Examensarbeit, 2002
43 Seiten, Note: 1,7
1. Einleitung
2. Bedingungsanalyse
2.1 Einordnung in den Lehrplan Chemie für die Sek. II
2.2 Materielle Voraussetzungen
2.3 Rahmenbedingungen der Lerngruppe
2.4 Fachliche Vorraussetzungen
2.5 Sachreduktion des Gegenstandes
3. Planung der Reihe
3.1 Recherche der vorhandenen Literatur und Versuchsvorschriften
3.2 Auswahl des Syntheseweges
3.3 Theorie – Praxis Probleme des Syntheseweges
4. Vergleich der Planung mit der Durchführung der Reihe
4.1 Geplanter Verlauf der Reihe
4.2 Problemstellen während des Verlaufs
5. Kritische Reflexion
6. Literaturverzeichnis
7. Anhang
Die vorliegende Arbeit untersucht die praktische Umsetzbarkeit einer komplexen Unterrichtsreihe im Fach Chemie für einen Grundkurs der Jahrgangsstufe 12, wobei der Fokus auf dem experimentell gestützten Weg von fossilen Rohstoffen hin zu Anwendungsprodukten wie Nylon liegt. Ziel ist es, wissenschaftspropädeutische Arbeitsweisen zu fördern und die Diskrepanz zwischen fachlichen Anforderungen der Richtlinien und der schulischen Praktikabilität zu beleuchten.
3. Planung der Reihe
Der Einstieg in die Reihe bereitet keine Schwierigkeiten und bietet die Möglichkeit durch Recherchen im Internet oder in Schulbuch für die Schüler einen einfachen Zugang zu finden. Das Vorkommen und die Aufbereitung von Erdöl finden sich didaktisch gut aufbereitet und durch arbeitsteilige Gruppenarbeit können diese selbstständig erarbeitet werden. Dadurch kann zugleich durch geschickte Wahl der Informationsmaterialien die Synthesemöglichkeiten für Cyclohexen mit aufgenommen werden.
Ausgehend von diesem Kenntnisstand wird das Thema der Reihe nun konkretisiert indem das Erdöl durch Cyclohexan und das Anwendungsprodukt durch Nylon ersetzt wird. Die Schüler erlangen dadurch die Erkenntnis das Cyclohexan, welches durch das physikalische Verfahren der Destillation aus Erdöl erhalten werden kann, als Ausgangsprodukt chemisch zu Nylon verändert werden können.
Im Hinblick auf einem Kontextbezug ist für die Schüler eine Umsetzung nur sinnvoll, wenn der Reaktionsweg vom Rohstoff zum Anwendungsprodukt klar nachvollziehbar ist. Dazu bedarf es der eigenständigen Erarbeitung der Synthesemöglichkeiten der einzelnen Reaktionsschritte und keiner theoretischen Behandlung, um den chemischen Weg der Erkenntnisgewinnung zu fördern. Ohne diesen Kontext würde nur enzyklopädisches Wissen angehäuft und keine Nachhaltigkeit erreicht.
1. Einleitung: Die Arbeit begründet die Auswahl einer Unterrichtsreihe zu organischen Synthesewegen als Beitrag zur Unterrichtsinnovation und zur Förderung wissenschaftlichen Arbeitens.
2. Bedingungsanalyse: Dieses Kapitel prüft die Rahmenbedingungen wie Lehrpläne, Lerngruppenstruktur und materielle Voraussetzungen für die Durchführung der Reihe.
3. Planung der Reihe: Hier werden die methodischen Vorüberlegungen, die Literaturrecherche sowie die Auswahl und Modifikation konkreter Synthesewege (z.B. von Cyclohexen zu Cyclohexanol) detailliert beschrieben.
4. Vergleich der Planung mit der Durchführung der Reihe: Es wird analysiert, wie sich der geplante Ablauf in der tatsächlichen Unterrichtspraxis bewährt hat und welche Probleme bei der Umsetzung auftraten.
5. Kritische Reflexion: Der Verfasser zieht ein Fazit über die Effektivität des gewählten experimentellen Zugangs und empfiehlt, den untersuchten Syntheseweg aufgrund hoher Komplexität nicht weiter in dieser Form umzusetzen.
6. Literaturverzeichnis: Auflistung der verwendeten Quellen, Dissertationen und Fachpublikationen.
7. Anhang: Zusammenstellung der Arbeitsmaterialien, Versuchsvorschriften und Verlaufspläne.
Unterrichtsreihe, Chemie in der Sekundarstufe II, Synthesewege, Cyclohexan, Nylon, Fachdidaktik, Experimentelle Chemie, Kontextorientierung, Wissenschaftspropädeutik, Sachreduktion, Reaktionsmechanismen, Lehrplan Chemie, Schülerexperimente, Stoffumwandlung, Organische Chemie
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Evaluation einer Unterrichtsreihe für die Jahrgangsstufe 12, die den chemischen Weg vom fossilen Rohstoff Cyclohexan hin zu Nylon thematisiert.
Zentral sind die Umsetzung der Richtlinien für das Themenfeld "Reaktionswege in der organischen Chemie", die experimentelle Gestaltung von Unterrichtseinheiten und die Vermittlung wissenschaftlicher Arbeitsweisen.
Das Ziel ist aufzuzeigen, wie anspruchsvolle Synthesewege schülerorientiert und experimentell gestaltet werden können, während gleichzeitig die Grenzen der Umsetzbarkeit im Schulalltag kritisch hinterfragt werden.
Der Verfasser nutzt eine handlungsorientierte Planungs- und Reflexionsmethodik, ergänzt durch Literaturrecherchen zu Syntheseparametern und eine empirische Analyse des Unterrichtsverlaufs in einer konkreten Lerngruppe.
Der Hauptteil umfasst die Bedingungsanalyse, die detaillierte Planung der Syntheseschritte, den Abgleich zwischen Theorie und Praxis im Unterricht sowie die Problemanalyse bei der Durchführung der Experimente.
Wichtige Begriffe sind unter anderem Chemie in der Sekundarstufe II, Synthesewege, Cyclohexan, Nylon, Kontextorientierung, Wissenschaftspropädeutik und Sachreduktion.
Der Autor stellt fest, dass die Komplexität der geforderten Reaktionen und der damit verbundene Aufwand für die Schule in keinem günstigen Verhältnis zum Lernerfolg stehen, weshalb die Reihe in der aktuellen Form nicht empfohlen wird.
Die Sachreduktion ist entscheidend, um komplexe industrielle Prozesse so auf das Schulniveau anzupassen, dass sie experimentell durchführbar bleiben, ohne den wissenschaftlichen Erkenntnisweg für die Schüler zu verfälschen.
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