ChemKonPub Date : 2024-08-29DOI: 10.1002/ckon.202400024
Henning Amel, Noah Kahmen, Sascha Hager, Niklas Pauly, Friedrich Koch, Kilian Danke, Ranya Glasauer, Ronja Bergmann, Lukas Hobeck, Markus Röser, Marco Beeken
{"title":"“Plastic recycling in a cotton candy machine” – a maker project for science education","authors":"Henning Amel, Noah Kahmen, Sascha Hager, Niklas Pauly, Friedrich Koch, Kilian Danke, Ranya Glasauer, Ronja Bergmann, Lukas Hobeck, Markus Röser, Marco Beeken","doi":"10.1002/ckon.202400024","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/ckon.202400024","url":null,"abstract":"Trotz engagierter politischer Initiativen sowie Forderungen und Förderungen für eine Kreislaufwirtschaft steigt das jährlich produzierte Volumen an Kunststoffen, während der Anteil im Kreislauf gehaltener Kunststoffe dem Wachstum nur bedingt gerecht wird. Im Rahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung ist die Auseinandersetzung mit Kunststoffen und deren Recycling insbesondere in jungen Teilen der Bevölkerung essentiell, um die Relevanz einer zukunftsweisenden Circular Economy nachvollziehen und weitertragen zu können. Im naturwissenschaftlichen Regelunterricht jedoch werden Recyclingprozesse mitunter aufgrund ihrer Komplexität nur oberflächlich integriert. Im Rahmen des Make@thons „Nachhaltige Textilien“ entwickelte eine Schüler:innengruppe mit dem Kunststoffrecycling in der Zuckerwattemaschine eine niedrigschwellige und kostengünstige Möglichkeit zur Integration dieser Recyclingprozesse in den Unterricht.","PeriodicalId":43673,"journal":{"name":"ChemKon","volume":"19 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2024-08-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"142209156","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
ChemKonPub Date : 2024-08-29DOI: 10.1002/ckon.202400028
Julian Mauch, Isabel Rubner
{"title":"“Catch the CO2” – Carbon dioxide absorption in a school experiment as an example for gas absorption experiments in the classroom","authors":"Julian Mauch, Isabel Rubner","doi":"10.1002/ckon.202400028","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/ckon.202400028","url":null,"abstract":"Die Absorption von Kohlenstoffdioxid (CO<jats:sub>2</jats:sub>) ist aus nachhaltigen Gründen von großer Bedeutung. In diesem Experiment wird der Prozess anschaulich dargestellt, wobei relevante Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Ein neu entwickeltes Messsystem ermöglicht es Schüler:innen, den Absorptionsvorgang von CO<jats:sub>2</jats:sub> aus der Luft eigenständig durchzuführen und quantitativ zu erfassen. Dabei werden Parameter chemischer Reaktionen, wie der Einfluss von Temperatur und Konzentration, untersucht. Durch den Vergleich dieser Faktoren und deren Auswirkungen auf die Reaktionsgeschwindigkeit werden die Einflussfaktoren bei chemischen Gleichgewichtsreaktionen behandelt. Zur präzisen Messung wird ein hochwertiger CO<jats:sub>2</jats:sub>‐Sensor verwendet, dessen Auswerteelektronik als Bausatz selbst angefertigt werden kann. Die Auswertung der Messdaten erfolgt über ein Tabellenkalkulationsprogramm. Dieses Experiment und die Sensorik verdeutlichen das interdisziplinäre Arbeiten zwischen den Fächern Naturwissenschaft und Technik (NwT) sowie Chemie.","PeriodicalId":43673,"journal":{"name":"ChemKon","volume":"42 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2024-08-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"142209154","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
ChemKonPub Date : 2024-08-24DOI: 10.1002/ckon.202480601
Philipp Lanfermann, Christoph Weidmann, Thomas Waitz
{"title":"Titelbild: The Electro-Fenton Reaction in Chemistry Class (CHEMKON 6/2024)","authors":"Philipp Lanfermann, Christoph Weidmann, Thomas Waitz","doi":"10.1002/ckon.202480601","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/ckon.202480601","url":null,"abstract":"<p><b>Titelbild</b> Das Titelbild zeigt eine Reihe von Phänomenen und Nachweisen, die zur Erschließung von Prozessen auf der Teilchen- und Formelebene bei der Elektro-Fenton-Reaktion genutzt werden können. Wie diese didaktisch in einem fragend-entwickelnden Unterrichtsgang eingebunden werden, erläutert der Artikel von Lanfermann et al. ab Seite 226.\u0000 <figure>\u0000 <div><picture>\u0000 <source></source></picture><p></p>\u0000 </div>\u0000 </figure>\u0000 </p>","PeriodicalId":43673,"journal":{"name":"ChemKon","volume":"31 6","pages":"203"},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2024-08-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ckon.202480601","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"142050533","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
ChemKonPub Date : 2024-08-24DOI: 10.1002/ckon.202400044
Prof. Dr. Timm Wilke
{"title":"Schule trifft Forschung","authors":"Prof. Dr. Timm Wilke","doi":"10.1002/ckon.202400044","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/ckon.202400044","url":null,"abstract":"<p>Liebe Leser:innen,</p><p>zurzeit mangelt es wirklich nicht an Herausforderungen, denen wir uns als Gesamtgesellschaft stellen müssen – der Klimawandel, Umweltschäden, eine nachhaltige Transformation der Wirtschaft und Pandemien sind nur ausgewählte Beispiele hierfür. Glücklicherweise werden an Universitäten, Forschungszentren oder Forschungsabteilungen von Unternehmen für diese und viele weiteren Probleme Strategien zur Bewältigung sowie Lösungen und Produkte entwickelt, die uns allen zugutekommen. Ein gutes Beispiel für den konkreten Nutzen von innovativer Forschung ist sicherlich die Entwicklung von mRNA-Impfstoffen, die durch nanoskalige Kapseln („Nanocarrier“) geschützt ihre Wirkung im Körper entfalten können und zahlreiche Krankheitsverläufe abgemildert haben.</p><p>Die Entwicklung der klassischen und mRNA-Impfstoffe mit ihren klinischen Studien hatte neben der medizinischen Wirkung noch einen positiven „Nebeneffekt“: Während im Regelfall die Entwicklung, Prototypisierung und Erprobung von naturwissenschaftlichen oder technischen Innovationen wenig beachtet wird, hat in diesem Fall eine breite Öffentlichkeit daran Anteil genommen und den Prozess intensiv verfolgt. Mit Schaubildern, Animationen und in hohem Detailgrad haben große Medienhäuser die zugrunde liegenden Prinzipien des Wirkmechanismus erläutert und mit Interviews und Reportagen zahlreiche Einblicke in die oftmals fernen „Elfenbeintürme der Wissenschaft“ geboten.</p><p>Für einen spannenden und zukunftsweisenden Chemieunterricht ist es wünschenswert, dass (auch ganz ohne Pandemie) durch die Behandlung von aktuellen Forschungsthemen ein starker Bezug zur Lebenswelt von Schüler:innen hergestellt werden kann. An interessanten Fragestellungen, etwa im Themenfeld Klimawandel, mangelt es nicht: Wie können neue Solarzellen zur Deckung des Strombedarfs beitragen? Können dezentrale Natrium-Ionen-Akkumulatoren Stromüberschüsse und -bedarfe ausgleichen? Sind eFuels wirklich eine sinnvolle und klimaneutrale Alternative? Und, und, und …</p><p>Die didaktische Erschließung solcher innovativer Themenfelder benötigt Zeit und Expertise im Spannungsfeld zwischen Fachdidaktik, Fachwissenschaft und Unterrichtspraxis. Von zentraler Bedeutung für den Erfolg dieses Prozesses ist einerseits die Entwicklung von einfachen, aber aussagekräftigen Experimenten, die mit günstigen, ungefährlichen Chemikalien und Materialien durchgeführt werden können. Hohe Anschaffungskosten wurden hierbei in Studien verständlicherweise als Barriere für den Unterrichtseinsatz identifiziert. Andererseits ist die konsequente Anbindung der Inhalte an die Vorgaben des jeweiligen Kerncurriculums oder Lehrplans wichtig, da Unterrichtszeit grundsätzlich knapp bemessen ist. Wenn es aber gelingt, klassische Inhalte der Schulchemie anhand von modernen, bedeutsamen und attraktiven Kontexten zu vermitteln, profitieren Schüler:innen und Lehrkräfte im Chemieunterricht gleichermaßen. Dieser Herausforderung widmen sich zahlreiche Arbeitsgruppen","PeriodicalId":43673,"journal":{"name":"ChemKon","volume":"31 6","pages":"206"},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2024-08-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ckon.202400044","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"142050554","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
ChemKonPub Date : 2024-08-19DOI: 10.1002/ckon.202400027
Philipp Spitzer, Eva Reichmann, Sebastian Tassoti
{"title":"Acid Mine Drainage: was schmelzender Permafrost mit Schwermetallen in Bergseen zu tun hat\u0000 Acid mine drainage: the link between melting permafrost and heavy metals in mountain lake","authors":"Philipp Spitzer, Eva Reichmann, Sebastian Tassoti","doi":"10.1002/ckon.202400027","DOIUrl":"10.1002/ckon.202400027","url":null,"abstract":"<p>Schmelzender Permafrost und der Rückgang von Gletschereis können zu einer Erhöhung der Schwermetallkonzentration in Gebirgsbächen und Seen führen. Dies ist besonders in Regionen mit sulfidhaltigem Grundgestein wie Pyrit zu beobachten. Durch Acid Mine Drainage (AMD) wird der pH-Wert der Gebirgsbäche gesenkt. Schwermetalle, die unter normalen Bedingungen gebunden sind, werden bei niedrigem pH-Wert löslich und erhöhen die Konzentration an Schwermetallionen im Wasser. Die hier vorgestellten Modellversuche für den Chemieunterricht demonstrieren die geringen Pufferfähigkeiten von Gletscherwasser und die Versauerung durch Pyritoxidation, sowie die dadurch hervorgerufene Freisetzung von Schwermetallen am Beispiel von Kupfer. Die Experimente sind so konzipiert, dass sie im Unterricht leicht eingesetzt werden können. Zusätzlich erfolgt die Einbettung in eine digitale Lernumgebung mit VR-Option, um Lernenden zumindest einen virtuellen Zugang zu Gletscherlandschaften zu ermöglichen.</p>","PeriodicalId":43673,"journal":{"name":"ChemKon","volume":"31 8","pages":"311-314"},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2024-08-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"142209157","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}