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Mathematische Modellierung im Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe: Chemische Kinetik
CHEMKON Pub Date : 2020-09-29 , DOI: 10.1002/ckon.201900053
Thomas Kraska 1
Affiliation  

Der Beobachtung, dass Schülerinnen und Schüler häufig nicht den Beitrag anderer Fächer wie der angewandten Mathematik oder Informatik zur Chemie sehen, kann man versuchen entgegenzuwirken, indem man geeignete mathematische Modellierungen im Chemieunterricht einführt. Dabei kann man sich auf solche Themen fokussieren, die üblicherweise bereits Bestandteil der Lehrpläne sind. Hier wird die Kinetik, ein zentrales Thema der Chemie, im Rahmen der Einführung der nukleophilen Substitution als Beispiel herangezogen. Dies erlaubt es, Bezüge zu Unterrichtsinhalten der Mathematik und Informatik herzustellen. Dazu wird die Kinetik durch quantitative Betrachtungen und Simulationen vertieft. Es werden die Zeitgesetze für die Kinetik erster und zweiter Ordnung mit mathematischen Methoden hergeleitet, die in den heutigen Mathematiklehrplänen typischerweise enthalten sind. Mit Hilfe von zwei quantitativ auswertbaren Modellversuchen können sowohl die Differenzialgleichungen als auch ihre Lösung spielerisch veranschaulicht werden. Diese Modellversuche lassen sich zudem in kompakte Computeralgorithmen umsetzen. Die Schülerinnen und Schüler lernen so die unterschiedlichen Methoden Experiment, Herleitung und Simulation zur Gewinnung chemischer Erkenntnisse kennen.

中文翻译:

体操的数学模型

Der Beobachtung,Schülerinnen和Schülerhäufig女士在北特拉格和安德勒·法赫(Fercher Wie der Angewandten)任职,数学系主任,数学系主任。Dabei kann man sich auf solche Themen fokussieren,死于Bestandteil derLehrpläne罪。Kinetik的高手,Chemie的zentrales,Einführung的nukleophilen的Rahmen的替代品以及Beispiel herangezogen的替代品。死于数学和信息学。达祖·瓦尔德(Dazu)与定量(Kinetik durch)定量研究和模拟。我们的数学和哲学世界是不容置疑的,死于贪婪的迷恋中。希尔费·冯·韦斯特定量研究模型 Diese Modellversuche在“计算机算法研究”中的应用。实验方法,实验和仿真方法的研究。
更新日期:2020-09-29
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