Hilfsmedien zur Vorführung von Demonstrationsexperimenten

Question 1

Warum sollten SuS das Demoexperiment gut verfolgen können?

Answer 1

• Studie von Becker: Zusammenhang zw. der Beobachtbarkeit von Demoexperimenten und Beliebtheit des Chemieunterrichts

Question 2

Worauf sollte man bei der Durchführung von Demoexperimenten achten?

Answer 2

• Dass alle SuS gut sehen können
• Verwenden von ausreichend großen Versuchsapparaturen (Demoreagenzgläser, keine 100mL Kolben und BG)
• Geräte erhöht aufbauen
• SuS nach vorne bitten
• als LK hinter dem Versuchsaufbau stehen (nichts verdecken)
• Große Versuchsanordnung und Chemikalienmengen
• Achtung: Vs. umweltschonend, sicher, Entsorgung, Anschaffung
• Nachweisreaktionen: stark verdünnte Lösungen (Achtung: Gelingenswahrscheinlichkeit und Effektstärke)

Question 3

Wie lassen sich Experimentiertechniken gemäß dem Maßstab nach eingesetzten Chemikalienmengen klassifizieren?

Answer 3

• Makrotechnik: >0,1g bzw. > 5mL
• Halbmikrotechnik: 0,1-0,01g bzw. 5-0,5mL
• Mikrotechnik: 0,01-0,001g bzw. 0,5-0,05mL
• Ultramikrotechnik: <0,001g bzw. <0,05 mL

Question 4

Was kann man für Hilfmittel zum Experimentieren unterhalb des Makrobereichs verwenden?

Answer 4

• Gerätesätze mit aufeinander abgestimmten Einzelteilen (z.B. von Schallies entwickelte System mit Einzelteilen, die mit Verschraubungen verbunden werden: sind eigenstabil und bruchunempfindlich und können mit einem speziellen Halterungssystem an einer Magnetwand rasch aufgebaut werden)
• preiswerte Alternative: Geräte aus der Medizintechnik (z.B. Einwegspritzen –> erlauben Experimentieren in Maßstab zwischen Makro- und Halbmikrotechnik
• Einsatz einer Videokamera
• Einsatz eines Overheadprojektors

Question 5

Was für Möglichkeiten und Vor- und Nachteile ergibt der Einsatz eines Overheadprojektors bei Experimenten?

Answer 5

Vorteile:
- einfacher Experimente die in Gefäßen mit planem Boden durchgeführt werden, können projiziert werden
- z.B. Schlierenbildung, Grenzschichten, Gasblasenentwicklung, Stoffabscheidungen, photochemische Reaktionen, wachsen von Kristallen,
- Voraussetzung: muss mit geringen Schichtdicken von wenigen Millimetern gearbeitet werden, da sonst farbige Chemikalien auf der Leinwand schwarz erscheinen
- beschriftete Folien können untergelegt oder Petrischalen direkt beschriftet werden –> einfache Zuordnung der durchgeführten Reaktionen
- einfacher Experimentalaufbau, unproblematische Versuchsdurchführung, wenig Zeit
- Projektionsbild zeigt nur das wesentliche, keine Ablenkung durch andere Geräte
- Eindrucksvolle Details sichtbar

Nachteile:
- Temperaturempfindliche Reaktionen, Feststoffe, Lichtempfindliche Reaktionen nicht möglich
- Direkter Kontakt mit Geräten und Chemikalien entfällt
- unangemessenes Bild von Arbeitsweise beim Experimentieren

Question 6

Was für Möglichkeiten und Vor- und Nachteile ergibt der Einsatz einer Videokamera bei Experimenten?

Answer 6

Vorteile:
- Möglichkeit, in Maßstäben zu arbeiten, die etwa im Bereich der Halbmikrotechnik angesiedelt sind
- Apparaturen für Demo und SuSversuche geeignet
- verringerter Zeitbedarf für die Durchführung durch schnelleres Aufheizen, Destillieren, Absaugen oder Filtrieren von kleineren Mengen
- Möglichkeit der Aufzeichnung eines Versuchs –> wichtige Details können wiederholt werden
- Abzugexperimente können allen Schüler*innen sichtbar gemacht werden
- schnell ablaufende oder Langzeitexperimente können durch Zeitlupe oder Zeitraffer besser beobachtbar gemacht werden

Nachteile:
- Nachteilig ist die Einstellung der Kamera –> kann nur ein fester Ausschnitt des Geschehens visualisiert werden
- erhebliche finanzielle Grundinvestition