Unterrichtsbaustein
Isotop und die Radiocarbonmethode
- Jan Scheidel
- Behörde für Schule und Berufsbildung Hamburg
11. September 2019
Einstieg
Ziele
- Die Schülerinnen und Schüler nutzen Animationen, um die Stabilität unterschiedlicher Isotope zu untersuchen und bekommen eine Definition für Isotope. Die Schülerinnen und Schüler nutzen zwei Erklärvideos zur Radiocarbonmethode, um die Entstehung von radiaktivem Kohlenstoff in der Atmosphäre und die Aufnahme in organischen Lebewesen sichtbar zu machen. Die Schülerinnen und Schüler recherchieren und definieren die Halbwertszeit und reflektieren Nutzen und Grenzen der Radiocarbonmethode.
Fachkompetenzen
- Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Atommodell, um chemische und gesellschaftliche Fragen zu beantworten (Erkenntnisgewinnung). Die Schülerinnen und Schüler erkennen Fragestellungen, die mithilfe chemischer Kenntnisse und Untersuchungen, insbesondere durch chemische Experimente, zu beantworten sind. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und/oder mithilfe von Modellen und Darstellungen. Die Schülerinnen und Schüler wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus.
Kompetenzen in der Digitalen Welt
- 1. Suchen, Verarbeiten & Aufbewahren
- 3. Produzieren & Präsentieren
- 1.2 Auswerten und Bewerten
- 3.2 Weiterverarbeiten und Integrieren
Medienausstattung
- 1x Tablet oder 1x Smartphone oder 1x Laptop pro Partnergruppe (1:2)
Details
Informationen zum Unterrichtsgegenstand
Der Unterrichtsbaustein beschäftigt sich mit den Bestandteilen eines Atomkerns. Der Begriff "Isotope" wird eingeführt und die Stabilität von unterschiedlichen Isotopen untersucht. Im Verlauf der Stunde wird die Altersbestimmung von organischem Material mithilfe der Radiocarbonmethode thematisiert. Die Schülerinnen und Schüler fertigen ein Bild zur Entstehung der radioaktiven Kohlenstoffatome an und den Übergang in lebende Organismen. Die Halbwertszeit wird thematisiert und definiert. Am Ende wird die Methode selbst reflektiert. Dabei werden Grenzen und Ungenauigkeiten diskutiert.
Beschreibung des Unterrichtsbausteins
Der Baustein soll die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzten, ihr Vorwissen über Atommodelle zu aktivieren und im Bereich der Kernfunktion zu vertiefen. Durch eine Animation soll den Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit gegeben werden, spielerisch die Stabilität zu erfassen und den Einfluss der Anzahl von Protonen und Neutronen im Atomkern. Das Wissen über stabile und instabile Atomkerne sollen die Schülerinnen und Schüler anschließend weiter verwenden, um einen gesellschaftlichen Nutzen zu verstehen. Dazu werden zwei unterschiedliche Videos geschaut, die große Überschneidungspunkte, aber auch kleine Unterschiede aufweisen. Mithilfe dieser Videos sollen sie selbst kreativ werden und die Situation auf der Erde und in der Atmosphäre bildlich darstellen. Das soll den Zugang für den Nutzen der Methode öffnen. Nach einer Recherche über Halbwertszeiten und eine graphische Darstellung, sollen die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt werden, die Methode genauer zu betrachten. Die Grenzen und Ungenauigkeiten bei solchen Methoden sollen kritisch hinterfragt und auch die unterschiedlichen fachlichen Diskussionen im Internet betrachtet werden.
Bildungsplanbezug
Bildungsplan Chemie für die gymnasiale Sekundarstufe I, S. 14 ff. Fachinhalte zu lernen macht nur Sinn, wenn dies in konkreten Situationen geschieht und wenn dieses Wissen in geeigneten Handlungsfeldern genutzt werden kann.
Kompetenzbereich "Umgang mit Fachwissen" Modelle nutzen. Chemisches Fachwissen beinhaltet Wissen über Phänomene, Begriffe, Bilder und deren Gültigkeitsbereiche sowie über funktionale Zusammenhänge und Strukturen. Als strukturierter Wissensbestand bildet das Fachwissen die Basis zur Bearbeitung chemischer Probleme und Aufgaben. S. 22 Schülerinnen und Schüler nutzen geeignete Modelle (z.B. Atommodelle), um chemische Fragestellungen zu bearbeiten.
Verbindlicher Unterrichtsinhalt: Stoffumwandlung.
Kompetenzbereich "Umgang mit Fachwissen" Modelle nutzen. Chemisches Fachwissen beinhaltet Wissen über Phänomene, Begriffe, Bilder und deren Gültigkeitsbereiche sowie über funktionale Zusammenhänge und Strukturen. Als strukturierter Wissensbestand bildet das Fachwissen die Basis zur Bearbeitung chemischer Probleme und Aufgaben. S. 22 Schülerinnen und Schüler nutzen geeignete Modelle (z.B. Atommodelle), um chemische Fragestellungen zu bearbeiten.
Verbindlicher Unterrichtsinhalt: Stoffumwandlung.
Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung
Die zwei Videos können zusätzlich kritisch hinterfragt und miteinander verglichen werden.
Am Ende kann die Recherche umfangreicher ausfallen und besonders beim Einsatz in der Oberstufe mit aktuellen Enwicklungen und Meinungen abgeglichen werden. Die CO2 Problematik kann eingebunden werden und die Verbrennung von C14 freien Rohstoffen diskutiert werden. Die Gültigkeit des Verfahrens für die Zukunft kann diskutiert werden.
Am Ende kann die Recherche umfangreicher ausfallen und besonders beim Einsatz in der Oberstufe mit aktuellen Enwicklungen und Meinungen abgeglichen werden. Die CO2 Problematik kann eingebunden werden und die Verbrennung von C14 freien Rohstoffen diskutiert werden. Die Gültigkeit des Verfahrens für die Zukunft kann diskutiert werden.
Hinweise & Links
Hinweise
keine