Chemie

Mit der Aufschrift „ohne Chemie“ beworbene Lebensmittel oder umgangssprachliche Aussagen wie „in meinem Essen ist keine Chemie drin“ tragen gelegentlich dazu bei, dass Chemie in der Gesellschaft als etwas „ungesundes“ oder sogar „gesundheitsschädliches“ wahrgenommen wird. Eine wichtige Aufgabe des Chemieunterrichts besteht daher darin, Schülerinnen und Schülern bewusst zu machen, dass Chemie eigentlich überall steckt und dass sich jeder Mensch, seine Umwelt, ja sogar das gesamte Universum aus Atomen und ihren chemischen Verbindungen zu-sammensetzt.
Auch der Chemieunterricht hat einen gewissen Wandel durchlebt. In der Vergangenheit war Experimentieren im Chemieunterricht weniger häufig vorgesehen, allerdings gab es teilweise die Möglichkeit für „Praktikumsstunden“ neben dem Unterricht, in denen in kleinen Gruppen Chemieversuche durchgeführt werden konnten. Nach der Reform des Bildungsplanes 2004 wurde der Lehrplan im Fach Chemie wie in vielen anderen Fächern stark verändert. Der frühere Lehrplan bestand aus sehr detaillierten und konkreten Auflistungen von Lerninhalten. In den reformierten Bildungsstandards liegt das Augenmerk auf sogenannten Kompetenzen, die die Schüler am Ende eines Lernprozesses erworben haben sollen. Unter diesen Kompetenzen sind generell handlungsorientierte Fähigkeiten zur Bewältigung von Aufgaben und Problemstellungen zu verstehen. Als Folge rückt schüler- und praxisorientierter Chemieunterricht noch stärker in den Mittelpunkt. Hinsichtlich praktischem Arbeiten lauten einige der in den Bildungsplänen angestrebten Ziele wie folgt: „Die Schülerinnen und Schüler können mit Laborgeräten sachgerecht umgehen, unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen einfache Experi-mente durchführen, beschreiben und auswerten. Sie können bei chemischen Experimenten natur-wissenschaftliche Arbeitsweisen anwenden.“ (Zitat Bildungsstandards Chemie, 2013). In diesem Zusammenhang sind nach wie vor eine hohe Alltagsrelevanz, sowie eine starke Orientierung an der Lebenswelt der Schüler bei der Vermittlung von chemischen Unterrichtsinhalten sehr gefragt.
Um einen möglichst großen Alltagsbezug herzustellen wird am WBG regelmäßig eine Chemikerin des Dr. Flad Instituts in den Unterricht eingeladen, die gemeinsam mit der Klasse Inhaltsstoffe verschiedener Supermarktprodukte durch chemische Versuche analysiert. („SuperLab“). Ein weiteres spannendes Projekt in Kooperation mit dem Dr. Flad Institut heißt „Chemie der Mikrowelle“. Mit ca. 15 Mikrowellengeräten können die Schülerinnen und Schüler des WBG hierbei chemische und physikalische Versuche mit Mikrowellenstrahlung durchführen. Besonders interessierten Schülern steht die Teilnahme an einer Chemie-AG offen, in der sie die Möglichkeit haben, eigenständig weiter zu experimentieren. Die Gelegenheit Neckarwasser zu untersuchen und selbstentwickelte Aufbereitungs- und Reinigungsverfahren zu testen, hatten die Schüler im Rahmen eines Laborkurses an der Experimenta Heilbronn. Wasser- und Bodenuntersuchungen sind allerdings keine Neuheit im naturwissenschaftlichen Unterricht des WBG, da sie bereits Anfang der 80iger Jahre in Form mehrtägiger Studienfahrten zum Bodensee und zur schwäbischen Alb durchgeführt wurden. Studienfahrten mit „chemischem Schwerpunkt“ gab es zwar in den letzten Jahren nicht, aber dafür Exkursionen der Kursstufe zur Zuckerfabrik „Südzucker Offenau“, bei der man den Weg von Zuckerrüben bis hin zum Haushaltszucker nachverfolgen kann, sowie zum Unternehmen „Ebinger Metallveredelung“, das Einblicke in die Galvanotechnik ermöglicht. Derartige außerunterrichtliche Veranstaltungen mit Praxisbezug sind ein sehr wichtiger Bestandteil des Chemieunterrichts, da sie unseren Schülern die große Bedeutung von Chemie in Alltag, Technik und Industrie näher bringen und allem voran ihr naturwissenschaftliches Interesse wecken.

Chemie zum Mitmachen im Fehling-Lab Schülerlabor

Nach dem Vormittagsunterricht am 18.1.2016 fuhr der 4-stündige Chemiekurs der Kursstufe 1 (11 Schüler und eine Schülerin) gemeinsam mit der Stadt- und S-Bahn vom Wagenburg Gymnasium an den Uni-Campus nach Stuttgart-Vaihingen.

Dort wurden die Teilnehmer des Neigungsfachs von zwei Chemie-Lehramtsstudenten in Empfang genommen und in die Räume des Fehlings-Labs geleitet.

Nach einer kurzen formellen Sicherheitseinführung wurden die interessierten Jungchemiker von den Lehramtsstudenten in die Geheimnisse der Tit-ration eingewiesen. Beim chemischen Verfahren der Titration lässt sich kurz gesagt experimentell feststellen, wie viel Säure oder Lauge eine bestimmte Probe enthält. Dieses Verfahren wird z.B. in der Lebensmittelindustrie bei der Herstellung von Essig oder Sauerkraut angewandt.

Die Schüler experimentierten gut zweieinhalb Stunden in Zweierteams an eigens dafür eingerichteten Laborplätzen weitgehend selbstständig. Bei Fragen standen die Studenten zur Verfügung. Die beiden Lehramtsstudenten legten bei dieser Gelegenheit eine Prüfung ab, bei der sie zeigen mussten, wie sie Schülern chemische Grundlagen vermitteln und diese beim praktischen Arbeiten anleiten können.

Am späten Nachmittag verabschiedeten sich die Wagenburgler reich an Erfahrung, aber deutlich erschöpft von mehreren Stunden experimentellem Arbeiten im Stehen, von den Mitarbeitern des Fehling-Labs.

Die Teilnehmer waren sich dennoch sicher: Wir kommen auf jeden Fall wieder!

Günther Bäuerle

Chemie Exkursion zur Zuckerraffinerie

Am 22. Oktober brachen der zwei- & vierstündige Chemiekurs der Kursstufe 1 mit Herrn Bäuerle zu eine Exkursion zur Firma Südzucker in Offenau auf. Die Ausfahrt begann mit dem Treffen am Hauptbahnhof um 8:40, wo Herr Bäuerle zunächst die Anwesenheit kontrollierte. Danach durften sich die Schülerinnen und Schüler noch mit Reiseproviant eindecken. Um kurz nach 9 Uhr fuhr dann der Zug ab. Die Fahrt verlief ruhig und ohne Probleme. Herr Bäuerle meinte nur, dass er befürchtet, dass Schüler im Bahnhof in Heilbronn versehentlich aussteigen würden. Dies war aber glücklicherweise nicht der Fall. Als wir schließlich in Bad Friedrichshall ankamen, waren alle schon sehr aufgeregt, was uns bei Südzucker erwarten würde. Zuvor mussten wir allerdings erst noch ca. 40 Minuten zu Fuß durch den Ort und das Jagsttal wandern. Nach eine kurzen Anstieg erreichten wir pünktlich das Zuckerwerk. Dort wurden wir schon von unseren beiden Werksführern Herrn Bechtold und Herrn Kohler erwartet. Im Werk wurde uns nun eine mehr oder weniger interessante Präsentation über die Südzucker AG und die Zuckerproduktion gezeigt. Anschließend wurden wir in zwei Gruppen über das Werksgelände und durch die einzelnen Hallen geführt, wobei wir sehr ausführliche Erläuterungen zu den einzelnen Verarbeitungsschritten erhielten. Da wir alle Stationen besuchten, konnten wir sehr gut nachvollziehen, wie die Zuckerrüben abgeladen, auf ihren Zuckergehalt hin untersucht und gewaschen wurden. Besonders beeindruckend fanden wir die Abladung der Zuckerrüben von den LKWs mittels Wasserwerfer. Nach den Stationen im kühlen Außenbereich ging es nun in die Hitze (ca. 30-45°C). In den Fabrikhallen sahen wir, wie die Rüben zu Rübenschnitzeln verarbeitet werden und anschließende durch Auslaugung der Rohsaft gewonnen. Der Rohsaft wird mit Kalkmilch geklärt und dann zu Dünn- und schlussendlich Dicksaft eingekocht. Dieser Dicksaft wird einerseits zur späteren Verarbeitung gelagert und andererseits sofort zur Auskristallisation des Zuckers weiter erhitzt. Die entstandenen Zuckerkristalle werden nun noch abzentrifugiert und z.T. weiter raffiniert. Das fertige Produkt wird in der Abpackstation versandfertig gemacht und ggf. im Hochregallager eingelagert. Nach gut drei Stunden Führung wurden wir freundlicherweise von Südzucker zum Mittagessen eingeladen. Zum Abschied erhielten wir alle eine Packung Würfelzucker. Die Wanderung zum Bahnhof und die Heimfahrt mit dem Zug konnten wir dank der Bewirtung gut gestärkt antreten. Wir kamen gegen 16:40 wieder in Stuttgart an.