Chemie – das ist wenn’s stinkt und kracht ...

Ob im großen Stil mit Feuerball in der Luft oder im Halbmikromaßstab – es ist wohl keine Wissenschaft so eng mit dem Experiment verbunden wie die Chemie. Doch auch wenn es nicht immer kracht und – dank guter Abzüge – auch nur selten stinkt, so bietet das Fach Chemie den Schülern die Möglichkeit, die Welt um sich herum ein bisschen besser zu verstehen. „Wie funktioniert eigentlich mein Handy-Akku?“ oder „Wieso erwärmt sich mein Taschenwärmer?“ sind Fragen, auf die sie im Unterricht durch Theorie und Praxis Antworten finden werden.

In den Klassenstufen 5 und 6 können die Schüler im Fach Naturwissenschaften bereits erste Einblicke in das Fach Chemie gewinnen. Der – bis dahin schon heißersehnte – Chemieunterricht beginnt dann allerdings erst in der 8. Klasse mit zwei Stunden pro Woche.
In den Klassenstufen 9 und 10 werden besonders die naturwissenschaftlichen Klassen durch eine zusätzliche Wochenstunde gefördert. Dies bietet die Möglichkeit zur Vertiefung der gewonnenen Kenntnisse und einer intensiven Vorbereitung auf die Oberstufe mit dem Ziel Abitur.

Auf ein selbstständiges praktisches Arbeiten wird hier großen Wert gelegt. Doch nicht nur in der Schule wird geforscht und gelernt. Ein Besuch der chemischen Labore der Universität des Saarlandes (NanoBioLab) und der HTW stehen regelmäßig auf dem Programm.

Unter hoher Schülerbeteiligung präsentiert sich der Fachbereich Chemie am Infoabend sowie am Tag der offenen Tür mit interessanten Mitmachangeboten, die garantiert die Vorfreude auf das Fach Chemie wecken werden.

Im Juni war es endlich wieder so weit, die Schülerinnen und Schüler der Klassenstufe 9 des naturwissenschaftlichen Zweiges hatten ihren Labortag an der Universität des Saarlandes.
An diesem Tag steht das praktische wissenschaftliche Arbeiten in den Laboren der Universität im Fokus. Dies bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit ihr naturwissenschaftliches Interesse zu vertiefen oder eventuelle Berührungsängste mit dem selbstständigen Experimentieren zu verflüchtigen.
Ganz nebenbei treten die Schülerinnen und Schüler in Kontakt mit Studierenden und Dozenten und erhalten einen kleinen Einblick in die vielfältigen Studienmöglichkeiten ganz in ihrer Nähe. Da in der Klassenstufe 10 die Wahl für die Kurse der Hauptphase der Oberstufe ansteht, erhalten die Schülerinnen und Schüler im besten Fall auch einen Anhaltspunkt, in welchem naturwissenschaftlichen Bereich ihre Stärken bzw. ihre größten Interessen liegen
Da es ein sehr starker Jahrgang mit 4 nw-Klassen ist, mussten wir die Gruppe splitten und an zwei Tagen an die Uni fahren. Am Dienstag, den 4.6. waren die Klasse 9c, d und e vor Ort.
Die Schülerinnen und Schüler konnten sich im Vorfeld zwischen vier Schülerlaboren mit naturwissenschaftlichem Schwerpunkt entscheiden:

- eine Gruppe arbeitete im NanoBioLab zum Thema Chemie der Säuren und Hydroxide,
- eine Zweite im EnerTec Labor zum Thema erneuerbare Energien,
- eine dritte Gruppe im SinnTec Labor zum Thema Sensortechnik und
- eine Vierte im InfoLabSaar zum Thema Programmieren, was ist Informatik, KI.

Am Dienstag, den 13.06.23, besuchten die Schüler der Klassen 9b und 9d die Universität des Saarlandes; die Klasse 9c folgte am Donnerstag, den 15.06.

Zusammen mit den Lehrkräften Frau Klein, Herr Stein und Herr Decker haben sie Workshops in Schülerlaboren der Physik und der Chemie durchlaufen. 

Den schönen und informativen Tag ließ man dann in der Mensa beim gemeinsamen Mittagessen ausklingen.

Hier ein paar Schülereindrücke aus den Laboren: 

Am Dienstag, den 13. Juni besuchten die Klassen 9b mit der 9d das Schülerlabor EnerTec. Dort beschäftigten wir uns mit dem Thema „erneuerbare Energien“. In der kurzen Einführung wurden grundlegende Kenntnisse erklärt und Arbeitsmaterialien vorgestellt. In Kleingruppen setzten wir uns zusammen und experimentierten in den Themengebieten Wind- und Solarenergie. Der Besuch im EnerTec war sehr spannend und informativ.

(Amina, Evelina, Klasse 9b)

Am vergangenen Mittwoch, den 13.06.2023 hatten einige Schüler der Klassen 9d und 9b das Privileg, in einem der Chemielabore der Universität Saarbrücken unter Anleitung einiger Fachleute selbstständig Experimente durchführen.   
Zu Beginn wurden die Schüler mit Laborkitteln und Schutzbrillen ausgestattet und erhielten eine kurze Einleitung, in der sie kurz auf Gefahren und Risiken hingewiesen wurden und sich in Gruppen mit je zwei Schülern zusammenfinden sollten. Anschließend erhielt jede Gruppe einen Arbeitsauftrag und je zwei Säuren. Die mit A und B gekennzeichneten Säuren galt es, dann zu identifizieren. Mit bereits im Unterricht angelerntem Wissen und mit Hilfe der Fachleute sollten die Schüler diese beiden Säuren durch eine Neutralisation, eine exotherme Reaktion und durch eine Reaktion mit Magnesium. Aufgrund der experimentellen Ergebnisses konnte für Säure A Salzsäure und für Säure B Schwefelsäure festgestellt werden. Im Anschluss sollten alle 3 Experimente noch einmal mit Essigsäure durchgeführt werden. Nachdem alle Schüler ihre Experimente beendet hatten, hatten sie Zeit für eine kurze Pause. Anschließend führten die Fachleute noch einige Experimente mit Stickstoff und verschiedenen Gasen durch. Zum Abschluss führte einer der Chemiker draußen ein Experiment durch, bei welchem auf Trockeneis Wasser gegeben würde und eine Nebelwolke entstand. Um den Tag ausklingen zu lassen trafen sich alle Schüler der Klassen 9d und 9b in der Mensa der Universität zum gemeinsamen Mittagessen.

In der vergangenen Woche wurde der Kooperationsvertrag zwischen dem GaS und dem Lehrstuhl der Physikalischen Chemie und Didaktik der Chemie der Universität des Saarlandes geschlossen und somit der Grundstein für eine längerfristige Zusammenarbeit im Bereich Digitalisierung im naturwissenschaftlichen Unterricht gelegt.

Ziel der Kooperation ist ein gegenseitiger Austausch zwischen der Schule und der aktuellen fachdidaktischen Forschung.

Durch die enge Zusammenarbeit praktizierender Lehrkräfte und der AG-Chemiedidaktik der UdS sollen gemeinsam Materialien und Methoden entwickelt, in den laufenden Unterricht integriert und so die Digitalisierung im naturwissenschaftlichen Unterricht stärker etabliert werden. Dadurch können die Erkenntnisse der aktuellen fachdidaktischen Forschung direkt in der Praxis getestet und bewertet werden. Eine Vielzahl von Unterrichtskonzepten in analoger und digitaler Form stehen so zum Einsatz im Unterricht bereit.

Im Zuge von Fort- und Weiterbildungen im Bereich Digitalisierung sollen die Lehrenden und die Lernenden für den Umgang mit digitalen Medien sensibilisiert und ihr Kompetenzerwerb in der digitalen Welt im jeweiligen Fachunterricht (z.B. Explainistrys (Erklärvideos), Multitouch-Learning-Books (MLB), Multitouch-Experiment-Instructions (MEI), Messure Apps, Moodle Kurse, Augmentet Reality…) gefördert werden.

Obwohl sich der offizielle Start der Kooperation pandemiebedingt etwas verzögert hat, werden in den 12er Chemie-Kursen bereits seit einigen Wochen von der AG-Chemiedidaktik bereitgestellte Materialien (Moodle Kurse) zur Vorbereitung der Chemie-Abiturienten eingesetzt. Die Rückmeldungen von Schüler- und Lehrerseite sind bisher vollauf positiv.

Am 12.12.2019 waren wir, der Chemiekurs 12 von Herrn Schumacher, im „NanoBioLab“ (Homepage) an der Universität des Saarlandes. Nach einer kurzen Besprechung am Anfang gingen wir an die Arbeit. Hierbei sollten wir einen Stoff synthetisieren und prüfen, um welchen Stoff es sich hierbei handelt. Besagten Stoff haben wir auf zwei verschiedene Weisen hergestellt. Die erste Variante bestand darin zu Salicylsäure, Essigsäureanhydrid und 5 Tropfen Schwefelsäure zu geben. Das Gemisch haben wir anschließend für ca. 20 Minuten in den Abzug gestellt. Man konnte beobachten, wie nach und nach weiße Kristalle entstehen. Die zweite, schnellere Reaktion verzichtet auf die Schwefelsäure und findet in einer Mikrowelle statt. Im Anschluss beider Varianten haben wir geprüft, ob unsere Edukt noch vorhanden sind, in dem wir auf Salicylsäure geprüft haben. Anschließend haben wir eine Dünnschichtchromatographie (DC) durchgeführt und dabei unser Produkt mit verschiedenen Medikamenten verglichen (ein Foto des Ergebnisses gibt es im Anschluss zu sehen). Das Ergebnis der DC ergab, dass es sich um Acetylsalicylsäure handelt, welche der Wirkstoff in Aspirin ist.

Direkt im Anschluss an das erste Praktikum fand eine Vorführung mit flüssigem Stickstoff, flüssigem Sauerstoff und Trockeneis statt. Vom flüssigen Stickstoff, der sich in Tropfen über den Tisch ausbreitet bis zur Glimmspanprobe in flüssigem Sauerstoff verfolgten wir gebannt die Vorführung von Frau Luxenburger-Becker, der Leiterin des „NanoBioLab“. Nach der Vorführung legten wir eine kleine Pause ein und gingen in die Mensa zum Mittagessen.

Seit vier Jahren besuchen jeweils die neunten Klassen des naturwissenschaftlichen Zweigs die Schülerlabore der Universität des Saarlandes. Dies dient der gezielten Schwerpunktsetzung im naturwissenschaftlichen Unterricht. Die Anknüpfungspunkte stellen hierbei die Fächer Physik und Chemie dar. Aus diesem Grund trafen sich die Schüler der Klassen 9b1 und 9b2 mit ihrem Chemielehrer, Herrn Schumacher, bzw. ihrem Physiklehrer, Herrn Stein, auf dem Campus der Universität.

Die Physik-Gruppe wurde gleich nach Antritt im geplanten Schülerlabor EnerTec zunächst „kalt erwischt“. Aufgrund von Terminkollisionen stand an diesem Tag kein Praktikumsbetreuer für die 14 Schülerinnen und Schüler zur Verfügung. Nach kurzer Aus- und Rücksprache mit einigen wissenschaftlichen Arbeitern am dortigen Lehrstuhl mussten wir improvisieren und so bot uns nach einem Telefonat Herr Dipl. Ing. Harald Nagel kurzfristig an, den Schülerworkshop SinnTec zu durchlaufen. Dieser elektronikbasierte Workshop passt glücklicherweise auch sehr gut mit den Inhalten des Lehrplans Physik der neunten Klasse zusammen.

Obwohl dieser Workshop eigentlich nur Platz für zwölf Schülerinnen und Schüler bietet, so rückten wir die Stühle etwas zusammen und befassten uns in Kleingruppen mit dem Bau von verschiedenen Sensoren, die in Smartphones verbaut sind. So konzipierten wir auf einer Platine verschiedene Schaltungen, z.B. den Abstandssensor, der bewirkt, dass ein Smartphone, sofern es nahe ans Ohr gehalten wird, sein Display ausschaltet oder den Touch-Sensor, der bei Berührung ein neues Menü öffnet. Die Schüler erlangten somit durch eigenes Experimentieren viele Kenntnisse über verschiedene Halbleiter-Bauelemente, die in der heutigen Technik nicht mehr wegzudenken sind. Vielen Dank an die Betreuer Ellen und Jonas, die an diesem Tag eigentlich frei hätten und uns bei allen Fragen direkt zur Seite standen.

Am Freitagmorgen (7.6.2019) machte sich die Klasse 7b2 auf den Weg zur HTW. Dort gab es viele Experimente durchzuführen: Lavalampe, Kristallisieren, Energiegewinnung aus Wasser (Solarantrieb für ein kleines Auto), Schaumexplosionen und Bakterienabstriche. Es war eine interessante Veranstaltung: zum einen nämlich bot es eine willkommene Abwechslung zum sonstigen Schulalltag; zum anderen konnten auf diese Weise neuartige Erfahrungen mit den Naturwissenschaften gesammelt werden.

Wir danken Frau Mischo für diese Möglichkeit sowie die Organisation des Besuchs!

Klasse 7b2

Zum Ende des Schuljahres besuchten die Klassen 9b1 und 9b2 zur Ergänzung des naturwissenschaftlichen Unterrichts und zur Vertiefung von Lerninhalten der Fächer Chemie und Physik des Schuljahres 2015/2016 das NanoBioLab und das EnerTec-Labor an der Universität des Saarlandes. Die Schüler konnten dabei entsprechend ihren Interessen in zwei Gruppen eingeteilt in den Praktikumsräumen der Institute Experimente zur Analyse von Säuren oder zur Funktion von regenerativen Energiewandlern durchführen. So konnten sie die direkte Wandlung von elektromagnetischer Strahlungsenergie in elektrischen Strom durch die Solarzelle untersuchen und an Modellwindrädern die Wandlung von Bewegungsenergie der Luft in elektrischen Strom vermessen und durch Variation des Aufbaus der Windräder deren Wirkungsgrad optimieren. Die Experimente fanden unter sachkundiger Anleitung der Praktikumsbetreuer beider Labore und ihrer Fachlehrer, Herr Schumacher und Herr Ruffing, statt. Der Besuch der Universität wurde durch ein gemeinsames Mittagessen in der Mensa abgerundet.

Ein herzliches Dankeschön geht an alle Betreuer für ihr Engagement und ihre fundierte Wissensvermittlung!