GDCh

Aalen-Ostalb
Particle Based Local Delivery a Possibility for Local Delayed Release
Prof. Dr. M. Lindén, Univ. Ulm
8. 4., 17:30 Uhr
Hochschule Aalen, Anton Huber Str. (Burren), Gebäude 2, Raum 023
Berlin
The Evolving Chemistry of Carbenes: Synthesis, Structure, and Reactivity
Prof. G. H. Robinson, Univ. of Wisconsin, Madison/WI, USA
28. 4., 17 Uhr c. t. a)
Cytochrome P450: What a Wonderful Catalyst It is!
Prof. S. Shaik, Hebrew Univ. of Jerusalem
5. 5., 17 Uhr c. t. b)
a) FU Berlin, Inst. für Chemie, Hörsaal, Takustr. 3; b) wie a), jed. altes Chemiegebäude, Hörsaal C243, Str. des 17. Juni 115
Bitterfeld-Wolfen
Erkennung von Anionen mit maß- geschneiderten Container-Molekülen
Prof. Dr. B. Kersting, Univ. Leipzig
22. 4., 14:30 Uhr
Dr. Felgenträger GmbH — Gegenwart und Zukunft
Dr. H. Appl, Dessau-Roßlau
22. 4., 14:30 Uhr
TGZ Bitterfeld-Wolfen, Chemiepark Bitterfeld-Wolfen, Areal A, Andresenstr. 1a
Darmstadt
Lithiumionenbatterien: Material- wissenschaftliche Herausforderungen und Perspektiven
Prof. Dr. H. Ehrenberg, KIT
22. 4., 17 Uhr s. t.
TU Darmstadt, Chem. Ins., Hörsaal A, Raum L2/03—05, Petersenstr. 21
Essen-Duisburg
Symmetrie als Konstruktionsprinzip in der Asymmetrischen Katalyse
Prof. Dr. L. Gade, Univ. Heidelberg
9. 4., 17 Uhr c. t.
Univ. Duisburg-Essen, Standort Essen, Neues Chemie-Gebäude, Raum S07 S00 D07, Universitätsstr. 5
Marl-Recklinghausen
Analytik im Dienste der Archäologie
Dr. M. Prange, Deutsches Bergbau-Museum Bochum
9. 4., 18 Uhr s. t.
Westfälische Hochschule, August-Schmidt-Ring 10, Recklinghausen
Münster
N. N.
Prof. Dr. B. Mizaikoff, Univ. Ulm
7. 4., 17 Uhr c. t.
Exchange-Enhanced Reactivity: A New Theory of Bioinorganic Chemistry
Prof. Dr. S. Shaik, Univ. Jerusalem
14. 4., 17 Uhr c. t.
Die Redoxchemie des Sauerstoffs: Superoxide, Peroxide und Oxide in Brennstoffzellen und Batterien
Prof. Dr. J. Janek, Univ. Gießen
28. 4., 17 Uhr c. t.
Univ. Münster, Chem. Inst., Hörsaal C2, Wilhelm-Klemm-Str. 6
Potsdam
Poly(ionic liquids)s: Innovative Poly electrolytes and Materials Application
Dr. J. Yuan, MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam
28. 4., 16 Uhr s. t.
Die Erkennung von Zuckern in biologischen Systemen — Schlüsselinteraktionen bei Infektion und bei der Entstehung von Krebs
Prof. Dr. B. Meyer, Univ. Hamburg
5. 5., 16 Uhr s. t.
Univ. Potsdam, Komplex II, Haus 25, Raum F/1.01 (Kl. Chemiehörsaal), Golm

Die GDCh vor Ort

Aalen-Ostalb Particle Based Local Delivery a Possibility for Local Delayed Release Prof. Dr. M. Lindén, Univ. Ulm 8. 4., 17:30 Uhr Hochschule Aalen, Anton Huber Str. (Burren), Gebäude 2, Raum 023 Berlin The Evolving Chemistry of Carbenes: Synthesis, Structure, and Reactivity Prof. G. H. Robinson,...

Prof.Dr.

Die Aufmerksamkeit, welche die Wissenschaft braucht, um ihren Platz in der Gesellschaft zu behaupten, müssen vor allem die Wissenschaftler selbst erzeugen. Dazu ist es notwendig, dass Wissenschaftler einen Teil ihrer Ressourcen — vor allem Zeit — investieren und mit Wissenschaftsjournalisten, Medienexperten und Bildungseinrichtungen zusammenarbeiten.
Seit dem Jahr 2006 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den Dialog zwischen Öffentlichkeit und Sonderforschungsbereichen in dafür eingerichteten Teilprojekten für Öffentlichkeitsarbeit (TPÖ). Der DFG geht es um Nachwuchsförderung, Verbesserung der Sichtbarkeit ihrer Forschungsprogramme sowie die Vermittlung von Einblicken in den Arbeitsalltag von Wissenschaftlern.1 Diese Bildungs- und Öffentlichkeitsprojekte werden auch Outreachprojekte genannt.
Ein Beispiel für ein Teilprojekt Öffentlichkeitsarbeit ist die Kooperation zwischen Fachwissenschaften und Fachdidaktik im Sonderforschungsbereich 677 “Funktion durch Schalten” der Universität Kiel [Nachr. Chem. 2011, 59, 817].2 In diesem Sonderforschungsbereich arbeiten mehr als 150 (Nachwuchs-)Wissenschaftler aus Naturwissenschaften, Materialwissenschaften und Medizin an molekularen Schaltern und Maschinen für die Nanowissenschaften.
Seit Mitte 2011 begleiten Forschungsarbeiten am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) den Sonderforschungsbereich fachdidaktisch. Die Maßnahmen richten sich an Schüler und (angehende) Lehrkräfte, aber auch an Eltern und potenzielle Nutzer von Forschungsprodukten. Entsprechend breit ist das Programm: Es reicht von der Entwicklung von Lernmedien wie Experimenten, Apps und Podcasts über deren konzeptionelle Einbettung in Unterricht, Schülerlabore und Lehrerbildung bis hin zu informellen Lerngelegenheiten wie öffentlichen Ausstellungen.


<h2>Die Rolle der Fachdidaktik</h2>
Die Fachdidaktik hat in dem Teilprojekt die Aufgabe, Forschungsergebnisse der Fachwissenschaft einerseits und Erkenntnisse der Lehr-Lern-Forschung andererseits zu vernetzten. Eine Ergebniskontrolle muss dann zeigen, ob es gelingt, beide motivierend und lernförderlich miteinander zu verbinden. Dafür braucht die Fachdidaktik Kompetenzen der empirisch-sozialwissenschaftlichen Forschung ebenso wie naturwissenschaftlich-experimentelle.
Die am Teilprojekt Öffentlichkeitsarbeit beteiligten Wissenschaftler aus der Didaktik in diesem Sonderforschungsbereich gehen die Projektziele in mehreren miteinander verzahnten Schritten an: Sie
· sichten die fachwissenschaftlichen Projekte und Schwerpunkte und wählen sie danach aus, ob sie für die Bildung relevant sein könnten,
· stellen fachliche Grundlagen und Erkenntnisse über Lernvoraussetzungen und Lernschwierigkeiten einander gegenüber, formulieren Lernziele und entwickeln daraus Leitlinien für die experimentellen und konzeptionellen Entwicklungsarbeiten,3
·entwickeln Experimente und andere Lernmedien und fügen sie konzeptionell in Lernumgebungen,
·erproben sie und führen Fallstudien zur Lernwirksamkeit durch,
·optimieren die neuen Lernmedien und machen weitere empirische Untersuchungen.
Die fachdidaktische Grundlage des Projekts und thematische Umsetzungen sind bereits publiziert.4—6)


<h2>Wie die Forschungsinhalte ins Projekt kommen</h2>
Die Fachwissenschaftler im Sonderforschungsbereich untersuchen natürliche und technische molekulare Schaltmechanismen und bauen sie nach. Ziel dieses Forschungsverbunds ist es, molekulare Maschinen zu konstruieren und Anwendungen dafür zu finden.
Für Outreachmaßnahmen eignen sich die Forschungsarbeiten zu molekularen Schaltern nicht immer direkt. Sie sind oft zu komplex, oder die erforderlichen Geräte und Chemikalien sind für Lern- und Kommunikationsprozesse nicht einsetzbar. Daher geht es darum, die Denk- und Arbeitsweisen zu transportieren. Ebenso muss es gelingen, die Bedeutung der Forschung verständlich zu machen und Neugier und Interesse dafür zu wecken. Nach Erkenntnissen der Lehr-Lern-Forschung hilft dabei, fachliche Aspekte mit persönlichen und gesellschaftlichen Themen und Erfahrungen zu verknüpfen.
Das Teilprojekt Öffentlichkeitsarbeit hat drei Schwerpunkte: die Eigenschaften und Besonderheiten der Nanowelt verständlich machen, nutzbare Verfahren und Methoden vorstellen und Neugier auf Produkte wecken.


<h2>Und wie sieht es konkret aus?</h2>
Der Sonderforschungsbereich 677 besteht zurzeit aus 18 Teilprojekten. Die Zahl möglicher Anknüpfungspunkte für die Wissenschaftskommunikation ist fast unüberschaubar. Aus informellen Gesprächen bei Projekttreffen ergab sich die Kooperation zwischen der organischen Chemie und der Chemiedidaktik und daraus ein Bachelorarbeit: Eine Studentin für das Chemielehramt entwarf einen Schülerversuch zum Thema “Photoschaltbarkeit von Oberflächen”. Ziel war es, Schülern einen chemischen Schaltmechanismus und damit verbundene Eigenschaftsänderungen sowie Anwendungen nahe zu bringen, und das möglichst griffig. Der Inhalt musste für Schülerlabor und Schule angemessen, Materialien für den Versuch mussten leicht verfügbar und die erforderlichen Chemikalien unbedenklich sein.
Eine Einschränkung betraf gleich zu Anfang das im Sonderforschungsbereich am häufigsten eingesetzte Schaltermolekül auf Azobenzolbasis:4) Die in der Forschung eingesetzten Azoverbindungen dürfen in der Schule nicht verwendet werden.7) Also nutzen die Versuche Substanzen aus der Klasse der Spiropyrane, mit denen einige Teilprojekte des Sonderforschungsbereichs arbeiten und die fachdidaktisch bereits genutzt werden.10
Mit einfachen Mitteln und in wenigen Minuten können Schüler eine photosensitive Oberfläche herstellen.9 Die Farbschaltung beruht auf der reversiblen Isomerisierung des Spiropyranmoleküls zur Merocyaninform durch UV-Licht und der damit verbundenen Änderung des Dipolmoments.10) Wird dieses Schaltermolekül auf eine berußte Glasoberfläche gebracht und mit einer UV-Lichtquelle geschaltet, so ändert sich der Kontaktwinkel zum Beispiel eines Wassertropfens. Der Ruß dient nicht nur dazu, das Spiropyran auf der Oberfläche zu fixieren, er verstärkt durch seine nanoskopische Rauigkeit auch den Effekt (Abbildung 1).


<h2>Einblick in die Arbeit von Wissenschaftlern</h2>
Der Versuch über die Schaltbarkeit zeigt den Schülern auch Arbeitsweisen der Wissenschaftler. Neben professionellen Kontaktwinkelmessgeräten, die auch die Wissenschaftler im Sonderforschungsbereich einsetzen, verwendet das Kieler Schülerlabor Klick!11) eine einfache Methode, um die Benetzbarkeit der Oberflächen zu untersuchen. Dafür genügen eine Kamera mit Stativ und ein PC mit der Freeware “Imagejay”.12 Die Schüler lernen so nicht nur eine gängige Untersuchungsmethode kennen, sondern erfahren auch etwas über die Reliabilität von Versuchswerten und Einteilung verschiedener Materialien nach ihrer Benetzbarkeit. Die Versuche fangen bei bei natürlichen Proben wie den Blättern der Kapuzinerkresse an und spannen den Bogen unter dem Stichwort Bionik zu technischen Produkten, darunter behandeltes und unbehandeltes Holz, Textilien mit Nanobeschichtungen (etwa wasserabweisende Markisen) und eben photosensitive Oberflächen, welche die Schüler selbst modifizieren.
Die Forscher des Sonderforschungsbereichs sollen im Projekt auch zu Wort kommen, sie haben aber nicht immer die Zeit, bei Versuchen mit den Schülern persönlich dabei zu sein. Daher produzieren Teilnehmer des Projekts Kurzfilme (Podcasts, Abbildung 2).13 Anknüpfend an Forschungsthemen, zum Beispiels aus der Oberflächenfunktionalisierung, stellen (Nachwuchs-)Wissenschaftler ihre Forschung vor. Zudem sind bei Schülerlaborbesuchen oder Ausstellungen Live-Schaltungen zu den SFB-Mitarbeitern in ihre Labore geplant. Ergänzend dient der Ansatz “gläsernes Labor” für Ausstellungen, wenn Nachwuchsforscher beispielsweise während der “Kieler Woche” Auszüge ihrer Arbeit live im Unizelt zeigen oder Schüler im im IPN-Exponeer-Projekt ihre eigene Ausstellung entwerfen.14
Die Wahl des Stoffs und die Drehbücher für die Podcasts verknüpfen zentrale Grundlagen des Sonderforschungsbereichs mit Bildungsprozessen. So zeigen die Podcasts zum einen die Vielfalt der Themen und Arbeitsweisen, greifen zum anderen aber auch Stereotype über Wissenschaft und Wissenschaftler auf. Eines der Ziele ist, Jugendliche zum Hinterfragen eigener Vorstellungen anzuregen. So verbinden Jugendliche Experimente mit typischen Arbeitsweisen von Naturwissenschaftlern, nicht aber gleichermaßen Prozesse des Lesens, kreativen Nachdenkens, Diskutierens und Verteidigens von Ideen.15 Das vielfach gezeichnete Stereotyp des alleine arbeitenden Mannes im weißen Kittel ist nach eigenen Untersuchungen jedoch nicht mehr vorherrschend, Kooperation und Netzwerkbildung halten zumindest die von uns befragten Jugendlichen sehr wohl für bedeutsam.15) Derzeit wird daher in dem Projekt untersucht, wie sich Vorstellungen über Wissenschaftler sowie deren Aufgaben und Tätigkeitsbereiche beispielsweise durch einen Besuch im Schülerlabor ändern.
Stefan Schwarzer, Jahrgang 1981, studierte Chemie in Oldenburg und promovierte dort und an der Monash University in Melbourne, Australien, in anorganischer Chemie. Seit 2010 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel. Er entwickelt theoretische und experimentelle Chemieaufgaben und befasst sich damit, wie ein authentisches Bild von (Nano)Forschung in und außerhalb der Schule zu vermitteln ist. Daniela Ingwersen, Jahrgang 1988, studierte in Kiel Chemie und Kunst im Profil Lehramt an Gymnasien. In ihrer Bachelorarbeit entwickelte sie einen Schulversuch zum Thema “Photoschaltbarkeit funktionalisierter Oberflächen”. Rainer Herges, Jahrgang 1955, ist seit dem Jahr 2001 Professor für organische Chemie an der Universität Kiel. Er studierte Chemie in Saarbrücken und promovierte in München. Nach seiner Zeit als Postdoc bei George A. Olah in Los Angeles habilitierte er sich in Erlangen. Vor seiner Berufung nach Kiel war er Professor in Braunschweig sowie Gastprofessor in Paris und Melbourne. Er ist der Sprecher des Sonderforschungsbereichs “Funktion durch Schalten”. Ilka Parchmann ist seit dem Jahr 2009 Direktorin der Abteilung Didaktik der Chemie am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Professorin für Chemiedidaktik an der Universität Kiel. Sie hat das erste und zweite Staatsexamen für das Lehramt an Gymnasien in Biologie und Chemie abgelegt und sich in Didaktik der Chemie habilitiert. Ihre Hauptarbeitsgebiete sind kontextbasiertes Lernen und Lehren, Kompetenzen, Lehreraus- und Fortbildung sowie schulische und außerschulische Talentförderung.


<h2>QUERGELESEN</h2>
Eine Möglichkeit für Naturwissenschaftler, ihre Grundlagenforschung in der Öffentlichkeit sichtbar zu machen, ist die Zusammenarbeit mit Fachdidaktikern: Sie setzen Forschungsergebnisse für den Chemieunterricht an Schulen um.
Der Sonderforschungsbereich über molekulare Maschinen in Kiel lieferte wissenschaftliche Grundlagen und Ideen für ein Schülerlabor, Versuche und Unterrichtsmedien zu photoschaltbaren Molekülen.
Diese Art der Öffentlichkeitsarbeit fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft bei Sonderforschungsbereichen durch Teilprojekte.


<h2>Transkingdom Sex</h2>
Unter horizontalem Gentransfer (h. G.) fasst man die Prozesse zusammen, bei denen genetisches Material von einem Organismus auf einen anderen übertragen wird … Horizontaler Gentransfer kommt aber auch zwischen Organismen verschiedener Reiche vor (Transkingdom Sex). Austausch zwischen Bakterien und Pflanzen (Agrobacterium-vermittelter Gentransfer) geschieht in der Natur ständig, Plasmidtransfer zwischen Escherichia coli und Hefen wurde im Labor demonstriert. Darüber hinaus zeigen DNA-Sequenzanalysen, dass in vielen Organismen Gene vorkommen, die mit großer Wahrscheinlichkeit in anderen Organismen evolviert und dann transferiert wurden. Mehr zu ungewöhnlichen Stichwörtern in diesen Nachrichten auf S. 436.
<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.roempp.com" target="_blank">www.roempp.com</a></ext-link>



<ul>
<li>
1 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.dfg.de/download/pdf/foerderung/programme/sfb/spektrum_beiheft_sfb_0809.pdf" target="_blank">www.dfg.de/download/pdf/foerderung/programme/sfb/spektrum_beiheft_sfb_0809.pdf</a></ext-link>.
</li>
<li>
2 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.sfb677.uni-kiel.de" target="_blank">www.sfb677.uni-kiel.de</a></ext-link>
</li>
<li>
3 


R. Duit, 
H. Gropengießer, 
U. Kattmann, 
M. Komorek, 
I. Parchmann, 
in <person-group person-group-type="editor">D. Jorde, J. Dillon</person-group>, (Hrsg.): <source>Science Education Research and Practice in Europe: Retrospective and Prospective, 5, 1337. <publisher-name>Sense Publisher</publisher-name>, <publisher-loc>Rotterda</publisher-loc>, 2012.
</li>
<li>
4 

 
S. Schwarzer, 
I. Parchmann, 
<source>Naturwiss. Unterr. Chem. 
(2014), 
25, 
44–<lpage>47.</lpage>
</li>
<li>
5 

 
S. Schwarzer, 
J. Rudnik, 
I. Parchmann, 
<source>Chemkon 
(2013), 
20, 
175–<lpage>181.</lpage>
</li>
<li>
6 

 
S. Schwarzer, 
K. Kremer, 
L. Heepe, 
J. Arnold, 
S. Gorb, 
I. Parchmann, 
<source>Prax. Naturwiss., Chem. Sch. 
(2014), 
64, 
20.
</li>
<li>
7 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="http://www.sichere-schule.de/_docs/pdf/guv-sr_2004.pdf" target="_blank">http://www.sichere-schule.de/_docs/pdf/guv-sr_2004.pdf</a></ext-link>.
</li>
<li>
8 


E. Fischer, 
Y. Hirschberg, 
<source>J. Chem. Soc., 
1952, 
4522–<lpage>4524.</lpage>.
</li>
<li>
9 

D. Ingwersen , Bachelorarbeit, Universität Kiel, 2013.
</li>
<li>
10 

 
K. Krees, 
<source>Prax. Naturwiss., Chem. Sch. 
(2012), 
61, 
18–<lpage>24.</lpage>
</li>
<li>
11 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.forschungs-werkstatt.de" target="_blank">www.forschungs-werkstatt.de</a></ext-link>
</li>
<li>
12 

 
G. Lamour, 
A. Hamroui, 
<source>J. Chem. Educ. 
(2010), 
87, 
1403–<lpage>1407.</lpage>
</li>
<li>
13 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://vimeo.com/user12468684" target="_blank">vimeo.com/user12468684</a></ext-link>
</li>
<li>
14 

<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.exponeer.de" target="_blank">www.exponeer.de</a></ext-link>
</li>
<li>
15 

W. Wentorf, T. Höffler, I. Parchmann, unveröffentlicht.
</li>
</ul>

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