Curriculum Vitae

Seit Juni 2021: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Didaktik der Chemie der Universität Münster (Arbeitskreis Prof. Dr. Annette Marohn)

März 2021: Master of Education für das Lehramt an Gymnasien/Gesamtschulen in den Fächern Chemie und Mathematik an der Universität Münster

August 2018: Bachelor of Science in den Fächern Chemie und Mathematik an der Universität Münster

Promotionsprojekt

mathematisch-chemische Begriffe verstehen – aber wie?

Mathematisch geprägte Begriffe der Chemie, wie zum Beispiel die Dichte, die Stoffmenge, der pH-Wert und die Reaktionsgleichung, sind fester Bestandteil des Chemieunterrichts und gleichzeitig besonders herausfordernd für Schülerinnen und Schüler. Häufig werden die Begriffe algorithmisch, statt konzeptuell erfasst oder es sind alternative Vorstellungen bei Lernenden präsent. Erschwerend kommt hinzu, dass sich mathematisch-chemische Begriffe durch verschiedene „Konzeptualisierungen“ [1], „Lesearten“ [2] oder „Sichtweisen“ [3] auszeichnen. Beispielsweise kann eine Reaktionsgleichung nach Loeck [2] auf zwei unterschiedliche Arten gelesen werden – einerseits statisch als Gleichheit von Atommengen vor und nach einer Reaktion und andererseits dynamisch als Umsätze von Atommengen während einer Reaktion.

Als möglicherweise hilfreich zur Begegnung dieser Herausforderungen, könnte sich das in der Mathematikdidaktik weit verbreitete Konzept der Grundvorstellungen erweisen. Den Kern dieses Konzepts bilden die Grundvorstellungen, welche im normativen Sinne idealtypischen, mentalen Repräsentationen eines Begriffs entsprechen, die Lernende zu diesem Begriff entwickeln und für ein umfassendes Begriffsverständnis miteinander vernetzen sollen. Dabei deuten Grundvorstellungen die abstrakten Begriffe der Mathematik inhaltlich-anschaulich und unterstützen Lernende damit bei der Anwendung der Begriffe in Sachzusammenhängen. Der mathematische Begriff „Bruch“ lässt sich beispielsweise inhaltlich als Anteil eines Ganzen, als ein Verhältnis zwischen zwei Größen oder als eine multiplikative Handlungsanweisung deuten.

Aber welche inhaltlichen Deutungen, oder anders gesagt, welche Grundvorstellungen sollen Lernende zu mathematisch-chemischen Begriffen wie beispielsweise der Dichte entwickeln und wie lassen sich diese vermitteln? Diesen Fragestellungen widmet sich das Projekt „maGic – mathematische Grundvorstellungen im Chemieunterricht“. Zur Beantwortung dieser Fragen werden exemplarisch anhand der Dichte zunächst Grundvorstellungen mithilfe des Verfahrensrahmens von Salle und Clüver [4] hergeleitet und anschließend Unterrichtsmaterialien zur Erarbeitung, Anwendung und Vernetzung der Grundvorstellungen entwickelt und erprobt.

Literaturverzeichnis

[1] Tullberg, A. (2005). Lehrstrategien für 'das Mol' - eine phänomenographische Untersuchung. Chimica didactica, 31 (96), 136–177.

[2] Loeck, G. (1994). Vorschläge zur Didaktik der Stöchiometrie. Chimica didactica, 20 (1), 48–67.

[3] Xu, L. & Clarke, D. (2012). Student difficulties in learning density: A distributed cognition perspective. Research in Science Education, 42(4), 769–789.

[4] Salle, A. & Clüver, T. (2021). Herleitung von Grundvorstellungen als normative Leitlinien – Beschreibung eines theoriebasierten Verfahrensrahmens. Journal für Mathematik-Didaktik, 1–28.

Publikationen

Publikationen:

Meyer, P., & Marohn, A. (2024). Mathematical Grundvorstellungen in chemistry education: An approach to understanding chemical mathematics using the example of the concept of density. Journal of Chemical Education, 101(11), 4904–4915. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.4c00917

Meyer, P. & Marohn, A. (2023): ma_Gic – mathematische Grundvorstellungen im Chemieunterricht. In van Vorst, H. (Hrsg.), Lernen, Lehren und Forschen in einer digital geprägten Welt, 929-932. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Aachen 2022.

Poster:

Meyer, P. & Marohn, A. (2022): ma_Gic – mathematische Grundvorstellungen im Chemieunterricht, Posterbeitrag, GDCP-Jahrestagung 2022: Lernen, Lehren und Forschen in einer digital geprägten Welt, Aachen

Vorträge:

Meyer, P. & Marohn, A. (2022): ma_Gic – mathematische Grundvorstellungen im Chemieunterricht, Diskussionvortrag, GDCh-FGCU-Jahrestagung 2022: Chemie nachhaltig kommunizieren, Osnabrück