Das Ion im Chemieunterricht: alternative Schülervorstellungen und curriculare Konsequenzen
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| Veröffentlicht: |
Berlin
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2007
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| Schriftenreihe: | Studien zum Physik- und Chemielernen
67 |
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Inhalt
Seite
1 Einleitung.1
2 Lernen als Wissenserwerb - Schülervorstellungen.,.,.5
2.1 Wissensrepräsentation in semantischen Netzwerken.5
2.2 Wissenserwerb im Sinn des Konstruktivismus.7
2.2.1 Vorwissen, Präkonzepte und Schülervorstellungen.7
2.2.2
Vöm
Vorwissen zu wissenschaftlichen Konzepten - Konzeptwechsel.8
2.2.3 Schülervorstellungen in kognitiven Schichten.9
3 Schülervorstellungen zu Ionen, Ionenbindung und Salzen.13
3.1 Im Chemieunterricht intendierte Vorstellungen - Das elektrostatische Netz.14
3.2 Im Chemieunterricht nicht intendierte Vorstellungen - Alternative Netze.15
3.2.1 Die Molekül-Netze.16
3.2.2 Die Elektron-Netze.19
3.2.3 Das Atom-Netz.21
3.3 Neueste Forschungsergebnisse.22
3.4 Zusammenfassung.23
4 Ursachen
för
alternative Schülervorstellungen zu Ionen und lonenbindung.25
4.1 Chemie-Curriculum und Lehrbücher.26
4.2 Modelle und Modellvorstellungen im Chemieunterricht.29
4.2.1 Anwendung von Modellen in Chemie und Chemieunterricht.30
4.2.2 Vermischung von Modellebenen im Chemieunterricht.33
4.3
Oktettregel
.35
4.4 Schulischer und individueller Lernprozess.37
4.4.1 Vorwissen.37
4.4.2 Abstraktionsvermögen.38
4.5 Unterrichts- und Symbolsprache.39
4.6 Darstellung isolierter Atome und Ionen.42
4.7 Zusammenfassung.44
5 Vorschläge zur Optimierung des Chemiecurriculums.47
5.1 Unterscheidung von Modellebenen: lonenbindung statt lonenbildung.48
5.2 Chemische Strukturen und Anschauungsmodelle.49
6 Die Unterrichtseinheit „Teilchenphilosophie".53
6.1 Bausteine der Materie: Atome und Ionen.54
6.2 Das Periodensystem.55
6.3 Bindekräfte und Kraftwirkungen.57
6.4 Kombinationsregeln.58
Seite
6.4.1 Verknüpfung von Metallatomen „links + links im
PSE":
Metallgitter.59
6.4.2 Verknüpfung von Nichtmetallatomen „rechts + rechts im
PSE":
Moleküle und Atomgitter.61
6.4.3 Verknüpfung von Ionen „links + rechts im
PSE":
Ionengitter.62
6.5 Chemische Symbole.64
6.6 Deutung von Experimenten mittels Periodensystem und Kombinatjonsregeln.65
7 Kernlehrpläne, Bildungsstandards und Richtlinien.69
7.1 Bildungsstandards im Konzept „Teilchenphilosophie".70
7.2 Ist das Konzept „Teilchenphilosophie" mit den Richtlinien vereinbar?.73
8 „Teilchenphilosophie" als Modellversuch.77
8.1 Grundlagen qualitativer Forschung.78
8.2 Qualitative Untersuchungsplane.80
8.2.1 Partizipative fachdidaktische Aktionsforschung.80
8.2.2 Einzelfallstudie.84
9 Forschungsfragen.87
10 Konzeption der Untersuchung.89
10.1 Chemieunterricht nach dem Konzept „Teilchenphilosophie".89
10.2 Die Probanden der aktuellen Studie.91
10.3 Lernbegleitender Fragebogen.92
10.3.1 Offene Aufgaben: Schülerzeichnungen.93
10.3.2 Einsatz des Lernbegleitenden Fragebogens.95
10.3.3 Aufberei
tungs-
und Auswertungsverfahren des Fragebogens.95
10.4 Fragebogen zum Verständnis von Ionen und Ionenbindung.96
10.4.1 Mehrfachwahlaufgaben.97
10.4.2 Entwicklung der Mehrfachwahlaufgaben.98
10.4.3 Entwicklung offener Aufgaben: Schülerzeichnungen und Begriffe.102
10.4.4 Einsatz des Fragebogens zu Ionen und lonenbindung.102
10.4.5 Aufbereitungs- und Auswertungsverfahren des Fragebogens. 103
10.5 Untersuchungsverfahren der Interviewstudie. 104
10.5.1 Planung der Interviews.104
10.5.2 Durchführung der Interviews.105
10.5.3 Aufbereitung und Auswertung der Interviewdaten.107
10.5.4
Concept Maps.
. 110
10.6 Gütekriterien qualitativer Forschung.111
11 Ergebnisse und Diskussion. 113
11.1 Der Unterrichtsverlauf.113
11.1.1 Der Unterrichtsverlauf „Teilchenphilosophie" in der 8. Jahrgangsstufe.113
11.1.2 Der Unterrichtsverlauf in der 9. Jahrgangsstufe.129
11.2 Lernbegleitender Fragebogen.136
Seite
11.3 Fragebogen zum Verständnis von Ionen und Ionenbindung.151
1
1.4 Interviews.162
11.4.1 Gesamtergebnisse.162
11.4.2 Einzelergebnisse.209
12 Schlussbetrachtung und Ausblick.223
12.1 Beantwortung der Forschungsfragen.223
12.2 Ausblicke.230
13 Literatur.235
Anhang 1 : Lernbegleitender Fragebogen.245
Anhang 2: Kategoriensystem zum Lernbegleitenden Fragebogen.247
Anhang 3: Fragebogen zu Ionen und Ionenbindung.249
Anhang 4: Interviewleitfaden.253
Anhang 5: Stundenverlauf.255 |
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Inhalt
Seite
1 Einleitung.1
2 Lernen als Wissenserwerb - Schülervorstellungen.,.,.5
2.1 Wissensrepräsentation in semantischen Netzwerken.5
2.2 Wissenserwerb im Sinn des Konstruktivismus.7
2.2.1 Vorwissen, Präkonzepte und Schülervorstellungen.7
2.2.2
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Vorwissen zu wissenschaftlichen Konzepten - Konzeptwechsel.8
2.2.3 Schülervorstellungen in kognitiven Schichten.9
3 Schülervorstellungen zu Ionen, Ionenbindung und Salzen.13
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3.2.3 Das Atom-Netz.21
3.3 Neueste Forschungsergebnisse.22
3.4 Zusammenfassung.23
4 Ursachen
för
alternative Schülervorstellungen zu Ionen und lonenbindung.25
4.1 Chemie-Curriculum und Lehrbücher.26
4.2 Modelle und Modellvorstellungen im Chemieunterricht.29
4.2.1 Anwendung von Modellen in Chemie und Chemieunterricht.30
4.2.2 Vermischung von Modellebenen im Chemieunterricht.33
4.3
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4.4 Schulischer und individueller Lernprozess.37
4.4.1 Vorwissen.37
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4.5 Unterrichts- und Symbolsprache.39
4.6 Darstellung isolierter Atome und Ionen.42
4.7 Zusammenfassung.44
5 Vorschläge zur Optimierung des Chemiecurriculums.47
5.1 Unterscheidung von Modellebenen: lonenbindung statt lonenbildung.48
5.2 Chemische Strukturen und Anschauungsmodelle.49
6 Die Unterrichtseinheit „Teilchenphilosophie".53
6.1 Bausteine der Materie: Atome und Ionen.54
6.2 Das Periodensystem.55
6.3 Bindekräfte und Kraftwirkungen.57
6.4 Kombinationsregeln.58
Seite
6.4.1 Verknüpfung von Metallatomen „links + links im
PSE":
Metallgitter.59
6.4.2 Verknüpfung von Nichtmetallatomen „rechts + rechts im
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Moleküle und Atomgitter.61
6.4.3 Verknüpfung von Ionen „links + rechts im
PSE":
Ionengitter.62
6.5 Chemische Symbole.64
6.6 Deutung von Experimenten mittels Periodensystem und Kombinatjonsregeln.65
7 Kernlehrpläne, Bildungsstandards und Richtlinien.69
7.1 Bildungsstandards im Konzept „Teilchenphilosophie".70
7.2 Ist das Konzept „Teilchenphilosophie" mit den Richtlinien vereinbar?.73
8 „Teilchenphilosophie" als Modellversuch.77
8.1 Grundlagen qualitativer Forschung.78
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9 Forschungsfragen.87
10 Konzeption der Untersuchung.89
10.1 Chemieunterricht nach dem Konzept „Teilchenphilosophie".89
10.2 Die Probanden der aktuellen Studie.91
10.3 Lernbegleitender Fragebogen.92
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10.3.3 Aufberei
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10.4.1 Mehrfachwahlaufgaben.97
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10.6 Gütekriterien qualitativer Forschung.111
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11.1.1 Der Unterrichtsverlauf „Teilchenphilosophie" in der 8. Jahrgangsstufe.113
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12 Schlussbetrachtung und Ausblick.223
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Anhang 1 : Lernbegleitender Fragebogen.245
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