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Kunststoffe sind sowohl aus unserem Alltag als auch aus den Curricula des Chemieunterrichts nicht mehr wegzudenken. Die Synthese von Polykondensaten, die sich mit industriellen Produkten vergleichen lassen, gestaltet sich im Chemieunterricht jedoch schwierig. Auch sollte den Schüler:innen ein experimenteller Zugang angeboten werden, der gleichzeitig das Verständnis für den Ablauf der chemischen Reaktion...
Titelbild Das Titelbild zeigt unterschiedliche Produkte aus Polymilchsäure (PLA), wie Einweggetränkebecher, ein 3D‐Druckfilament und ein Granulat. Im oberen Teil des Bildes wird der Ausschnitt eines PLA‐Makromoleküls als Skelettformel dargestellt. Im Artikel von Pawlak und Schwarzer (S. 82) wird ein Schülerexperiment zur Synthese einer biobasierten und biologisch abbaubaren Polymilchsäure vorgestellt,...
Mit der Weiterentwicklung der Lehrkräftefortbildung Experimento | 10+ der Siemens Stiftung wird ein neuartiges Bildungsprogramm vorgestellt, das sowohl in der Lernform als auch inhaltlich die Chancen der Digitalität nutzt: Es wechseln sich in einem Blended‐Learning‐Format digitale und analoge Experimentierphasen ab, wobei die digitalen Phasen über Online‐Selbstlern‐Module realisiert werden. Die Themenmodule...
Laut den Bildungsstandards der KMK sowie den allgemeinen Bildungs‐ und Erziehungszielen der Lehr‐ und Bildungspläne der einzelnen Bundesländer sollen Schülerinnen und Schüler digitale Kompetenzen fächerübergreifend erwerben. Angehende Chemielehrkräfte müssen sich für die Vermittlung dieser Kompetenzen die dafür notwendigen Voraussetzungen und damit die Kompetenzen selbst erst aneignen. Im Unterrichtsfach...
Over the last two decades, computational thinking (CT) has gained importance in discussions about competencies that students require to deal with complex problems in a world shaped by digitalization. Therefore, schools and teachers should integrate CT into their instructional practices. Particularly, the STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) subjects are seen as a meaningful context...
Vielfach begegnen Antioxidantien Schülerinnen und Schülern im Alltag: In Lebensmitteln, Kosmetika oder in speziellem Functional Food. Bei der Behandlung von Redox‐Reaktionen oder Lebensmittelzusatzstoffen im Chemieunterricht werden Antioxidantien häufig thematisiert, oftmals aber ohne einen motivierenden Kontext zu schaffen und ohne die chemischen Hintergründe der Antioxidantien genauer zu beleuchten...
Die Fortbildung zu Experimento | 10+, einem Angebot der Siemens Stiftung für MINT‐Lehrkräfte der weiterführenden Schulen, wurde vor Kurzem in ein Blended‐Learning‐Format überführt. Digitale und Präsenzphasen wechseln sich dabei ab. In den digitalen Phasen werden Inhalte zu Wertebildung, Inklusion und Computational Thinking interaktiv vermittelt. In den Präsenzphasen greifen die Lehrkräfte diese Inhalte...
Wunderkerzen bieten für den Chemieunterricht vielfältige Anknüpfungspunkte. Nicht nur Lehrplaninhalte der Redoxchemie und Oxidationsmittel können vertieft, sondern auch Umweltaspekte aufgezeigt und mit den hier vorgestellten neu entwickelten und umweltfreundlicheren Wunderkerzen ein Einblick in aktuelle Forschungsthemen aus dem Bereich der Pyrotechnik gegeben werden. Im Fokus der Unterrichtseinheit...
Das Titelbild zeigt eine brennende, selbst hergestellte Wunderkerze (oben), deren Herstellung auf den Seiten 92–101 vorgestellt wird. Damit die Wunderkerze von Schülerinnen und Schülern sicher hergestellt werden kann, wurden ihre energetischen Eigenschaften mithilfe des Fallhammertests (unten links), dem Stahlhülsentest (zweites Bild von links, unten), dem Reibetest (drittes Bild von links, unten)...
Viele Lernende nehmen die organische Chemie (OC) als unstrukturiertes und unübersichtliches Fachgebiet wahr. Reaktionsmechanismen werden dabei häufig nicht als Orientierungshilfen, sondern vielmehr als zusätzliche Herausforderungen betrachtet. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts hatte die OC als Fachwissenschaft mit vergleichbaren Problemen zu kämpfen. Einen Wendepunkt stellte hier die systematische Anwendung...
Das Titelbild zeigt im Hintergrund Christopher Ingold, Edward Hughes und Hilda Ingold (abgebildet mit Erlaubnis der Royal Society of Chemistry nach Chem. World 5(12), 2008, 50–53). Im Vordergrund ist der Mechanismus einer ein‐ sowie einer zweistufigen nukleophilen Substitutionsreaktion an Brombutan zu sehen. Pölloth, Häfner und Schwarzer erschließen in ihrem Beitrag die historische Erforschung von...
Das Titelbild zeigt eine handelsübliche LED (links oben), die blaues Licht emittieren kann (links unten). Blaue LEDs sind essenziell für LED‐Beleuchtung im Alltag. Da im alltäglichen Gebrauch aber weißes Licht gewünscht ist, muss das blaue Licht umgewandelt werden. Hier kommt farbkonvertierenden Leuchtstoffen eine Schlüsselrolle zu. In einem schulgeeigneten Experiment kann der Leuchtstoff Yttrium‐Aluminium‐Granat...
Die Chemie leistet einen wesentlichen Beitrag zu einer nachhaltigen, energiesparenden Beleuchtung durch die Entwicklung energieeffizienter und anwenderfreundlicher Leuchtstoffe in LEDs (Light Emitting Diodes). So wären ohne die Entwicklung moderner Leuchtstoffe weißes und warmweißes Licht durch LED‐Leuchtmittel in unserem Alltag nicht möglich. Im Rahmen des hier vorgestellten Experiments wird der...
Das Titelbild zeigt die wasserabweisende Eigenschaft eines Pflanzenblatts. Eine Quantifizierung dieser Superhydrophobie wird im Schülerlabor mittels einer einfachen Kontaktmittelmessung von den Schülerinnen und Schülern direkt durchgeführt. Hierfür wird eine einfache USB‐Mikroskopkamera verwendet. Diese Experimentierstation ist Teil des Schülerlaborprogramms nawi:klick!, welches auf den Seiten 215–223...
Außerschulische Lernorte sind in ganz Deutschland weit verbreitet und vielfach vertreten. Eines dieser Angebote bilden MINT‐Schülerlabore, welche aufgrund ihrer thematischen Unabhängigkeit vom Schulcurriculum eine bereichernde Ergänzung zum MINT‐Schulunterricht darstellen. Hierdurch können auch weiterführende, hoch aktuelle und komplexere naturwissenschaftliche Inhaltsgebiete in einer authentischen...
In der Chemie ist die Synthese von chemischen Verbindungen im Labor ein zentraler Aspekt, wenngleich dieser häufig langwierig und kostspielig ist. Dank immer leistungsfähigerer Computer und immer besserer Software und Algorithmen werden Moleküle längst nicht mehr nur praktisch‐experimentell untersucht. Es können beispielsweise Eigenschaften, Bewegungen und Reaktionen am Computer simuliert und vorausgesagt...
Im Sonderforschungsbereich „Funktion durch Schalten“ an der Universität zu Kiel stehen kleinste, molekulare Maschinen im Mittelpunkt der Forschung im Bereich der Nanowissenschaften. Die technisch und präparativ anspruchsvollen Forschungsaufgaben werden in einem Teilprojekt zur Öffentlichkeitsarbeit für verschiedene Lernanlässe didaktisch aufbereitet. Dies geschieht in enger Kooperation von Chemiedidaktik...
Wird im Unterricht das Thema „Nanotechnologie“ vermittelt, steht das fokussierte Nanomaterial oftmals in dessen Zentrum – als Dreh‐ und Angelpunkt der Einheit bieten dessen besondere Eigenschaften die Grundlage für experimentelle Untersuchungen und die sich daraus ableitenden Lerngelegenheiten und (Alltags‐)Anwendungen. Nicht nur aus diesem Grund kommen Synthese und Synthesekonzepten von Nanomaterialien...
Titelbild (S. Dierk, C. Bethke, R. Adelung und S. Schwarzer): Das Titelbild illustriert die wasserabweisenden Eigenschaften eines modifizierten Kupferplättchens. In einem einfachen Versuch wird die Oberfläche des Plättchens mikro‐ und nanostrukturiert sowie mit einer unpolaren Fettsäure überzogen. In dem Artikel (S. 31 ff.) wird genauer auf die schrittweise Modifizierung der Kupferoberfläche und die...
Es gibt eine Vielzahl an Produkten auf dem Markt, die durch die Natur inspiriert wurden. Aufgrund der enormen Alltagsrelevanz sollte die relativ neue Wissenschaftsdisziplin Bionik zunehmend Einzug in den Schulunterricht finden. In diesem Artikel wird ein Versuch vorgestellt, mit dem der Lotos‐Effekt in den Regelunterricht der allgemeinbildenden Schulen eingeführt werden kann. Durch die Verwendung...
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