenzbereiche sowie die damit verbundenen geforderten Standards als Ziele von Chemieunterricht mit flexiblen und offenen Wegen der Unterrichtsgestaltung verbunden werden können. Auch – oder gerade – für eine Konzeption wie Chemie im Kontext ist eine solche Verknüpfung von zentralen Vorgaben und dem gewünschten schülerorientierten Unterricht unerlässlich. Im Folgenden wird daher nach einer kurzen Darstellung des zugrunde liegenden Verständnisses von Standards und Kompetenzentwicklungen ausgeführt, wie die Prämissen von Chemie im Kontext durch so genannte „Lernlinien” mit der Möglichkeit einer systematischen Kompetenzentwicklung verbunden werden und wie Unterrichtseinheiten in diesem Sinne bewertet und weiter entwickelt werden können. Eine besondere Bedeutung kommt hier geeigneten Aufgaben zu, die Lehrenden und Lernenden eine Rückmeldung über den erreichten Lernstand geben und eine Orientierung an von außen gesetzte Anforderungen ermöglichen. Eine empirische Überprüfung zur Formulierung tatsächlich messbarer Kompetenzentwicklungen kann und muss zukünftig die Tragfähigkeit eines solchen Ansatzes nachweisen.
Lumat: International Journal of Math, Science and Technology Education, 2015
Using detailed learning pathways to map out students’ construction of knowledge in the topic of s... more Using detailed learning pathways to map out students’ construction of knowledge in the topic of stoichiometric relations and chemical formulae; we try to find a new structure to teach enduring ‘stumbling stones’ on every single student’s way to a proper chemical understanding. This paper gives insights into the method of process-focused analysis and the associated design experiment. Furthermore, it presents an individual students’ strategy to calculate stoichiometric relations that could be used as initial help for slower learners.
Teachers Creating Context-Based Learning Environments in Science, 2016
From 2002 to 2007, more than 30 teams of German teachers worked cooperatively on the implementati... more From 2002 to 2007, more than 30 teams of German teachers worked cooperatively on the implementation of Chemie im Kontext. At regular meetings, the teachers planned teaching series, created immediately applicable teaching material, and discussed current developments concerning educational policy. This chapter covers the framework conditions of the working process of an exemplary learning community, including the expectations of the participating teachers, the problems which occurred during their cooperation, as well as the solutions the team has found.
Reaction of tri-tert-butyl(dihalomethyl)silanes (halo = chloro, bromo) with organolithium compoun... more Reaction of tri-tert-butyl(dihalomethyl)silanes (halo = chloro, bromo) with organolithium compounds, by lithium/halogen or lithium/hydrogen exchange, leads to the corresponding carbenoids which by lithium halide elimination could give the carbenes (t-C4H9)3SiCX. Further intermolecular or intramolecular reaction of these reactive intermediates provides a variety of crowded molecules including alkyltri-tert-butylsilanes, 1,2-bis(tri-tert-butylsilyl)- substituted ethanes and ethenes and ring substituted 1,2-di-tert-butyl-1-silacyclo-butanes. An X-ray structure determination of (E)-1,2-bis(tri-tert-butylsilyl)-1,2-dichloroethene reveals neither a twisting nor an elongation of the CC double bond, but the C = C-Si bond angles exhibit rather unusual values (up to 137.7°) and the Si-C (sp2) bonds are as long as 195 pm. Tri-tert-butylisopropylsilane was prepared by a two step procedure and characterized by its variable temperature NMR spectra. The attempted synthesis of tetra-tert-butylsilan...
Mbglicherweise ist es in Vergessenheit geraten: Vor 25 Jahren wurden im Rahmen eines Mammutuntern... more Mbglicherweise ist es in Vergessenheit geraten: Vor 25 Jahren wurden im Rahmen eines Mammutunternehmens 250.000 Schtiler aus 22 Lwdern hinsichtlich ihrer Leistungsftihigkeit in den naturwissenschaftlichen FIchern vergleichend untersucht [ 1, vgl. hierzu: In Naturwissenschaften kein Musterschliler Die Leistungen im naturwissenschafilichen Unterricht in der Bundesrepublik im internationalen Vergleich, Bildung und Wissenschafi 13 (1974) 185-1 881. Eine Zlhnliche Erhebung zu den Schulerleistungen im Fach Mathematik lag zu diesem Zeitpunkt bereits vor. Beteiligt waren drei Gruppen von Schlilern: Zehnjilhrige, Vierzehnjtihrige sowie als dritte Gruppe Schiiler der AbschluDklassen, im Falle der Bundesrepublik der Gymnasien. Mit der jlingsten Schlilergruppe lag die Bundesrepublik in den Flchern Biologie, Physik und Chemie unter dem internationalen Durchschnitt. In der mittleren Gruppe wurden Ergebnisse uber dem Mittelwert erzielt bis auf Leistungen im Fach Chemie. Die Schuler der gymnasialen AbschluBklassen landeten bei dieser Untersuchung auf dem vorletzten Platz. Die Bundesrepublik schnitt mit ihren 6.000 von der Untersuchung erfal3ten Schuler insgesamt also ganz iihnlich ab wie jetzt im Rahmen der TIMS-Studien. Und was war seinerzeit die bildungspolitische Konsequenz aus diesem Ergebnis? Nun, es gab keine; es sei denn, man akzeptiert, daR die Verbffentlichung der Ergebnisse gerade in eine Zeit fiel, in der man auf Liinderebene ohnehin intensiv damit beschafiigt war, die vom Deutschen Bildungsrat in seinem Strukturplan von 1970 formulierten Reformen umzusetZen. Die Frage, ob die damit eingeleitete Veriinderung der gymnasialen Oberstufe, in der das Bekenntnis zu wissenschaftspropiideutischer Arbeitsweise einen zentralen Stellenwert hatte, vor diesem Hintergrund ihr Ziel erreicht hat, ist seitdem Gegenstand so mancher Podiumsdiskussion gewesen. Ohne an dieser Stelle die TIMS-Studien uberbewerten zu wollen, muD man doch zur Kenntnis nehmen, dal3 die Ergebnisse auch aus diesem Blickwinkel der Efizienzpriifung gesehen und diskutiert werden. Denn es ist genau dieser Blickwinkel, aus dem sich die nun wieder verstiirkt aufflammende Diskussion um Sinn und Zweck vom Unterrichten in Grundund Leistungskursen, vom Ausund Abwilhlen von Kursen und Lehrern, von Spezialisierung und Allgemeinbildung nar t . Anders als vor 25 Jahren hat die Bund-Lander-Kommission nun in einer bemerkenswert schnellen und sehr konkreten Reaktion auf die Ergebnisse der TIMS-Studie ein Programm zur Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschafilichen Unterrichts aufgelegt [2, Gutachten zur Vorbereitung des Programms ))Steigerung der Effuienzcc des mathematischnaturwissenschaftlichen Unterrichts, BLK, Materialien zur Bildungsplanung und Forschungsfirderung 19971. In etwa 30 ausgewilhlten Pilotschulen und 150 bis 180 assoziierten NetzSteigerung der Effizienz?
Der ehemalige Rektor der Regensburger Universitat Herbert Altner hat in einer kritisch-konstrukti... more Der ehemalige Rektor der Regensburger Universitat Herbert Altner hat in einer kritisch-konstruktiven Analyse der Einfuhrung von G8 in Bayern Folgendes festgestellt: „Das Ziel heist, jungen Menschen rechtzeitig die Chance einzuraumen, kostbare Lebenszeit fur die kreative Entfaltung ihrer Fahigkeiten nutzen zu konnen, sich zu Personlichkeiten zu ‚mausern‘“. Dabei ginge es nicht einfach darum, nur schneller zu werden, sondern darum... „zur rechten Zeit Freiraume fur die kreative Auseinandersetzung mit Wissenschaft zu eroffnen.“ [MNU 8/2007]
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