Chemie

Die Chemie erinnert viele Menschen an bunte Lösungen, Licht und Knall, manche aber auch an abstrakte Modelle und schwierige Vorstellungen. Aber die Chemie ist viel mehr als das! Denn Knall, bunte Lösungen Licht und Funken sind nicht nur schön anzuschauen, sondern zeigen, dass hier tiefere und unsichtbare Vorgänge vonstatten gehen, die es im Chemieunterricht zu erforschen gilt.

In unserem Chemieunterricht geht es also darum, stofflichen Vorgängen auf den Grund zu gehen. Das Forschen beginnt oft mit der Beobachtung eines interessanten Phänomens, z. B. den verschiedenen Farben von Feuerwerk. Diese Beobachtungen es gilt zu verstehen und erklärbar zu machen. Im Beispiel Feuerwerk sind verschiedene Salz die Ursache der Flammenfärbung. Unser so erworbenes neues Wissen können wir dann anwenden auf die Lösung neuer Probleme, etwa die Frage, ob die Orangefärbung von Straßenlaternen auch etwas damit zu tun hat. Dabei tauchen oft wieder neue, zunächst unerklärliche Beobachtungen auf.

Die Chemie ist als Wissenschaft der Stoffe und ihrer Umwandlungen eine zentrales Werkzeug, um Antworten auf brennende Fragen unserer Zeit zu finden und Lösungen für die Zukunft zu entwickeln.

Beispiele:

• Wie können wir die begrenzten Ressourcen der Erde nachhaltiger nutzen?
• Wie können wir neue Werkstoffe herstellen, die uns helfen, neue Techniken und Lösungen für bestehende Probleme zu entwickeln?
• Welche Stoffe kann die Chemie der Landwirtschaft bereitstellen, damit sie auch in Zukunft unsere Ernährung nachhaltig sicherstellen kann?
• Wie kann die Chemie von morgen Deutschland als Industriestandort sichern?
• Wie gelingt es uns, Stoffe nicht nur herzustellen und zu verbrauchen, sondern auch zu recyceln, um eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu erreichen?
• Was können neue und nachhaltige Energieträger für unsere Zukunft sein, z. B. Im Fahr- und Flugzeugbereich?
• Wie kann die Chemie mit Stoffen und Prozesstechniken dazu beitragen, das Problem des Klimawandels zu lösen bzw. einzudämmen und nicht weiter zu verschärfen?

Der Chemieunterricht muss also den Fokus auf die Fragen unserer Zeit und die Bedeutung der nachhaltigen Entwicklung im Umgang mit unseren Ressourcen lenken.

Schüler/innen sollen ihre Rolle als Verbraucher/innen (von Ressourcen) verstehen und den Effekt, den dies auf globale Prozesse hat, etwa wenn jedes Jahr ein neues Handy gekauft wird oder jeden Tag Pausengetränke in Einwegflaschen mitgebracht werden. Sie lernen aber zugleich, welche Möglichkeiten die Wissenschaft Chemie bietet, zu der Lösung von Problemen beizutragen, etwa bei der Beschäftigung mit den stofflichen Vorgängen beim Recycling oder mit modernen elektrischen Energiespeichern.

Dazu ist ein moderner Chemieunterricht notwendig, der …

• die Lebenswelt und Perspektiven der Schüler/innen mit einbezieht,
• sich ganz im Sinne der Chemie als empirischer Wissenschaft auf experimentelle Vorgehensweisen stützt,
• Orientierung in allen Dimensionen vom Kleinsten (Atom) bis zum Globalen (globale Stoffkreisläufe) bietet, sowie
• konkrete Einzelerkenntnisse zu Theorien zusammenführt, die Orientierung in der modernen und komplexen Lebenswelt im Hinblick auf Stoffe und ihre Umwandlung bieten.

Das umzusetzen gelingt uns am Gymnasium Bremervörde auch mithilfe durchdachter Einrichtungen:

• zwei moderne Chemie-Fachunterrichtsräume mit Gas- und Stromanschlüssen in jeder Sitzreihe sowie digitalen Verbindungsmöglichkeiten zum Projektor auch im Klassenverbund,

• Lernarenen im vorderen Teil der Fachunterrichtsräume mit viel Platz zum Erkunden größerer Experimente und Modelle,
• flexible Tischanordnung zur Umsetzung verschiedener Arbeitsformen bei zugleich vollumfänglicher Laborinstallation,
• mobile Abzüge zur Durchführung von Demo-Experimenten ohne Platz- oder Sichteinschränkungen in anderen Unterrichtssituationen und eine
• umfangreiche Chemiesammlung auf 90 m² Fläche mit
• moderner Laboreinrichtung (durch den Schulneubau 2021/22 auf neuestem Stand)

Jeder Fachunterrichtsraum verfügt über eine experimentelle Grundausstattung, die bei Bedarf schnell eingesetzt werden kann. Die Experimentierausstattung wurde kontinuierlich modernisiert und um digitale Möglichkeiten wie z. B. die digitale Messwerterfassung (via iPad) erweitert.

Auch der Fundus an Modellen und Anschauungsobjekten wurde stark erweitert und modernisiert, denn digitale Werkzeuge allein genügen nicht, um eine solide Vorstellung vom Aufbau der Stoffe und den Vorgängen zu entwickeln, die in der Chemie eine zentrale Rolle spielen.

Lernen findet nicht nur im Unterricht statt. Deshalb legen wir Wert darauf, darüber hinausgehende Angebote zu machen, z. B. in Form der Teilnahme an Wettbewerben (Chemie-Olympiade, Jugend-forscht) aber auch als AG-Angebot im MINT-Bereich. Der Besuch außerschulischer Lernorte wird, soweit sinnvoll und realisierbar, etwa auf Klassen- und Kursfahrten, eingebunden.

In letzter Instanz ist guter und nachhaltiger Unterricht aber immer noch eine Frage der Köpfe, die dahinter stehen. Hier hat sich der Fachbereich Chemie in den letzten Jahren zu einem Team aus erfahrenen Routiniers und ambitionierten jungen Kollegen/innen entwickelt. Diese Mischung ist ideal, um Bewährtes mit Innovativem zum verbinden, immer mit dem Ziel, modernen und nachhaltigen Chemieunterricht anzubieten.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die Themenschwerpunkte des Chemieunterrichts am Gymnasium Bremervörde (Stand 02/2023):

Jahrgang	Wochen- stunden	Themenschwerpunkte	*Anmerkungen
5*	1*	• Stoffe und ihre Eigenschaften • Sicheres Arbeiten im Labor	fächerübergreifend i. R. des Faches „Naturwissenschaft“; 2-stündig im 2. Halbjahr
6	1*	• Stoffeigenschaften (vertieft) • Teilchenvorstellung (einfach) • Reinstoffe und Stoffgemische • Trennverfahren	epochal; i. d. R. 2-stündig im 2. Halbjahr
7	–*		lt. Stundentafel nicht vorgesehen
8	2	• quantitative Stoffeigenschaften (Schmelz- und Siedeverhalten, Dichte) • chemische Reaktion • Energieumsatz bei chemischen Reaktionen • Redoxvorgänge / Vom Erz zum Metall • einfaches Atommodell
9	1*	• Stoffmengen und Teilchenzahlen (Avogadro, Molekülbegriff, Reaktionsgleichungen • Elementfamilien • Periodensystem	epochal; ein Halbjahr lang 2-stündig
10	2	• erweitertes Atommodell (Kern-Hülle-Modell) • Bindungsarten (Ionen und Moleküle) • Wechselwirkungen • erweitertes Konzept der Donator-Akzeptor-Reaktionen (Redoxreaktion, Säure-Base-Reaktionen)
11	2	• Biogas und Methan • Erdöl und Aufbereitung • Alkane als Basis für Kraftstoffe • Alkanole – Mehr als Genussmittel • Alkanole und ihre Oxidationsprodukte (Aldehyde, Ketone, organische Säuren)
12	3 bzw. 5*	• 12/1: Organik – ein Chemiebaukasten für Mensch und Natur (Reaktionsmechanismen, weitere organische Stoffklassen, Kunststoffe, Naturstoffe) • 12/2: Chemie – im Gleichgewicht? (Kinetik, chmeisches Gleichgewicht, Protolysegleichgewichte)	Grundniveau: 3-stündig erhöhtes Niveau: 5-stündig
13	3 bzw. 5*	• 13/1: Chemie und mobile elektrische Energie (Redox- und Elektrochemie) • 13/2: Energie und andere Ressourcen aus dem Blickwinkel der Chemie (Energetik, globale Stoffkreisläufe, Ressouce Wasser, Ressource Energie und Kraftstoffe)	Grundniveau: 3-stündig erhöhtes Niveau: 5-stündig

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