Pfiffiges Rüstzeug für den Chemieunterricht: RUB-Absolvent entwickelt gestufte Lernhilfen

Maßgeschneiderter Chemieunterricht für jeden Schüler nach dem je individuellen Leistungsstand: Das ermöglicht die Unterrichts- bzw. Praktikumseinheit, die der Bochumer Wissenschaftler Robert Wieczorek in seiner Dissertation entwickelt hat.

Mit dem Einsatz des Methodenwerkzeugs der „gestuften Lernhilfen“ ist es beim Experimentieren im Unterricht möglich, die Schüler genau da abzuholen, wo sie stehen, und sie ihrem Leistungsvermögen entsprechend zu fördern. Die Arbeit über Experimente mit dem Citrusflavonoid und Antioxidantium Naringin ist die erste Dissertation der noch jungen Arbeitsgruppe Didaktik der Chemie, die 2004 an der RUB eingerichtet wurde (Leitung: Prof. Dr. Katrin Sommer).

Vom Schülerlabor in die Schule

Die Farb- und Bitterstoffe der Zitruspflanzen – die Citrusflavonoide – sind das Steckenpferd von Robert Wieczorek. Drei Jahre lang hat er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Alfried Krupp-Schülerlabor der RUB Experimente rund um die Citrusflavonoide entwickelt, erprobt und evaluiert. Im direkten Kontakt mit zahlreichen Schülerinnen und Schülern war das die ideale Voraussetzung, um die neue Unterrichtseinheit für den Schulunterricht zu konzipieren. Mit insgesamt 350 Probanden an 13 Gymnasien und Gesamtschulen in ganz NRW sowie mit Studierenden an der RUB und der Universität Augsburg setzte er das Konzept schließlich um.

Im Blick: Naringin

Die Flavonoide sorgen bei den Zitrusfrüchten unter anderem für die Färbung. Das Cirusflavonoid Naringin gilt nicht nur als gesund, da es im menschlichen Körper antioxidativ wirkt und zum Beispiel die gefährlichen „freien Radikale“ eindämmt. Es kann auch schädlich sein, indem es die Wirkung oder die Nebenwirkungen von Medikamenten verstärkt. Wegen des hohen Alltagsbezugs dieses Themas eignet es sich besonders für den Schulunterricht, indem die Schüler Naringin isolieren, sich seine chemische Struktur erschließen und seine typischen Eigenschaften untersuchen.

So funktioniert es

Ausgehend von einem unterschiedlichen Leistungsstand bekommen zunächst alle Schüler einer Klasse die gleiche experimentelle Aufgabe, zum Beispiel die chemische Struktur des Naringins mit nasschemischen Nachweisen zu erschließen. Auf dem Weg zur Lösung müssen die Schüler mehrere Etappen und Zwischenschritte absolvieren. Je nach individueller Fähigkeiten und Leistung können sie verschiedene, abgestufte Lernhilfen in Anspruch nehmen. So können zum Beispiel die leistungsstarken Schüler die gestellten Aufgaben lösen und die Hilfen nur zur Kontrolle ihrer Ergebnisse nutzen. Leistungsschwächere Schüler hingegen können auf verschiedene, abgestufte Lösungshinweise zurückgreifen – von einfachen Tipps bis hin zur kompletten Versuchsvorschrift. Ziel und Grundsatz bei diesem Verfahren ist jedoch stets, dass die Schüler die jeweiligen Versuche – mit oder ohne Hilfe – selbstständig durchführen, damit der Lerneffekt möglichst groß ist.

Erstmals praktisch eingesetzt

Mit seinem Lernhilfensatz setzt Wieczorek das Methodenwerkzeug der gestuften Lernhilfen erstmals auch in praktischen Schülerexperimenten ein. Damit ist es möglich, Heterogenitäten in Lerngruppen zu umgehen. Zugleich lässt sich der einmal entwickelte Lernhilfensatz auch problemlos für andere Unterrichtseinheiten modifizieren. Mit der ersten chemiedidaktischen Dissertation an der RUB erschließt Robert Wieczorek zudem das in der fachdidaktischen Literatur noch fast unbearbeitete Thema der Citrusflavonoide.

Weitere Informationen

Robert Wieczorek, Prof. Dr. Katrin Sommer, Arbeitsgruppe Didaktik der Chemie, Fakultät für Chemie und Biochemie der RUB, Tel. 0234/32-27580, -27522, E-Mail: robert.wieczorek@rub.de, katrin.sommer@rub.de

Redaktion: Jens Wylkop