Vergangene Veranstaltungen

Experimentelle Zugänge zum Inhaltsbereich „Nanotechnologie“ am aktuell gültigen Bildungsplan

Referenten: Prof. Dr. Stefan Schwarzer & Dr. Dominik Diekemper, Chemiedidaktik Universität Tübingen

Nicht erst seit der überarbeiteten Fassung des Bildungsplans vom 25.03.2022 (V2) ist das Inhaltsfeld der Nanotechnologie für den Chemieunterricht relevant. Vielmehr hat dieser Fachinhalt, nun verankert im Bildungsplan BW u.a. unter 3.4.8 Chemie in Wissenschaft, Forschung und Anwendung, durch die verbindliche Aufnahme in die Curricula der Bundesländer an Aufmerksamkeit gewonnen. In dieser Fortbildung werden experimentelle Zugänge vorgestellt, um die Nanotechnologie in der Sekundarstufe I, aber vor allem in der Kursstufe, behandeln zu können. Dabei wird auf bewährte Experimente und Materialien zurückgegriffen, die in den letzten gut zehn Jahren aus eigenen didaktischen Arbeiten hervorgegangen sind, z.B. das Unterricht Chemie Themenheft „Nanochemie“ aus dem Jahre 2022. Alle teilnehmenden Lehrkräfte erhalten nach absolvierter Fortbildung eine kostenlose Materialbox, die den unterrichtlichen Einsatz der kennengelernten Experimente ermöglicht.

Programm:

10:00-10:15 Uhr Begrüßung

10:15-11:15 Uhr Impulsvortrag zur Nanotechnologie zur Förderung von Wissenschaftsverständnis und Einordnung in den Bildungsplan (Schwarzer)

11:15-11:45 Uhr Kaffeepause

11:45-13:00 Uhr Praktikum I: Nanotechnologie & Wissenschaftsverständnis

Experimente zu den Themen

• Stationenarbeit „Nanotechnologie im Alltag“ (Sek.I/II)

• Green Chemistry im Leidenfrost-Reaktor: Synthese von Gold- und Silbernanopartikeln einmal anders! (Sek.II)

• Charakterisierung des Leidenfrost-Reaktors mittels Wärmebildkamera (Sek.II)

• Chancen- und Risikodiskussion: Einsatz von Nanosilber als antimikrobielle Beschichtung in Krankenhäusern, Diskussion des verantwortungsvollen Umgangs mit Forschungsergebnissen (Sek.I/II)

• Dünne Schichten: Bestimmung der Schichtdicke einer Seifenblasenhaut und Förderung von Wissenschaftsverständnis (Sek.I/II)

• Reinigung ohne Putzmittel? Erzeugung selbstreinigender Oberflächen auf einem

Kupferplättchen mit Lotos-Effekt (Sek.I/II)

• Charakterisierung wasserabweisender Oberflächen mittels einfacher Kontaktwinkelmessung und Wasserstrahlreflexion (Sek.I/II)

13:00-14:00 Uhr Mittagspause

14:00-15:45 Uhr Praktikum II: Nanotechnologie & Wissenschaftsverständnis

Experimente analog Praktikumsteil I

15:45-16:00 Uhr Schlussgespräch und Evaluation

Referenten: Prof. Dr. Matthias Ducci, Dr. Kirstin Brezesinski von der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe

Diese halbtägige Fortbildung besteht wie die anderen Veranstaltungen der Reihe „Highlights der experimentellen Schulchemie“ aus einem einführenden Vortrag und einem anschließenden Praktikum. Ein thematischer Schwerpunkt liegt in dem überraschenden elektrochemischen Verhalten von Aluminium: Trotz seines – gemäß der Stellung von Aluminium in der Fällungs- bzw. Spannungsreihe eigentlich unedlen Charakters kommt es z. B. in einer Kupfersulfat-Lösung nicht zur erwarteten Abscheidung von Kupfer unter Oxidation des Aluminiums. Dagegen beobachtet man in einer Kupferchlorid-Lösung eine spektakuläre Redoxreaktion. Die Gründe hierfür werden in der Fortbildung beleuchtet und konkrete Vorschläge gemacht, wie diese Thematik konzeptionell (problemorientiert & forschend-entwickelnd) in den Chemieunterricht der Sek. I (bei entsprechender didaktischer Reduktion) bzw. Sek. II eingebettet werden kann. Darüber hinaus werden z. B. die Passivierung von Eisen, eine exemplarische Auswahl galvanischer Elemente, Elektrolyseprozesse, Kupferradierungen mit einem alternativen Elektrolyten und fraktales Metallwachstum theoretisch und experimentell betrachtet.

14:00 Uhr Vortrag Prof. Ducci

14:45 Uhr Pause

15:00 Uhr Experimenteller Teil

18:00 Uhr Ende

Referent: Prof. Dr. Stefan Schwarzer, Chemiedidaktik Universität Tübingen

Nicht erst seit der überarbeiteten Fassung des Bildungsplans vom 25.03.2022 (V2) ist das Inhaltsfeld der Nanotechnologie für den Chemieunterricht relevant. Vielmehr hat dieser Fachinhalt, nun verankert im Bildungsplan BW u.a. unter 3.4.8 Chemie in Wissenschaft, Forschung und Anwendung, durch die verbindliche Aufnahme in die Curricula der Bundesländer an Aufmerksamkeit gewonnen. In dieser Fortbildung werden experimentelle Zugänge vorgestellt, um die Nanotechnologie in der Sekundarstufe I, aber vor allem in der Kursstufe, behandeln zu können. Dabei wird auf bewährte Experimente und Materialien zurückgegriffen, die in den letzten gut zehn Jahren aus eigenen didaktischen Arbeiten hervorgegangen sind, z.B. das Unterricht Chemie Themenheft „Nanochemie“ aus dem Jahre 2022. Alle teilnehmenden Lehrkräfte erhalten nach absolvierter Fortbildung eine kostenlose Materialbox, die den unterrichtlichen Einsatz der kennengelernten Experimente ermöglicht.

Programm:

10:00-10:15 Uhr Begrüßung

10:15-11:15 Uhr Impulsvortrag zur Nanotechnologie zur Förderung von Wissenschaftsverständnis und Einordnung in den Bildungsplan (Schwarzer)

11:15-11:45 Uhr Kaffeepause

11:45-13:00 Uhr Praktikum I: Nanotechnologie & Wissenschaftsverständnis

Experimente zu den Themen

• Stationenarbeit „Nanotechnologie im Alltag“ (Sek.I/II)

• Green Chemistry im Leidenfrost-Reaktor: Synthese von Gold- und Silbernanopartikeln einmal anders! (Sek.II)

• Charakterisierung des Leidenfrost-Reaktors mittels Wärmebildkamera (Sek.II)

• Chancen- und Risikodiskussion: Einsatz von Nanosilber als antimikrobielle Beschichtung in Krankenhäusern, Diskussion des verantwortungsvollen Umgangs mit Forschungsergebnissen (Sek.I/II)

• Dünne Schichten: Bestimmung der Schichtdicke einer Seifenblasenhaut und Förderung von Wissenschaftsverständnis (Sek.I/II)

• Reinigung ohne Putzmittel? Erzeugung selbstreinigender Oberflächen auf einem

Kupferplättchen mit Lotos-Effekt (Sek.I/II)

• Charakterisierung wasserabweisender Oberflächen mittels einfacher Kontaktwinkelmessung und Wasserstrahlreflexion (Sek.I/II)

13:00-14:00 Uhr Mittagspause

14:00-15:45 Uhr Praktikum II: Nanotechnologie & Wissenschaftsverständnis

Experimente analog Praktikumsteil I

15:45-16:00 Uhr Schlussgespräch und Evaluation

Referenten: Prof. Dr. Matthias Ducci, Dr. Kirstin Brezesinski von der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe

Die Fortbildung befasst sich vor allem mit Experimenten zum Thema Alkane und Alkanole. So können die Lehrkräfte nach einer kurzen theoretischen Einführung in das Thema, ausgewählte Lehrer- und Schülerversuche zum Thema im Praktikum selbstständig durchführen und diskutieren. Ausgehend von Alltagsmaterialien, die jedem Schüler und jeder Schülerin bekannt sind, wie Erfrischungstücher, Zitronensäure oder auch Kaugummi werden die Eigenschaften und Besonderheiten beider Stoffgruppen erarbeitet. Einfache Nachweisreaktionen der Kohlenwasserstoffe bzw. ihrer funktionellen Gruppen spielen dabei ebenso eine Rolle wie ihre Herstellung.

14:00 Uhr Vortrag Prof. Ducci

14:45 Uhr Pause

15:00 Uhr Experimenteller Teil

18:00 Uhr Ende

Die Fortbildung ist bereist ausgebucht.