Promotion C. Zowada: Chemie, Geographie, Nachhaltigkeit

Chemie, Geographie, Nachhaltigkeit

Zeitraum01.10.2016 – 18.10.2019
LeitungDr. Christian Zowada
KooperationspartnerOzcan Gulacar (University of California, Davis; USA), Leif Mönter (Universität Trier; Deutschland), Vânia Gomes Zuin (Universidade Federal de São Carlos; Brasilien)

In der vorliegenden Arbeit sollen Möglichkeiten für die sinnvolle Einbindung geographischer Perspektiven in den Chemieunterricht zur Stärkung einer Bildung für nachhaltige Entwicklung aufgezeigt werden, indem zunächst theoretische Überlegungen dargestellt werden und im Anschluss eine Interviewstudie mit Lehrkräften beschrieben wird, um dann drei Fallstudien zu den Themen Fracking, Pestiziden und Phosphatrückgewinnung vorzustellen. Die Einbringung nachhaltigkeitsorientierter Themen in den Chemieunterricht ist nach wie vor rar, was angesichts aktueller Trends wie den planetaren Leitplanken, den Sustainable Development Goals oder dem Diskurs um das Anthropozän nötig erscheint. Hierfür eignen sich Socio-Scientific Issue orientierte Ansätze, welche über das Erlernen des rein chemischen Inhalts hinausgehen und in den Fallstudien genutzt wurden.
Um die Perspektive von Lehrkräften bzgl. einer Einbindung der Geographie zu untersuchen, wurde eine Interviewstudie durchgeführt, welche nach eben jener fragt. Die Lehrkräfte äußern sich grundsätzlich positiv, beschränken sich aber überwiegend auf einen physisch-geographischen Anteil. Ein häufig genannter Aspekt ist ein ganzheitlicherer Blick, den Lernende gewinnen könnten, wobei viele Lehrkräfte auch von einer Zeitdruckproblematik sprechen und sich geeignetes Material wünschen.
Die Fallstudien wurden mit partizipativer Aktionsforschung in einem jeweils mehrzyklischen Verfahren entwickelt und durch den Einsatz von Fragebögen evaluiert. Die Fallstudie zum Fracking wurde in Deutschland mittels einer digitalen Lernumgebung umgesetzt und konnte positive Rückmeldungen erzielen. Zusätzlich wurde die Lernumgebung in das Englische übersetzt und in den USA in einem General Chemistry Kurs erprobt. Die Fallstudie zu Pestiziden beinhaltet den Vergleich von Glyphosat mit grünen Pestiziden, welche mit speziell entwickelten Spinnendiagrammen verglichen werden. Unterstützt wird dies durch Video-Vignetten einer brasilianischen, aktiv an alternativen Pestiziden forschenden Chemikerin. Die Rückmeldungen insbesondere zu den Spinnendiagrammen sind positiv und es wird deutlich, dass diese Methode es ermöglicht, über aktuelle Themen im Unterricht komplexitätsreduziert zu diskutieren. Die Fallstudie zur Phosphatrückgewinnung beinhaltet in Deutschland Experimente, bei denen aktuelle Verfahren der Rückgewinnung adaptiert wurden und eine digitale Lernumgebung. Anschließend wurde die Lernumgebung analog zur Fallstudie Fracking in das Englische übersetzt und eingesetzt. Die Rückmeldung zu den in Deutschland eingesetzten Lernumgebung ist lobend und die Experimente wurden positiv wahrgenommen sowie als gut verknüpft mit der Lernumgebung bezeichnet. Die Rückmeldung der Studierenden zu beiden Fallstudien in den USA ist ebenfalls positiv, jedoch wird die Sinnhaftigkeit der Inhalte durch einige Studierende in Frage gestellt, vornehmlich aufgrund fehlender Verbindungen zu einem Test. Die Erprobungen in den USA wurden durch einen Aktionsforschungsansatz gestaltet, welche durch ein entwickeltes Modell beschrieben wird.
Durch diese Arbeit kann aufgezeigt werden, welches Potential die Orientierung des Faches Chemie zu einer gesellschaftlicheren Perspektive beinhaltet, um wohlmöglich ein höheres Interesse zu wecken, aber vielmehr noch, um aufzuzeigen, in welchen vielfältigen Lebensbereichen die Chemie eine Rolle spielt. Obgleich das Fach Geographie genutzt wurde, kann generell festgehalten werden, dass Blicke über den Tellerrand eines Faches gewinnbringend sein können und daher verstärkt genutzt werden sollten.

Publikationen

Buchartikel

Gulacar, O., Zowada, C. & Eilks, I. (2018). Bringing chemistry learning back to life and society. In I. Eilks, S. Markic & B. Ralle: Building bridges across disciplines for transformative education and a sustainable future (S. 49–60). Aachen: Shaker.@inbook{eilkszowadamarkic2018, title={Bringing chemistry learning back to life and society}, author={Ozcan Gulacar and Christian Zowada and Ingo Eilks}, year={2018}, editor={Ingo Eilks and Silvija Markic and Bernd Ralle}, booktitle={Building bridges across disciplines for transformative education and a sustainable future}, location={Aachen}, publisher={Shaker}, pages={49--60} }

Eilks, I., Zowada, C., Siol, A., Huwer, J. et al. (2018). Die Zukunft nachhaltig gestalten helfen - der Beitrag von Schülerlaboren. In LernortLabor: MINT.Nachhaltigkeitsbildung in Schülerlaboren (S. 142–149). Dänischenhagen: LernortLabor.@inbook{eilkssiolzowada2018, title={Die Zukunft nachhaltig gestalten helfen - der Beitrag von Schülerlaboren}, author={Ingo Eilks and Christian Zowada and Antje Siol and Huwer, Johannes and Hempelmann, Rolf}, year={2018}, editor={LernortLabor}, booktitle={MINT.Nachhaltigkeitsbildung in Schülerlaboren}, location={Dänischenhagen}, publisher={LernortLabor}, pages={142--149} }

Zeitschriftenartikel

Zowada, C., Gulacar, O., Siol, A. & Eilks, I. (2020). Phosphorus - A "political" element for transdisciplinary chemistry education. Chemistry Teacher International, 2(1), 1–8.@article{eilkssiolzowada2020, title={Phosphorus - A "political" element for transdisciplinary chemistry education}, author={Christian Zowada and Ozcan Gulacar and Antje Siol and Ingo Eilks}, year={2020}, journal={Chemistry Teacher International}, volume={2}, number={1}, pages={1--8}, doi={10.1515/cti-2018-0020}, url={https://www.degruyter.com/view/journals/cti/2/1/article-20180020.xml} }

Zowada, C., Frerichs, N., Zuin, V. G. & Eilks, I. (2020). Developing a lesson plan on conventional and green pesticides in chemistry education - A project of participatory action research. Chemistry Education Research and Practice, (21), 141–153.@article{belovaeilkszowada2020, title={Developing a lesson plan on conventional and green pesticides in chemistry education - A project of participatory action research}, author={Christian Zowada and Nadja Frerichs and Vania G Zuin and Ingo Eilks}, year={2020}, journal={Chemistry Education Research and Practice}, number={21}, pages={141--153}, doi={10.1039/c9rp00128j} }

Zowada, C., Linkwitz, M., Siol, A. & Eilks, I. (2020). Nachhaltigkeit bewerten im Chemieunterricht. Chemie konkret, 27(8), 365–372.@article{eilkslinkwitzsiolzowada2020, title={Nachhaltigkeit bewerten im Chemieunterricht}, author={Christian Zowada and Michael Linkwitz and Antje Siol and Ingo Eilks}, year={2020}, journal={Chemie konkret}, volume={27}, number={8}, pages={365--372}, doi={10.1002/ckon.201900051} }

Zowada, C., Belova, N. & Eilks, I. (2020). Enhancing education for sustainable development through geographical perspectives in chemistry teaching. International Journal of Science and Mathematics Education, 19, 87–109.@article{belovaeilkszowada2020a, title={Enhancing education for sustainable development through geographical perspectives in chemistry teaching}, author={Christian Zowada and Nadja Belova and Ingo Eilks}, year={2020}, journal={International Journal of Science and Mathematics Education}, volume={19}, pages={87--109}, doi={10.1007/s10763-019-10043-y} }

Zowada, C., Mönter, L. O. & Eilks, I. (2019). Geographische Perspektiven in den Naturwissenschaften?. MNU Journal, 2019/4, 329–334.@article{eilkszowada2019, title={Geographische Perspektiven in den Naturwissenschaften?}, author={Christian Zowada and Mönter, Leif O. and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={MNU Journal, 2019/4}, pages={329--334} }

Zowada, C., Gulacar, O., Siol, A. & Eilks, I. (2019). Phosphor und die Phosphate in der aktuellen Nachhaltigkeitsdiskussion. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, (170), 32–37.@article{eilkssiolzowada2019, title={Phosphor und die Phosphate in der aktuellen Nachhaltigkeitsdiskussion}, author={Zowada, Chrisitan and Gulacar, Ozcan and Antje Siol and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Chemie}, number={170}, pages={32--37} }

Zowada, C., Siol, A., Gulacar, O. & Eilks, I. (2019). Phosphatrückgewinnung - angewandte Umwelttechnik in Schule und Schülerlabor. Chemie konkret, (26), 158–164.@article{eilkssiolzowada2019a, title={Phosphatrückgewinnung - angewandte Umwelttechnik in Schule und Schülerlabor}, author={Christian Zowada and Antje Siol and Ozcan Gulacar and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Chemie konkret}, number={26}, pages={158--164}, doi={10.1002/ckon.201800055} }

Zowada, C., Siol, A., Gulacar, O. & Eilks, I. (2019). Phosphate recovery as a topic for practical and interdisciplinary chemistry learning. Journal of Chemical Education, (96), 2252–2258.@article{eilkssiolzowada2019b, title={Phosphate recovery as a topic for practical and interdisciplinary chemistry learning}, author={Christian Zowada and Antje Siol and Ozcan Gulacar and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Journal of Chemical Education}, number={96}, pages={2252--2258}, doi={0.1021/acs.jchemed.8b01000} }

Zowada, C., Niebert, K. & Eilks, I. (2019). Wenn nicht jetzt wann dann? - Nachhaltigkeit im naturwissenschaftlichen Unterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, 30(172), 2–9.@article{eilkszowada2019a, title={Wenn nicht jetzt wann dann? - Nachhaltigkeit im naturwissenschaftlichen Unterricht}, author={Christian Zowada and Niebert, Kai and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Chemie}, volume={30}, number={172}, pages={2--9} }

Zowada, C., Moenter, L. O. & Eilks, I. (2019). Über das Verhältnis des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu Geographie und Nachhaltigkeit. Transfer Forschung Schule, (5), 116–128.@article{eilkszowada2019b, title={Über das Verhältnis des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu Geographie und Nachhaltigkeit}, author={Christian Zowada and Moenter, Leif. O. and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Transfer Forschung Schule}, number={5}, pages={116--128} }

Zowada, C., Gulacar, O., Siol, A. & Eilks, I. (2019). Phosphorus - From the Sustainable Development Goals Towards Transformative Non-Formal and Formal Education. Daruna, (47), 29–37.@article{eilkssiolzowada2019c, title={Phosphorus - From the Sustainable Development Goals Towards Transformative Non-Formal and Formal Education}, author={Christian Zowada and Gulacar, Ozcan and Antje Siol and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Daruna}, number={47}, pages={29--37} }

Zowada, C., Zuin, V. G., Frerichs, N. & Eilks, I. (2019). Glyphosat und grüne Pestizide - Nachhaltige Chemie und Nachhaltigkeitsbewertung im Chemieunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, 30(172), 38–43.@article{eilksbelovazowada2019, title={Glyphosat und grüne Pestizide - Nachhaltige Chemie und Nachhaltigkeitsbewertung im Chemieunterricht}, author={Christian Zowada and Zuin, Vania Gomes and Frerichs, Nadja and Ingo Eilks}, year={2019}, journal={Naturwissenschaften im Unterricht Chemie}, volume={30}, number={172}, pages={38--43} }

Zowada, C. & Eilks, I. (2018). Fracking: ein kontroverses Thema für den fächerübergreifenden Chemieunterricht multimedial umgesetzt. MNU Journal, 2018(4), 246–252.@article{eilkszowada2018, title={Fracking: ein kontroverses Thema für den fächerübergreifenden Chemieunterricht multimedial umgesetzt}, author={Christian Zowada and Ingo Eilks}, year={2018}, journal={MNU Journal}, volume={2018}, number={4}, pages={246--252} }

Zowada, C., Siol, A., Huwer, J., Hempelmann, R. et al. (2018). Phosphor-Rückgewinnung - angewandte Umwelttechnik im Schülerlabor. LeLa-Magazin, (21), 17–18.@article{eilkssiolzowada2018a, title={Phosphor-Rückgewinnung - angewandte Umwelttechnik im Schülerlabor}, author={Christian Zowada and Antje Siol and Huwer, Johannes and Hempelmann, Rolf and Ingo Eilks}, year={2018}, journal={LeLa-Magazin}, number={21}, pages={17--18} }

Zowada, C., Gulacar, O. & Eilks, I. (2018). Incorporating a web-based hydraulic fracturing module in general chemistry as a socio-scientific issue that engages students. Journal of Chemical Education, (95), 553–559.@article{eilkszowada2018a, title={Incorporating a web-based hydraulic fracturing module in general chemistry as a socio-scientific issue that engages students}, author={Christian Zowada and Ozcan Gulacar and Ingo Eilks}, year={2018}, journal={Journal of Chemical Education}, number={95}, pages={553--559}, doi={10.1021/acs.jchemed.7b00613} }

Zowada, C. & Eilks, I. (2018). Fracking: Pro und Contra? Gesellschaftlich relevante Themen multimedial erkunden. RAABits Naturwissenschaften 28, 1–23.@article{eilkszowada2018b, title={Fracking: Pro und Contra? Gesellschaftlich relevante Themen multimedial erkunden}, author={Christian Zowada and Ingo Eilks}, year={2018}, journal={RAABits Naturwissenschaften 28}, pages={1--23} }

Zowada, C., Gulacar, O. & Eilks, I. (2018). Innovating undergraduate general chemistry by integrating sustainability-related socio-scientific issues. Action Research and Innovation in Science Education, 1(2), 3–8.@article{eilkszowada2018c, title={Innovating undergraduate general chemistry by integrating sustainability-related socio-scientific issues}, author={Christian Zowada and Ozcan Gulacar and Ingo Eilks}, year={2018}, journal={Action Research and Innovation in Science Education}, volume={1}, number={2}, pages={3--8}, doi={10.12973/arise/100433} }