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Abstract

Ausgehend von den Ergebnissen von PISA und TIMSS hat sich in den letzten Jahren als Forschungsschwerpunkt in der Fachdidaktik Chemie die Entwicklung und Evaluation von handlungsorientierten und kontextualisierten Unterrichtskonzeptionen etabliert. Im Fokus stehen dabei Forschungsfragen hinsichtlich der Vermittlung grundlegender Konzepte, wie z.B. der chemischen Reaktion.

Fachdidaktische Studien belegen schon seit den 1980er Jahren (z.B. Haupt 1981, Sumfleth 1992, Heimann u. Harsch 2002), dass eine Vielzahl von Schülerinnen und Schülern erhebliche Schwierigkeiten bzgl. des Verständnisses der chemischen Reaktion hat. Es hat sich gezeigt, dass Schülerinnen und Schüler im und auch oft nach dem Chemieunterricht auf (Alltags-)Vorstellungen zurückgreifen, die nicht mit den im Unterricht erarbeiteten Konzepten übereinstimmen (Parchmann et. al. 2005). Solche „Fehlvorstellungen“ bzw. "nicht anschlussfähigen Konzepte" im Zusammenhang mit der chemischen Reaktion sind beispielsweise: (Heinecke 1997, Barke 2006)
- Umwandlungskonzepte:
die Stoffe selbst ändern ihre Eigenschaften oder Stoffe wandeln sich im alchemistischen Sinne um (Transmutation)
- Mischungs- bzw. Verschmelzungskonzepte:
Stoffe vermischen sich bzw. verschmelzen miteinander
- Vernichtungsvorstellungen:
Stoffe werden z.B. durch Verbrennung völlig vernichtet
Häufig zeigt sich, dass Schülerinnen und Schüler nicht zwischen physikalischer Zustandänderung und chemischer Reaktion unterscheiden können. Unterstützt wird die Genese dieser Vorstellungen vermutlich sowohl durch die genutzten tradierten Konzepte zur Einführung der chemischen Reaktion als auch durch die eingesetzten Medien, v.a. Schulbücher (Forschungshypothese). Die Konsequenzen sind Lern- und Verständnisschwierigkeiten, die häufig zu einem Desinteresse und zu einer mangelnden Akzeptanz des Chemieunterrichts führen.

Zentrales Anliegen meines Dissertationsvorhabens ist daher die Untersuchung und der Vergleich der Wirksamkeit der derzeit verwendeten Unterrichtskonzeptionen zur Einführung der chemischen Reaktion auf Interesse/Motivation, Wissenserwerb und Vorstellung der Schüler. Insbesondere soll geprüft werden, ob eine Konzeption auf der Basis der Synthese und Analyse von Molekülverbindungen - wie Wasser und Kohlenstoffdioxid - die Defizite der häufig an Ionenverbindungen orientierten tradierten Konzepte (Metallsulfide und Metalloxide) verhindert.
Für die Untersuchung wurden drei Unterrichtskonzeptionen (Treatments) erstellt, die in jeder Unterrichtsstunde vergleichbare Lernziele sowie eine methodisch und didaktisch identische Strukturierung aufweisen. Sie variieren ausschließlich in der Art der chemischen Reaktion, anhand welcher die zentralen Aspekte unterrichtet werden. Als Erhebungsinstrumente werden v.a. Fragebögen und Interviews eingesetzt, d.h. es wird eine Kombination aus quantitativen und qualitativen Methoden zur Anwendung kommen.

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