Medienbausteine für den Chemieunterricht - Bildungsserver ...
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
H. Janot
Kooperative Gesamtschule
„Wilhelm von Humboldt“ Halle
Medienbausteine für
den Chemieunterricht
Dokumentation von Unterrichtbeispielen für das Fach Chemie
der gymnasialen Oberstufe mit systematischem Medieneinsatz
und unter Einbeziehung fächerübergreifender Aspekte (Informatik)
Inhalt:
Projektübersichten
Medien im Fachunterricht – Baustein IX
Unterrichtsbausteine:
• Modellbildung,
Simulation und Animation
• Informationen aus dem Netz
• Messwerterfassung und
Messwertverarbeitung
SEMIK-Projekt MedienBausteine Sachsen-Anhalt
H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 2
/1
„Der großen Euphorie um neue Das Hauptargument gegen
Trends und neue Medien folgt allzu Computer in der Schule lautet:
oft die große Ernüchterung.“/2 „Es gibt keine didaktischen
Konzepte.“
Wir sind gerade dabei, dies zu
entkräften.
Unabhängig davon, ob der Umgang mit Medien zum Kanon der schulischen
Allgemeinbildung gerechnet wird, verändert er bei vielen Menschen
Arbeitsstil, Gewohnheiten und Lebensart in erheblichem Maße. Daraus
ergibt sich die Notwendigkeit, diesen Prozess der Veränderung auch in der
Schule pädagogisch zu begleiten.
Im Rahmen des SEMIK-Projekts wurde der Versuch unternommen,
Schülern im naturwissenschaftlichen Fachunterricht Möglichkeiten zum
Erwerb von Medienkompetenz unter der besonderen Berücksichtigung der
‚Neuen Medien‘ anzubieten. Dies geschah unter der doppelter Zielsetzung,
dass die neuen Medien
1. selbst Unterrichtsgegenstand und
2. Hilfsmittel zum Erreichen der Ziele des Fachunterrichts sind.
Die Ergebnisse dieses Versuchs werden am Beispiel einiger Chemiestunden,
die in den Schuljahren 1999/2000 und 2000/2001 in zwei 11. Klassen erteilt
wurden, dokumentiert.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 3
Inhalt:
1 PROJEKTÜBERSICHT.................................................................................................................4
1.1 PROJEKTTEIL 1: UNTERRICHTSBEISPIEL ZUM SCHWERPUNKT „MODELLBILDUNG, SIMULATION UND
ANIMATION“ ......................................................................................................................................4
1.2 PROJEKTTEIL 2: UNTERRICHTSBEISPIEL ZUM SCHWERPUNKT „INFORMATIONEN AUS DEM NETZ“....7
1.3 PROJEKTTEIL 3: UNTERRICHTSBEISPIEL ZUM SCHWERPUNKT „MESSWERTERFASSUNG UND
MESSWERTVERARBEITUNG“...............................................................................................................9
2 MEDIENERZIEHUNG IM CHEMIEUNTERRICHT..............................................................11
2.1 MEDIENKOMPETENZ IM KONTEXT DER ALLGEMEINBILDUNG ..........................................................11
2.2 HANDLUNGSFELDER DER SCHULISCHEN MEDIENERZIEHUNG ...........................................................12
2.3 AUSSAGEN ZUR MEDIENKOMPETENZ IN DEN RAHMENRICHTLINIEN CHEMIE ...................................12
3 FACH- UND MEDIENKOMPETENZ ALS UNTERRICHTSZIEL .......................................13
3.1 FUNKTIONEN VON LEHR- UND LERNMITTELN ..................................................................................13
3.2 HERKÖMMLICHE UND NEUE MEDIEN ALS LEHR- UND LERNMITTEL .................................................13
3.3 MÖGLICHKEITEN ZUM ERWERB VON MEDIENKOMPETENZ ...............................................................16
4 ALLGEMEINE RAHMENBEDINGUNGEN FÜR DIE PROJEKTARBEIT ........................20
4.1 INHALTLICHE UND ORGANISATORISCHE VORAUSSETZUNGEN ..........................................................20
4.2 TECHNISCHE VORAUSSETZUNGEN ....................................................................................................21
5 UNTERRICHTSBEISPIEL ZUM SCHWERPUNKT
„MODELLBILDUNG, SIMULATION UND ANIMATION“ ..................................................27
5.1 INFORMATIONSTECHNOLOGISCHE UND FACHLICHE ZIELSTELLUNGEN .............................................27
5.2 ARBEIT MIT SOFTWARE ZUR ILLUSTRATION DES BAUS VON MOLEKÜLEN .......................................28
6 UNTERRICHTSBEISPIEL ZUM SCHWERPUNKT: „INFORMATIONEN AUS DEM
NETZ“ ............................................................................................................................................38
6.1 INFORMATIONSTECHNOLOGISCHE UND FACHLICHE ZIELSTELLUNGEN .............................................38
6.2 GESTALTUNG EINER KURZPRÄSENTATION .......................................................................................40
7 UNTERRICHTSBEISPIELE ZUM SCHWERPUNKT „MESSWERTERFASSUNG UND
MESSWERTVERARBEITUNG“................................................................................................45
7.1 INFORMATIONSTECHNOLOGISCHE UND FACHLICHE ZIELSTELLUNGEN .............................................45
7.2 MESSWERTERFASSUNG UND MESSWERTVERARBEITUNG MIT GRAPHISCHER AUSWERTUNG ............45
7.3 MESSWERTERFASSUNG UND MESSWERTVERARBEITUNG MIT NUMMERISCHER AUSWERTUNG .........49
8 LITERATUR .................................................................................................................................53H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 4
1 Projektübersicht
1.1 Projektteil 1:
Unterrichtsbeispiel zum Schwerpunkt „Modellbildung, Simulation und
Animation“
Fach Chemie
Unterrichtseinheiten Merkmale chemischer Reaktion
Schulform Gymnasium
Jahrgangsstufe 11 (Einführungsphase)
Schule Kooperative Gesamtschule „Wilhelm von Humboldt“
Lehrer Horst Janot
Schülerzahl eine Klasse (18 Schüler, 22 Schüler)
zeitlicher Umfang 2 Unterrichtsstunden
Lernort Chemieraum und Computerraum der Schule
Für je 2 Schüler einen Computerarbeitsplatz mit Win 9x.
technische Mindest-
Software: „Winfunktion Chemie/ Biologie“ , oder andere
anforderungen
Molekülbetrachter (z.B. ‚rasmol‘, ‚ChemieMaster‘)
Ziele
Die Schüler sollen
x die chemische Reaktion als Einheit von Stoffumwandlung,
Fachkompetenz
Teilchenumordnung, Verändern der chemischen Bindung und
Energieumwandlung begreifen,
Chemie
x Beziehungen zwischen Bindungsverhältnissen, Struktur und
Eigenschaften von Stoffen herstellen,
x ihre Fertigkeiten in der Anwendung der chemischen Fachsprache und
Symbolik festigen,
x Wirkungsmöglichkeiten von Medien am Beispiel von Simulations-
Verarbeitung
programmen erkennen und in gesellschaftliche Zusammenhänge
Felder der Medienkompetenz
einordnen,
x Zusammenhänge von Realität und Fiktion an Simulationsbeispielen
verstehen und beurteilen,
x Möglichkeiten und Grenzen für die Arbeit mit Modellen erkennen,
x Medienangebote (Software) zur Erfüllung fachlicher Aufgaben nutzen,
Auswahl
x ihre Kenntnisse über die Vielfalt der Medien erweitern,
x Medien zielgerichtet auswählen und nutzen,
x Funktionen und Bedeutung von Medien für die naturwissenschaftliche
Urteil
Arbeit an Beispielen kennen und in diesem Kontext reflektieren,
x neue Möglichkeiten elektronischer Nachschlagwerke erleben und
beurteilen.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 5
Ergebnisse und Empfehlungen
Der Chemieunterricht des Gymnasiums zielt letztendlich, wie der Unterricht der anderen
Fächer auch, auf das Erreichen der allgemeinen Studierfähigkeit. Der Weg zum
Verständnis des Phänomens ‚chemische Reaktion‘ ist ein beispielhafter Weg, der die
Schüler näher an das Ziel ‚Studierfähigkeit‘ heranführt. Die Schüler können ihn nur
erfolgreich gehen, wenn sie über das dafür nötige Rüstzeug verfügen. In diesem Projekt
habe ich nun den Versuch unternommen, den Schülern neben Altbewährtem noch
zusätzliches Rüstzeug in Form der ‚neuen Medien‘ anzubieten.
Mehr und Neues in einem Wanderrucksack - ob das gut war, kann man erst am Ende des
Weges sagen. In den auswertenden Gesprächen äußerten Schüler und Lehrer die Ansicht,
dass es ein gelungener Versuch war.
Das Verständnis des Phänomens ‚chemische Reaktion‘ erfordert eine intensive geistige
Tätigkeit mit der Zielstellung, von den Erscheinungen zum Wesen vorzudringen. Wie bei
einem Mosaik soll eine Vielzahl von Fakten und Gesetzmäßigkeiten zu einem
überschaubaren, aussagestarken Bild zusammengesetzt werden. Bei Schülern des 11.
Schuljahrgangs wird erwartet, dass dieses Bild übersichtlich und klar strukturiert ist und
gleichzeitig viele Einzelheiten erkennen lässt. Dieses Bild soll die Erscheinungen
widerspiegeln und auch einleuchtende, möglichst widerspruchsfreie Erklärungen liefern.
Der Einsatz der ‚neuen Medien‘ zielte darauf, dass Menge und Qualität solcher
Mosaiksteinchen vergrößert und gut handhabbare Bauelemente für den Zusammenbau des
Gesamtbildes zur Verfügung gestellt werden. Konkret bedeutet dies, dass den Schülern im
Vergleich zu Lehrbuch und Tafelwerk zum einen mehr und genauere Informationen über
die Eigenschaften der Stoffe und zum anderen vielfältiges und qualitativ gutes Material
zum Bau der Stoffe zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Sichtung des recht umfangreichen Angebots entschied ich mich im wesentlichen
für die auf CD erhältliche Software „Win-Funktion - Chemie/Biologie“. Sie erwies sich als
recht gutes Hilfsmittel bei der Erfüllung eines Teils der gesteckten Ziele. Dem Einsatz der
Software lag folgende didaktische Konzeption zu Grunde:
1. Beobachtung realer Stoffe und realer Vorgänge (Experiment),
2. Erklärung der beobachteten Eigenschaften und Erscheinungen unter Benutzung
herkömmlicher Hilfsmittel (Lehrbuch, Tafelwerk, persönliche Aufzeichnungen),
3. Überprüfung und Erweiterung der Erklärungen unter Benutzung der Software.
Neben den rein technischen Neuheiten des ‚neuen Mediums‘ (Bildschirmarbeit,
Menüführung) ergaben sich bei den Schülern auch neue inhaltliche Gesichtspunkte. Bei
der Arbeit mit der elektronischen Datenbank waren zunächst die Analogien zu den
herkömmlichen Nachschlagwerken von Bedeutung. So fanden die Schüler wie auch im
Tafelwerk physikalische Daten und die Formeln der betrachteten Stoffe. Bei der
Beurteilung der chemischen Bindung erlebten die Schüler dann aber ein neues
Arbeitsprinzip, das mit den herkömmlichen Mitteln nicht realisierbar ist - die interaktive
Datenbank. Die Infos über die Bindung erscheinen erst, wenn die Komponenten der
Bindung durch den Schüler bestimmt werden. Damit war aber noch ein weiteres Erlebnis
verbunden - eine unüberlegte Eingabe von Daten führt zum Teil zu unsinnigen
Ergebnissen. In der Diskussion über diesen ‚Fehler’ in der Software kam recht bald die
persönliche Verantwortung des Nutzers zur Sprache. Die Ausrede, „Ich kann nichts dafür.
Das hat der Computer falsch berechnet“ wurde bald belächelt.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 6
Im einzelnen beschäftigten sich die Schüler schwerpunktmäßig mit folgenden Tätigkeiten:
medienpädagogisch fachlich
Die Software als Datenbank nutzen
(Menü ‚Bibliothek chemischer Überprüfen der eingetragenen Formeln.
Verbindungen‘ ).
Zuordnen der Stoffe zu Substanzklassen auf der Grundlage
Die Software als Datenbank nutzen
x eigener Beobachtungen und
(Menü ‚Eigenschaften der Verbindungen‘ ).
x Informationen aus der Datenbank.
x Umgang mit Simulationssoftware: Beschreiben der Strukturgruppen auf der Grundlage von
(Molekülbetrachter aus Win-Funktion
x Arbeitsmaterial
– Chemie)
x Lehrbuch
x Erkennen des begrenzten Inhalts der
x Molekülbetrachter
Datenbank.
Nutzen der Software als interaktive
Datenbank. Bestimmen der Bindungsart.
Es müssen zwei Stoffe als Paar aus den Diese Methode liefert nur inhaltlich richtige Ergebnisse bei
Angeboten gewählt werden. Die Software Molekül- und Ionensubstanzen. Wird sie für Metalle
berechnet die Bindungsart. eingesetzt, erscheint keine Fehlermeldung, sondern die
Kritische Betrachtung der von der Software Falsche Angabe einer kovalenten Bindung.
gelieferten Ergebnisse.
x Umgang mit Simulationssoftware:
(Molekülbetrachter RASMOL) überprüfen der eingetragenen Werte und Beurteilungen
x Erkennen unterschiedlicher Strategien Ermitteln von Kristallstrukturen.
in der Menüführung.
Nutzen der Software als Zuordnen der Stoffe zu den Strukturgruppen.
Simulationsprogramm (Molekülbetrachter) Erkennen der Reaktionsfähigen Struktureinheiten.
Nutzen der Software als interaktive Beurteilen der Bindungsart zwischen den reaktionsfähigen
Datenbank Struktureinheiten.
Ermitteln der Energiebilanz aus:
x Beobachtung
Nutzen der Software als Datenbank
x Temperaturmessung
x Auswertung der Standardenthalpiewerte.
Zusammenfassen der Merkmale dieser konkreten Reaktion.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 7
1.2 Projektteil 2:
Unterrichtsbeispiel zum Schwerpunkt „Informationen aus dem Netz“
Fach Chemie
Herstellung von Stoffen durch chemische Reaktionen,
Unterrichtseinheiten
Gewinnung nutzbarer Energie durch chemische Reaktionen
Schulform Gymnasium
Jahrgangsstufe 11 (Einführungsphase)
Schule Kooperative Gesamtschule „Wilhelm von Humboldt“
Lehrer Horst Janot
Schülerzahl eine Klasse (18 Schüler, 22 Schüler)
zeitlicher Umfang 5 Unterrichtsstunden
Lernort Computerraum der Schule
Für je 2 Schüler einen Computerarbeitsplatz mit Win 9x und
technische Mindest-
Internetanschluss; Software: „Ms - Word“, MS Internetexplorer,
anforderungen
Ms PowerPoint
Ziele
Die Schüler sollen
x energetische und stoffliche Gesichtspunkte der chemischen Reaktion
Fachkompetenz
als theoretische Grundlage für die Herstellung von Stoffen und für die
Gewinnung nutzbarer Energie berücksichtigen können,
Chemie
x mit dem vorhandenen Wissen, Kenntnisse über weitere chemische
Reaktionen erschließen können,
x den ökonomischen und ökologischen Zusammenhang von Stoff und
Energieumsatz erkennen
x Wirkungsmöglichkeiten von Medien am Beispiel von
Fachveröffentlichungen kennen und in gesellschaftliche
Verarbeitung
Zusammenhänge einordnen,
x Medienangebote differenziert bewerten und aus der Sicht fachlicher
Aufgabenstellungen auswerten,
Felder der Medienkompetenz
x Wirkungsmöglichkeiten medialer Gestaltungselemente kennen und
auch selbst nutzen,
x effektive Recherchemöglichkeiten erproben,
Auswahl
x Medienangebote selbständig zur Erfüllung fachlicher Aufgaben nutzen,
x ihre Kenntnisse über die Vielfalt der Medien erweitern,
x Medien zielgerichtet auswählen und nutzen,
x mediale Gestaltungselemente entsprechend der Wirkungsabsicht
Gestaltung
nutzen,
x Medienprodukte unter Berücksichtigung der fachlichen
Aufgabenstellung nach eigenen Vorstellungen herstellen,
x Medienprodukte selbständig planen, realisieren und präsentieren,
x Funktionen und Bedeutung von Medien für die naturwissenschaftliche
Urteil
Arbeit an Beispielen kennen und in diesem Kontext reflektieren,
x neue Möglichkeiten des Internet erleben und beurteilen.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 8
Ergebnisse und Empfehlungen
Die Schüler standen vor der Aufgabe, aus den im Internet vorhandenen Informationen eine
Dokumentation zu einem chemisch-technischen Verfahren zur Stoff- oder
Energiegewinnung zu erstellen. Die zu den wesentlichen Schülertätigkeiten auftretenden
Fragen kann man folgenden Schwerpunkten zuordnen:
1. Informationssuche im Internet:
Welche Suchwerkzeuge gibt es, und wie werden sie verwendet?
Welche Kriterien gibt es für die Bewertung der Suchwerkzeuge?
Wie sind die vorhandenen Suchwerkzeuge zu bewerten?
2. Analyse und Bewertung des Informationsangebots:
Welche Informationen über den Inhalt bieten die Suchwerkzeuge?
Wie kann man sich zügig über den Inhalt von Web-Adressen informieren?
Wie sind Online-Informationen strukturiert und gestaltet?
3. Auswahl und Speichern zutreffender Informationen:
Wie können ausgewählte Informationen für die spätere Arbeit dokumentiert werden?
Wie kann man die Struktur einer Web-Seite erkennen?
Wie kann man Texte (auch in Tabellen) als Textdokument speichern?
Wie kann man Grafiken speichern?
4. Gestaltung des Ergebnisses
Wie kann der Text entsprechend der inhaltlichen Aussage formatiert werden?
Welche Möglichkeiten der Einbindung von Grafiken sind sinnvoll und machbar?
Welche medialen Gestaltungstechniken sind für diese Inhalte geeignet?
Welche technischen Möglichkeiten gibt es, die Ergebnisse sachgerecht zu präsentieren?
Beim Umgang mit Suchwerkzeugen zeigten sich erhebliche Unterschiede bei den
Vorkenntnissen der Schüler. Viele Schüler kannten die Web-Adresse ihrer
Lieblingssuchmaschine auswendig. Während der Arbeit nutzten die Schüler aber
zunehmend die Metasuchmaschine ‚metager‘. Durch Gruppenarbeit wurde in relativ kurzer
Zeit eine recht umfassende Sammlung von Web-Adressen zusammengestellt, die Bezug zu
der gestellten Aufgabe hatten. Der Austausch dieses Adressenpools hielt die Schüler auch
dazu an, diese Adressen in irgend einer Form schriftlich festzuhalten. Am gebräuchlichsten
war das Speichern in einer Textdatei.
Zur Dokumentation der Ergebnisse wählten die Schüler unterschiedliche Verfahren:
x Die fachlichen Inhalte wurden als Aufsatz zusammengefasst. Zu dieser schriftlichen
Arbeit fertigten die Schüler
- handschriftliche Unterlagen für einen thematischen Vortrag und
- systematisierende Zusammenfassungen auf Folien an.
x Die fachlichen Inhalte wurde auf das Wesentliche komprimiert und in Form einer
PowerPoint-Präsentation dokumentiert.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 9
1.3 Projektteil 3:
Unterrichtsbeispiel zum Schwerpunkt „Messwerterfassung und
Messwertverarbeitung“
Fach Chemie
Untersuchen und Erklären elektrischer Leitungsvorgänge und
Unterrichtseinheiten
Galvanische Elemente /
Schulform Gymnasium
Jahrgangsstufe 11 (Einführungsphase)
Schule Kooperative Gesamtschule „Wilhelm von Humboldt“
Lehrer Horst Janot
Schülerzahl eine Klasse (18 Schüler, 22 Schüler)
zeitlicher Umfang 2 Unterrichtsstunden
Lernort Chemieraum der Schule
technische Mindest- 1 Computerarbeitsplätze mit Win 3.1.und Interface
anforderungen Software: „chemex“ (gehört zum Interface)
Ziele
Die Schüler sollen
x die Arten der Leitfähigkeit am Beispiel beurteilen,
Fachkompet
x den Lösungsvorgang eines Metalls in wässriger Lösung als chemische
Chemie
Reaktion begreifen,
x den Begriff des Standardpotentials verstehen,
x am Beispiel erkennen, dass die Vorstellungen von der Realität durch
Verarbeitung
den Einsatz neuer Medien verändert und erweitert werden,
x den Computerarbeitsplatz mit Interface als universales Messgerät
Felder der Medienkompetenz
kennen lernen.
x den Einsatz geeigneter Sensoren zur Messwerterfassung erleben,
x den Vorteil einer kontinuierlichen Messwerterfassung erkennen,
x Tabellen und Diagramme als mediales Gestaltungsmittel kennen und
Gestaltung
interpretieren,
x den prinzipiellen Aufbau eines computergestützten
Experimentalarbeitsplatzes kennen und dessen Leistungsfähigkeit
Urteil
einschätzen können,
x die durch den Computer erstellten Messergebnisse auswerten,
bewerten und beurteilen können.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 10 Ergebnisse und Empfehlungen Während die Nutzung des Computers als Büro-Arbeitsplatz und auch als Informations- und Kommunikationsgerät bei vielen Schüler bekannt ist und für solche Anwendungen zum Teil schon umfangreiche Erfahrungen vorhanden sind, sind Erfahrungen im Einsatz des Computers als Mess- oder Steuergerät doch recht selten. Die bekannten elektronischen Steuergeräte (wie z.B. die Heizungssteuerung in der Heizanlage eines Wohnhauses) werden in der Regel nicht mit dem vor allem zum Spielen verwendeten Computer in Beziehung gebracht. Deshalb betrachte ich den Einsatz des PC als Mess- und Auswertungsgerät als wichtige Bereicherung des Erfahrungsbereichs der Schüler und gleichzeitig als eine effektive Möglichkeit zur rationelleren Gestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Da durch den Einsatz des PC-Mess- und Auswertungsplatzes die Veränderung der Eigenschaften der Lösung in überschaubar kurzer Zeit messtechnisch erfasst wird, war für die Schüler der funktionale Zusammenhang zwischen zugegebener Stoffmenge, Verlauf der Reaktion und Veränderung der Eigenschaften einleuchtend und somit leicht erfassbar. Im Gegensatz zu ähnlichen experimentellen Untersuchungen ohne PC-Unterstützung führte die Auswertung des Experiments schnell und sicher zu soliden, anwendbaren Kenntnissen zum Themenbereich, der durch die Schlagworte Ionen, Leitfähigkeit, Potential und Spannung umschrieben werden kann. Die Schüler erlebten den PC als universelles Messgerät und als Maschine, die bei chemischen Reaktionen für die Prozesskontrolle und für die Prozessdokumentation eingesetzt werden kann.
H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 11 2 Medienerziehung im Chemieunterricht 2.1 Medienkompetenz im Kontext der Allgemeinbildung Schon 1984 findet man im Rahmenkonzept der Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung (BLK) folgende Aussage: „Ziel aller Bemühungen muss es sein, durch die Einführung einer Informationstechnischen Bildung den Jugendlichen die Chancen der neuen Techniken und Medien zu eröffnen und sie zugleich vor den Risiken zu bewahren, die durch unangemessenen Gebrauch entstehen können.“ Die Entwicklung der Medienlandschaft führte in den vergangenen Jahren auch zu einer Veränderung der Qualität herkömmlicher Medien wie Zeitung, Telefon oder Fernsehen. Mit der Nutzung von PC und lokalen und globalen Informationsnetzen entwickelten sich „neue Medien“, die auch neue Möglichkeiten der Information und Kommunikation eröffneten. Damit ergeben sich auch für Schüler etwa folgende Nutzungsmöglichkeiten: x Versenden von Informationen an einzelne Adressaten oder „an alle“ (E-Mail), x Kommunikation in anonymer Form mit anonymen Partnern (chatten), x Informationsbeschaffung durch Zugang zu Datenbanken unterschiedlicher Formen (www), x digitales Einkaufen (e-commerce), x elektronische Verwaltung des persönlichen Zahlungsverkehrs (e-banking). Der Zugriff der Schüler auf die Datenautobahn erfolgt häufig in Arbeitsgemeinschaften, von zu Hause aus oder unter Nutzung öffentlicher Anbieter (Internet-Café, Kaufhaus, ...). Dadurch ergeben sich für die Schüler auch Gelegenheiten, auf diesem Weg schulische Aufgaben zu lösen. Diese Vorerfahrungen lassen sich auch in den Unterricht integrieren und als Bausteine für anspruchsvolle Unterrichtsstunden nutzen. In einem solchen Unterricht können Schüler ihre Mitschüler selbst über die Online-Medien informieren. Dabei sammeln sie Erfahrungen im Vermitteln von Kenntnissen, wobei eventuelle Probleme in der Vermittlung oder didaktischen Aufbereitung wiederum im Unterricht reflektiert werden können. Andererseits können erfahrene Schüler anhand ihrer eigenen Kenntnisse auch über die Nachteile des Mediums (z.B. über eventuelle Schwierigkeiten bei der Suche oder über Sprachprobleme) Auskunft geben. /2. Voraussetzung für die Nutzung aller dieser Möglichkeiten ist die grundsätzliche Fähigkeit, an einem EDV- Arbeitsplatz (z.B. Computerarbeitsplatz inklusive Hard- und Software) zu agieren. Da von dieser Problematik jeder Einzelne betroffen ist, kann man fast von einer neuen „Kulturtechnik“, sicherlich aber von einer neuen „Zivilisationstechnik“ sprechen. Unabhängig davon, ob eine solche „neue Zivilisationstechnik“ in den Kanon der Allgemeinbildung der Schulen aufgenommen wird, beeinflusst sie bei vielen Menschen in erheblichem Maße Arbeitsstil, Gewohnheiten und Lebensart. Daraus ergibt sich zwingend die Notwendigkeit, diesen Prozess, der das Leben der Schülerinnen und Schüler spürbar mitbestimmt, pädagogisch zu begleiten. Maßnahmen, die dieses Anliegen unterstützen, können prinzipiell in jedes Unterrichtsfach integriert werden. Ansatzpunkt dieses Projektes ist der Versuch, den Schülern im Fachunterricht Möglichkeiten und Gelegenheiten zu bieten, die es ermöglichen, Medienkompetenz zu entwickeln oder auszubilden. Eine Variante dafür ist der Umgang mit dem Computerarbeitsplatz als Beispiel für ein datenverarbeitendes System zur x Modellbildung und Simulation, x Arbeit mit digitalen Nachschlagewerken, x Messwerterfassung und computergestützten Umwandlung und Auswertung der Messergebnissen, x Informationsrecherchen im Internet als Beispiel für den Umgang mit Online-Medien, x kreativen Nutzung medialer Gestaltungselemente bei der Produktion einer Präsentation.
H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 12
2.2 Handlungsfelder der schulischen Medienerziehung
Während die Notwendigkeit von Medienkompetenz unumstritten ist, ist die Diskussion über Inhalte und
Bedeutung des Begriffes noch im Fluss. In dieser Diskussion werden in den Bundesländern unterschiedliche
Schwerpunkte gesetzt. Sachsen-Anhalt hat seine derzeitige Position in einer Rahmenrichtlinie zur
Medienerziehung /3 zusammengefasst. Aus dieser Richtlinie seien hier vier wesentliche Gedanken zitiert:
1. „Medienkompetenz ist eine Qualität, die (nur) im sinnvollen Zusammenwirken sehr verschiedener
Fähigkeiten und Teilbereiche entsteht, denen sich Medienerziehung widmen muß. Wir beschreiben diese
Teile mit Arbeitsbegriffen (und zugeordneten Handlungsfeldern):
x Verarbeitungskompetenz
(sozial verträgliche Verarbeitung von Medienerlebnissen),
x Auswahlkompetenz
(selbstbestimmte zweck- und erlebnisorientierte Nutzung von Medienangeboten),
x Gestaltungskompetenz
(kreatives Handeln mit Medien),
x Urteilskompetenz
(Funktion und Bedeutung der Medien in der Gesellschaft beurteilen).
2. Medienkompetenz ist keine Zielprojektion, die „irgendwann" eingelöst wird; sie ist vielmehr (im Sinne
sozialer Kompetenz) in einer dem jeweiligen Alter und Entwicklungsstand angemessenen Ausprägung
erreichbar; Medienerziehung ist also im Blick auf Schule als alle Schulformen und -stufen
durchlaufendes Prinzip zu begreifen.
3. Der auf jeder Altersstufe mögliche Querschnitt offenbart, daß die Teilkompetenzen stets gemeinsam
entwickelt und vervollkommnet werden, also nicht etwa eine auf der anderen aufbaut. In jedem
Schuljahrgang sollten also alle vier Handlungs- und Lernfelder Berücksichtigung finden.
4. Der in allen Teilkompetenzen bzw. Handlungs- und Lernfeldern mögliche Längsschnitt zeigt, dass diese
sich relativ kontinuierlich durch die Schuljahrgänge ziehen, also keine Lücken oder Freiräume
entstehen.“
2.3 Aussagen zur Medienkompetenz in den Rahmenrichtlinien Chemie
Die Rahmenrichtlinien für den Chemieunterricht am Gymnasium /4 schreiben fest, dass der Unterricht
Umwelt-, Lebens- und Anwendungsbezug hinreichend berücksichtigen soll. Dies kann auch durch den
Einsatz von Informations- und Kommunikationsmedien, wie die Darbietung geeigneter Videos, Filme oder
Diaserien unterstützt werden. Unter Berücksichtigung regionaler Gegebenheiten soll der Unterricht dazu
befähigen, die natürliche und technische Umwelt aus naturwissenschaftlicher Sicht zu erschließen, das
wissenschaftliche Geschehen mit zu verfolgen und sich mit Informationen (zur Chemie) in den Medien
kritisch auseinanderzusetzen.
Im Chemieunterricht sollen die Schülerinnen und Schüler ... zur Arbeit mit fachwissenschaftlichen Texten ...
angeregt werden. Sie sollen die Möglichkeiten des Computers zur Informationsbeschaffung kennen und
Kenntnisse zur Nutzung von Netzwerken erwerben.
Die Gestaltung eines problemorientierten Unterrichts kann durch den Einsatz des Computers für
Messwerterfassung und Auswertung und für Modellbildung und Simulation optimiert werden.
Im kognitiven Bereich sollen die Schülerinnen und Schüler unter anderem
x Eigenschaften von Stoffen auf ihre Struktur zurückführen und dabei Modelle anwenden können,
x Versuchsergebnisse durch Hypothesenbildung und Modellvorstellung deuten und daraus gesetzmäßige
Zusammenhänge herleiten,
x die Verflechtung der Chemie mit anderen Bereichen des Lebens erkennen,
x selbständig und zweckmäßig gedruckte und elektronische Informationsquellen nutzen und werten
können.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 13
3 Fach- und Medienkompetenz als Unterrichtsziel
Der Anstoß für die Arbeit im Rahmen dieses Modellversuchs war die unumstrittene Notwendigkeit der
pädagogischen Begleitung der Schüler auf ihrem individuellen Weg zur Medienkompetenz. Dabei ging ich
von folgenden Thesen aus:
I. Die neuen Medien finden bei jungen Leute starken Zuspruch. In der Folge verändern sich Arbeitsstil,
Gewohnheiten und Lebensart. Der Umgang mit Medien ist ein gesellschaftlicher Erziehungsfaktor.
II. Der Bildungs- und Erziehungsauftrag der Schule umfaßt auch die Arbeit im naturwissenschaftlichen
Unterricht. Der Umgang mit Medien im Unterricht ist eine didaktische Notwendigkeit. Entsprechend
den technischen Möglichkeiten werden auch neue Medien eingesetzt.
Daraus ergab sich die Schlussfolgerung:
Bei einem geeigneten didaktischen Konzept können im naturwissenschaftlichen Unterricht Bedingungen
geschaffen werden, die
A) den Erwerb von Fachkompetenz und
B) den Erwerb von Medienkompetenz
ermöglichen. Unabhängig von der Art eines solchen Konzepts ist es selbstverständlich, dass Medien - vor
allem die neuen Medien - im Unterricht eingesetzt werden, dass die Schüler mit den Medien arbeiten und
Erfahrungen sammeln können, dass sie vor die Aufgabe gestellt werden, Wirkungen des Medieneinflusses zu
reflektieren.
3.1 Funktionen von Lehr- und Lernmitteln
Ob ein Objekt als Lehr oder Lernmittel zu bezeichnen ist, hängt nicht von seiner Beschaffenheit ab, sondern
von der Möglichkeit seines Einsatzes im Unterricht, d.h. davon, ob es geeignet ist, etwas zum Erreichen des
Unterrichtszieles beizutragen. Folgt man diesem Gedanken, so kann man die vielfältigen Lehr- und
Lernmittel beispielsweise nach folgenden Gesichtspunkten klassifizieren:
x Original,
x Experiment,
x schriftsprachliche Darstellung,
x Illustration,
x Film,
x Modell.
Innerhalb dieser Klassen können sich die Lehr- und Lernmittel grundlegend nach Inhalt, Form oder
technischer Gestaltung unterscheiden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen vor allem die letzten vier Klassen
unter folgenden Gesichtspunkten betrachtet werden:
x Gibt der Einsatz dieses Mediums dem Schüler Gelegenheit, seine Fachkompetenz zu erweitern?
x Gibt der Einsatz dieses Mediums dem Schüler Gelegenheit, seine Medienkompetenz zu erweitern?
3.2 Herkömmliche und neue Medien als Lehr- und Lernmittel
3.2.1 Schriftsprachliche Darstellung
Die Arbeit mit Text ist eine grundlegende Kulturtechnik zur Übermittlung von Kenntnissen und Erfahrungen
in unserer Zeit. Sie ermöglicht die individuelle Steuerung des Lernprozesses und ist zugleich Grundlage
weiterer Kommunikation. Sollen schriftliche Darlegungen als Lehrmittel im Unterricht eingesetzt werden,
müssen sie in einer dem Schüler verständlichen Weise geschrieben sein.
Von aller im naturwissenschaftlichen Unterricht eingesetzten Literatur besitzt das Lehrbuch die größte
Bedeutung. Daneben kann aber auch andere Literatur den Lernprozess unterstützen. Texte
populärwissenschaftlichen Inhalts werden von Schülern gern genutzt. Die spezifische pädagogische
Wirksamkeit solcher Texte besteht auch darin, dass der Schüler den Stoff in anderer, oft reizvollerer Form,
oder in einem anderem, für ihn interessanteren Kontext entdeckt.H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 14 Als Informationsträger für die schriftliche Darstellung sind im wesentlichen x Bücher (vor allem das Lehrbuch), x Broschüren, x Zeitschriften, x Zeitungen, x Bildschirmtexte im weitesten Sinne, also auch www, x Briefe und x handschriftliche Aufzeichnungen verfügbar. Auch in den neuen Medien spielen Texte (neben Bild und Ton) eine bedeutende Rolle. Der gravierendste Unterschied zu den traditionellen Printmedien besteht jedoch in der Verfügbarkeit der Information. Schon die Kombination von EDV und Bibliothek führt an den Universitäten zu einer wesentlichen Zeitersparnis bei der Literaturrecherche. Die fortschreitende Einbindung individueller und öffentlicher Bibliotheken in elektronische Netzwerke (WWW) ermöglicht immer häufiger den direkten Zugriff auf geeignete Texte. Hier sind sowohl die technischen Gegebenheiten als auch die Arbeitstechniken der Recherche in Entwicklung. 3.2.2 Illustration Unter Illustration soll hier jede Art von Bild, einschließlich zeichnerischer Darstellung, verstanden werden, die dem Schüler über die visuelle Wahrnehmung das Lernen erleichtert. Das visuell Wahrgenommene, unabhängig davon ob es wirklichkeitsgetreu oder wirklichkeitsfremd ist, kann mittels individueller Vorstellungskraft zu einem Kenntnisgewinn führen. Auch abstrakte Inhalte wie Gesetze, Theorien oder Eigenschaften lassen sich auf unterschiedliche Weise illustrativ darstellen. Es können Zusammenhänge veranschaulicht werden, die bei direkter Betrachtung nicht wahrzunehmen sind. Zu solchen Illustrationen gehören die tabellarische Darstellung des PSE oder die graphische Darstellung eines Atommodells oder Kristallgitters. Wesentlichen Darstellungsformen der Illustration sind x bildhafte Darstellung, x schematische Darstellung, x graphische Darstellung und x tabellarische Darstellung. Als Informationsträger für Illustrationen sind x Papierbild, x Tafelbild, x Lichtbild und x Bildschirmbild und animiertes Bildschirmbild geeignet. Je geringer der Aufwand für die Bereitstellung oder gar für die Herstellung einer Illustration ist, um so häufiger ist der Umgang der Schüler mit diesem Gestaltungsmittel denkbar. Mit der Bereitstellung von PC und Projektionsdisplay können weitere Anwendungsgebiete erschlossen werden. Der interaktive Eingriff in Tabellen oder schematische Darstellungen eröffnet Formen des Lernprozesses, die über solche hinausführen, welche bei bloßer Betrachtung möglich sind. Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung von Medienkompetenz leistet die kreative Arbeit bei der Produktion von Illustrationen, wie sie am PC unter Einsatz von PowerPoint für alle Schüler auch im Unterricht möglich ist. 3.2.3 Film Unter dem Begriff „Film“ soll hier nicht der klassische Celluloidstreifen, sondern das inhaltliche Ergebnis dynamischer audiovisueller Darbietung verstanden werden. Durch das Medium Film können der reale Raum, die reale Zeit und die natürlichen Zusammenhänge von Dingen, Vorgängen oder Erscheinungen in ganz spezifischer Weise oder auch Übergänge von der Wirklichkeit zum Modell dargestellt werden. Der Film geht in seiner pädagogisch-methodischen Wirksamkeit vor allem in folgenden Punkten über die Illustration hinaus: x Darstellung von Eigenbewegungen und Veränderungen von Gerätschaften und Stoffen, x Darstellung von Bewegungen, die in natura extrem langsam oder extrem schnell verlaufen (Zeitlupe), x Darstellung von Bewegungen, die sich aus der Veränderung des Blickwinkels (Kamerastellung) ergeben,
H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 15
x Darstellung von Bewegungen, die sich aus der Veränderung des Beobachtungsabstands
(Vergrößerungsmaßstab) ergeben,
x Darstellung von Vorgängen, deren direkte Beobachtung nicht möglich ist, weil sie zu gefährlich sind.
Die didaktische Funktion von Filmen betreffen vor allem
x die Vermittlung exakter und dauerhafter Kenntnisse über chemische Vorgänge, Gesetzmäßigkeiten und
Auswirkungen stofflicher Veränderungen auf die Umwelt,
x die gute Veranschaulichung und fassliche Darstellung des Wesens chemischer Prozesse und
Apparaturen.
Die wesentlichen Darstellungsformen des Films sind
x bildhafte Darstellung,
x modellhafte Darstellung,
x schematische Darstellung und
x symbolische Darstellung.
Auch das Medium Film hat sich mit der Entwicklung der neuen Medien verändert. Dies betrifft sowohl die
technischen Grundlagen als auch die Einsatz- und Arbeitstechniken. Der Favorit unter den Unterrichtsfilmen
ist zur Zeit der Video-Film. Bequeme Handhabung, einfache Kopierbarkeit und vor allem die Möglichkeit
der eigenen Aufnahme und des eigenen Schnitts schaffen Bedingungen für die Entwicklung von
Medienkompetenz.
Für die medienpädagogische Arbeit im Unterricht ist eine breite Palette von kinematischen Bildern, die von
einfacher GIF-Animation über animierte PowerPoint-Folien, Video-Clips auf CD bis zu Videofilmen reicht,
von Interesse.
3.2.4 Modell
Im mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich beschreibt der Begriff Modell eine vereinfachende
bildliche oder mathematische Darstellung von Strukturen, Funktionsweisen oder Verlaufsformen.
In der Wissenschaft Chemie werden zunehmend mathematische Modelle zur Beschreibung der Strukturen
und deren Veränderung im atomaren Bereich eingesetzt. In schriftsprachlicher Form bestehen diese Modelle
aus einem System von Differentialgleichungen. Für die Beschreibung von Vorgängen oder Zuständen unter
besonderen Bedingungen werden auch mathematische Gleichungen eingesetzt, die empirisch oder durch
Integration von Differentialgleichungen erhalten wurden. Für den Chemieunterricht sind hier z.B. die
Schrödinger-Gleichung als Atommodell, die vant’Hoffschen Gleichungen als Zustandsmodell oder die
Gleichungen zur Berechnung des pH-Werts unterschiedlicher Elektrolyttypen als Eigenschaftsmodell von
Bedeutung.
Modelle als bildliche Darstellung sollen dem Betrachter Sachverhalte und Erscheinungen anschaulich
darstellen. Sie lassen sich teilweise wie die Originale dreidimensional betrachten, wobei Strukturen und
Funktionsmechanismen der Originale deutlich werden. Neben den technologischen Modellen werden in der
Chemie vorwiegend Modelle zur Darstellung von Atomen, Molekülen oder Gitterstrukturen verwendet.
Diese weisen einen hohen Abstraktionsgrad auf und stellen die Wirklichkeit nur symbolhaft dar.
Der Einsatz moderner Rechentechnik lässt nun eine Verschmelzung dieser Modellarten zu. Schon die
Rechenkapazität eines PC ermöglicht die Bestimmung von einigen tausend Lösungen einer
Differentialgleichung in einem vertretbaren Zeitumfang. Diese Lösungsmenge kann durch weitere
mathematische Bearbeitung als bildliche Darstellung auf dem Bildschirm sichtbar werden. So können die
Messergebnisse neben der Tabellenform auch in Bilder umgesetzt werden, die bisher unbekannte virtuelle
Welten erlebbar machen. Besonders interessant ist dabei, dass die Randbedingungen für die Integration
interaktiv vom Betrachter verändert werden können und das bildliche Modell somit Strukturen und Vorgänge
unter verschiedenartigen Bedingungen zeigen kann.
Die Nutzung solcher Möglichkeiten kann man auch als Simulation bezeichnen, da hier die mathematischen
Modelle durch kybernetische Modelle ergänzt werden.. Bei der Simulation wird ein System durch ein
kybernetisches Modell nachgebildet, welches dann auf dem Simulator (z.B. PC) nach den Gesetzen der
Kybernetik in Funktion genommen wird. Die Folgen dieses Funktionierens werden mit der Wirklichkeit
verglichen oder zur Formulierung von Prognosen auf die wirkliche Entwicklung genutztH. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 16 (z.B. Wettervorhersage). Der Einsatz moderner Rechentechnik mit hoher Rechenleistung ermöglicht die Auswertung komplizierter Modelle und eine aufwendige Präsentation der Ergebnisse (z.B. Wetterkarte). Da jeder Simulation ein Modell zugrunde liegt, unabhängig davon, ob es dem Benutzer bewusst ist oder nicht, soll hier noch kurz der Modellbegriff erörtert werden (vergl. auch /5 ). Das Modell ist stets Abbild eines Originals, welches wesentliche Eigenschaften von diesem erfasst. Der dadurch eventuell entstehende Informationsverlust ist nicht als unzulässige Vereinfachung zu werten, sondern ein Ausdruck der Grenzen des jeweiligen Modells. Modelle werden vor allem dann zur Erfassung des Originals herangezogen, wenn die Untersuchung oder die Darstellung der ausgewählten Eigenschaften am Original nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. In den Naturwissenschaften spielen im Gegensatz zur Mathematik statische Modelle eine geringere Rolle. Vielmehr basiert das Simulationsprogramm in erster Linie auf dynamischen Modellen d. h. auf Modellen, die zeitabhängige Prozesse einfach simulieren können. Bei den dynamischen Prozessen ist zu unterscheiden in dynamische Prozesse mit stochastischen Komponenten und in dynamische Gleichgewichtsprozesse mit vielen gleichartigen Größen. Natürlich bedingen die unterschiedlichen dynamischen Prozesse auch unterschiedliche Anforderungen an ein Simulationsprogramm. Um ein Simulationsmodell als mediales Gestaltungselement bewerten zu können, ist der Vergleich von simulierten Werten mit den durch eine Messung gewonnenen Werten oft nützlich oder gar notwendig. Besonders eindrucksvoll wird der Vergleich, wenn die graphische Ausgabe von simulierten und gemessenen Werten im gleichen Koordinatensystem beobachtet werden kann. Von Bedeutung ist nun die Frage, wann im Unterricht die Computersimulation zum Einsatz kommen kann. Bezogen auf das Fach Chemie ist zu sagen, dass es Vorgänge gibt, deren Abläufe sich im Realexperiment nicht nachvollziehen lassen. Zum einen, weil sie beispielsweise zeitlich sehr schnell oder zu langsam ablaufen und/oder zum anderen messtechnisch schwer zugänglich bzw. im realen Prozess gar gefährlich sind. Durch diese Schwierigkeiten gelten solche Stoffinhalte allzu schnell als abstrakt und daher als schwer zu lehren. Hier kann die Computersimulation mit Gewinn eingesetzt werden. Entscheidend für den Einsatz der Computersimulation ist nicht, ob die Schüler das Modell zur Nachbildung des Vorgangs vollständig erfassen, sondern der Gewinn an Erkenntnissen in scheinbar unzugänglichen Bereichen ihrer Umwelt. Die Anwendung der Computersimulation empfiehlt sich somit nicht, wenn bereits durch das Realexperiment mit vertretbarem Aufwand ein hoher Grad an Verständnis und Fasslichkeit erreicht wird. 3.3 Möglichkeiten zum Erwerb von Medienkompetenz Im naturwissenschaftlichen Unterricht ist das Lehrbuch das wichtigste Informations- und Arbeitsmittel für den Schüler. Für spezielle Unterrichtsinhalte oder Bildungsanliegen sind zusätzliche Lehr- und Lernmittel erforderlich. Die didaktischen Möglichkeiten der neuen Medien gehen dadurch, dass sie mehrere Sinne (sehen, hören, berühren) ansprechen, weit über Information hinaus. Gerade bei dynamischen Systemen ist der Einsatz des bewegten Bildes zur Veranschaulichung (Illustration) von Veränderungen und Zusammenhängen von grundlegender Bedeutung. Auch die Möglichkeit des interaktiven Umgangs mit Lehrmitteln erschließt neue didaktische Anwendungsbereiche. So sind Arbeitsmethoden wie Modellbildung und Simulation auch für Schüler möglich. Ein für die Medienerziehung bedeutender Gesichtspunkt ist das kreative Handeln mit Medien. Durch die gegebenen technischen Möglichkeiten können Schüler die Medien dazu nutzen, selbst Lehrmittel (z.B. Präsentationen) herzustellen. Es ist eine Aufgabe dieses Modellversuches, Beispiele aufzuzeigen, wie der Lernprozess im naturwissenschaftlichen Unterricht so verändert werden kann, dass sich Fach- und Medienkompetenz nebeneinander entwickeln können. Dabei sind folgende Fragestellungen interessant: x Wie verändern neue Medien Ziele, Inhalte und didaktische Möglichkeiten des Unterrichts? x Welche Bedeutung hat der Umgang mit den neuen Medien für die Arbeit der Schüler? x Welche Kenntnisse über die neuen Medien sollen Schüler haben? x Welche Fertigkeiten im Umgang mit den neuen Medien sollen Schüler haben?
H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 17
3.3.1 Informationsbeschaffung und Auswahl
Mit dem Einsatz der neuen Medien entstehen auch neue Probleme. Das immer größer werdende
Informationsangebot zwingt zu straffer Auswahl und verlangt eine schnelle und kompetente Beurteilung der
angebotenen Materialien.
Informationen können als Printmedien, als audiovisuelle Konserven oder als PC-Dateien vorliegen.
Daraus ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten der Informationsbeschaffung:
x Herkömmliche Möglichkeiten durch Recherchen in Bibliotheken und Mediatheken (Stadtbibliothek,
Unibibliothek, Medienstelle des LISA) unter Einsatz des PC zur Datenbankverwaltung und
Informationsmedium bei der Bestellung;
x Angebotsrecherche über Internet mit anschließender Bestellung und Zusendung der Materialien durch
Behörden und Ämter (Umweltschutz),,
Bildungseinrichtungen (Akademien) oder
Chemische Industrie und Buchhandel;
x Datenrecherche im Internet (thematische Suche von Informationen, speichern, drucken).
Ebenso unterschiedlich sind die Anforderungen in Bezug auf Auswahl und Beurteilung, welche an den
Nutzer gestellt werden. Gibt es bei den Printmedien noch einigermaßen zuverlässige Rezensionen, ist die
Beurteilung von Daten vor dem Importieren (Downloaden) äußerst schwierig. Häufig kann die Auswahl erst
zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist die Beurteilung der Zuverlässigkeit bzw. der Seriosität der Information. Es ist
ein Aspekt von Medienkompetenz, wenn bei jeder Information fast automatisch an folgende Fragen gedacht
wird:
x Wer hat diese Information kreiert?
x An wen ist die Information ursprünglich gerichtet?
x Welchen Zweck soll diese Information erfüllen?
Im Printbereich gehört die Quellenangabe zur selbstverständlichen Praxis wissenschaftlicher oder seriöser
journalistischer Arbeit. Es gibt aber auch Printmedien, in denen Fakten, Ansichten oder Thesen durch den
Leser nicht immer überprüfbar sind. Obwohl es auch im WWW viele Informationen mit korrekter
Quellenangabe gibt, trifft dies bei weitem nicht für alle Web-Informationen zu. Gerade die offene Struktur
des Internets erfordert eine besonders kritische Beurteilung von Informationen, die im Netz gefunden
wurden. Neben der Auswahl einer Information ist die Beurteilung der Glaubwürdigkeit eine wesentliche
Aufgabe des Nutzers. Es ist lohnend, die Schüler zum sachgemäßen Umgang mit den elektronischen
Informationsquellen und effektiven Suchsystemen wie z.B. den sich schnell entwickelnden Suchmaschinen
im Internet zu befähigen.
3.3.2 Das Internet als Informationsquelle
Diese Abhandlung beruht auf den Ausführungen von HILDEBRAND /2, Kapitel 3 (Internet im Rahmen der Schule).
Ist der erste Schritt in Richtung Online-Medien erst einmal getan, ergeben sich neue Möglichkeiten, deren
Erschließung zum Wohl der Schüler und der Schule als Institution im allgemeinen Interesse liegen sollte.
Zum einen kann sich die Schule selbst im WWW präsentieren und hierdurch nationale und internationale
Partnerschaften initiieren, aus denen breitere Kooperationen bis hin zum Schüleraustausch erwachsen
können. Zum anderen erhalten die Schüler die Chance, sich in einem pädagogisch kontrollierten Umfeld mit
dem neuen Medium auseinanderzusetzen. Durch solche Initiativen bietet die Schule ihren Schülern die
Gelegenheit zu didaktisch wertvollen Aktivitäten und verschafft sich selbst den Ruf einer modernen,
zukunftsorientierten und attraktiven Bildungsstätte.
Sowohl die Fähigkeiten der Schüler im Umgang mit Online-Medien, als auch die Befähigung der Schüler zu
einem selbständigen, bewussten und kritischen Umgang mit diesen Medien sind wichtige Unterrichtsziele.
Viele Eltern haben die berechtigte Angst davor, dass ihre Kinder das Internet unkontrolliert nutzen. Auf den
ersten Blick scheint sich der mögliche Schaden bei solchen Zugriffen auf die hohe Telefonrechnung zu
beschränken. Auf den zweiten Blick ergeben sich ernstere Konsequenzen: unkritischer Umgang mit dem
Medium und seinen Inhalten sowie exzessive Benutzung des Mediums. Das Surfen im "Cyberspace" kann
nicht mit dem Lesen eines Buches verglichen werden. Der wesentliche Unterschied ist der ziellose Charakter
dieser Tätigkeit: Wer im Internet surft, treibt mal hierhin, mal dorthin, als blättere er stundenlang in einem
Buch. Die aufgenommenen Inhalte bleiben allenfalls fragmentarisch haften, und die Tätigkeit des Web-H. Janot, MedienBausteine zum Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe 18
Surfens wird womöglich zum Selbstzweck, der zwar Vergnügen bereitet, aber auch in die Sucht abgleiten
kann. Schlimmstenfalls verschaffen sich die Jugendlichen außerhalb der Schule Zugang zu Inhalten, die
ihnen in psychischer und seelischer Hinsicht Schaden zufügen können. Aufgrund der dezentralisierten
Struktur des Internet fällt es schwer, die dort verfügbaren Inhalte zu kontrollieren. Inzwischen sperren
allerdings immer mehr Provider aus eigener Initiative den Zugang zu Angeboten, die politisch bedenkliche
oder pornographische Inhalte anbieten. Auch und gerade im Internet gilt: Man kann sich nur vor dem
schützen, was man kennt. Für den Einsatz im Unterricht gilt jedoch: Die Wahrscheinlichkeit, dass Schüler
zufällig auf bedenkliche Inhalte stoßen, ist äußerst gering, solange sie gezielte Zugriffe auf bekannte
Adressen ausführen.
Ein weiteres Risiko liegt in der mangelnden Sicherheit des Internet, was die Vertraulichkeit der übermittelten
Informationen angeht, wie z.B. Namen, Adressen und andere persönliche Daten. Wenn der Jugendliche
beispielsweise die Kreditkartennummer seiner Eltern kennt, kann er mit dieser ohne weitere Hemmung
online einkaufen. Im Extremfall gelangt die Nummer sogar in die Hände von "Hackern", die keineswegs zum
Vergnügen im Internet auf der Lauer liegen.
Eine Beschäftigung mit dem Phänomen der Datenautobahn im Rahmen des Schulunterrichts kann den
dargelegten Gefahren entgegenwirken. Ziel einer internet-bezogenen Unterrichtsreihe sollte es sein, die
Motivation der Schüler in sinnvolle und fachbezogene Lernprozesse umzusetzen. Ein Risiko besteht
zweifellos darin, das Medium (nur) als "Motivationsdroge" einzusetzen. Im Gegenzug gerät die
Auseinandersetzung mit dem neuen Medium auch in Gefahr, wenn die Förderung der Kritikfähigkeit auf die
Spitze getrieben wird und am Ende der Reihe einseitige Resultate stehen wie: "Das Internet ist ein
chaotisches und daher nutzloses Spielzeug für Computerkids".
Die Kunst in der Planung und Durchführung einer solchen Unterrichtsreihe liegt wohl darin,
x den Einsatz der Online-Medien mit fachspezifischen Lernprozessen und Lernzielen zu verbinden,
x die Schüler nicht durch überhöhte Kritik oder übertrieben reflektierende Betrachtung zu frustrieren und
ihnen den Umgang mit dem Medium zu verleiden. Dies gilt besonders mit Blick auf Schüler, die das
Medium schon selbst nutzen oder ihm zumindest aufgeschlossen gegenüberstehen,
x jene Schüler zu berücksichtigen, die noch keinerlei Erfahrungen mit dem Medium oder gar
Berührungsängste mit dem Computer haben.
Die Auseinandersetzung mit dem Internet sollte als ein Unternehmen gesehen werden, das zu
kommunikativem Unterricht führt und die Schüler mit modernen Möglichkeiten zur "Selbstverwirklichung in
sozialer Verantwortung" vertraut macht, wobei mit "sozialer Verantwortung" auch die Verantwortung der
Schüler gegenüber ihrer eigenen Person gemeint sein muss, deren Beeinflussung durch die Medien wiederum
auf die soziale Umgebung der Schüler rückwirken kann. Die Online-Medien fördern, wenn sie kompetent
genutzt werden, die Kommunikation und Kooperation mit anderen Menschen. Sie eröffnen den Kindern und
Jugendlichen Wege, sich in unterschiedlichster Weise zu entfalten, eigene Interessen bis hin zur persönlichen
Weiterbildung zu verfolgen und sich auf die Anforderungen in Alltag, Ausbildung, Studium und Beruf
vorzubereiten. Nicht zuletzt liefern die Online-Medien Chancen für neue Unterrichtsreihen und didaktische
Innovationen.
3.3.3 Messwerterfassung und Messwertauswertung
In der klassischen analytischen Chemie werden bevorzugt solche Reaktionen eingesetzt, die Produkte mit
auffälligen Eigenschaften liefern. Es schließt sich dann z.B. die Bestimmung der Masse, der Dichte, der
Fixpunkte, optischer oder elektrischer Eigenschaften an. In der modernen Analytik werden Signale
unterschiedlicher Sensoren mit Hilfe datenverarbeitender Anlagen ausgewertet und zum Teil auch beurteilt.
So erfolgt die Qualitätskontrolle in der chemischen Industrie in der Regel bis zum Erstellen des
Untersuchungsprotokolls und dem Druck der Qualitätszertifikats für den Kunden durch moderne
Analyseautomaten.
Der Kontakt der Schüler mit solchen Verfahren ist im allgemeinen nur über Betriebsbesichtigungen und
Praktika möglich. Ist in der Schule ein Interface und ein PC zur Messwerterfassung (Ablesen der Einzelwerte
am virtuellen Messgerät) und Auswertung (grafische Darstellung der Messwerte) vorhanden, dann können
elektrochemische Messverfahren (z.B. Konzentrationsbestimmung, pH-Wert Messung oder
Leitfähigkeitsmessung) auch im Unterricht eingesetzt werden.Sie können auch lesen
