Chemie als Schulfach

„Chemie ist, wenn es stinkt und kracht.“ Diese Charakterisierung ist wahrscheinlich so alt wie das Schulfach Chemie selbst. Es ist ja etwas Wahres dran. Spektakuläre, mitunter laute oder geruchsintensive Experimente gehören selbstverständlich zum besonderen Reiz des Fachs. In erster Linie geht es bei der Chemie aber um naturwissenschaftliche Erkenntnis, nämlich darum, den stofflichen Aspekt der uns umgebenden Natur begreiflich zu machen. Wir sind überall von Stoffen umgeben, und die Chemie erklärt uns die Eigenschaften dieser Stoffe. Von besonderem Interesse sind die Stoffumwandlungen, bei denen „wie von Zauberhand“ Stoffe scheinbar verschwinden oder völlig andersartige Stoffe entstehen. Aus dem Studium derartiger chemischer Reaktionen leitet die Chemie Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten ab, die im Naturgeschehen allgemeingültig sind. Die Chemie leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Allgemeinbildung. Weiterhin sind solide Chemiekenntnisse eine unabdingbare Voraussetzung für ein ganzes Spektrum von Ausbildungs- und Studiengängen, beispielsweise im medizinischen Bereich.

„Da ist Chemie drin.“ Mit diesem Satz wird gelegentlich vor bestimmten Lebensmitteln oder sonstigen Konsumgütern gewarnt. Die „Chemie“ ist dabei negativ besetzt; gemeint ist etwas Giftiges oder sonstwie Schädliches, zum Beispiel künstliche Zusatzstoffe. Doch abgesehen von der sprachlichen Ungenauigkeit – ein Lebensmittel kann keine Naturwissenschaft enthalten – ist auch die landläufige Polarisierung „Chemie – künstlich - negativ“ versus „Biologie – natürlich – positiv“ bei genauerer Betrachtung nicht aufrecht zu erhalten. Denn alle Lebewesen einschließlich uns selbst bestehen ebenfalls aus Stoffen. Sie nehmen ständig Stoffe aus ihrer Umgebung auf, verändern diese, um ihre Körpersubstanz aufzubauen oder um Energie für ihre Lebensprozesse zugewinnen, und geben andere Stoffe an die Umgebung ab. Selbst das kleinste Bakterium ist in diesem Sinn ein praktizierender Chemiker. Die Vorstellung, dass das Natürliche gut und harmlos, das Künstliche dagegen schlecht und gefährlich sei, ist aber auch aus anderen Gründen irreführend und in einer Industriegesellschaft geradezu absurd. Die Mehrzahl der Krankheitsepidemien und sonstiger Katastrophen hat nach wie vor natürliche Ursachen, und auf die Möglichkeit, beispielsweise mit „chemisch erzeugten“ Medikamenten gegenzusteuern, will im Bedarfsfall wohl kaum einer verzichten.

Im Grunde genommen ist es nicht möglich, die Dinge dieser Welt in biologische, chemische, physikalische oder sonstige einzuteilen. Die Naturwissenschaften unterscheiden sich lediglich im Blickwinkel und in der Herangehensweise an diese Dinge. Die Herangehensweise der Chemie ist ein Wechselspiel aus der Erstellung theoretischer Konzepte und deren experimenteller Überprüfung. Das bedeutet für den Unterricht, dass er sowohl intellektuelle Herausforderungen als auch die Gelegenheiten zum praktischen Arbeiten bietet, ein abwechslungsreiches Fach für Hand und Verstand. Es ergeben sich immer differenziertere Modellvorstellungen vom Aufbau der Stoffe und ein vertieftes Verständnis von dessen Zusammenhang mit den Eigenschaften der Stoffe. Aufgrund dieses Verständnisses ist es möglich, Stoffe gezielt abzuwandeln und neue Stoffe zu erzeugen. Diese „Kunststoffe“ haben unsere Welt nachhaltig verändert. Dass dieser Fortschritt nicht einseitig positiv, sondern unterstützt durch Sachkenntnis durchaus in seiner Ambivalenz betrachtet wird, gehört ebenfalls zum Chemieunterricht.

Insbesondere im Oberstufenunterricht wird die qualitative Betrachtungsweise („Was passiert?“) durch quantitative Methoden („In welchem Ausmaß?“) ergänzt. Dies führt zu universellen Konzepten wie zum Beispiel dem des chemischen Gleichgewichts. Die quantitative Beschreibung von Gesetzmäßigkeiten ermöglicht die Entdeckung von gemeinsamen Prinzipien auf noch höheren Abstraktionsebenen, zum Beispiel die mathematisch analoge Form der betreffenden Gleichungen für unterschiedliche Reaktionstypen wie Säure-Base-Reaktionen und Redoxreaktionen. Doch auch im Oberstufenunterricht geht es nicht nur um theoretische Konzepte, sondern vor allem um alltagsbedeutsame Fragestellungen im Zusammenhang mit Klimawandel, Energiewende, Nachhaltigkeitsdiskussion und anderem mehr.

Bei uns stimmt die Chemie!

Die KGS Kirchberg ist als MINT-freundliche Schule anerkannt. Die Schule ist also in Mathematik, Informatik, den Naturwissen-schaften und in Technik besonders gut aufgestellt. Schon als Fünftklässler fahren die Forscherklassen an die Universität Mainz, um im dortigen NatLab unter fachkundiger Anleitung chemische Experimente durchzuführen, die über die schulischen Möglichkeiten hinausgehen. Im 6. Jahrgang nehmen die Forscher-klassen gruppenweise am Wettbewerb „Schüler experimentieren“ teil. Hierbei können auch altersgemäße chemische Untersuchungen in Frage kommen. In der Mittelstufe wird das Fach Chemie in den Jahrgängen 8 - 10 an der Realschule plus mit insgesamt 5 Wochenstunden, am Gymnasium mit 6 Wochen-stunden unterrichtet. In der Oberstufe schließlich kann Chemie als dreistündiger Grundkurs oder als fünfstündiger Leistungskurs belegt werden. Der Unterricht findet in einem modernen Fachraum statt, der optimale Möglichkeiten zum Medieneinsatz und zum gruppenweisen Experimentieren bietet.