Unsicherheiten aus der Sekundarstufe I begleiten die Schülerinnen und Schüler häufig in die Oberstufe, wodurch ihnen der Anschluss zur Oberstufenchemie erschwert wird. Ziel dieses Materials ist, den Schülerinnen und Schülern nach einer kurzen theoretischen Einleitung ins jeweilige Themenfeld Aufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade, Kompetenzbereiche sowie Formate im Sinne eines Aufgabenpools anzubieten. Diese Aufgabensammlung kann sowohl von der Lehrperson als diagnostisches Instrument eingesetzt werden, um Informationen über die Ausgangslage einer neuen Lerngruppe zu erheben, als auch den Schülerinnen und Schülern als bewertungsfreier Lernraum zum selbstständigen Auffrischen, Anwenden und Vertiefen von Unterrichtsinhalten zur Verfügung gestellt werden. Im Sinne der Differenzierung werden die Aufgaben in drei verschiedenen Niveaus eingeteilt, sodass sich der leistungsstärkere Schüler schwerpunktmäßig auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren kann, während der Schüler mit höherem Nachholbedarf mit einfacheren Aufgaben beginnen darf, um sich dann nach und nach an die komplexeren Aufgabenstellungen heranzuwagen. Ob eine Aufgabe von uns als leichter eingeschätzt wird, kann sowohl vom Anforderungsniveau (Reproduktion, Anwendung, Transfer) als auch vom Aufgabenformat (geschlossen, halboffen, offen) als auch natürlich von der Kombination dieser zwei Dimensionen abhängen.

Diese Unterrichtseinheit / Lernhilfe hat das chemische Rechnen als Gegenstand der Übung. Es wird sowohl ein intuitives Verständnis von den grundlegenden Konzepten wie beispielsweise der Stoffmengenkonzentration als auch das konkrete Berechnen von Größen wie Stoffmengen, Massen, Volumina, Reaktionsumsätze usw. angestrebt. Nach unserer Erfahrung fällt die Stöchiometrie vielen Schülerinnen und Schülern der Oberstufe schwer. Stöchiometrie wird zwar in der Sekundarstufe I eingeführt, die meisten experimentellen Anlässe, stöchiometrische Rechnungen anzustellen, begegnen den Schülern jedoch in der Oberstufe. Ausgehend von solchen konkreten Anlässen des Oberstufenunterrichts, die den Schülerinnen und Schülern Fähigkeiten im stöchiometrischen Rechnen abverlangen, sind die Übungen entstanden.

So zum Beispiel üben die Schüler in dem Material 3 in der Aufgabe 6 etwas, was sie später im Themenfeld der Elektrochemie benötigen werden, und zwar das Herstellen einer Kupfersulfat-Lösung mit einer bestimmten Konzentration: Wie viel Kupfersulfat muss abgewogen werden? Und was, wenn es sich um Kupfersulfat-Pentahydrat handelt? Bei den schwierigeren Aufgaben kommen thematisch Übungen zur Umrechnung zwischen Masse und Volumen anhand der Dichte sowie Übungen zur Berechnung der Ausbeute hinzu.

Kompetenzprofil:

• Niveau: grundlegend
• Fachlicher Bezug: stöchiometrische Berechnungen
• Methode: Einzelarbeit, Instrument für die Selbstdiagnose, Instrument für die Diagnose durch den Lehrer, Test
• Basiskonzepte: Konzept der chemischen Reaktion
• Erkenntnismethoden: Auswertung von Messwerten ausgewählter chemischer Reaktionen, Umgang mit Modelldarstellungen
• Kommunikation: zwischen verschiedenen Darstellungsformen auswählen
• Inhalt in Stichworten: Stöchiometrie, Stoffmenge, Masse, molare Masse, Stoffmengenkonzentration, Volumen, Massenanteil, molares Volumen, Ausbeute sowie die Avogadro-Zahl