7. Chemie mit Licht – Mission für Studium und Unterricht
Aufgrund der voranstehend ausgeleuchteten Facetten, bleibt die stringente Einbeziehung der Chemie mit Licht (insbesondere mit Sonnenlicht) in den Chemieunterricht und in das Studium des Lehramts Chemie eine vorrangige Mission für die dritte Dekade des 21. Jahrhunderts und darüber hinaus.
Grundsätzlich ist in der Lehre der Chemie eine permanente curriculare Innovation geboten, d. h. die inhaltliche und methodische Anpassung an den jeweils aktuellen Stand in Wissenschaft und Technik sowie an die sozialen und kulturellen Lebensgewohnheiten der jungen Generation. Chemie mit Licht wird in der curricularen Innovationsforschung für den Unterricht erschlossen, indem aus den Bereichen Wissenschaft, Technik, Leben und Umwelt neue Phänomene, Begriffe, Anwendungen etc. extrahiert, aus dem so generierten Wissenspool für die Lehre relevante Inhalte selektiert und unter didaktisch-methodischen Kriterien zu Unterrichtsmaterialien transformiert werden.
Die erschlossenen und noch zu erschließenden Lehr-/Lerninhalte mit Licht verbinden die Basiskonzepte des Chemieunterrichts mit zentralen Kontexten und den assoziierten Pflichtinhalten aus den Lehrplänen für Chemie und die MINT-Fächer. Die Inhalte mit Licht sind besonders unter dem länder- und fächergemeinsamen Desiderat Bildung für nachhaltige Entwicklung BNE für alle Schulfächer von herausragender Relevanz. Allerdings wird Licht in den Lehrplänen als zu betrachtende Energieform (noch!) zu wenig explizit genannt, viel weniger als Wärme und elektrische Energie.
Daher sollten (müssten!) im Lehramtsstudium die wichtigsten konzeptionellen Grundlagen der Photochemie mit den Studierenden in drei Stufen nach dem Top-down-Prinzip erschlossen und didaktisch aufbereitet werden. Dabei werden konzeptionelle Grundlagen aus der Anorganischen, Organischen, Physikalischen und Theoretischen Chemie extrahiert, die unmittelbar an die MO-Theorie und andere Fachinhalte anknüpfen. Daraus werden durch didaktische Reduktion schrittweise Konzepte und Modelle entwickelt, die für das Lehramtsstudium und für den Unterricht in der Sekundarstufe II und in der Sekundarstufe I geeignet sind.
Genau umgekehrt, d. h. nach dem Bottom-up-Prinzip, ist dagegen im Chemieunterricht vorzugehen. Theoretische Konzepte und Modelle müssen aus pädagogischen Gründen jeweils passen auf das Alter und den Bildungsstand der Lernenden zugeschnitten werden.
In der Sekundarstufe I sollten Phänomene mit Lichtbeteiligung in Experimenten untersucht werden. Inhaltlich sind solche Experimente an die Lehrinhalte Farben und Leuchtfarben, Lichtbeteiligung bei chemischen Reaktionen allgemein und speziell bei Reaktionen, an denen die Energieform Licht und der (Luft)Sauerstoff beteiligt sind.
Die modelltheoretische Erklärung mit elektronisch angeregten Zuständen A* sollte erst in der Sekundarstufe II erfolgen. Je nachdem, in welches Inhaltsfeld (Energetik, Elektrochemie, Farbstoffe, Gleichgewichte etc.) Photoprozesse eingebunden werden, werden auch Formeln und/oder andere Modelle eingeführt.
In dem Lehrbuch Chemie mit Licht werden fachliche Hintergründe, didaktische Hinweise und Lehr-Lernmaterialien in Print- und Elektronikformaten angeboten. Digitale Medien zu dem Buch und fortlaufende Ergänzungen dazu werden auf dieser Internetplattform angeboten. Ihre Struktur wird unter Information erläutert.
