Forschungsschwerpunkte der Didaktik der Chemie

Innovative Entdeckungen und neue Erkenntnisse aus der Fachwissenschaft Chemie tragen dazu bei, gesellschaftlichen sowie politischen Fragestellungen zu begegnen. Zu den Kernthemen unserer Zeit gehören beispielsweise die globalen Herausforderungen Klimawandel, Nachhaltigkeit, Mobilität und Digitalisierung. Hierbei stellt sich vielen Menschen insbesondere die Frage, in welchem Sinnzusammenhang die Chemie und das Thema Nachhaltigkeit stehen oder wie der Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung verläuft. Diese Kenntnisse am Beispiel der Chemie sollen für die Auswirkungen eigener Tätigkeiten auf die Umwelt sensibilisieren, ein nachhaltiges Handeln ermöglichen sowie ein Verständnis für naturwissenschaftliche Arbeitsweisen fördern.

Konkret bedeutet dies das Aufzeigen von Alltagsbezügen von laufenden Forschungsentwicklungen und deren Einfluss auf unsere sich wandelnde Gesellschaft zu verstehen sowie den (alltäglichen) Umgang mit chemischen Gefahrstoffen zu erlernen. Dieses Wissen und ein Verständnis der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung gilt es in schulische Bildungsprozesse einzubetten, um einen Beitrag zur naturwissenschaftlichen Grundbildung zu leisten. Unmittelbar daran knüpfen die Forschungsarbeiten der Tübinger Chemiedidaktik an.  

Aus einer experimentell-konzeptionellen Perspektive heraus werden in der Abteilung neue, gesellschaftsrelevante Forschungsergebnisse aus der Chemie erschlossen, d.h. didaktisch für Lernende rekonstruiert. Hierzu gehört vor allem der Themenbereich moderne Materialien, z.B. die Nanotechnologie, Leuchtstoffe oder Pyrotechnik, mit konkreten Bezügen zur Nachhaltigkeit. Auch Themen der organischen Chemie und moderne Forschungsmethoden der Fachwissenschaft wie quantenchemische Rechnungen werden unter Berücksichtigung der Lernvoraussetzungen für Schülerinnen und Schüler aufbereitet. Diese neu erstellten Experimente und Materialien finden in der Folge Anwendung in den Lernorten Schule und Schülerlabor aber auch in der universitären Lehre.

Insbesondere für den außerschulischen Lernort Schülerlabor, an dieser Stelle nimmt unsere Arbeit eine empirische Perspektive ein, werden Lehr- und Lernwirksamkeitsuntersuchungen durchgeführt. Einerseits wird der Frage nachgegangen, wie das Lernsetting Schülerlabor lernwirksamer gestaltet werden kann, z.B. durch eine schulische Vor- und Nachbereitung. Andererseits wird die wahrgenommene Authentizität seitens der Schülerinnen und Schüler unter Einbindung von Videos aus der Fachforschung untersucht.

Auch in der Lehre möchten wir unseren Studierenden die Möglichkeit geben aktuelle chemische Forschung mit Lerninhalten und Lernzielen des Bildungsplans Chemie zu verknüpfen. Neben einem Angebot an grundständigen Fachdidaktikveranstaltungen widmen sich einige Inhalte in Laborpraktika und ein Seminar im Master of Education der Vermittlung innovativer Themen im Chemieunterricht. Im Rahmen des Seminars kommen regelmäßig Schulklassen in unser Schülerlabor TüChemLab, um in Mirco-Teaching Situationen von den Lehramtsstudierenden unterrichtet zu werden. Für Chemielehrkräfte werden in der Abteilung Lehrkräftefortbildungen angeboten, die ebenfalls unter dem Aspekt des Einsatzes digitaler Werkzeuge und innovativer Lehrformate, z.B. Blended Learning, beforscht werden.

Mit dem außerschulischen Lernort Schülerlabor direkt verknüpft ist die Gründung und Beforschung des BMBF MINT-Clusters „MINT me!“. Zusammen mit den VerbundpartnerInnen dem BBQ Tübingen, der Universitätsstadt Tübingen und der Siemens Stiftung werden im Rahmen eines Web-Portals Berufsfeldbezüge der Schülerlaborangebote in Form von Kurzvideos herausgestellt. Ein weiterer Fokus liegt auf der Verzahnung der außerschulischen Lerngelegenheiten mit dem Schulunterricht im Rahmen eines Blended Learning Ansatzes.

Ein weiteres von der Vector Stiftung und der Siemens Stiftung gefördertes Projekt mit dem Titel „Teaching Spirit 2.0: Lindauer Nobelpreisträger als Bildungspaten für Open Educational Resources (OER) in Schule & Schülerlabor“ findet in Kooperation mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger statt. Ziel ist es die vorhandenen digitalen Medien (Videos, Audiodateien, 360°-Laborumgebungen) der „Lindau Mediatheque“ als authentische Quellen zur Förderung von Wissenschaftsverständnis in Schule, Schülerlabor und Lehrkräftefortbildung zu nutzen. Alle Materialien werden als OER zur Verfügung gestellt.

Das von der Gips-Schüle-Stiftung geförderte Projekt „MINT-Studienbotschafter“ ist in der Chemiedidaktik sowie in der Physikdidaktik verankert. Studierende vermitteln als authentische Ansprechpartnerinnen und -partner am Lernort Schule einen Eindruck von den Inhalten, Anforderungen und Chancen eines MINT-Studiums. 

Weitere Angaben zu laufenden und abgeschlossenen Forschungsprojekten sind unter diesem Link zu finden.