19.01.2021 - American Chemical Society (ACS)

Superhelden, Lebensmittel und Apps bringen einen modernen Ansatz zur Erklärung des Periodensystems

Studenten lernen das Periodensystem anhand von Superhelden, Fleisch, Früchten und Nüssen auf anschauliche Weise kennen

Viele Studenten, insbesondere Nicht-Naturwissenschaftler, fürchten sich vor der Chemie. Die erste Lektion in einem Einführungskurs in die Chemie befasst sich typischerweise mit der Interpretation des Periodensystems der Elemente, aber dessen Komplexität kann für Schüler mit wenig oder gar keiner Vorerfahrung überwältigend sein. Jetzt stellen Forscher im ACS Journal of Chemical Education einen innovativen Weg vor, um das Lernen über die Elemente viel zugänglicher zu machen - durch die Verwendung von "Pseudo"-Periodensystemen, die mit Superhelden, Lebensmitteln und Apps gefüllt sind.

Die Organisation und der Aufbau des Periodensystems der Elemente ist eines der grundlegenden Themen, die in den Chemiekursen des ersten Studienjahres gelehrt werden. Viele Studenten halten das Periodensystem jedoch für ein entmutigendes und schwer zu bewältigendes Thema, was Professoren dazu veranlasst, nach neuen Wegen zu suchen, um ihre Studenten einzubinden und die Konzepte leichter zugänglich zu machen. In früheren Studien wurde das Periodensystem in verschiedenen Formaten, wie Kreuzworträtseln und Kartogrammen, präsentiert, um verschiedene Lerntypen anzusprechen. Gregory Watson und seine Kollegen kamen zu dem Schluss, dass es auch hilfreich sein könnte, das Periodensystem mit bekannten Elementen einzuführen. Und anstatt gleich alle Details zu lehren, wollten sich die Forscher zunächst auf einige seiner Schlüsseleigenschaften konzentrieren und dabei eine zeitgemäße, ansprechende und mehrstufige Strategie anwenden.

Das Team präsentierte den Chemiestudenten im ersten Semester eine Reihe von erfundenen oder Pseudo-Periodensystemen mit Objekten, denen sie wahrscheinlich schon einmal begegnet waren, darunter Früchte und Nüsse, Superhelden, iPad-Apps und Fleisch. Die Pseudo-Periodensysteme ersetzten Elemente durch einzelne Gegenstände, um ein oder mehrere Konzepte zu demonstrieren, die zum Verständnis der Trends und des Layouts des echten chemischen Periodensystems erforderlich sind. Zum Beispiel zeigte eine Superhelden-Tabelle Charaktere wie Superman, Wonder Woman und die Grüne Laterne, was Diskussionen in der Klasse darüber anregte, wie die Symbole nach Fähigkeiten, Stärke, Geschlecht und anderen Eigenschaften zu gruppieren sind - so wie die Elemente im echten Periodensystem auf der Grundlage ihrer Ähnlichkeiten angeordnet sind. Über 75 % der Schüler, die mit dieser Strategie unterrichtet wurden, bezeichneten sie als etwas, sehr oder äußerst nützlich. Ein Anstieg der richtigen Antworten zum Thema in den Zwischenprüfungen deutet darauf hin, dass diese Periodensysteme das Verständnis der Studenten verbessert haben. Die Forscher sagen, dass die vertrauten Elemente den Stress reduzieren und den Studenten helfen, ihre Basis des Chemiewissens erfolgreich aufzubauen.

  • Gregory S. Watson*, David W. Green, and Jolanta A. Watson; “Introducing Students to the Periodic Table Using a Descriptive Approach of Superheroes, Meats, and Fruits and Nuts”; Journal of Chemical Education; 2020

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