Jagd auf die kleinsten Teilchen - Das Teilchenmodell

Unterrichtseinheit zum Teilchenmodell

Blick ins Material

Jagd auf die kleinsten Teilchen - Das Teilchenmodell

Unterrichtseinheit zum Teilchenmodell

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Typ:
Unterrichtseinheit
Umfang:
22 Seiten (1,1 MB)
Verlag:
Mediengruppe Oberfranken
Auflage:
(2006)
Fächer:
Chemie, Naturwissenschaft, Physik
Klassen:
8-10
Schultyp:
Gymnasium, Hauptschule, Realschule

Gerade im Chemie- und Physikunterricht sind wir häufig auf die Verwendung von Modellen angewiesen. Wie selbstverständlich verwenden wir so z.B. das „Kugelteilchenmodell“, wenn wir chemische Phänomene im atomaren Bereich verdeutlichen wollen. Dies geschieht bei Erwachsenen (hoffentlich) wissend, dass das verwendete Modell meist alles andere darstellt als die Realität. Atome sind so mitnichten feste, kugelförmige Gebilde. Zur Veranschaulichung der Sachverhalte in der Sekundarstufe I genügt dieses Modell und tut gute Dienste.

Mit der hier vorgestellten Unterrichtseinheit soll gerade der Modellbegriff als solcher bewusst eingeführt werden. Den Schülern soll das Arbeiten mit Modellen als ein Aspekt (und nicht als unbedingt die „absolute Wahrheit“) des naturwissenschaftlichen Arbeitens vor Augen geführt werden.

Ein Modell ist ein Vorbild, das der Nachahmung dient, oder die – meist verkleinerte – Nachahmung eines Vorbilds.

In der Modelltheorie wird hingegen mit Modell ein vereinfachendes Abbild der Wirklichkeit bezeichnet. Das Wort Modell entstand im Italien der Renaissance aus ital. modello, hervorgegangen aus modulo, einem Maßstab in der Architektur, und gehörte bis ins 18. Jahrhundert der Fachsprache der bildenden Künstler an. Um 1800 verdrängte Modell im Deutschen das ältere, direkt vom lat. modulus entlehnte Wort Model (Muster, Form, z.B. Kuchenform), das noch im Verb ummodeln und einigen Fachsprachen fortlebt.

Praktisch wird mindestens seit der Antike in „Modellen“ gedacht, auch wenn der Begriff nicht explizit verwendet wurde.

Bei der hier folgenden Einführung des Modellbegriffs werden immer wieder Phänomene aus den Eingangsstunden aufgegriffen (Wiederholung der Aggregatszustände, Die Stofftrennung – hier betrachtet auf der Teilchenebene) und Praxisphasen eingebaut, die eine Verankerung des Modells (sowie der Bedeutung des Begriffes) ermöglicht.

Für diesen Prozess sollte im Rahmen des Unterrichtes genügend Zeit aufgewendet werden. Je nach „Reife“ kann es bei einigen Schülern recht lange dauern, bis sie tatsächlich die Bedeutung des Modellbegriffes erfassen. Ein probates Mittel im Unterricht des Autors ist der „Schuhkartonversuch“ – er zeigt die Grenzen von Modellen recht schnell auf. Zudem bietet er eine mögliche Schnittstelle: Die sukzessive Annäherung an den Mikrokosmos (z.B. im Bereich Biologie – Einzeller/Mikroskopie oder Physik – Vordringen in das Atom).

Unterrichtsverlauf:
  • 1. Schritt: Einstieg/Motivation „Die Welt der kleinsten Teilchen“
  • 2. Schritt: Die „Jagd nach den kleinsten Teilchen“ – Schülerversuch
  • 3. Schritt: Der Schuhkartonversuch – Hinführung zum Teilchenmodell
  • 4. Schritt: Ergebnissicherung „Modellbegriff“
  • 5. Schritt: Lehrerdemonstration – 50 plus 50 muss nicht immer 100 sein
  • 6. Schritt: Anwendung – Teilchenmodell und Aggregatszustände
  • 7. Schritt: Transfer – Die Stofftrennung auf Teilchenebene betrachtet

Kompetenzen und Unterrichtsinhalte:
* Die Schüler sollen schrittweise an das Denken in Modellen herangeführt werden.
* Sie lernen das Kugelteilchenmodell als erste einfache Teilchenvorstellung kennen.
* Sie nähern sich in eigenen Versuchen dem Mikrokosmos und erkennen dabei die Notwendigkeit von Modellen.
* Sie lernen die Grenzen von Modellen kennen.
* Sie wenden das Teilchenmodell an und können so bisherige Versuche näher deuten.

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Material-Nr.: 59741

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