Julian Heeg, Rebecca Steinich und Sarah Hundertmark

Stolpersteine auf dem Weg zum chemischen Gleichgewicht

Chemisches Gleichgewicht, Katalysatoren, Schülervorstellungen
Schülervorstellung zum Einfluss von katalysatoren auf das chemische Gleichgewicht, © Sarah Hundertmark

Julian Heeg, Rebecca Steinich und Sarah Hundertmark

Möglichkeiten, sie zu erkennen und zu überwinden

Seit vielen Jahren ist bekannt, dass Schülerinnen und Schüler alltägliche Vorstellungen mit in den Unterricht bringen. Bestimmte Vorstellungen sind problematisch in Bezug auf die Entwicklung eines fundierten Fachverständnisses, wenn sie nicht explizit aufgegriffen werden. In der Regel bieten die meisten alltäglichen Vorstellungen jedoch großes Potenzial für eine wertvolle Anknüpfung [1]. Grundvoraussetzung hierfür ist jedoch das Wissen um die individuellen Vorstellungen der Lernenden. Für eine konzeptuelle Weiterentwicklung ist es notwendig, Lernenden ein passendes Lernangebot zu präsentieren, welches entsprechend ihres Lernbedarfes und aus einer Vermittlungsperspektive heraus gestaltet ist [2]. Dies scheint ein auf den ersten Blick aufwendiges und aufgrund der Heterogenität der Lerngruppen für den Schulalltag nicht realisierbares Unterfangen zu sein. Es hat sich jedoch im Zusammenhang mit der Schülervorstellungsforschung immer wieder gezeigt, dass sich in vielen Themenbereichen die vorherrschenden Vorstellungen auf eine vergleichsweise überschaubare Anzahl reduzieren lassen [3]. Der vorliegende Beitrag soll dazu motivieren, sich den individuellen Schülervorstellungen zuzuwenden und aufbauend auf ihnen passende Lernangebote auszuwählen und einzusetzen. Dies wird exemplarisch am für die SekundarstufeII zentralen Themengebiet des chemischen Gleichgewichts präsentiert.
Das Wissen, welches die Lernenden dort erwerben, benötigen sie u.a. für das adäquate Verständnis des Donator-Akzeptor-Konzeptes (Quantifizierung von Säure-Base- bzw. für Redox-Reaktionen). Das chemische Gleichgewicht ist jedoch zugleich eines der schwierigeren Themen für Lehrende wie Lernende. Dies zeigt sich zum Beispiel in den folgenden Aufgabenbearbeitungen (vgl. Abb.1 und 2 ). In beiden Fällen wurde das chemische Gleichgewicht bereits vor der Befragung im Unterricht behandelt. Es wird zum einen deutlich, dass Lernende auch nach dem Unterricht noch über alltägliche Vorstellungen verfügen. Zum anderen zeigen die beiden Beispiele aber auch, dass die Lernervorstellungen unterschiedliche Potenziale zum Umgang mit ihnen im Unterricht bieten. In diesem Beitrag werden daher anhand der beiden Beispiele und in Anlehnung an die Didaktische Rekonstruktion [2, 4] in drei aufeinander bezogenen Teilschritten aufgezeigt, wie eine Planung unter Berücksichtigung von Schülervorstellungen durchgeführt werden kann (vgl. hierzu auch [5]). Diese beinhaltet:
1.Die Diagnose von Lernervorstellungen
2.Die fachdidaktische Klärung fachlicher Vorstellungen
3.Die gezielte Ermittlung des Lernbedarfs der Lernenden und das Aufzeigen von Ansätzen zur konzeptuellen Weiterentwicklung
Wie in den Abbildungen1 und 2 dargestellt, liegen diesem Artikel die Charakteristika des dynamischen Gleichgewichts und der Einfluss von Katalysatoren auf dieses zugrunde. Beide sind umfangreiche Inhaltskomplexe, sodass hier lediglich eine ausschnittweise Behandlung möglich ist.
Die Diagnose von Lernervorstellungen
Die alltäglichen Vorstellungen, die Lernende mit in den Unterricht bringen, stehen teilweise im Widerspruch zu aktuell als wissenschaftlich adäquat angesehenen Vorstellungen [6, 7]. Nichtsdestotrotz bieten sie ihnen funktionierende Erklärungsgrundlagen für viele chemische Phänomene [8]. Ein vollständiges Ersetzen durch wissenschaftlich adäquate Vorstellungen ist daher eher unwahrscheinlich und kann nicht das alleinige Ziel von Unterricht sein [5]. Vielversprechender ist ein differenzierter Umgang mit ihnen.
Um im Unterricht schnell und ökonomisch einen Einblick in das Verständnis der Schülerinnen und Schüler vom chemischen Gleichgewicht zu erhalten, können bspw. kleinere Methoden, wie Kartenabfragen verwendet werden. Jedoch zeigen Studien immer wieder, dass es hilfreicher ist, den Schülerinnen und Schülern verschiedene Wege anzubieten, ihre Vorstellungen auf...

Friedrich+ Chemie

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Chemie Nr. 166 / 2018

Chemisches Gleichgewicht

Friedrich+ Kennzeichnung Praxis Schuljahr 11-13