Die Unterrichtseinheit Klein aber fein! – Eine Einführung in die Nanochemie ist als ergänzendes Material zum Chemieunterricht der Sekundarstufe I und Oberstufe zu verstehen, sie kann jedoch auch davon unabhängig verwendet werden (z.  B. in Projektkursen).

Es werden verschiedene Phänomene der Nanowissenschaften experimentell betrachtet und gedeutet. Hierbei werden sowohl Schüler-, als auch Lehrerversuche einbezogen, die sich in ihrer Progression und Komplexität verschiedenen Jahrgangsstufen zuordnen lassen. So stellt zum Beispiel das Thema „Stoffeigenschaften“ und die damit verbundene Struktur-Eigenschafts-Beziehung einen wichtigen Bestandteil des Chemieunterrichts der Mittel- und Oberstufe dar, kann jedoch in der Sek. I nur stark didaktisch-reduziert hinsichtlich der vorherrschenden Komplexität mit Schülern thematisiert werden. Auf diese Weise werden sowohl konzeptbezogene, als auch prozessbezogene Kompetenzen gefördert sowie eine hohe Kontextorientierung geschaffen. Dem Chemieunterricht der Oberstufe zeigt sich ein ergänzender Einblick in das Inhaltsfeld „Werkstoffe und Farbstoffe“ mit Querverweisen auf Materialentwicklung und Medizintechnik, wodurch dem Umgang mit Fachwissen, Bewertung und der Erkenntnisgewinnung Rechnung getragen wird.

Die vorliegenden Materialien sind abwechslungsreich gestaltet und beziehen nicht nur kooperative Lernformen, Elemente der Binnendifferenzierung und verschiedene Kontexte, sondern auch Schüler- und Lehrerversuche sowie moderne Medien, mit ein. Die Lernenden werden zu Beginn für das Phänomen „Nanotechnologie“ sensibilisiert und machen sich anschließend im Schülerversuch ein eigenes Bild, bevor sie sich intensiver mit den jeweiligen theoretischen Grundlagen beschäftigen. Aufgrund der verpflichtenden Implementation digitaler Medien in den schulischen Unterricht in Sek. I und Sek. II ab dem Schuljahr 2019/20, werden in dieser Ausarbeitung ebenfalls Hinweise zu möglichen Apps, Programmen usw. durch das folgende Symbol gekennzeichnet.

Dauer: 7 Unterrichtsstunden à 90 Minuten

Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können …

• ausgewählte Phänomene und Zusammenhänge erläutern und dabei Bezüge zu übergeordneten Prinzipien, Gesetzen und Basiskonzepten der Chemie herstellen
• chemische Sachverhalte und Erkenntnisse in gegebene fachliche Strukturen begründet einordnen
• kriteriengeleitet beobachten und erfassen und gewonnene Ergebnisse frei von eigenen Deutungen beschreiben
• aus den Eigenschaften von Stoffen und ihren Verwendungsmöglichkeiten mög- liche Vor- und Nachteile ableiten
• für Bewertungen in chemischen und anwendungsbezogenen Zusammenhängen kriteriengeleitet Argumente abwägen und einen begründeten Standpunkt beziehen
• zu einem chemischen Sachverhalt in unterschiedlichen Quellen recherchieren sowie themenbezogene und aussagekräftige Informationen auswählen

Der Beitrag enthält Materialien für:

• Kontextualisierung
• Umgang mit neuen Medien
• Schülerversuche
• kooperative Lernformen
• fachübergreifenden Unterricht
• Lehrerversuche