Didaktik der Chemie Prof. Dr. Timm Wilke (bis 11/23) Forschungsschwerpunkte • Wir erschließen aktuelle Forschungsthemen mit hohem didaktischen Potenzial für Schule, Schülerlabor und die Lehrerbildung. Derzeit widmen wir uns insbesondere den Themenfeldern (Nano-)Medizin und Photokatalyse. • Digitale Werkzeuge und Lehr-Lern-Konzepte: Wir entwickeln und programmieren digitale Werkzeuge mit einem echten Mehrwert für den Unterricht und die Hochschullehre. Zudem konstruieren und evaluieren wir passende Lehr-Lern-Konzepte für den Unterrichtseinsatz. • Forschung im (digital-differenzierten) Schülerlabor: Wir konzipieren, implementieren und evaluieren ein neues Konzept für digital-differenziertes Lernen im Schülerlabor und darüber hinaus (digitalchemlab). Zudem beforschen wir authentische Kontexte zur Interessensgewinnung. Neue Themen und digitale Werkzeuge aus unserer Arbeitsgruppe fließen synergistisch mit in die Entwicklung ein. 74 — FORSCHUNG Der Schwerpunkt unserer Arbeit ist die fachdidaktische Erschließung aktueller Forschungsthemen für Schule und Schülerlabore. Wir entwickeln Unterrichtsangebote zu aktuellen und lebensweltlich relevanten Themengebieten mit kostenfreiem Unterrichtsmaterial (Abb. 1). Gleichzeitig wird durch systematische Angliederung an schulische Kontexte und curriculare Anforderungen die Relevanz dieser Inhalte verdeutlicht. Als strukturgebender Rahmen für unsere Forschungsarbeit verwenden wir das Modell der Fachdidaktischen Transferforschung. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs „CataLight“ (seit 01/21) konnten wir Experimente zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips von nanoskaligen Photosystemen konzipieren (Abb. 1) [1]. Zudem begannen wir mit der Entwicklung von kohlenstoffbasierten Nanopartikeln, die in ungefährlichen Experimenten synthetisiert und als Didaktische Rekonstruktion aktueller Forschungsthemen Photokatalysator für den Abbau organischer Substanzen und die Wasserstoffherstellung genutzt werden können. Im Sonderforschungsbereich „PolyTarget“ (seit 07/21) erschließen wir Inhalte der Nanomedizin für den Chemieunterricht. Es entstanden mehrere Versuchsreihen zur Herstellung und Beladung von Nanocarriern [2], welche auch in andere Lernformate eingebettet wurden [6]. Seit November 2022 wird untersucht, wie sich medizinische, alltagsnahe Inhalte mit Modellexperimenten für das Lernen chemischer Phänomene umsetzen lassen. [1] Petersen, M., Nau, R. E. P., Pannwitz, A., & Wilke, T. (2023). Weniger ist mehr: ein leistungsfähiger Photoreaktor auf der Nanometer-Skala. CHEMKON, 30(6), 260–266. https://doi.org/10.1002/ckon.202300018 [2] A. Fruntke, M. Behnke, L. M. Stafast, T. Träder, E. Dietel, A. Vollrath, C. Weber, U. S. Schubert, T. Wilke: "Targeted drug delivery: Synthesis of smart nanocarriers for school chemistry education"; J. Chem. Educ. 2023, 100 (2), 751-759. DOI: 10.1021/acs.jchemed.2c00422 Abb. 1. Isolation von nanoskaligen Photoreaktoren. Foto: Malte Petersen Abb. 2. Lehrkräfte mit kostenfreien „Nano-Koffern“ nach einer Fortbildung. Foto: Elisabeth Dietel
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