Projekte

 

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KOLLEG DIDAKTIK:DIGITAL

Forschendes Experimentieren durch den Einsatz von iPads im Lehr-Lern-Schülerlabor 

Laufzeit:  06.2015 bis 12.2017

Projekthomepage

Projektleitung: Dr. Johannes Huwer

Im Rahmen des Kolleg Didaktik:digital wird gemeinsam mit Experten verstärkt der Frage nachgegangen, wie ein sinnvoller Einsatz digitaler Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht aussehen kann. Mit dem Projekt verknüpft die Joachim Herz Stiftung bestehende Aktivitäten zur besseren Implementierung digitaler Medien in der Lehramtsausbildung und schafft Anreize zur Neu- bzw. Weiterentwicklung von entsprechenden Lehr- und Lernmodulen insbesondere in den Studiengängen zur Lehramtsausbildung in Biologie, Chemie und Physik. Dazu bringt die Stiftung erfahrene Professorinnen und Professoren der Naturwissenschaftsdidaktiken und Nachwuchskräfte dieser Disziplinen in den gegenseitigen Erfahrungsaustausch, zur gemeinsamen bundesweiten Verbreitung der Unterrichtskonzepte sowie deren Weiterentwicklung. 


 

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Lehrerbildung für den Chemieunterricht 4.0 – Augmented Chemistry Education

Laufzeit:  01.2017 bis 12.2019

Projektleitung: Dr. Johannes Huwer

 

Im Zuge des Projektes sind insbesondere folgende Ziele erreicht werden:

Im Zuge des Projektes sollen zwei wesentliche Ziele erreicht werden: Die Erstellung von modularen Buchkapiteln eines Multitouch Learning Books für den „Chemieunterricht 4.0“ mit Schwerpunkt auf technisch-wissenschaftlichen und gesellschaftlich relevanten Aspekten der Chemie.

Für die didaktische Lehre wird eine Lernwerkstatt des NanoBioLabs "Genius Lounge" errichtet und in der didaktischen Lehre implementiert. Schwerpunkt bilden hierbei die in der Qualitätsoffensive Lehrerbildung entwickelten Bausteine "Individualsierung im Chemieunterricht und Schülerlabor". 

 

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Phosphorrückgewinnung - Angewandte Umwelttechnik im Schülerlabor

Laufzeit:  01.2017 bis 12.2018

Projekthomepage

Projektleitung: Dr. Johannes Huwer

Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Implementierung von Schülerinformations- und Schülerexperimentierangeboten zum Thema der Phosphatrückgewinnung in Kooperation mit dem Institut für Didaktik der Naturwissenschaften an der Universität Bremen mit dem Schülerlabor FreiEx. Alleinstellungsmerkmal dieses Angebotes ist es, als aktuelle Fragestellung aus der angewandten Umwelttechnik die Phosphor-Rückgewinnung sowohl Schülerinnen und Schülern (SuS) der Jahrgänge 9 bis 13 als auch Lehramtsstudierenden, Referendaren und Lehrkräften der naturwissenschaftlichen Fachrichtungen sowie CTA/Chemie-laboranten in Ausbildung und Beruf in der Ver- und Entsorgungssparte nahe zu bringen.

 

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Chemie, Umwelt, Nachhaltigkeit: Schülerlaborangebote unter besonderer Berücksichtigung von Kindern und Jugendlichen mit problematischen Bildungsbiografien

Laufzeit:  01.01.2015 bis 31.12.2018
www.chemiedidaktik.uni-bremen.de/cunlab

Projektleitung: Dr. Johannes Huwer / Prof. Rolf Hempelmann

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Implementation von neuen Schülerlaborangeboten. Diese Angebote haben eine Ausrichtung an chemisch-technischen Themen mit Umwelt- oder Nachhaltigkeitsbezug und richten sich sowohl an Schulen wie auch an außerschulische Bildungsträger.

Alleinstellungsmerkmal dieser Angebote ist, dass sie speziell auch auf Lernende mit benachteiligten Bildungsbiografien abzielen. Kulturelle Unterschiede und sprachliche Defizite bei Schülerinnen und Schülern mit Migrationshintergrund und aus schwierigen sozialen Verhältnissen werden berücksichtigt. Hierzu werden insgesamt sechs Lernangebote für den Bereich der gesamten Sekundarstufe I entwickelt, die den kognitiven, sprachlichen, aber ebenso kulturellen Voraussetzungen auch dieser in ihrer Bildungsbiographie benachteiligten Jugendlichen gerecht werden.

Die Schülerlaborangebote werden am Standort Bremen entwickelt. Danach werden sie zunächst für die drei Kooperationsstandorte Saarbrücken, Karlsruhe und Nürnberg adaptiert.

Für eine langfristige Perspektive werden die Bildungsangebote schließlich hier und in weiteren Schülerlabioren implementiert, mit zusammen mindestens 100 Lerngruppen durchgeführt und langfristig über den Förderzeitraum hinaus angeboten. Parallel zur Implementation werden die Bildungs-angebote sukzessive auch in die Lehramtsaus-bildung in den Fächern Naturwissenschaften und Chemie an den beteiligten Hochschulen integriert und über Lehrerfortbildungen, u.a. durch die beteiligten Chemielehrerfortbildungszentren, verbreitet.

 

 

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Ionische Flüssigkeiten im Schülerlabor

Laufzeit: 01.01.2015 bis 31.12.2018

Projektleitung: Prof. Rolf Hempelmann

Ionische Flüssigkeiten (Ionic Liquids, ILs) sind aufgrund ihrer einzigartigen, gezielt einstellbaren Eigenschaften („tunable solvents“ bzw. „designer solvents“) in den Fokus der aktuellen Forschung gerückt, wobei beachtliche Ergebnisse erzielt werden konnten. Sie dienen als neuartiges Lösemittel bzw. Reaktionsmedium für eine Vielzahl an Komponenten, worunter auch viele natürlich vorkommende, nachwachsende Verbindungen sind, die in konventionellen Lösemitteln nicht löslich und damit nur schwer nutzbar zu machen sind. Ionische Flüssigkeiten ermöglichen effektivere Varianten etablierter Reaktionen aus der Organischen Chemie, sowohl im Labor- als auch im Industriemaßstab, sowie neuartige Reaktionen in Mehrphasensystemen. Durch die komplexbildenden Eigenschaften der ILs finden sie Anwendung bei chemisch sehr bedeutenden homogenkatalytischen Reaktionen sowie zur Rückgewinnung von seltenen, aber technisch sehr bedeutenden Edelmetallen vor allem aus anthropogenen Lagerstätten („urban mining“), wie beispielsweise Platin, Palladium oder Gold. Ferner besitzen sie aufgrund ihres großen elektrochemischen Fensters interessante elektrochemische Anwendungen in Superkondensatoren, Batterien, Brennstoffzellen und in fotoelektrochemischen Zellen. Zu den bemerkenswerten Eigenschaften der ILs zählt, neben den Löse- und Komplexbildungseigenschaften, die hohe thermische Stabilität, chemische Inertheit und ein vernachlässigbar geringer Dampfdruck, was sie zu idealen Lösemittel macht. Durch diese Eigenschaften könnten die ILs potentiell flüchtige organische Lösungsmittel (volatile organic compounds, VOCs) gezielt ersetzen und so zu einer sicheren und umweltfreundlicheren Chemie und Prozessführung beitragen: bestimmte ILs entsprechen weitgehend den Prinzipien der Grünen Chemie. Unter Einsatz solcher ILs sollen im Schülerlabore Experimente zu den Themen Energierelevante Elektrochemie, Nachwachsende Rohstoffe, Katalyse und „Urban Mining“ entwickelt werden. Schülerlabore sind in besonderem Maße dazu geeignet, Konzepte der naturwissenschaftlich-technischen Umweltbildung (NTU) über Jugendliche als Multiplikatoren in die breite Bevölkerung zu tragen.

 

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Nachhaltigkeit und Chemie im Schülerlabor

Laufzeit: 01.06.2011 bis 30.09.2014
www.nachhaltigkeit-schülerlabor.de
 

Projektleitung:  Prof. Rolf Hempelmann

 

prämiert mit dem

UN-Dekade Preis

2014

 
Aktuell werden die Begriffe Nachhaltigkeit und nachhaltige Entwicklung in den Medien vermehrt diskutiert, ohne eine explizite Definition zu nennen. Eine Definition der UN ist:
„Nachhaltige Entwicklung ist eine Entwicklung, die die Bedürfnisse der heutigen Generation befriedigt, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen und ihren Lebensstil zu wählen.“
Eine Integration dieses Aspektes in den Unterricht,  auch in den Chemieunterricht, befähigt die Schülerinnen und Schüler adäquate Entscheidungen zu treffen und ihr eigenes Handeln sowie neue Produkte und Technologien kritisch zu bewerten.  Auch die Bildungs- und Rahmenpläne fordern eine solche Auseinandersetzung mehr und mehr.
Im Zuge des Projekts wird ein experimentellen Angebot zur Nachhaltigen Chemie | Chemie mit nachwachsenden Rohstoffen im Sinne von „Forschendem Lernen und offenem Experimentieren“ zum Einsatz in Schülerlaboren, aber auch in Schulen, entwickelt.

Die Entwicklung des experimentellen Angebots findet in Kooperation mit dem FreiEx Schülerlabor der Universität Bremen statt.

NanoBioLab: Entwicklung von Schülerexperimenten zur Nachhaltigen Chemie vorwiegend aus den Bereichen Physikalische Chemie und Elektrochemie mit besonderer Berücksichtigung der Energienachhaltigkeit, aber auch aus dem Bereich Ionische Flüssigkeiten.

FreiEx: Entwicklung von „Speed“-Synthesen auf der Basis des „Nachhaltigen Organischen Praktikums“ (NOP), vorwiegend aus den Bereichen der Umweltverfahrenstechnik unter Berücksich-tigung der Umweltverträglichkeit und Risikominimierung.

 

Kontakt

Heike Luxenburger-Becker
 donnerstags:
 Tel: 0681-302-64866
 E-Mail

Dr. Johannes Huwer
 Tel: 0681-302-71235
 E-Mail


 

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SS 17 

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