Reaktionsgleichung beim Zersetzen aufstellen:

DIE KRÄUTERAPOTHEKE - ein Projekt der „NATURPHÄNOMENE“

3) Reaktionsgleichung beim Zersetzen aufstellen:

5,4g 1

= mol 216g HgO/mol 40

1/40 mol HgO sollen zersetzt werden:

3) Reaktionsgleichung beim Zersetzen aufstellen:

Quecksilberoxid Quecksilber + Sauerstoff/ endotherm HgO Hg + 1/2 O2

Aus 1 mol HgO wird 1/2 mol O₂, aus 1/40 mol HgO also 1/80 mol O₂. 4) Volumen der freiwerdenden Sauerstoffmenge berechnen:

1 mol Sauerstoffmoleküle nehmen bei Normbedingungen einen Raum von 22,4 L/ mol ein.

Ein 1/80 mol von 22,4 L/ mol nehmen den Raum ein von:

1/80 mol 22,4 L/ mol = 0,28 L = 280 ml

Aus 5,4 g Quecksilberoxid bilden sich 280 ml Sauerstoff.

Überflüssige Komplizierung. Den Chemikern sei Dank, dass sie das Mol erfunden haben!

Für Schüler bleibt der Nutzen allerdings häufig verborgen bzw. er wird „ausgehebelt“. Vom Unterrichten in der Haupt- und Realschule weiß ich, dass es nichts Besseres als diese Stoffmenge gibt. Damit kann man als normaler Mensch, dem Zahlen der Größenordnung 6,02 mal 10 ²³ nichts sagen, wunderbar umgehen. Man stellt sich die oben links an den Atomsymbolen stehenden Atommassenzahlen in Gramm abgewogen vor und kommt zu sehr eingängigen Stoffhäufchen, z. B. zu 12g Kohlenstoff oder 32g Schwefel oder 64g Kupfer. In allen Portionen befindet sich die gleiche Anzahl Atome, nämlich 1 Mol Teilchen. Diese

„Teilchenmenge“ wird von den Chemielehrern als „Stoffmenge n“ bezeichnet, was Christen wie ich finde zu Recht bemängelt (1980, S.313). Die Tatsache, dass sich in allen Portionen die gleiche Anzahl Atome befindet, müssen alle Schülerinnen und Schüler verstanden haben.

Was machen Chemielehrer oder Chemiedidaktiker daraus?

Die nächste Aufgabe steht in der Neuauflage von „Elemente I“ (1996 S. 103), aber auch auf dem Arbeitsblatt eines Tübinger Gymnasiums und erstmals zu Testzwecken auf einem Arbeitsblatt von mir zu „Quantitative Beziehungen“ im ersten Jahr Chemie in Klasse 9 im naturwissenschaftlichen Profil.

„Die Verpackung eines Kaugummis aus Aluminium wiegt etwa 80 mg. Berechne die Zahl der Atome!“

80 mg entsprechen:

0,080 g : 27 g/mol = 0,003 mol 0,003 mol Aluminiumatome entsprechen:

0,003 mol : 1 mol = x : 6 mal 10 ²³

x = 0,003 mal 6 mal 10 ²³ = 18 mal 10²⁰= 18 00000000000000000000

In einer Kaugummifolie befinden sich also 18 mal 10 ²⁰ Atome – das ist eine für Menschen nicht vorstellbare Anzahl, weshalb die Chemiker das Mol erfunden haben.

Wenn Chemie handgreiflich ablaufen soll, dann muss etwas im wörtlichen Sinn in die Hand genommen werden und dann muss man über die Mengen der Stoffe, die zu nehmen sind, Bescheid wissen. Der Warnung der Kieler in „Perspektiven für die Unterrichtspraxis“

(Häußler 1998 S.166) hätte es nicht bedurft, dass ich da nicht wie die Autoren von „Elemente I“ (1996 S.81) Stoffmengen von 63,55 u Cu, 26,98 u Al oder 1,008 u H denke. Warum kann in der Schulchemie nicht der Wasserstoff als das leichteste Element wie ursprünglich geschehen, das Bezugselement für die anderen bleiben? Warum muss es ein Zwölftel Kohlenstoffatom sein, das zu den unsinnigen Stellen hinter dem Komma führt. Das Proton mit der Masse „1u“ und Neutron mit nahezu identischer Masse ergeben sich doch im nächsten Schuljahr als die Bausteine aller Elemente. Wer ein für alle Mal den quantitativen Zugang der Schülerinnen und Schüler verhindern will, muss sich nur an den Vorschlag dieser Schulbuchautoren (S.82) zum Thema „Berechnung von Massen der an einer Reaktion beteiligten Stoffe“ halten. Was Sara J. und Lorina im ersten Jahr Chemie als simple Überprüfung ihrer Reaktionsgleichung von sich aus in einer Klassenarbeit praktizieren, hört sich bei den Klettautoren so an (1986 S.82):

Berechnung von Massen der an einer Reaktion beteiligten Stoffe a Fe 2O 3 + 2a Al a Al 2 O 3 + 2a Fe

Massen der Stoffportionen:

a m(1 Fe 2 O 3), 2a m(1 Al); a m( 1 Al 2 O 3); 2a m(1 Fe) Damit lassen sich Massenverhältnisse angeben, z.B.:

m ( Aluminiumportion) 2a m(1 Al) 2 27,0 u

________________ = ______________ = ________ = 0,34 m ( Eisenoxidportion) a m (1 Fe 2O 3) 159,8 u

oder:

m (Eisenportion) 2a m(1 Fe) 2 55,9 u

__________________ = ______________ = __________ = 0,70 m (Eisenoxidportion) a m (1 Fe 2 O 3) 159,8 u

Ist die Masse einer Stoffportion gegeben, kann man die Massen der anderen Stoffportionen, die an der Reaktion beteiligt sind, berechnen.

Sollen 15 g rotes Eisenoxid reduziert werden, so ergibt sich für die erforderliche Aluminiumportion:

m (Aluminiumportion) = 0,34 m (Eisenportion) = 0,34 15 g = 5,1 g

Die entstehende Eisenportion hat die Masse:

m (Eisenportion) = 0,70 m (Eisenoxidportion) = 0,70 15 g = 10,5 g

Aus der Reaktionsgleichung lässt sich eine einfache Dreisatzaufgabe machen:

Fe2O3 + 2 Al 2 Fe + Al2O3

Gesucht: Aluminiummenge für 15g rotes Eisenoxid Gegeben: 15g Fe₂O₃,

für 2 56g + 3 16g = 160g Fe2O3 benötigt man 2 27g = 54g Al Mit 160g Eisenoxid reagieren 54g Aluminium

Mit 1g Eisenoxid reagieren 54g : 160g Aluminium.

Mit 15g Eisenoxid reagieren 15g 54g : 160g Aluminium oder

15g : 160g = x : 54g 15g 54g

x = ___________ = 5,1g 160g

Mit 15g Eisenoxid reagieren 5,1g Aluminium.

In der Ausgabe von 1996 wurde dieser Teil neu gestaltet, aber einfacher ist er kaum gewor-den.

Vom Vater einer Schülerin habe ich Aufgabenblätter des Tübinger altsprachlichen Gymnasiums zum Thema „Quantitative Beziehungen“ erhalten. Es sind 21 Aufgaben auf drei Seiten, deren Bearbeitung im Unterricht Wochen dauern muss. Dinge, die Freude und Begeisterung erwecken, müssen aus Zeitmangel wegfallen. Vielleicht sind sie überhaupt nur Schülern mit einem diplomierten Chemienachhilfelehrer als Hausaufgabe zugänglich zu machen. Mein Ehrgeiz ist bisher gewesen, einen Chemieunterricht zu erteilen, der ohne Hausaufgaben auskommt – ausgenommen der Vorbereitung der Klassenarbeit natürlich.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass der Chemieunterricht schwierig ist, weil er schwierig gemacht wird. Sei es, dass zu komplexe Aufgaben im Anfangsunterricht angesiedelt sind oder vereinfachende Modellvorstellungen der Chemiker wieder zurück genommen werden und eine überflüssige Unanschaulichkeit entsteht.

b) Der Chemieunterricht ist Wissenschaft orientiert

Das im Alltag relevante und in vielen Zusammenhängen vertraute Kochsalz wird von mir an den Anfang gestellt und die Einteilung von Stoffen in die Elementgruppen der Alkalimetalle und Halogene, der wichtigsten Verbindung aus beiden Gruppen, dem Kochsalz, unter-geordnet. Weiter plädiere ich für die Aufnahme einzelner organischer Stoffe in die anorga-nische Chemie, wenn sich reizvolle Kontraste ergeben, wie der zwischen Zucker und Salz, oder schöne Experimente wie die Kunsthonigherstellung möglich werden. Wie die Eigen-schaften und die Bedeutung eines Katalysators in Gestalt von Braunstein im Reagenzglas und in lebenden Zellen im Schülerexperiment erfahren werden können, zeige ich mit einem Arbeitsblatt. In einem Exkurs zitiere ich Hans Werner Heymann, einen Mathematikdidaktiker, mit seinen kritischen Überlegungen zur „Wissenschaftsorientierung“

im Schulunterricht.

Einteilung wie die Fachwissenschaft. Im Wahlkampf-Heft der baden-württembergischen Grünen des „Lehrerarbeitskreises Schule“ mit dem Titel „Wortmeldungen“ habe ich 1994

zum Chemieunterricht geschrieben: „Lehrplanrevision hätte den Lehrplan von spezifischem Fachwissen entrümpeln und allgemein bildende und Fächer übergreifende Sachverhalte in den Mittelpunkt stellen können. Stattdessen wird Chemie am Gymnasium weiterhin nach Stoffgruppen wie den Alkalimetallen und Halogenen eingeteilt, obwohl ihre Vertreter kaum jemals einem Menschen begegnen werden. Das wichtigste Reaktionsprodukt aus dem Halogen Chlor und dem Alkalimetall Natrium, das allgegenwärtige Kochsalz, findet dagegen nur am Rande Erwähnung. Einheiten wie „Metallische Werkstoffe, Redoxpotentiale“ und

„Grundprodukte der chemischen Industrie“ fallen seit 1994 weg. Diese haben bisher die Möglichkeit des Einbaus von problemorientierten, historischen und Fächer übergreifenden Themen geboten, wie „Geschichte der Metallgewinnung“, „Arbeitsplatzvergleich früher/

heute“; „Ausbeutung Lateinamerikas seit 500 Jahren“ oder „Konzentration von Chemieproduktionsstätten“, „Nebenproduktproblematik“ usw.“. Soweit das Zitat von 1994.

Dazu stehe ich auch heute fast zehn Jahre später noch und habe vor einigen Jahren die Unterrichtseinheit „Elementgruppen“ verändert und beginne nun stattdessen mit dem Thema

„Kochsalz“, der wichtigsten Verbindung aus dem wichtigsten Alkalimetall Natrium und dem wichtigsten Halogen Chlor. Dann erst werden die Elemente Natrium und Chlor in ihre beiden Elementfamilien eingeordnet.

In der ersten Chemiestunde zu Beginn der Klasse 9 war es um die Herstellung von Kochsalz aus Steinsalz und um das Züchten von Kristallen gegangen. Im N-Profil wurden dann im Biologiepraktikum Zucker und Salz beim Erhitzen im Reagenzglas verglichen. Jetzt kommt das Kochsalz zum dritten Mal vor, ein Beitrag zum kumulativen Lernen.

Es wird ein Brainstorming veranstaltet, das von Schuljahr zu Schuljahr umfangreicher wird:

Salzstreuen

Im nächsten Schritt wird dann erkundet, ob Kochsalz ein Element oder eine Verbindung ist.

Bei der Elektrolyse ergibt sich schnell für die vorderste Reihe der Schüler und Schülerinnen ein Chlorgeruch. Dann wird die Flammenfärbung von Kochsalz aus der Haushaltspackung festgestellt und in der Schülerchemikaliensammlung nach weiteren Verbindungen geforscht, die die Flamme gelb färben. Als gemeinsames Element aller die Flamme gelb färbenden Stoffe finden sie das Natrium. Die Synthese aus Natrium und Chlor liefert den Beweis:

Kochsalz ist Natriumchlorid. Diese Synthese ist aus meiner Sicht einer der wichtigsten Versuche in Hinblick auf das weitere Geschehen im Chemieunterricht, zeigt sich doch in der nächsten Einheit „Atombau und Periodensystem“, dass aus zwei gefährlichen Stoffen wie Chlor und Natrium durch Wechsel eines einzigen Elektrons von je einem Natriumatom zu je einem Chloratom das wichtige und lebensnotwendige Kochsalz wird. Nach der Synthese von Natriumchlorid schließen sich jetzt die Elementfamilien mit verwandten Elementen des Natriums, die Alkalimetalle, und dann des Chlors, die Halogene, an.

Strikte Trennung von anorganischer und organischer Chemie? „Ein Grundanliegen wird bei den Bildungsplänen von 1994 von den Kollegen für die Klassen 10 und 11 formuliert:

„Die organische Chemie soll den Schwerpunkt in Klasse 11 setzen, die Klasse 10 sollte dies-bezüglich vollständig entlastet werden.“ Diese Meinung wird fast einhellig vertreten. Für Klassenstufe 11 wird die stärkere Akzentuierung der Organischen Chemie (z.B. Kunststoffe) und der Biochemie (z. B. Aminosäuren) gefordert.“ Dieser fast einhelligen Meinung kann ich zustimmen, wenn es sich um die Unterrichtseinheiten „Erdöl, Alkane, Alkene usw.“ handelt, die geschlossen in Kl. 11 behandelt werden sollten.

Daneben plädiere ich aber dafür, im Alltag relevante Stoffe, insbesondere den „Zucker“, auch den „Alkohol“ oder „Methan im Biogas“ vorzuziehen, was zu einer Mischung von anorga-nischen und orgaanorga-nischen Stoffen führt. Die Einteilung in anorganische und organische Chemie kann immer noch thematisiert und dann auch in Klasse 11 vollzogen werden.

In der Interessensstudie Delphi (Häußler u. a. 1998) hat sich gezeigt, dass Mädchen in der Chemie an Dingen Interesse haben, die etwas mit Haushalt, Reinigung, Ernährung, Schmuck oder Naturerscheinungen zu tun haben, Jungen bevorzugen Inhalte mit technischem Hintergrund: Hochofenprozess, Gebrauchsmetalle oder Kunststoffe. Damit lassen sich die Jungeninteressen wohl eher der anorganischen, die Mädcheninteressen der organischen Chemie zuordnen - wie es auch bei den Lehrern und Lehrerinnen zu sein scheint. Wir würden mit der nach hinten geschobenen organischen Chemie die Mädchen weiter verprellen und deshalb nehme ich, der Fachsystematik zuwider handelnd, seit einigen Jahren organische Stoffe nach vorn. Sehr gute Erfahrungen habe ich mit dem folgenden Schülerexperiment gemacht, das manchmal nicht im Chemieunterricht, sondern im Biologiepraktikum in Klasse 9 im N-Profil abläuft. Es handelt sich um den „Vergleich von Zucker und Salz“, das oben schon erwähnt wurde. Schüler und Schülerinnen nennen mir die gemeinsamen Eigenschaften beider Stoffe, wie „kristallin, farblos, wasserlöslich, beim Kochen verwertbar“ und erhalten dann den Auftrag, beide Stoffe nacheinander im Reagenzglas zu erhitzen. Das Erstaunen über das völlig unterschiedliche Verhalten der äußerlich so ähnlichen Stoffe ist recht groß. Und wie kommt es dazu? Das Kochsalz ist eine stabile Ionenverbindung, ein anorganischer Stoff, mit dem wir uns in den nächsten Stunden genauer beschäftigen werden; der Zucker dagegen ist äußerst leicht zu zersetzen – eine andere Art von Bindung, auf deren nähere Kenntnis sie noch etwas warten müssen – aber für Schülerinnen und Schüler nachvollziehbar, eine organische Verbindung mit anderen schwächeren Bindungskräften. Wenn etwas später die Atombindung besprochen wird, kann man ihnen mit Hilfe der Steckkästen durchaus den Bau eines Zuckermoleküls zumuten. Aus 6 C-Atomen, 6 Sauerstoff- und 12 Wasserstoffatomen lassen sich eine ungeheure Fülle von Verbindungen stecken und die Schüler und Schülerinnen bekommen einen ersten Eindruck davon, wie es zu mehreren Millionen organischer Verbindungen kommen kann. Schritt für Schritt werden dann die Möglichkeiten eingeschränkt. Als erstes gilt, dass die Kohlenstoffatome in einer Kette aneinandergereiht

sind. Ein Sechsring mit je einem Wasserstoffatom und einer OH-Gruppe an jedem Kohlenstoffatom gebunden ist mit Abstand die häufigste Form, die Schüler und Schülerinnen basteln. Dann fehlt nur noch ein Schritt zur offenen Aldehydform, die schnell gefunden wird, und zum Halbacetal mit Sechsring. Beide Fachausdrücke spreche ich aber selbstverständlich nicht aus. Das Biologiepraktikum im naturwissenschaftlichen Profil findet in der Geschwister-Scholl-Schule in Tübingen in Klasse 9 statt und bietet bei der UE „Ernährung und Verdauung“ Gelegenheit zur Aufnahme organischer Sachverhalte. Der „Zuckernachweis mit Fehling“ ist eine solche Möglichkeit. Dabei wird von mir nicht die reduzierende Fähigkeit eines Zuckers, sondern die „Oxidierbarkeit“ in den Vordergrund gestellt, weil die Oxide gerade in der Chemie das beherrschende Thema sind. Glucose, Fructose, Galaktose werden durch einfache Symbole mit den Zahlen 1, 2, 3 dargestellt und auch die oxidierbare Stelle markiert. Dann gibt es die Disaccharide: Saccharose ohne, Maltose und Laktose mit einer oxidierbaren Stelle. Es werden alle denkbaren Nahrungsmittel, süße Früchte, Milch, Joghurt, Gelee mit den Fehlingschen Lösungen untersucht, wobei dies experimentell nicht ganz einfach, nämlich ohne Spritzerei, zu bewerkstelligen ist. Ein Rezept von Dr. Daniel Hirschi aus Biel zur Herstellung von „Kunsthonig aus Kristallzucker“ habe ich aus dem Internet bezogen (Daniel.Hirschi@gmx.net). Der Kristallzucker zeigt vor der Hydrolyse keinen positiven Fehlingnachweis, danach mit dem sirupartigen Kunsthonig dann sehr schön.

Der normale Kristallzucker Saccharose ist ein Disaccharid und besteht aus Glukose und Fructose. Von diesem Stoff wurden im Jahre 1998 127,6 Mio. Tonnen hergestellt (und verbraucht!). Echter Honig besteht zu rund 80%

aus einer Mischung aus Glukose und Fruktose, so dass aus Sacharose ein ganz passabler Honig hergestellt werden kann.

Herstellung von Kunsthonig

In einem Erlenmeyerkolben werden 35 g Kristallzucker in 13 ml Leitungswasser und 0.5 g Weinsäure im Wasserbad unter Rühren auf 80° erwärmt und 30 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Es entsteht langsam gelber Kunsthonig.

Eine Tabelle nimmt die Ergebnisse auf und nennt, wenn möglich, Erklärungen für das Gelingen oder Versagen des Fehlingschen Zuckernachweises. Der Milchzucker in der Milch reagiert z. B. positiv, im Joghurt dagegen gibt es keinen Milchzucker mehr.

Milchsäurebakterien haben ihn zu Milchsäure umgesetzt. Auch wenn es jeder Fachsystematik an den Universitäten widerspricht, finde ich es sinnvoll, die organische Chemie in den Anfangsunterricht hineinzuziehen.

Im nächsten Jahr (2005) kann das Biologiepraktikum durch die Herstellung von Karamel-bonbons bereichert werden. Olivia Alvarez, sie ist in Nicaragua nach dem Scheitern der San-dinisten die einzige, die in ihren ‚talleres’ eine Fortbildung für die ‚maestros empiricos’, den Lehrkräften an der sechsjährigen Grundschule macht, lieferte ein Rezept in den „Briefen aus Matagalpa“ Nr.12 vom Dez 2003/ Januar 2004. Das hat meinen Schülerinnen und Schülern in den letzten Jahren immer gefehlt.

Cajeta - Karamelbonbons

3 Tassen Milch, reichlich eine Tasse Zucker, Vanillepulver.

2 1/2 Tassen Milch mit dem Zucker kochen.

Das Ganze eindicken lassen, bis es kaum noch umzurühren ist und eine feste Masse wird.

Vanillepulver (Menge nach Geschmack) und die restliche Milch hinzufügen.

Gut umrühren und solange erhitzen, bis die Masse fast weiß geworden ist.

Zum Thema „Enzyme – Katalysatoren in lebenden Zellen“ habe ich schon vor Jahrzehnten eine Schülerversuchsreihe mit Arbeitsblatt konzipiert, die ich heute noch im Biologie-praktikum im N-Profil oder im normalen Biologieunterricht benutze. Einzig Versuch 1 führe ich inzwischen allein vor, weil beim Erhitzen von 30 %- igem Wasserstoffperoxid Vorsicht angesagt ist.

ENZYME - KATALYSATOREN IN LEBENDEN ZELLEN

H2O2 - Wasserstoffperoxid wurde früher zum Haare blondieren und in Waschmitteln zum Bleichen benutzt. Auf der Haut entstehen weiße, juckende Flecken. Es ist eine unbeständige Verbindung, die in wässriger Lösung einige Zeit haltbar ist und langsam unter Sauerstoffabgabe zerfällt und zu Wasser wird.

Formuliere die Reaktionsgleichung!

Versuch 1 : (Lehrerversuch)

Erhitzen von H2O2 im Reagenzglas mit Glimmspan:

Beobachtung:...

Versuch 2 :

Gib zu H2O2 im Reagenzglas eine Spatelspitze Braunstein als Katalysator hinzu und halte einen Glimmspan in die Öffnung des Reagenzglases:

Beobachtung: ...

Was bewirkt der Katalysator? ...

Versuch 3 :

Gieße die Lösung ab und verwende den im Reagenzglas zurückbleibenden Katalysator mit frischem H2O2 noch einmal.

Beobachtung:...

Ergebnis:...

H2O2 entsteht bei vielen Stoffumwandlungen in lebenden Zellen. Da es ein starkes Zellgift ist, muss es schnell in Wasser und Sauerstoff zerlegt werden.

Versuch 4 :

Tropfe auf die frische Schnittfläche einer Kartoffel H2O2.

Beobachtung:...

Ergebnis:...

Versuch 5 :

Wiederhole Versuch 4 mit einer gekochten Kartoffel.

Beobachtung:...

Ergebnis:...

Wenn man sich über Enzymaktivitäten informiert, stößt man auf die „Michaeliskonstante“, so nach ihrem Begründer genannt (Karlson 1994 S.61) Michaelis genannt. Sein Vorname

„Leonor“ ließ mich frohlocken. Endlich gibt es wieder einmal eine Frau in der Chemie als Vorbild für meine Schülerinnen. Nun soll es sich aber doch um einen Mann handeln.

Katalysatoren in Labor und Technik haben wie die Enzyme in lebenden Zellen die Eigen-schaft, vielfach verwendbar zu sein. Beim Braunstein lässt sich das leicht zeigen, bei der Katalase der Kartoffel tauchte plötzlich im Biologieunterricht der 10c ein Problem auf (März 2004). Wenn man den Schaum von der Kartoffel abspült, sollte es mit neuem H₂O₂ erneut schäumen. Das ist aber nicht der Fall. Lediglich an den Rändern, die beim ersten Mal frei geblieben waren, schäumte es im zweiten Anlauf noch. Vielleicht funktionierte es, wenn man die Kartoffel gleich nach der ersten Behandlung mit Wasser abspülte? Nein- die erste Prozedur hatte zur Zerstörung des Enzyms geführt. Jetzt begann ich mich mit der Frage der Konzentrationen zu beschäftigen. Tausendfach verdünntes H2O2 zeigt auf der Kartoffel von Anfang an überhaupt keine sichtbare Reaktion. In dem Moment, indem ich eine Konzentration wähle, die den Möglichkeiten der Enzymaktivität einer Kartoffel vielleicht eher entsprechen, kann ich keinen Sauerstoff mehr als Schaum nachweisen, war meine Vermutung. Sie war falsch, wie sich herausstellte. Im RÖMPP CHEMIE LEXIKON (1995 S.2169) wird die Katalase nämlich als eines der „schnellsten“ Enzyme bezeichnet mit einer spezifischen Aktivität von 5 10⁶U. Die übliche „Internationale Einheit“ U (Karlson 1994 S.60) bedeutet einen Umsatz von 1 Mikromol pro Minute, entsprechend 1 10^-6 Mol pro Minute. Die schnelle Katalase setzt also 5 Mol H₂O₂ – Moleküle pro Mol Enzymmoleküle und pro 100 ml Lösung um. Eine 30%ige H2O2-Lösung ist mit einer Molmasse von 34g /mol ist aber grob 10 molar, also doppelt so konzentriert wie der in Zellen stattfindende Umsatz.

Das scheint die Möglichkeiten der Strukturen der Kartoffel zu übersteigen.

Zum Schluss folgt ein Exkurs des Mathematikdidaktikers Hans Werner Heymann (1996 S.80) zur Wissenschaftsorientierung. Er will den Mathematikunterricht zu einer für alle Schülerinnen und Schüler verständlichen Angelegenheit machen will und einen Extrakurs für beruflich mathematisch geforderte Interessenten anbieten:

„Wissenschaftsorientierung war eine zentrale und von breiter Zustimmung begleitete Leitformel der Bildungsreform- Ära“ und er zitiert den Deutschen Bildungsrat von 1972: „Die Bedingungen des Lebens in der modernen Gesellschaft erfordern, dass Lehr- und Lernprozesse wissenschaftsorientiert sind“. Laut Wilhelm (1969) „schienen in der modernen und säkularisierten Gesellschaft die Wissenschaften die einzige Instanz zu sein, an denen sich eine entsprechende Systematik würde orientieren können; denn die Wissenschaften repräsentieren das objektivierbare Wissen schlechthin, das der Mensch von der Welt einschließlich seiner selbst gewinnen kann“. Dazu sollten erstens die Schulfächer die Gesamtheit der Wissenschaften widerspiegeln, aber zweitens auch in den Fachcurricula der neueste Stand der korrespondierenden Wissenschaft dargestellt werden. Die „wissen-schaftliche Methode“ schien gleichzeitig die für den modernen Menschen geeignete allgemeine Denkschulung darzustellen. Bedenken gegen die Wissenschaftsorientierung der Schule formuliert Heymann folgendermaßen: „Handeln und Entscheiden im Lebensalltag würde unzumutbaren Beschränkungen unterworfen, wenn dabei nur auf „wissenschaftlich abgesicherte“ Informationen zurückgegriffen werden dürfte. (…) Die erhoffte Eindeutigkeit in der Systematik des Wissens erweist sich als Illusion. Auch löst die Orientierung an „den Wissenschaften“ nicht das Problem des Enzyklopädismus – ganz im Gegenteil: Das selbst von den einschlägigen Experten kaum noch überschaubare, annähernd exponentielle Anwachsen des Wissens in allen Disziplinen, die in vielen Wissenschaften zu verzeichnende intradisziplinäre Konkurrenz unterschiedlicher Paradigmen, darüber hinaus die Geburt neuer

Disziplinen und interdisziplinärer Forschungsgebiete wie Informatik, Kognitions-wissenschaften, Ökologie, - das alles zusammengenommen macht das Problem einer begrün-deten Auswahl wissenschaftlich legimitierter Lehrinhalte nicht leichter, sondern schwerer.

Offenbar kommt man, will man des Enzyklopädismus Herr werden, um so etwas wie ein exemplarisches Prinzip nicht herum, in dem auch Gesichtspunkte außerhalb der jeweils zuständigen Fachwissenschaft zum Tragen kommen. Konkreter: Wenn man entscheidet, den Fachunterricht an grundlegenden oder zentralen Ideen zu orientieren, so sollten diese Ideen nicht in erster Linie von fachimmanenter Bedeutung sein, sondern in ihnen sollte sich die

Im Dokument Von den Alltagsvorstellungen zum globalen Handeln : Plädoyer für einen pädagogischen und politischen Naturwissenschaftsunterricht (Seite 76-93)