Didaktik der Chemie

Kurzbeschreibung

Eine bildwissenschaftliche Betrachtung zeigt, dass Bilder schon zu Zeiten der Alchemie eine wichtige Bedeutung in den Naturwissenschaften besaßen. Ihre Anleitungs- und Dokumentationsfunktionen wurden im Laufe der Zeit um die Funktion der Erkenntnisgewinnung erweitert. Gerade bei der chemischen Fachmethode der Chromatographie - "the separation method of the 20th century" - lassen sich sowohl durch besonders ästhetische Realbilder (z.B. Ergebnisse der Papier- und Dünnschichtchromatographie) als auch durch Datenbilder (z.B. Ergebnisse der Gas- oder Hochleistungsflüssigkeitschromatographie) neue Erkenntnisse gewinnen.
Bei einer solch hohen Bedeutung von Bildern mit ausgeprägter ästhetischer Prägnanz stellt sich aus chemiedidaktischer Perspektive die Frage, ob es bei Lernenden einen Zusammenhang zwischen ihrem mentalen Bild von Chromatographie und ihrem Verständnis über diese Fachmethode gibt. In diesem Themenfeld zeichnet sich eine erhebliche Forschungslücke ab, so dass es zunächst Ziel sein muss, ein entsprechendes Untersuchungsdesign incl. Auswertungsinstrumente zu entwickeln.
Gemäß eines Mixed Methods-Ansatzes werden qualitative und quantitative Methoden empirischer Bildungsforschung kombiniert. Das quasi-experimentelle Untersuchungsdesign beinhaltet zudem entsprechend konzipierte Experimentiereinheiten in Form von Schülerlaborprojekten, Hochschulpraktika oder "busking activities".
Die Datenerhebung erfolgte mit Schülerinnen und Schülern der 7. Jahrgangsstufe, mit Studierenden der Fachrichtung Chemie sowie mit Besuchern des Deutschen Museums in München und des Techniquest in Cardiff (GB).
Die Datenauswertung basiert auf der Qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring.

 

Laufzeit

November 2007 - April 2012

 

Projektmitarbeiter

Dr. Julia Lorke (bis 01/2011),
Hannah Rüggeberg, Christian Strippel

 

Kooperationspartner

Prof. Dr. Roland Fischer (Lehrstuhl Anorganische Chemie II, Ruhr-Universität Bochum)
Alfried Krupp-Schülerlabor der Ruhr-Universität Bochum

 

Wichtigste Projektpublikationen

Lorke, J.; Sommer, K.: Teaching chromatography in secondary school - an investigation concerning grade, context, content, experiments and media. Problems of Education in the 21st Century, (19), S. 63-69.

 

Qualifikationsarbeiten

Lorke, J.: Untersuchung zum Zusammenhang von Bild und Verständnis der Fachmethode Chromatographie - Eine Mixed Methods-Studie in Schule und Schülerlabor. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum 2011

Honskamp, K.: Das Bild von Chromatographie in der Öffentlichkeit - Eine Besucherbefragung im Alfried Krupp-Schülerlabor und im Deutschen Museum München. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2010

Schleutker, B.: Chromatographische Verfahren im Spiegel der Schulliteratur - eine theoretische und experimentelle Auseinandersetzung. Unveröffentlichte Staatsexamensarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2006

 

Kurzbeschreibung

Die Bedeutung der Bezugspersonen "Eltern" ist für die Interessensentwicklung der Kinder belegt (u.a. Upmeier zu Belzen & Vogt). Das bedeutet, dass die Eltern einen wichtigen, vielleicht sogar den wichtigsten Einflussfaktor für die Interessens-entwicklung ihrer Kinder darstellen und somit verstärkt in den Blickpunkt rücken sollten.
Aufgrund des Standes der Forschung (vgl. Sommer et al.) ergeben sich folgende Desiderate: Für ein langfristig anzulegendes Eltern-Kind-Projekt gilt es eine didaktische Konzeption zu entwickeln. Die Umsetzung wird durch eine empirische Untersuchung begleitet, mit der die "Annahme" des Projektes bei den Teilnehmern und dessen Wirksamkeit erhoben werden. Dabei soll mit einem Pre-Post-Testdesign (mit Kontrollgruppenvergleich) untersucht werden, ob durch ein langfristig angelegtes Eltern-Kind-Projekt das "Interesse" der Kinder an der Wissenschaft Chemie geweckt und gefördert werden kann und ob durch das KEMIE-Projekt die Einstellungen von Eltern im Hinblick auf Naturwissenschaften verändert werden (vgl. Dissertation Russek). Eine weiterführende Studie geht der Frage nach, ob die Schwerpunktsetzung auf "naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen" (scientific enquiry) die Vorstellungen über Methoden und Ziele der Naturwissenschaft Chemie bei den Kindern und Eltern verändert (Dissertationsprojekt A. Kakoschke).

 

Laufzeit

2008 - 2014

 

Projektmitarbeiter

Dr. Adrian Russek (bis 01/2011),
Annette Kakoschke (2011 - 2014; Dissertationsprojekt),
Sabrina Berg, Thiemo Gillar, Nicolas Efing

 

Kooperationspartner

Prof. Dr. Birgit Leyendecker (Lehrstuhl für Entwicklungspsychologie, Ruhr-Universität Bochum
Prof. Dr. Joachim Wirth (Lehrstuhl für Lehr-Lernforschung, Ruhr-Universität Bochum)

 

Finanzierung

 

Wichtigste Projektpublikationen

Sommer, K.; Russek, A.; Kleinhorst, H.: KEMIE - Kinder Erleben Mit Ihren Eltern Chemie. Didaktische Konzeption und Umsetzung eines langfristig angelegten Eltern-Kind-Projektes. In: Chemkon 17 (2010) Nr.4, S.1-8.

Russek, A.; Kakoschke, A.; Sommer, K.: Was bleibt? - Untersuchungen über Einstellungen, Werthaltungen und Kenntnissen zur Chemie und zum Chemieunterricht bei Eltern. In: Unterricht Chemie 21 (2010) Nr.117/118, S.93-96.

 

Qualifikationsarbeiten

Russek, A.: Kinder Erleben Mit Ihren Eltern Chemie. Entwicklung und Evaluation von speziellen Experimentierangeboten mit dem Schwerpunkt naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum 2011

Kakoschke, A.: Das Bild von Chemie und Chemieunterricht: Eine Untersuchung bei Eltern von 8-12-jährigen Kindern. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2010

Rüggeberg, H.: Eltern als (fachliche) Experten? Eine empirische Untersuchung im Umfeld des Projektes KEMIE. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2012

Schäfer, A.: Dem Cola-mentos-Versuch wissenschaftlich auf der Spur - Experimentelle Untersuchungen und deren didaktisch-methodische Nutzbarkeit für Lehr-Lern-Arrangements. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2012

Buchwald, M.: Untersuchung über die Wirksamkeit der expliziten Vermittlung naturwissenschaftlicher Methoden im Projekt KEMIE. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2012

 

Kurzbeschreibung

KEMIEplus ist das Fortsetzungsprojekt des Grundkurses KEMIE (Kinder Erleben Mit Ihren Eltern Chemie).
Es soll untersucht werden, ob und wie sich durch die Teilnahme an den Projekten KEMIE und KEMIEplus das Wissen über Hypothesenbildung, -überprüfung und -evaluation bei Kindern und Eltern verändert. Dazu wird ein Mixed Methods-Ansatz aus Fragebögen und Interviews gewählt. Zurzeit wird die Hauptuntersuchung durchgeführt, die drei Messzeitpunkte und Kontrollgruppenvergleich beinhaltet.

 

Laufzeit

2010 - 2013

 

Projektmitarbeiter

Helma Kleinhorst (2010 - 2013; Dissertationsprojekt),
Sabrina Berg, Thiemo Gillar

 

Kooperationspartner

Prof. Dr. Joachim Wirth (Lehrstuhl für Lehr-Lernforschung, Ruhr-Universität Bochum)

 

Finanzierung

 

Wichtigste Projektpublikationen

Vgl. KEMIE

 

Qualifikationsarbeiten

Berg, S.: Auf die Frage kommt es an! - Entwicklung und Erprobung eines Versuchstages für KEMIEplus. Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2012

 

Kurzbeschreibung

Im Mittelpunkt des didaktischen Konzeptes in der Forscherwelt stehen der naturwissenschaftliche Forschungsprozess (incl. fachlicher und fachmethodischer Kenntnisse) und das Forschungsumfeld. Dieses Grundanliegen spiegelt sich im Titel des didaktischen Konzeptes wider: "Wie ein Forscher sein". Damit trägt das didaktische Konzept der Tatsache Rechnung, dass Henkel als Initiator dieser Bildungsinitiative ein Forschungsunternehmen ist.
Das didaktische Konzept wird an den Forschungsfeldern von Henkel - nämlich Kleben, Waschen sowie Haut & Haare - unter Einbeziehung deren Expertise und den Experten (aus den Bereichen Forschung und Entwicklung, Produktion sowie Marketing) umgesetzt. Dabei ist die Expertise vor Ort - sowohl für die Vorbereitung als auch für die Durchführung - von besonderer Bedeutung. Mit diesem Konzept beschreiten wir im Bereich der außerschulischen Lernorte an Industriestandorten neue Wege.

 

Laufzeit

2010 - 2013

 

Projektmitarbeiter

Lea Bentlage, Eva Füchtenschnieder, Simone Schindler, Mara Buchwald, Matthias Vogt, Thiemo Gillar, Alexander Schäfer

 

Kooperationspartner

Dr. Ute Krupp (Leitung der Forscherwelt, Henkel)

 

Finanzierung

 

Wichtigste Projektpublikationen

Sommer, K.; Kakoschke, A.; Schindler, S.; Buchwald, M.; Russek, A.; Schäfer,A.; Steff, H.; Krupp, U.: "Wie ein Forscher sein" - das didaktische Konzept für eine Bildungsinitiative in einem Forschungsunternehmen und dessen Umsetzung. In: Chemkon 19 (2012) 3, S.131-136

 

Qualifikationsarbeiten

Schindler, S.: Rund ums Kleben - Entwicklung von Konzeptionen und deren didaktisch-methodische Umsetzung im Rahmen der "Forscherwelt". Unveröffentlichte Masterarbeit, Ruhr-Universität Bochum 2011