VC 14

Akkurate Simulationen auf der Teilchenebene: Den Chemie- und Biologieunterricht mit Computertechnologie neu belegen
Vortragende/r: Dr. Jurgen Schnitker
Co-Autoren:Wolfgang Kirsch
Institution:Wavefunction
Datum:14. November 2023
Zeit:11:00 - 11:45 Uhr
Raum:NW2
Plätze:noch 33 Plätze frei

Akkurate Simulationen auf der Teilchenebene: Den Chemie- und Biologieunterricht mit Computertechnologie neu belegen

Jurgen Schnitker (1) und Wolfgang Kirsch (2)
(1) Wavefunction, 18401 Von Karman Ave #435, Irvine, California 92612, USA
(2) Landesinstitut für Pädagogik und Medien, Beethovenstraße 26, D-66125 Saarbrücken

Es ist wohl bekannt, dass Lernende bei chemischen Phänomenen große Schwierigkeiten haben, die makroskopischen und symbolischen Ebenen mit der submikroskopischen Teilchenebene zu verbinden. Ein möglicher pädagogischer Ansatzpunkt sind hochwertige wissenschaftliche Simulationen, um den Lernenden ein direktes Bild der Teilchenebene zu vermitteln. In der chemischen und biologischen Forschung werden solche Simulationen heutzutage routinemäßig ausgeführt. Weniger bekannt ist, dass dies auch in jedem Klassenzimmer möglich ist, da selbst die gewöhnlichsten modernen Laptops eine Rechenleistung im Gigahertz-Bereich haben. Der Vortrag wird die weltweit verbreitete Software „Odyssey" vorstellen, die auf Forschungsprogrammen basiert, aber für den Chemie- und Biologieunterricht in SI und SII angepasst ist. Lehrkräfte und Lernende haben somit ein praktisches Werkzeug für die Visualisierung und Manipulation von Proben in Nanometerbereich zur Verfügung. Ein Highlight von Odyssey ist der Molekülbaukasten, der die Konstruktion von anorganischen und organischen Molekülen, von mRNA und DNA, und von Modellen der der Primär- und Sekundärstruktur von Proteinen erlaubt sowie von vollständigen eigenen Simulationsmodellen. Entdeckendes Lernen und forschungsartiges Modellieren in der Teilchenwelt werden damit ermöglicht und es eröffnet sich die Perspektive, wichtige Teile des Chemie- und Biologieunterrichts wirklich neu zu belegen.