Die na­tur­wis­sen­schaft­li­che Bil­dung stellt ei­nen be­deut­sa­men Teil der All­ge­mein­bil­dung dar. Kin­der und Ju­gend­li­che er­wer­ben wäh­rend ih­rer Schul­zeit ei­ne na­tur­wis­sen­schaft­li­che Grund­bil­dung, die das Fun­da­ment für ei­ne le­bens­lan­ge Aus­ein­an­der­set­zung mit den Na­tur­wis­sen­schaf­ten und ih­ren ge­sell­schaft­li­chen, tech­ni­schen und ethisch-mo­ra­li­schen Aus­wir­kun­gen dar­stellt. Die­se Grund­bil­dung um­fasst das Er­ken­nen na­tur­wis­sen­schaft­li­cher Fra­ge­stel­lun­gen, das An­wen­den na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Wis­sens so­wie das Ab­schät­zen der Fol­gen men­sch­li­chen Han­delns. Dar­aus er­gibt sich die Mög­lich­keit ei­ner re­flek­tier­ten und ak­ti­ven Teil­ha­be am Le­ben in ei­ner sich ste­tig ver­än­dern­den Welt.

1.1 Bil­dungs­wert des Fa­ches Che­mie

Che­mie ist in un­se­rem Le­ben all­ge­gen­wär­tig: Die bio­lo­gi­schen Funk­tio­nen un­se­res Kör­pers be­ru­hen auf che­mi­schen Re­ak­tio­nen. Wir sind von Stof­fen um­ge­ben, de­ren Nut­zung für uns all­täg­lich und selbst­ver­ständ­lich ist. Zum Ver­ständ­nis un­se­rer Um­welt so­wie der un­be­leb­ten und be­leb­ten Na­tur trägt che­mi­sches Wis­sen maß­geb­lich bei und er­mög­licht so ei­ne be­wuss­te und re­flek­tier­te Le­bens­wei­se.

Die Na­tur­wis­sen­schaft Che­mie un­ter­sucht den Zu­sam­men­hang zwi­schen Auf­bau und Ei­gen­schaf­ten von Stof­fen so­wie die che­mi­schen Re­ak­tio­nen, die zum Ent­ste­hen neu­er Stof­fe mit neu­en Ei­gen­schaf­ten füh­ren. Die Nut­zung die­ser Kennt­nis­se führt zur Ent­wick­lung und Her­stel­lung von Pro­duk­ten, die uns im All­tag be­glei­ten. For­schung und ste­ti­ge In­no­va­ti­on hel­fen, die wirt­schaft­li­chen Grund­la­gen ge­sell­schaft­li­chen Le­bens und den Le­bens­stan­dard je­des Ein­zel­nen zu si­chern und wei­ter zu ent­wi­ckeln. Da­bei hel­fen An­wen­dun­gen che­mi­scher For­schung un­ter an­de­rem bei der Ge­win­nung und Ver­ar­bei­tung von Roh­stof­fen, dem Aus­bau der Mo­bi­li­tät so­wie dem me­di­zi­ni­schen Fort­schritt und der Ge­sund­erhal­tung.

Che­mi­sche For­schung ist stets auch im his­to­ri­schen Kon­text zu be­trach­ten. De­ren Er­geb­nis­se wur­den so­wohl zum Scha­den als auch zum Woh­le der Mensch­heit und der Um­welt ein­ge­setzt. Da­durch er­langt die Che­mie ei­ne ethisch-mo­ra­li­sche Di­men­si­on.

Im Che­mie­un­ter­richt wer­den Auf­bau und Ei­gen­schaf­ten von Stof­fen so­wie che­mi­sche Re­ak­tio­nen un­ter­sucht. Da­bei trägt die Ver­knüp­fung der Denk- und Ar­beits­wei­sen der Na­tur­wis­sen­schaft Che­mie mit in­halt­li­chen Kom­pe­ten­zen zur Aus­bil­dung ei­ner na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Grund­bil­dung bei. Auf die­se Wei­se sind die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­fä­higt, Phä­no­me­ne im All­tag wahr­zu­neh­men, ein­zu­ord­nen und die­se mit dem im Un­ter­richt er­wor­be­nen Wis­sen zu ver­knüp­fen.

Bei­trag des Fa­ches zu den Leit­per­spek­ti­ven

In wel­cher Wei­se das Fach Che­mie ei­nen Bei­trag zu den Leit­per­spek­ti­ven leis­tet, wird im Fol­gen­den dar­ge­stellt:

• Bil­dung für nach­hal­ti­ge Ent­wick­lung (BNE)
  Wich­ti­ges Ziel des Che­mie­un­ter­richts ist es, auf Ba­sis der im Un­ter­richt aus­zu­bil­den­den Kom­pe­ten­zen an der Er­zie­hung zum mün­di­gen Bür­ger mit­zu­wir­ken und zu ver­ant­wor­tungs- und um­welt­be­wuss­tem Han­deln an­zu­re­gen. Da­bei sind so­wohl der res­sour­cen­scho­nen­de Um­gang mit Stof­fen als auch die Nut­zung und Be­reit­stel­lung von Ener­gie zen­tra­le The­men des Che­mie­un­ter­richts. Die Aus­wir­kun­gen men­sch­li­chen Han­delns auf die Um­welt bei der Her­stel­lung, Nut­zung und Ver­wer­tung von Stof­fen so­wie der Be­reit­stel­lung von Ener­gie wer­den kri­tisch im Sin­ne ei­ner Bil­dung für nach­hal­ti­ge Ent­wick­lung re­flek­tiert.
• Prä­ven­ti­on und Ge­sund­heits­för­de­rung (PG)
  Kennt­nis­se über das Ge­fah­ren­po­ten­zi­al von Stof­fen tra­gen zum si­che­ren Um­gang mit die­sen so­wohl im schu­li­schen wie auch au­ßer­schu­li­schen Be­reich bei. Das Wis­sen um die Wir­kung von Stof­fen auf Or­ga­nis­men und Öko­sys­te­me er­öff­net da­mit in­di­vi­du­el­le Hand­lungs­per­spek­ti­ven im Sin­ne der Leit­per­spek­ti­ve Prä­ven­ti­on und Ge­sund­heits­för­de­rung. Die spe­zi­fi­schen Ar­beits­wei­sen des Che­mie­un­ter­richts kön­nen die Selbst­re­gu­la­ti­on, das selbst­stän­di­ge und ko­ope­ra­ti­ve Ler­nen so­wie die Team- und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­fä­hig­keit jun­ger Men­schen im Sin­ne die­ser Leit­per­spek­ti­ve för­dern.
• Be­ruf­li­che Ori­en­tie­rung (BO)
  Durch das fach­prak­ti­sche Ar­bei­ten im Che­mie­un­ter­richt kön­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler In­ter­es­se an der Na­tur­wis­sen­schaft Che­mie ent­wi­ckeln und ge­ge­be­nen­falls ih­re in­di­vi­du­el­len Stär­ken er­ken­nen. Das Nach­voll­zie­hen von Er­kennt­nis­we­gen der Che­mie im Un­ter­richt führt bei den Schü­le­rin­nen und Schü­lern zu ers­ten Vor­stel­lun­gen von ei­nem Be­ruf in der che­mi­schen For­schung. Im Che­mie­un­ter­richt und bei Ex­kur­sio­nen an au­ßer­schu­li­sche Lern­or­te wer­den auch an­wen­dungs­be­zo­ge­ne che­mi­sche Be­rufs­fel­der vor­ge­stellt. Auf die­se Wei­se kann der Che­mie­un­ter­richt ei­nen Bei­trag zur be­ruf­li­chen Ori­en­tie­rung leis­ten.
• Me­di­en­bil­dung (MB)
  Der Che­mie­un­ter­richt er­mög­licht den Ein­blick in den ak­tu­el­len Stand von Wis­sen­schaft und Tech­nik und er­laubt die Be­wer­tung von Aus­sa­gen über na­tur­wis­sen­schaft­li­che Zu­sam­men­hän­ge in Me­di­en. So­wohl bei der Er­ar­bei­tung von fach­li­chen In­hal­ten als auch bei der Prä­sen­ta­ti­on von Ar­beits­er­geb­nis­sen grei­fen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler im Che­mie­un­ter­richt auf die ver­schie­dens­ten Me­di­en zu­rück und üben so den Um­gang mit die­sen. Bei der An­wen­dung von Mess­wert­er­fas­sungs­sys­te­men und Si­mu­la­ti­ons­pro­gram­men er­hal­ten die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ei­nen Ein­blick in che­mi­sche Ar­beits­wei­sen mit di­gi­ta­len Me­di­en.
• Ver­brau­cher­bil­dung (VB)
  Das im Che­mie­un­ter­richt er­lang­te Wis­sen über den Nut­zen und das Ge­fah­ren­po­ten­zi­al von Stof­fen für Mensch und Um­welt so­wie über die Aus­wir­kun­gen der Ge­win­nung und Ver­ar­bei­tung von Stof­fen auf die Na­tur sen­si­bi­li­siert die Schü­le­rin­nen und Schü­ler für ein ver­ant­wor­tungs­vol­les Kon­sum­ver­hal­ten im All­tag. Zu­gleich för­dert fun­dier­tes che­mi­sches Wis­sen die kri­ti­sche Aus­ein­an­der­set­zung mit Aus­sa­gen in Wer­bung, Mar­ke­ting und Pro­dukt­ge­stal­tung und er­mög­licht so ein selbst­be­stimm­tes Ver­brau­cher­ver­hal­ten.

1.2 Kom­pe­ten­zen

Un­se­re Ge­sell­schaft un­ter­liegt ei­nem ra­schen tech­no­lo­gi­schen, so­zia­len und kul­tu­rel­len Wan­del, der das Le­ben al­ler Men­schen be­ein­flusst. Die Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung er­mög­licht es, die Schü­le­rin­nen und Schü­ler auf Ver­än­de­run­gen und zu­künf­ti­ge Fra­ge­stel­lun­gen vor­zu­be­rei­ten, die wir zum Teil heu­te noch nicht ken­nen. Der Bil­dungs­plan für den Che­mie­un­ter­richt zielt da­her auf das Ver­ständ­nis grund­le­gen­der che­mi­scher Kon­zep­te, Mo­del­le und Zu­sam­men­hän­ge. Im Che­mie­un­ter­richt er­wer­ben und ver­tie­fen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler des­halb in­halts­be­zo­ge­ne und pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen. Die­se bau­en spi­ral­cur­ri­cu­lar auf den che­mi­schen As­pek­ten des Fä­cher­ver­bun­des Bio­lo­gie, Na­tur­phä­no­me­ne und Tech­nik (BNT) auf.

Pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

Die pro­zess­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen glie­dern sich in die Teil­be­rei­che:

• Er­kennt­nis­ge­win­nung in der Na­tur­wis­sen­schaft Che­mie

• Kom­mu­ni­ka­ti­on be­züg­lich che­mi­scher Sach­ver­hal­te und Fra­ge­stel­lun­gen

• Be­wer­tung ge­sell­schaft­li­cher und öko­lo­gi­scher Zu­sam­men­hän­ge mit­hil­fe che­mi­schen Fach­wis­sens

Die Be­deu­tung der pro­zess­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen geht über die Gren­zen des Fa­ches Che­mie hin­aus und wirkt in die an­de­ren Na­tur­wis­sen­schaf­ten so­wie in ge­sell­schaft­li­che Be­rei­che hin­ein.

Am En­de der Kurs­stu­fe sind die be­schrie­be­nen pro­zess­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen so weit aus­ge­bil­det, dass die Grund­la­gen für ein er­folg­rei­ches na­tur­wis­sen­schaft­li­ches Stu­di­um ge­legt sind.

In­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

Die in­halts­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen be­ru­hen in der Se­kun­dar­stu­fe I auf den von der Kul­tus­mi­nis­ter­kon­fe­renz (KMK) for­mu­lier­ten Ba­sis­kon­zep­ten für das Fach Che­mie. Sie sind in die bei­den Be­rei­che Stoff – Teil­chen – Struk­tur – Ei­gen­schaf­ten und Che­mi­sche Re­ak­ti­on ge­glie­dert.

Zu den in der Gra­fik dar­ge­stell­ten Teil­be­rei­chen sind Stan­dards for­mu­liert, die über­ge­ord­ne­te Er­geb­nis­se des Ler­nens be­schrei­ben und die Grund­la­ge für die schu­li­schen Cur­ri­cu­la dar­stel­len.

Be­reits im Che­mie­un­ter­richt bis zum En­de der Klas­se 10 wird durch ei­nen nach­hal­ti­gen und an­schluss­fä­hi­gen Kom­pe­ten­z­er­werb die Grund­la­ge für ei­nen er­folg­rei­chen Über­gang in die Kurs­stu­fe ge­legt.

In der Kurs­stu­fe wer­den die bis da­hin er­wor­be­nen in­halts­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen wei­ter­ent­wi­ckelt. Die Glie­de­rung er­folgt hier al­ler­dings nach fach­wis­sen­schaft­li­chen The­men­be­rei­chen, an­hand de­rer die bis­her er­lern­ten che­mi­schen Kon­zep­te, Mo­del­le und Zu­sam­men­hän­ge ver­tieft und er­wei­tert wer­den. In der fol­gen­den Auf­stel­lung sind die The­men­be­rei­che der Kurs­stu­fe Che­mie dar­ge­stellt:

In­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen wer­den im Un­ter­richt ge­mein­sam mit pro­zess­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen er­wor­ben.

1.3 Di­dak­ti­sche Hin­wei­se

Der Un­ter­richt ist the­ma­tisch und me­tho­disch so an­zu­le­gen, dass al­le Schü­le­rin­nen und Schü­ler im Lau­fe des Che­mie­un­ter­richts ge­eig­ne­te Lern­ge­le­gen­hei­ten er­hal­ten, um in­halts- und pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen nach­hal­tig zu er­wer­ben. Da­bei wer­den in ge­eig­ne­ten Un­ter­richts­se­quen­zen aus dem Blick­win­kel des Fa­ches Che­mie Be­zü­ge zu den ent­spre­chen­den Leit­per­spek­ti­ven des Bil­dungs­plans her­ge­stellt. Hier­zu plant die Lehr­kraft ei­nen spi­ral­cur­ri­cu­la­ren Un­ter­richts­gang.

Im Che­mie­un­ter­richt er­folgt der Kom­pe­tenz­auf­bau un­ter fach­sys­te­ma­ti­schen und le­bens­welt­be­zo­ge­nen As­pek­ten und be­zieht die All­tags- und Vor­er­fah­run­gen der ein­zel­nen Schü­le­rin­nen und Schü­ler mit ein. Dies setzt sei­tens der Lehr­kraft die Kennt­nis von Prä­kon­zep­ten ih­rer Ler­nen­den vor­aus. Ein sinn­vol­ler Wech­sel von fra­gen­d-ent­wi­ckeln­dem Un­ter­richt und schü­ler­zen­trier­tem Un­ter­richt mit Ein­zel- und Grup­pen­ar­beit, auf­ga­ben­ge­lei­te­te Schü­ler­ak­ti­vie­rung, Dia­gno­se so­wie Selbst­dia­gno­se und dar­aus re­sul­tie­ren­de dif­fe­ren­zier­te Lern­an­ge­bo­te sind Merk­ma­le des Che­mie­un­ter­richts in he­te­ro­ge­nen Lern­grup­pen. Kom­pe­ten­zen wer­den durch sinn­vol­les Üben und An­wen­den auf neue Kon­tex­te dau­er­haft ge­fes­tigt. Da­bei wird das selbst­stän­di­ge und ko­ope­ra­ti­ve Ler­nen der Schü­le­rin­nen und Schü­ler zu­neh­mend ent­wi­ckelt.

Na­tur­wis­sen­schaft­li­che Denk- und Ar­beits­wei­sen wer­den im Che­mie­un­ter­richt wei­ter­ent­wi­ckelt, ver­tieft und ge­übt. Aus­gangs­punkt hier­für ist die Be­geis­te­rung der Schü­le­rin­nen und Schü­ler für che­mi­sche Phä­no­me­ne und für das selbst­stän­di­ge Ex­pe­ri­men­tie­ren. Da­bei führt das Be­ob­ach­ten von Phä­no­me­nen zu Fra­ge­stel­lun­gen, die mit­hil­fe fach­spe­zi­fi­scher Me­tho­den be­ar­bei­tet und er­klärt wer­den.

Im Che­mie­un­ter­richt wird ei­ne Ex­pe­ri­men­tal­kul­tur ge­pflegt: Auf der Grund­la­ge von Fra­ge­stel­lun­gen wer­den Ex­pe­ri­men­te be­wusst ge­plant, prak­tisch durch­ge­führt und aus­ge­wer­tet. Sie wer­den je nach di­dak­ti­scher Ziel­set­zung und Be­ur­tei­lung ih­res Ge­fähr­dungs­po­ten­zi­als von der Lehr­kraft oder von den Schü­le­rin­nen und Schü­lern durch­ge­führt. Schü­ler­ex­pe­ri­men­te sol­len im Un­ter­richt an­ge­mes­sen be­rück­sich­tigt wer­den, da die­se auch den Team­geist und die Kom­mu­ni­ka­ti­ons­fä­hig­keit för­dern. Die Re­geln des si­che­ren Ex­pe­ri­men­tie­rens und die Vor­schrif­ten im Um­gang mit Ge­fahr­stof­fen wer­den kon­se­quent ein­ge­hal­ten. Die Er­zie­hung zum ver­ant­wor­tungs­vol­len und si­che­ren Um­gang mit Ge­fahr­stof­fen ist ein wich­ti­ges Ziel des Un­ter­richts im Fach Che­mie.

Cha­rak­te­ris­tisch für den Che­mie­un­ter­richt ist das Den­ken auf zwei Ebe­nen – der Stoff- und der Teil­chen­ebe­ne. Die­ses Den­ken wird auf ver­schie­de­nen Abs­trak­ti­ons­ni­veaus im Un­ter­richt ent­wi­ckelt und durch den Ein­satz von Mo­del­len un­ter­stützt. Durch die Ent­wick­lung zu­nächst ein­fa­cher, spä­ter zu­neh­mend abs­trakt wer­den­der Mo­dell­vor­stel­lun­gen kön­nen zu­vor nur phä­no­me­no­lo­gisch be­trach­te­te Sach­ver­hal­te auf der Teil­chen­ebe­ne er­klärt wer­den. Ins­be­son­de­re am Bei­spiel von Atom- und Bin­dungs­mo­del­len ist be­reits bis zum En­de der Klas­se 10 ein ver­tief­tes Ver­ständ­nis vom We­sen na­tur­wis­sen­schaft­li­cher Mo­del­le vor­han­den.

Aus­ge­hend von der All­tags­spra­che und den Vor­kennt­nis­sen ver­wen­den die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zu­neh­mend ei­ne Fach­spra­che mit pas­sen­den Fach­be­grif­fen, die ent­wick­lungs- und ni­ve­au­ge­mäß so an­zu­le­gen ist, dass der Lern­pro­zess ge­för­dert wird. Dies er­folgt in Ab­stim­mung mit al­len na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Fä­chern.

Die In­for­ma­ti­ons­be­schaf­fung mit­tels ver­schie­de­ner ana­lo­ger und di­gi­ta­ler Me­di­en (In­for­ma­ti­on und Wis­sen), so­wie die Dar­stel­lung von Er­geb­nis­sen mit­hil­fe des Com­pu­ters (Pro­duk­ti­on und Prä­sen­ta­ti­on) stär­ken die Me­di­en­kom­pe­tenz und tra­gen zur ei­gen­stän­di­gen Er­schlie­ßung und zur Ver­net­zung des Wis­sens bei. Durch den Be­such au­ßer­schu­li­scher Lern­or­te er­le­ben die Schü­le­rin­nen und Schü­ler die An­wen­dung che­mi­scher Ar­beits­wei­sen und er­hal­ten Per­spek­ti­ven für ih­re be­ruf­li­che Ori­en­tie­rung.

Die bis zur Klas­se 10 ver­an­ker­ten che­mi­schen Kon­zep­te wer­den in der Kurs­stu­fe ver­tieft und durch das Kon­zept des che­mi­schen Gleich­ge­wichts er­wei­tert. Im Che­mie­un­ter­richt der Kurs­stu­fe un­ter­schei­den sich die Ziel­set­zun­gen des Ba­sis­fachs von de­nen des Leis­tungs­fachs.

Im Ba­sis­fach liegt der Schwer­punkt auf der Wei­ter­ent­wick­lung che­mi­schen Über­blicks­wis­sens. In ge­eig­ne­ten Kon­tex­ten wird ge­zeigt, wel­chen Ein­fluss die Che­mie auf das Ver­ständ­nis un­se­rer Le­bens­welt und auf die Lö­sung von Zu­kunfts­fra­gen hat. Hier sind ex­em­pla­risch Ver­tie­fun­gen mög­lich.

Im Leis­tungs­fach wird mit an­spruchs­vol­le­ren ex­pe­ri­men­tel­len Zu­gän­gen, hö­he­ren Abs­trak­ti­ons­ni­veaus der ver­wen­de­ten Mo­del­le und ver­stärk­ter Ma­the­ma­ti­sie­rung ein ver­tief­tes und er­wei­ter­tes Ver­ständ­nis che­mi­scher Zu­sam­men­hän­ge er­reicht. Der zu­neh­men­de Ein­satz von Me­tho­den des ei­gen­stän­di­gen Wis­sens­er­werbs und wis­sen­schafts­pro­pä­deu­ti­sches Vor­ge­hen be­rei­tet die Ler­nen­den in be­son­de­rer Wei­se auf ein na­tur­wis­sen­schaft­li­ches Stu­di­um vor.