Chemie

Fachvorstellung Chemie

Das Fach Chemie gehört, neben Physik und Biologie, zu den klassischen Naturwissenschaften und befasst sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen. In unserem Leben spielt Chemie eine wichtige Rolle und ist aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Von Medikamenten, über Kunst-, Farb- und Aromastoffe bis hin zu fossilen und erneuerbaren Rohstoffen ist die Chemie allgegenwärtig.

Grundprinzipien des Chemieunterrichts am Cusanus-Gymnasium

Im Rahmen des Chemieunterrichts am Cusanus-Gymnasium entdecken die Schülerinnen und Schüler die aufregende Welt der Chemie, um damit Alltagsphänomene verstehen und erklären zu können. Wie funktionieren ThermaCare® Wärmepflaster? Was hilft gegen Sodbrennen? Wie funktioniert eine Brennstoffzelle? Diese und viele weitere Fragestellungen sowie spannende Experimente wecken die Neugier und die Begeisterung der Schülerinnen und Schüler für das Fach Chemie.
Da das Fach Chemie nicht zu den beliebtesten Fächern der Schülerinnen und Schüler zählt, wird am Cusanus-Gymnasium besonderen Wert darauf gelegt, dass der Chemieunterricht an der Lebenswelt und den Interessen unserer Schülerschaft orientiert ist und dadurch deren Begeisterung für das Fach gesteigert wird.

„Erzähle es mir – und ich vergesse, zeige es mir – und ich erinnere mich, lass es mich tun – und ich verstehe.“ Konfuzius

Entsprechend des Zitats des chinesischen Philosophen Konfuzius sind entdeckender Unterricht, Eigentätigkeit der Schülerinnen und Schüler sowie das praktische Erlernen experimenteller Fähig- und Fertigkeiten fest im Chemieunterricht des Cusanus-Gymnasiums verankert.

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Fächerübergreifende Themen zu Biologie, Physik, aber auch zu Sozialkunde und Geografie ermöglichen eine breite Vernetzung der erworbenen chemischen Kenntnisse und führen den Schülerinnen und Schülern einmal mehr die enorme Bedeutung der Chemie für ihren Alltag und die Gesellschaft vor Augen.

Konzeption und Inhalte in Mittel- und Oberstufe

Chemie in der Mittelstufe

Der chemische Anfangsunterricht beginnt am Cusanus-Gymnasium in der Klassestufe 8, in der das Fach mit zwei Stunden pro Woche unterrichtet wird. Im Anschluss an Klasse 8 wird der chemische Mittelstufenunterricht in der neunten und zehnten Klasse jeweils zweistündig fortgesetzt. Obwohl der chemische Anfangsunterricht offiziell erst in der achten Klasse beginnt, werden bereits in der Unterstufe mit dem Hauptfach Naturwissenschaften (NaWi) erste wichtige Grundlagen für das spätere Fach Chemie, aber auch für die Fächer Biologie und Physik gelegt.
In Einklang mit dem aktuellen Lehrplan sind Unterrichtsinhalte des Fachs Chemie in der Mittelstufe in folgende zwölf Themenfelder gegliedert:
TF 1: Chemikers Vorstellung von den Stoffen
TF 2: Von der Saline zum Kochsalz
TF 3: Heizen und Antreiben
TF 4: Vom Erz zum Metall
TF 5: Sauber und Schön
TF 6: Säuren und Laugen
TF 7: Schöne neue Kunststoffwelt
TF 8: Vom Reagenzglas zum Reaktor
TF 9: Den Stoffen auf der Spur
TF 10: Gefährliche Stoffe
TF 11: Stoffe im Fokus von Umwelt und Klima
TF 12: Mobile Energieträger

In Klassenstufe 8 erhalten die Schülerinnen und Schüler zunächst eine erste Orientierung in der Vielfalt der Stoffe und deren Reaktionen. Einfache Untersuchungen führen zu den Kennzeichen chemischer Reaktionen und öffnen den Weg zu einer einfachen Atomvorstellung. Im Laufe der Klassenstufe 8 sind außerdem der Aufbau und die Eigenschaften von Salzen Unterrichtsgegenstand. In diesem Zusammenhang wird die Atomvorstellung differenziert und die Ionenbindung als erste chemische Bindungsart eingeführt.
In Klassenstufe 9 werden die Elektronenpaarbindung sowie das Erstellen von Lewis-Formeln und Reaktionsgleichungen im Kontext der Energiebereitstellung durch fossile und erneuerbare Energieträger thematisiert. Damit einhergehend werden chemische Reaktionen unter energetischem Aspekt betrachtet. Daran anschließend sind die Eigenschaften von Metallen, die Metallbindung und die Metallgewinnung Unterrichtsgegenstand. Gegen Ende der neunten Klasse wird mit der Chemie der Kohlenwasserstoffe (Erdgas, Benzin, etc.) erstmals das Tor zur organischen Chemie geöffnet.
In Klassenstufe 10 sind zunächst die Reaktionen von Säuren und Laugen Unterrichtsthema. Im Anschluss daran wird die Welt der Kunststoffe betrachtet. Neben dem chemischen Aufbau der Kunststoffe werden die Verwendung von Kunststoffen im Alltag und die daraus entstehende Umweltproblematik betrachtet. Daran anschließend werden großtechnische Synthesen, Produktionsvorgänge und chemische Berufsfelder thematisiert. In diesem Zusammenhang wird ebenfalls die Ambivalenz zwischen dem Vorteil des Fortschritts der chemischen Industrie und den Risiken und Gefahren für Personen, Gesellschaft und Umwelt thematisiert.

Während des gesamten Chemieunterrichts in der Mittelstufe werden die chemischen Basiskonzepte wie z.B. das Donator-Akzeptor-Konzept geschult, wiederholt und vernetzt, sodass die Schülerinnen und Schüler am Ende der Mittelstufe ein anschlussfähiges, chemisches Grundwissen besitzen.

Chemie in der Oberstufe

In der Oberstufe haben die Schülerinnen und Schüler schließlich die Möglichkeit, Chemie sowohl als Grundkurs (3 Stunden pro Woche) als auch als Leistungskurs (5 Stunden pro Woche) zu belegen.
Im Leistungs- sowie im Grundkurs erfolgt im Rahmen des Spiralcurriculums ein Wiederaufgreifen, Erweitern und Vertiefen der Unterrichtsinhalte der Mittelstufe. Der Lehrplan für das Fach Chemie besteht in der Oberstufe aus verschiedenen Wahl- und Pflichtbausteinen, sodass ausreichend Freiheit besteht, die Schülerinteressen zu berücksichtigen und in den Unterricht einzubeziehen.

Ziele des Chemieunterrichts

Die Vermittlung von Fachwissen und naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen wie beispielsweise die sichere Durchführung chemischer Experimente, die qualitative und quantitative Analyse chemischer Prozesse und der Umgang mit Modellen stehen am Cusanus-Gymnasium an erster Stelle. Das Erlernen dieser Fähig- und Fertigkeiten ist besonders wichtig, um unsere Schülerinnen und Schüler auf naturwissenschaftliche Berufsfelder oder ein Studium vorzubereiten.
Darüber hinaus soll der Unterricht die Schüler zum kritischen Denken anregen, sie zum Hinterfragen von Aussagen veranlassen und schließlich dazu befähigen, mithilfe ihrer chemischen Kenntnisse an gesellschaftlichen Diskussionen zu Klimawandel, Energiewende etc. teilnehmen zu können. Chemieunterricht leistet daher, neben der rein naturwissenschaftlichen Bildung, ebenfalls einen wichtigen Beitrag zur Erziehung der Schülerinnen und Schüler zu mündigen Bürgerinnen und Bürgern. Ebenso leistet der Chemieunterricht, neben dem Biologieunterricht, einen wichtigen Teil zur Umwelterziehung. Nur wenn junge Menschen die chemischen Vorgänge und deren Konsequenzen für Mensch und Umwelt kennen und verstehen, sind sie dazu in der Lage, Konsequenzen für das eigene, verantwortungsvolle Handeln zu ziehen.

Ausstattung der Chemiefachräume am Cusanus-Gymnasium

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Das Cusanus-Gymnasium verfügt über zwei moderne Chemiefachräume und einen ebenfalls modernen Vorbereitungsraum.
Beide Chemieräume verfügen über einen freistehenden Panorama-Abzug, der ein sicheres und gleichzeitig gut sichtbares Vorführen von Demonstrationsexperimenten ermöglicht. Außerdem verfügen beide Chemieräume über herunterklappbare Wasser-, Gas- und Stromanschlüsse sowie frei bewegliche Tische, die ein sicheres Experimentieren von Schülergruppen ermöglichen. Einer der beiden Chemieräume verfügt außerdem über vier weitere Abzüge für Schülerexperimente. Ein Activeboard mit integrierten Lautsprechern sowie ein Whiteboard ermöglichen einen multimedialen Chemieunterricht.
Je nach Unterrichtsinhalt ist ebenfalls die Nutzung der anderen naturwissenschaftlichen Räume (Physik, Biologie) und der Computerräume möglich.

Die Fachkonferenz Chemie

Die Fachkonferenz Chemie zeichnet sich durch ein breites Alters- und Erfahrungsspektrum sowie unterschiedlichste Interessen in den verschiedenen Teilgebieten der Chemie aus. Derzeit unterrichten Herr Lermen, Herr Valerius, Frau Müller-Knöpfel, Herr Friedrich und Frau Brandt das Fach Chemie am Cusanus-Gymnasium. Als langjährige Ausbildungsschule wird die Fachschaft Chemie in diesem Ausbildungsjahrgang ebenfalls durch Frau Paul unterstützt.

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