Chemiedidaktische Entwicklungen in der Bundesrepublik Deutschland: Situationsanalyse und Bilanz
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Frankfurt am Main [u.a.]
Lang
1994
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Teil I ZUR THEORETISCHEN GRUNDLEGUNG 1
1 Vorwort Zur Entstehung und zum Aufbau
der Arbeit 2
2 Begründungen und Ziele 2
2.1 Fachdidaktik Chemie wissenschaftliches
Spiegelbild des Chemieunterrichts 2
2.2 Spezifische Legitimationsansätze notwen¬
dige Vielfalt, kein Rechtfertigungszwang 2
2.2.1 Forschungstheoretische und ökonomische
Kriterien 2
2.2.2 Aktuelle Kriterien wissenschaftliche
Impulse und gesellschaftliche Erfordernisse 3
2.2.3 Individuelle Kriterien erkenntnisleitende
Positionen 5
2.2.4 Begründung aus der Sicht der fachdidakti¬
schen Lehre institutionelle Rahmenbedin¬
gungen und Blickrichtung Unterrichts¬
praxis 6
2.3 Ziele ein zusammenfassender Ãœberblick 6
3 Methoden und Erkenntnisgegenstände 7
3.1 Quellenarbeit mehr als eine Alternative
zu Befragungen 7
3.2 Methoden Suchen und Zusammentragen,
Erfassen und Deuten, Zuordnen und
Strukturieren 8
3.3 Methodische Probleme Qualität der
Quellen und die Güte der EDV Datenbank 8
3.4 Erkenntnisgegenstände zugleich Realität
und Abbild der Realität 9
Teil II EINE SYSTEMATISCH QUALITATIVE DARSTELLUNG
CHEMIEDIDAKTISCHE STRUKTUREN ALS
GEGENWÄRTIGER ERKENNTNISSTAND 11
1 Fachwissenschaft, Fachdidaktik, Allgemeine
Didaktik Grundlagen des Chemieunterrichts 12
1.1 Chemie als Wissenschaft 12
1.1.1 Chemie Struktur und Methode einer
Naturwissenschaft 12
1.1.2 Zur Geschichte der Chemie Ungeahnte
Entwicklungen 14
1.1.3 Die chemische Industrie 16
1.1.4 Chemie und Umwelt 16
1.1.5 Fachwissenschaft Chemie und Chemieunter¬
richt Bemerkungen aus chemiedidaktischer
Perspektive 17
II
1.1.5.1 Zur Auswahl und Anordnung chemischer
Lehrgegenstände 17
1.1.5.2 Fachwissenschaftliche Stellungnahmen zum
Chemieunterricht durchaus mit fachdidak¬
tischer Perspektive 19
1.1.5.3 Fachwissenschaftliche Aktivitäten für
Chemieunterricht mehr als fachliche
Ausbildung 21
1.1.5.4 Fragen an die Fachwissenschaft Chemie
aus chemiedidaktischer Perspektive 21
1.2 Allgemeine Didaktik als Unterrichts¬
wissenschaft 22
1.2.1 Zum Begriff Didaktik 22
1.2.2 Didaktische Theorien ein Ãœberblick 23
1.2.2.1 Bildungstheoretische Didaktik 23
1.2.2.2 Lerntheoretische Didaktik Berliner
Modell und Hamburger Änderungen 24
1.2.2.3 Informationstheoretische Didaktik 25
1.2.2.4 Systemtheoretische Didaktik 25
1.2.2.5 Weitere Ansätze progressive Modelle 26
1.2.2.6 Allgemeine Didaktik und Chemieunterricht
Bemerkungen aus chemiedidaktischer
Perspektive 26
1.3 Zur Stellung der Fachdidaktik Chemie
wissenschaftliche Wurzeln und institu¬
tionelle Verankerungen 29
1.3.1 Fachdidaktik Chemie zwischen Chemie,
Allgemeiner Didaktik und Allgemeiner
Fachdidaktik 29
1.3.2 Impulse Pädagogische und konstruktive
Wende 30
1.3.3 Zur Institutionalisierung der Fach¬
didaktik Chemie 31
1.4 Zum Selbstverständnis der Chemiedidaktik 32
1.4.1 Historische Entwicklungstendenzen
Interaktionsprozesse 32
1.4.2 Zur Empirie in der Chemiedidaktik 36
1.4.3 Dialoge in der Fachdidaktik Chemie
erkenntniskritische Bemerkungen 38
1.5 Fachmethodik in der ehemaligen DDR 41
2 Voraussetzungen von Chemieunterricht 43
2.1 Zum Stand der Forschung 43
2.2 Chemie in der außerschulischen Umwelt
der Schüler 43
2.3 Bedingungen der Schulklasse 46
2.3.1 Individuelle Voraussetzungen und Fachaspekt 46
2.3.2 Entwicklungsniveaus und Chemieunterricht 46
2.3.3 Intelligenz Anlage und Umwelt 47
2.3.4 Entwicklung der Intelligenz und Möglich¬
keiten im Chemieunterricht 47
2.3.5 Unterrichtliche Folgerungen nach PIAGET
bewährte Lösungen im neuen Gewand? 50
III
2.3.6 Intelligenz und Problemlösen 50
2.3.7 Schülertheorien wirkungsmächtige
chemische Deutungsebenen 51
2.3.8 Interkulturelle Probleme der Schador
im Chemielehrsaal 53
2.4 Sprachliche Voraussetzungen Fach ,
Unterrichts und Schülersprache 54
2.5 Leistungsstreben und Anspruchsniveau 56
2.6 Vergessensprozesse und Lernübertragung 57
2.7 Beliebtheit und Effektivität von
Chemieunterricht 58
2.7.1 Zur Fachbeliebtheit 58
2.7.2 Leistungen mangelhaft? 63
2.8 Geschlechtsspezifische Einstellungen
und Leistungen 64
2.9 Der Chemielehrer eine Bestandsaufnahme 65
2.9.1 Implizite Persönlichkeitstheorien 66
2.9.2 Sozialer Status und Selbstverständnis 66
2.9.3 Die Lehrerpersönlichkeit 67
2.9.3.1 Zur Erforschung der Persönlichkeit
ein Exkurs 67
2.9.3.2 Einstellungen als Persönlichkeitseigen¬
schaften von Chemielehrern 67
2.9.3.3 Zur Sozialisation 70
2.9.3.4 Chemielehrerverhalten problematische
Unterrichtsgestaltung? 70
2.9.4 Zur Fachlehrerbeliebtheit 70
2.9.5 Rollenverhalten Probleme in der
Berufsrolle 72
2.9.6 Ausbildung 73
2.9.6.1 Ausbildung ein selbstkritischer Ãœberblick 73
2.9.6.2 Ausbildung das Unterrichtspraktikum 75
2.9.6.3 Ausbildung unterrichtliche Schwierig¬
keiten von Lehrerstudenten 75
2.9.6.4 Ausbildung Konzepte der Fachgruppe
Chemieunterricht der GDCh 76
2.9.6.5 Fachdidaktische Ausbildung Anregungen
und Probleme 76
2.9.6.6 Erst Ausbildung dann Einstellung 77
2.9.7 Fort und Weiterbildung 78
2.9.8 Lehrerverhalten Führungsstile 78
2.9.9 Lehrerverhalten ein Anforderungsprofil 79
2.9.10 Zusammenfassung Regelkreismodell zum
Lehrerverhalten 80
2.10 Das Schulklima . 80
2.11 Schul und unterrichtsorganisatorische
Voraussetzungen 82
2.11.1 Stundentafeln und Beginn 82
2.11.2 Organisationsformen des Chemieunterrichts 83
2.11.3 Die Klassenfrequenz 84
2.11.4 Dauer der Unterrichtsstunden 85
2.12 Fachräume für Chemieunterricht 85
2.12.1 Vorbemerkungen 85
IV
2.12.2 Raumorganisatorische Fragestellungen in
bezug auf fachdidaktische Aspekte 86
2.12.3 Konzeptionen für chemische Unterrichts¬
räume und ihre Bewertung 87
2.12.4 Zur Ausstattung und Einrichtung chemischer
Unterrichtsräume 87
2.12.5 Vorbereitungs und Sammlungsräume 89
2.12.6 Bedingungen für Tätigkeiten im natur¬
wissenschaftlichen Unterricht 90
2.12.7 Fachräume mehr als Funktionseinheiten 90
2.13 Lehrpläne für den Chemieunterricht an
allgemeinbildenden Schulen 91
2.13.1 Allgemeine Gestaltungsprinzipien und
Lehrplanarbeit 91
2.13.2 Historische Entwicklungen 92
2.13.3 Gegenwärtige Tendenzen 93
2.13.4 Lehrplan und Curriculum Begriffs¬
bestimmungen 93
2.13.5 Lehrpläne für Chemieunterricht im
Primarbereich 94
2.13.5.1 Chemie im Sachunterricht der Grundschulen
(Klasse 1 4) 94
2.13.5.2 Chemieunterricht in der Orientierungs¬
stufe (Klasse 5 6) 94
2.13.6 Chemieunterricht in der Sekundarstufe I
Beispiele 94
2.13.6.1 Lehrplan Hauptschule noch immer eine
Herausforderung 94
2.13.6.2 Lehrpläne für Realschule und Gymnasium
Angleichungstendenzen? 95
2.13.7 Lehrpläne für die Sekundarstufe II 95
2.13.8 Lehrpläne für die Gesamtschule 95
2.13.9 Chemielehrplan ehemalige DDR 96
2.13.10 Lehrpläne fächerübergreifende Gesichts¬
punkte 96
2.13.11 Chemielehrpläne Gegenstände fach¬
didaktischer Forschungen 96
3 Ziele des Chemieunterrichts 99
3.1 Allgemeine (Schul )Ziele und (Fach )Ziele
Vorbemerkungen 99
3.2 Ziele im Chemieunterricht Reflexe
curricularer und lernpsychologischer
Bemühungen 100
3.2.1 Zum Abstraktionsniveau chemischer
Lernziele 100
3.2.2 Operationalisierte Feinziele Vor und
Nachteile 100
3.2.3 Zum Verhältnis von (operationalisiertem)
Feinziel und Lehrinhalt 101
3.2.4 Lernziel Taxonomien Systematiken
qualitativ verschiedener Lernziele 101
3.3 Zum Verhältnis kognitiver, affektiver und
V
psychomotorischer Lernziele oder zur
Kritik der Taxonomien 102
3.4 Ziele oder die Beständigkeit des Wandels 103
3.4.1 Zur Auswahl Beispiele und Probleme 103
3.4.2 Ziele für den Chemieunterricht der Sekun¬
darstufe Aufweichung starrer Fach¬
grenzen 104
3.4.3 Ziele eines naturwissenschaftlich orien¬
tierten Grundschulunterrichts (Klassen 1 6) 105
3.4.4 Zum Zielwandel im Chemieunterricht
Ergebnisse der Legitimationsdiskussion 106
3.5 Zur Überprüfung von Lernzielen im
Chemieunterricht 108
3.5.1 Leistungsüberprüfung in der fachdidak¬
tischen Diskussion 108
3.5.2 Zur Situation der mündlichen und schrift¬
lichen Leistungsüberprüfung im Chemie¬
unterricht 109
3.5.3 Zur Überprüfung kognitiver Lernziele 111
3.5.3.1 Aufgabentypen Anregungen für die
Unterrichtspraxis 111
3.5.3.2 Der Informelle Test Möglichkeit einer
objektivierten Leistungsüberprüfung 112
3.5.3.3 Kriteriums und normorientierte Leistungs¬
messung ein Exkurs 112
3.5.3.4 Anregungen für die Zensierungspraxis 112
3.5.3.5 Chemietests in Handel und Literatur 113
3.5.4 Zur Überprüfung affektiver Lernziele 113
3.5.4.1 Affektive Ziele im Chemieunterricht
Notwendigkeit unbestritten 113
3.5.4.2 Einstellungen Indikatoren für affektive
Lernziele 114
3.5.4.3 Standardisierte Einstellungstests 115
3.5.4.4 Soziometrische Methoden 116
3.5.4.5 Zur Bewertung affektiver Ziele 116
3.5.4.6 Zur Beeinflussung von Schülereinstellun¬
gen Impulse 116
3.5.5 Zur Überprüfung psychomotorischer Lernziele 119
3.5.5.1 Allgemeine Probleme 119
3.5.5.2 Beobachtungsverfahren als Grundlage von
Verhaltensüberprüfungen 119
3.5.5.3 Ein Zeichensystem für das Lernziel
Einengen einer Lösung 120
3.5.5.4 Gütekriterien eines Beobachtungssystems 120
3.5.5.5 Offene Fragen 121
4 Thematik des Chemieunterrichts 122
4.1 Chemische Unterrichtsgegenstände in
allgemeinbildenden Schulen 122
4.2 Themenanordnungen in Lehrplänen und Zeit¬
schriften Ausgangspunkt Fachsystematik 122
4.3 Begründungen für chemische Unterrichts
gegenstände neue Maßstäbe? 128
VI
4.4 Zur Inhaltsauswahl Legitimationsverfahren 130
4.5 Konsequenzen der Bildungsdiskussion 131
4.6 Curriculare Konsequenzen 132
4.6.1 Curricula in fachdidaktischer Perspektive 132
4.6.2 Merkmale von Curricula 132
4.6.3 IPN Curricula 136
4.6.4 Weitere Curriculumaktivitäten im Inland 138
4.6.5 Ausländische Curricula Impulse für die
fachdidaktische Forschung 140
5 Methoden im Chemieunterricht 142
5.1 Zur methodischen Realität im Chemie¬
unterricht Befunde 142
5.2 Methodische Grundformen 144
5.2.1 Allgemeine Methodenformen 144
5.2.1.1 Darbietende Unterrichtsmethode 144
5.2.1.2 Anregende, erarbeitende Unterrichtsmethode 145
5.2.1.3 Anregende, entdeckenlassende Unterrichts¬
methode 148
5.2.2 Methoden der Fachwissenschaft Methoden
des Fachunterrichts? 149
5.2.3 Artikulationsschemata Stufung und
Struktur des Unterrichtsprozesses 150
5.2.4 Sozialformen 152
5.2.5 Aktionsformen 154
5.2.6 Rollenspiele 155
5.2.7 Interaktions und Kommunikationsstrukturen 155
5.3 Methodische Konzeptionen 157
5.3.1 Konzeptionen mehr als Methode 157
5.3.2 Schulpädagogische Konzeptionen 157
5.3.2.1 Ganzheitlich analytische Verfahren 157
5.3.2.2 Elementhaft synthetische Verfahren 158
5.3.2.3 Projektunterricht 158
5.3.2.4 Fachgruppenspezifische Verfahren 159
5.3.3 Fachdidaktische Konzeptionen Ergebnisse
fachdidaktischer Forschungen 159
5.3.3.1 Das forschend entwickelnde Unterrichts¬
verfahren 160
5.3.3.2 Technik und produktionsorientierte Ansätze 161
5.3.3.3 Spielorientierte Konzeptionen 162
5.3.3.4 Lebendiges Lernen im Chemieunterricht 163
5.3.3.5 Lebensweltliche Konzeptionen 164
5.3.3.6 Historisch orientierte Ansätze 164
5.3.3.7 Problemorientierte Verfahren 166
5.3.3.8 Wissenschaftstheoretische Grundlegungen 167
5.3.3.9 Strukturorientierter Chemieunterricht 168
5.3.3.10 Unbewußte Naturerziehung 169
5.3.3.11 Weitere Ansätze 169
5.3.3.12 Zusammenfassender Ãœberblick oder eine
Bereicherung fachsystematischer Ansätze 171
5.4 Darstellung methodischer Einzelelemente 173
5.4.1 Didaktische Prinzipien 173
5.4.2 Lernschwierigkeiten im Chemieunterricht 178
VII
5.4.2.1 Probleme und Lösungsversuche 178
5.4.2.2 Die Schwierigkeit Diskontinuum 182
5.4.3 Ergebnissicherung im Chemieunterricht 185
5.4.4 Zur Ãœbung im Chemieunterricht 186
5.4.5 Binnendifferenzierung Ansätze für
offenen Unterricht? 186
5.4.6 Anfangsunterricht 187
5.4.6.1 Diskussionsstand 187
5.4.6.2 Anregungen 188
5.5 Chemieunterricht und pädagogisch metho¬
dische Einzelfragen 189
6 Experimente im Chemieunterricht 191
6.1 Legitimation 191
6.2 Zur Systematik von Unterrichtsexperimenten 192
6.3 Beziehungen chemischer Experimente zur
Unterrichtsplanung und daraus resultierende
Folgerungen 193
6.3.1 Experimente und Thematik 193
6.3.2 Experimente und Ziele 193
6.3.3 Experimente und Medien 194
6.3.4 , Experimente und Methode 194
6.3.5 Experimente und Voraussetzungen 197
6.4 Lehrer und Schülerversuche 198
6.4.1 Allgemeine Hinweise zur Sicherheit und
Entsorgung 198
6.4.2 Chemische Sammlung und Experimentiergeräte 200
6.4.2.1 Standardapparaturen 200
6.4.2.2 Standardisierung der Sammlung 200
6.4.2.3 Organisationsformen 200
6.4.3 Der Lehrerversuch 202
6.4.3.1 Anforderungen beim Aufbau von
Apparaturen Wahrnehmungsprobleme 202
6.4.3.2 Zur Reduktion chemischer Versuchsauf¬
bauten auf eine Einfachstruktur 204
6.4.3.3 Zum Versuchsaufbau 206
6.4.3.4 Beobachtungsmöglichkeiten 206
6.4.4 Der Schülerversuch 206
6.4.4.1 Historische Entwicklung 206
6.4.4.2 Darf ich auch mal? Zur Häufigkeit von
Schülerversuchen in der täglichen Unter¬
richtspraxis 207
6.4.4.3 Voraussetzungen für Schülerversuche 207
6.4.4.4 Methodische Aspekte des Schülerübungs¬
unterrichts 209
6.4.4.5 Anforderungen an den Lehrer 212
6.4.4.6 Schülerversuche und fachdidaktische
Forschung 213
6.5 Die experimentelle Ausbildung
auch eine Aufgabe der Fachdidaktik 214
7 Medien im Chemieunterricht 216
VIII
7.1 Vorbemerkungen Begriffsbestimmungen 216
7.2 Unterrichtsfunktionen 217
7.3 Wirkungen von Medien Hinweise und
Konsequenzen für den Chemieunterricht 217
7.4 Mediendidaktische Ãœberlegungen in der
Fachdidaktik 218
7.5 Medien im Chemieunterricht 219
7.6 Einzelne Medien 219
7.6.1 Die Wandtafel 219
7.6.2 Experimentiergeräte 221
7.6.3 Geräte der instrumentellen Analytik
eine neue Dimension 223
7.6.4 Das Schulbuch 223
7.6.4.1 In der Praxis unverzichtbar 223
7.6.4.2 Interdependenzen Lehrerverhalten
gefordert 223
7.6.4.3 Die Qual der Wahl Bücher und nochmals
Bücher 224
7.6.4.4 Zur Verwendung des Schulbuchs im Chemie¬
unterricht Anregungen 225
7.6.4.5 Zur Schulbuchforschung Kritik am Chemie
buch 225
7.6.5 Unterrichtsprogramme 228
7.6.6 Computer im Chemieunterricht 229
7.6.7 Modelle im Chemieunterricht 230
7.6.7.1 Begriffserklärungen Sach und Denkmodelle 230
7.6.7.2 Atommodelle und Grenzen ihres Erklärungs¬
wertes 232
7.6.7.3 Gegenständliche Atommodelle 234
7.6.7.4 Molekülbaukästen und Modellchemikalien 235
7.6.7.5 Weitere Denkmodelle 238
7.6.7.6 Modellexperimente zu mikroskopischen und
makroskopischen Phänomenen 239
7.6.8 Arbeitstagen im Chemieunterricht 240
7.6.9 Applikationen im Chemieunterricht 241
7.6.10 Der Arbeits Projektor 246
7.6.11 Filme im Chemieunterricht 248
7.6.12 Fernsehen und Video im Chemieunterricht 249
7.6.13 Der Diaprojektor und das Epidiaskop 251
7.6.14 Um und Arbeitswelt als Medium 251
7.6.15 Sonstige Medien 254
8 Planung und Analyse von Chemieunterricht 257
8.1 Planung 257
8.1.1 Planung als Problem 257
8.1.2 Planung in der fachdidaktischen Diskussion 258
8.1.3 Planungsansatz, Sachanalyse, Didaktische
Reduktion 259
8.1.4 Zur Einzelstunde 260
8.1.5 Motivationshilfen 261
8.1.6 Prozeß und Planungsergebnis 262
8.1.7 Die Schulorganisation als Störfaktor der
Planung 263
IX
8.1.8 Planungshilfen für Chemielehrer
hilfreiche Notwendigkeit? 263
8.2 Analyse von Chemieunterricht 264
8.2.1 Funktionen der Unterrichtsanalyse 264
8.2.2 Beobachtungs und Beurteilungsbogen für
Chemieunterricht 265
9 Unterrichtsforschung Eine Aufgabe von
Chemiedidaktik 267
9.1 Grundsätze und Probleme 267
9.2 Zur Bedeutung der chemischen Unterrichts¬
forschung noch wenig konstruktiv? 268
9.3 Unterrichtsforschung und Lehre 270
10 Das Resümee der Bestandsaufnahme Plädoyer
für eine systematische Fachdidaktik 271
10.1 Chemiedidaktik ausgerichtet auf
Erfassung des Chemieunterrichts 271
10.2 Ein Kanon chemiedidaktischer Lehrinhalte
Anregungen für die 1. Phase der Ausbildung 271
Teil III LITERATURVERZEICHNIS
1 Literaturverzeichnis zu Teil I 276
2 Literaturverzeichnis zu Teil II 280
3 Abkürzungsverzeichnis für die Zeitschrif¬
tenliteratur 348
ANHANG 350
Artikulationsschemata in synoptischer Darstellung 351
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