Einfluss des Lerninhalts Nanogrößeneffekte auf Teilchen- und Teilchenmodellvorstellungen von Schülerinnen und Schülern

Im klassischen Chemieunterricht werden die Stoffeigenschaften mit Hilfe von Repräsentationen auf der atomaren Ebene erklärt. Demgegenüber werden in der Nanotechnologie Eigenschaften genutzt, die partikelgrößenabhängig sind. Dies bietet die Möglichkeit, veränderbare Stoffeigenschaften in den Basiskonzepten Struktur-Eigenschafts-Beziehung und Stoff-Teilchen-Beziehung auf einem neuen Weg zu diskutieren. Ziel ist es, die Übertragung von Stoffeigenschaften auf die Teilchenebene zu verhindern oder zu verringern. Es wurden zwei Unterrichtssequenzen entwickelt, die sich darin unterscheiden, dass in der Interventionsgruppe partikelgrößenabhängige Eigenschaften erarbeitet werden, in der Kontrollgruppe aber klassisch unterrichtet wird. In beiden Fällen werden im Anschluss die Teilchen- und Teilchenmodellvorstellungen von Oberstufenschülerinnen und -schülern verglichen. Die Schülerinnen und Schüler in der Interventionsgruppe übertragen danach seltener die Stoffeigenschaften auf die Teilchenebene. Die Unterschiede werden aber im Vergleich zur Kontrollgruppe nicht signifikant. Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass die Schülerinnen und Schüler mit den Gesetzmäßigkeiten des Nanogrößeneffekts umgehen können, so dass der Nanogrößeneffekt eine Möglichkeit bietet, die beiden Erklärungsebenen Stoff und Teilchen konsistent miteinander zu verbinden.