Lernumgebungen

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Chemie, Berufe und Experimente

Einer der wichtigsten Anlauf­punkte für Schüler:innen bei der Berufs­wahl ist neben den Eltern die Schule [1]. Die deutsche Chemie­in­dus­trie ist der sechst­größte Arbeits­geber in Deutsch­land [2]. Der Chemie­un­ter­richt kann daher einen wesent­li­chen Beitrag zur Berufs­ori­en­tie­rung leisten. Obwohl die KMK [3] alle Fächer zur Thema­ti­sie­rung beruf­li­cher Perspek­tiven auffor­dert, ist das Angebot an passendem Unter­richts­ma­te­rial bisher gering. Das entwi­ckelte Unter­richts­modul „Chemie, Berufe und Experi­mente“ soll Sie dabei unter­stützen Berufs­bil­dung in den Chemie­un­ter­richt einfließen zu lassen. Das Modul bietet anhand einer Lernum­ge­bung einen Einblick in verschie­dene Ausbil­dungs­be­rufe mit Chemie­bezug, die anhand von ausge­wählten Experi­menten praktisch vertieft werden können. Im Land Bremen stellen wir Ihnen für die Experi­mente unsere neuen Berufs­boxen, in denen sich Materia­lien und Chemi­ka­lien befinden, zur Verfügung.

Entwickelt von Moritz Krause, Rieke Schüßler, Tim Arloff und Rebecca Tscheslog

 

⬤ Das Unterrichtsmodul kurz vorgestellt

  • Zielgruppe: Sek I, Klasse 8–10
  • Fach: Chemie
  • Themen­ge­biete: Verbren­nung, Wasser, Säuren, Basen & Salze, Metalle, Kohlen­was­ser­stoffe, Stoffe testen, mischen & trennen, Umwelt, Technik, Ernäh­rung & Gesundheit
  • Ziel: Schüler:innen lernen verschie­dene Ausbil­dungs­be­rufe mit Chemie­bezug kennen und vertiefen indivi­duell nach ihren Inter­essen den Einblick in die Berufe anhand von Experi­menten praktisch.

⬤ Mehrwert des Unterrichtsmoduls 

Die oft empfun­dene Abstrakt­heit des Fachs Chemie wird in einen lebens­nahen Kontext überführt und Inter­esse an chemi­schen Berufen geweckt oder geför­dert [4]. Das Modul zeigt die Relevanz der Lernin­halte im Chemie­un­ter­richt für das zukünf­tige Leben und kann die Schüler:innen für den Unter­richt motivieren. Neben dem wichtigen Beitrag zur Berufs­ori­en­tie­rung, die vielen Jugend­li­chen schwer fällt [1], fördert das Unter­richts­modul die Selbst­stän­dig­keit der Schüler:innen, denn die Lernum­ge­bung und Experi­mente können indivi­duell nach Inter­esse absol­viert werden.

⬤ Die PREZI-Lernumgebung: Ein Überblick über verschiedene Ausbildungsberufe

Die bereits 2014 entwi­ckelte PREZI-Lernum­ge­bung zu Chemie und Berufen [5] wurde überar­beitet und um den Zugang zu passenden Experi­menten erwei­tert. Die PREZI schlägt eine Brücke zwischen dem Chemie­un­ter­richt und den Ausbil­dungs­be­rufen. Auf der Mind-Map sind Unter­richts­themen Berufe zugeordnet (s. Abbil­dung 1). Durch Klicken auf die Bereiche wird auf die Infor­ma­tionen zum Beruf gezoomt. Die Schüler:innen erhalten eine Kurzbe­schrei­bung des Berufes mit dem Bezug zur Chemie, die Anfor­de­rungen zur Ausübung des Berufes, Infor­ma­tionen zum Ablauf der Ausbil­dung und der Vergü­tung etc. Infor­ma­ti­ons­vi­deos zu den Berufen und weiter­füh­rende Webseiten sind verlinkt. Von der PREZI aus gelangt man zudem zu den Experi­men­tier­seiten mit Versuchs­an­lei­tungen und Siche­rung. Der Ablauf, in der die Inhalte durch­laufen werden, kann von den Schülern:innen indivi­duell nach Inter­esse bestimmt oder dem vorge­ge­benen Ablauf gefolgt werden.

 

Abbil­dung 1: PREZI-Lernum­ge­bung zu den verschie­denen Berufen.

⬤ Die Experimente zu den Berufen

„Die Experi­mente waren sehr spannend und vielfältig. Es wurde ein guter Einblick in die Berufe gewährt.“  – Schüler der 10. Klasse aus Bremen

Über die Webseite sind insge­samt 37 Experi­mente verfügbar, wobei zu jedem Beruf mindes­tens zwei Experi­mente gehören. Die Experi­mente sind wichtig, um den Lernenden die chemi­schen Inhalte des Berufs näher zu bringen und ihr Inter­esse zu wecken [6]. Jedes Experi­ment kann in maximal 15 Minuten durch­ge­führt werden, sodass die Schüler:innen möglichst viel auspro­bieren können. Beson­ders gefähr­liche Chemi­ka­lien wurden nach Möglich­keit vermieden oder substi­tu­iert, sodass die Experi­mente nicht zwingend in Chemie­räumen durch­ge­führt werden müssen.

Von der PREZI aus gelangt man zu der Experi­ment-Webseite des jewei­ligen Berufs. Zunächst erhält man dort einen Überblick über alle Versuche, die zu dem Beruf gemacht werden können. Danach sind die Versuche immer auf die gleiche Weise darge­stellt: Zuerst sind benötigte Materia­lien und Chemi­ka­lien aufge­listet. Darunter ist der Versuchs­aufbau als Skizze veran­schau­licht. Es folgt die Durch­füh­rung mit wichtigen Hinweisen zu den Versu­chen und die inter­ak­tive Karte zur Auswertung.

Abbil­dung 2: Darstel­lung einer Versuchs­an­lei­tung im Beruf Feuerwehrmann:frau.

⬤ Die Auswertung der Versuche mit Hilfe von interaktiven Karten

Zur indivi­du­ellen, selbst­stän­digen inhalt­li­chen Auswer­tung des Versuchs stehen nach der Versuchs­an­lei­tung auf der Webseite inter­ak­tive Karten bereit. Auf mehreren Karten werden verschie­dene Aussagen darge­stellt, von denen die korrekte ausge­wählt werden muss (s. Abbil­dung 3). Nach der Bearbei­tung einer Karte wird automa­tisch zur nächsten weiter­ge­leitet, nachdem die Schüler:innen ein Feedback zur Richtig­keit ihrer Antwort­aus­wahl erhalten haben. Am Ende werden alle richtigen Aussagen nochmal zusam­men­ge­fasst und eine abschlie­ßende Erklä­rung aufgezeigt.

 

Abbil­dung 3: Inter­ak­tive Karten zur Unter­stüt­zung bei der Auswer­tung. Die Lernenden müssen die korrekte Aussagen auswählen.

Abbil­dung 3: Die letzte Karte beinhaltet eine abschlie­ßende Erklä­rung zu dem Versuch.

⬤ Technische Voraussetzungen

  • ein digitales Endgerät pro Schüler:innengruppe, 1:1 Ausstat­tung wünschens­wert für das Rezipieren der Lernumgebung
  • stabiles Internet
  • Die App > “PREZI Viewer” ist empfeh­lens­wert und kostenlos, da die Lernum­ge­bung einmalig herun­ter­ge­laden werden kann und im Anschluss auch “offline” funktioniert.

⬤ Ideen für die Umsetzung im Unterricht

Mögli­cher Unter­richts­ab­lauf 1: Berufe und Experi­mente der Lernum­ge­bung werden bei thema­ti­schen Schnitt­stellen mit dem Curri­culum in den regulären Unter­richt eingebunden

Mögli­cher Unter­richts­ab­lauf 2: Durch­füh­rung des Unter­richts­mo­duls in 2 Doppel­stunden (2 x 90 Minuten)

Doppel­stunde 1:

  • kurze Einfüh­rung in den Aufbau der PREZI und Webseite, Erklä­rung der Arbeits­auf­träge (10 Minuten)
  • verschaffen eines indivi­du­ellen Überblicks über die Berufe in der Lernum­ge­bung (10 Minuten)
  • notieren der Berufe von persön­li­chem Inter­esse (jeweils mit Begrün­dung) (10 Minuten)
  • vertieftes Infor­mieren über die bevor­zugten Berufe (60 Minuten)

Doppel­stunde 2:

Vorbe­rei­tung

  • Auswahl der Berufe, zu denen Experi­mente bereit­ge­stellt werden, basie­rend auf den Inter­essen der Lerngruppe
  • Vorbe­rei­tung der Experi­mente als Stationen

Durch­füh­rung

  • Erklä­rung der Arbeits­auf­träge (5 Minuten)
  • Zusam­men­finden in Gruppen (3–4 Personen) (5 Minuten)
  • eigen­stän­diges Durch­führen & Auswerten der Experi­mente & Wechsel der Stationen (80 Minuten)

 

⬤ Tipps und Hinweise zu der Umsetzung im Unterricht

Beson­deres Angebot — Ausleihen von Versuchsmaterialien

Im Bundes­land Bremen können Sie bei Bedarf die für die Durch­füh­rung des Moduls benötigten Materia­lien und Chemi­ka­lien ausleihen. Dafür stehen verschie­dene Boxen zur Verfügung:

  • Basiskiste
  • Destil­la­ti­ons­kiste
  • Titra­ti­ons­kiste
  • Chemi­ka­li­en­kiste

Die Ausleihe wird über den itslear­ning-Kurs “Beruf in der Box” organi­siert. Bei Inter­esse wenden Sie sich per Mail an m.krause@uni-bremen.de.

Es ist aber auch möglich die Versuche ohne die Kisten durch­zu­führen. Im Download­be­reich steht eine Materi­al­liste und Sicher­heits­da­ten­blätter zu den Versu­chen zur Verfügung.

Wir übernehmen für die Zusam­men­stel­lung der Sicher­heits­da­ten­blätter keine Gewähr. Jede Lehrkraft ist für die Sicher­heit im eigenen Unter­richt verantwortlich.

Abbil­dung 4: Für Lehrkräfte im Bundes­land Bremen werden Kisten mit den benötigten Versuchs­ma­te­ria­lien angeboten.

Hinweis zum Versuch “Säure-Base-Titra­tion” bei dem Beruf “Chemisch-technische:r Assistent:in”

Die für die Schüler:innen unbekannte Konzen­tra­tion der Salzsäure muss 1 mol/L betragen, damit es zu der vorbe­rei­teten Auswer­tung auf der inter­ak­tiven Karte passt. 

Die PREZI Lernum­ge­bung “Chemie, Berufe & Experi­mente” finden Sie auf einer extra für Schüler:innen angelegten Ansicht. Den QR-Code können Sie im Unter­richt zeigen, damit die Lernenden direkt dorthin gelangen.

Für eine optimale Nutzung der PREZI auf einem Tablet oder Smart­phone empfiehlt sich die Verwen­dung der „PREZI Viewer“ App. Die App können Sie kostenlos aus den entspre­chenden App Stores laden.

Zur Lernum­ge­bung Zu den Experimenten

Downloads und Links

  • Informationsmaterial

Materi­al­liste der einzelnen Kisten

  • Informationsmaterial

Sicher­heits­da­ten­blätter zu den Versuchen

  • Link

Zusätz­liche Lernum­ge­bung „Eine virtu­elle Rundreise zu Betrieben der chemi­schen Industrie“

Literatur

  • [1] Burkhard, C. (2022). Studie — Mehrheit der Jugend­li­chen fehlt der Durch­blick bei der Berufs­wahl. Bertels­mann Stiftung. Abgerufen am 3. November 2023, von https://www.bertelsmann-stiftung.de/de/themen/aktuelle-meldungen/2022/juli/mehrheit-der-jugendlichen-fehlt-der-durchblick-bei-der-berufswahl
  • [2] Keller­mann, C. (2023, August). Branchen­por­trät. Daten und Fakten im Überblick. Verband der chemi­schen Indus­trie e.V. Abgerufen am 3. November 2023, von https://www.vci.de/ergaenzende-downloads/branchenportraet-2023.pdf
  • [3] Kultus­mi­nis­ter­kon­fe­renz (2017, 7. Dezember). Empfeh­lung zur Beruf­li­chen Orien­tie­rung an Schulen. Abgerufen am 3. November 2023, von https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/veroeffentlichungen_beschluesse/2017/2017_12_07-Empfehlung-Berufliche-Orientierung-an-Schulen.pdf
  • [4] Haase, L. & Pietzner, V. (2016). Berufs­ori­en­tie­rung im Chemie­un­ter­richt der Sekun­dar­stufe I. In Authen­ti­zität und Lernen – das Fach in der Fachdi­daktik. Gesell­schaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahres­ta­gung in Berlin 2015 (S. 71–73). Univer­sität Regens­burg. https://doi.org/10.25656/01:12125
  • [5] Krause, M., Stuckey, M. & Eilks, I. (2014). Chemie im Beruf – Spielend und multi-medial über Berufe mit Chemie­bezug lernen. Natur­wis­sen­schaften im Unter­richt Chemie, 25 (140), 13–17.
  • [6] Kotwica, A. & Pietzner, V. (2015). Die Sicht von Chemie­aus­zu­bil­denden auf ihren Chemie­un­ter­richt in der Sekun­dar­stufe I. Hetero­ge­nität und Diver­sität-Vielfalt der Voraus­set­zungen im natur­wis­sen­schaft­li­chen Unter­richt, 35, 361–363.