Dipl.
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 19

Dipl. Ökol . Nina Harsch Fachbereich Chemie und Pharmazie – Institut für Didaktik der Chemie PowerPoint PPT Presentation


  • 73 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Dipl. Ökol . Nina Harsch Fachbereich Chemie und Pharmazie – Institut für Didaktik der Chemie Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Deutschland). Luft und Luftbelastung: Wissen und Fehlvorstellungen von Schülern der Sekundarstufe (und Lehramtsstudierenden).

Download Presentation

Dipl. Ökol . Nina Harsch Fachbereich Chemie und Pharmazie – Institut für Didaktik der Chemie

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

Dipl. Ökol. Nina Harsch

FachbereichChemie und Pharmazie – InstitutfürDidaktikderChemie

WestfälischeWilhelms-UniversitätMünster (Deutschland)

Luft und Luftbelastung:

Wissen und Fehlvorstellungen

von Schülern der Sekundarstufe

(und Lehramtsstudierenden)

Eine empirische Erhebung

von

Nina Harsch

Universität Münster

Deutschland


Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

Warum Fehlvorstellungen untersuchen?

„Aller Unterricht hat bei der Erfahrung

der Kinder anzufangen.

Alle neuen Erfahrungen,

die die Schüler im Unterricht machen,

werden mit Hilfe bereits bekannter

Vorstellungen organisiert.“

[D.P. Ausubel, 1974]

David Paul Ausubel [Wikipedia].


Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

  • Welche Vorstellungen und Erfahrungen haben Schüler?

  • Alltagssprache:

    • „Hohe CO2-Konzentration“

  • Eigene Beobachtungen:

    • „Die Sonne wärmt.“

  • Reproduktion:

    • „Das Ozonloch liegt über der Antarktis.“


  • Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    • Zusammenfassung

    • => Verwirrung beim Schüler

    •  Überlastung / Abschalten

    •  Zurückgreifen auf eigene Konzepte

    •  „Parallele Denkweisen“ / „Tauschwissen“


    Empirische erhebung

    Empirische Erhebung

    Teilnehmer:

    • 1.500 Schüler der Jahrgangsstufen 10 und 12

      • Deutschland, Spanien, Taiwan, Russland

    • 50 Lehramtsstudierende (Bachelor und Master)

      Fragebogen:


    Auswertung

    Auswertung


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Auswertung

    • Wie ist der Test ausgefallen?

      • Fachwissen: 43 Items

        • 100 % richtig beantwortet: 43 Punkte => Score 1

        • 0 % richtig beantwortet: 0 Punkte => Score 0

      • Test-Score:

        • Personen-Scores

        • Mittelwert aller Personen-Scores


    Background

    Background

    Motivation:

    Lern-

    bedingungen:

    Testergebnis:

    [0 ≤ x ≤ 1]

    Wer war am Besten?

    Score-Verteilung?


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Test-Gesamtergebnis: FACHWISSEN


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 1: LUFT

    FRAGE 3:

    Wie ist die reguläre Zusammen-

    setzung von

    1 Liter Luft?

    Auswahl:

    CO2, CH4, N2, O2

    Wer wusste das?

    • Kategorien:

    ANTWORT:

    780 ml N2

    210 ml O2

    < 10 ml CO2

    < 10 ml CH4

    Fehlvorstellung:

    • „Treibhausgase sind Hauptbestandteile der Luft.“


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    • N2 / O2

    Fachwissen Teil 1: LUFT

    • 55 % der Schüler

    FRAGE 2:

    Sind die folgenden Gase Treibhausgase?

    Auswahl:

    N2, O2, H2O, CO2, CH4, SO2, NOx

    • Wer wusste das?

    ANTWORT:

    N2

    O2

    H2O

    CO2

    CH4

    SO2

    NOx

    nein

    nein

    ja

    ja

    ja

    nein

    nein

    • CO2 / CH4 H2O

    • SO2 / NOx

    • Kategorien:

    • 76 % der Schüler

    • 72 % 28 %

    • Fehlvorstellungen:

    • „Alle Luftschadstoffe sind Treibhausgase.“

    • „Der Treibhauseffekt ist rein anthropogen.“


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 2: TREIBHAUSEFFEKT

    FRAGE 1a:

    Besteht ein Zusammenhang des Treibhauseffekts mit Strahlung und Temperatur?

    Wer wusste das?

    Wer wusste das? [%]

    ANTWORT:

    Ja, sowohl / als auch.

    FRAGE 4:

    Wie läge die mittlere Globaltemperatur, wenn wir allen Wasserdampf aus der Atmosphäre entfernen würden?

    ANTWORT:

    • Niedriger.

    • Mit Wasserdampf:

    • Tglob∅: +15 °C

    • Ohne Wasserdampf:

    • Tglob∅: – 18 °C

    Wer wusste das?

    FRAGE 1b:

    Wer beeinflusst den Treibhauseffekt?

    Mensch? Natur?

    ANTWORT:

    Mensch und Natur.


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 2: TREIBHAUSEFFEKT

    FRAGE 5: Wie funktioniert der Treibhauseffekt?

    ANTWORT: Abbildung B.

    • Schüler:17 %

    • WWU: 29 %

    • ∅: 23 %

    „Die Treibhausgase lassen die Solarstrahlungdurch, halten aber die vom Bodenreflektierte Strahlung auf.“

    • DE: 18 %

    • SP: 51 %

    • TW: 39 %

    • RU: 13 %

    • WWU: 33 %

    • ∅: 32 %

    „Die kurzwellige Solarstrahlungwird vom Boden absorbiert und danach als langwellige Wärmestrahlung emittiert.

    Die Treibhausgase absorbieren diese.“

    30 %

    „Durch das Ozonlochist die Erde der Sonne schutzlos ausgesetzt und erwärmt sich immer mehr.“

    • Schüler: 6 %

    • WWU: 9 %

    • ∅: 8 %

    „DieSonnenstrahlung gelangt durch das Ozonlochauf die Erde. Dort wird sieam Boden und an der Ozonschichtreflektiertund bleibt so in der Atmosphäre.“

    • Schüler:39 %

    • WWU: 19 %

    • ∅: 29 %


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 2: TREIBHAUSEFFEKT

    FRAGE: Besteht zwischen Treibhauseffekt und Ozonloch ein Zusammenhang?

    Wer denkt das fälschlicherweise?

    ANTWORT:Nein.

    FRAGE 5:

    FRAGEN

    1.3 und 7.7:


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 3: OZON (Stratosphäre)

    ANTWORT:

    Schutz vor schädlicher UV-Strahlung.

    (UV-C + Großteil UV-B)

    Wer wusste das? [%]

    FRAGE 7.3:

    Wozu dient uns die Ozonschicht?

    Wer wusste das? [%]

    FRAGE 7.1:

    Woraus entsteht Ozon in der Stratosphäre?

    ANTWORT:

    Aus Sauerstoff und UV-Strahlung.

    Wer wusste das? [%]

    FRAGE 7.8:

    Wodurch entsteht das Ozonloch?

    ANTWORT:

    FCKWs.

    FRAGE 8:

    Wo liegt das Ozonloch?

    Kategorien:

    ANTWORT:

    Antarktis.

    Fehlvorstellung:

    „Das Ozonloch liegt über den Ländern, die es verursachen.“


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 3: OZON (Troposphäre)

    Wer wusste das? [%]

    FRAGE 7.6:

    Gibt es in der Troposphäre Ozon?

    Wer wusste das? [%]

    ANTWORT:

    Ja.

    • Stratosphäre

    • aus O2

    • Troposphäre

    • aus NOx

    • 75 % der

    • Schüler

    • 50 % der

    • Schüler

    • 21 %der

    • Schüler

    • 20 % der

    • Schüler

    FRAGE 7.2:

    Woraus entsteht Ozon in der Troposphäre?

    ANTWORT:

    Aus Stickoxiden und UV-Strahlung.

    Wer wusste das? [%]

    FRAGE 7.4:

    Ist Ozon schädlich für die Lunge?

    ANTWORT:

    Ja.

    • Kategorien:

    Fehlvorstellung:

    „Ozon gibt es nur in der Ozonschicht.“


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 4: SAURER REGEN

    FRAGE 10:

    Verursachen die folgenden Gase Sauren Regen?

    Auswahl:

    N2, CO2, CH4,

    O3, SO2, NOx

    • Wer wusste das?

    ANTWORT:

    N2

    CO2

    CH4

    O3

    SO2

    NOx

    nein

    ja

    nein

    nein

    ja

    ja

    • Kategorien:

    • SO2 NOX CO2

    • N2 CH4 O3

    • 70 % 39 % 40 %

    • 66 % 59 % 53 %

    • Fehlvorstellungen:

    • „Saurer Regen ist rein anthropogen verursacht.“

    • „Saurer Regen hat mit Ozon und Treibhauseffekt zu tun.“


    Dipl kol nina harsch fachbereich chemie und pharmazie institut f r didaktik der chemie

    Fachwissen Teil 4: SAURER REGEN

    ANTWORT:

    CO2 + H2O  H2CO3

    SO2+ H2O H2SO32 SO2+ O2 2 SO3 SO3 + H2O  H2SO4

    2 NO + O2 2 NO22 NO2+ H2O HNO2 + HNO3

    FRAGE 11:

    Reaktions-gleichungen Saurer Regen.

    • Wer wusste das?

    • Vegetation / Gebäude / Seen

    • weiß nicht

    • Gesundheit

    FRAGE 12:

    Was sind die Folgen Sauren Regens?

    „Verätzungen, Todesfälle, Krebs, Hautkrankheiten, Haarausfall.“

    • 35 % der Schüler

    • 33 % der Schüler

    • Fehlvorstellung:

    • 15 % der Schüler

    „Saurer Regen ist konzentrierte Säure.“


    Schlussbetrachtung und ausblick

    Schlussbetrachtung und Ausblick

    Mittelwerte deutsche Schüler [0 ≤ x ≤ 1]:

    • Interesse am Thema:0,68

    • Wissen (Unterricht):0,56Medien: 0,66

    • Testergebnis: 0,50

      • Zahlreiche Wissenslücken und Fehlvorstellungen.

    • Ausblick: Unterrichtskonzept

      • Entwicklung (Datenbasis)

      • Anwendung (Sekundarstufe)

      • Auswertung (Pre- & Post-Test)

      • Optimierung


  • Login