Experimentelle Untersuchung und Nachbau einer Farbwechselbadekugel

Seit der Einführung der Bildungsstandards ist es für den Chemieunterricht ein wesentliches Ziel, dass Schülerinnen und Schüler die Kompetenz erwerben, naturwissenschaftliche Problemstellungen zu erkennen, Experimente zu deren Klärung zu erarbeiten, Hypothesen zu formulieren und diese mit Hilfe von Experimenten zu bestätigen oder zu widerlegen. Diese Kompetenzen bilden den Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung. Eine Methode, die zur Förderung von Schülerinnen und Schüler im Kompetenzbereich "Erkenntnisgewinnung" eingesetzt werden kann, ist die offene Experimentalaufgabe. Bei dieser erforschen die Lernenden selbstständig eine Problemstellung durch eigenständig entwickelte oder recherchierte Experimente.

Das Projekt verfolgt das Ziel, eine Lernumgebung zur experimentellen Untersuchung einer Farbwechselbadekugel zu erarbeiten. Dazu werden Experimente zur Untersuchung (nahezu) aller in einer Farbwechselbadekugel enthaltenen Inhaltsstoffe entwickelt. Die Experimente können sowohl im Schulunterricht als auch in der Hochschule als forschende Lernaufgabe eingesetzt werden. Dabei findet auch der Einbezug digitaler Medien statt, indem ein Smartphone zum Photometer umfunktioniert wird und so Farbstoffkonzentrationen bestimmt werden können.  Anhand der Experimentierergebnisse kann anschließend ein Nachbau der Badekugel erfolgen.

Es ist gelungen, verschiedene Experimente zu entwickeln, mit denen die in einer Farbwechselbadekugel ablaufenden Reaktionen durch forschendes Lernen experimentell erarbeitet und nachgewiesen werden können.

Zur Konzentrationsbestimmung des in der Badekugel enthaltenen Farbstoffs kommt ein zum Fotometer umfunktioniertes Smartphone zum Einsatz. Dadurch wird experimentelles forschendes Lernen unter Einbindung digitaler Medien möglich.

Publikationen:

Rautenstrauch, H. (2020). Experimentelle Untersuchung und Nachbau einer Farbwechselbadekugel unter Verwendung eines Smartphone-Photometers. In: CHEMKON 28 (8), 388-396.