Der Nano-Autoabgaskatalysator im Chemieunterricht: eine kontextorientierte Unterrichtseinheit zur Einführung der Nanotechnologie
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Münster
Schüling
2011
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 NANOTECHNOLOGIE IN WISSENSCHAFT UND UNTERRICHT 3
2.1 NANOTECHNOLOGIE IN DER FACHWISSENSCHAFT 3
2.2 NANOTECHNOLOGIE IN DER FACHDIDAKTIK 10
3 DIE KATALYSE IN WISSENSCHAFT UND UNTERRICHT 17
3.1 DER AUTOABGASKATALYSATOR FACHWISSENSCHAFTLICH BETRACHTET 20
3.2 DER AUTOABGASKATALYSATOR CHEMIEDIDAKTISCH BETRACHTET 24
4 VORUEBERLEGUNGEN UND PLANUNG DER UNTERSUCHUNG 28
4.1 VORUNTERSUCHUNG ZUR NANOTECHNOLOGIE 28
4.2 ERGEBNISSE ZUM NANOTECHNOLOGIE-FRAGEBOGEN 29
5 AUSGANGSVORAUSSETZUNGEN 34
5.1 CURRICULUM 36
5.2 SCHULBUCHDURCHSICHT 36
6 METHODISCH-DIDAKTISCHE UEBERLEGUNGEN ZUR UNTERRICHTSEINHEIT 39 6.1
FRAGESTELLUNG 39
6.2 CHEMIE IM KONTEXT 40
6.3 BESCHREIBUNG DER UNTERRICHTSEINHEIT 42
6.3.1 LUFT UND ABGASE 43
6.3.2 PLATIN ALS KATALYSATOR 43
6.3.3 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES ABGASKATALYSATORS 47
6.3.4 NANOPARTIKEL UND DAS OBERFLAECHE-ZU-VOLUMEN-VERHAELTNIS . . .. 50
6.3.5 STATIONENLERNEN ZUR NANOTECHNOLOGIE 51
6.3.6 AUSWERTUNG DER NANOSCHOOLBOX-VERSUCHE 57
7 DURCHFUEHRUNG DER UNTERSUCHUNG 58
7.1 DAS UNTERSUCHUNGSVORHABEN 58
7.2 DIE STICHPROBE 59
7.3 DIE INTERVENTION 59
7.3.1 LUFT UND ABGASE: 1. EINHEIT 59
7.3.2 PLATIN ALS KATALYSATOR: 2. EINHEIT 61
7.3.3 FUNKTIONSWEISE UND AUFBAU DES ABGASKATALYSATORS: 3./4. EINHEIT 62
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
7.3.4 NANOPARTIKEL UND DAS OBERFLAECHE-ZU-VOLUMEN-VERHAELTNIS: 5. EIN-
HEIT 66
7.3.5 AUSWERTUNG DER NANOSCHOOLBOX-VERSUCHE: 6. EINHEIT 67
7.4 ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNG 67
7.4.1 ERGEBNISDATEN DES FRAGEBOGENS ZUM KATALYSATOR 67
7.4.2 ERGEBNISDATEN DES FRAGEBOGENS ZU DEN NANOSCHOOLBOX-VERSUCHEN 70
7.4.3 ERHEBUNG DER UNTERRICHTSEINDRUECKE SEITENS DER SCHUELER 72
8 DISKUSSION UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 76
LITERATURVERZEICHNIS 78
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 87
TABELLENVERZEICHNIS 89
ANHANG 90
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