Ilka Parchmann und Petra Wlotzka

Gase – alltäglich, langweilig oder besondere Lerngegenstände?

Gase, Gasgesetzte, Kohlenstoffdioxid, Trockeneis
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Ilka Parchmann und Petra Wlotzka

Gase gelten eher als unbeliebtes Thema im Unterricht, häufige Assoziationen sind Gasgesetze, Rechnen, Stöchiometrie … Auch als Gegentand des Anfangsunterrichts werden sie kontrovers diskutiert: Manche greifen bei der Einführung der chemischen Reaktionen bspw. das Thema Verbrennung auf, da es eine Brücke zu Alltagsphänomenen schlägt andere argumentieren dagegen, dass die Unsichtbarkeit von Gasen hier eine zu große Lernhürde darstelle.
Analysierte man die letzten Überarbeitungen von Lehrplänen nach der Bedeutung von Gasen, so wird man vermutlich feststellen, dass diese weniger regelhaft oder prominent vorkommen als früher, insbesondere Themen wie die Gasgesetze.
Gase haben jedoch eine enorm große Bedeutung für das Leben, für technische Prozesse und für die Forschung, siehe dazu den zweiten Basisartikel. Sollte sich dies nicht auch im Chemieunterricht widerspiegeln? Diese Frage kann für ausgewählte bedeutsame Gase wie Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid oder Methan sicher mit einem klaren „Ja beantwortet werden. Wie verhält es sich aber mit der Besonderheit von Gasen insgesamt?
Gase haben ein hohes didaktisches Potenzial, wie die nachfolgenden Beiträge dieses Heftes konkreter aufzeigen. Sie bieten bspw. einen (ersten) Zugang
  • zu einer bedeutsamen Erkenntnis der Chemie: Unsichtbares ist nicht Nichts!
  • zur Erarbeitung von Löslichkeit und Aggregatzustandsänderungen (auch auf der submikroskopischen Ebene)
  • zur Erarbeitung von Redox- und Säure-Base-Reak-tionen (Verbrennung, Kohlensäure)
  • zu weiterführenden bedeutsamen chemischen Theorien und Gesetzen (Avogadro, Gasgesetze, Kinetik, Massenwirkungsgesetz ).
Fragen der Motivierung von Schülerinnen und Schülern stellen sich für unterschiedliche Themengebiete rund um Gase ganz unterschiedlich. Gerade über das „Unsichtbare kann es gut gelingen, Lernende neugierig zu machen. Umgekehrt besteht das Riskiko, dass dieses Unsichtbare übersehen und nicht ausreichend verstanden wird. Hier sind Aufgaben und Lernhilfen notwendig, die gerade auf diese oft übersehenen Faktoren fokussieren, bspw. auf die Bedeutung des Sauerstoffs für die Energieumwandlung im Motor, die vielfach in Äußerungen wie „Benzin treibt das Fahrzeug an untergeht. Die Beiträge aus der Schulpraxis und der Fachdidaktik zeigen Möglichkeiten dafür auf, erörtern aber auch Grenzen. Nachfolgend werden ausgewählte Lernpotentiale rund um Gase einführend erörtert und am Thema „CO2 hinsichtlich der vier Kompetenzbereiche der Bildungsstandards beispielhaft konkretisiert.
Gase unter der Lernbrille
Gase im Anfangsunterricht
Schon im Anfangsunterricht haben Gase ein hohes didaktisches Potential, das jedoch kontrovers diskutiert wird unter Lehrkräften: Unsichtbares erweckt Neugier, birgt jedoch auch die Gefahr des „Übersehen-Werdens. Dennoch zeigen Konzeptionen wie die des Projekts CHEMOL [1], die Materialien aus dem Arbeitskreis Flint [2] oder fachübergreifende Einheiten, wie die des Projekts NaWi aktiv [3], wie sich die Faszination des Unsichtbaren z.B. im Sinne von „Detektivgeschichten nicht nur motivational nutzen lässt, sondern zu einer elementaren Erkenntnis des Naturwissenschafts-, insbesondere des Chemieunterrichts, hinführt: „Nur, weil ich nichts sehe, heißt es noch nicht, dass nichts da ist! Schülervorstellungen zu Gasen sind zahlreich beschrieben [z.B. 4, 5] und können bereits im Anfangsunterricht von Beginn an aufgegriffen und fortlaufend hinterfragt werden (s. S.8ff. in diesem Heft). Erarbeitet werden zudem erste bedeutsame Merkmale des Stoffbegriffs sowie Eigenschaften, Nachweise und Vorkommen ausgewählter Gase. Auch die Handhabung von Gasen wird bereits hier gelernt und kann später mit durchaus gefährlicheren Gasen wie Wasserstoff sicher angewandt werden. Schließlich bietet sich die Möglichkeit, im Übergang von der Grundschule eine Brücke zum weiterführenden Chemieunterricht zu schlagen, etwa durch das Aufgreifen von Kenntnissen über das Branddreieck...

Friedrich+ Chemie

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Chemie Nr. 157 / 2017

Reaktionen mit Gasen

Friedrich+ Kennzeichnung Methode & Didaktik Schuljahr 5-13