Das Unterrichtsfach Chemie
Ziel naturwissenschaftlicher Grundbildung ist es, Phänomene erfahrbar zu machen, die Sprache und Historie der Naturwissenschaften zu verstehen, ihre Ergebnisse zu kommunizieren sowie sich mit ihren spezifischen Fachmethoden und deren Grenzen auseinanderzusetzen. Die Schülerinnen und Schüler erlangen durch grundlegende Erkenntnisse und Arbeitsweisen der Naturwissenschaften ein rationales, naturwissenschaftlich begründetes Weltbild. Der spezifische Beitrag, den das Fach Chemie zur naturwissenschaftlichen Grundbildung leistet, besteht im Wesentlichen in der experimentellen und der gedanklichen Auseinandersetzung mit der stofflichen Welt.
Die Chemie liefert die wissenschaftlichen Grundlagen für die Anwendung in anderen Disziplinen wie Medizin, Biologie und Technik und durchdringt damit unseren Alltag.
Die Schülerinnen und Schüler werden mit Bezug zu ihrer Erfahrungswelt an Stoffe und Stoffumwandlungen herangeführt. Der Chemieunterricht leistet damit einen wesentlichen Beitrag zum Verstehen und Deuten der in ihrem Umfeld auftretenden stofflichen Erscheinungen.
Mit dem Erwerb spezifischer Kompetenzen wird im Unterricht des Faches Chemie der Bezug zu naturwissenschaftlich-technischen Berufsfeldern hergestellt. Dieses geschieht z. B. bei Betrachtungen maßanalytischer Verfahren und elektrochemischer Zusammenhänge. Die Schule ermöglicht damit den Schülerinnen und Schülern, Vorstellungen über Berufe und über eigene Berufswünsche zu entwickeln, die über eine schulische Ausbildung, eine betriebliche Ausbildung, eine Ausbildung im dualen System oder über ein Studium zu erreichen sind. Der Chemieunterricht leistet somit auch einen Beitrag zur Berufsorientierung, ggf. zur Entscheidung für einen Beruf.
Das Fach Chemie leistet einen Beitrag zur Medienbildung. Der Umgang mit neuen Technologien spielt eine zentrale Rolle im Chemieunterricht: In der Auseinandersetzung mit digitalen Medien eröffnen sich den Schülerinnen und Schülern erweiterte Möglichkeiten der Wahrnehmung, des Verstehens und Gestaltens. Das Fach Chemie profitiert insbesondere durch räumliche Darstellungsmöglichkeiten komplexer molekularer Strukturen und von Simulationsmodellen. Die Informationsbeschaffung und ‑auswertung, die altersgerechte Darstellung und Präsentation und der kritische Umgang mit Medien unterstützen die individuelle und aktive Wissensaneignung und fördern selbstgesteuertes, kooperatives und kreatives Lernen.
Charakteristisch ist für das Fach das experimentelle Vorgehen, die Arbeit mit Modellen und der gedankliche Wechsel zwischen der Stoff- und der Teilchenebene. Die zu vermittelnde naturwissenschaftliche Bildung geht über das reine Fachwissen hinaus. Kenntnisse der naturwissenschaftlichen Methoden und die Fähigkeit, chemische Sachverhalte anderen darstellen und selbst bewerten zu können, gehören ebenso dazu. Die Kompetenzentwicklung kann somit in die vier Teilbereiche Fachwissen, Methoden, Kommunikation und Bewertung unterteilt werden.
Bei der Kompetenzentwicklung werden mathematische Methoden unter besonderer Berücksichtigung der Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler verwendet, um einem unverstandenen und inhaltsleeren Umgang mit Formalismen entgegenzuwirken. Der Chemieunterricht führt die Schülerinnen und Schüler zunächst ausgehend von beobachtbaren Phänomen in die Chemie als Naturwissenschaft ein. Daran anknüpfend werden fachtypische Denk- und Arbeitsweisen wie z. B. die Arbeit mit Experimenten und Modellen einschließlich der chemischen Symbol und Formelsprache erarbeitet.
Wir beginnen am Gymnasium Harsefeld in der Klassenstufe 5 mit einer Unterrichtseinheit „Stoffe und ihre Eigenschaften“. Darauf folgt die Unterrichtseinheit „Mischen und Trennen“.
In der Klassenstufe 8 steht die „Chemische Reaktion“ und ihre Deutung mittels eines Teilchenmodells im Vordergrund.
Es folgt im epochal (halbjährig) erteilten Unterricht der Klassenstufe 9 die Chemie der Ionenverbindungen und damit zusammenhängend auch der theoretische Hintergrund vom Atombau und der Ordnung der Elemente im Periodensystem.
Der Unterricht in der Klassenstufe 10 beinhaltet die Themen „Saure, alkalische und neutrale Lösungen“, „Redoxreaktionen“ und Beispiele aus der technischen Anwendung der Chemie.
Die Klassenstufe 11 beschäftigt sich ganzjährig mit der Chemie der organischen Kohlenstoffverbindungen.
Mit dem Schuljahr 2019/20 beginnen wir mit einer neuen Kursfolge der Qualifikationphase:
1. Semester: Das Chemische Gleichgewicht und Säure/Base Reaktionen
2. Semester: Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie und Energetik
3. Semester: Elektrochemie
4. Semester: Kunststoffe und Naturstoffe
Die Kurse auf grundlegendem und erhöhtem Niveau sind weitgehend Themengleich und haben den gleichen Umfang von drei bzw. fünf Wochenstunden.
Kurse auf grundlegendem Anforderungsniveau behandeln grundlegende Fragestellungen, Sachverhalte, Problemkomplexe und Strukturen des Faches. Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau vertiefen Inhalte, Modelle und Theorien durch zunehmende Komplexität und steigenden Grad der Mathematisierung. Die Anforderungen in Kursen auf grundlegendem Anforderungsniveau unterscheiden sich daher nicht nur quantitativ, sondern vor allem qualitativ von denen auf erhöhtem Anforderungsniveau.
Die Anforderung können nach ihrem Schwierigkeitsgrad in drei Stufen unterteilt werden. Für das Gymnasium typisch ist der höhere Anteil der Anforderungsbereiche 2 und 3 gegenüber anderen Schulformen.
Anforderungsbereich I
Im Anforderungsbereich I beschränken sich die Aufgabenstellungen auf die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Fachwissen / Fachkenntnisse
- Wiedergeben von einfachen Daten, Fakten, Regeln, Begriffen und Definitionen
- Wiedergeben und Erläutern von Formeln, Gesetzen und Reaktionen
- Verarbeiten Fachwissen aus einfachen Quellen
Erkenntnisgewinnung / Fachmethoden
- Aufbauen eines einfachen Experiments nach vorgelegtem Plan oder eines bekannten Experiments aus der Erinnerung
- Beschreiben eines Experiments
- Durchführen von Messungen nach einfachen Verfahren
- Umformen von Gleichungen und Berechnen von Größen aus Formeln
- Sachgerechtes Nutzen einfacher Software
- Auswerten von Ergebnissen nach einfachen Verfahren
- Anfertigen von einfachen Versuchsprotokollen
Kommunikation
- Darstellen von bekannten Sachverhalten in verschiedenen Formen (z. B. Reaktionsgleichung, Formelschreibweise, Tabelle, Graph, Skizze, Text, Bild, Diagramm, Mindmap)
- Präsentieren einfacher Sachverhalte
- Anwenden der Fachsprache auf einfache Sachverhalte
- Entnehmen von Informationen aus einfachen Quellen
Bewertung / Reflexion
- Beschreiben einfacher Phänomene aus Natur und Technik
- Darstellen einfacher historischer Bezüge
- Beschreiben von Bezügen zu Natur und Technik
Anforderungsbereich II
Im Anforderungsbereich II verlangen die Aufgabenstellungen die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen einfacher Bezüge.
Fachwissen / Fachkenntnisse
- Sachgerechtes Wiedergeben von komplexeren Zusammenhängen
- Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden eines abgegrenzten Gebiets
- Benennen und Beschreiben von Analogien
- Strukturieren des Fachwissens mit Hilfe von Basiskonzepten
- Verarbeiten von Fachwissen aus komplexen Quellen
Erkenntnisgewinnung / Fachmethoden
- Selbstständiges Aufbauen und Durchführen eines Experiments
- Planen einfacher experimenteller Anordnungen zur Untersuchung vorgegebener Fragestellungen
- Auswählen und Verknüpfen gewonnener Daten und Informationen
- Erörtern von Fehlerquellen bei Experimenten
- Erörtern des Gültigkeitsbereichs von Modellen und Gesetzen
- Interpretieren von Tabellen und graphischen Darstellungen
- Anwenden elementarer mathematischer Beziehungen auf chemische Sachverhalte
- Nutzen von Strategien zur Lösung von Aufgaben
Kommunikation
- Verbalisieren quantitativer und qualitativer Aussagen chemischer Formeln und Reaktionsgleichungen
- Präsentieren komplexerer Sachverhalte
- Darstellen und Strukturieren von Zusammenhängen in Tabellen, Graphen, Skizzen, Texten, Schaubildern, Modellen, Diagrammen und Mindmaps
- Adressatengerechtes Darstellen chemischer Sachverhalte in verständlicher Form
- Führen eines Fachgespräches auf angemessenem Niveau zu einem Sachverhalt
- Fachsprachliches Fassen umgangssprachlich formulierter Sachverhalte
- Präzises Kommunizieren einfacher Argumente und Beschreibungen
- Sachgemäßes Urteilen und Argumentieren unter Verwendung der Fachsprache
- Einbinden der neuen Medien beim Präsentieren erworbenen Wissens und gewonnener Einsichten
- Entnehmen von Informationen aus komplexen Quellen
Bewertung / Reflexion
- Analysieren und Bewerten von Informationen aus Medien zu chemischen Sachverhalten und Fragestellungen
- Unterscheiden von fachspezifischen und anderen Kriterien bei der Bewertung eines Sachverhaltes
- Beziehen einer Position zu gesellschaftlich relevanten Fragen aus chemischer Sicht
- Anwenden der im Unterricht vermittelten chemischen Kenntnisse auf Umweltfragen und technische Prozesse
Anforderungsbereich III
Im Anforderungsbereich III verlangen die Aufgabenstellungen das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Fachwissen / Fachkenntnisse
- Selbstständiges Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden
- Selbstständiges Erschließen von Sachverhalten mithilfe der Basiskonzepte
- Erkennen von Strukturen bei komplexen Sachverhalten und Zuordnen zu den Basiskonzepten
- Verarbeiten von Fachwissen aus anspruchsvollen Quellen
Erkenntnisgewinnung / Fachmethoden
- Entwickeln eigener Fragestellungen bzw. sinnvolles Präzisieren einer offenen Aufgabenstellung
- Planen, Durchführen und Auswerten eigener Experimente für vorgegebene Fragestellungen
- Erheben von Daten zur Überprüfung von Hypothesen
- Entwickeln alternativer Lösungswege
- Zielgerichtetes Auswählen und Einsetzen von Fachmethoden und Darstellungsformen
Kommunikation
- Situationsgerechtes Auswählen und Einsetzen von Kommunikationsformen
- Analysieren komplexer Texte und Darstellung der daraus gewonnenen Erkenntnisse
- Begründen und Verteidigen dieser Position in einem fachlichen Diskurs
- Darstellen eines eigenständig bearbeiteten komplexeren Sachverhaltes für ein Fachpublikum
- Entnehmen von Informationen aus anspruchsvollen Quellen
Bewertung / Reflexion
- Finden von Anwendungsmöglichkeiten chemischer Erkenntnisse
- Beziehen einer Position zu komplexen gesellschaftlich relevanten Fragen aus chemischer Sicht
- Nutzen fachspezifischer Erkenntnisse als Basis für die Bewertung eines Sachverhaltes
- Betrachten gesellschaftlich relevanter Themen aus verschiedenen Perspektiven und Reflektieren der eigenen Position
- Begründen und Verteidigen dieser Position in einem Diskurs.
Die aktuelle Liste der verwendeten Lehrbücher finden Sie hier.