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Bücher

Sieve, B., Hilker, F. & Sach, M. (Hrsg.) (2019): Physik unterrichten - Ein praktischer Leitfaden für Berufseinsteiger, Friedrich Verlag, Hannover weitere Informationen

Die Planung, Durchführung und Reflexion von Physikunterricht ist ein spannendes, aber auch komplexes Vorhaben. Wie strukturiere ich ein Themengebiet? Wie gestalte ich den Unterricht dazu? Welche Experimente und Aufgaben wähle ich aus? Schnell wird klar: Das im Studium erworbene Fachwissen lässt sich nicht ohne Weiteres in den Unterricht übertragen.

Der Band stellt detailliert die Schritte bei der Planung von Unterrichtsstunden und -einheiten an Beispielen aus dem Physiklehrplan vor und gibt Hinweise, worauf es besonders ankommt. Darüber hinaus wird eine Reihe von Bausteinen guten Physikunterrichts mit Hintergründen, Tipps und Beispielen näher beleuchtet: Neben der Auswahl und Durchführung von Experimenten sind u.a. die Entwicklung und der Umgang mit Modellvorstellungen, die Diagnose und Berücksichtigung von Schülervorstellungen sowie der Umgang mit Fachsprache wichtige Elemente eines zeitgemäßen Physikunterrichts.

Physik unterrichten ist ein praktischer Leitfaden für Studenten, Referendare und Quereinsteiger mit zahlreichen Beispielen, konkreten Anregungen und vielfältigen methodischen Ideen. Er unterstützt Sie bei der Planung und Durchführung Ihres Unterrichts. Auch für die reflektierte Auseinandersetzung mit durchgeführtem Unterricht finden Sie Beispiele und Tipps.


Glowinski, I., Borowski, A., Gillen, J., Schanze, S. & von Meien, J. (Hrsg.) (2018): Kohärenz in der universitären Lehrerbildung, Universitätsverlag Potsdam
ISBN: 978-3-86956-438-8

Eine verbesserte Zusammenarbeit und Abstimmung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik, Bildungswissenschaften und schulpraktischen Lernorten ist einer der Förderbereiche der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“. Zahlreiche der geförderten Projekte haben für dieses Handlungsfeld im Bereich Vernetzung von Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Bildungswissenschaften hochschulspezifische Maßnahmen konzipiert und umgesetzt.

Der vorliegende Tagungsband beinhaltet Beiträge von 15 entsprechenden Projekten, von denen sieben anlässlich von zwei standortübergreifenden Projekt-Tagungen in Hannover und Potsdam vorgestellt und in Workshops diskutiert wurden. Insgesamt geben die Beiträge einen theoretisch fundierten und gleichzeitig praxisorientierten Überblick über aktuelle Ansätze und Konzepte zur besseren Vernetzung fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Studienanteile im Lehramtsstudium. Dargestellt werden Projektarbeiten der Hochschulen, die auf verschiedenen Ebenen wirksam werden (curricular-inhaltliche Ebene, kollegiale Ebene, hochschul-strukturelle Ebene). Die Maßnahmen sind so beschrieben, dass sie als Grundlage für einen Transfer auf andere Fächer bzw. andere Standorte genutzt werden können.

Die Beiträge richten sich an alle Lehrenden im Bereich der Lehramtsbildung sowie sonstige Akteure im Bereich der Lehr- und Qualitätsentwicklung an den Universitäten. Sie alle können den beschriebenen Konzepten und Umsetzungsformaten transferierbare Ideen und Impulse entnehmen.


Sieve, B., Hilker, F., Sach, M. (2018): Chemie unterrichten - ein praktischer Leitfaden, Friedrich Verlag  | Datei | weitere Informationen
ISBN: 1842003

Chemieunterricht lernwirksam und lernerorientiert zu planen, durchzuführen und zu reflektieren ist ein komplexes Vorhaben, das zahlreiche Herausforderungen aufwirft, die es zu bewältigen gilt. Das Buch soll Ihnen konkret bei der Planung, Durchführung und Reflexion von Chemieunterricht helfen, damit Sie den Anforderungen eines zeitgemäßen Chemieunterrichts gerecht werden können, sei es im Studium, im Referendariat oder zur Unterstützung Ihres Berufseinstiegs. Im Teil A des Buches liegt der Schwerpunkt auf der Planung von Chemieunterricht, wobei zwischen der Planung von Unterrichtsstunden und der Planung von Unterrichtsreihen bzw. -sequenzen differenziert wird. Im Teil B stellen wir zwei Beispiele für gelungene Stundenplanungen und mit didaktisch-methodischen Kommentaren versehen vor. Dabei können Sie erkennen, wie die Planungsaspekte aus Teil A bei der konkreten Unterrichtsplanung realisiert wurden. Die angeführten Argumentationen sollen Ihnen auch helfen, Unterrichtsentwürfe anzufertigen. Der Teil C widmet sich dem großen Feld der Reflexion von Chemieunterricht und leitet Sie an, Planungs- und Durchführungsschritte kritisch zu beleuchten und mit Blick auf die erneute Planung hin zu optimieren. Der Teil D dieser Handreichung enthält Beiträge zu den zentralen Elementen der Gestaltung von Chemieunterricht wie beispielsweise den Umgang mit Modellen, der Funktion von Experimenten oder der Bedeutung der Fachsprache. Diese Bausteine bilden die theoretische Fundierung und geben gleichzeitig Hilfen, wie man die Forderungen aus der Theorie zum Chemieunterricht in die Praxis umsetzen kann.

Nähere Informationen: https://www.friedrich-verlag.de/shop/chemie-unterrichten 


Messenger-Koppelt, J., Schanze, S. & Groß, J. (Hrsg.) (2017): Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen. Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer, Joachim-Herz-Stiftung, Hamburg weitere Informationen
ISBN: 978-3-9456410-0-2

Computer, interaktive Whiteboards, Smartphones oder Tablets bieten neue Möglichkeiten für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Schüler sind geübt im Umgang mit der Technik – beste Voraussetzungen für den Einsatz im Unterricht? Studien zeigen, dass Deutschland im Vergleich zu andern Ländern deutlich im Hintertreffen ist, wenn es darum geht, digitale Medien oder Computer im Schulunterricht zu nutzen.

Woran liegt das? Welchen fachdidaktischen Mehrwert bieten digitale Werkzeuge? Was sind die aktuellen Theoriediskussionen, Erfahrungen und Ergebnisse aus den Fachdidaktiken naturwissenschaftlicher Fächer? 


Sieve, B. (2015): Interaktive Tafeln im naturwissenschaftlichen Unterricht, Springer Fachmedien Wiesbaden
DOI: 10.1007/978-3-658-09946-6
ISBN: 978-3-658-09945-9

Interaktive Whiteboards (IWB) ersetzen bzw. ergänzen international wie auch seit einigen Jahren hierzulande insbesondere in den naturwissenschaftlichen Fachräumen die klassischen Präsentationsmedien. Es besteht jedoch zwischen den Potenzialen dieser digitalen Tafeln für Vermittlungsprozesse und dem Vermögen der Lehrkräfte, diese Potenziale im Fachunterricht umzusetzen, eine große Implementationslücke. Lehrerfortbildungen sind eine häufig propagierte Form der Unterstützung von Lehrkräften, deren Wirksamkeit allerdings häufig infrage gestellt wird.

Die vorliegende Arbeit untersucht, inwiefern das im Rahmen des Projekts iWnat entwickelte Fortbildungsangebot Chemielehrkräften mit unterschiedlichen Voraussetzungen und Interessen gerecht wird und sie in ihrer Kompe- tenzentwicklung wirksam unterstützen kann. Dazu wurden in einer ersten Feldstudie die Dimensionen Einstellungsmuster zu und Einsatzweisen von digitalen Tafeln bei 360 Lehrkräften aus 29 weiterführenden Schulen in Niedersachsen erhoben. Grundlage bildete dabei das Concerns-Based Adoption Model (CBAM) (Hall und Hord 2006). Die Ergebnisse dieses ersten Forschungsteils belegen einerseits, dass die Implementation digitaler Tafeln sich in einer frühen Phase befindet und die Lehrkräfte unabhängig von der Fachdomäne auf einer niedrigen Kompetenzentwicklungsstufe hinsichtlich beider Dimensionen stehen. Andererseits liegt diesbezüglich eine große Heterogenität vor, was eine differenzierende Ausrichtung von Unterstützungsmaßnahmen nach sich zieht. Die Ergebnisse dieses Forschungsteils dienten als Grundlage für die Entwicklung der spezifischen Fortbildung für Chemielehrkräfte im Rahmen des Projekts iWnat. Die Wirksamkeitsprüfung der Fortbildung erfolgte in einer Feldstudie mit 59 Chemielehrkräften im Rahmen eines Vergleichsgruppendesigns, wobei 30 Lehrkräfte die Fortbildung absolvierten.

Die Ergebnisse weisen eine deutliche Kompetenzentwicklung infolge der Teilnahme an der Lehrerfortbildung hinsichtlich der Einstellungsmuster, der Kooperationsbereitschaft und vor allem der Einsatzweisen digitaler Tafeln im Chemieunterricht auf. Die Bewertungen zur Akzeptanz, zum Inhalt und zur Gestaltung der chemiespezifischen Lehrerfortbildung fielen überwiegend sehr positiv aus.


Hundertmark, S. (2012): Einblicke in kollaborative Lernprozesse. Eine Fallstudie zur reflektierenden Zusammenarbeit unterstützt durch die Methoden Concept Mapping und Lernbegleitbogen, Logos Verlag, Berlin weitere Informationen
ISBN: 978-3-8325-3251-2

Nach dem aktuellen Forschungsstand stellt die Reflexion eigener Vorstellungen im naturwissenschaftlichen Unterricht eine wichtige Komponente im Lernprozess dar. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zu diesem Thema, indem kollaborative Reflexionsprozesse mit verschiedenen Strukturierungshilfen (Concept Mapping vs. Lernbegleitbogen) erprobt werden. Ziel ist es, zu konkretisieren, welche Faktoren den Erfolg einer Reflexion in Abhängigkeit von der Strukturierungshilfe beeinflussen.

Dazu wird nach einem qualitativen Fallstudiendesign eine Klärung der individuellen Prozesse der kollaborativen Zusammenarbeit unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie z. B. der Einstiegsvoraussetzung, Lernleistung und Motivation vorgenommen.

Die Ergebnisse machen deutlich, dass, bedingt durch die beiden Strukturierungshilfen, eine unterschiedliche Art der Zusammenarbeit und der Kommunikation während der progressiven Reflexion auftritt. So ist die Reflexion der Concept-Mapping-Gruppen geprägt durch einen intensiven Einbezug von Concept-Map-Elementen in die gemeinsamen Üerarbeitungsprozesse, während die Externalisierungen innerhalb der Lernbegleitbögen weniger stark als Grundlage für eine gemeinsame Wissenskonstruktion genutzt werden. Zurückführen lassen sich die Erkenntnisse auf unterschiedliche Ausprägungen verbaler und insbesondere non-verbaler Interaktionen in Abhängigkeit von der Strukturierungshilfe.


Saballus, U. (2012): Über das Schlussfolgern von Schülerinnen und Schülern zu öffentlichen Kontroversen mit naturwissenschaftlichem Hintergrund - eine Fallstudie, Logos Verlag, Berlin. weitere Informationen
ISBN: 978-3-8325-3086-0

Die Behandlung von öffentlichen Kontroversen mit naturwissenschaftlichem Hintergrund (im englischen Sprachraum Socioscientific Issues) im Chemieunterricht wird mit dem Erreichen verschiedener Bildungsziele (z.B. Bildung zum mündigen Bürger) und dem Erlangen verschiedener Kompetenzen (z.B. Bewertungskompetenz) in Verbindung gebracht.

Die vorliegende Fallstudie befasst sich mit dem Schlussfolgern und der argumentativen Begründung von Schülerinnen und Schülern zu einer öffentlichen Kontroverse mit naturwissenschaftlichem Hintergrund: der Entsorgung salzhaltiger Abfälle aus der Kaliindustrie. Während der Bearbeitung einer webbasierten Lernumgebung - einschließlich einer Plenardiskussion mit verteilten Rollen - wurden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten eine Stellungnahme zu formulieren.

Die zweite und dritte Stellungnahme wurde durch Hilfestellungen (im englischen Sprachraum Scaffolds) in Form von zielgerichteten Instruktionen und dem Bereitstellen einer Argumentationsstruktur unterstützt. Im Ergebnis zeigt sich, dass mit den Hilfestellungen die Qualität der Argumentation durch die Verwendung von Gegenargumenten und fachwissenschaftlichen Wissensanteilen steigt. Die Verwendung von Gegenargumenten steigt erneut nach der Durchführung der Plenardiskussion.


Struckmeier, S.  (2011): Die Textilfärberei vom Spätmittelalter bis zur Frühen Neuzeit (14.-16. Jahrhundert). Eine naturwissenschaftlich-technische Analyse deutschsprachiger Quellen, Waxmann Verlag. Münster.

Farbige Materialien sind seit prähistorischer Zeit Mittel zur Gestaltung der menschlichen Umwelt. Insbesondere die Textilfärberei unterliegt im Laufe der Zeit verschiedenen durch Handel, Handwerk und Technik beeinflussten Veränderungen. Der Aufwand beim Färben und die Seltenheit von reinen leuchtenden Farbtönen sorgen dafür, dass Farben während des Mittelalters und der Frühen Neuzeit eine zentrale Rolle spielen. Sie dienen zur Verdeutlichung sozialer Hierarchien in der ständischen Gesellschaft und zur Ausgrenzung von Minderheiten.

Anhand edierter deutschsprachiger Färbeanleitungen aus dieser Zeit wird mit Bezug zum modernen textilchemischen Wissen der belegbare Kenntnisstand analysiert. Durch nachgestellte Färbungen können die erreichbaren Farbtöne beurteilt werden und anhand von Licht- und Waschechtheitsprüfungen werden Hinweise für die Restaurierung und Erhaltung historischer Textilien diskutiert.


Grüß-Niehaus, T. (2010): Zum Verständnis des Löslichkeitskonzeptes im Chemieunterricht - der Effekt von Methoden progressiver und kollaborativer Reflexion, Logos Verlag. Berlin. weitere Informationen
ISBN: 978-3-8325-2537-8

Aktuelle Konzeptionen des Chemieunterrichts zeichnen sich u. a. durch einen kumulativen Aufbau von Basiskonzepten aus. Diese grundlegenden Erklärungsmuster werden über einen längeren Zeitraum hinweg an mehreren Kontexten erarbeitet und sukzessive erweitert.

Wird Lernenden die Möglichkeit gegeben, progressiv - d. h. in einer zeitlichen Regelmäßigkeit - über ein Basiskonzept zu reflektieren, können sie sich sowohl über ihr Wissen als auch über ihre Defizite bezüglich des entsprechenden Basiskonzeptes bewusst werden.

Die hier vorgestellte Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit unterschiedliche methodische Unterstützungsangebote den Reflexions- und somit den damit verbundenen Verstehensprozess eines ersten Teilchenmodells (Kugelteilchenmodell) zu fördern vermögen.

Für die Reflexionsphasen wurden die Methoden Lernbegleitbogen und Concept Mapping unter Variation der Sozialform (Einzel- vs. Partnerarbeit) eingesetzt und miteinander verglichen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Lerner, die in den Reflexionsphasen in Einzelarbeit ein Concept Map erstellen und dann überarbeiten konnten, den größten Lernzuwachs aufwiesen. Vor der Untersuchung wurde ein signifikanter Unterschied zwischen dem chemiespezifischen Selbstkonzept der Mädchen und dem der Jungen gemessen. Unmittelbar nach der Untersuchung wiesen Mädchen und Jungen ein vergleichbares Selbstkonzept auf.


Waddington, D., Nentwig, P. & Schanze, S. (Hrsg.) (2007): Making it comparable: Standards in Science Education, Münster: Waxmann

One of the most significant developments in school education in recent years has been the development and introduction of standards, a subject of considerable controversy. This book is the result of a symposium held in Kiel, a symposium that was arranged by two leading science education groups, one at IPN (Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel) in Germany and the other at the University of York, UK. The seminar brought together experts from 15 countries. These countries include those that have considerable experience of the effects on standards on the education system, on individual schools and teachers and on students. Other reports concern countries which are introducing them shortly and yet others on countries that are in the early stages of development of standards. 11 are from Europe and the others are Australia, Israel, Taiwan and the U S. The book is divided in to three parts. In Part A, two of the organizers set the scene, describing the reasons for arranging the symposium and outlining the preparations and the work done at the meeting. Part B contains 17 reports form the 15 countries and in Part C, there are two summaries, analysing the conclusions, taken from two different vantage points. The controversies surrounding standards remain. However, this book gives a succinct and authoritative overall account of the advantages and disadvantages of their introduction taken from the experiences of many countries.


Nentwig, P. & Schanze, S. (Hrsg.) (2006): Es ist nie zu früh! Naturwissenschaftliche Bildung in jungen Jahren, Münster: Waxmann

"Der Sachunterricht ist ja die Grundlage aller Naturwissenschaften!" Diese Feststellung einer Grundschullehrerin während einer Fortbildung könnte als Motto über den 18 Beiträgen zur naturwissenschaftlichen Bildung im Kindergarten- und Grundschulalter stehen. Anlässlich des sechzigsten Geburtstags von Reinhard Demuth haben Entwicklungspsychologinnen sowie Fachdidaktiker und Fachdidaktikerinnen aus ihren jeweiligen Arbeitsfeldern heraus einen Blick auf das geworfen, was ihm ein besonderes Anliegen war und ist: Die naturwissenschaftliche Bildung in jungen Jahren. Nach einer entwicklungspsychologischen Grundlegung werden verschiedene Ansätze vorgestellt, wie Kindergarten- und Grundschulkindern in und außerhalb der Schule Appetit auf die Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen Themen gemacht wird. Weitere Beiträge in diesem Band sprechen die Einstellungen der Lehrerinnen und Lehrer, Fortbildungsmaßnahmen sowie zur Förderung früher naturwissenschaftlicher Bildung erforderliche Rahmenbedingungen an.



Buchbeiträge

Meyer, M., Schneider, A.M. & Sieve, B.F. (2019): Sicherheit einmal anders – Durch technische Partizipationsmöglichkeiten das eigenständige Lernen unterstützen und reflektieren, Schomaker, Cl. & Oldenburg, M.: Forschen, Reflektieren, Bilden - Forschendes Lernen in der diversitätssensiblen Hochschulbildung weitere Informationen
ISBN: 978-3-8340-1918-9

Im Beitrag wird der Wandel einer Vorlesung zum Thema Sicherheit im Labor in ein stärker adressatenorientiertes und auf Partizipation und Selbstverantwortung für den Lernprozess ausgerichtetes zweiteiliges Lehr-Lernformat vorgestellt. Das neue Lehr-Lernformat ist an flippen-classroom-Szenarien angelehnt und ermöglicht breite Partizipations- und Interaktionsmöglichkeiten durch Verknüpfung der E-Learning-Plattform ILIAS mit Audience-Response-System-vermittelten Peer-Instruction-Ansätzen. Inhaltlich schließt das neue Format an problembasiertes und forschendes Lernen an.


Schanze, S. & Bittorf, R.M. (2018): Von der Vorlesung zum flipped classroom - Eine forschungsbegleitete Zusammenarbeit zwischen der Organischen Chemie und der Didaktik der Chemie an der Leibniz Universität Hannover, In: Kohärenz in der universitären Lehrerbildung, Glowinski, I., Borowski, A., Gillen, J., Schanze, S. & von Meien, J. (Hrsg.), Universitätsverlag Potsdam, S. 125 ff


Schanze, S. & Girwidz, R.  (2018): Lernen mit digitalen Medien, In: Theorien in der naturwissenschaftsdidaktischen Forschung, Krüger, D., Parchmann, I. & Schecker, H. (Hrsg.), Springer, Berlin, Heidelberg weitere Informationen
ISBN: 978-3-662-56320-5



Ropohl, M., Diehl, K., Gebhardt, M., van den Heuvel-Panhuizen, M., Mühling, A. & Schanze, S.  (2018): Lernprozesse und Lernprodukte mit digitalen Medien diagnostizieren?, In: Mathias Ropohl, Anke Lindmeier, Hendrik Härtig, Lorenz Kampschulte, Andreas Mühling und Julia Schwanewedel (Hrsg.) Medieneinsatz im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht weitere Informationen
ISBN: 978-3-945641-03-3


Walkowiak, M. & Nehring, A. (2018): Selbst- und Fremdreflexion im inklusiven Chemieunterricht, Schulze Heuling, L. (Hrsg.) (2018): Embracing the Other - How the Inclusive Classroom Brings Fresh Ideas to Science and Education. Flensburg University Press, S. 77-83 weitere Informationen
ISBN: 978-3-939858-33-1

Der Beitrag stellt exemplarisch Ebenen von Inklusion vor und bietet zu diesen Reflexionsmomente. Letztere sind theorie- und evidenzbasiert. Zusätzlich sind die Reflexionsmomente praxisnah formuliert und damit auf die eigene Unterrichtstätigkeit anwendbar.


Schanze, S. & Nehring, A. (2018): Bausteine einer reflektierten Handlungsfähigkeit im Fach Chemie, Rehm, M. (Hrsg.) (2018): Wirksamer Chemieunterricht, Schneider Verlag Hohengehren GmbH, S. 101-113
ISBN: 978-3-8340-1901-1

Das Buch enthält strukturierte Interviews mit Expertisen und Experten der Fachdidaktik und Fachpraxis zur Klärung der Frage nach einem wirksamen Chemieunterricht. Der Beitrag von Schanze und Nehring stellt dabei die Sichtweise der chemiedidaktischen Ausbildung am Standort Leibniz Universität Hannover dar.


Sieve, B.F. (2017): Digitale Werkzeuge im Unterricht der naturwissenschaftlichen Fächer – Potenziale und Herausforderungen, Juen-Kretschmer, C., Mayr-Keiler, K., Örley, G. & Plattner, I. (Hrsg.) (2017): Transfer Forschung Schule, Band 3, Digitale P@dagogik – Zwischen Realität und Vision, Bad Heilbrunn, Klinkhardt

Unterricht wird heute mehr und mehr durch digitale Medien bestimmt, besonders in den naturwissenschaftlichen Fächern. Dort werden in größerem Ausmaß als in anderen Fächern digitale Daten erzeugt, die durch die Lernenden geteilt, ausgewertet und präsentiert werden. Hinsichtlich des Mehrwerts digitaler Werkzeuge gegenüber analogen Unterrichtmedien gibt es zahlreiche Evidenzen, die sich jedoch auf das jeweils spezifische Einsatzszenario beziehen. Für den naturwissenschaftlichen Unterricht haben digitale Werkzeuge Potenziale in zwei maßgeblichen Bereichen, der Unterstützung des Experimentierens sowie bei jeglichen Modellbildungsprozessen. Beispiele werden in diesem Beitrag aufgezeigt und mit empirischen Daten belegt. 


Sieve, B.F. (2017): Unsichtbares sichtbar machen – Potenziale von Zeitlupenaufnahmen für die Vermittlung des Verbrennungskonzepts im Chemieunterricht, Juen-Kretschmer, C., Mayr-Keiler, K., Örley, G. & Plattner, I. (Hrsg.) (2017): Transfer Forschung Schule, Band 3, Digitale P@dagogik – Zwischen Realität und Vision, Bad Heilbrunn, Klinkhardt

Viele chemische Phänomene verlaufen für unser Auge zu schnell und können somit von Lernenden nicht hinreichend erfasst werden. Zeitlupenaufnahmen von Experimenten ermöglichen zusätzliche und z.T. gänzlich neue Beobachtungen, die für die Klärung der beobachteten Phänomene hilfreich sind. Ungeklärt ist jedoch bisher, inwiefern digitale Zeitlupenfilme von schnell verlaufenden Vorgängen die Konzeptentwicklung bei Lernenden stützen. Im Pilotprojekt SloMoChem wird diese Frage an ausgewählten Experimenten zur Entwicklung des Verbrennungskonzepts untersucht. 


Ulrich, N. & Huwer, J. (2017): Digitale (Schul-)Bücher - Vom E-Book zum Multitouch Learning Book, Messenger-Koppelt, J., Schanze, S. & Groß, J. (Hrsg.): Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen. Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer. Joachim-Herz-Stiftung, Hamburg, S. 63-70 weitere Informationen


Ulrich, N. (2017): E-Books - Potenziale für den Umgang mit Diversität, Messenger-Koppelt, J., Schanze, S. & Groß, J. (Hrsg.): Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen. Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer. Joachim-Herz-Stiftung, Hamburg, S. 71-80


Hilfert-Rüppell, D. & Sieve, B.F. (2017): Entschleunigen biologischer und chemischer Vorgänge durch Zeitlupenaufnahmen, Messenger-Koppelt, J., Schanze, S. & Groß, J. (Hrsg.): Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen. Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer. Joachim-Herz-Stiftung, Hamburg, S. 147-160


Sieve, B.F. (2017): Implementation digitaler Medien in Schule - Bedürfnisse von Lehrkräften erfassen, in: Messenger-Koppelt, J.; Schanze, S. & Groß, J.: Lernwerkzeuge mit digitalen Werkzeugen unterstützen. Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer. Joachim-Herz-Stiftung, Hamburg, S. 249-263


Nehring, A. & Bohlmann, M. (2016): Inklusion als Herausforderung und Chance für die naturwissenschaftsdidaktische Theoriebildung, In J. Riegert & O. Musenberg (Hrsg.), Didaktik und Differenz. Klinkhardt.


Menthe, J., Hoffmann, T., Nehring, A. & Rott, L. (2015): Unterrichtspraktische Impulse für einen inklusiven Chemieunterricht, In: O. Musenberg & J. Riegert (Hrsg.): Inklusiver Fachunterricht in der Sekundarstufe. Stuttgart: Kohlhammer.
ISBN: 978-3-17-025203-5

Für die inklusive Unterrichtspraxis stellt sich die Aufgabe, handhabbare Hilfestellungen und Materialien zu entwickeln, die Lehrkräfte und Ausbilder/innen in der konkreten Gestaltung eines adaptiven, individualisierten Chemieunterrichts unterstützen. Im Rahmen eines Workshops auf der Tagung „Inklusiver Fachunterricht in der Sekundarstufe“ sind Überlegungen anhand konkreter Unterrichtsinhalte entwickelt worden, die in diesem Beitrag skizziert werden. Ausgangspunkt war die dabei Orientierung an einer exemplarischen, heterogen zusammengesetzten Lerngruppe und einem konkreten Unterrichtsgegenstand, der im Sinne Feusers (1989) allen Lernenden einen individuellen Zugang bietet. Für eine breite Anwendung im Chemieunterricht wurde dazu das Themenfeld „Wasser – Element oder Verbindung?“ fokussiert...


Ulrich, N., Richter, J., Scheiter, K. & Schanze, S. (2014): Das Digitale Schulbuch als Lernbegleiter., In: Maiton-Küchenmeister, J. & Messinger-Koppelt, J. (Hrsg.): Digitale Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht. Hamburg, Joachim Herz Stiftung, S. 75-82


Sieve, B. & Schanze, S. (2014): Interaktive Whiteboards im naturwissenschaftlichen Unterricht (iWnat). Ein Lehrerfortbildungskonzept zum Einsatz interaktiver Whiteboards im Chemieunterricht, In: Maiton-Küchenmeister, J. & Messinger-Koppelt, J. (Hrsg.): Digitale Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht. Hamburg, Joachim Herz Stiftung, S. 203-208


Kyza, E. A., Herodotou, C., Nicolaidou, I., Redfors, A., Hansson, L., Schanze, S., Saballus, U., Papadouris, N. & Michael, G. (2014): Adapting Web-Based Inquiry Learning Environments from One Country to Another: The CoReflect Experience, In: Bruguière, C., Tiberghien, A. & Clément, P. (Eds.), Topics and Trends in Current Science Education (Vol. 1, pp. 567-582): Springer Netherlands weitere Informationen
ISBN: 978-9400772809

This chapter discusses the process of adapting inquiry learning environments (LEs) from one national context to another, drawing from the collaboration of eight partners from Europe and Israel, all participating in the European project “Digital Support for Inquiry, Collaboration, and Reflection on Socio-scientific debates” (CoReflect). Each national Local Working Group (LWG), which was comprised of researchers, practicing teachers, and science experts, used a common theoretical framework to design, enact, and investigate web-based inquiry LEs on socio-scientific issues. Following design-based research and iterative improvements of the LEs through local enactments, the LWGs translated each learning environment in English and one other language. The LEs were adapted and used in authentic classroom environments in a different country. Four of the seven adaptations are reported here and implications for educational praxis are discussed.


Dori, Y.J., Rodrigues, S. & Schanze, S. (2013): How to promote chemistry learning through the use of ICT, In: Eilks, I. & Hofstein, A., Teaching Chemistry – A Studybook, A Practical Guide and Textbook for Student Teachers, Teacher Trainees and Teachers, Sense Publishers, Rotterdam, NL, 213-240 weitere Informationen
ISBN: 978-94-6209-138-2



Schulbücher

Sieve, B., Struckmeier, S. et al. (2018): Chemie heute Sekundarbereich II, Neubearbeitung 2018, Westermanngruppe, Braunschweig
ISBN: 978-3-507-88460-1


Asselborn, W., Rickers, J., Risch, K.T. & Sieve, B.F. (2016): Chemie heute - Klasse ⅞ Neubearbeitung für Berlin und Brandenburg, Schroedel Verlag, Braunschweig


Asselborn, W., Risch, K.T., Sieve, B.F. (2016): Chemie heute SI - Neubearbeitung für Baden-Württemberg, Schroedel Verlag, Braunschweig



Journale

Menthe, J., Nehring, A. & Rehm, M.  (2019): Chemie kommunizieren - Unterricht Chemie Nr. 174/2019 weitere Informationen

Das fachgerechte Kommunizieren chemischer Inhalte gehört seit 15 Jahren zu den vier Kompetenzbereichen des Chemieunterrichts. Seit dieser Zeit ist die Kommunikation allerdings komplexer geworden und neue Formate und Medien sind hinzugekommen: Die Allgegenwärtigkeit digitaler Kommunikation, die Bedeutung eines auf Kommunikation ausgerichteten Lebensstils und die Frage nach der Glaubwürdigkeit von Informationen sind Beispiele hierfür.


Sieve, B. (2019): Bindungen und Wechselwirkungen, - Unterricht Chemie Nr. 169/2019 weitere Informationen

Das Themenheft widmet sich den fachlichen und didaktischen Fragen rund um das Thema "Bindungslehre" im Chemieunterricht. Im Basisartikel wird u.a. diskutiert, ob und inwiefern man die drei klassischen Bindungstypen getrennt voneinander oder aber als Formen innerhalb eines Bindungskontinuums betrachten sollte. Ferner werden empirisch belegte Vermittlungshürden und mögliche Konsequenzen für die Unterrichtsgestaltung dargestellt. In den unterrichtspraktischen Beiträgen werden zu jedem Bindungstyp Vorschläge zur Umsetzung des Themas im Unterricht präsentiert, wobei vielfach die Modellierung im Zusammenhang mit dem Struktur-Eigenschaftskonzept sowie dem Energiekonzept erfolgt.  


Sieve, B. & Hilker, F. (2018): Intelligent Üben, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, Heft 167

Übung macht sprichwörtlich den Meister. Dies gilt besonders für den Chemieunterricht, wo doch die Unterrichtsinhalte wie in keinem der anderen naturwissenschaftlichen Fächer so sehr aufeinander aufbauen und damit voraussetzungsgebunden sind. Doch zum Üben bleibt im regulären Chemieunterricht trotz aller Notwendigkeit meist zu wenig Zeit. Im Heft wird aufgezeigt, wie sich Übungssituationen intelligent gestalten lassen, damit Lernende bewusst und effektiv Üben können und das Üben nicht als notwendiges Übel ansehen. 


Kremer, K. & Sieve, B. (2018): Chemie in biologischen Kontexten, NiU-Chemie, Heft 165

Ist die Low-Carb-Ernährung gleichzeitig auch eine zuckerreduzierte Ernährung? Welche Wirkung hat Aluminium in Deos? Können Wachsmottenlarven tatsächlich Plastik abbauen? In Alltag und Wissenschaft sind biologische und chemische Aspekte oft gleichermaßen relevant, um einen komplexen Sachverhalt zu verstehen und zu bewerten. Wie solche Fragen im Chemieunterricht von Schülerinnen und Schülern auch experimentell überprüft werden können, erfahren Sie an zahlreichen erprobten Beispielen in der aktuellen Ausgabe von Unterricht Chemie.


Sieve, B. & Wlotzka, P. (2018): Spiele, Unterricht Chemie, Heft 163

Spiele, gleich ob analog oder digital, können ein motivierendes didaktisches und methodisches Werkzeug sein, um chemische Inhalte und Fertigkeiten zu üben, aber auch um Chemie zu erlernen. Auch wenn das Lernen beim Spielen nicht die zentrale Absicht ist, zeigen empirische Studien, dass Lernen und Spielen miteinander gekoppelt sind, man also beim Spielen auch etwas lernt. Im Themenheft werden an vielen erprobten Beispielen die didaktischen Funktionen von Lernspielen und deren lernförderliche Potenziale aufgezeigt.


Nehring, A. & Stäudel, L. (Hrsg.) (2017): Themenheft Inklusion, Herrausgeber der Ausgabe Nr. 162, Unterricht Chemie weitere Informationen

Auch für den Chemieunterricht ist Inklusion ein wichtiges Thema. Mit Experimenten und Modellen auf Seite des Faches und sehr verschiedenen individuellen Lernvoraussetzungen auf Seiten der Schülerinnen und Schüler ergeben sich Spannungsfelder, die gestaltet werden müssen.

Die Beispiele in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie möchten einen Beitrag leisten, dieses Spannungsfeld produktiv auszufüllen. Ausgehend von klassischen Themenbereichen, wie den Stoffeigenschaften oder dem Teilchenmodell, bietet es Ihnen ein Spektrum von Anregungen für einen Unterricht mit Schülerinnen und Schülern verschiedener Lernvoraussetzungen.


Nehring, A. & Lange, D. (2017): Fachdidaktische Perspektiven, Herausgeber der Ausgabe der Zeitschrift für Inklusion mit Hannoveraner Beiträgen zur Lehrerbildung weitere Informationen

In der Ausgabe 3/2017 von Inklusion-Online möchten wir einen vielperspektivischen Blick auf Inklusion werfen. Dazu haben wir KollegInnen verschiedener Disziplinen der LehrerInnenbildung versammelt und sie gebeten, das Themenfeld Inklusion aus der Sicht des spezifischen Diskurses ihrer Fachdisziplin sowie ihrer eigenen inklusionsspezifischen Zugänge zu werfen. Die Beiträge stehen im Kontext des Promotionsprogramm „Didaktische Forschung“ an der Leibniz Universität Hannover, in dessen Rahmen StipendiatInnen und Kollegmitglieder zu gesellschaftlichen Herausforderungen von Teilhabe, Diversität und Partizipation im Kontext von „Citizenship in inklusiven Gesellschaften“ arbeiten. So kann multiperspektivisch ein Verständnis von Inklusion als disziplinenspezifische und -übergreifende Chance, Herausforderung und Entwicklung in Schule und Bildung herausgearbeitet werden.



Journalbeiträge

Nehring, A. & Busch, S. (2019): Setting Up Chemistry Demonstrations According to the Left-to-Right Principle: An Eye-Movement-Pattern-Based Analysis, Journal of Chemical Education.
DOI: 10.1021/acs.jchemed.9b00102

Dass Experimente einem Ablauf von links nach rechts entsprechenden Aufbau entsprechen sollen, ist häufiger Gegenstand der Ausbildung von angehenden Chemielehrkräften in Deutschland. Gegenstand dieser Studie ist die Frage, ob empirische Daten über die Blickprozesse von Schülerinnen und Schülern diese Annahmen stützen oder nicht. Dazu wurden mit einem Eye-Tracker die Blickbewegungen von 140 Schülerinnen und Schülern aufgezeichnet und analysiert. Wenngleich die Ergebnisse das Gestaltgesetz bestätigen, wird in differenzierten Analysen deutlich, dass dies vor allem an der Abnahme von Blickbewegungen liegt, die dem inhaltlichen Aufbau widersprechen.


Menthe, J., Nehring, A. & Rehm, M.  (2019): Erfolgreich kommunizieren und verstehen im Chemieunterricht., Naturwissenschaften Im Unterricht - Chemie, 174, 2–9

Erfolgreich kommunizieren und verstehen im Chemieunterricht.


Nehring, A. & Lüttgens, U.  (2019): Die Tagungsmethode. Kommunikationskompetenz und Nature-of-Science-Konzepte handlungs- und problemorientiert fördern., Naturwissenschaften Im Unterricht - Chemie2, 174, 14–19.

Am Beispiel der Säure-Base-Chemie stellt vorliegende Beitrag die sog. „Tagungsmethode“ vor, mit der Ziele der Kommunikationskompetenz im Chemieunterricht adressiert werden können. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln dabei selbstständig ein Experiment zur qualitativen Bestimmung starker und schwacher Säuren, führen es durch und werten in es Protokollen aus. Auf dieser Grundlage bereiten Sie einen kurzen Fachvortrag über ihre Ansätze vor, den sie auf einer fiktiven Tagung vor dem Fachpublikum ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler halten. Diese beurteilen die fachliche Korrektheit aber vor allem auch die Validität des Vorgehens und Vergleichen die präsentieren „Forschungen“ mit ihren eigenen Ansätzen und Ergebnissen. Im Sinne einer wissenschaftlichen Tagung verteidigen die präsentierenden Schülerinnen und Schüler Ihr Vorgehen und legen dar, welche Gründe für die Validität ihrer Ergebnisse sprechen. Das Plenum ist aufgefordert, kritische Fragen zu stellen. Dabei werden Kriterien zur Kommunikation und Beurteilung von Forschungsansätzen generiert, die dann im Plenum gesammelt und verglichen werden können.


Nehring, A. (2019): Naïve and Informed Views on the Nature of Scientific Inquiry in Large Scale Assessments: Two Sides of the Same Coin or Different Currencies?, Journal of Research in Science Teaching. weitere Informationen


Sieve, B. & Hilker, F. (2019): Wie sag ich's meinem Kinde - die Tücken der chemischen Fachsprache, NiU-Chemie, Heft 173, S. 2 - 9 weitere Informationen

Die sichere Anwendung der Fachsprache der Chemie stellt für viele Lernende eine nur schwer zu überwindende Hürde dar. Für die nachhaltige Vermittlung von Chemie und für eine Kommunikation über Chemie auf höherem Niveau ist die Verwendung der Fachsprache jedoch unerlässlich: Nur, wenn Lernende und Lehrende möglichst exakt das benennen (können), was sie meinen, besteht die Chance für alle, die gemachten Aussagen inhaltlich für sich selbst lernwirksam werden zu lassen. Doch wie kann die Begriffsbildung und das Fachsprachenlernen konkret im Unterricht unterstützt werden? Der Beitrag will hierzu Hilfen geben und spannt den Bogen von den Herausforderungen der chemischen Fach- und Symbolsprache über Theorien zur Begriffsbildung hin zu methodischen Hinweisen zur Stützung des Fachsprachenerwerbs. Der zentrale Leitgedanke ist dabei, dass man als Lehrkraft erst sprachsensibel agieren kann, wenn man selbst in Bezug auf die Verwendung der chemischen Fachsprache sattelfest und hinreichend sensibilisiert ist. 


Sieve, B. (2019): Modellversuch zum Nassspinnverfahren, NiU-Chemie, Heft 172, S. 49f.

Es wird ein Modellversuch zum Nassspinnverfahren beschrieben, mit dem beispielsweise halbsynthetische Cellulosefasern wie Viskosefasern oder Lyocellfasern technisch hergestellt werden. Im Versuch wird das Prinzip des Verfahrens mithilfe eines gefärbten Natriumalginat-Sols veranschaulicht. 


Sieve, B. (2019): Recycling von PET-Flaschen durch Verseifung, NiU-Chemie, Heft 172, S. 49f.

Das Recycling von PET wird häufig als Musterbeispiel für die Wiederverwendbarkeit sortenreiner Kunststoffe vorgestellt. Im Beitrag wird ein Modellversuch zum rohstofflichen Recycling von PET durch Verseifung dargestellt. Das alkoholische Verseifungsprodukt wird im Anschluss an die Reaktion nachgewiesen.


Sommer, K., Seilnacht, Th., Rehm, M., Venke, S., Wlotzka, P., Sieve, B. & Parchmann, I. (2019): Metalle auf Dekoperlen, Titan in Zahnpasta und Natrium im Essen. Chemische Elemente in Supermarkt und Co., NiU-Chemie, Heft 170, S. 20-31

Auf chemische Elemente stoßen wir bei öffentlichen Experimentierveranstaltungen genauso wie beim Gang durch den Supermarkt. Dieser Artikel liefert Anregungen für den Unterricht zu Metallen in Metallic-Produkten, Elementen in Alltagsprodukten (Wandfarbe, Zahnpasta, Mettwurst ...), für eine Auseinandersetzung mit Angaben auf Produkten (Natrium im Essen?!) und zu der Geschichte eines Alltagsproduktes dank chemischer Elemente (Vom Feuer bis zu LEDs) - also ein bunter Reigen durch ausgewählte Elemente des PSE.


Sieve, B. & Wlotzka, P. (2019): Wozu dient das Periodensystem? Spiralcurriculare Einführung des PSE – eine Ideensammlung., NiU-Chemie, Heft 170, S. 2-11

Das Periodensystem ist wohl das zentrale Werkzeug des Chemieunterrichts, denn es verknüpft die beobachtbaren Eigenschaften der Elemente mit dem Aufbau ihrer Atome. Wäre es vor diesem Hintergrund nicht angemessen, das Periodensystem als ständigen Begleiter im Chemieunterricht zu nutzen anstatt es quasi als ganzen Block abzuarbeiten? In diesem Sinne schlagen die Autoren einen Weg vor, wie das Periodensystem in der Sekundarstufe I spiralcurricular mit Beginn des Chemieunterrichts erarbeitet werden und dabei nach und nach in der Erklärungsmächtigkeit wachsen kann.


Sieve, B. (2019): Mit Stop-Motion-Videos die Ablenkung eines Wasserstrahls modellieren, NiU-Chemie, Heft 169, S. 48f.

Der Versuch "Ablenkung eines Wasserstrahls durch Triboelektrizität" gehört zu den Standardversuchen, wenn es um die Ableitung der Dipoleigenschaften von Wasser-Molekülen geht. Für die Modellierung der Vorgänge auf der Teilchenebene eignet sich das Anfertigen von Stop-Motion-Videos durch die Lernenden. Dies wird im Beitrag erläutert. 


Sieve, B. (2019): Leitfähigkeit von Salzschmelzen mit eutektischen Gemischen, NiU-Chemie, Heft 169, S. 48f.

Es wird ein Experiment zur Prüfung der elektrischen Leitfähigkeit von festen Salzen und von Salzschmelzen dargestellt. Als Probe kommen verschiedene Salzmischungen mit vergleichsweise niedrigen Schmelztemperaturen zum Einsatz, die für Schülergruppenversuche gut geeignet sind. 


Sieve, B. (2019): Aufgabe: Recycling von PET-Getränkeflaschen, NiU-Chemie, Heft 169, S. 46ff.

Es wird eine experimentelle Klausuraufgabe für die Sek. II vorgestellt, in der am Kontext des PET-Recyclings die Formen des Kunststoffrecyclings diskutiert und Überlegungen zur Erhöhung des Rezyklatanteils im Rahmen des bottle-to-bottle-Verfahrens angestellt werden. Veresterung und Verseifung sind weitere Inhaltsbereiche, die abgeprüft werden.  


Sieve, B. (2019): Drum prüfe, wer sich ewig bindet ... Bindungen und Wechselwirkungen fachlich und didaktisch betrachtet, NiU-Chemie, Heft 169, Januar 2019, S. 2-7

Der Basisartikel führt in das Themenfeld chemischer Bindungen ein und beleuchtet dabei die fachliche und die didaktische Sichtweise. Es wird diskutiert, ob und wann die klassische Trennung nach den drei Bindungstypen sowie zwischen den "echten" Bindungen und den Wechselwirkungen zwischen Teilchen im Chemieunterricht Sinn macht. Ferner werden typische Lernhemmnisse sowie Hinweise zur Gestaltung von Chemieunterricht rund um das Thema Bindungen und Wechselwirkungen vermittelt.


Schwichow, M., & Nehring, A. (2018): Variablenkontrolle beim Experimentieren in Biologie, Chemie und Physik: Höhere Kompetenzausprägungen bei der Anwendung der Variablenkontrollstrategie durch höheres Fachwissen? Empirische Belege aus zwei Studien, Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften weitere Informationen
DOI: 10.1007/s40573-018-0085-8

Kompetenzen zur Anwendung der Variablenkontrollstrategie beim Experimentieren sind ein zentraler Teil des Kompetenzbereichs Erkenntnisgewinnung. Auch wenn die Beschreibung von Kompetenzen als übertragbare, in variablen Situationen anwendbare Fähigkeiten und Fertigkeiten, eine klare Abgrenzung zwischen Kompetenzen und situationsspezifischem Fachwissen nahelegt, wird die Rolle, die das Fachwissen für die Ausprägung, Erfassung und Förderung von Kompetenzen spielt, durchaus unterschiedlich bewertet. In diesem Artikel werten wir zwei Querschnittsdatensätze mit vergleichbaren Strukturgleichungsmodellen aus und zeigen auf, welche Bedeutung das Wissen für die Ausprägung von Kompetenzen haben kann.


Sieve, B. & Hilker, F. (2018): Intelligentes Üben = Üben mit Konzept., NiU-Chemie, Heft 167, S. 2-8

Der Basisartikel zum gleichnamigen Themenheft erläutert die Kennzeichen intelligenter Übungsformate im Gegensatz zu klassischen Übungsaufgaben und liefert verschiedene Beispiele, wie Üben im Chemieunterricht so gestaltet werden kann, dass Üben kein stereotypes Wiederholen von Fachbegriffen und von Arbeitsroutinen bleibt. 


Mielke, C. & Sieve, B. (2018): Individuell und selbstbestimmt Üben: Differenzierung durch Lernkarten., NiU-Chemie, Heft 167, S. 14-18

Das Üben mit Karteikartensystemen gehört zu den klassischen Übungsformaten. Doch nur selten ist dieses Werkzeug in ein intelligentes Übungsformat eingebunden. Im Beitrag wird ein karteikartenbasiertes Übungsformat vorgestellt, in dem die Lernenden regelmäßig, selbstbestimmt und mit Blick auf eine transparente Lernprogression üben können. Entwickelt und erprobt wurde das Karteikartensystem für den Beginn der Klasse 10, in dem an zentrale Inhalte zur Stöchiometrie und den im Unterricht behandelten Modellen angeknüpft werden soll.  


Sieve, B. (2018): Üben mit digitalen Karteikartensystemen., NiU-Chemie, Heft 167, S. 30-33

Zum Üben muss man nicht nur analoge Karteikartensysteme nutzen, Apps wie BrainYoo und das webbasierte Quizlet erleichtern das Erstellen und das Lernen mit digitalen Karteikarten. Je nach Lernstand werden über die Apps zu lernende Karten ausgewählt. Auch das Teilen von Kartenkartenstapeln mit der Klasse ich möglich. Am Beispiel Säure-Base-Reaktionen wird die Nutzung der digitalen Karteikartenlernprogramme vorgestellt.


Heeg, J., Steinich, R. & Hundertmark, S. (2018): Stolpersteine auf dem Weg zum chemischen Gleichgewicht, Unterricht Chemie, Heft 166, S. 32f

Das chemische Gleichgewicht ist eines der zentralen Themenbereiche des Chemieunterrichts. Jedoch zeigen zahlreiche Studien auf, dass Lernende Schwierigkeiten beim Erlernen der zugrundeliegenden Konzepte haben und ihre alltäglichen Vorstellungen auch nach dem Unterricht weiter verwenden. Diese Schwierigkeiten können u.a. durch uneinheitlich verwendete fachsprachliche Formulierungen in Schul- und Fachbüchern entstehen. Der Artikel zeigt exemplarische Möglichkeiten auf, alltägliche Vorstellungen zu ermitteln, Stolpersteine in Schul- und Fachbücher zu identifizieren sowie auf diesen Erkenntnissen aufzubauen, um Schülerinnen und Schüler beim Erlernen des chemischen Gleichgewichts passgenau zu unterstützen.


Nehring, A. & Busch, S. (2018): Chemistry Demonstrations and Visual Attention: Does the Setup Matter? Evidence from a Double-Blinded Eye-Tracking Study, Journal of Chemical Education
DOI: 10.1021/acs.jchemed.8b00133

Seit über 20 Jahren gehören die von SCHMIDKUNZ (1980) formulierten Gestaltgesetze für den Aufbau von Demonstrationsexperimenten zum Kernbestand der fachdidaktischen Ausbildung. Demonstrationsexperimente sollen damit besonders prägnant und wahrnehmungsaktiv in den Unterricht eingebunden werden. Mittels der Methode des Eye-Trackings haben wir diese Gesetze überprüft. Dazu haben wir die Blickpunktbewegungen von 146 Schülerinnen und Schülern aufgezeichnet, die gestaltgesetzkonforme oder -widersprechende Experimente betrachteten. Welche Ergebnisse wir finden konnten, zeigt der Artikel…


Schanze, S., Ulrich, N., Fitz, S. & Braun, R. (2018): Digitale Unterrichtsmaterialien, Schulmanagement-Handbuch 1/2018 (Schule 4.0 – Zukunftstrends, Rahmenbedingungen, Praxisbeispiele) weitere Informationen

In diesem Beitrag geht es um die Themen:

Digitale Unterrichtsmaterialien der Zukunft und Veränderte Mediennutzung durch digitale Unterrichtsmaterialien


Sieve, B., Mielke, C. & Kremer, K. (2018): Chemie in biologischen Kontexten – eine Bereicherung für den Chemieunterricht?!, NiU-Chemie, Heft 165, S. 2-7

Biologische Kontexte haben im Chemieunterricht eine motivierende Wirkung. Gemäß dem Kontextgedanken „Chemie in uns, Chemie an uns, Chemie um uns herum“ tragen sie dazu bei, dass Schülerinnen und Schüler im Chemieunterricht eine unmittelbare Lebensweltnähe erfahren und damit das Gelernte besser auf Ihren Alltag übertragen lernen. Doch welche Schwierigkeiten entstehen für die häufig fachfremde Lehrkraft, wenn sie ihren Chemieunterricht mit Fachübergriff zur Biologie gestalten will? Wie kann auf diese Weise trägem Wissen vorgebeugt werden und vernetzter Wissensaufbau gelingen? Mit diesen Fragen beschäftigt sich der Basisartikel zum gleichnamigen Heft und zeigt auf der Basis erprobter Unterrichtsbausteine auf, dass die moderne Chemie bei der Erkenntnisgewinnung ihre Disziplingrenzen längst hinter sich gelassen hat, wenn es um die Herausforderungen einer nachhaltigen Zukunft geht.


Sieve, B. & Offermann, S. (2018): Fotosynthese chemisch betrachtet – grundlegende chemische Konzepte an einem typisch biologischen Thema vermitteln., NiU-Chemie, Heft 165, S. 34-39

Die Fotosynthese ist ein fundamentaler Stoffwechselprozess, ohne den es das Leben, so wie wir es kennen, nicht gäbe. Im Beitrag werden die Potenziale aufgezeigt, die das Thema Fotosynthese für den Chemieunterricht hat. Ferner werden Experimente und Materialien zur Umsetzung dieses eher im Biologieunterricht zu verortenden Themas für den Chemieunterricht vorgestellt.


Achtermann, K., Behrends, S., Kellner, F. & Sieve, B.  (2018): Deepwater Horizon – Bekämpfung einer Ölpest im Modell., NiU-Chemie, Heft 165, S. 43-45

Die Havarie der Ölplattform Deepwater Horizon war die wohl bisher größte Katastrophe ihrer Art. Im Beitrag wird eine Unterrichtsstunde vorgestellt und kommentiert, in der Lernende unter Anwendung des Wechselwirkungskonzepts die Wirkung der zur Bekämpfung des Öls eingesetzten Detergenziengemische modellieren und beurteilen können.


Sieve, B. (2018): Nitrate und Phosphate im Viehstallputz., NiU-Chemie, Heft 165, S.48f.

Es werden zwei Versuche vorgestellt, mit denen man Nitrat- und Phosphat-Ionen im Kalkputz von Viehställen qualitativ nachweisen kann. Die Versuche können in die experimentelle Erarbeitung des Stickstoff- und des Phosphor-Atom-Kreislaufs eingebunden werden.


Sieve, B.F. (2018): Säuren - Funktion und Konzentration, NiU-Chemie, Heft 164, S. 46ff.

Es werden Aufgaben für die Sek. II vorgestellt, in denen die Funktionalität von Säuren und sauren Lösungen in Abhängigkeit von der Art der Säure und der Konzentration der sauren Lösung erarbeitet werden kann. Die Aufgaben eignen sich für Klausuren, können aber auch in einer Dekontextualisierungsphase zum Wissenstransfer eingesetzt werden.


Tschech, P.I., Ulrich, N. & Sieve, B. (2018): Digitale Wettbewerbe - Gamification im Chemieunterricht, Unterricht Chemie, Heft 163, S. 24-27

Digitale Abenteuer zu durchlaufen, Punkte als Belohnung zu sammeln, sich mit sich selbst und anderen zu messen – allein oder im Team. All dies macht den Reiz wettbewerbsorientierter, digitaler Spiele aus. Eine einfache Möglichkeit zur Erstellung einer wettbewerbsorientierten Wissensabfrage bietet Kahoot, das ein kostenloses Tool für Multiple-Choice-Aufgaben (MC) und Sortieraufgaben bietet. Die Erstellung eines Quiz ist einfach und schnell, sodass sich das Lernspiel einfach in den Unterricht integrieren lässt. Ferner wird eine Lernspielumgebung zum Teilchenmodell unter Nutzung von QuesTanja vorgestellt. 


Sieve, B. & Wlotzka, P. (2018): Spielend Lernen – lernend Spielen: Warum Spielen im Chemieunterricht Sinn macht, Unterricht Chemie, Heft 163, S. 2-6 weitere Informationen

Chemie vermitteln und Chemie lernen und das Spiel als didaktisches und methodisches Werkzeug nutzen. Im Chemieunterricht zu spielen, meint mehr als das reine Üben mit spielerischer Note. Der Basisartikel stellt die Charakteristika von Spielen vor und leitet daraus dann Chancen für das Lernen mit Spielen im Chemieunterricht ab. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf digitalen Spielen. 


Nehring, A., Sieve, B. & Werning, R (2017): Inklusion im Chemieunterricht. Ein Schreibgespräch zwischen Unterrichtspraktiker, Chemiedidaktiker und Sonderpädagoge, Naturwissenschaften Im Unterricht - Chemie, 162, 2–5

Der Basisartikel beleuchtet das weite Feld der Inklusion aus sonderpädagogischer und chemiedidaktischer sowie unterrichts- praktischer Perspektive. In dem Schreibgespräch werden zu- nächst zentrale Aspekte des inklusiven Unterrichts vorgestellt, bevor dann auf die spezifischen Handlungsfelder und Herausfor- derungen für den Chemieunterricht eingegangen wird.


Nehring, A., Springfeld, H., & Taubert, C. (2017): Die Gestaltgesetze für Demonstrationsexperimente unter der Lupe: ein Forschungsbericht, MNU Journal, 6(2017), 422–427

Seit über 20 Jahren gehören die von SCHMIDKUNZ (1980) formulierten Gestaltgesetze für den Aufbau von Demonstrationsexpe- rimenten zum Kernbestand der fachdidaktischen Ausbildung. Demonstrationsexperimente sollen damit besonders prägnant und wahrnehmungsaktiv in den Unterricht eingebunden werden. Mittels der noch neuartigen Methode des Eye-Trackings können die Gesetze genauer auf ihre Gültigkeit überprüft werden als es bisher möglich war − wie das geht, zeigen wir in diesem Beitrag.


Walkowiak, M. & Nehring, A. (2017): Eine inklusive Lernumgebung ist nicht genug: Fachspezifik, Theoretisierung und inklusive Unterrichtsentwicklung in den Naturwissenschaftsdidaktiken, Zeitschrift Für Inklusion, 3-2017 weitere Informationen

Der vorliegende Beitrag skizziert Problemstellungen des Diskurses um Inklusion innerhalb der Naturwissenschaftsdidaktik. Dabei werden sowohl theoretische Konzeptionen um den Inklusionsbegriff und zum Umgang mitselbigen in der Didaktik diskutiert als auch aktuelle Forschungs- und unterrichtspraktische Entwicklungsvorhaben aufgezeigt. Es zeigt sich, dass zahlreiche Elemente naturwissenschaftsdidaktischer Theorien und unterrichtsrelevanter Entwicklungen geeignet sind, die Herausforderungen inklusiven naturwissenschaftlichen Lernens zu fokussieren. Desiderate in den Bereichen der Forschungsmethodik (z. B. inklusiv geprägte Assessments für Lernumgebungen) und der Implementation in die Praxis werden benannt und diskutiert.


Sieve, B.F., Taubert, Ch. & Taubert, R. (2017): Sicherer Umgang mit Kanülen - von Erfahrungen zu Evidenzen, Chemkon, 04/2017
DOI: 10.1002/ckon.201710310

Medizintechnische Geräte gehören mittlerweile an vielen Schulen zum experimentellen Repertoire. Von den dabei verwendeten spitzen Kanülen geht jedoch ein nicht zu vernachlässigendes Verletzungsrisiko aus, weshalb in der Experimentierliteratur verschiedene und allesamt auf persönlichen Erfahrungen beruhende Empfehlungen zur „Entschärfung“ von Kanülen existieren. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer reproduzierbaren Testung des Gefährdungspotentials von auf verschiedene Weise abgestumpften Kanülen in Bezug auf Stich- und Schnitt- bzw. Rissverletzungen vorgestellt. Aus den Ergebnissen werden evidenzbasierte Empfehlungen für die Nutzung von Kanülen im Chemieunterricht abgeleitet.


Sieve, B.F. (2017): Gewinnung von Garkupfer aus Elektroschrott, Unterricht Chemie, Heft 161, S. 49f.

Im Beitrag wird die Herstellung von Garkupfer aus zerkleinerten Platinen und anderen elektronischen Bauteilen unter Nutzung eines Oxireiniger-Hochofens vorgestellt. Das Garkupfer lässt sich anschließend durch eine elektrolytische Kupferraffination aufreinigen.


Thomas, J., Struckmeier, S. & Sieve, B.F. (2017): „Molekulares Sieben 2.0“ – vom Kontinuum zum Diskontinuum mit molekularer Küche, CHEMKON, 3/2017
DOI: 10.1002/ckon.201710306

Ein bewährter experimenteller Zugang zum diskontinuierlichen Aufbau der Materie stellt der Versuch zum „Molekularen Sieben“ dar. In diesem Beitrag wird das „Molekulare Sieben“ mit gefärbten Alginatperlen vorgestellt. Dieses einfache und anschauliche Experiment wurde in mehreren 5. und 6. Klassen an niedersächsischen Gymnasien und Gesamtschulen zur Hinführung zum Teilchenmodell erprobt. Die Experimente eignen sich auch zur Modellierung der Stechapfelform von roten Blutkörperchen in hypertoner Lösung.


Sieve, B.F., Graulich, N., Caspari, I. & Bittorf, R.M (2017): Chemische Vorgänge als Prozesse erfassen, NiU-Chemie, Heft 160, S. 2-7

Chemische Reaktionen, Aggregatzustandsänderungen, das Lösen von Salzen und die dabei ablaufende Diffusion der Stoffe und Teilchen – all dies sind Inhalte des Chemieunterrichts, die ein Prozessdenken seitens der Schülerinnen und Schüler erfordern. Studien belegen Lernschwierigkeiten, die Dynamik der Chemie – und auch der Physik – zu erfassen. Meist werden die o.g. Vorgänge überwiegend vom Anfangs- und Endzustand her und damit als statisch betrachtet. Um das Prozessdenken bereits im Chemieunterricht der Sek. I zu schulen und nicht erst in der Sek. II, wo Gleichgewichtsbetrachtungen und Reaktionsmechanismen dies einfordern, müssen die Prozesse klar in den Blick genommen werden. Im Basisartikel zum Themenheft werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie man das Prozessdenken im Unterricht fördern kann.


Bittorf, R.M., Hallier, S., Busch, S. & Sieve, B.F. (2017): Modellieren mit Linsen und Kichererbsen Diffusionsvorgänge auf der Teilchenebene visualisieren, NiU-Chemie, Heft 160, S. 12-15

Es wird ein Modellexperiment vorgestellt, mit dem die Vorgänge beim molekularen Sieben sowie bei der Osmose mithilfe von Erbsen und Linsen modelliert werden können. Quantitative Betrachtungen legen den Fokus auf die Diffusion der Wasser-Moleküle.


Bittorf, R.M. & Sieve, B.F. (2017): Wahrscheinlichkeit und die radikalische Substitution. Ein Modellexperiment zur Erklärung des Reaktionsmechanismus, NiU-Chemie, Heft 160, S. 39-41

Im Beitrag wird ein Modellexperiment vorgestellt, mit dem der Verlauf der radikalischen Substitution von Halogenen an Alkane erfasst werden kann. Stoßwahrscheinlichkeiten helfen dabei, das Wesen des Mechanismus zu erfassen. 


Mielke, C., Krömer, M. & Sieve, B.F.  (2017): Knete, Legosteine und Co. – Prozessdenken mit Spielzeug fördern, NiU-Chemie, Heft 160, S. 47/48

Spielwaren wie Knete, Murmeln oder Legosteine und auch Haushaltsutensilien wie Zahnstocher oder Trinkhalme können helfen, die bei chemischen Reaktionen auf der Teilchenebene ablaufenden Prozesse zu modellieren und im Wortsinn zu begreifen. Im Artikel werden erprobte Beispiele vorgestellt. 


Hundertmark, S. & Schanze, S. (2017): Was wird bei Verbrennungen vernichtet? Von einem Alltagsphänomen zum Konzept der chemischen Reaktion, NiU-Chemie, Heft 159, S. 19-25

 

Mit dem Begriff „Verbrennung“ ist häufig die Vorstellung verbunden, dass etwas vernichtet wird. Diese oder ähnliche Vorstellungen sind auch bei Schülerinnen und Schülern präsent und deuten auf mögliche Schwierigkeiten bei der Einführung des Verbrennungskonzepts hin. Der unterrichtspraktische Beitrag befasst sich mit den potenziellen Schwierigkeiten eines nicht konsequent eingeführten Verbrennungskonzepts und präsentiert Unterrichtsanlässe, die Möglichkeiten bieten, diesen Schwierigkeiten entgegenzuwirken. 


Nehring, A., Wegner, N., & Lüttgens, U. (2017): Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen fördern. Kompetenzorientierte Experimente zur Reaktion von Säuren mit Metallen, NiU - Chemie, (158), 24–29

Die gezielte Förderung von Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung durch Versuche, Experimente und Modelle stellt eine ständige Herausforderung im Chemieunterricht dar. Ziel des Beitrags ist es, die Kernideen verschiedener naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen exemplarisch anhand dreier Variationen einer Aufgabenstellung darzustellen und zu erläutern, wie verschiedene Arbeitsweisen die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzen können, unterschiedliche Fragestellungen innerhalb eines Themenfeldes zu beantworten.


Arndt, A., Nehring, A., Schiedek, K., Schiedek, S., Schomaker, C., & Werning, R. (2017): Sonderpädagogisches und gymnasiales Lehramt in Kooperation?, journal für lehrerInnenbildung, 1(2017), 26–30

Für das Gelingen von inklusivem Unterricht gilt das Arbeiten im Team als eine unabdingbare Voraussetzung und zugleich selbst voraussetzungsvoll (vgl. Lütje-Klose & Urban, 2014, S. 112). Die von der Hochschulrektorenkonferenz und der Kultusministerkonferenz ausgehend von einer Tagung im Rahmen einer gemeinsamen Empfehlung geforderte „Kooperation und Kommunikation der Lehrkräfte verschiedener Lehrämter“ (KMK & HRK, 2015, S. 2) wirft damit Fragen der Einführung von Lehrformaten zur Kooperation in der universitären Lehrerbildung auf. Dieser Beitrag fokussiert fachspezifische Anforderungen der unterrichtsbezogenen Kooperation von Lehrkräften und damit die fachdidaktischen Anteile. Hierzu berichten wir von zwei Pilotprojekten an der Leibniz Universität Hannover zur Kooperation von Studierenden des Lehramts an Gymnasien und des Lehramts für Sonderpädagogik, bezogen auf den inklusiven Sport- bzw. Chemieunterricht.


Sieve, B.F. (2017): Mit Zeitlupenaufnahmen chemischen Phänomenen auf die Spur kommen, Chemie & Schule, Jg. 31, Heft 4, S. 5-9

Zeitlupenfilme entschleunigen zu schnelle Phänomene und ermöglichen so zusätzliche Beobachtungen, die uns und den Lernenden ohne dieses Medium verborgen geblieben wären. Sinnvoll eingesetzt können diese Filme dazu beitragen, ein tieferes Verständnis für chemische Phänomene zu erzielen. An verschiedenen Beispielen einfacher Experimente wird aufgezeigt, wie Zeitlupenfilme im Sinne der Sachfilmerschließung unter Nutzung weiterer digitaler Geräte wie interaktiven Whiteboards oder den Notebooks oder Tablets der Lernenden im Unterricht ausgewertet werden können.

Dieser Beitrag wurde mit dem Literaturpreis des VCÖ ausgezeichnet
(Kategorie: Innovationen für den Chemieunterricht)


Sieve, B.F. (2017): Die unbeliebten Gasgesetze – heute noch ein Muss?!! Gasgesetze belegen durch Experimente mit Kunststoffspritzen, Unterricht Chemie, Heft 157, S. 33-37

Das Thema Gase hat im Unterricht verschiedenste fachliche und fachdidaktische Facetten. Eng verknüpft mit Gasen sind stets die Größen Druck und Volumen sowie deren Abhängigkeit von der Temperatur der Gase. Und damit ist man schon bei den häufig im Chemieunterricht eher ungeliebten Gasgesetzen. In diesem Beitrag wird herausgestellt, welche Potenziale das Thema Gasgesetze in sich birgt und welche einfachen Mathematisierungsprozesse man sich bei diesem Beispiel für die Beschreibung der Welt zunutze machen kann. Gleichzeitig wird die Notwendigkeit einer sachgerechten Veranschaulichung der Gase auf der Teilchenebene vermittelt. In der Online-Ergänzung sind Experimentieranleitungen zur Ableitung der Gasgesetze aus experimentellen Daten aufgeführt.


de Iuliis, L., Lehmann, P. & Sieve, B.F. (2017): Ethin aus Calciumcarbid und Oxidation von Ethin an Kupferoxid, Unterricht Chemie, Heft 157, S. 49f.

Es werden Experimente zur Herstellung sowie zur qualitativen und quantitativen Elementaranalyse von Ethin beschrieben. Nach der Herstellung des "unbekannten Gases" (Ethin) kann die Molekülformel des Gases unter Anwendung des Gesetzes von Avogadro experimentell ermittelt werden.


Böhm, D., Rinke, M.T., Struckmeier, S. & Sieve, B. (2016): Heidelbeeren, Curry & Co. Indikatoren aus der Natur, NiU-Chemie, Heft 155, S. 10-14

Säure-Base-Indikatoren aus Rotkohlsaft oder Radieschenschalen sind mittlerweile im Chemieunterricht geläufig. In dem Beitrag werden verschiedene weitere Beispiele für aus Lebensmitteln gewonnene Indikatoren vorgestellt - zum einen Extrakte aus anthocyanhaltigen Früchten und Blüten, zum anderen aus Gewürzen und Süßwaren isoliertes Curcumin. Die Indikatoren werden auf ihre Potentiale zur Bestimmung von pH-Werten analysiert.


Fechner, S., Dettweiler, Y., Sieve, B., Ulrich, N., Böhm, D. & Schanze, S. (2016): Egg-races als gesellschaftsfähige naturwissenschaftliche Wettbewerbe für jedermann?, CHEMKON, Heft 2, S. 71-78
DOI: 10.1002/ckon.201610270

Seit seiner Einführung durch die BBC-Fernsehserie „The Great Egg-Race“ hat die Aktivität des „egg-racing“ als Methodenwerkzeug in den Naturwissenschaften stark an Bedeutung gewonnen. Besonders der mit der Aktivität verbundene Spaß an der Sache in Kombination mit Elementen des forschenden Lernens wird als relevanter Zugang zu naturwissenschaftlichem Wissen angeführt. Anhand einer wettbewerbsorientierten Fragestellung bekommen Lernende die Möglichkeit, verschiedene Lösungswege experimentell zu erproben, um eine möglichst ideale Lösung zu erarbeiten. In diesem Beitrag wird die ursprüngliche Idee des egg-race als gesellschaftliche Unterhaltung aufgegriffen und weiterentwickelt, indem ein motivierender Zugang zur Chemie als Naturwissenschaft „für jedermann“ geschaffen wird. Eine anschließende Evaluation zeigt Faktoren auf, die während der Bearbeitung als erfolgversprechend wahrgenommen werden. Somit können Leitlinien zur Durchführung von egg-races auf gesellschaftlichen Veranstaltungen formuliert werden.


Sieve, B. (2016): Ergänzung zum Beitrag Untersuchung der Inhaltsstoffe eines Lithium-Ionen-Akkus einer E-Shisha, CHEMKON, Heft 4, S. 191f.
DOI: 10.1002/ckon.201610284

In diesem Beitrag werden wichtige Sicherheitshinweise für die sachgerechte und gefahrenminimierte Untersuchung von Einweg-E-Shishas vorgestellt. Speziell der Umgang mit dem in allen Lithium-Ionen-Akkus bzw. -Batterien enthaltenen Lithiumhexafluorophosphats wird diskutiert.


Meier, M., Ulrich, N., Assent, R., Richter, J., Schanze, S., Schaub, D., Scheiter, K. & Weiss, S.  (2016): Klicken, Tippen, Wischen - Lernen mit einem digitalen Schulbuch im naturwissenschaftlichen Unterricht , MNU, Heft 5, Jg. 69, S. 417-423

Angesichts der weiter voranschreitenden Digitalisierung im Unterricht der naturwissenschaftlichen Fächer scheinen die klassischen Schulbuchformate ein Auslaufmodell zu sein. In diesem Beitrag werden zwei digitale Schulbücher für die Fächer Chemie und Biologie vorgestellt und Einsatzmöglichkeiten für den Unterricht diskutiert.


Paul, J., Schanze, S. & Groß, G. (2016): Lernwege zum Experimentieren beim Wettbewerb „Jugend forscht“, CHEMKON, Heft 4, 23. Jg. S. 170-180
DOI: 10.1002/ckon.201610277

Fachgemäße Denk- und Arbeitsweisen stehen zunehmend im Zentrum des naturwissenschaftlichen Unterrichts und sind ein wichtiger Bereich fachdidaktischer Forschung. Die erklärte Absicht des Schülerwettbewerbs Jugend forscht ist, solche naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen wie das Experimentieren gezielt zu fördern. Auf der Grundlage von 57 Interviews mit am Wettbewerb teilnehmenden Jugendlichen fasst die vorliegende qualitative Studie die auftretenden Konzepte zum Experimentieren zusammen und leitet aus den Vorstellungsänderungen zugehörige Lernwege ab. Die erhobenen Vorstellungsänderungen führen die teilnehmenden Jugendlichen auf zwei wesentliche Ursachen zurück: (1) Auf die Möglichkeit, sehr nahe am realen naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg zu arbeiten. (2) Auf die vielfältigen Austauschmöglichkeiten, welche eine bewusste Reflexion des eigenen Projekts fördern. Die Befunde legen eine stärkere Verankerung ergebnisoffener Experimente auch im Schulunterricht nahe.


Schanze, S. (2016): Säuren und Basen. Der Säure-Base-Begriff im Spannungs- feld der historischen und fachdidaktischen Entwicklung., NiU-Chemie, Heft 155, S. 2-9

Säuren und Basen sind den Lernenden aus ihrem Alltag bekannt. Das Thema bietet gute kontextorientierte Zugänge zu allen Basiskonzepten der Chemie. Im Verlauf des Chemieunterrichts werden verschiedene Säure-Base-Begriffe verwendet. Der Basisartikel diskutiert die Verwendung der verschiedenen Begriffe und Konzepte und liefert Hinweise für eine konsistente Terminologie.


Sieve, B., Schanze, S. & Stroh, X. (2016): Chlorwasserstoffes und Wasser. Verschiedene Experimente zur Protolyse, NiU-Chemie, Heft 155, S. 30-34

Der klassische Zugang zum Säure-Base-Konzept nach Brönstedt und Lowry erfolgt häufig über das Einleiten von Chlorwasserstoffgas in Wasser. In dem Beitrag werden verschiedene Varianten zur Herstellung von Chlorwasserstoffgas und der anschließenden Reaktion mit Wasser diskutiert. Die Auswertung der Experimente wird beschrieben, wobei mehrere Differenzierungsmöglichkeiten vorgestellt werden. 


Schanze, S. & Sieve, B. (2016): Reaktionen saurer Lösungen mit Kalk und unedlen Metallen Aus dem Blickwinkel verschiedener Säure-Base-Konzepte, NiU-Chemie, Heft 155, S. 38f.

Die Reaktion von sauren Lösungen mit Kalk und mit unedlen Metallen wird häufig als Beispiel für die Eigenschaften saurer Lösungen herangezogen. In dem Beitrag werden die verschiedenen Erklärungsmöglichkeiten diskutiert, die sich aus dem Blickwinkel der verschiedenen Säure-Base-Konzepte ergeben.


Schanze, S. & Heinitz, B. (2016): Säure-Base-Reaktionen endschleunigen. Variationen der Säure-Base-Reaktionen in Petrischalen, NiU-Chemie, Heft 155, S. 44-46

Versuche in Petrischalen sind vorwiegend aus dem Feld der Füllungsreaktionen bekannt. Sie eignen sich jedoch auch für die einfache Darstellung von Säure-Base-Reaktionen. Im Beitrag werden verschiedene Varianten zur Reaktion stark saurer und alkalischer Salze und zur Fällung von Aluminiumhydroxid vorgestellt. 


Sieve, B. & Bittorf, R. (2016): Protonenübertragung oder Elektronenpaarübertragung? Säure-Base-Reaktionen sachgerecht darstellen., NiU-Chemie, Heft 155, S. 47f.

Nach Brönsted ist eine Säure-Base-Reaktion eine Protonenübertragung von einem Protonendonatorteilchen zu einem Protonenakzeptorteilchen. In Schulbüchern wird dieser Vorgang meist mit einem Protonenübertragungspfeil von der Brönstedt-Säure zur Brönstedt-Base gezeichnet. Doch ist diese Darstellungsweise zielführend und anschlussfähig an spätere Darstellungen? In dem Beitrag wird eine eher mechanistische und an die Organische Chemie anschlussfähige Darstellungsweise nach dem EPF diskutiert.


Schanze, S. (2016): Löse- und Wanderungsgeschwindigkeit von Ionen – Petrischalenversuch, NiU-Chemie, Heft 155, S. 49f.

Es wird ein Petrischalenversuch vorgestellt, in dem die Löse- und Wanderungsgeschwindigkeit der Bildung von Silberiodid aus Silbernitrat und Kaliumiodid abgeschätzt werden kann.


Sieve, B. (2016): Dem pH-Wert mit einer Simulation auf die Spur kommen, NiU-Chemie, Heft 155, S. 49f.

Der Beitrag stellt eine frei zugängliche Computersimulation vor, mit der der Zusammenhang zwischen der Konzentration an Hydrogenium-Ionen einer Lösung und dessen pH-Wert abgeleitet werden kann. Vorschläge für den Einsatz der Simulation im Unterricht werden vorgestellt.


Sieve, B. (2016): Untersuchung der Inhaltsstoffe eines Lithium-Ionen-Akkus einer E-Shisha, CHEMKON, Heft 3, S. 141-144
DOI: 10.1002/ckon.201610279

E-Shishas und E-Zigaretten sind in der Kontroverse und bieten einen Zugang für einen experimentell orientierten Chemieunterricht. Es werden Experimente zur Untersuchung eines Lithium-Ionen-Akkus vorgestellt, der aus einer Einweg-E-Shisha stammt. Die beschriebenen Experimente können kontextuell in die Analyse der Funktionsweise von E-Shishas eingebunden werden und verknüpfen klassische Nachweisreaktionen mit dem Thema Elektrochemie.  


Struckmeier, S. & Sieve, B. (2016): Pigmente aus fachlicher und chemiedidaktischer Perspektive, NiU-Chemie, Heft 154, S. 2-9

Die Welt um uns herum ist farbig. Pigmente spielen dabei eine wirtschaftlich gesehen deutlich größere Rolle als Farbstoffe. Im Chemieunterricht werden Pigmente jedoch meist nur am Rande behandelt, obwohl das Thema zahlreiche Anknüpfungspunkte an zu vermittelnde Inhalte und zu entwickelnde Kompetenzen aufweist. Das Themenheft greift dieses Desiderat auf und gibt konkrete Beispiele, wie man Pigmente in einem modernen und an Alltag und Technik orientierten Chemieunterricht integrieren kann. Der Basisartikel liefert dabei wesentliche fachliche und fachdidaktische Argumentationen. 


Springfeld, H., Kopp, T., Sieve, B. & Struckmeier, S. (2016): Mehr als nur bunt: Farbige Pigmente - Struktur und Anwendung von Pigmenten, NiU-Chemie, Heft 154, S. 10-18

In dem Beitrag werden Unterrichtsmaterialien und Experimente vorgestellt, mit denen die grundlegenden Eigenschaften und Anwendungsbereiche von Pigmenten im Chemieunterricht der Sek. II vermittelt werden können. Neben der Unterscheidung von Pigment und Farbstoff stehen die Synthese von organischen und anorganischen Pigmenten sowie die Begründung der Farbigkeit im Sinne des Struktur-Eigenschafts-Konzepts im Mittelpunkt.


Sieve, B., Struckmeier, S. & Winkler, Ch. (2016): Woraus bestehen Tuschkastenpigmente? Chemische Analyse der Pigmente in Tuschkastenfarben, NiU-Chemie, Heft 154, S. 21-29

Die Farbpigmente in einem Wasserfarbkasten bieten einen motivierenden und fachlich ergiebigen Zugang zum Thema Pigmente. Es wird eine Unterrichtsreihe vorgestellt, in der ausgewählte Tuschkastenfarben mit schulgeeigneten Nachweisverfahren analysiert werden. Ausgangspunkt ist ein Beitrag der Stiftung Warentest über das Gefährdungspotenzial von Stoffen in verschiedenen Mal- und Zeichenutensilien.


Struckmeier, S., Böhm, D. & Sieve, B. (2016): Vielseitiges Titandioxid - Herstellung, Eigenschaften und Einsazbereiche von Titandioxid, NiU-Chemie, Heft 154, S. 30-37

Titandioxid ist das mit Abstand am häufigsten in Alltag und Industrie verwendete Pigment. In dem Beitrag werden Materialien für einen experimentell orientierten Chemieunterricht für die Sek. II vorgestellt, die sich für Facharbeiten oder ein Projekt eignen. Die vierfältigen Anwendungsbereiche werden im Experiment nachgestellt und modelliert.


Sieve, B.  (2016): Tattoos – bunt, hip und gefährlich?, NiU-Chemie, Heft 154, S. 46-50

Das Thema Tattoopigmente wurde für eine Chemie-Oberstufenklausur aufgearbeitet. Neben inhaltsbezogenen Kompetenzen werden insbesondere die Kompetenzbereiche Erkenntnisgewinnung (über Nachweisverfahren) und Bewerten (über die Vorgänge beim Entfernen von Tattoos) geprüft. 


Nehring, A., Nowak, K. H., Stiller, J., Upmeier zu Belzen, A. & Tiemann, R. (2016): Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen im Chemieunterricht – eine modellbasierte Videostudie zu Lerngelegenheiten für den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung, Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, S. 1-21
DOI: 10.1007/s40573-016-0043-2

Der Beitrag präsentiert die Anwendung eines fachübergreifenden Kompetenzmodells für den Bereich der Erkenntnisgewinnung zur videobasierten Analyse von Lerngelegenheiten im Chemieunterricht. Das Modell definiert neun Teilkompetenzen, die sich im Sinne eines hypothetisch-deduktiven Vorgehens in die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen „Beobachten, Vergleichen, Ordnen“, „Experimentieren“ und „Modelle nutzen“ strukturieren lassen. In einer Videostudie wurden auf dieser Grundlage 27 Stunden aus den Sekundarstufen I und II wurden somit im Hinblick auf die Art und den Umfang der angebotenen Lerngelegenheiten modellbasiert analysiert und interpretiert. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das theoretisch fachübergreifende Modell grundsätzlich für die Analyse von Chemieunterricht eignet, da Lerngelegenheiten differenziert interpretiert werden können und dabei eine Varianz erzeugt wird, die fachdidaktisch relevante Informationen liefert. Zwar lassen sich Lerngelegenheiten für sämtliche durch das Modell definierten Teilkompetenzen beobachten, die Daten zeigen jedoch auch, dass sich der Umfang der angebotenen Lerngelegenheiten unterscheidet und sich im Mittel eine starke Fokussierung auf einzelne Arbeitsweisen bzw. Teilaspekte des Modells zeigt. Die Untersuchung liefert schließlich Erklärungsansätze für bereits vorliegende Befunde zur Interkorrelation von Teilkompetenzen und zu Gruppenunterschieden in der Kompetenzausprägung von Schülerinnen und Schülern.


Sieve, B. (2016): Aha-Effekte erzielen durch den Einsatz von Bildern und Videos, NiU-Chemie, Heft 153, S. 46f.

Viele Experimente verlaufen für unser Auge zu schnell, als dass der Prozess genauer betrachtet werden kann. Solche Vorgänge können mit einer Digitalkamera oder einem Smartphone mit Zeitlupenfunktion oder aber auch einer einfachen Wärmebildkamera aufgenommen werden. Diese Videos und Bilder können dann bei der Auswertung des Experiments vertiefte Einsichten in das dargestellte Phänomen liefern. 


Sieve, B., Kremer, K. & Bahnemann, D. (2016): Materialien für die Zukunft. Ein Überblick über die aktuelle Anwendungsforschung zu modernen Materialien, Unterricht Chemie, Heft 152, S. 2-6

Moderne Materialialien prägen heutzutage unseren Alltag. Stichworte wie strategische Metalle, nanoskalierte Werkstoffe und auch Funktionswerkstoffe und deren Bedeutung für Zukunftstechnologien werden in den Medien häufig mit modernen Materialien assoziiert, ebenso wie die Begrenztheit bestimmter Ressourcen sowie die Forderung nach ihrer nachhaltigen Nutzung. Der Basisartikel gibt einen exemplarischen Überblick über die Vielfalt moderner Materialien und ordnet sie verschiedenen Kategorien zu. 


Kremer, K., Sieve, B. & Parchmann, I. (2016): Aus der Forschung in den Unterricht. Potenziale für die Vermittlung von Struktur-Eigenschafts-Denken, Unterricht Chemie, Heft 152, S. 7-11

Moderne Materialien bieten zahlreiche Anknüpfungspunkte und kontextuelle Zugänge für einen alltags- und kompetenzorientierten Chemieunterricht. Dabei liegt der Schwerpunkt in der Sekundarstufe I auf den Stoffeigenschaften bestimmter Materialien, während in der Sekundarstufe II die Betrachtung verschiedener Systemebenen zur Deutung von Stoff-Eigenschafts-Beziehungen im Mittelpunkt steht. Ein dritter Zugang beleuchtet die Besonderheiten moderner Materialien und Werkstoffe über die Klassifizierung nach den jeweiligen Herstellungsstrategien. 


Struckmeier, S. & Sieve, B. (2016): Vom Friesennerz bis zur atmungsaktiven Jacke. Textilien mit Funktion, Unterricht Chemie, Heft 152, S. 12-17

Outdoor-Jacken sollen schön warm halten, vor Nässe schützen und gleichzeitig atmungsaktiv sein. In diesem unterrichtspraktischen Beitrag werden verschiedene Experimente und eine Lernkartei vorgestellt, mit der das Thema Funktionstextilien in den Chemieunterricht der Sekundarstufe II integriert werden kann. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erarbeitung der verschiedenen Methoden und Strategien zur Herstellung wetterfester Klei- dung. Die Materialien können auch für das Erstellen von Facharbeiten verwendet werden.


Nehring, A. & Walkowiak, M. (2016): Ein pH-Meter für den Chemieunterricht selbst anfertigen und programmieren, Praxis der Naturwissenschaften Chemie in der Schule, Heft 2, Jahrgang 65, S. 39-42

In dem Beitrag wird vermittelt, wie man ein Anzeigegerät für ein pH-Meter mit der Open Source App Aquino Nano anfertigen kann, um anschließend Messdaten auszulesen und mithilfe eines Rechners zu verarbeiten. 


Sieve, B., Friege, G. & Klappauf, I. (2016): Interaktive Whiteboards im Physikunterricht - Potenziale und Hürden, Unterricht Physik, Heft 151, S. 2-7

Interaktive Whiteboards (IWB) sind mittlerweile in vielen Physikräumen installiert. Doch häufig fehlen Ideen und Materialien, wie man dieses Werkzeug mit Mehrwert für die Vermittlung von Physik einsetzen kann. Im Basisartikel zum Themenheft werden didaktisch-methodische Potenziale dieser Technologie für den Physikunterricht aufgezeigt und Empfehlungen für die erfolgreiche Implementation in den täglichen Unterricht gegeben. 


Friege, G. & Sieve, B. (2016): Werkzeuge für das Interaktive Whiteboard - ein Überblick, Unterricht Physik, Heft 151, S. 8-11

Das Interaktive Whiteboard für sich allein ist – überspitzt betrachtet – nicht sehr viel mehr als eine normale Tafel bzw. Projektionsfläche mit einigen netten Zusatzfunktionen. Erst im Kanon mit weiteren digitalen Geräten und entsprechender Software wird der Mehrwert dieses Mediums im naturwissenschaftlichen Unterricht sichtbar. Der Beitrag stellt zentrale Geräte wie z.B. Dokumentenkameras, Sensorsysteme sowie verschiedene physikspezifische Softwareanwendungen vor und stellt die Nutzung im Physikunterricht dar. 


Sieve, B., Böhm, D. & Springfeld, H. (2016): Ergebnisse sichern am Interaktiven Whiteboard. Drei Szenarien zur Schüleraktivierung, Unterricht Physik, Heft 151, S. 33-35

Interaktive Whiteboards sind nach wie vor ein vornehmlich von Lehrkräften bedientes Präsentationswerkzeug. Dieses Medium lässt sich jedoch sehr einfach auch von Lernenden nutzen, insbesondere wenn es um die Sicherung und Überprüfung erarbeiteter Fachinhalte geht. In diesem Beitrag werden drei prototypische Situationen vorgestellt, in denen Lernende Interaktive Whiteboards für die Sicherung und Präsentation von physikalischen Inhalten nutzen.


Sieve, B. & Friege, G. (2016): Links rund um das IWB im Physikunterricht, Unterricht Physik, Heft 151, S. 40


Sieve, B. & Friege, G. (2016): Wichtige Begriffe rund um das IWB, Unterricht Physik, Heft 151, S. 41


Walkowiak, M. & Nehring, A. (2016): Using ChemDuino, Excel, and PowerPoint as Tools for Real-Time Measurement Representation in Class, Journal of Chemical Education
DOI: 10.1021/acs.jchemed.5b00923

Der vorliegende Artikel erklärt, wie das Arduino-basierte System „ChemDuino“ genutzt werden kann, um Messwerte mit einfachen Mitteln aufzuzeichnen und ihre Entwicklung im Unterricht zu visualisieren. Zum Einsatz kommen dabei die weit verbreiteten Programme Excel und PowerPoint, die zahlreichen Lehrkräften zugänglich sind. Anhand einer Neutralisationsreaktion wird exemplarisch dargestellt, wie sich auf diese mehrere Variablen (z. B. pH-Wert und Temperatur) integrieren und visualisieren lassen, um das Verständnis von chemischen Prozessen zu fördern.


Prechtl, M. & Sieve, B.  (2016): Chemie gendersensibel unterrichten, Unterricht Chemie, Heft 151, S. 2-9

Seit einigen Jahren wird ein deutlicher Bildungszuwachs bei Mädchen verzeichnet und mittlerweile gelten sie, gemessen an den Schulabschlüssen, als Bildungsgewinnerinnen. Hat die Genderbewegung also ihr Ziel erreicht? Der Basisartikel unterzieht die vermeintlichen Erfolge des Gender Mainstreamings einer kritischen Prüfung. Dabei werden Geschlechterdifferenzen bezüglich des Raumvorstellungsvermögens, der Attributionen auf Handlungsergebnisse, des Fähigkeitsselbstkonzeptes sowie Interessen und Identikationsmöglichkeiten hinsichtlich Studien- bzw. Berufswahl genauer untersucht. 


Kreisbeck-Apert, S. & Gräbig, M. (2016): Das Thema Gender in die Lehrerausbildung integrieren, Unterricht Chemie, Heft 151, S. 46f.

Studierende des Lehramts sind sich dem Vorhandensein geschlechterspezifischer Chancenungleichheiten in der Schule häufig gar nicht bewusst oder stufen das Thema und die Planung eines geschlechtergerechten Unterrichts heutzutage als nicht mehr relevant ein. Umso mehr ist es für die zukünftigen Lehrkräfte von Belang, dass Wissen um diese Differenzen und mögliche Interventionsmaßnahmen in der Ausbildung von Lehrer_innen zu vermitteln. Der Beitrag informiert, wie das Thema Gender in die Lehrerausbildung an der Universität Hannover integriert wurde. 


Sieve, B. (2016): Der Brennende Bleistift, Unterricht Chemie, Heft 151, S. 48f.

Es wird ein Experiment beschrieben, in dem die Eigenschaften eines Graphitstifts als Temperaturstrahler verdeutlicht werden können. 


Schanze, S. & Busse, M. (2015): Peer-Interaction. Förderung des Konzeptverständnisses durch ein kollaboratives Aufgabenformat. NiU-Chemie, Heft 149, S. 26-34

Wie lassen sich die unterschiedliche Säurestärke einer Chlorwasserstoff-Lösung und einer Essigsäure-Lösung auf Teilchenebene darstellen? Der unterrichtspraktische Beitrag zeigt, wie sich das Stoff-Teilchen-Konzept anhand eines kollaborativen Aufgabenformates diagnostizieren und fördern lässt. Zwei Aufgabenbeispiele aus den Themenbereichen „Säuren und Basen“ bzw. „Verbrennungsreaktion“ werden vorgestellt und hieran der Aufbau der mindestens dreiteiligen Aufgaben erläutert. 


Nehring, A., Päßler, A. & Tiemann, R. (2015): The Complexity of Teacher Questions in Chemistry Classrooms: an Empirical Analysis on the Basis of Two Competence Models, International Journal of Science and Mathematics Education.
DOI: 10.1007/s10763-015-9683-9

With regard to the moderate performance of German students in international large-scale assessments, one branch of German science education research is concerned with the construction and evaluation of competence models. Based on the theory-driven definition of competence levels, these models imply a correlation between the complexity of a question or a problem, its difficulty and the cognitive demands that are required to answer or solve it. The aim of the study was to apply two competence models in order to analyse the complexity of questions that chemistry teachers use to promote learning in class as well as to compare the results of this analysis. Two model-based coding schemes were constructed and evaluated on the basis of interrater reliability before analysing the teacher questions in 40 chemistry lessons. The results show that between 60 and 65% of the questions refer to low complexity levels. Although there is a considerable correspondence between the results (69.2%), neither model can be considered as redundant. These findings are discussed with regard to the level and the development of students’ skills in science.


Struckmeier, S.; Sieve, B. & Kloppenburg, J. (2015): Biokunststoffe. Eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen?, NiU-Chemie, Heft 148, S. 32-40

Wir leben in einer Kunststoffwelt. In nahezu jedem Bereich unseres Alltags sind Kunststoffe als „Werkstoffe nach Maß“ vertreten. Fossile Ressourcen als Rohstoffe für Kunststoffe sind jedoch begrenzt, und eine sachgerechte Wiederverwendung von Kunststoffabfällen ist häufig problematisch. Die in diesem Artikel aufbereiteten Materialien sind geeignet, um mit Lernenden der Bedeutung von Biokunststoffen als Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen nachzugehen und um die verschiedenen Formen der Wiederverwertung von Kunststoffen zu erarbeiten.


Nehring, A., Nowak, K. H., Upmeier zu Belzen, A. & Tiemann, R. (2015): Predicting Students’ Skills in the Context of Scientific Inquiry with Cognitive, Motivational, and Sociodemographic Variables, International Journal of Science Education, 37(9), 1343–1363
DOI: 10.1080/09500693.2015.1035358

Im Kompetenzbereich „Erkenntnisgewinnung“ sollen Schülerinnen und Schüler u. a. anhand verschiedener Arbeitsweisen chemische Fragestellungen beantworten und Hypothesen überprüfen. Welche Eigenschaften der Schülerinnen und Schüler von Bedeutung sind, wenn sie dabei auftretende Problemstellungen lösen, ist Gegenstand dieses Artikels, der die Ergebnisse einer quantitativen Studie mit 780 Probanden darstellt. Es zeigt sich, dass neben dem Wissen in Chemie, der kognitive Belastung und der Intelligenz auch affektive Merkmale wie das Interesse an den chemischen Inhalten der Untersuchungen und das Selbstkonzept in Chemie von Bedeutung sind. Diese Merkmale dominieren Variablen wie das Geschlecht oder den Migrationshintergrund und sind geeignet, die den Kompetenzvorsprung von Schülerinnen und Schülern aus der Sekundarstufe II zu erklären. Die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Konzeption von „Kompetenzen“ wird daraufhin diskutiert.


Sieve, B. (2015): Redoxreaktionen – ein heißes Eisen im Chemieunterricht, NiU-Chemie, Heft 146, S. 2-7

Die Gewinnung von Metallen aus Erzen, zahlreiche Stoffwechselprozesse, die spannungserzeugenden Vorgänge in einer Batterie, die Verbrennung fossiler Energieträger oder die Korrosion von Metallen – der Reaktionstyp der Redoxreaktionen hat eine umfassende Bedeutung für das Leben auf der Erde und spielt auch im Chemieunterricht eine wesentliche Rolle. Im Basisartikel wird die Begriffsbildung zum Redoxbegriff problematisiert und ein Vorschlag für eine konsistente Entwicklung des Redoxbegriffs unterbreitet. 


Meyer, I. & Sieve, B. (2015): Redoxreaktionen und E-Shisha – Untersuchung einer Volta-Zelle, NiU-Chemie, Heft 146, S. 18-23

Auf den Schulhöfen haben E-Shishas seit einiger Zeit Einzug gehalten und gelten unter Jugendlichen als cool. Wie genau funktioniert eine E-Shisha, und ist sie so harmlos wie sie beworben wird? Die in diesem Artikel beschriebene Untersuchung einer E-Shisha ist ein motivierender Ansatz für einen forschenden Chemieunterricht. Fachlicher Schwerpunkt ist neben der Auseinandersetzung mit den Inhaltsstoffen die Erarbeitung der Funktionsweise der in der E-Shisha verbauten Batterie. Hierzu werden grundlegende Sachinformationen und Materialien vorgestellt.


Sieve, B. & Busker, M. (2015): Eigenständig zu den Oxidationszahlen. Materialien zur selbständigen Ermittlung von Oxidationszahlen, NiU-Chemie, Heft 146, S. 41-44

In der modernen Chemie, aber auch in höheren Jahrgangsstufen des Chemieunterrichts, werden die Teilvorgänge der Oxidation und der Reduktion auf der Basis von Oxidationszahlen bestimmt. Die Oxidationszahl wird dabei in der Regel als Hilfsgröße genutzt. In diesem Beitrag werden Materialien zur Bestimmung und Anwendung der Oxidationszahlen vorgestellt. Die Materialien richten sich an Schülerinnen und Schüler der Sek. II, können aber auch bereits in höheren Jahrgangsstufen der Sek. I eingesetzt werden. 


Sieve, B. (2015): Aufgabe pur: Mikrobiologische Brennstoffzellen – Strom durch Hefe?, NiU-Chemie, Heft 146, S. 47f


Sieve, B. (2015): Spannung in der Klasse – die Körperbatterie, NiU-Chemie, Heft 146, S. 49f


Sieve, B. (2015): Volta-Batterien im Kleinformat, NiU-Chemie, Heft 146, S. 49f


Sieve, B. & Schanze, S. (2015): Lernen im digital organisierten Chemieraum, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 2-7

Ziel des Themenheftes ist, die Potenziale und Grenzen der Informations- und Kommunikationstechnologie aufzuzeigen. Der Basisartikel gibt einen Überblick über spezifische Softwareapplikationen und vor allem über digitale Geräte, die zusätzlich zur Nutzung des Computers im Chemieunterricht eingesetzt werden können, um Schülerinnen und Schüler bei der Erarbeitung chemischer Sachverhalte zu unterstützen. Potenziale und Anwendungsfelder dieser „digitalen Werkeuge“ werden aufgezeigt und erläutert.


Sieve, B., Ehlers, C. & Struckmeier, S.  (2015): Smartphones sinnvoll einsetzen. Dokumentationshilfe für Experimente und Messgeräte, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 18-22

Smartphones sind mittlerweile fester Bestandteil im Alltag der Jugendlichen, ihre Verwendung im Unterricht ist jedoch in vielen Schulen verboten. Dabei bieten diese Minicomputer vor allem über die installierten Apps sowie die in den Geräten verbauten Sensoren eine Fülle von Potenzialen auch für den Chemieunterricht. Schwerpunkte in diesem Artikel bilden die Möglichkeiten zur Unterstützung der Durchführung und Dokumentation von Schülerexperimenten, wobei der Smartphoneeinsatz an verschiedenen erprobten Unterrichtsszenarien dargestellt wird.


Sieve, B., Struckmeier, S., Taubert, C. & Netrobenko, C. (2015): Unsichtbares sichtbar machen. Chemische Phänomene anhand von Zeitlupenaufnahmen verstehen, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 23-27

„Das habe ich jetzt nicht gesehen, das ging viel zu schnell.“ – Häufig ist der Moment für entscheidende Beobachtungen bei einem Experiment schon vorbei, ohne dass sie von den Schülern wirklich wahrgenommen wurden, wie z.B. beim „Flammensprung“ an einer gerade ausgepusteten Kerze. Dieser Artikel gibt Hinweise, wie Filme solcher Experimente mit einer handelsüblichen Digitalkamera mit Highspeedfunktion selbst aufgenommen werden können und zeigt an drei Beispielen auf, wie diese Filme für die Auswertung von Experimenten genutzt werden können.


Schanze, S. & Kampschulte, L. (2015): Offene Bildungsressourcen und persönliche Lernumgebungen. Nutzung, Bearbeitung und Austausch frei zugänglicher digitaler Daten, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 28-33

Offene Bildungsressourcen sind digitale Medien, die kostenlos zugänglich sind und beliebig genutzt, modifiziert und weitergegeben werden können. Persönliche Lernumgebungen erlauben eine selbstbestimmte Zusammenarbeit der Schülerinnen und Schüler über Gruppengrenzen hinweg. Beide finden zunehmend Akzeptanz bei Lehrenden und Lernenden. In diesem Beitrag werden anhand von Beispielen guter Praxis die Potenziale dieser Entwicklungen aufgezeigt.


Schrader, F. & Schanze, S. (2015): Messwerte erfassen. Erfassung und Verarbeitung von Messwerten mit neuen Medien, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 34-38

Das Erfassen und Auswerten von Messwerten sind wichtige Bestandteile naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen. Durch die Einbindung computergestützter Systeme ergibt sich ein zusätzliches Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über denkbare Anwendungen. Ein besonderer Fokus wird dabei auf die Darstellung einer Mindestausstattung und auch auf die Einbindung von interaktiven Tafeln und anderen Endgeräten gelegt, über die Messdaten für eine weitere Verwendung schnell zur Verfügung gestellt werden können.


Sieve, B. (2015): Aus 2D mach 3D. 3D-Darstellungen von Molekülen mit der Software ChemPad, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 42-43

Der Umgang mit analogen und digital generierten dreidimensionalen symbolischen Repräsentationen setzt zwei grundsätzliche Fähigkeiten voraus: zum einen die Fähigkeit, die räumliche Orientierung eines statischen Objekts zu erfassen, zum anderen die, das Objekt im Geiste zu bewegen und zu verändern. Beide Fähigkeitsbereiche lassen sich im Chemieunterricht durch den Umgang mit 3D-Darstellungen schulen. Hierfür eignet sich beispielsweise das Programm ChemPad, dessen Bedienung in diesem Magazinartikel an einem Beispiel vorgestellt wird.


Ulrich, N. & Schanze, S. (2015): Das e-Chem-Book. Einblicke in ein digitales Schulbuch, NiU-Chemie, Heft 145, 26. Jahrgang, S. 44-48

Welche Anforderungen muss ein digitales Schulbuch erfüllen, das im Unterricht als Lehr- und Lernmedium dienen und gleichzeitig zum selbstgesteuerten Lernen in Einzel- und Gruppenarbeit verwendet werden soll? Der Magazinbeitrag erläutert, welche Aspekte bei der Entwicklung einer digitalen Schulbuchbucheinheit zum Thema „Einführung in das Teilchenmodell“ im Rahmen des DFG-Forschungsprojektes eChemBook berücksichtigt werden. Gleichzeitig werden wesentliche Unterschiede zum analogen Schulbuch aufgezeigt.


Heinzerling, P. & Schanze, S. (2014): Enzymkinetische Untersuchungen mit Nahrungsergänzungsmitteln und moderner Medizindiagnostik, CHEMKON, 21, Nr. 1, 15-22
DOI: 10.1002/ckon.201410214

Enzymkinetische Untersuchungen erfordern in der Regel einen hohen apparativen und analytischen Aufwand und führen in der Schule nicht immer zu optimalen Ergebnissen. In der Schulliteratur wird überwiegend mit Urease gearbeitet. Wir verwenden als Enzymquellen frei verkäufliche Nahrungsergänzungsmittel aus der Apotheke. Analytisch werden die Resultate mit einem Glucometer erfasst. Diese Alltagsgeräte liefern in fünf Sekunden fertige Resultate. Die Experimente waren auch mit Inhibitoren erfolgreich.


Sieve, B. (2014): Metalle- begehrte Ressourcen in eine globalisierten Welt, Materialien für die Behandlung des Themas urban mining und Metallrecycling im Chemieunterricht, NiU-Chemie, Heft 143, 25. Jahrgang, S. 20-27

In unserer hochtechnologisierten Welt fallen immer mehr metallische Abfälle an, aus denen die Rohstoffe zurückgewonnen werden können. Dabei stellen die Städte riesige Rohstoffreservoirs dar, aus denen die Rohstoffe leichter und somit kostengünstiger, energieeffizienter und umweltschonender zurückgewonnen werden können als durch die herkömmliche Gewinnung aus Lagerstätten. In diesem Artikel wer- den am Beispiel von Elektroschrott die Bedeutung und die Probleme des Recyclings von urbanem Müll aufgezeigt. Es werden Materialien vorgestellt, die dazu anregen sollen, das Thema in den Unterricht zu integrieren.


Dettweiler, Y., Sieve, B. & Fechner, S. (2014): Schülerorientierte Einstiege in die Elektrochemie – Interaktionsboxen und ihre Möglichkeiten, PdN-ChiS. Heft 6, 63. Jahrgang, S. 5-8

In diesem Beitrag werden die Potentiale aber auch die Grenzen von schülerorientierten Interaktionsboxen in der Elektrochemie diskutiert. Insbesondere werden verschiedene problemorientierte Unterrichtseinstiege thematisiert.


Sieve, B. (2014): Interaktive Whiteboards - Bespiele für den lernförderlichen Einsatz im Chemieunterricht, PdN-ChiS. Heft 4, 63. Jahrgang, S. 5-9 weitere Informationen

Interaktive Whiteboards sind mittlerweile auch in zahlreichen Chemie-Fachräumen vorhanden und ersetzen oder ergänzen die herkömmliche Kreidetafel. Der Artikel beschreibt erprobte Szenarien für den lernförderlichen Einsatz dieses Werkzeugs, die sich aus der Kombination mit anderen digitalen Medien speziell für den Chemieunterricht ergeben.


Struckmeier, S. & Sieve, B. (2014): Bubble Tea - Experimente um ein Modegetränk - Teil 2, Chemie & Schule, 2/2014, S. 11-17

Im zweiten Teil des Artikels stehen verschiedene Experimente zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Inhaltsstoffe von Bubble Teas Vordergrund. Anschließend werden die Alginate, eine technisch bedeutende Gruppe der Kohlenhydrate, auf ihre Eigenschaften und die dadurch gegründete Nutzung in der Lebensmittelindustrie hin betrachtet.


Struckmeier, S. & Sieve, B. (2014): Bubble Tea - Experimente um ein Modegetränk - Teil 1, Chemie & Schule, 1/2014, S. 5-9

Bubble Tea – dieses bei Kindern und Jugendlichen angesagte Modegetränk sorgte im Sommer 2012 für Schlagzeilen. Bubble Tea Bars schossen an jeder Ecke wie Pilze aus dem Boden, und auch eine große fast-food-Kette hat dieses Getränk mit den quietschig bunten Perlen darin mittlerweile ins Programm aufgenommen. Laut Pressemeldungen wurden 2012 innerhalb von vier Monaten 4 Millionen Euro mit dem Verkauf von Bubble Tea umgesetzt (vgl. Schimansky). Als wir das erste Mal dieses Getränk mit den zerplatzenden, süßen Perlen in Händen bzw. im Mund hatten, erwachte unser Forscherdrang und es kamen zahlreiche Fragen auf, wie „Woraus bestehen die Bubbles?“, „Werden die Hüllen der Bubbles eigentlich verdaut?“, „Wie viele Kalorien hat wohl so ein Becher?“, „Ist das eigentlich gesund?“ und „Kann man diese Bubbles selber machen?“. Diese und ähnliche Fragen haben auch Schülerinnen und Schüler, denn Bubble Tea ist „in“ und gehört zu ihrer unmittelbaren Erfahrungswelt. Für uns war das Grund genug, uns intensiver mit dem Thema auseinanderzusetzen und zu prüfen, inwieweit sich das Modegetränk für einen alltags- und handlungsorientierten Chemieunterricht nutzen lässt.


Sieve, B. & Hilker, F. (2014): Wasserstoffatome verhalten sich anders als Wasserstoffmoleküle - ein Zugang zur Elektronenpaarbindung, NiU-Chemie, Heft 142, 25. Jahrgang, S. 49-50

Die Hinführung zur Elektronenpaarbindung erfolgt häufig über einen Eigenschaftsvergleich ausgewählter Ionen- und Molekülverbindungen. Über die dabei abgeleitete Andersartigkeit der chemischen Bindung in Molekülverbindungen gelangt man dann meist zur zentralen Fragestellung, was Atome in einem Molekül eigentlich zusammenhält.

In diesem Beitrag wird ein experimenteller Zugang zur Elektronenpaarbindung vorgestellt, der von der Frage nach dem unterschiedlichen Reduktionsvermögen von Wasserstoffatomen in nascierendem Wasserstoff und von Wasserstoffmolekülen gegenüber Methylenblau und Kaliumpermanganat ausgeht. Die weiteren Materialien fokussieren dabei die energetischen Aspekte zur Ausbildung und Trennung der Elektronenpaarbindung zwischen Wasserstoffatomen.


Schanze, S. & Sieve, B. (2014): Praxisbeispiel: Molecular Workbench – ein webbasiertes Lernwerkzeug für den naturwissenschaftlichen Unterricht, Computer+Unterricht 24 (2014), Heft 93, S. 30-31

Der Artikel stellt die Open-Source-Software Molecular Workbench vor, die sich im Chemie-, Physik- oder Biologieunterricht zur Modellierung von Phänomenen auf molekularer Ebene einsetzen lässt. Zur Verfügung stehen für Lernzwecke entwickelte Simulationen aus unterschiedlichsten Bereichen, die sich auch durch Aufgaben, Notizen o. Ä. ergänzen lassen. Die Beispiele sind englischsprachig, jedoch stehen auf der Website der Chemiedidaktik an der Universität Hannover adaptierte deutschsprachige Beispiele zum Download bereit.


Sieve, B., Ulrich, N. & Schanze, S.  (2014): Vom Lehrerwerkzeug zum Werkzeug für Lernende: Wie bekommen Lehrer Perspektiven für die Nutzung interaktiver Whiteboards, Computer+Unterricht 24 (2014), Heft 93, S. 52-53


Siemer, V., Maier, G., Butenschön, L., Struckmeier, S. & Sieve, B. (2014): Zum Handeln befähigen - Naturwissenschaftliche Inhalte im Lernfeldunterricht an berufsbildenden Schulen, NiU-Chemie, Heft 140, 25. Jahrgang, S. 30-33

Etwa 30% der Schulabgänger und -abgängerinnen eines Jahrgangsergreifen einen Ausbildungsberuf des dualen Systems. In Anbetracht dieser Tatsache sollte auch der Unterricht an allgemeinbildenden Schulen Bereiche der beruflichen Bildung berücksichtigen und zugleich Alternativen zum Studium aufzeigen. Anregungen hierzu bietet der Unterricht nach dem Lernfeldkonzept an berufsbildenden Schulen. Wie  diese Anregungen im Chemieunterricht aufgegriffen werden können, wird in diesem Artikelan verschiedenen Beispielen aufgezeigt.


Fechner, S. & Sieve, B. (2014): Was wird von mir als Forscher in den Naturwissenschaften erwartet? - Die „Forscherwoche" als berufsorientierendes Angebot in den Schulferien , NiU-Chemie, Heft 140, 25. Jahrgang, S. 45 - 48

Wie können Schülerinnen und Schülern vertiefte Einblicke in Berufsfelder mit naturwissenschaftlichem Schwerpunkt bekommen? Das in diesem Magazinbeitrag vorgestellte Ferienprogramm „Forscherwoche“ stellt ein Schülerlabor mit Berufsorientierung dar. Bei der Bearbeitung der Projekte wird besonderes Augenmerk auf die selbstgesteuerte Gestaltung des Arbeitsprozesses gelegt, indem den Teilnehmerinnen und Teilnehmern regelmäßige Reflexionsphasen zu den Kernbereichen „Projektplanung“, „Kommunikation im Team“, „Kommunikation über Forschungsergebnisse“ und „Bedeutung von Experten“ angeboten werden. Der Ablauf einer „Forscherwoche“ wird am Projektbeispiel „Ayurvedische Pillen“ dargestellt


Struckmeier, S., Pietzner, V. & Sieve, B.  (2014): Farbigkeit – ein überall präsentes Phänomen, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S. 2-7

Basisartikel zum Themenheft Farbstoffe

Farbe, so wie wir sie wahrnehmen, ist ein allgegenwärtiges und bedeutungsreiches Phänomen und Untersuchungsgegenstand vieler wissen- schaftlicher Disziplinen. Der Basisartikel gibt einen Überblick über die Artikel des Heftes und stellt die für das Heft relevanten Schwerpunkte der drei Anwendungsbereiche Lebensmittelfarbstoffe, Textilfarbstoffe und Funktionelle Farbstoffe dar. Außerdem werden Anknüpfungsmöglichkeiten des Themas Farbstoffe an den Chemieunterricht in der Sekundarstufe I und II aufgezeigt.


Struckmeier, S. & Sieve, B.  (2014): Textilfarbstoffe und Textilfärbung, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S. 24-30

Das Färben von Textilien gehört zu den ältesten Kulturtechniken, und die Entwicklung der synthetischen Farbstoffe kann als Motor der chemischen Industrie bezeichnet werden. Der einführende Artikel in den Anwendungsbereich Textilfarbstoffe erläutert kurz gängige Färbeverfahren und Prozessparameter. Er gibt einen Überblick über die wichtigsten heute genutzten Farbstoffklassen, zeigt auf wie diese angewendet werden und erläutert welche Anforderungen an moderne Farbstoffe gestellt werden.


Struckmeier, S. & Sieve, B.  (2014): Versuche mit Textilfarbstoffen, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S.31-37

Das Färben von Textilien bietet zahlreiche Möglichkeiten für einen alltags- und vor allem handlungs- bzw. produktionsorientierten Chemieunterricht. Hierbei werden fachliche Kenntnisse speziell in den Basiskonzepten Struktur-Eigenschaft, chemisches Gleichgewicht und Donator-Akzeptor-Konzept angewandt und vertieft. Die in diesem Beitrag beschriebenen Versuche eignen sich besonders für eine zusammenfassende und auf das Abitur vorbereitende Unterrichtsreihe.


Piorr, I. & Struckmeier, S.  (2014): Funktionelle Farbstoffe, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S. 38-40

Funktionelle Farbstoffe reagieren auf äußere Einflüsse, wie z. B. Licht, Temperatur, elektrische Potenziale, pH-Wert oder Stromfluss, mit einer Änderung ihrer Eigenschaften. Diese Eigenschaftsänderung wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen für verschiedene Zwecke genutzt. Beispiele für den Einsatz funktioneller Farbstoffe in Industrie, Haushalt und Freizeit werden in diesem Artikel vorgestellt


Sieve, B. (2014): Strom aus Saft und Licht - Eine Fotoanleitung zum Bau einer Grätzel-Zelle, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S. 41 - 43

Grätzel-Zellen gehören zu den Farbstoffsolarzellen. Oxidierbare organische Farbstoffe wie Chlorophyll oder Anthocyanidine wandeln – ähnlich wie bei der Fotosynthese – Lichtenergie in elektrische Energie um. In diesem Artikel wird der Bau einer Grätzel-Zelle anhand einer Fotoanleitung, die auch für jüngere Schülerinnen und Schüler geeignet ist, vorgestellt. Mit der selbst gebauten Grätzelzelle können Stromstärke und Spannung bei verschieden starken Belichtungen gemessen werden.


Sieve, B. & Struckmeier, S.  (2014): Indikatoreigenschaften von roten und blauvioletten Pflanzenfarbstoffen, NiU-Chemie, Heft 139, 25. Jahrgang, S. 49


Sieve, B. & Struckmeier, S. (2013): Romantexte als Lernanlässe. Beispiele und methodische Hinweise, NiU-Chemie, Heft 138, 24. Jahrgang, S. 16-22

Prosatexte wie Romane, Essays, Novellen oder Bibliographien können aufgrund der Andersartigkeit ihrer Sprache – narrariv, weniger nüchtern, dramaturtisch inszeniert – einen motivierenden und bisweilen auch leichteren Zugang zu chemischen Fachinhalten bieten. Die Beispiele des Artikels zeigen, wie sich solche Texte sinnvoll im Chemieunterricht einsetzen lassen. Dabei werden gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen: Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen werden vermittelt; Lese- und Sprachkompetenz werden gefördert.


Peters, H. & Sieve, B. (2013): Fordern und Fördern mit Wetbewerben, NiU-Chemie, Heft 136, 24. Jahrgang, S. 2 - 9

Das Angebot an Schülerwettbewerben für die Naturwissenschaften wird von Jahr zu Jahr größer, seit Kultusbehörden und Stiftungen deren Potential für den Unterricht entdeckt haben. Die Wettbewerbsthemen vermitteln vertiefte Einblicke in alltägliche Phänomene, abseits der Schulchemie, und bieten so Möglichkeiten spezifischer Interessen- und Talentförderung. Der Basisartikel erläutert die Potentiale von Wettbewerben bezüglich individueller Förderung, Anregungen für den Unterricht und Profilbildung. Er gibt darüber hinaus einen Überblick über aktuelle Wettbewerbe im Bereich Naturwissenschaften.


Achtermann, K., Adler, T. & Beckhaus, S. (zusammengestellt von Parchmann, I. & Sieve, B.) (2013): Strähnchen mit dem Zauberstift - Anregungen zur Wettbewerbsteilnahme aus dem Mund der Aktiven!, NiU-Chemie, Heft 136, 24. Jahrgang, S. 13 - 17

Schülerwettbewerbe lassen sich in das Schulleben integrieren, so dass sie über einen längeren Zeitraum zu einem festen Bestandteil der Schulentwicklung werden. Dass dies eine Aufgabe der gesamten Schule ist und dazu neben dem Engagement der Schülerinnen und Schüler und der betreuenden Lehrkräfte auch schulorganisatorischer Unterstützung bedarf, zeigt dieser unterrichtspraktische Beitrag. Drei Lehrkräfte und auch Schülerinnen und Schüler berichten von ihren Wettbewerbserfahrungen und ihrer Motivation zur Teilnahme. Der Erfahrungsbericht einer Teilnahme am Wettbewerb „Jugend forscht“ beschreibt wie eine Wettbewerbsteilnahme abläuft und wie Unterstützungsstrukturen an einer Schule etabliert werden können.


Schanze, S. & Hundertmark, S. (2013): Wer schlägt den besten Eischnee?, NiU-Chemie, Heft 136, 24. Jahrgang, S. 49-50


Hundermark, S. & Schanze, S. (2013): Wer macht den perfekten Milchschaum?, NiU-Chemie, Heft 136, 24. Jahrgang, S. 49-50


Sieve, B. & Kämpfert, G. (2013): Möglichkeiten der Nutzung interaktiver Tafeln im Physikunterricht - Potenziale und Grenzen eines zentralisierenden Mediums, NiU-Physik, Heft 135/136, 24. Jahrgang, S. 72 - 75

Interaktive Tafeln gehören mittlerweile immer häufiger zur Ausstattung von naturwissenschaftlichen Fachräumen und somit auch von Physikräumen. In diesem Artikel werden anhand konkreter Beispiele Anregungen gegeben, wie dieses Medium im Unterricht lernförderlich eingesetzt werden kann.


Sieve, B. (2013): Dolce vita - Experimente rund um Zucker, Honig und Kunsthonig, PdN-ChiS. Heft 3, 62. Jahrgang, S. 26-29

Es wird ein Projekt der Chemie-AG des Gymnasiums Damme vorgestellt, in dem die Schülerinnen und Schüler Kunsthonig hergestellt und Methoden zur Unterscheidung des Kunsthonigs von echtem Honig erprobt haben.


Schanze, S. & Parchmann, I. (2013): Mathematisierung im Chemieunterricht - Grundlagen und Umsetzung anhand von Basiskonzepten , NiU-Chemie, Heft 134, 24. Jahrgang, S. 2 - 7

Ein vertieftes Verständnis chemischer Basiskonzepte verlangt Quantifizierungen und damit den Umgang mit Mathematisierungen. Der Basisartikel zeigt exemplarisch auf, wie der Mehrwert mathematischer Betrachtungen auf den unterschiedlichen Stufen chemischer Erklärungskonzepte auch für Lernende erkennbar wird, sodass ein anschlussfähiges Grundwissen angebahnt werden kann.


Wäß, B., Sieve, B. & Schanze, S. (2013): Stöchiometrie per Mausklick - Eine computergestützte Lernumgebung zur Erarbeitung der chemischen Formelsprache und des Molbegriffs, NiU-Chemie, Heft 134, 24. Jahrgang, S. 15 - 19

Digitale Technologien besitzen ein Potenzial, die Lernenden bei der Erarbeitung abstrakter Inhalte rund um die Formelsprache und stöchiometrischen Berechnungen zu unterstützen. Der unterrichtspraktische Beitrag stellt eine computergestützte Lernumgebung vor, die den Bogen spannt vom Daltonschen Atommodell über die Zählgröße Stoffmenge und den damit verbundenen Größen molare Masse und molares Volumen bis hin zu stöchiometrischen Berechnungen.


Sieve, B. (2013): Bestimmung molarer Massen von Gasen durch ihre Ausstömgeschwindigkeit, NiU-Chemie, Heft 134, 24. Jahrgang, S. 49


Sieve, B. und Prechtl, M. (2013): Comics und Bildergeschichten – Chancen für den Chemieunterricht, NiU-Chemie, Heft 133, 24. Jahrgang, S. 2-7

Comics und Bildergeschichten im Chemieunterricht? Besteht da nicht die Gefahr, dass eher animistische als wissenschaftliche Vorstellungen von naturwissenschaftlichen Sachverhalten entstehen? Oder erfahren die Schülerinnen und Schüler vielmehr eine positive affektive Bindung zum Lerngegenstand? Der Basisartikel beschreibt wesentliche Merk- male von Comics und Lernchancen, die sich beim Einsatz von Comics im Unterricht auftun. Die Sicht der Lehr- und Lernforschung in Bezug auf Bildergeschichten wird dargestellt und ein möglicher Einsatz von Comics im Unterricht anhand von Beispielen veranschaulicht.


Sieve, B. und Prechtl, M. (2013): Kernenergie und Atomzeitalter - Beispiele für Unterrichtseinstiege mit Comics, NiU-Chemie, Heft 133, 24. Jahrgang, S. 19 - 21

Wie die Einstiegsphase in eine Unterrichtsstunde gestaltet wird, bestimmt in nicht unerheblicher Weise die Aufmerksamkeit der Schülerinnen und Schüler. Durch Comics und Cartoons können ge- rade kontroverse Themen besonders motivierend eingeleitet werden. In diesem unterrichtspraktischen Beitrag werden Beispiele für Comics rund um das Thema „Kernenergie und Atomzeitalter“ vorgestellt, die als motivierende Unterrichtseinstiege geeignet sind.


Heeg, J. & Prechtl, M.  (2013): Vorbilder gesucht! Erfahrungen mit der Implementierung des Giraffe Heroes Projects im Chemieunterricht, NiU-Chemie, Heft 133, 24. Jahrgang, S. 42-44

Im Giraffe Heroes Project werden Jugendliche dazu aufgefordert, nachahmenswerte Menschen, die soziale Anerkennung erlangt haben, ausfindig zu machen und über sie zu berichten. Der Magazinbeitrag berichtet über die Umsetzung einer adaptierten Form des amerikanischen Projektes im Unterricht einer 7. Jahrgangsstufe. Durch das Projekt wurden Schülerinnen und Schüler zum selbstständigen Lernen angeleitet.


Sieve, B. (2013): Mit Leporellos kooperativ chemische Prozesse visualisieren, NiU-Chemie, Heft 133, 24. Jahrgang, S. 45 - 46


Geers, M., Sieve, B. & Schanze, S. (2012): Feinstaubproblematik und Umweltzone - Materialien für eine Kontroverse im Chemieunterricht, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 127. S. 15-21

Die Einführung der Umweltzone in deutschen Großstädten wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Während Befürworter die Feinstaubreduzierung und den Beitrag zur Luftreinhaltung vorbringen, beklagen Gegner die nicht nennenswerte Verbesserung der Luftqualität. Nach einer fachlichen Klärung zum Begriff Feinstaub werden in diesem unterrichtspraktischen Beitrag der grobe Verlauf der Unterrichtsreihe sowie die darin verwendeten Materialien vorgestellt.


Heinzerling, P., Schrader, F. & Schanze, S. (2012): Measurement of Enzyme Kinetics by Use of a Blood Glucometer: Hydrolysis of Sucrose and Lactose, J. Chem. Educ., 89 (12), 1582–1586

An alternative analytical method for measuring the kinetic parameters of the enzymes invertase and lactase is described. Invertase hydrolyzes sucrose to glucose and fructose and lactase hydrolyzes lactose to glucose and galactose. In most enzyme kinetics studies, photometric methods or test strips are used to quantify the derivates of the substrates. The use of a commercial blood glucose meter to determine the hydrolyzed glucose is described. This inexpensive and efficient method can be used when teaching enzymatic kinetics in lower-level biochemistry laboratories.


Sieve, B. (2012): Bestimmung der Dichte von Milch mit dem Pyknometer, NiU-Chemie, Heft 130/131, 23. Jahrgang, S. 97-98

 

Sieve, B. (2012): Modellversuch zur Homogenisierung von Milch, NiU-Chemie, Heft 130/131, 23. Jahrgang, S. 97-98


Sieve, B. & Schanze, S.  (2012): Makro, Halbmikro oder Mikro – Kriterien für experimentelle Prüfungsaufgaben am Beispiel der Titration, PdN-ChiS Heft 5, 61. Jahrgang, S. 15-19

Das Land Niedersachsen wird ab 2013 wie­ der experimentelle Aufgaben im Zentralabitur Chemie stellen. Den Schulen sind zur Vorbereitung die Rahmenbedingun­gen u. a. in Form von Ausstattungslisten und Beispielaufgaben mitgeteilt worden. Am Beispiel von Titrationsaufgaben wer­den verschiedene Ausstattungsvariatio­nen im Hinblick auf ihre Eignung in zentra­len Prüfungen kriteriengeleitet analysiert.


Sieve, B. & Niebert, K. (2012): Vergleich der Wärmeabsorption von Gasen, NiU-Chemie Heft 129, S. 49


Schrader, F. & Schanze, S. (2012): Digitale Messwerterfassungsgeräte - Ein kriterienorientierter Überblick, PdN-ChiS, Heft 4, 61. Jahrgang, S. 42-48

Derzeit bieten die marktverfügbaren Messwerterfassungsgeräte zu unterschiedliche Facetten, um wirklich vergleichbar zu sein. Dennoch haben wir uns der Herausforderung gestellt und bieten mit diesem Beitrag eine Orientierungshilfe in dem Wirrwarr der unterschiedlichen Systeme.


Sieve, B. (2012): Wirrwarr um die chemische Formelsprache, PdN-ChiS, Heft 2, 61. Jahrgang, S. 41-45

Die chemische Symbolsprache wird zwar durch Normen geregelt, ihre Verwendung in Schule und Labor entspricht meist nicht diesen Vorgaben. Dieser Beitrag versucht auf der Basis einer fachlichen Klärung für Einheitlichkeit zu sorgen.


Sieve, B. & Rehm, M. (2012): Wie definieren Schüler Grundbegriffe der Chemie?, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 128, S. 8-11 weitere Informationen

Die Vermittlung und insbesondere auch die Anwendung der Grundbegriffe sollte Ziel eines kompetenzorientierten Chemieunterrichts sein. Im Juli 2011 erhielten Schülerinnen und Schüler eines niedersächsischen Gymnasiums die Aufgabe, spontan und ohne Verwendung von Hilfsmitteln eine kurze Definition zu den Grundbegriffen Stoff, Element, Atom, chemische Reaktion und Energie zu formulieren. Die Ergebnisse der Befragung vermitteln einen Eindruck über die Schwierigkeiten im Umgang mit diesen Begriffen.


Rehm, M. & Sieve, B. (2012): Der Elementbegriff als Teekesselchen, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 128, S. 24-27

Der Begriff „Chemisches Element“ wird im Chemieunterricht als Homonym verwendet, ohne dass sich Lehrende und Lernende auf einer Metaebene darüber klar werden, welche unterschiedlichen Bedeutungen der Begriff „chemisches Element“ hat. Um die Doppeldeutigkeit zu verstehen, ist es notwendig, den stoffbezogenen und den atombezogenen Atombegriff voneinander zu trennen. Der Beitrag beschreibt einen möglichen Unterrichtsgang, bei dem der Begriff des elementaren Stoffs unter Einbeziehung des PSE aufgegriffen wird.


Sieve, B. (2012): "Express-Filtration" im kleinen Maßstab, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 128, S. 49f


Sieve, B. (2012): Ist die Reaktion von Eisen mit Schwefel wirklich exotherm?, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 128, S. 49f


Sieve, B., Friedmann, A. & Schanze, S. (2012): Bewerten lernen - aber wie? – Bewertungskompetenz im Chemieunterricht, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 127. S. 2-9 weitere Informationen

Im Kern der Bemühungen um die Förderung der Bewertungskompetenz in der Schule steht die Befähigung der Schülerinnen und Schüler, Ent- scheidungen zu treffen. Um die Bedeutung (natur)wissenschaftlicher Evidenzen für die Entscheidungsfindung zu verdeutlichen, empfehlen wir zwischen Sach- und Wertentscheidungen zu differenzen. Schülerinnen und Schülern soll Gelegenheit gegeben werden, an geeigneten Situationen und Beispielen Wertentscheidungen zu treffen und die dabei ablaufenden Entscheidungsfindungsprozesse zu reflektieren.


Schanze, S., Sieve, B. & Saballus, U. (2012): Zuviel Salz in der Werra - Eine webbasierte Lernumgebung zur Förderung der Bewertungskompetenz im Chemieunterricht, In Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 127. S. 26-31.

Ansätze zur Lösung des Versalzungsproblems der Werra werden seit vielen Jahren kontrovers diskutiert. Im Rahmen des von der EU geför- derten Kooperationsprojektes CoReflect wurde eine webbasierte Unter- richtseinheit zum Thema „Versalzung der Werra“ entwickelt, mehrfach erprobt und evaluiert. Das Projekt sowie die Unterrichtseinheit werden in diesem Artikel vorgestellt.


Sieve, B. (2012): "Glühlampenverbot in der EU" - Rollenkarten für eine Talkshow, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 127. S. 49-50


Brausewetter, K. (2012): Tütensuppe, Matsch und Schaum - Stoffgemische und ihre Trennung, In Materialien Kindergarten und Vorschule, Stark Verlag Freising


Grüß-Niehaus, T. & Schanze, S. (2011): Eine kategoriegestützte Übersicht von Lernervorstellungen zum Löslichkeitsbegriff, ChemKon, 18(1), 19-26. weitere Informationen

Unter Lernervorstellungen werden Konzepte verstanden, die nicht mit den wissenschaftlich akzeptierten einher gehen. Lernervorstellungen zum Löslichkeitskonzept sind international empirisch sehr gut erfasst. Dieser Beitrag stellt den Stand der Forschungsergebnisse der letzten drei Jahrzehnte zusammen. Insgesamt 41 Studien wurden dafür ausgewertet und gefundene Lernervorstellungen kategorisiert. Mit dieser Zusammenstellung liegt zum einen eine Grundlage für weitere Forschungsarbeiten im Bereich der Schülervorstellungsforschung zum Löslichkeitskonzept vor. Zum anderen dient sie Lehrkräften der Antizipation möglicher Verständnisschwierigkeiten und somit einer an die Bedürfnisse der Lernenden angepassten Unterrichtsvorbereitung.


Schanze, S., Grüß-Niehaus, T. & Hundertmark S. (2011): Verstehen sichtbar machen - Instrumente zur Unterstützung einer (Selbst-)Diagnose des Konzeptverständnisses, Naturwissenschaften im Unterricht Chemie. Heft 124/125. S. 68-74  | Datei |

Der Chemieanfangsunterricht wird durch den Aufbau von Konzepten dominiert, zu denen die Schülerinnen und Schüler aus außerschulischen Erfahrungen bereits ein alltagstaugliches Konzept besitzen (können). Als Beispiele wären das Löslichkeits- oder auch das Verbrennungskonzept zu nennen. Der Konzeptwechselforschung nach sind diese Präkonzepte für den Aufbau eines Verständnisses wissenschaftlich tragfähiger Konzepte zu berücksichtigen. Für den Unterrichtsalltag zweckdienlich sind daher Diagnoseinstrumente, die eine Identifikation individueller Konzepte erlauben. Werden (Selbst)Diagnoseinstrumente so im Unterricht eingesetzt, dass sie den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit einer fortlaufenden (also immer wiederkehrenden) Selbsterkenntnis bieten, können wertvolle Lernprozesse induziert werden. Im ersten Teil stellt dieser Beitrag mit dem Concept Mapping und dem Lernbegleitbogen zwei derartige Diagnoseinstrumente vor. Im zweiten Teil des Beitrages werden Ergebnisse einer empirischen Untersuchung zur Schülerakzeptanz dieser Lernmethoden dargelegt.


Jahns, M. & Sieve, B. (2011): Chemie der Forensik - Blutnachweise im Schülerexperiment, CHEMKON, 18, Nr. 2, 83-85

Blutspuren im Chemieunterricht nachzuweisen, ist einfach möglich und motivierend für Schüler. Als Quelle für Blutspuren eignen sich möglichst frische Fleischstücke, beispielsweise aus einem Steak. Für den Nachweis von Blut stehen mehrere geeignete Methoden zur Verfügung. Dabei erweist sich die von uns modifizierte Variante des KASTLE-MEYER-Reagenz hinsichtlich der einfachen Handhabbarkeit und des sehr geringen Gefährdungspotenzials auch für den Unterricht in der Sekundarstufe I als sehr geeignet. Sämtliche Schritte können von den Schülern selbst durchgeführt werden. Natürlich bleiben in der Sekundarstoffe I die chemischen Hintergründe eine "black box". Im Chemieunterricht der Sekundarstufe II gibt es im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Verfahren zahlreiche Anknüpfungspunkte aus den Bereichen Redoxreaktionen, Komplexchemie bis hin zur Aromatizität und deren Anwendung in der Farbstoffchemie. Gerade dadurch bietet sich das Thema Blutnachweise auch als semesterübergreifendes Thema zur Vorbereitung auf das Abitur an, da neben Fachinhalten insbesondere Fachmethoden angewandt werden können. Auch eine Beurteilung der verschiedenen hier vorgestellten Methoden ist möglich, nachdem die Schüler entsprechend tragfähige Kriterien der Beurteilung entwickelt haben. Dies zeigt, dass mit diesem motivierenden Thema nicht nur fachliche Kompetenzen, sondern auch prozessbezogene Kompetenzen gefördert werden können.


Brausewetter, K. (2011): Mit allen Sinnen - Sinnesschulung und Untersuchung von Stoffen der unbelebten Natur, In Materialien Kindergarten und Vorschule, Stark Verlag Freising


Bell, T., Urhahne, D., Schanze, S. & Ploetzner, R.  (2010): Collaborative Inquiry Learning: Models, tools, and challenges, International Journal of Science Education, 32(3), 349-377

Collaborative inquiry learning is one of the most challenging and exciting ventures for today's schools. It aims at bringing a new and promising culture of teaching and learning into the classroom where students in groups engage in self-regulated learning activities supported by the teacher. It is expected that this way of learning fosters students' motivation and interest in science, that they learn to perform steps of inquiry similar to scientists and that they gain knowledge on scientific processes. Starting from general pedagogical reflections and science standards, the article reviews some prominent models of inquiry learning. This comparison results in a set of inquiry processes being the basis for cooperation in the scientific network NetCoIL. Inquiry learning is conceived in several ways with emphasis on different processes. For an illustration of the spectrum, some main conceptions of inquiry and their focuses are described. In the next step, the article describes exemplary computer tools and environments from within and outside the NetCoIL network that were designed to support processes of collaborative inquiry learning. These tools are analysed by describing their functionalities as well as effects on student learning known from the literature. The article closes with challenges for further developments elaborated by the NetCoIL network.


Grüß-Niehaus, T. & Schanze, S. (2010): Lernervorstellungen zum Dichtebegriff, ChemKon, 17(2), 71-74. weitere Informationen

Dichte ist eine Stoffeigenschaft und wird im Chemieanfangsunterricht zur Charakterisierung der Stoffe herangezogen. Oft liegt bereits aus dem Physikunterricht ein Verständnis über die Dichte homogener Körper als Quotient aus Masse und Volumen vor. Mit der Einführung eines Teilchenmodells besteht bei einer unreflektierten Verwendung der lebensweltlichen Vorstellung des "dicht-aneinander-gedrängt-seins" die Gefahr alternativer Konzepte, sodass zum Beispiel die Unlöslichkeit oder Nicht-Mischbarkeit über die Dichte zu erklären versucht wird. Dieser Beitrag zeigt konkrete Beispiele dieser Problematik auf und plädiert für eine regelmäßige Thematisierung der Problematik im Unterricht.


Grüß-Niehaus, T., Hundertmark, S. & Schanze, S. (2010): Computerbasiertes Concept Mapping: Inhaltliche Zusammenhänge erkennen und darstellen, NiU Chemie. Heft 117. S. 32-37.  | Datei |

Ein Concept Map ist eine netzartige Darstellung von Begriffen zu einem Themenbereich. Je zwei Begriffe werden durch einen Pfeil miteinander in Beziehung gesetzt, wobei der Pfeil durch eine Relation beschriftet wird, der diese Beziehung charakterisiert. Die Methode des Concpet Mapping bietet dem Anwender damit die Möglichkeit Wissenszusammenhänge so darzustellen, wie sie für ihn persönlich präsent und bis dato verstanden worden sind. Empirische Studien sprechen der Methode des computerbasierten Concept Mapping eine lernförderliche Unterstützung zu. Allerdings bedarf es angemessener Kenntnisse über deren Nutzung. Wird eine Methode das erste Mal (oder nur selten) im Unterricht eingesetzt, so wird das ihr zugeschriebene Potenzial kaum ausgenutzt, da sich die Lerner zunächst eher auf die richtige Durchführung als auf die zu erarbeitenden Inhalte konzentrieren müssen. Dieser Aspekt trifft selbstredend auch auf die Concept Mapping Methode zu. Der vorliegende Beitrag stellt basierend auf lernpsychologischen Aspekten ein unterrichtlich erprobtes Vorgehen zur Einführung des computerbasierten Concept Mapping vor. Darüber hinaus wird die kostenfreie Software CmapTools vorgestellt, welche es erlaubt, bei einer Anbindung zum WWW Concept Maps asynchron oder synchron gemeinsam zu erstellen oder zu verändern.


Slotta, J.D., Schanze, S. & Pinkwart, N. (2010): Special Issue: International Perspectives on Inquiry and Technology,, Guest editors, RPTEL 5(3)

Research and development in the field of computer-supported collaborative inquiry learning is a multifaceted domain in which diverse approaches have evolved, with an interesting array of research foci, methods and materials. Many researchers in this area develop tools such as technology-enhanced learning environments for supporting students or delivering curriculum. These tools can be difficult to compare (i.e., between projects) and even more challenging to combine (e.g., within a single collaborative research project). Such barriers between technologies are paralleled by an interesting spectrum of theoretical perspectives about inquiry, which entail distinct forms of learning and instruction. Variations are also related to the international complexion of the research community, where scholars are working within distinct cultures of schooling. This special issue captures this rich variety of theoretical perspectives about inquiry and the research materials and technology environments they entail. The papers target the following themes:

  • Foundational issues: Inquiry learning principles within or across cultures, and their implications for learning technology
  • Systems and technology design: System design principles and technologies that have successfully been applied for building inquiry learning environments
  • Empirical studies: Experiences from classroom or lab studies with educational technology in inquiry learning contexts


Sieve, B. & Kießlich, J. (2010): Interaktive Whiteboards – mehr als elektronische Tafeln, NiU Chemie, 117, S. 46-48


Metzger, S., Sieve, B. & Sommer, K. (2010): Chemische Inhalte präsentieren – Basisartikel zum gleichnamigen Themenheft, NiU Chemie, 117, S. 2-7


Schanze S. (2010): Digitale Medien als Informationsvermittler und Lernwerkzeug - Mediennutzung im naturwissenschaftlichen Unterricht mit speziellem Fokus auf den Chemieunterricht, Computer+Unterricht 20 (2010), Heft 77, S. 33-38

Der Artikel gibt einen Überblick über die Möglichkeiten, die digitale Medien für den naturwissenschaftlichen Unterricht bieten. Mit einem Schwerpunkt auf dem Chemieunterricht stellt er sowohl Medien vor, die bei der Aufnahme und Verarbeitung von Informationen helfen können, als auch Werkzeuge, die generell das Lernen naturwissenschaftlicher Sachverhalte und Konzepte unterstützen. Ausführlicher werden Praxisbeispiele zum Concept Mapping (Sascha Schanze, Thomas Grüß-Niehaus) vorgestellt sowie zu der Lernumgebung STOCHASMOS, mit der sich die Bewertungskompetenz der Schülerinnen und Schüler fördern lässt (Sascha Schanze, Ulf Saballus).


Sieve, B. & Barke, H.-D. (2010): Gitterenergie und Bindungskräfte - Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bei Salzen quantitativ betrachtet, NiU-Ch, Heft 115, S. 12


Sieve, B., Schanze, S. & Schrader, F. (2010): Waschen mit Waschnüssen - Experimente zur Grenzflächenaktivität von Saponinen, NiU Chemie, 115, 43-48.

Die Waschnuss ist ein traditionelles Waschmittel in Indien, das schon seit Jahrhunderten sowohl für die Wäsche als auch für die Körperpflege, insbesondere für die Haare, verwendet wird. Inzwischen gilt sie als Exportschlager für ein ökologisch sinnvolles Waschen in Europa und Kanada. Was macht die Nuss so begehrenswert? Waschnüsse sind ein Waschmittel frei von Zusätzen im herkömmlichen Sinne. Der Frucht wird neben des rein biologischen Ursprungs zusätzlich eine besondere Hautverträglichkeit und ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis nachgesagt. Dass die Wäsche duftneutral gewaschen wird, kann als Vor- oder Nachteil ausgelegt werden. Eine antimikrobielle Wirkung sollte aber sicher ein Vorteil sein, da so mögliche Pilze und Bakterien getötet werden, die sich u.a. eher störend auf den Geruch der Kleidung auswirken könnten. Diese Eigenschaften sind auf den charakteristischen Aufbau der Moleküle einer Stoffgruppe zurückzuführen: die Saponine. Saponine kommen auch in anderen Pflanzen wie der Rosskastanie oder dem Seifenkraut vor. Dieser Beitrag befasst sich mit der Rolle der Saponine als Tenside und stellt gleichzeitig einen Kontext dar, mit dem sich insbesondere das Struktur-Eigenschafts-Konzept weiter entwickeln lässt.


Urhahne, D., Schanze, S., Bell, T., Mansfield, A. & Holmes, J.  (2010): Role of the teacher in computer-supported collaborative inquiry learning, International Journal of Science Education 32(02), 221-243.

The article presents an analysis of practices in teaching with computer-supported collaborative inquiry learning environments. We describe the role of the teacher in computer-supported collaborative inquiry learning by five principles that span the whole instructional process, from the preparation of the lesson up to the assessment of learning achievement. For successful implementation of computer-supported projects, the teacher has to (1) envision the lesson, (2) enable collaboration, (3) encourage students, (4) ensure learning, and (5) evaluate achievement. We analyse classroom scenarios provided by eight teachers or mentors who implemented one of four different approaches developed by multimedia researchers: Web-based Inquiry Science Environment, Modeling Across the Curriculum, Collaborative Laboratories across Europe, or Resources for Collaborative Inquiry Learning. Teachers or mentors responded to a semi-structured questionnaire about their experiences in implementing the inquiry lesson. A comparison of different classroom scenarios according to the mentioned five principles informed our analysis of teacher activities that contribute to the success of student inquiry while using such technology-enhanced approaches. We conclude with a discussion of the often neglected role of the teacher in computer-supported learning.


Grüß-Niehaus, T. & Schanze, S. (2009): Das Salz gibt die Farbe ab – Zur Einführung eines tragfähigen Löslichkeitskonzeptes, NiU Chemie. Heft 114. S. 38-43.  | Datei |

Die diskontinuierliche Beschreibung chemischer Vorgänge und damit eine konsistente Anwendung des Basiskonzeptes "Stoff-Teilchen" stellt ein wesentliches Bildungsziel des Chemieunterrichts dar. Dabei ist eine grundlegende Anwendungssituation eben dieses Basiskonzeptes die submikroskopische Beschreibung von Lösevorgängen, die zu Beginn der Sekundarstufe I im Unterricht thematisiert werden.Allerdings wird in vielen Forschungsarbeiten immer wieder darauf hingewiesen, dass auch nach einer unterrichtlichen Behandlung dieses Themenfeldes Schülerinnen und Schüler weiterhin Unsicherheiten bei der Nutzung einer diskontinuierlichen Sichtweise aufweisen, da ihnen vielfach die Tragweite des Konzeptes nicht bewusst ist. Basierend auf Ergebnissen von eigenen Forschungsarbeiten werden Interventionen vorgestellt, die den Schülerinnen und Schülern die Anwendungsbreite des Konzeptes verdeutlichen können.


Urhahne, D., Nick, S. & Schanze, S. (2009): The effect of three-dimensional simulations on the understanding of chemical structures and their properties, Research in Science Education, 39(4), 495-513

In a series of three experimental studies, the effectiveness of three-dimensional computer simulations to aid the understanding of chemical structures and their properties was investigated. Arguments for the usefulness of three-dimensional simulations were derived from Mayer's generative theory of multimedia learning. Simulations might lead to a decrease in cognitive load and thus support active learning. In our studies, the learning effectiveness of three-dimensional simulations was compared to two-dimensional illustrations by use of different versions of a computer programme concerning the modifications of carbon. The first and third study with freshman students of chemistry and biochemistry show that no more knowledge was acquired when participants learnt with three-dimensional simulations than with two-dimensional figures. In the second study with 16-year old secondary school students, use of simulations facilitated the acquisition of conceptual knowledge. It was concluded that three-dimensional simulations are more effective for younger students who lack the experience of learning with different visual representation formats in chemistry. In all three studies, a significant relationship between spatial ability and conceptual knowledge about the modifications of carbon was detected.


Schanze, S. & Eisentraut, P. (2009): Die Chemie und Physik des Latte macchiato, PdN-CHiS, 58(6), 21-25

Der Latte macchiato ist ein Vielstoffsystem, das Zugänge zu diversen Konzepten aus der Chemie und Physik wie Emulsion, Löslichkeit, Wärme oder Dichte bietet. Viele Jugendliche – insbesondere Mädchen – kennen das Getränk und sind an einer Thematisierung im Unterricht interessiert. Der Beitrag stellt die fachwissenschaftliche Perspektive und die Schülerperspektive zu dem modernen Kaffee-Getränk vor, um daraus Empfehlungen für den Einsatz des Themas im Schulunterricht ableiten zu können.


Schanze, S. (2009): Wer beherrscht die Hefe am Besten?, PdN-CHiS, 58(6), 15-17


Schanze, S. (2009): Kochen und naturwissenschaftliches Arbeiten, PdN-CHiS, 58(6), 18-20

In dem Beitrag wird an einem Fallbeispiel und überwiegend auf der konzeptionellen Ebene demonstriert, wie Koch- und BackphänomeneZugänge zu einem experi-mentell ausgerichteten Chemieunterricht liefern. Mit dem Forschenden Lernen und der kognitiven Meisterlehre ist dabei ein methodischer Rahmen gesteckt, der natur-wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen betont und fördert.


Schanze, S. & Nentwig, P. (2008): Standards im Naturwissenschaftlichen Unterricht – ein internationaler Vergleich, Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 14, 125-143

Die Entscheidung zur Einführung nationaler Bildungsstandards in Deutschland, Österreich oder der Schweiz gründet sich auf Erfahrungen, die in anderen Nationen mit vergleichbaren Bildungsreformen gemacht wurden. Die in der deutschen Bildungslandschaft vorhandenen Strukturen erfordern adaptive Prozesse, die sich durch alle Ebenen hindurch ziehen. Dazu gibt es übergreifende Fragestellungen, die aus der Perspektive von Nationen mit unterschiedlichen Erfahrungen betrachtet, hilfreich für diese Prozesse sein können. Im Rahmen eines Symposiums wurden daher Erfahrungen von naturwissenschaftlichen Fachdidaktikern aus 14 Nationen zu folgenden Fragen zusammengetragen: Wie sind Standards für den naturwissenschaftlichen Unterricht definiert? Wie kann das Erreichen der Standards für den naturwissenschaftlichen Unterricht überprüft werden? Welche Funktion hat die Überprüfung? Welche Nebenwirkungen werden von der Standardüberprüfung befürchtet bzw. beobachtet? und Können Bildungsstandards für die Naturwissenschaften ohne den Zwang zur zentralen Überprüfung implementiert werden? Dieser Beitrag fasst Ergebnisse des Symposiums zusammen.


Kütemeyer, C. (2004): Der pH-Wert – Theorie und Praxis, Teil 2, Hygiene Report 2, S. 8-10


Armbrust, C. (2002): Händehygiene, Hygiene Report 4, S. 28-29


Armbrust, C.  (2002): Arbeitskleidung: Handschuhe, Arbeitsschuhe, Kopfbedeckungen, Hygiene Report 5, S. 14-15



Tagungsbandbeiträge

Walkowiak, M., Schneeweiß, N., Schanze, S. & Nehring, A.  (2018): Potenziale von Mehrmesswerterfassungssystemen im Chemieunterricht, In B. Barzel, G. Heckmann (Hg.): Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht im Zeitalter der Digitalisierung. Sensorgestütztes Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht. München: MNU

 

 


Walkowiak, M., & Nehring, A. (2018): Assessing Nature of Science Concepts in Inclusive Chemistry Classes Using Universal Design for Assessment, In O. E. Finlayson, E. McLoughlin, S. Erduran, & P. Childs (Eds.), Research, Practice and Collaboration in Science Education Proceedings of the ESERA 2017 Conference (pp. 2322–2334). Dublin: Dublin City University

Der Beitrag erläutert, wie sich Vorstellungen über das Wesen der Naturwissenschaften insbesondere in heterogenen Lernkontexten mittels Fragebögen erfassen lassen und welche Effekte dabei auftreten.

 

 


Ulrich, N. & Schanze, S. (2017): Interaktive Lernaufgaben im digitalen Schulbuch eChemBook, Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis (pp. 428–431). Regensburg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) weitere Informationen

Interaktive Lernaufgaben bieten im digitalen Chemieschulbuch eChemBook den Lernenden durch Zeichentools eine einfache und schnelle Visualisierung und Überarbeitung ihrer mentalen Repräsentationen. Zusätzlich erhalten die Schülerinnen und Schüler in Zuordnungsaufgaben ein direktes Feedback durch die Software. Die interaktiven Lernaufgaben zum Thema „Einführung in das Teilchenmodell“ wurden im Rahmen einer Studie des DFG-Projektes eChemBooks im Hinblick auf ihre Lernförderlichkeit untersucht. Diese Untersuchung wurde mit acht Klassen des Chemieanfangsunterrichts durchgeführt. Dabei wurde der Grad der Interaktivität bei den Lernaufgaben variiert und der Lernerfolg mittels eines Pre-, Post-, und Delayed-Test-Designs miteinander verglichen. Es zeigt sich ein signifikant höherer Lernerfolg zugunsten der Gruppe, die mit den interaktiven Lernaufgaben gelernt hat.


Walkowiak, M., & Nehring, A. (2017): Die Förderung von Konzepten über die Natur der Naturwissenschaften in einer Lernumgebung für einen inklusiven Chemieunterricht, Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis (pp. 460–464). weitere Informationen

Die Entwicklung Konzepten über die Natur der Naturwissenschaften (Nature of Science; NOS) stellt ein Schlüsselziel für alle naturwissenschaftlichen Fächer dar. Bisher besteht jedoch eine Forschungslücke zur Entwicklung von NOS Konzepten in inklusiven Settings. Die Zielstellung des Projektes liegt daher in der Entwicklung und Evaluierung einer Lernumgebung zur Förderung von NOS Konzepten in eben diesen Settings. In diesem Beitrag wird eine explorative Interviewstudie vorgestellt, die das Ziel hatte, mittels gezielter Designkriterien, abgeleitet aus dem Universal Design for Learning (UDL), eine Lernumgebung für zu gestalten, die sich für den Einsatz in einem inklusivem Chemieunterricht eignet.


Nehring, A. (2017): Gemeinsame Beschreibung, Erhebung und Modellierung von Vorstellungen, Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis (pp. 468–471). Regensburg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) weitere Informationen

Die Einbindung von Untersuchungen in den Chemie-, Physik- und Biologieunterricht ist mit vielfältigen Zielen verknüpft. Neben der Entwicklung von fachinhaltlichen Konzepten oder der Förderung von Motivation, Interesse oder positiven Einstellungen ist die Beherrschung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen ein zentral formuliertes Moment der internationalen fachdidaktischen Diskussion. In diesem Sinne wird, auf Grundlage eines bestehenden Kompetenzmodells, ein Fragebogeninstrument für die quantitative Erhebung der Zustimmung zu Vorstellungen über naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen entwickelt. In einer deskriptiven Querschnittstudie wird damit eine empirisch gestützte Verhältnisklärung zwischen Vorstellungen und Kompetenzen in den Fachbereichen der Chemie sowie der Biologie vorgenommen. Der Beitrag thematisiert die Fragebogenentwicklung und präsentiert die quantitativen Ergebnisse der Pilotierung.


Lüttgens, U., Nehring, A., & Tiemann, R. (2017): Chemiedidaktisches Lernen an Videovignetten zur Vernetzung von Studium und Referendariat, Implementation fachdidaktischer Innovation im Spiegel von Forschung und Praxis (pp. 476–479). Regensburg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) weitere Informationen

Eine stärkere Verzahnung der ersten und zweiten Ausbildungsphase stellt ein häufig artikuliertes Ziel in der Lehrerbildung dar. Während die theoretische Fundierung professioneller Kompetenzen sowie der Aufbau fachdidaktischen und pädagogischen Wissens einen Teil der universitären Ausbildungsphase darstellen, steht bei der Ausbildung von Referendarinnen und Referendaren im Vorbereitungsdienst die Entwicklung einer professionellen Handlungskompetenz (Unterrichts-, Beurteilungs- und Erziehungskompetenz) im Mittelpunkt. Für das Fach Chemie fehlen systematisch erstellte Ansätze für eine solche Verknüpfung bisher. Daher präsentiert der Beitrag die Einbindung von Videovignetten im Kontext des Studiums und des Referendariats und beschreibt exemplarisch Wahrnehmungen von Studierenden und Referendaren.


Schanze, S. & Sieve, B. (2013): IWB-Einsatz im naturwissenschaftlichen Unterricht? Ja, aber wie?, In: S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 446-448). Kiel: IPN.

Das IWB ist als ein Werkzeug anzusehen, das erhebliches Potenzial für eine neue Unterrichtsgestaltung bietet. Der Erfolg einer Implementation von Innovationen in der Schule wird oft maßgeblich von der Bereitschaft der Lehrkräfte mitbestimmt, diese Innovation auch zu nutzen. Doch gibt es auch andere Faktoren, die hierfür eine bedeutsame Rolle spielen. In einem einführenden Beitrag für das Symposium wird aufgezeigt, welche Institutionen derzeit einen adäquaten Einsatz des IWB im naturwissenschaftlichen Unterricht fördern können.


Sieve, B. & Schanze, S. (2013): Was denken MINT-Lehrer über ihren Umgang mit dem interaktiven Whiteboard?, In: S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 449-451). Kiel: IPN.

Wie jede neue Technologie stellt auch der Umgang mit dem IWB Anforderungen an die Lehrkräfte, denen sie zunächst nicht gewachsen sind. Eine erfolgreiche Implementation dieser IKT ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, wobei neben Belangen der Schulorganisation vor allem der Schulung von Lehrern eine hohe Bedeutung zugeschrieben wird. Viele der derzeit durchgeführten Fortbildungsveranstaltungen gehen von idealisierten Bedingungen aus und berücksichtigen weder die Erfahrungen, Interessen und Bedenken der Fortzubildenden noch fachspezifische Besonderheiten hinreichend differenziert. Die vorgestellte Studie erhebt Einstellungen, Art der Nutzung sowie Implementationsbarrieren, um daraus Implikationen für die Entwicklung chemiespezifischer Fortbildungsveranstaltungen abzuleiten. Im Vortrag werden Ergebnisse der Studie vorgestellt, wobei die Beschreibung von Gelingensbedingungen und von Interessenslagen zum IWB-Einsatz den Schwerpunkt bildet.


Ulrich, N. & Schanze, S. (2013): Formative Entwicklung eines interaktiven, digitalen Chemieschulbuchs - E-Book = Schulbuch der Zukunft? , In S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 758 - 760). Kiel: IPN.

Immer mehr Schulen statten Räume mit digitalen Tafeln und Notebooks aus und erhalten somit das Potenzial für einen Unterricht in sogenannten digitalen Klassenzimmern. Es fehlen jedoch noch didaktisch optimierte digitale Unterrichtsmaterialien, die dieses Potential auch ausnutzen können. Ziel des vorgestellten und von der DFG geförderten Projektes ist die Entwicklung einer digitalen, interaktiven Schulbuchsequenz zu dem Themenbereich „Teilchenmodell“ als Prototyp für ein digitales Chemieschulbuch. Hierfür wird zunächst eine Zustands- und Bedarfsanalyse durchgeführt, auf der aufbauend die Sequenz entwickelt wird. In mehreren Teilstudien wird anschließend der Einfluss verschiedener Faktoren auf den Lernerfolg untersucht. Zu diesen Faktoren gehören interaktive Lernaufgaben und 3D-Visualisierungsformen im Vergleich zum herkömmlichen analogen Unterricht bzw. statischen Bildmaterial. Partner des Transferprojektes sind das IWM Tübingen, Schroedel und SMART Technologies, deren jeweilige Expertise für Synergieeffekte bei der Entwicklung der digitalen Chemieschulbuchsequenz genutzt werden.


Henrich, S., Hundertmark, S. & Schanze, S. (2013): "proCMap 2" - Der Einfluss computerbasierter Reflexionsmethoden auf das Konzeptverständnis, In S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012 (S. 764 - 766). Kiel: IPN.

Strukturierungsmethoden wie der Lernbegleitbogen (LBB) und das Concept Mapping (CM) erlauben die Darstellung von Wissenszusammenhängen und bilden eine Grundlage zur Reflexion und Kommunikation über individuelle Konzepte. Im Rahmen des Projektes proCMap wurde bisher gezeigt, dass durch Unterstützung beider Reflexionsmethoden die Konzeptentwicklung gefördert werden kann. Der Erfolg hängt von Faktoren wie der Motivation ab. Zudem bilden beide Methoden strukturell bedingt eine unterschiedlich gute Basis zur Kommunikation über individuelle Vorstellungen (netzartig vs. Text). Im Poster wird die qualitativ angelegte Studie präsentiert, deren Ziel die Analyse der Lernprozesse der Schüler ist, die mit einer der beiden Methoden CM oder LBB reflektieren. Der Fokus liegt auf der Kommunikation und Interaktion und dessen Einfluss auf das Lernen. Die bisherigen Untersuchungen innerhalb von proCMap fanden im Rahmen einer Unterrichtseinheit zum Kontext "Schokolade" (Stoff-Teilchen-Konzept) statt. Die hier präsentierte Studie fokussiert auf den Kontext "Verbrennung" (Basiskonzept: chemische Reaktion).


Brausewetter, K. (2011): "Inhalte, Aufgaben und Ziele einer naturwissenschaftlichen Bildung für pädagogische Fachkräfte in Kindertagesstätten in Niedersachsen" - Design der Curricularen Delphi-Studie Naturwissenschaften, In Schließmann, F. (Hrsg.): Tagungsband zur 2. Fachtagung Am Phänomen lernen - Aus- und Weiterbildung von pädagogischen Fachkräften in Flensburg März 2010: Universität Flensburg