Modellierung der chemischen Kinetik. Entwicklung eines Verständnisses auf molekularer Ebene anhand gezielter Versuche

Damit die Lernenden als zukünftige verantwortliche Bürger eine authentische Vision der Wissenschaft und ihrer Grenzen gewinnen, heben die Rahmen- und Lehrpläne immer mehr die Notwendigkeit hervor, sie mit wissenschaftlichen Modellen und derer Erarbeitung vertraulich zu machen.
Die chemische Kinetik bietet einen günstigen Rahmen, solche Modellierungskompetenzen zu fördern. Das didaktische Ziel kann wie folgt zusammengefasst werden: Eine chemische Reaktion als das Resultat wirksamer Stöße zwischen Molekülen beschreiben, um den Einfluss verschiedener experimenteller Faktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit zu erklären. Dies verlangt eine Modellierung, bei der die vier Ebenen (empirisch, makroskopisch, symbolisch, mikroskopisch) des didaktischen Tetraeders von Kermen und Méheut (2009) (Chemistry Education Research and Practice, 10, 24-34) erörtert werden.
In diesem Vortrag werden verschiedene Aktivitäten (z.B. Versuche über molekulare Diffusion, Einführung des Begriffes des Übergangszustandes anhand angepasster, selbstgebauter Molekülmodelle) präsentiert und didaktisch ausgewertet. Großes Gewicht wird darauf gelegt, dass die Lernenden sich der erklärenden Rolle der Modelle bewusst werden, dass ihre Autonomie gefördert wird, indem der Schwierigkeitsgrad der sogenannten Zone der nächsten Entwicklung (Wygotski) entspricht, und dass das vorgestellte didaktische Modellierungsverfahren die Denkweise der Wissenschaftler reflektiert.