Experimentelle Untersuchung einer Stinkbombe

Im Jahr 2004 wurden bundeseinheitliche Bildungsstandards für die Sekundarstufe I verabschiedet. Neben dem Kompetenzbereich Fachwissen wurden gleichgestellt die Kompetenzbereiche Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung für das Fach Chemie eingeführt. Erkenntnisgewinnungskompetenzen sind somit neben den anderen drei Kompetenzbereichen ein wesentliches Ziel des Chemieunterrichts. Dieser Kompetenzbereich umfasst das Erkennen naturwissenschaftlicher Problemstellungen, die Erarbeitung von Experimenten zu deren Klärung, das Formulieren von Hypothesen und die Bestätigung oder Widerlegung dieser mit Hilfe von Experimenten. Eine Möglichkeit, um Schülerinnen und Schüler im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung zu fördern, ist der Einsatz offener Experimentalaufgaben im Unterricht. Dabei sollen die Schülerinnen und Schüler eine Problemstellung durch eigenständig entwickelte Experimente erarbeiten. Für die Entwicklung fachdidaktischen Professionswissen ist Fachkompetenz notwendig. Daraus kann abgeleitet werden, dass Lehrkräfte ebenso über Erkenntnisgewinnungskompetenzen verfügen müssen, um Schülerinnen und Schüler in diesem Kompetenzbereich fördern und fordern zu können.

In der ersten Phase der Lehrerbildung an der Universität sind Laborpraktika ein wesentliches Element im Chemiestudium. An vielen Universitäten muss beispielsweise ein Laborpraktikum zur allgemeinen und anorganischen Chemie absolviert werden, in dem u.a. quantitative und qualitative nasschemischen Analysen kennengelernt werden. Bisher werden die entsprechenden Versuche in der Regel rezeptartig durchgeführt, wobei die Studierenden Proben einer für sie unbekannten (aber dem Dozierenden bekannten) Zusammensetzung oder Konzentration erhalten und diese entsprechend der Anleitung analysieren müssen. Es gibt jedoch Forderungen, auch an der Universität in den Laborpraktika Lerngelegenheiten zu implementieren, die ein forschendes Lernen erfordern.

Das Projekt verfolgt daher das Ziel, qualitative und quantitative Experimente zur Untersuchung der Bestandteile einer Stinkbombe zu entwickeln und daraus eine offene, kontextorientierte Experimentalaufgabe abzuleiten. Diese Aufgabe kann dann sowohl in der Hochschule im anorganischen Praktikum als auch in der Schule als forschende Lernaufgabe eingesetzt werden.

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

Diese Experimentieraufgabe wird im Praktikum zur anorganischen Chemie an der Europa-Universität eingesetzt und auch mit Schülerinnen und Schülern der achten Klasse wurde diese erprobt.

Publikation:

Rautenstrauch, H. & Busker, M. (2017): Experimentelle Untersuchung von Stinkbomben – ein Beispiel für offene Experimentalaufgaben im Praktikum zur allgemeinen und anorganischen Chemie für Lehramtsstudierende. In: CHEMKON 24 (3), 133-138.