Nano im Klassenzimmer - Innovative Experimente zum Themenfeld Nanochemie in der Oberstufe und das Schülerlabor-Setting Nan

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Autor/inn/en	Becker, Daniel; Kreienhop, Nils; Otte, Lars; Beeken, Marco
Titel	Nano im Klassenzimmer - Innovative Experimente zum Themenfeld Nanochemie in der Oberstufe und das Schülerlabor-Setting Nan_OS. Paralleltitel: Nano in the classroom - innovative experiments on the topic of nanochemistry in secondary education and the school laboratory setting Nan_OS.
Quelle	In: Chemie konkret, 31 (2024) 8, S. 290-298Infoseite zur Zeitschrift PDF als Volltext Link als defekt meldenVerfügbarkeit
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	gedruckt; online; Zeitschriftenaufsatz
ISSN	0944-5846; 1521-3730
DOI	10.1002/ckon.202400005
Schlagwörter	Sekundarstufe II; Außerschulisches Lernen; Schülerlabor; Chemieunterricht; Nanochemie; Partikel; Nanotechnologie
Abstract	Selbstreinigende Oberflächen, Nanocarrier in der Medizin oder Photokatalysatoren für die Gewässerreinigung. Die Nanochemie nimmt immer mehr Platz in der Forschung, aber auch in unserem Alltag ein. In diesem Zuge wurde 2022 die Neueinführung des Themenfelds Nanochemie in die Anforderungen an die Allgemeine Hochschulreife und somit in die Lehrpläne einiger Bundesländer, unter anderem Niedersachen, beschlossen. Aus diesem Anlass wurde das Schülerlabor-Setting Nan_OS für den außerschulischen Lernstandort GreenLab_OS für die gymnasiale Oberstufe entwickelt. Auf Grundlage der im Kerncurriculum für die Sekundarstufe II des Landes Niedersachsen festgesetzten Kompetenzen erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Eigenschaften, Anwendung, Chancen sowie Risiken der Nanochemie. Es sollen verschiedene Phänomene, die auf die spezifischen Eigenschaften von Nanopartikeln zurückzuführen sind, didaktisch reduziert vermittelt werden. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen im Schülerlabor-Setting spezifische Eigenschaften, wie das hohe Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, die anregbare Fluoreszenz von kohlenstoffhaltigen Carbon Quantum Dots und die daraus resultierenden Anwendungsmöglichkeiten von Nanostrukturen sowie Nanopartikel. Zusätzlich setzen sich die Schülerinnen und Schüler im Schülerlabor-Setting mit der Synthese von Nanopartikeln auseinander. Im Sinne der Bewertungskompetenz erarbeiten und bewerten die Schülerinnen und Schüler materialgestützt die möglichen Chancen und Risiken der Nanochemie, Nanotechnologie und Nanopartikeln. In diesem Artikel wird zunächst ein Einblick in die Geschichte der Nanotechnologie gegeben, um anschließend die grundlegende Einbettung von Nan_OS vorzustellen. Abschließend werden drei innovative Experimente aus dem Setting erläutert, die auch für den Regelunterricht der Sekundarstufe II geeignet sind. Self-cleaning surfaces, nanocarriers in medicine or photocatalysts for water purification. Nanochemistry is taking up more and more space in research, but also in our everyday lives. In this context, it was decided to introduce the subject of nanochemistry into the requirements for the general higher education entrance qualification and thus into the curricula of some federal states, including Lower Saxony, in 2022. On this occasion, the Nan_OS school laboratory setting was developed for the GreenLab_OS extracurricular learning centre for the upper secondary school level. Based on the competences defined in the core curriculum for the upper secondary level of the state of Lower Saxony, pupils gain an insight into the properties, applications, opportunities and risks of nanochemistry. Various phenomena that can be attributed to the specific properties of nanoparticles are to be taught in a didactically reduced form. In the student laboratory setting, the students investigate these specific properties, such as the high surface-to-volume ratio, the excitable fluorescence of carbon quantum dots and the resulting potential applications of nanostructures and nanoparticles. In addition, the students deal with the synthesis of nanoparticles in the student laboratory setting. In terms of evaluation skills, the pupils develop and evaluate the potential opportunities and risks of nanochemistry, nanotechnology and nanoparticles based on the material. This article begins with an insight into the history of nanotechnology and then presents the fundamental embedding of Nan_OS. Finally, three innovative experiments from the setting are explained, which are also suitable for regular lessons in secondary education.
Erfasst von	IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel
Update	2025/2