5. Chemie mit Licht – in Schülerlaboren, Projektkursen und bei Jugend Forscht

Die Chemie-Labothek ist eine Abteilung der Bergischen Science Labs an der Universität Wuppertal. Es gibt die Chemie-Labothek seit dem Jahr 2000 – damals wurde sie in Duisbusrg als Kooperationsprojekt zwischen der Chemiedidaktik und Schulen aus der Region gegründet. Dieses Konzept des Schülerlabors hat sich bewährt, die Inhalte werden fortlaufend aktualisiert. In der Chemie-Labothek Wuppertal werden Experimente und theoretischen Konzepte mit photochemischen Inhalten und Kontexten vermittelt, die an konkrete Unterrichtsinhalte anknüpfen. Die Themen eignen sich für Oberstufenkurse, die in der Labothek lehrplanpflichtige Inhalte aus ihrem Unterricht, z. B. Stoffkreisläue, Redoxreaktionen, Elektrochemie, Energetik, Kunststoffe, Farbstoffe, Umweltchemie und nanostrukturierte Materialien neue Materialien anwenden, erweitern und vertiefen (vgl. erstes Bild unten). Die Kurse werden bei den Labothek-Besuchen von ihrer Lehrkraft begleitet, die sich währen der Experimentier- und Auswertungsphasen weitestgehend im Hintergrund hält. Die Gruppen aus je zwei bis vier Schülerinnen und Schülern werden von Sudierenden des Lehramts betreut, die vorher von Dozenten und Promovierenden aus der Chemiedidaktik in die Grundlagen der Photochemie eingeführt und didaktisch-methodisch für das Coaching der Schülergruppen trainiert wurden. Es wird in der Regel ca. zwei Stunden experimentiert. Danach werden die Ergebnisse in Gruppen und mithilfe der digitaler Medien (Arbeitsblätter, Modellanimationen, Videos etc.) ausgewertet. Im Plenum referiert jede Gruppe unter Verwendung von Laptop und Beamer über ihre Ergebnisse und Erkenntnisse. Offen gebliebene und neu auftretende Fragen werden unter Beteiligung aller, einschließlich der Lehrkraft, diskutiert.

Bereits seit den 1980-er Jahren werden in Projektkursen und bei dem Wettbewerb Jugend forscht photochemische Themen erfolgreich bearbeitet. Einige der Experimente aus den Anfängen der Photochemie in Projektkursen und ausgezeichnete Jugend forscht Arbeiten haben den Einzug in die Chemie-Labothek geschafft. Dazu gehören beispielsweise die Experimente rund um das Ozon, der photochemischen Abbau von Blattpigmenten, die Fluoreszenz und Phosphoreszenz sowie die Photokatalyse mit Titandioxid. Die prämierten Jugend forscht Projekte aus jüngerer Zeit nach 2015 sind oft Weiterentwicklungen der „alten“ Experimente, aber auch ganz neue Experimente, beispielsweise mit organischen Leuchtdioden, photovoltaischen Zellen und molekularen Schaltern (vgl. zweites Bild oben).