In dieser Unterrichtsstunde entwickeln die SchülerInnen der 9. Klasse anhand von drei an Rutherfords Streuversuch angelehnten Experimentierstationen selbstständig, ausgehend vom Teilchenmodell, eine detailliertere Atomvorstellung.
Die Unterrichtsstunde ist von grundsätzlicher, aktueller Bedeutung für die Schülerinnen und Schüler. Im Rahmen einer Wiederholung des Teilchenmodells erkannten die SuS, wie sie Reaktionsgleichungen aufstellen und ausgleichen können. Durch das bildhafte "Abwiegen" von Kugeln erkannten Sie ein sich wiederholendes System für die Erarbeitung solcher Aufgaben.
Dennoch führten die darauffolgenden Arbeitsaufträge rasch zu einem Problem: Die Reaktionsprodukte waren bisher vorgegeben worden. Sie wurden gesetzt und nicht hinterfragt. Die letzte Unterrichtstunde führte die SuS in eine kognitive Krise, weil das Bild der Balkenwaage mit den verschiedenen Kugeln keine Möglichkeit bot, die Zusammensetzung von Stoffen zu erschließen. Diesen Unmut gilt es in dieser Unterrichtsstunde gezielt zu lenken.
Durch die Anlehnung an den forschend entwickelnden naturwissenschaftlichen Unterricht sollen die SuS selbst zu Forscher werden, die eine ungenügende Vorstellung selbst gedanklich reformiert. Der motivationale Anreiz ist hoch, der gewählte Einstieg setzt daher an der Unzulänglichkeit der Kugelvorstellung an und lässt den SuS Freiraum selbst kreativ zu werden.
Weil das Rutherford'sche Atommodell trotz des experimentellen Forschens für die SuS sehr abstrakt bleibt, sind die Aufgaben an den Stationen nicht völlig offen formuliert, sondern schwach aber gezielt lenkend. Ebenso ist das zur Verfügung gestellte Material stark begrenzt, um die SuS durch die vielen Möglichkeiten nicht zu überfordern.
Inhaltsverzeichnis
- Einbettung der Unterrichtsstunde in die Unterrichtsreihe
- Ziel der Unterrichtsreihe
- Ziel der Unterrichtsstunde
- Teilziele der Unterrichtsstunde
- Lehr- und Lernausgangslage
- Didaktische Überlegungen
- Legitimation des Themas
- Lernschwierigkeiten und Fehlvorstellungen
- Methodische Überlegungen
- Gruppenarbeiten
- Schülerexperiment
- Reflexion
- Verlaufsplan
- Literatur
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Unterrichtsreihe zielt darauf ab, das Verständnis der Schüler für die Struktur der Materie zu vertiefen. Dies beinhaltet den Atombau, Modelle des Atoms, atomare Masse, Isotope, Ionen und die Entstehung der Elemente. Die Schüler sollen Elemente anhand ihrer Eigenschaften und Reaktionen den Elementfamilien zuordnen und im Periodensystem verorten können. Die Unterrichtsstunde selbst fokussiert auf die Entwicklung eines differenzierten Atommodells durch Interpretation experimenteller Beobachtungen und Vorwissen.
- Entwicklung eines differenzierten Atommodells
- Anwendung des Periodensystems der Elemente
- Interpretation von experimentellen Daten
- Verständnis des Kern-Hülle-Modells
- Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Elementfamilien
Zusammenfassung der Kapitel
Einbettung der Unterrichtsstunde in die Unterrichtsreihe: Dieser Abschnitt beschreibt die Einbettung der Unterrichtsstunde in den Kontext eines größeren Lernzirkels zum Thema "Die Elemente des Periodensystems erkunden". Es werden die einzelnen Stationen des Lernzirkels vorgestellt, die sich mit verschiedenen Aspekten der Elemente und ihrer Eigenschaften befassen, von Flammenfärbung über Reaktionen mit Wasser bis hin zur Herstellung von Kalkmörtel und der Erforschung der Reaktivität von Halogenen. Der Fokus liegt auf der Verknüpfung der einzelnen Experimente und der daraus resultierenden Lernerfahrungen. Die verschiedenen Kompetenzen, die die Schüler während der einzelnen Stationen erwerben sollen, werden detailliert aufgeführt.
Ziel der Unterrichtsreihe: Dieses Kapitel erläutert das übergeordnete Ziel der Unterrichtsreihe: den Schülern ein fundamentales Verständnis der Struktur der Materie zu vermitteln. Es werden die zentralen Themen genannt, die behandelt werden, darunter der Atombau, verschiedene Atommodelle, atomare Masse, Isotope, Ionenbindung und die Entstehung der Elemente. Das Hauptziel ist, dass die Schüler Elemente anhand ihrer Eigenschaften zuordnen und im Periodensystem verorten können. Darüber hinaus sollen sie Informationen aus dem Periodensystem entnehmen und Fachbegriffe korrekt verwenden können. Die Förderung des eigenverantwortlichen Lernens wird ebenfalls hervorgehoben.
Ziel der Unterrichtsstunde: Hier wird das spezifische Ziel der Unterrichtsstunde beschrieben: die Schüler sollen ein differenziertes Atommodell entwickeln, indem sie ihre experimentellen Beobachtungen und ihr Vorwissen interpretieren und synthetisieren. Der Fokus liegt auf der Erweiterung des bisherigen Wissens über den Atombau.
Teilziele der Unterrichtsstunde: Dieser Abschnitt listet die konkreten Teilziele der Unterrichtsstunde auf. Die Schüler sollen die Grenzen des Dalton'schen Atommodells erkennen, chemische Sachverhalte mithilfe von Modellen und Fachsprache erklären, und den Atombau im Sinne Rutherfords skizzieren. Diese Teilziele brechen das übergeordnete Ziel in kleinere, messbare Lernziele herunter.
Lehr- und Lernausgangslage: Dieser Abschnitt beschreibt die Ausgangssituation der Schüler und die didaktische Anpassung des Unterrichts daran. Die Schüler arbeiten im Rahmen des "KiD"-Modells in kleineren Lerngruppen, was zu unterschiedlichen Lerntempi und Leistungsniveaus führt. Der Unterricht wird innerlich differenziert, um allen Schülern gerecht zu werden.
Schlüsselwörter
Periodensystem der Elemente, Atombau, Atommodell, Kern-Hülle-Modell, Rutherford'scher Streuversuch, Elementfamilien, chemische Reaktionen, experimentelle Beobachtungen, Fachsprache, innere Differenzierung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Unterrichtsplanung: Die Elemente des Periodensystems erkunden
Was ist das übergeordnete Ziel der Unterrichtsreihe?
Die Unterrichtsreihe zielt darauf ab, den Schülern ein fundamentales Verständnis der Struktur der Materie zu vermitteln. Dies beinhaltet den Atombau, verschiedene Atommodelle (einschließlich Dalton und Rutherford), atomare Masse, Isotope, Ionenbindung und die Entstehung der Elemente. Schüler sollen Elemente anhand ihrer Eigenschaften zuordnen und im Periodensystem verorten können, Informationen aus dem Periodensystem entnehmen und Fachbegriffe korrekt verwenden. Eigenverantwortliches Lernen wird gefördert.
Was ist das Ziel der einzelnen Unterrichtsstunde?
Die Unterrichtsstunde fokussiert auf die Entwicklung eines differenzierten Atommodells durch Interpretation experimenteller Beobachtungen und Vorwissen. Die Schüler sollen ihr bestehendes Wissen über den Atombau erweitern.
Welche Teilziele werden in der Unterrichtsstunde verfolgt?
Die Schüler sollen die Grenzen des Dalton’schen Atommodells erkennen, chemische Sachverhalte mithilfe von Modellen und Fachsprache erklären und den Atombau im Sinne Rutherfords skizzieren. Diese Teilziele unterteilen das Hauptziel in kleinere, messbare Lernziele.
Wie ist die Unterrichtsstunde in die größere Unterrichtsreihe eingebettet?
Die Stunde ist Teil eines Lernzirkels zum Thema "Die Elemente des Periodensystems erkunden". Der Lernzirkel umfasst verschiedene Stationen mit Experimenten (Flammenfärbung, Reaktionen mit Wasser, Herstellung von Kalkmörtel, Reaktivität von Halogenen), die verschiedene Aspekte der Elemente und ihrer Eigenschaften behandeln. Die einzelnen Experimente und Lernerfahrungen werden miteinander verknüpft, um ein ganzheitliches Verständnis zu fördern. Die Schüler erwerben dabei verschiedene Kompetenzen.
Welche methodischen Überlegungen wurden angestellt?
Die Planung beinhaltet Gruppenarbeiten und Schülerexperimente. Die Lehr- und Lernausgangslage berücksichtigt das "KiD"-Modell und die daraus resultierenden unterschiedlichen Lerntempi und Leistungsniveaus. Der Unterricht wird innerlich differenziert, um allen Schülern gerecht zu werden.
Welche Lernschwierigkeiten und Fehlvorstellungen werden berücksichtigt?
Der Text erwähnt explizit die Berücksichtigung unterschiedlicher Lerntempi und Leistungsniveaus der Schüler im Rahmen des "KiD"-Modells. Die innere Differenzierung des Unterrichts soll hier entgegenwirken. Konkrete Fehlvorstellungen werden nicht explizit genannt, aber die didaktische Planung zielt darauf ab, diese durch gezielte Experimente und Diskussionen zu überwinden.
Welche Schlüsselwörter sind relevant für diese Unterrichtsplanung?
Periodensystem der Elemente, Atombau, Atommodell, Kern-Hülle-Modell, Rutherford’scher Streuversuch, Elementfamilien, chemische Reaktionen, experimentelle Beobachtungen, Fachsprache, innere Differenzierung.
Welche Kapitel sind im Gesamtdokument enthalten?
Das Dokument beinhaltet Kapitel zu Einbettung der Unterrichtsstunde, Ziel der Unterrichtsreihe, Ziel der Unterrichtsstunde, Teilziele der Unterrichtsstunde, Lehr- und Lernausgangslage, Didaktische Überlegungen, Legitimation des Themas, Lernschwierigkeiten und Fehlvorstellungen, Methodische Überlegungen (inkl. Gruppenarbeiten und Schülerexperiment), Reflexion, Verlaufsplan und Literatur.
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- Anonym (Autor), 2019, Auf den Spuren von Ernest Rutherford. Die Entwicklung einer detaillierteren Atomvorstellung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/909561
