Kleine Teilchen: Einführung in das Teilchenmodell

Unterrichtseinheit

Mit diesem Unterrichtsmaterial zum Teilchenmodell beobachten die Lernenden, was mit einem Zuckerwürfel in einem Glas Wasser passiert. Dann modellieren sie kleine Teilchen aus Knete so, wie sie in ihrer Fantasie aussehen und entwickeln eine erste Vorstellung vom Aufbau der Stoffe.

  • Chemie / Natur & Umwelt / Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I
  • 1 Unterrichtsstunde
  • Arbeitsblatt, entdeckendes Lernen, Diskussion, kooperatives Lernen, Experiment
  • 1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Diese motivierende und praxisnahe Einführung in das Teilchenmodell hilft den Schülerinnen und Schülern dabei, den Aufbau der Materie aus kleinen Teilchen im Chemie-Unterricht zu begreifen.

Die Lernenden beobachten bei einem Versuch, wie ein Zuckerwürfel in Wasser in immer kleinere Kristalle zerfällt und sich schließlich ganz auflöst. Vermutlich ist ihnen klar, dass der Zucker trotzdem noch im Glas ist, was man durch Probieren oder Eindampfen beweisen kann. Sie müssen nun überlegen, was mit dem Zucker passiert sein könnte.

An dieser Stelle geht es darum, eine Vorstellung davon zu entwickeln, dass alles aus unsichtbaren Teilchen aufgebaut ist. Es ist hier zunächst nicht wichtig, ob es sich um Moleküle oder Atome handelt und wie diese genau aussehen. Dieses Wissen wird im weiteren Verlauf des Unterrichts schrittweise erarbeitet und ergänzt. Vielmehr wird also ein Grundverständnis vermittelt, dass alles aus "kleinen Teilchen" besteht.

Durch die Einheit Kleine Teilchen im Modell: Vertiefung am "Karton-Versuch" kann diese Einführung sinnvoll im Unterricht fortgesetzt werden.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Thema "Teilchenmodell" im Unterricht

Die Struktur der Materie begreiflich zu machen ist eine der schwierigen Aufgaben im Chemie-Unterricht. Die kleinen Teilchen können immer nur mit Modellen erklärt werden. Diese Modelle entwickeln sich während des Chemie-Unterrichts zunehmend weiter und nähern sich der Wirklichkeit an. Damit die Lernenden diese Entwicklung nachvollziehen können, sollte das Teilchenmodell nicht zu schnell und abstrakt eingeführt werden.

Vorkenntnisse

Die Lernenden kennen verschiedene Stoffeigenschaften und ihre Untersuchung.

Didaktische Analyse

Die Lernenden schließen aus dem, was sie im Versuch sehen können, auf das, was passiert, auch wenn sie es nicht mehr sehen können. Dadurch kann ihre Vorstellung auf Beobachtungen aufbauen, anders als wenn das erste Teilchenmodel rein informierend eingeführt wird.

Die Idee, dass der Zucker irgendwann nicht mehr zerfällt und seine "kleinen Teilchen" erreicht sind, kann spontan von den Lernenden kommen oder in der Besprechung von der Lehrkraft erwähnt werden. Durch das Darstellen der kleinen Teilchen mit Knete wird das Teilchenmodell wieder von einer abstrakten Idee auf eine konkretere Ebene gebracht und zudem bietet es einen Anknüpfungspunkt für die Weiterentwicklung des Teilchenmodells zu einem Kugelteilchenmodell in der folgenden Stunde.

Mit diesem Modell kann im Chemie-Unterricht lange Zeit gearbeitet werden, um Sachverhalte zu erklären.

Methodische Analyse

Die Aussicht auf einen Versuch in der Gruppe motiviert die Lernenden erfahrungsgemäß ausreichend, sodass ein ausführlicher Einstieg in das Thema entfallen kann. Vielmehr stellt der Versuch ja schon einen Einstieg dar.

In der Gruppe (und durch gezielte Anregungen und Denkanstöße durch die Lehrkraft) entsteht beim Beobachten eine Vorstellung davon, was beim Versuch passiert, auch wenn die Lernenden es nicht sehen können. Der Ideenaustausch in der Gruppe während des Versuchs stellt sicher, dass alle Lernenden mitbekommen, was passiert. Durch einen kurzen Eintrag im Heft wird der Sachverhalt geordnet dargestellt. 

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • beschreiben Phänomene und Vorgänge am Beispiel des Teilchenmodells mit einfachen naturwissenschaftlichen Konzepten.
  • begründen Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen mithilfe von Alltagswissen und einfachen fachlichen Konzepten, indem sie überlegen, was mit dem Zucker im Wasser bei dem Versuch passiert sein könnte.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • benennen auf der Grundlage vorgegebener Informationen Handlungsmöglichkeiten.
  • beschreiben naturwissenschaftliche Sachverhalte für andere nachvollziehbar.

Autorin

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Esther Käding

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