Mit einem Koffer voller Experimente können Schülerinnen und Schüler in die Nanowelt reisen. Der Chemiebaukasten ist von Wissenschaftlern um Professor Ulrich Ziener sowie Lehramtsstudierenden der Uni Ulm entwickelt worden. Mit dem Kofferinhalt lassen sich alle Experimente aus dem mitgelieferten Handbuch – vom Lotuseffekt bis zum Reaktionsdurchschreibpapier – in einem üblichen Chemieraum durchführen. Ab sofort können Schulen das Nanotechnologieset bestellen.
Sie stecken in Zahncreme, Solarzellen und sorgen für den berühmten „Lotuseffekt“. Nanopartikel sind für unsere Augen unsichtbare Alleskönner, die bei Verbrauchern aber auch Ängste wecken. Auf eine völlig ungefährliche Reise in die Nanowelt können sich Schülerinnen und Schüler mit dem Chemiekoffer der Uni Ulm begeben. Über mehrere Jahre haben Chemiker um Professor Ulrich Ziener und Lehramtsstudierende den „Baukasten“ in enger Zusammenarbeit mit Schulen zusammengestellt. „Die Wahl fiel auf Nanotechnologie, weil sich viele Schüler für dieses Thema interessieren, es aber nicht auf dem Lehrplan steht“, erklärt Ulrich Ziener, der am Institut für Organische Chemie III zu den winzigen Teilchen forscht.
Von der fünften Klasse bis zum Abschluss
Mit dem Kofferinhalt lassen sich alle Experimente aus dem mitgelieferten Handbuch in einem üblichen Chemieraum durchführen. Zielgruppe sind Kinder und Jugendliche an weiterführenden Schulen von der fünften Klasse bis zum Abschluss, weshalb sich die Versuche im Schwierigkeitsgrad stark unterscheiden.
Die jüngsten Forscher lernen zum Beispiel den Lotuseffekt kennen, indem sie ein speziell beschichtetes, schmutzabweisendes Glas mit einem Glas ohne Nanopartikel vergleichen. Fortgeschrittene Nachwuchsforscher können Flüssigkristalle herstellen, die ihre Farbe bei Druck oder Wärmeeinwirkung ändern und etwa in Flachbildschirmen verwendet werden. Oder sie basteln sich ihr eigenes „Reaktionsdurchschreibpapier“ – bekannt von alten Überweisungsformularen. „Dabei bestreichen die Jugendlichen ein Blatt mit den winzigen Kapseln, legen ein weiteres Blatt darauf und bringen die Kapseln per Stiftdruck zum Platzen“, beschreibt Ulrich Ziener. Den theoretischen Hintergrund dieser alltagsnahen Experimente können Lehrer und Schüler im Handbuch zum Koffer nachlesen.
Vom Pappkoffer zum Baukasten
Von der Idee über einen ersten Pappkoffer bis zum fertigen Chemiebaukasten war es ein weiter Weg. Da die Universität Ulm die Verantwortung für das Produkt trägt, mussten zunächst etliche juristische Fragen geklärt werden. Nach etlichen Tests – unter anderem im Advanced Science Camp für Siebt- und Achtklässler an der Uni Ulm – kann der Koffer nun für 390 Euro netto von Schulen erworben werden. Hersteller ist die Firma Hedinger, ein Spezialist für Lehrmittel. Die Entwicklung des Baukastens wurde übrigens von der Robert Bosch-Stiftung unterstützt. „Von Lehrern, die unsere Experimente bereits durchgeführt haben, erhalten wir positive Rückmeldungen“, sagt Ziener, der den Koffer kontinuierlich weiterentwickeln möchte.
Wie man Kinder und Jugendliche für Chemie begeistert, wissen die Forscher des Instituts für Organische Chemie III aus ihrem eigenen Schülerlabor. Einmal in der Woche können Schulklassen das Labor unter fachkundiger Aufsicht besuchen und sich an kleinen Experimenten versuchen. Dabei wird früher oder später sicher auch der Chemiekoffer zum Einsatz kommen.
(Universität Ulm, 03.02.2015 – AKR)
