Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Hier wird es anschaulicher Das naturwissenschaftliche Vermutungswissen 4 17 Wie kommt naturwissenschaftliches Wissen zu Stande? Nach welcher Methode wird ent- schieden, ob eine Theorie oder ein Modell allgemein akzeptiert wird? Das Ziel ist, mithilfe eines Kartenspiels auf diese Fragen die Antwort zu finden. Jede Gruppe bekommt 10 Spielkarten. Ge- winner ist, wer zuerst alle 10 Karten angesetzt hat. Die Lehrperson legt zunächst 2 Karten mit der Bildfläche nach oben nebeneinander auf. Jede Gruppe versucht, abwechselnd diese Reihe fortzusetzen. Allerdings kennt nur die Lehrperson die Regel, sodass am Anfang des Spiels ein blindes Probieren stattfindet. Wählt eine Gruppe eine passende Karte, so verlängert sich die Spielkartenreihe. Das Ziel, alle Karten anzusetzen, ist näher gerückt. Entspricht die Karte jedoch nicht der unbekannten Regel, so wird sie von der Lehrperson weggenommen und unterhalb der zuletzt richtig angelegten Karte platziert. Die Gruppe erhält eine neue Spielkarte zugeteilt. Nach einiger Zeit könnte zB folgendes Bild entstanden sein: Welche Karte könnte man als nächste an- setzen, wenn man noch Herz 10, Karo 7 und Pik 6 zur Auswahl hat? Wie könnte die unbe- kannte Spielregel lauten? An welche andere Regel hätte man denken können, wenn man nur die ersten 7 Spielkarten der Reihe be- trachtet? Wovon muss man abstrahieren, um ein System erkennen zu können? Anders ausgedrückt: Welche Sammelbegriffe (rote, schwarze, gerade, ungerade, hohe, niedere Spielkarte) muss man verwenden, um die Gesetzmäßigkeit formulieren zu können? Die Spielregel wird wie eine naturwissen- schaftliche Theorie oder ein Modell durch folgende Einzelschritte gefunden: Kartenspiel Zusehen Beobachtung Feuer Verbrennen von Stoffen Messen der Massenänderung Metalle, Schwefel und Phosphor werden beim Verbrennen schwerer, die Luft entsprechend leichter. Experiment Ansetzen der Karte Erfassen der Regel, »Ahaerlebnis« Die Theorie ist s i c h e r f a l s c h : zurück zu 4. Die Theorie hat s i c h b e wä h r t : weiter bei 6. Notieren der Farbe, der Lage und des Wertes Formulieren der Regel K1>K2<K3>K4< ... Theorie, Naturgesetz, Modell Jede Verbrennung an der Luft ist eine Reaktion mit Sauerstoff. Bei jeder Verbrennung bleibt die Gesamtmasse erhalten. Verbrennen von Stoffen in abgeschlossenen Behältern Testen der Theorie Überprüfen der Vermutung Prognose für neuartige Experimente Voraussagen zum Spielverlauf Messen Mustererkennung durch Abstraktion 1. 2. 4. 3. 5. 6. 7. 8.a 8.b Naturwissenschaft Beispiel Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv