Chemie begreifen
mit Modellen, Medien und Experimenten
Prof. Dr. Peter Menzel
Universität Hohenheim
Nach wie vor leidet die Chemie unter einem negativen Image, häufig geprägt durch eigene schlechte Erfahrungen im und mit dem Unterricht. Die Förderung eines lebendigen und begeisternden Chemieunterrichts, unter anderem durch die Veranstaltung von Lehrerfortbildungen für einen attraktiveren chemischen Experimentalunterricht, ist deshalb seit der Gründung des Instituts ein fester Bestandteil der schuleigenen Philosophie.
Chemie im Unterricht begreifbar machen, Verständnis für sie entwickeln - das ist auch das erklärte Ziel von Professor Peter Menzel.
Seit vielen Jahren ist er eng mit dem Institut verbunden, sei es durch Vorträge, Lehrerfortbildung oder Betreuung von Projektarbeiten. Begeisterung für die Chemie wecken, Schüler durch entdeckendes Lernen zum Mit- und Weiterdenken anregen - der Chemieunterricht hat die Aufgabe, dem schlechten Ansehen entgegenzuwirken. Dass dies gelingen kann, zeigt das 2002 von Professor Menzel gegründete Fehling-Lab. Die "Mitmacher" sind nach wie vor begeistert, sie "begreifen", weil der Experimentalunterricht zum Mitdenken anregt.
Zu Beginn seiner Ausführungen nahm der Referent die Zuhörer mit auf eine Reise in die Vergangenheit des 19. Jahrhunderts, als die allgemeine Begeisterung für die Chemie immens war. Forschungsergebnisse wurden in Tageszeitungen publiziert, die populären Experimentalvorlesungen Justus von Liebigs erfreuten sich großer Beliebtheit.
Anschaulichkeit war und ist das Zaubermittel. Mit Hilfe von Modellen, Medien und Experimenten finden Schüler Zugang zur Chemie und entwickeln ein Verständnis für chemische Vorgänge.
Mit welch einfachen Mitteln und Methoden Experimente durchgeführt werden können, ist faszinierend und anregend zugleich.
Es beginnt schon mit der Grundausstattung. Statt Reagenzglasbehälter zu kaufen, lässt man Schüler sie selbst herstellen. Sie gießen sie aus Beton.
Des Weiteren legt man als Lehrer eine Sammlung von Elementen an, aus denen unsere Welt aufgebaut ist. Professor Menzel hat auch eine Idee, wie man den Schülern das Periodensystem erklären kann: Man erklärt die Elemente anhand ihrer Anwendung. So steht Graphit beispielsweise für Kohlenstoff.
Wie beantwortet man auf begreifbare! Art und Weise die Frage, ob Atome feste Kugeln sind? Experimentell! Eisenkugeln passieren entweder ein Hindernis oder nicht.
Auf unkomplizierte Weise kann das Kern-Hüllen-Modell von E. Rutherford erklärt werden.
Wie kann man eigentlich Atomarten voneinander unterscheiden?
Was bewirkt ein Katalysator?
Wie schnell laufen chemische Reaktionen ab?
Alles komplexe Fragen, die mit relativ einfachen Experimenten beantwortet werden können.
Welche Gesetzmäßigkeiten liegen einer Gasreaktion zugrunde?
Um das anschaulich zu erklären, wird eine Plexiglasplatte mit wassergefüllten Röhrchen bestückt. Nun wird eine Brausetablette halbiert und mit dem Mörser pulverisiert. Gibt man diese dann ins Wasser, startet die Reaktion und die Gasentwicklung kann beobachtet werden. Verändert man die einzelnen Parameter, z.B. ganze statt halbe Brausetablette, verändert sich die Reaktion.
Wie behilft man sich als Lehrer, wenn kein Abzug zur Verfügung steht? Ganz einfach: mit einem Adsorptionsstopfen, der mit Aktivkohle gefüllt ist.
Enthalten organische Stoffe Kohlenstoff? Der Nachweis von Kohlenstoff bei der Verbrennung kann ebenfalls mit einfachen Mitteln demonstriert werden. Benötigt werden lediglich Marmeladegläser, gebogene Eiskaffeelöffel sowie Kalkwasser.
Neben vielen weiteren praktischen Anwendungen und Anregungen brachte Professor Menzel zum Abschluss seines Vortrages den Zuschauern/Zuhörern wortwörtlich einen "Knaller" dar. Er befüllte ein Plexiglasrohr mit Waschbenzin, entzündete dieses. Die anschließende Verpuffung beantwortete somit lautstark die Frage, wie gefährlich der Umgang mit Spiritus, Nagellackentferner... ist.
Professor Menzel hat überhaupt in seinem Vortrag ein wahres "Feuerwerk" abgebrannt und bewiesen, dass mit einfachen Modellen, Medien und Experimenten Interesse für die Chemie entfacht werden kann.
Ganz zum Schluss noch ein "Knüller": Als Geschenk zum 66. Institutsgeburtstag überreichte er Schulleiter Wolfgang Flad ein aus der Alchemistenstadt Prag mitgebrachtes Elixier: Angeblich verhilft es zum ewigen Leben. Mögen die Stuttgarter Chemietage noch lange leben!
Angela Schmitt-Bucher
Montag, 2. Oktober 2017, 14.00 Uhr
Vortrag am Institut Dr. Flad
Prof. Dr. Peter Menzel
Chemie begreifen - mit Modellen, Medien und Experimenten
Mitte des 19. Jahrhunderts ging man in München zur Bildung und Erbauung in die
beliebten Experimentalvorlesungen Justus Liebigs oder man las in der Zeitung seine
"Chemischen Briefe". Heute dagegen ist die Akzeptanz der Chemie gering. Wer in
der Schule ihre Faszination nicht erlebt hat und kein Verständnis dafür entwickeln
konnte, urteilt später oft leichtfertig. Um anschauliche Möglichkeiten zum "Begreifen"
und Verstehen der Chemie zu schaffen, wurden deshalb viele Modelle, Medien und
Experimente entwickelt, oft in Zusammenarbeit mit dem Institut Dr. Flad.
Die mittlere Bilderreihe zeigt einfache Modellversuche auf dem Overheadprojektor
zum Rutherfordschen Streuversuch, zur Funktion eines Massenspektrometers,
zum Energieverlauf chemischer Reaktionen und zu Änderungen des Aggregatzustandes.
Die Magnetapplikationen (obere Bilderreihe) erlauben den lebendigen
Medieneinsatz an der Tafel. Die weiteren Fotos zeigen Experimente, die ebenfalls
zum Begreifen, zum Lernen mit Kopf, Herz und Hand, vereinfacht wurden.
Bis 2012 an der Universität
Hohenheim,
Arbeitsgebiet Didaktik
der Chemie und
Ökologie, Forschungsschwerpunkte
Entwicklung
von Versuchen,
Medien und Geräten,
Initiator des Fehling-
Lab (Schülerlabor und
Lehrerfortbildungszentrum
für Chemie
Stuttgart), Manfred und
Wolfgang Flad-Preis
1993.
Prof. Dr. Peter Menzel