Prof. Dr. Hans-Dieter Barke
Strukturorientierter Chemieunterricht
Chemieverständnis und Modellvorstellungen, Modellvorstellungen und interaktive Software zum
Entdecken chemischer Strukturen am Computerbildschirm, Ableitung von Formeln der kristallinen Feststoffe
aus Elementarzellen
Zum besseren Verständnis
der Chemie muss der Unterrichtsweg “zweischienig“ sein: Die erste Schiene bilden die
Naturphänomene und Laborexperimente, die zweite parallele Schiene ist den Modellen und
Modellvorstellungen vorbehalten. Die Lehre zur Allgemeinen Chemie ist an unserem Institut entsprechend
konzipiert worden, viele GDCh-Lehrerfortbildungskurse mit Chemielehrern und Lehrerinnen in Deutschland,
Workshops an der Addis Abeba University oder an der Universität Riga in Lettland zeigen etwa auf,
welche Möglichkeiten es mit selbstgebauten Kugelpackungen und Raumgittern gibt, mit
strukturchemischen Interpretationen erfolgreich und nachhaltig ein angemessenes Chemieverständnis
aufzubauen.
Eine andere Möglichkeit für solche Interpretationen bietet eine neu entwickelte Lernsoftware,
mit der dreidimensionale Strukturmodelle wie Kugelpackungen und Elementarzellen interaktiv darstellt und
für bestimmte Fragestellungen interaktiv verändert werden können.
Auch die chemischen
Symbole gehören zur “zweiten Schiene“ und sollten zusammen mit Strukturmodellen
- etwa Elementarzellen oder Molekülmodellen der betreffenden Substanzen - vermittelt
werden: sie sind somit als stark verkürzte Strukturmodelle aufzufassen und stellen für Feststoffe
nur das Zahlenverhältnis der beteiligten Atome oder Ionen dar. Wir konnten nachweisen, dass im
Unterricht zu Feststoffen die Schüler und Schülerinnen Elementarzellen verstehen und aus
kubischen Elementarzellen entsprechende Formeln ableiten können..
Beteiligte Wissenschaftler:
Veröffentlichungen:
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