Anlässlich des 2. MINT Lehrerkongresses in Berlin habe ich folgenden Vortrag „Das Smartphone im Chemie- und Experimentalunterricht“ von Prof. Dr. Lühken erlebt.
Der Vortrag war unterteilt in verschiedene Bereiche:
- Motivation I
- Photometrie mit dem Flachbildscanner
- Motivation II
- Apps für den Chemieunterricht
- Photometrie mit Smartphone und Webcam – „Ein Taschenexperiment“
- Zusammenfassung
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Photometrie mit dem Flachbildscanner
Für Photometrische Bestimmungen mit Hilfe eines Flachbildscanners sind folgende Materialien bzw. Softwareanwendungen notwendig.
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Apps für den Chemie Unterricht
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AK Minilabor von Kappenberg
Eine der bekanntesten Apps ist das AK Minilabor vom Arbeitskreis Kappenberg. Diese App kann im GooglePlay Store unter folgendem Link heruntergeladen werden.
Es handelt sich hierbei um ein Nachschlagewerk, gleichzeitig sind zahlreiche Übungen vorhanden.
Merck PSE
Diese App bietet Informationen zu den einzelnen Elementen des PSE. Es finden sich ebenso Informationen zur Entdeckung und Anwendung im Alltag.
Diese App kann im GooglePlay Store unter folgendem Link heruntergeladen werden.
Gestis Gefahrstoffdatenbank
Sicherheitsdaten zu den einzelnen Chemikalien und Gefahrstoffen.
Diese App kann im GooglePlay Store unter folgendem Link heruntergeladen werden.
Labfolder
Labfolder mobile App verwaltet Ihre Experimente, sie können Fotos von den Experimenten die Sie durchführen oder Gesprächsnotizen dem Laborexperiment zuordnen. Einzelne Bereiche können freigegeben werden.
Diese App kann im GooglePlay Store unter folgendem Link heruntergeladen werden.
Es gibt natürlich zahlreiche Apps von Schulbuchverlagen.
Photometer
Diese App ist bisher leider nur für das IPad erhältlich.
Diese App kann unter folgendem Link heruntergeladen werden.
Photometrie mit dem Smartphone und Webcam – Ein „Taschenexperiment“
Hierzu wird die App Photometer benötigt. Der genaue Versuchsaufbau ist hier zu sehen:
Dieser Versuch demonstriert nur das Prinzip der Photometrie zur Konzentrationsbestimmung einer Lösung. Eine wissenschaftlich präzise Messung kann dadurch nicht ersetzt werden.
Der Einsatz der Webcam dient dazu, dass die Messwerte an den Laptop übertragen werden und so von den Schülern abgelesen werden können. Das Smartphone, als „Messfühler“ wird über dem Probengefäß befestigt. Ein zweites Smartphone mit entsprechender Lichtquellen App oder eine externe Beleuchtungsquelle werden ebenfalls über dem Probengefäß positioniert.
Bei Photometrischen Konzentrationsbestimmungen ist es üblich eine Eichgerade mit Hilfe einer bekannten Konzentrationsreihe (Kupfer(II)-sulfat Lösung) zu erstellen. Dieses Verfahren wird auch hier durchgeführt. Die so ermittelten Werte werden in einer Excel Tabelle erfasst. Dazu werden die RGB Werte abgelesen und in die Tabelle eingetragen. Es werden Mehrfachbestimmungen durchgeführt und der Mittelwert berechnet.
Die Berechnung der Extinktion erfolgt dann automatisiert in Excel nach folgender Formel:
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Aus den Messergebnissen kann eine sogenannte Eichgerade erstellt werden. Bei einer unbekannten Lösung kann deren Konzentration aus der Eichgeraden bestimmt werden.
Weitere Einsatzmöglichkeiten werden hier vorgestellt:
Wie zu Beginn der Versuchsbeschreibung erwähnt kann diese Art der Messung keine wissenschaftliche Messung ersetzen. Jedoch das Prinzip der Photometrischen Bestimmung lässt sich daraus innerhalb einer Schulstunde sehr gut verdeutlichen.
Ausbauen könnte man diesen Versuch noch dahingehend, dass man im Anschluss an diesen Versuch mit den Schülern mögliche „Fehlerquellen“ diskutiert.
Ausfühlich beschrieben wird dieses Messverfahren in folgendem Artikel:
