Modul 1 - Chemie im schulischen Kontext
Modulveranstaltungen:
- Vorlesung zu Chemie im schulischen Kontext
- Seminar zu Chemie im schulischen Kontext
- Experimentalpraktikum zu Chemie im schulischen Kontext
Modulbeschreibung:
Das Modul bietet eine Einführung in grundlegende Begriffe, Konzepte und Experimente im Kontext einer schulorientierten Chemie.
Die Vorlesung bietet eine fachliche Einführung und Einordnung chemischer Begriffe, Konzepte und Gesetze aus dem Bereich des naturwissenschaftlich orientierten Sachunterrichts in der Primarstufe sowie des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I. Auf diese Weise werden auch Studierende ohne tiefergehende schulische Kenntnisse im Bereich der Chemie auf den Studiengang vorbereitet. Zu Beginn werden die Themen Stoffe und Stoffeigenschaften sowie Stoffgemische und Trennverfahren behandelt. Nach einer Einführung in chemische Maßeinheiten und den Molbegriff, erfolgt die Darstellung der historischen Entwicklung des Atomaufbaus, angefangen von einfachen Teilchenmodellen bis hin zum Orbitalmodell. Diese Darstellung bildet die Grundlage zum Verständnis des Aufbaus des Periodensystems der Elemente. Anhand ausgewählter Elemente und Verbindungen erfolgt eine Einführung in typische Reaktionen, chemische Bindungsarten und intermolekulare Wechselwirkungen. Diese wird ergänzt durch stöchiometrische und thermodynamische Betrachtungen. Die jeweiligen Fachinhalte werden durch vielfältige Materialien, Modelle und Demonstrationsexperimente veranschaulicht.
Im Rahmen des Seminars werden die Vorlesungsinhalte in lebensnahe und fachliche Kontexte eingebettet und vertieft. Die Studierenden bearbeiten qualitative und quantitative Fragestellungen, die das Verstehen der Inhalte unterstützen. Sie präsentieren eigene Lösungsansätze und üben, Sachverhalte zu erklären.
Das begleitende Experimentalpraktikum vertieft die behandelten Fachinhalte durch die eigenständige Durchführung schulnaher Experimente. Die Studierenden werden hierbei in die sichere Handhabung schulnaher Laborgeräte eingeführt. Im Rahmen von Versuchsprotokollierungen lernen die Studierenden, Versuchsbeobachtungen zu deuten und fachsprachlich zu verbalisieren.
Turnus:
Jedes Wintersemester
Modul 2 - Fachliche Vertiefung I
Modulveranstaltungen:
- Vorlesung zu Fachliche Vertiefung I
- Seminar zu Fachliche Vertiefung I
- Experimentalpraktikum zu Fachliche Vertiefung I
Modulbeschreibung:
Das Modul bietet eine fachliche Vertiefung von Inhalten, des ersten Moduls und führt in grundlegende Begriffe, Konzepte und Experimente im Bereich der Reaktionskinetik, des chemischen Gleichgewichts sowie der Säure-Base-Chemie und Elektrochemie ein. Dabei werden Verknüpfungen zu schulrelevanten Inhalten hergestellt.
Ausgehend von einer vertiefenden Auseinandersetzung mit dem Periodensystem der Elemente werden in der interaktiven Vorlesung die Themenbereiche Reaktionskinetik, chemisches Gleichgewicht, Säure-Base-Reaktionen Redoxreaktionen und elektrochemische Zellen behandelt. Die Fachinhalte werden durch Demonstrationsexperimente sowie vielfältige Materialien und Modelle veranschaulicht. Im Sinne einer Verzahnung von fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Lehrer:innenbildung werden typische Verständnisschwierigkeiten von Schüler:innen und Studierenden im Kontext der betrachteten Inhalte thematisiert und Möglichkeiten einer verständlichen Vermittlung aufgezeigt.
Die Vorlesungsinhalte werden im angeschlossenen Seminar in lebensnahe und fachliche Kontexte eingebettet. Im Rahmen themenbezogener Fragestellungen vertiefen die Studierenden ihre Fähigkeit, Problemlösestrategien zu entwickeln und Lösungsansätze vorzustellen.
Turnus:
Jedes Sommersemester
Modul 3 - Fachliche Vertiefung II
Modulveranstaltungen:
- Vorlesung zu Fachliche Vertiefung II
- Seminar zu Fachliche Vertiefung II
- Experimentalpraktikum zu Fachliche Vertiefung II
Modulbeschreibung:
Das Modul bietet eine Einführung in grundlegende Begriffe, Konzepte und Experimente aus dem Bereich der Organischen Chemie und stellt Verknüpfungen zu schulrelevanten Inhalten her.
Die interaktive gestaltete Vorlesung bildet eine Einführung in grundlegende Konzepte und Gesetze im Bereich der organischen Chemie. Behandelt werden u.a. organische Stoffgruppen, typische Reaktionen, Nachweisreaktionen und Reaktionsmechanismen. Die behandelten Fachinhalte werden an lebensweltliche und industrielle Kontexte angeknüpft und Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt. Die Studierenden lernen die verschiedenen Abstraktionsebenen zur Veranschaulichung von Reaktionsmechanismen und die haptischen und digitalen Molekülmodelle sowie die verschiedenen Formelschreibweisen kennen.
Im Seminar lösen, präsentieren und besprechen die Studierenden begleitende Übungsaufgaben zur Vorlesung, die das Verständnis der behandelten Themen unterstützen. Dabei wird das Erklären von Fachinhalten geschult. Umgang und Anspruch der Übungen nehmen gegenüber den vorangegangenen beiden Modulen zu.
In Abstimmung mit der Vorlesung führen die Studierenden schulnahe Experimente zu den genannten Themengebieten im Experimentalpraktikum durch. Sie vertiefen dabei die sichere und routinierte Handhabung von Gerten und Chemikalien und werden sensibilisiert Gefahrenpotentiale zu erkennen und zu vermeiden. Sie üben Hypothesen zu formulieren und Versuchsergebnisse auf diese Hypothesen zurückzubeziehen. Im Rahmen von Versuchsprotokollierungen werden fachsprachliche Verbalisierungen trainiert.
Turnus:
Jedes Wintersemester
Modulbezogene Teilnahmevoraussetzungen:
Erfolgreicher Abschluss von Modul 2 (Fachliche Vertiefung I)
Modul 4 - Fachdidaktische Grundlagen
Modulveranstaltungen:
- Vorlesung zu Fachdidaktische Grundlagen
- Experimentalseminar Fachdidaktische Grundlagen Jgst. 1-4
- Experimentalseminar Fachdidaktische Grundlagen Jgst. 5-10
Modulbeschreibung:
Das Modul bietet eine Einführung in grundlegende Begriffe und Konzepte der Chemiedidaktik für die Jahrgangsstufen 1-10.
Die interaktiv gestaltete Vorlesung bildet eine Einführung in chemiedidaktisches Basiswissen. Einführend werden Bildungsziele, Bildungsstandards und Curricula sowie Kompetenzbereiche und Basiskonzepte des Chemieunterrichts thematisiert und reflektiert. Die Studierenden lernen Experimente und Modelle als wesentliche Elemente der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und damit auch des Chemieunterrichts kennen. Sie werden mit rechtlichen Rahmenbedingungen in Bezug auf das Experimentieren vertraut gemacht, erfahren Funktionen und Einsatzmöglichkeiten von Experimenten und Modellen und reflektieren mögliche Schwierigkeiten bei deren Nutzung (z.B. in Bezug auf das Teilchenmodell).
Die Vorlesung führt an konkreten Beispielen in etablierte Unterrichtsverfahren des Chemieunterrichts ein, z.B. in den forschend-entwickelnden, historisch-problemorientierten oder kontextorientierten Unterricht. Die Studierenden lernen Möglichkeiten für Unterrichtseinstiege sowie verschiedene Unterrichtsmethoden kennen.
An ausgewählten Themengebieten der Sekundarstufe I werden die Studierenden mit schulrelevanten Fachinhalten, typischen Schulexperimenten und Strukturierungsmöglichkeiten von Chemieunterricht vertraut gemacht und reflektieren den Einsatz von Fach- und Alltagssprache.
Das Experimentalseminar für die Jgst. 1-4 fokussiert die chemische Perspektive im Sachunterricht der Primarstufe. Es werden Bildungsziele, Bildungsstandards und Curricula sowie Kompetenzbereiche und das Prinzip der Mehrperspektivität des Sachunterrichts thematisiert und reflektiert. Die Studierenden erarbeiten u.a. anhand von Versuchsvideos Experimente und Erklärungen für viele Phänomene aus Natur und Labor. An konkreten Beispielen werden Fachinhalte didaktisch reduziert und für die Jahrgangsstufen 1-4 im Rahmen von Lernmaterialien aufbereitet. Durch die methodische Gestaltung des Seminars, auch durch digitale Anwendungen, lernen die Studierenden typische Unterrichtsmethoden und Classroom Management Aspekte für die Gestaltung vom naturwissenschaftlichen Sachunterricht kennen und erfahren deren Vorteile und Einsatzmöglichkeiten.
Das Experimentalseminar der Jgst. 5-10 greift ausgewählte Inhalte der Vorlesung auf und vertieft diese in praktischen Übungen. Die Studierenden erproben und reflektieren gegebene Lern- und Experimentiermaterialien der Jahrgangsstufen 5-10 und erarbeiten ggf. Verbesserungsvorschläge. Sie reflektieren Lehr-Lernsituationen, z.B. anhand von Unterrichtsentwürfen und bewerten mögliche Handlungsalternativen. Sie erarbeiten an konkreten Beispielen Vorzüge und Nachteile ausgewählter Konzepte, z.B. des problemorientierten Chemieunterrichts, und erproben verschiedene Realisierungsoptionen. Durch die methodische Gestaltung der Seminarsitzungen lernen die Studierenden zudem verschiedene Unterrichtsmethoden kennen und erfahren deren Vorteile und Einsatzmöglichkeiten.
Turnus:
Vorlesung zu Fachdidaktische Grundlagen – jedes Wintersemester
Experimentalseminar Fachdidaktische Grundlagen Jgst. 1-4 – jedes Sommersemester
Experimentalseminar Fachdidaktische Grundlagen Jgst. 5-10 – jedes SommersemesterModulbezogene Teilnahmevoraussetzungen:
Erfolgreicher Abschluss von Modul 2 (Fachliche Vertiefung I)
Modul 5 - Experimentiersituationen gestalten
Modulveranstaltungen:
- Laborpraktikum Diversitätssensibel experimentieren
- Experimentalseminar Experimentelle Lerngelegenheiten planen
- Laborpraktikum Schulexperimente Jgst. 1-10
Modulbeschreibung:
Das Modul bietet eine Einführung in die Gestaltung von Experimentiersituationen unter fachdidaktischen und inklusionsorientierten Gesichtspunkten.
Im Laborpraktikum Diversitätssensibel experimentieren entwickeln die Studierenden in Kleingruppen Experimente (inklusive Problemstellung, Materialien, Versuchsbeschreibungen, Differenzierungen etc.) vor dem Hintergrund inklusionsorientierter Fragestellungen und führen diese Experimente mit ihren Kommiliton:innen durch. Dabei werden mögliche fachliche Barrieren identifiziert und in den Planungen berücksichtigt, sodass eine Partizipation für möglichst alle erreicht werden kann. Die Planungen berücksichtigen zudem Merkmale naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung wie etwa den Einsatz von Modellen, die Variablenkontrolle oder die Bewertung von Ergebnissen. Gemeinsam werden Schwierigkeiten in der schulischen Umsetzung, sicherheitsrelevante Aspekte sowie das eigene Lehrer:innenverhalten reflektiert.
Das Experimentalseminar Experimentelle Lerngelegenheiten planen vermittelt exemplarisch Unterrichtseinheiten zu ausgewählten Themengebieten des Chemieunterrichts. Auf Basis der erlernten Unterrichtsverfahren und Methoden sowie ihrer Kenntnisse zu Experimenten und Modellen planen und präsentieren die Studierenden kurze Unterrichtseinheiten zu einem vorgegebenen Thema. Merkmale und Einsatzmöglichkeiten gelungener Versuchsvideos werden thematisiert und reflektiert.
Im Laborpraktikum Schulexperimente Jgst. 1-10 erproben die Studierenden schultypische Experimente der Primarstufe sowie Sekundarstufe I und integrieren diese in eigene Unterrichtsplanungen. Alle Studierende entwickeln und betreuen einen Experimentiertag zu einem ausgewählten Thema. Die Studierenden setzen sich dabei mit Fragen des sicheren Experimentierens in inklusiven Lerngruppen auseinander und modifizieren Versuchsvorschriften und -durchführungen vor dem Hintergrund solcher Lerngruppen: u.a. werden Gestaltgesetze für Demonstrationsversuche thematisiert und auch im Kontext von Versuchsvideos reflektiert.
Turnus:
Ausschließlich im Wintersemester (montags | 10-14 Uhr)
Modulbezogene Teilnahmevoraussetzungen:
Laborpraktikum Diversitätssensibel experimentieren – jedes Wintersemester
Experimentalseminar Experimentelle Lerngelegenheiten planen – jedes Wintersemester
Laborpraktikum Schulexperimente Jgst. 1-10 – jedes Sommersemester