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Inquiry-based Learning im Chemielaborunterricht
Entwicklung und Erprobung einer Lernschachtel zum Thema "Löslichkeit von Pflanzenfarbstoffen" für die Sekundarstufe II
Dagmar Dietmann
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Biologie und Umweltbildung Unterrichtsfach Chemie
Betreuer*in
Anja Lembens
DOI
10.25365/thesis.79031
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30955.18092.776791-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine Lerneinheit entwickelt, der der Unterrichtsansatz des Inquiry-based Learning zugrunde liegt. In den entwickelten Aufgaben liegt der Fokus vor allem auf dem Erwerb konkreter Fachinhalte, gleichzeitig soll aber auch das Durchführen naturwissenschaftlicher Untersuchungen geübt werden. Die Lerneinheit enthält dabei eine Aufgabe, bei der zwar die Fragestellung von der Lehrperson vorgegeben wird, die weiteren Aktivitäten wie Planung und Durchführung der Datenerhebung sowie Interpretation der Ergebnisse aber von Schüler*innen selbstständig ausgeführt werden. Dabei wird folgender Fragestellung nachgegangen: "Wie kann eine Lernumgebung gestaltet werden, um die Löslichkeit von verschiedenen Pflanzenfarbstoffen in polaren und unpolaren Lösemitteln sowie den Zusammenhang dieser Eigenschaft mit der chemischen Struktur der Stoffe mit Schüler*innen im Rahmen des Inquiry-based Learning zu erarbeiten?" Ausgehend von einem Alltagsphänomen, der unterschiedlichen Färbung von Speisen bei der Zubereitung von Gemüse, soll das Interesse der Schüler*innen geweckt werden, im Rahmen eines Forschungsprozesses den Ursachen dieses Phänomens auf den Grund zu gehen. Zunächst werden im Rahmen der fachlichen Klärung grundsätzliche Überlegungen zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Stoffen angestellt, weiters wird eine Übersicht über fünf Stoffklassen von Pflanzenfarbstoffen gegeben und die für die Lerneinheit relevanten Vertreter näher beschrieben. Anschließend werden fachdidaktische Überlegungen zur Entwicklung der Lerngelegenheit in Form einer Lernschachtel angestellt. Als Zielgruppe werden Schüler*innen der Sekundarstufe II im Rahmen des Chemielaborunterrichtes festgelegt. Die Lehrziele werden wie folgt definiert: Lehrziel 1: "Die Schüler*innen können zur Fragestellung passende Beobachtungen machen und dokumentieren." Lehrziel 2: "Die Schüler*innen können logische Schlussfolgerungen aus den gemachten Beobachtungen ableiten und dokumentieren." Lehrziel 3: "Die Schüler*innen können einen zur Fragestellung passenden Versuch selbständig planen und beschreiben." Lehrziel 4: "Die Schüler*innen können einen Zusammenhang zwischen dem Löslichkeitsverhalten von Farbstoffen und ihrer chemischen Struktur herstellen." Für die didaktische Strukturierung der Lerngelegenheit werden die zu bearbeitenden Fragestellungen definiert und die Materialien und Unterlagen, die in der Lernschachtel enthalten sein sollen, festgelegt. Die physischen Lernschachteln wurden erstellt und im eigenen Unterricht im Rahmen einer doppelstündigen Unterrichtseinheit (100 min) mit 12 Schüler*innen der 10. Schulstufe (Realgymnasium, typenbildender Laborunterricht) erprobt. Eine Analyse des erhobenen Datenmaterials aus den gesammelten Protokollen der Schüler*innen wurde in Anlehnung an die Methode der qualitativen Analyse in Form einer inhaltlichen Strukturierung nach Mayring durchgeführt. Die Analyseergebnisse lassen darauf schließen, dass ein hoher Prozentsatz der untersuchten Schüler*innengruppe Schwierigkeiten mit einer klaren Unterscheidung von Beobachtung und Schlussfolgerung hat, jedoch überwiegend auf Basis der zuvor gemachten und dokumentierten Beobachtungen logische, das heißt folgerichtige Schlüsse ableiten kann. Weiters lässt sich ableiten, dass die untersuchte Schüler*innengruppe zwar über grundlegende Kompetenzen zur sinnvollen Planung und Beschreibung eines Versuches verfügt, aber Schwierigkeiten mit der Vollständigkeit und Genauigkeit derselben bestehen. Die vierte Forschungsfrage, die auf eine Erreichung des Lehrzieles 4 abzielt, konnte aufgrund fehlender Daten nicht untersucht werden. Abschließend werden mögliche und sinnvolle Verbesserungsvorschläge aus der Evaluation abgeleitet und in die Lernschachtel eingearbeitet. Zuletzt wird eine mögliche Weiterentwicklung in Form einer digital unterstützten Lernschachtel über das Kooperationsprojekt INQUIRYsteps (www.inquirysteps.com) in Aussicht gestellt.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Forschendes Lernen Lernschachtel Löslichkeit Polarität Struktur-Eigenschafts Beziehung schüler:innenzentriertes Lernen Pflanzenfarbstoffe
Schlagwörter
(Englisch)
Inquiry-based Learning learning box solubility polarity structure-property relationships plant pigments
Autor*innen
Dagmar Dietmann
Haupttitel (Deutsch)
Inquiry-based Learning im Chemielaborunterricht
Hauptuntertitel (Deutsch)
Entwicklung und Erprobung einer Lernschachtel zum Thema "Löslichkeit von Pflanzenfarbstoffen" für die Sekundarstufe II
Paralleltitel (Englisch)
Inquiry-based learning in practical chemistry classes
Paralleluntertitel (Englisch)
development and testing of a learning box about "solubility of plant pigments" for secondary level II
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
116 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Anja Lembens
AC Nummer
AC17611468
Utheses ID
76465
Studienkennzahl
UA | 199 | 502 | 504 | 02