Elemente Chemie Informationssystem 17. September 2008 - Seite 1 Elemente Chemie 7/8 Niedersachsen.
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17. September 2008
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Elemente Chemie 7/8 Niedersachsen
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Chemie im Spannungsfeld von Kompetenzen, Inhalten und Kontexten
Aspekte des Vortrags
• Das neue Kerncurriculum
• Der Aufbau des Buches und die Seitentypen von
Elemente Chemie Niedersachsen 7/8
Elemente Chemie Niedersachsen 7/8
Paul Gietz
Geschwister-Scholl-Gymnasium Marl
Studienseminar Gelsenkirchen
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Kompetenzorientierte Kerncurricula als neue Form der Unterrichtsvorgaben
Kompetenzorientierte Kerncurricula
• formulieren erwartete Lernergebnisse als verbindliche Standards,
• beschreiben fachbezogene Kompetenzen, die fachdidaktisch begründeten
Kompetenzbereichen zugeordnet sind,
• bezeichnen die erwarteten Kompetenzen am Ende eines bestimmten
Abschnittes und beschreiben so auch deren Progression,
• beschränken sich dabei auf wesentliche Inhalte und Themen und darauf
bezogene Kenntnisse und Fähigkeiten, die für den weiteren Bildungsweg
unverzichtbar sind,
• geben verbindliche Bezugspunkte für die Überprüfung der Lernergebnisse
und der erreichten Leistungsstände in der schulischen Leistungsbewertung.
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Ziele des Unterrichts in den naturwissenschaftlichen Fächern
Unter Naturwissenschaftlicher Grundbildung (Scientific Literacy) wird die Fähigkeit verstanden, naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden, naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen, um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen, welche die natürliche Welt und die durch menschliches Handeln an ihr vorgenommenen Veränderungen betreffen.
Ziel naturwissenschaftlicher Grundbildung ist es, Phänomene in Natur und Technik kennen zu lernen und erfahrbar zu machen, die Sprache und Historie der Naturwissenschaften zu verstehen, ihre Erkenntnisse zu kommunizieren sowie sich mit ihren spezifischen Methoden der Erkennt-nisgewinnung und deren Grenzen auseinanderzusetzen. Dazu gehört das theorie- und hypothesengeleitete naturwissenschaftliche Arbeiten, das eine analytische und rationale Betrachtung der Welt ermöglicht.
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Was sind Kompetenzen?
Kompetenzen sind nach Weinert (2001) die bei Individuen verfüg-baren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll zu nutzen.
Klieme: „Kompetenz ist eine Disposition, die Personen befähigt, bestimmte Arten von Problemen erfolgreich zu lösen, also konkrete Anforderungssituationen eines bestimmten Typs zu bewältigen.”
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Kompetenzbereiche im Fach Chemie:
KMK-BildungsstandardsKompetenzbereiche
Die drei Naturwissenschaften bilden die inhaltliche Dimension durch Basiskonzepte ab. Durch die vier Basiskonzepte in der Chemie können Phänomene chemisch beschrieben und geordnet werden.
Inhaltsdimension Handlungsdimension
konzeptbezogene Kompetenzen
prozessbezogene Kompetenzen
Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung
Chemische Phänomene, Begriffe, Gesetzmäßig-
keiten, kennen und Basiskonzepten zuordnen
Experimentelle und andere Untersuchungs-
methoden sowie Modelle nutzen
Informationen sach- und fachbezogen erschließen
und austauschen
Chemische Sachverhalte in verschiedenen
Kontexten erkennen und bewerten
Schülerinnen und Schüler mit einem Mittleren Schulabschluss müssen im Fach Chemie Kompetenzen erworben haben, die neben den Fachinhalten auch die Handlungsdimension berücksichtigen:
Die Handlungsdimension bezieht sich auf grundlegende Elemente der naturwissenschaftlichen Erkenntnis-gewinnung, also auf experimentelles und theoretisches Arbeiten, auf Kommunikation und auf die Anwendung und Bewertung chemischer Sachverhalte in fachlichen und gesellschaftlichen Kontexten.
Inhalts- und handlungsbezogene Kompetenzen können nur gemeinsam und in Kontexten erworben werden. Die Kompetenzen beschreiben Ergebnisse des Lernens, geben aber keine Unterrichtsmethoden oder -strategien vor.
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Anforderungsbereiche in den Naturwissenschaften:
KMK-BildungsstandardsKompetenzbereiche
AnforderungsbereichI II III
Kom
pete
nzb
ere
ich
FachwissenKenntnisse und
Konzepte zielgerichtetwiedergeben
Kenntnisse und Konzepteauswählen und
anwenden
Komplexere Fragestellungenauf der Grundlage von
Kenntnissen undKonzepten planmäßig
und konstruktiv bearbeiten
Erkenntnis-gewinnung
Bekannte Untersuchungsmethodenund Modelle beschreiben,
Untersuchungen nach Anleitungdurchführen
Geeignete Untersuchungsmethoden und Modelle zur Bearbeitung überschaubarer Sachverhalte
auswählen und anwenden
Geeignete Untersuchungsmethoden und Modelle zur Bearbeitung
komplexer Sachverhalte begründetauswählen und anpassen
Kommunikation
Bekannte Informationen in verschiedenen fachlich relevantenDarstellungsformen erfassen und
wiedergeben
Informationen erfassen und in geeigneten Darstellungsformen
situations- und adressatengerechtveranschaulichen
Informationen auswerten,reflektieren und für eigene Argumentationen nutzen
BewertungVorgegebene Argumente zur
Bewertung eines Sachverhaltes erkennen und wiedergeben
Geeignete Argumente zur Bewertung eines Sachverhaltes auswählen und
nutzen
Argumente zur Bewertung eines Sachverhaltes aus verschiedenen
Perspektiven abwägen und Entscheidungsprozesse reflektieren
Da noch keine empirisch abgesicherten Kompetenzstufenmodelle vorliegen, wird zunächst zur Einschätzung der in den Aufgabenbeispielen gestellten Anforderungen auf drei Bereiche zurückgegriffen, die sich in ihrer Beschreibung an den Einheitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung (EPA) orientieren.
Anforderungsbereiche sind nicht Ausprägungen oder Niveaustufen einer Kompetenz; es handelt sich dabei vielmehr um Merkmale von Aufgaben, die verschiedene Schwierigkeits-grade in ein und derselben Kompetenz abbilden können:
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3-dimensionale Kompetenzmatrix
KMK-BildungsstandardsKompetenzbereiche
Handlungs-dimension
Inhalts-dimension
Anforderungs-dimension
Kompetenzen
Bildhaft dargestellt spannen Anforderungen und Kompetenzen eine 3-dimensionale Kompetenzmatrix auf.
Konzepte
Prozesse
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Basiskonzepte - als besonders umfassende fachliche Konzepte - sind in erster Linie als Orientierungshilfen für Lehrerinnen und Lehrer und für Schülerinnen und Schüler in komplexen Fachzusammenhängen zu sehen.
• Mithilfe der Basiskonzepte können die fachlichen Beziehungen eines Konzeptgedankens über die gesamte Lernzeit stärker als bisher üblich miteinander verbunden werden.
• Basiskonzepte sprechen elementare Prozesse, Gesetzmäßigkeiten und Theorien sowie wesentliche Leitideen der naturwissenschaftlichen Fächer an.
• Sie beinhalten zentrale, aufeinander bezogene naturwissenschaftliche Begriffe, Definitionen und erklärende Modellvorstellungen.
• Indem Basiskonzepte durch alle Jahrgangsstufen hindurch immer wieder aufgegriffen und weiter ausdifferenziert werden, soll kumulatives Lernen erleichtert und ein kontinuierlicher Aufbau von fachlichen Kompetenzen gefördert werden.
• Die Fachinhalte bis zum Mittleren Schulabschluss sollen aus jeweils anderen Perspektiven betrachtet und neu geordnet werden, um sie aus der jeweiligen Sicht des Basiskonzepts zu vernetzen.
• Die Basiskonzepte bieten die Möglichkeit, ein und denselben Inhaltsbereich unter verschiedenen Perspektiven zu betrachten und so auf völlig unterschiedliche Fragestellungen zu fokussieren.
• Eine detaillierte Vorgabe unterrichtlicher Vorgehensweisen mit festgelegten Inhalten ist nicht sinnvoll und mit den Basiskonzepten nicht beabsichtigt.
Basiskonzepte - Sinn und Zweck
Kerncurricula in NiedersachsenBasiskonzepte
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Basiskonzepte für das Fach Chemie im Überblick
Kerncurricula in NiedersachsenBasiskonzepte
Basiskonzept 1 Basiskonzept 2 Basiskonzept 3 Basiskonzept 4
Stoffe und TeilchenStruktur und Eigenschaft
Chemische Reaktion
Energie
Das Kerncurriculum hat die KMK-Bildungsstandards für das Fach Chemie übernommen.
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Kontextorientiertes Lernen
• orientiert sich an Phänomenen und Anwendungen
• Kontexte sind fachbezogene Anwendungen
• Dieses Wissen muss allerdings immer wieder aus den Erwerbskontexten herausgelöst und in die fachsystematischen Strukturen der Basiskonzepte integriert werden, um es anschlussfähig und verfügbar zu machen.
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Lernprozessorientiertes Lehren und handlungsorientiertes Lernen
• Anknüpfung an Alltagerfahrungen, Schülervorstellungen und an
bereits erworbene Kompetenzen
• behutsame Heranführung an naturwissenschaftliche Konzepte, Sicht-
und Arbeitsweisen
• Integration und Förderung von Kompetenzen, die über das Fachliche
hinaus von Bedeutung sind (Lesekompetenz, Informationsbeschaffung,
Kommunikation, Teamfähigkeit, selbstbestimmtes Lernen, Reflexion
der eigenen Tätigkeit)
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Prozessbezogene Kompetenzen im Fach Chemie
Die prozessbezogenen Kompetenzen beschreiben die Handlungsfähigkeit von
Schülerinnen und Schülern in Situationen, in denen naturwissenschaftliche
Denk- und Arbeitsweisen erforderlich sind. Dabei werden Kooperation und
Kommunikation auch als Elemente fachmethodischen Arbeitens verstanden.
Kerncurriculum in Niedersachsen
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Das Prinzip der „Lernaufgabe”
AufgabenkulturLernaufgabe
• Die Aufgaben sollen die konzeptbezogenen wie prozessbezogenen Kompetenzen gleichermaßen berücksichtigen.
• Eine Leistungsfeststellung ist so anzulegen, dass den Lernenden Erkenntnisse über die individuelle Lernentwicklung ermöglicht werden.
• Komplexe Aufgabenstellungen erwirken eine simultane Aktivierung multipler Kompetenzen und decken dabei unterschiedliche Anforderungsniveaus ab.
• Mithilfe kompetenzorientierter Aufgaben soll ein langfristiger Kompetenzaufbau ermöglicht werden.
• Förderung der Sprachkompetenz, Schüsselstrategien in Deutsch, wie z. B. Markieren, sollen in den Naturwissenschaften angewendet und geübt werden.
• Die Aufgabenstellungen sollen Methodentraining enthalten, z.B. Lesefähigkeit fördern, Tabellen, Mindmaps anfertigen.
• Die Aufgabenbeispiele sollen möglichst realitätsnah sein bzw. einen Alltagsbezug aufweisen.
Im Sinne einer naturwissenschaftlichen Grundbildung formulieren die KMK-Bildungsstandards einerseits und die Kerncurricula in Niedersachsen andererseits einen Erwartungshorizont an die Aufgabenkultur:
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Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Das neue Elemente Chemie für Niedersachsen
Bewährtes beibehalten - Neues integrieren
Bewährtes beibehalten Neues integrieren
• Klarheit, Übersichtlichkeit
• klare optische Trennung von Informationstext und Aufgaben/Versuchsteil
• Unterteilung der Versuche in Lehrer- und Schülerversuche
• im Buch ist ein durchgehender roter Faden vorhanden
• fachliche Fundiertheit
• Frisches, lockeres und grafisch ansprechendes Layout. Die Texte wurden insgesamt kürzer und damit lesefreundlicher verfasst, ohne jedoch auf die inhaltliche Korrektheit zu verzichten
• Aufnahme von Impulseseiten
• Integration weiterer Sonderseiten, um didaktischen Trends gerecht zu werden
• Trennung in Lernwissen (Hauptinfoseiten/Basisseiten) und darüber hinausgehenden Stoff (Exkursseiten)
• Betonung fächerübergreifender Bezüge
• Stärkung der konzept- und prozessbezogenen Kompetenzbildung sowohl in den Aufgaben und Versuchen der Hauptinfoseiten als auch - und im Speziellen - zum Abschluss eines Kapitels in Form von umfangreicheren Aufgaben
• Der Durchblick enthält nun auch Zusammenfassungen
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Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Das neue Elemente
Der Lehrwerksverbund
Aktuell
Software
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Einstieg
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Das neue ElementeImpulse
Praktikum
Exkurs
DurchblickInfo
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Kapitel des Bandes 7/8
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
1 Was wir noch wissen…
1.1 Impulse Wiederholung
1.2 Sicherheit beim Experimentieren
1.3 Experimente und Protokollführung
1.4 Impulse Laborführerschein
1.5 Stoffe beschreiben
1.6 Satz von Eigenschaften und Stoffklasse
1.7 Gemische und Trennverfahren
1.8 Durchblick Übung
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Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
2.1 Impulse Feuer
2.2 Beobachtungen an einer Kerze
2.3 Wenn Holz brennt
2.4 Praktikum Grundlagen der Brandbekämpfung
2.5 Brände verhüten und löschen
2.6 Durchblick Zusammenfassung und Übung
2 Feuer und Flamme
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3 Verbrennung – eine chemische Reaktion mit Sauerstoff
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
3.1 Impulse Verbrennung
3.2 Die Verbrennung – eine chemische Reaktion
3.3 Metalle verbrennen
3.4 Luft und Sauerstoff
3.5 Metalle reagieren mit Sauerstoff
3.6 Die Oxide von Schwefel und Kohlenstoff
3.7 Stille Verbrennungen
3.8 Exkurs Kohlenstoffdioxid und der Treibhauseffekt
3.9 Durchblick Zusammenfassung und Übung
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4 Chemische Reaktionen: Stoffe – Teilchen –Energie
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
4.1 Impulse Chemische Reaktionen:
Stoffe – Teilchen – Energie
4.2 Metalle reagieren mit Schwefel
4.3 Verbindungen und elementare Stoffe
4.4 Modell und Wirklichkeit
4.5 Das Teilchenmodell und der Aufbau der Stoffe
4.6 Chemische Reaktion und Teilchenmodell
4.7 Chemische Reaktion und Energie
4.8 Aktivierungsenergie und Katalyse
4.9 Durchblick Zusammenfassung und Übung
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5 Quantitative Aspekte in der Chemie
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
5.1 Dichte
5.2 Chemische Reaktionen und Massengesetze
5.3 Atome und ihre Masse
5.4 Exkurs Die Namen der Elemente
5.5 Impulse Elemente-Bingo
5.6 Die Verhältnisformel
5.7 Vom Reaktionsschema zur Reaktionsgleichung
5.8 Massenberechnungen
5.9 Durchblick Zusammenfassung und Übung
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17. September 2008
- Seite 23
6 Die Gewinnung reiner Metalle
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
6.1 Ötzi und sein Kupferbeil
6.2 Geschichte der Metallgewinnung
6.3 Vom Metalloxid zum Metall
6.4 Eisen und Stahlgewinnung
6.5 Exkurs Wichtige Metalle
6.6 Impulse Die Gewinnung reiner Metalle
6.7 Durchblick Zusammenfassung und Übung
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17. September 2008
- Seite 24
Basiskonzeptseiten
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Stoff-Teilchen-Konzept
Struktur-Eigenschafts-Konzept
Konzept der chemischen Reaktion
Energie-Konzept
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17. September 2008
- Seite 25
Das neue Elemente Einstieg
Einstieg in ein Thema bzw. Kapitel über motivierende Seiten, die die Inhalte und Kontexte mithilfe ansprechender Fotos und kurzer Texte präsentieren.
Dabei werden chemisches Fachwissen und alltagsrelevante Phänomene visuell verknüpft.
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
VB
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- Seite 26
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Basisinfoseite
VB
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17. September 2008
- Seite 27
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Basisinfoseite
VB
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17. September 2008
- Seite 28
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Der „rote Faden” durch die Chemie wird systematisch auf den Infoseiten gewoben. Sie sind das inhaltliche Rückgrat des Lehrwerkes.
Sachlogisch strukturierte Informationstexte ermöglichen ein selbstständiges Erarbeiten von chemischem Fachwissen. Die Absätze sind übersichtlich strukturiert und zumeist an Spitzmarken schnell und sicher zu erkennen.
Das Bildmaterial ist in den Text integriert und ermöglicht damit ein bildhaftes und besseres Verständnis der dargestellten Themen.
Zentrale Aussagen werden mit Merksätzen deutlich hervorgehoben.
Versuche und Aufgaben zu fast jedem Unterkapitel dienen der Überprüfung und Sicherung des im Kapitel erlernten Stoffes.
Basisinfoseite
VB
Elemente ChemieInformationssystem
17. September 2008
- Seite 29
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Chemie lebt vom Experimentieren. Auf diesen Seiten kann das Erlernte praktisch erprobt und handlungs-orientiert angewendet werden.
Ausführlich in Text und Bild beschriebene Experimente, die Schüler und Schülerinnen Schritt für Schritt selbst durchführen können.
Die Versuche im Praktikum stärken das selbstorganisierte Lernen.
Alle Versuche sind - unter Beachtung der aktuellen Sicherheitsrichtlinien - praxiserprobt.
Praktikum
VB
Elemente ChemieInformationssystem
17. September 2008
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Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Impulse
VB
Elemente ChemieInformationssystem
17. September 2008
- Seite 31
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Fachorientierte oder fächerver-bindende bzw. fachübergreifende Inhalte, die mit modernen didaktischen Unterrichtsmethoden von den Schülern und Schülerinnen auch selbst- organisiert erarbeitet werden können.
Impulse
VB
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- Seite 32
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Exkurse öffnen den Horizont für Aspekte, die über das rein Chemische hinausgehen...
...und behandeln zum Kerncurriculum passende, aber doch darüber hinausgehende, teils vertiefende Inhalte.
In den Exkursen wird der Blickwinkel der Chemie nicht nur zu den weiteren naturwissenschaftlichen Fächern, sondern insbesondere auch zur Technik hin geöffnet.
Exkurs
VB
Elemente ChemieInformationssystem
17. September 2008
- Seite 33
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Durchblick Zusammenfassung und Übung
Zum raschen Nachschlagen die wichtigsten Lerninhalte eines Kapitels in komprimierter Darstellung.
VB
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- Seite 34
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Durchblick Zusammenfassung und Übung
Vielfältige und moderne Aufgaben wiederholen und festigen das Basiswissen.
VB
Elemente ChemieInformationssystem
17. September 2008
- Seite 35
Vom Kerncurriculum zum BuchDas neue Elemente
Das neue Elemente
Die 7 Pluspunkte für Niedersachsen
Einstieg Info Impulse Praktikum Exkurs Durchblick Konzepte
Jedes Thema (Inhaltsfeld u. fachl. Kontext) des Kerncurriculums wird mit einer Motivationsseite eingeleitet.
Der „rote Faden” durch die Chemie wird systematisch auf den Infoseiten gewoben. Sie sind das inhaltliche Rückgrat des Lehrwerkes.
Impulse zu neuen methodischen Ansätzen sowie fächerübergreifende Aspekte werden auf diesen Seiten präsentiert.
Chemie lebt vom Experimentieren. Auf diesen Seiten kann das Erlernte praktisch erprobt und angewendet werden.
Exkurse öffnen den Horizont für Aspekte, die über das rein Chemische hinausgehen.
Konzentration eines Kapitels auf das Wesentliche. Aufgaben zum ganzen Kapitel erweitet durch komplexe Aufgaben.
Zusammenfassende Darstellung der Basiskonzepte der Chemie auf Doppelseiten am Ende des Buches.
Ein Thema wird mit ansprechenden Fotos und knappen Sätzen umschrieben; dabei werden zentrale Fragen formuliert, die in diesem Kapitel behandelt werden. Die Einstiegsseite ist eine erste und schnelle, im Schwer-punkt visuelle Orientierung zu den Inhalten eines Kapitels.
Neben sachlogisch strukturierten Lern- und Informations-texten dienen Versuche und Aufgaben zu fast jedem Unterkapitel der Überprüfung und Sicherung des im Kapitel erlernten Stoffes. Zentrale Aussagen werden mit Merksätzen deutlich hervorgehoben.
Gerade die im neuen Kerncurriculum geforderten prozessbezogenen Kompetenzen (Erkenntnis-gewinnung, Kommunikation, Bewertung) werden auf diesen Seiten im Besonderen gefordert und gefördert.
Ausführlich in Text und Grafik beschriebene Schülerexperimente, die Schüler und Schülerinnen Schritt für Schritt selbst durchführen können. Die Versuche im Praktikum stärken das selbst-organisierte Lernen.
Zum Kerncurriculum passende, aber doch darüber hinausgehende, teils vertiefende Inhalte. In den Exkursen wird der Blickwinkel der Chemie nicht nur zu den anderen naturwissen-schaftlichen Fächern, sondern insbesondere auch zur Technik hin geöffnet.
Zum raschen Nachschlagen die wichtigsten Lerninhalte eines Kapitels in komprimierter Darstellung. Aufgaben festigen das Basiswissen.Komplexe Aufgaben bewirken eine „simultane Aktivierung multipler Kompetenzen” und decken dabei unterschiedliche Anforderungsniveaus ab.
Die vier Basis-konzepte der Chemie – Stoffe und Teilchen – Struktur und Eigenschaft – Chemische Reaktion – Energie werden in ihrer grund-legenden Bedeutung und an konkreten Beispielen erläutert. Durch ihre dezentrale Stellung im Buch können sie bei Bedarf immer wieder herangezogen werden.