STAATLICHES STUDIENSEMINAR F�R DAS LEHRAMT AN REALSCHULEN TRIER by 4BogQKK

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									   STAATLICHES STUDIENSEMINAR FÜR DAS LEHRAMT AN REALSCHULEN TRIER




                          Unterrichtsentwurf
                   für den 2. Unterrichtsbesuch im Fach      CHEMIE
gemäß § 10 der LVO über die Ausbildung und Zweite Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen
                        vom 27. August 1997, i.d.F. vom 17. Juli 2002




Datum:                            28.03.2006
Schule:                           Leopold-von-Daun-Realschule
Raum:                             Übungsraum Physik
Klasse:                           6c
Zeit:                             5. Stunde (11.05 – 11.50 Uhr)

Fachlehrer:                    Frau Herrmann
Schulischer Ausbildungsleiter: Herr Neumann
Fachleiter:                    Herr Kießling




Thema:                        Wie schwer ist die Luft im Klassenraum? -
                                  Die Luft als Körper hat eine Masse




Stundenziel:         Die SchülerInnen sollen die Dichte der Luft experimentell
                     bestimmen können.




Timo Djelassi
Auf der Ebest 24
54550 Daun
                                                                   ...............................................
                                                                       Datum / Unterschrift
1. Lerngruppenanalyse



 1.1 Beobachtungen zum Lernverhalten
 Die Klasse besteht aus 13 Schülerinnen und 11            Die Schüler werden in ihrem Interesse an
 Schülern.     Die    Lerngruppe    zeigt sich   am       den Naturwissenschaften durch den
 naturwissenschaftlichen      Unterricht  besonders       forschend-entdeckenden Charakter der
 interessiert. Die Lerngruppe hat insgesamt Freude        Stunde bestärkt. Aufgrund der guten
 am Experimentieren.                                      Disziplin und der Experimentierhaltung
 Die Leistungsdichte der Klasse ist eher heterogen        möchte ich mit den Lernenden in der
 und insgesamt durchschnittlich. Durch das gute           Stunde ein anspruchsvolles Experiment
 soziale Gefüge können jedoch Lernschwächen               durchführen. Die Heterogenität der Klasse
 ausgeglichen werden.                                     verlangt einen differenzierten Ansatz,
 Die Disziplin in der Klasse ist gut. Es gibt bisher      adressatenbezogen und dem Lerntempo
 keine Auffälligkeiten.                                   der Schüler angemessen. (siehe auch
                                                          methodischer Kommentar)



 1.2. Bezug zum konkreten Stundenthema
 Die Bestimmung der Masse der Luft ist für eine           Das anspruchsvolle Niveau der Stunde
 sechste Klasse anspruchsvoll gewählt. Aufgrund der       bietet besonders den leistungsstärkeren
 nötigen Denkschritte können Schwierigkeiten gerade       Schülern zusätzliche Lernmöglichkeiten
 in den Kognitionsphasen auftreten.                       durch die handlungsorientiert, entdeckende
 Die Untersuchung der Dichte der Luft in einem            Arbeitsform.    Zur     Sicherung      des
 Schülerexperiment erfordert motorisch geschickte         Lernprozesses in der Klasse biete ich den
 Schülerinnen und Schüler. Die Verteilung der Arbeit      schwächeren Schülern gezielte Lernhilfen
 in den Gruppen ist für den Lernerfolg sehr wichtig.      an (siehe Schwierigkeitenanalyse).




 1.3 Besonderheiten
 Ein Teil der Schülerinnen und Schüler zeigt              Aufgrund der unterschiedlichen Stärken
 besondere Fähigkeiten im mathematischen Bereich,         und Schwächen in der Klasse bietet sich
 während eine weitere Gruppe von Schülerinnen und         eine arbeitsteilige Teamarbeit an. Ein Teil
 Schülern im motorisch-haptischen Bereich ihre            der     Arbeitsgruppen       wird      den
 Stärken hat. Diese Fähigkeiten zeigten sich in den       mathematischen           Aufgabenbereich
 jeweiligen Arbeitsphasen der vorhergehenden              übernehmen, wobei sich genauso wie bei
 Stunden.                                                 den Experimentierteams Kontrollgruppen
                                                          ergeben.


 1.4 Rahmenbedingungen
 Der Unterricht findet im Übungsraum Physik im            Der Übungsraum Physik ermöglicht die
 naturwissenschaftlichen Bereich statt. Die Tische        Arbeit in Teams. Die eingeschränkte
 können nicht als Gruppentische aufgebaut werden,         Blickrichtung der Schüler wird durch das
 so dass die Schülerinnen und Schüler in Reihen mit       stehende Arbeiten und das Vermessen der
 Blick in Richtung Tafel arbeiten. Dadurch ist auch der   Klasse wesentlich verbessert. Lediglich in
 Platz begrenzt.                                          Phasen des Unterrichtsgesprächs sitzen
                                                          die Schülerinnen und Schüler in Reihen.
2. Didaktische Analyse
2.1 Stoffliche Voraussetzungen
Lehrplanbezug
Im Lehrplan ist das Themengebiet „Experimente mit Luft“ in der sechsten Klassenstufe unter dem
Aufgabenkreis Experimente mit Körpern vorgesehen. Dabei sollen die Lernenden die Luft
gegenständlich begreifen und als Körper wahrnehmen. „Im Rahmen der experimentellen Ermittlung
der Zusammensetzung der Luft lernen die Schüler qualitative Nachweismethoden kennen und sicher
             1
durchführen.“ Dazu ist die Bestimmung der Dichte der Luft wesentlicher Bestandteil. Die
experimentelle Erfahrung wird im Lehrplan ausdrücklich gefordert.
Eingliederung in die Unterrichtsreihe
Die Stunde steht zu Beginn der Unterrichtsreihe „Experimente mit der Luft als Körper“.

    1. Stunde          Wie schwer ist die Luft im Klassenraum? – Die Luft als Körper mit Masse
    2. Stunde          Eigenschaften der Luft – Die Luft kommt vor
    3. Stunde          Die Zusammensetzung der Luft – Luft ist ein Gasgemisch
    4. Stunde          Eigenschaften und Verwendung von Sauerstoff
    5. Stunde          Kohlenstoffdioxid – ein Bestandteil der Luft

Vorwissen der Schülerinnen und Schüler
Die Schülerinnen und Schüler haben im Rahmen des Physik/Chemie-Unterrichts und des
Sachkundeunterrichts verschiedene Eigenschaften von Stoffen kennen gelernt und können Stoffe
aufgrund einfacher Untersuchungen unterscheiden. Dabei haben sie verschiedene Substanzen
erforscht und als Körper begriffen. Besonders die Untersuchungen zur Masse, zum Volumen und zur
Dichte sind den Schülern hinreichend bekannt. Die Gegenständlichkeit der Luft ist den Schülerinnen
und Schülern bewusst und sie erachten die Luft als lebensnotwendig. Die Kenntnisse zum Umstellen
der Dichtegleichung, sowie die Bestimmung des Volumens des Klassenraums sind aus dem
Mathematikunterricht noch nicht vorhanden.

2.2 Bedeutung des Themas
Alltagsbezug
Die Luft ist für die Schülerinnen und Schüler allgegenwärtig. Die Luft wird zum Atmen benötigt. Sie
wird jedoch noch nicht gegenständlich von den Schülern betrachtet. Auch über die Nachrichten
erhalten die Lernenden vielfältige Informationen über den Zustand der Luft, sei es durch Feinstaub,
Ozon oder den Treibhauseffekt. Die fachliche Erarbeitung ist für das Begreifen sehr wichtig,
besonders im Hinblick auf die Zukunft der Schülerinnen und Schüler.
Bildungswert
Die Luft als Körper zu begreifen und somit die Gase als Stoffe wahrzunehmen geschieht am ehesten
durch die objektiv wissenschaftliche und subjektiv eigene Erkenntnis. Die Forderung Klafkis, dem
Menschen erschließe sich eine Wirklichkeit kategorial und der Mensch sei für eine Wirklichkeit
erschlossen, trifft hier für die Schülerinnen und Schüler in besonderem Maße zu.
Über die Weiterführung der Experimente mit Körpern, entwickelt die Lerngruppe eine Wahrnehmung
der Luft als stofflichen Gegenstand. Die Sensibilisierung führt zu einem Verständnis für die Luft als
Umweltgut, wie sie in der Vergangenheit behandelt wurde und wie die Zukunft mit ihr aussieht.
Besonders für die folgenden Lernbereiche Fotosynthese und Stickstoffkreislauf ist die Thematik Luft
später von Bedeutung.

2.3 Sachanalyse
Die Erde wird von einer etwa 100 km dicken Lufthülle umschlossen. Luft ist ein Gasgemisch, das aus
rund 78 Vol% Stickstoff, 21 Vol% Sauerstoff, 0,03 Vol% Kohlenstoffdioxid, 0,9 Vol% Argon und
Spuren von weiteren Edelgasen besteht. Des Weiteren sind zudem wechselnde Mengen
Wasserdampf, Staub, Stickstoff- und Schwefelverbindungen, Abgase und Schwebstoffe sowie
pflanzliche und tierische Mikroorganismen im Luftgemisch vorhanden. Durch das Gewicht dieser Luft
wird der Luftdruck bewirkt. Am Erdboden ist die Dichte der Luft am größten.
Die Dichte der Luft beträgt bei 0 °C 1,293 g/l, bei 20 °C 1,19g/l (jeweils bei Normaldruck). Die
Umrechnung der Dichtewerte auf verschiedene Temperaturangaben ergibt sich aus dem
Ausdehnungsverhalten von Gasen: Gase dehnen sich bei Erwärmung um 1 °C bzw. um 1 K um 1/273

1
    Lehrplan Naturwissenschaften, Rheinland-Pfalz, S. 101 „Experimente mit Luft“
ihres Volumens bei 273 K bzw. 0 °C aus. Somit ändert sich auch die Dichte bei einer
Temperaturänderung von 1 °C um jeweils 1/273 ihres Wertes. Die Dichte errechnet sich aus dem
Verhältnis von Masse und Volumen des Stoffes.
(Fortsetzung 5.1 Anhang)

2.4 Gefahrstoffverordnung
ohne Belang

2.5 Didaktische Reduktion
Didaktischer Schwerpunkt
Die Untersuchung der Dichte der Luft und somit deren Masse begründet den didaktischen
Schwerpunkt der Stunde. Dabei sollen die Schüler die Luft als Körper mit einem spezifischen Gewicht
begreifen. Das Luft nicht „Nichts“ ist, kennen die Schüler bereits aus der Grundschule. Zur
adressatengerechten Erarbeitung des Lernstoffes ist es notwendig die Temperatur- und
Druckabhängigkeit der Luft nicht zu berücksichtigen. Vielmehr ist die Genauigkeit der Ergebnisse von
entscheidender Bedeutung. Dazu werden die Experimente mit der Gaswägekugel und einer
Vakuumpumpe (Anhang, siehe Versuch) durchgeführt.
Die Erforschung der Problemstellung bedarf eines vernetzten, fächerübergreifenden Denkens auf
mathematischer, physikalischer und chemischer Ebene. Die quantitative Analyse führt die
Schülerinnen und Schüler zu der Wahrnehmung, dass Luft materiell ist und eine spezifische Dichte
hat (chemisch-physikalische Komponente). Mit der Bestimmung der Masse der Luft im Klassenraum
(mathematische Komponente) wird der Lernprozess vervollständigt und in seiner Anwendung vertieft.
Die Berechnungen führen die Schüler mit einem Taschenrechner durch, da hier das Prinzip der
Dichtebestimmung verdeutlicht werden soll. Das Abstraktionsniveau ist kognitiv ausreichend
schwierig, zumal die Schülerinnen und Schüler noch am konkret-operationalem Stadium behaftet sind.
Die Vorstellung, dass Luft ein Körper ist und mittels Dichte bestätigt werden kann, ist anzustreben.

Didaktischer Lösungsweg
Die offene Problemstellung „Wie schwer ist die Luft im Klassenraum?“ öffnet den
erkenntnistheoretischen Lösungsweg für den didaktischen Schwerpunkt der Stunde. Die
erforderlichen kreativen Denkprozesse werden über einen situativen Rahmen („Ich will reich werden!“)
eingeleitet, der in der Problemfrage mündet. Der kognitive Konflikt löst sich über der experimentellen
Untersuchung der Dichte der Luft, wobei die vertikalen Komponenten Mathematik und Physik/Chemie
zunächst getrennt bearbeitet werden.
Unter Zuhilfenahme der Inhalte aus den vorhergehenden Stunden zum Thema „Dichte von Körpern“,
greife ich auf Vorkenntnisse zurück, die den Schülerinnen und Schülern eventuell nicht mehr präsent
sind. Da das Wissen für den Verlauf des Lernprozess zwingend erforderlich ist, sollte der Lernstoff im
Unterrichtsgespräch wiederholt werden. Die Zusammenführung der Ergebnisse im Plenum führt dann
zur Lösung der Problemfrage. Eine Teilsicherung der Ergebnisse erhalten die Schüler über das
Arbeitsblatt und den Vergleich der Ergebnisse mit den Kontrollgruppen.
Aus Zeitgründen kann der Lernprozess bei der Zusammenführung der Ergebnisse unterbrochen und
in der nächsten Stunde fortgesetzt werden. Die letzte Kognitionsphase sollte aus lerntheoretischer
Sicht nicht unter Zeitnot erfolgen. Die Sicherung der bis dahin erbrachten Leistungen ist anzustreben.

2.6 Schwierigkeitenanalyse
1. Gegebenenfalls werden die Inhalte zu der Dichte von Körpern intensiv wiederholt. Dabei werden
   besonders die Komponenten der Dichte als Verhältnis von Masse und Volumen angesprochen.
2. Gerade in der ersten Kognitionsphase kann es Schülerinnen und/oder Schüler geben, die nicht
   auf die Dichte als Stoffeigenschaft zur Bestimmung der Masse im Klassenraum kommen.
    Wie bestimmt ihr das Gewicht von einem Sack Federn, von einem Sack Blei?
    Wie habt ihr einen Sack Blei und einen Sack Federn unterschieden?“
    Wie habt ihr die Dichte von festen Stoffen / von flüssigen Stoffen bestimmt?
3. Die Experimente erfordern von den Schülerinnen und Schülern ein hohes Maß an motorischen
   Fertigkeiten und Genauigkeit. Daher erweist sich die Vorgabe einer Versuchsanleitung und
   praktischen Hilfen als sinnvolle Unterstützung zur Einleitung des Lernprozesses.
4. Die Progression des Verständnisses, dass mit der Bestimmung der Dichte mittels Gaswägekugel
   auf die Masse der Luft im Klassenraum geschlossen werden kann, erfordert einen
   anspruchsvollen und mehrschrittigen, kognitiven Denkprozess. Eine Entlastung bietet das
   Arbeitsblatt, das die Arbeitsschritte dokumentiert und nachvollziehbar macht.
2.7 Hausaufgaben
Die Übertragung des Gelernten auf den Lebensbereich der Schülerinnen und Schüler vertieft und
festigt die Lerninhalte der Stunde. Zur Vertiefung des Lerngegenstandes sollen die Schüler die Masse
der Luft in ihrem Kinderzimmer berechnen.


3. Methodischer Kommentar
Der methodische Schwerpunkt der Stunde beinhaltet die Förderung der Problemlösekompetenzen der
Schülerinnen und Schüler auf einem hohen kognitiven Anspruchsniveau. Die arbeitsteilige Teamarbeit
bewirkt, dass die Lernenden nur einen Teil des Ergebnisses alleine erarbeiten können. Durch diese
Aufteilung können Schülerinnen und Schüler die Erfahrung machen, dass durch die Arbeit an Teilen
eines Ganzen auch ein größeres Ziel erreicht werden kann. Die Entscheidung gegen eine
arbeitsgleiche Gruppenarbeit ergibt sich aus den kognitiven Anforderungen der Stunde und dem Lern-
und Arbeitsumfang.
Differenzierung
Durch die Arbeitsteilung wird ein differenziertes Lernklima geschaffen, das bei dem hohen
Anspruchsniveau jeden Schüler nach seinen Stärken und Schwächen fördert. Arbeitsgruppen, die
eher haptisch orientiert sind (Team 1, Team 2, Team 3), werden die Experimente durchführen. Eher
mathematisch-kognitiv orientierte Gruppen (Team 4, Team 5, Team 6) übernehmen die Bestimmung
des Volumens des Klassenraums. Sind einige Teams früher mit ihrer Aufgabe fertig, können sie die
anderen Gruppen unterstützen und eventuell Hilfestellungen geben. Die Schülergruppen wurden
bereits vorher entsprechend eingeteilt.
Zu jedem Team gibt es mindestens eine Kontrollgruppe, so dass eine Sicherung der Ergebnisse
jederzeit gegeben ist. Innerhalb der Teams differenziert die Aufteilung in die Arbeitsbereiche
(„Materialbeschaffer, Zeitnehmer, Teamführer, Schreiber“) nach den Fähigkeiten der Schülerinnen
und Schüler. Das Experimentieren kann jedoch nur gemeinschaftlich von allen Schülern erfolgreich
durchgeführt werden.
Gestaltung schwieriger Lernprozesse
Der Erkenntnisweg von der Problemstellung „Wie schwer ist die Luft im Klassenraum?“ hin zur Idee,
dass die Masse des Klassenraums über die Dichte der Luft bestimmt werden kann, kann nur über die
Abstraktion des mathematischen Inhalts der Dichte erfolgen. Die Schüler erhalten dafür eine visuelle
Hilfe (siehe Anhang) zur Unterstützung.
Zur Begründung des Experiments
Die Experimente im Anfangsunterricht Physik/Chemie begründen die grundlegenden Fertigkeiten der
Schülerinnen und Schüler für den Chemie- und Physikunterricht. Dabei sollen die Schüler die
wichtigen Kriterien des Experimentierens kennen lernen. Die Untersuchung der Dichte mit einem
Luftballon und weiteren Alltagsgegenständen ist schülerorientierter. Ich habe mich dagegen
entschieden, weil das Ergebnis den Ansprüchen fachlicher Richtigkeit nicht genügt. Die Bestimmung
der Dichte der Luft und darüber hinaus der Masse der Luft im Klassenraum, erfordert ein genaues
Arbeiten. Daher ist es ratsam, den optimalen Bedingungen angenäherte Materialien (Gaswägekugel,
Vakuumpumpe) zu verwenden. Dies sollte den Schülern in einer Fehleranalyse auch verdeutlicht
werden.
Der andere Teil der Schülergruppen bestimmt dazu das Volumen der Klasse. Für ein möglichst
genaues Ergebnis brauchen die Schüler Zeit, die Klasse auszumessen. Gruppen die eher fertig sind,
helfen den anderen Gruppen in ihrer Arbeit.
Öffnen und Schließen des Lernprozesses
Die Schülerinnen und Schüler begegnen dem Problemgrund der Stunde in einem situativen Rahmen
„Ich will reich werden!“. Die Ansprache über die affektiven Lernkanäle öffnet den Denkprozess der
Lerngruppe, so dass das Motiv für die Untersuchungen gegeben ist. Die Phase der arbeitsteiligen
Teamarbeit endet in einer Zusammenführung der Ergebnisse. Mit dem Transfer zur Bestimmung des
spezifischen Gewichtes der Luft im Klassenraum schließt sich der Lernprozess.
Alternative methodische Überlegungen
Für die Durchführung des Experiments stehen verschiedene Alternativen zur Wahl. Die Untersuchung
der Dichte der Luft mittels Vakuumpumpe im Demonstrationsexperiment ermöglicht wahrscheinlich
genauere Ergebnisse, als sie Schülerinnen und Schüler einer sechsten Klasse erbringen können. Aus
lernbiologischer Sicht bietet die Unterrichtsform jedoch weniger für das Behalten und Verankern im
Gehirn, als das eigenständige Durchführen des Experiments.
Die Entscheidung für eine arbeitgleiche Teamarbeit ist für die Schülerinnen und Schüler im
handlungsorientierten Unterricht eine Alternative, die dagegen das Behalten durch selbständiges Tun
fördert. Für jeden Lernenden gelten die gleichen Lernmöglichkeiten und so die Chance sich die Inhalte
der Stunde selbst zu erschließen. Die Lerntheorie besagt, dass die Verankerung der Inhalte im Gehirn
über Wiederholen, Üben und gegebenenfalls noch über eine Transferleistung gesichert wird. Aus
Zeitgründen müsste dieser Teil in eine nächste Stunde verschoben werden, da die Experimente zu
viel Zeit in Anspruch nehmen. Die Aufteilung der Aufgaben bewirkt zudem eine zusätzliche
Differenzierung.


4. Bildungsstandards

                 Aufgabenstellungen                      Kompetenzen                  AF

Problemfindung: „Wie schwer        ist die Luft im
                                                            E1, B4                     1
Klassenraum?“

„Wie kann man herausfinden, wie schwer die Luft
                                                            F1.1, E1                   2
ist?“


„Bestimme das Volumen des Klassenraums!“                    E3, B3                     2


„Führt das Experiment zur Bestimmung der Dichte
                                                            F1.1, E3                   1
der Luft durch.“


„Plant und präsentiert eure Ergebnisse der Klasse.“       K4, K7, K10                  2

„Wie berechnet man aus der Dichte der Luft und
dem Volumen des Klassenraums das Gewicht der                F1.1, B3                   3
Luft im Klassenraum?“
„Warum werden wir nicht von der Luft erdrückt, wenn
                                                         F1.1, F2.3, K4                2
sie so schwer ist?“

Die Schülerinnen und Schüler ...

Fachwissen
F 1.1   nennen und beschreiben bedeutsame Stoffe mit ihren typischen Eigenschaften.
F 2.3   schließen aus den Eigenschaften der Stoffe auf ihre Verwendungsmöglichkeiten und auf
        damit verbundene Vor- und Nachteile.

Erkenntnisgewinnung
E1     erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer Kenntnisse und
       Untersuchungen, insbesondere durch chemische Experimente, zu beantworten sind.
E3     führen qualitative und einfache quantitative experimentelle und andere Untersuchungen
       durch und protokollieren diese.

Kommunikation
K4   beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung
     der Fachsprache und/oder mit Hilfe von Modellen und Darstellungen.
K7   dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit
     situationsgerecht und adressatenbezogen.
K 10 planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren ihre Arbeit als Team.

Bewertung
B3     nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch
       bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen.
B4     entwickeln   aktuelle,   lebensweltbezogene     Fragestellungen,   die  unter Nutzung
       fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können.
5. Anhang

5.1 Sachanalyse Fortsetzung
Druck (p), Temperatur (T) und Volumen (V) von Gasen                    stehen   in   einem   direkten
mathematischen Zusammenhang (allgemeine Gasgleichung):
p V
      const
 T
Daraus ergeben sich entsprechende Proportionalitäten bzw. Antiproportionaliäten:
 Bei konstanter Temperatur (isotherm) sind Druck und Volumen antiproportional:
    p ~ 1/V
 Bei konstanten Volumen (z. B. geschlossenes Gefäß) sind Druck und Temperatur proportional: p
    ~T
 Bei konstantem Druck (offenes Gefäß) sind Volumen und Temperatur proportional: V ~ T
Da die Dichte () der Quotient aus Masse und Volumen ist, ist die Dichte ebenfalls von Temperatur
bzw. vom Druck abhängig:  ~ P und  ~ 1/T.
Wenn Luft oder ein anderes Gas bzw. Gasgemisch in einem offenen System erwärmt wird, dehnt es
sich aus, d. h., die Dichte wird geringer (Anwendungsbeispiel: Heißluftballon). Wird in einem
geschlossenen System erhitzt, ist eine Ausdehnung nicht möglich, d. h., der Druck erhöht sich und die
Dichte bleibt konstant.
Wird ein Gas zusammengepresst (z. B. Luftpumpe mit zugehaltenem Ventil), so nimmt das Volumen
ab und die Dichte entsprechend zu.
5.2 Arbeitsblatt

                            Wie schwer ist die Luft im Klassenraum?

 Vermutungen:


Materialien:                                                                     Skizze:
Gaswägekugel, Messzylinder, Vakuumpumpe, Wanne,
Waage, Wasser


Durchführung:
1. Notiere jeweils deine Ergebnisse!
2. Bestimme das Gewicht der Gaswägekugel mit der Waage.
3. Mit der Vakuumpumpe wird die Luft aus der Gaswägekugel ausgesaugt.
4. Bestimme das Gewicht der leeren Gaswägekugel.
5. Halte einen Hahn der Gaswägekugel unter Wasser und öffne ihn vorsichtig.                     Gaswägekugel
6. Wenn kein Wasser mehr nachströmt, gib das Wasser in einen Messzylinder
   und bestimme das Volumen.



Ergebnisse aus dem Versuch:
            Gewicht der              Gewicht der                             Volumen des
                                                                                                  Dichte in
Team      Gaswägekugel mit        Gaswägekugel ohne          Differenz      nachströmenden
                                                                                                     g/l
               Luft                     Luft                                   Wassers
   1            257,45 g                  256,30g             1,15 g             980 ml           1,185 g/l
   2
   3


Berechnungen:
 Bestimmung der Dichte der Luft
              Masse ( g )               1,15g
  Dichte                    Dichte           1000  1,185g / l        (1,185 g/l = 1,185 kg/m3)
             Volumen (l )               970ml

 Bestimmung des Volumens des Klassenraums
 Volumen der Klasse = 8,40 m x 6,15 m x 3 m= 154,98 m3

 Masse der Luft im Klassenraum
  Masse  Dichte(
                    g
                      )  Volumen(l )       Masse  1,185 kg / m 3  154 ,98 m 3  183 ,65 kg
                    l
                                           Verdienst  183,65kg  5€ / kg  918,26€




                 Die Luft im Klassenraum wiegt 183,65 kg.
                Unser Verdienst könnte 918,26 € betragen.
5.2 Arbeitsblatt




 Vermutungen:


Materialien:                                                                  Skizze:
Gaswägekugel, Messzylinder, Vakuumpumpe, Wanne,
Waage, Wasser


Durchführung:
1. Notiere jeweils deine Ergebnisse!
2. Bestimme das Gewicht der Gaswägekugel mit der Waage.
3. Mit der Vakuumpumpe wird die Luft aus der Gaswägekugel ausgesaugt.
4. Bestimme das Gewicht der leeren Gaswägekugel.
5. Halte einen Hahn der Gaswägekugel unter Wasser und öffne ihn vorsichtig.             Gaswägekugel
6. Wenn kein Wasser mehr nachströmt, gib das Wasser in einen Messzylinder
   und bestimme das Volumen.


Ergebnisse aus dem Versuch:
                                 Gewicht der                         Volumen des
            Gewicht der
Team                          Gaswägekugel ohne Differenz           nachströmenden      Dichte in g/l
        Gaswägekugel mit Luft
                                    Luft                               Wassers
   1
   2
   3


Berechnungen:




                 Die Luft im Klassenraum wiegt _____ kg.
                Unser Verdienst könnte ______ € betragen.
   5.3 Teamkarten


 Zeit-               Zeit-        Zeit-
nehmer              nehmer       nehmer

 Zeit-               Zeit-        Zeit-
nehmer               nehmer
                    nehmer        nehmer
                                 nehmer


Team-               Team-        Team-
leiter              leiter       leiter

Team-               Team-        Team-
leiter              leiter       leiter


Schreiber           Schreiber    Schreiber



Schreiber           Schreiber    Schreiber



Material-           Material-    Material-
beschaffer          beschaffer   beschaffer

Material-           Material-    Material-
beschaffer          beschaffer   beschaffer
5.4 Lernhilfen

Formelhilfen:




                                      Masse
                                 geteilt                   geteilt




                   Dichte                     mal
                                                     Volumen

Hilfen zum Arbeitsblatt:


         Masse ( g )
Dichte 
        Volumen (l )
               g
Masse  Dichte( )  Volumen(l )
               l



Volumen des Klassenraums (in m)= Länge x Breite x Höhe =      m3


Umrechnung:
1000 g = 1 kg                          1 g/l = 1 kg/m3
1000 ml = 1 Liter
6. Literatur

Bildungsstandards Chemie für den mittleren Schulabschluss, Beschluss der KMK vom 16.12.2004

Differenzierung von A – Z - Eine praktische Anleitung für die Sekundarstufen, Hans Meister, Klett, 2000

Fachdidaktik Chemie; Becker, Glöckner, Hoffmann, Jüngel; Aulis Verlag Deubner & Co KG; Köln; 1992

Klafki, Wolfgang: Das pädagogische Problem des Elementaren und die Theorie der kategorialen Bildung. Weinheim: Beltz 1957

Lehrplan Naturwissenschaften Rheinland-Pfalz, Chemie, Klasse 10

Lernpsychologie; Edelmann, Walter; Beltz, Psychologie Verlags Union; Weinheim; 1996

Methoden für den Unterricht; Wolfgang Mattes; Schöningh Verlag; 2002

Physik und Chemie – Natur und Technik, Orientierungsstufe; Cornelsen; Berlin 1999

								
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