Die Teilchenvorstellung im Anfangsunterricht Chemie Empirische Untersuchungen zur Ausprägung und Stabilität eines Teilchenkonzeptes
Mareike Wilms (Oldenburg)

Theoretischer HintergrundAlle Stoffe bestehen aus kleinen Teilchen. Das Wissen um diese Eigenschaft ermöglicht das Verstehen vieler aus dem Alltag bekannter Phänomene und ist daher ein wichtiger Teil der naturwissenschaftlichen Allgemeinbildung. Das Teilchenkonzept bereitet Schülern jedoch oft Schwierigkeiten, denn es ist über Sinneserfahrungen nicht erfassbar. Die schülergerechte Einführung durch geeignete Experimente und Unterrichtskonzepte ist daher von großer Bedeutung. Im Sinne konstruktivistischer Lerntheorien muss das Vorwissen der Schüler aktiviert und an ihm angeknüpft werden. Deshalb erscheint es sinnvoll, Schüler im Rahmen der Einführung des Teilchenkonzeptes an etwas zu erinnern, das auch im makroskopischen Bereich mit körnigen Strukturen in Verbindung gebracht werden kann: das Trennverfahren des Siebens. Kleinere Bestandteile fallen durch die Löcher eines Siebes, während größere Bestandteile aufgehalten werden.
Im Fokus meiner Promotion stehen Experimente, die dieses Prinzip auf die Teilchenebene übertragen. Beim "Molekularen Sieben" werden verschiedene Farbstofflösungen mit einer selektiv-permeablen Membran durchsiebt. Abgesehen von der Analogie zu einem makroskopisch bekannten Prozess können Schüler durch Beobachtung des "Molekularen Siebens" erkennen dass ein Stoff während des Lösens nicht zufällig in beliebig große Stücke zerfällt, sondern aus einheitlichen "vorgebildeten" Teilchen besteht.

Fragestellung und Methoden
Das Dissertationsvorhaben ist in das Modell der Didaktischen Rekonstruktion eingebettet. Es werden Schülervorstellungen zum "Molekularen Sieben" mit fachwissenschaftlichen Positionen verglichen, um zu einer didaktischen Strukturierung zu gelangen. Die Schülervorstellungen werden über Fragebögen und halbstandardisierte Leitfaden-Interviews erhoben und die so gewonnenen Daten mit Hilfe der Qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. In diesem Zusammenhang soll vor allem geklärt werden, ob Schüler im Anfangsunterricht Chemie mithilfe des "Molekularen Siebens" selbstständig ein Teilchenkonzept entwickeln und dieses auch auf andere chemisch-physikalische Phänomene übertragen können.

Vorläufige Ergebnisse
Zur Deutung des Experiments "Molekulares Sieben" ziehen Schüler die Viskosität, das Gewicht, die Aggressivität oder die Struktur der Flüssigkeit heran. Diese ersten Ergebnisse der derzeit laufenden Pilotstudie sollen auf der Tagung näher vorgestellt werden.