1/981/98
Nicht alle kennen ihn, unseren Kollegen im Kloster Disentis - alle die ihn kennen, schätzen sich glücklich. Am 12. März 1998 feiert er seinen 80. Geburtstag in voller geistiger Frische und nur wenig verlangsamt durch die Pumpe, wie er sie als Biologe fachtechnisch selber nennt, die natürlich auch nicht mehr ganz das ist, was sie in seinen aktiven Bergsteigertagen war.
"Das Leben ist nur nach vorwärts interessant" (Teilhard de Chardin). So lautete sein "Tagesbefehl" zu seinem 70. Geburtstag - so ist es geblieben. Vor 10 Jahren hat er mir geschrieben: "Mit 70 hat man nur noch das aktive Wahlrecht - gut so." Wesentlich ist das Wort aktiv - das ist er geblieben.
Fangen wir kurz am Anfang an. Pater Ansgar wuchs in Feuerthalen gegenüber Schaffhausen auf, und in der Stadt über dem Rhein drüben besuchte er die Kantonsschule. Nach der RS trat er ins Kloster Disentis ein und wurde als junger Mönch bald zum Schuldienst an der Klosterschule zugezogen. Vom Abt wurde er an die Universität Freiburg geschickt, "um etwas Chemie und Physik zu studieren". Mit genauen Messungen und der Dissertation über "Die Strömungsverhältnisse in einem Krümmer mit kleinem Krümmungsradius" erwarb er den Doktor der Naturwisschenschaften. Er kehrte ins Kloster und an die Klosterschule Disentis zurück und unterrichtete während 40 Jahren Chemie und Biologie. Daneben übte er das Amt des Chorleiters, Kapellmeisters und Musikdirektors im Kloster aus, bis er dann mit 52 Rektor der Klosterschule wurde und diese während 15 Jahren durch alle Wirbel und Stürme zum Neubau, zur Koedukation und zur bündnerischen Kantonsschule führte, als Rektor des Wandels, aber auch der Konstanz, verpflichtet dem benediktinischen Geist und einer humanistischen Haltung.
Schon in seiner aktiven Lehrerzeit hatte Pater Ansgar ein besonderes Verhältnis zu "seinem" Naturalienkabinett. Durch den Umbau einer Kirche mit Zwischenböden konnte im Kloster ein Museum eingerichtet werden, das auf einem Stockwerk Pater Ansgar's Naturmuseum aufnahm. Nach intensiver "Destillation" des Naturalienkabinetts hat er sein Museum weitgehend eigenhändig gestaltet und eingerichtet. Besonders bemerkenswert ist das Kristallkabinett, das er selber zusammengetragen und dessen Kristalle und Steine er zum Teil höchstpersönlich aus Klüften und von Wänden heruntergebracht hat.
Am 70. Geburtstag wurden Pater Ansgar Kontaktfreude und Hilfsbereitschaft attestiert. Beides führte ihn in eine lustige Situation. Die Zürcher Frauenzunft "Gesellschaft zu Fraumünster" suchte ihr Wappentier, einen Hirsch - und fand ihn in Pater Ansgar's Naturalienkabinett. Mit einer kleinen Feier wurde der Hirsch der Frauenzunft "von den ehrwürdigen Klosterherren zu einem symbolischen Betrag überlassen", würdig verabschiedet und auf den Weg nach Zürich gebracht. Die Zünfterinnen im Sechseläuten-Umzug begleiten zu dürfen, darauf wartet der Hirsch und die Zünfterinnen allerdings auch 1998 vergeblich. Übrigens: die Legende um die Gründung des Fraumünster-Klosters will es, daß ein Hirsch mit brennenden Kerzen im Geweih die beiden Gründerinnen, die frommen Schwestern Hildegard und Berta, von ihrer Burg Baldern auf dem Albis durch die Wälder zur Stadt führte, wo sie im Großmünster zur Messe gingen. Und das 853 gegründete Fraumünster-Kloster war, dort wo der Hirsch am Limmatufer auf die Schwestern gewartet hatte, bis zur Reformation eine benediktinische Abtei - wie Disentis noch heute.
Zum Schluß: Wanderer, kommst Du nach Disentis, besuche Pater Ansgar's Naturmuseum - es lohnt sich!
Pater Ansgar, wir wünschen Dir von Herzen Gesundheit und ein otium cum dignitate - der Ruhestand und die Würde sind bei Dir gleichzeitig schöne Wirklichkeit und Widerspruch zu Deiner Lebhaftigkeit.
Ad multos annos!
Gusti Naville
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VNS-Nachrichten
Fortbildung der Biologie -Lehrkräfte: wohin?
Seit Jahren, ja sogar seit Jahrzehnten organisiert die Kurskommission Biologie erfolgreich durchschnittlich gut drei Fortbildungskurse pro Jahr via WBZ. Damit gehören wir traditionell zu einer der rührigsten im Rahmen der WBZ operierenden Fachschaften. Dies nicht zuletzt dank des uneigennützigen Einsatzes von einer Handvoll Kolleginnen und Kollegen.
Zur Zeit zeichnet sich ein Malaise im Fortbildungswesen der Biologielehrkräfte in der Deutschschweiz ab, dem verschiedene Ursachen zugrunde liegen, die ich im folgenden kurz erläutern möchte und auf welche es angemessen zu reagieren gilt.
1. Rekrutierung von Kursorganisatorinnen und -organisatoren.
Obwohl fast alle unsere Kurse der WBZ aus- oder sogar überbucht sind, was auf eine gute Nachfrage schließen läßt, kann ich kaum mehr Kolleginnen und Kollegen finden, welche die Organisation von Kursen übernehmen wollen. Weder persönliche Anfragen noch Aufrufe im c+b sind erfolgreich gewesen. Die Absagen werden durchwegs mit den beiden folgenden Argumenten begründet: Erstens ist die Belastung im Beruf schon hoch durch zusätzliche Engagements (das neue MAR fordert offenbar auch seinen Preis). Zweitens fürchtet man den "Papierkrieg" mit der WBZ.
2. Stellenwert der Fortbildung
In den meisten Kantonen besteht keine effektive Fortbildungspflicht für Gymnasiallehrer. Vermutlich hat das rein wirtschaftliche Gründe, denn die Beiträge verschiedener Kantone an die Fortbildung ihrer Mittelschullehrer ist teilweise beschämend niedrig. Oder mit anderen Worten: viele Kantone sind an der individuellen Fortbildung gar nicht sonderlich interessiert, und jegliche Tätigkeit in dieser Hinsicht findet keine adäquate Anerkennung.
Die in den letzten Jahren häufiger gewordenen schulinternen Fortbildungen sind bisher nicht Gegenstand der Kurskommission gewesen.
3. Zusammenarbeit mit der WBZ
Unser gemeinsames Interesse, nämlich Kurse zu offerieren, ist unbestritten. Nur bei den Fragen Was und Wie decken sich unsere Auffassungen nicht mehr ganz. Bei der Auswahl der Kursthemen, die immerhin von der Kurskommission vorevaluiert werden, fühlen wir uns z.T. recht stark bevormundet. Während interdisziplinäre Kurse oder Kurse mit überwiegend didaktischen Inhalten die WBZ-Hürden gut passieren, ist es bei stark fachlich ausgerichteten Kursen oft notwendig, didaktische Begründungen und weitere Rechtfertigungen nachzuliefern.
Ein großes Ärgernis für unsere Kursleiterinnen und -leiter ist die formularintensive Vor- und Nachbereitung der Kurse. Bei allem Verständnis für bürokratische Vorgänge wird hier unseres Erachtens des Guten zuviel getan.
Ich bin mit der WBZ im Gespräch, Verbesserungen sind in Aussicht gestellt. An dieser Stelle möchte ich betonen, daß sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der WBZ für die konkrete Durchführung unserer Kurse immer hervorragend eingesetzt haben.
4. Strukturen des VSN
Bereits unter der Leitung meines Vorgängers Robert Staub in den 80er Jahren hat die deutschschweizerische Kurskommission unabhängig von der Biologiekommission gearbeitet. An einer jährlichen Sitzung wird das Programm zu Faden geschlagen, die weiteren Abwicklungen laufen schriftlich bzw. telefonisch über den Präsidenten der Kurskommission. Die Kursleiter/innen arbeiten im weiteren autonom. Das hat sich bezüglich des Zeitaufwandes sicher bewährt. Mit meinem angekündigten Rücktritt (nach über 10 Jahren) wollen sich die meisten Mitglieder der Kurskommission ebenfalls aus der Kurstätigkeit zurückziehen.
Da Rücktritte ebenfalls durch Mitglieder der Biologiekommission bevorstehen, existieren Überlegungen im Vorstand des VSN, die beiden Kommissionen wieder zusammenzuführen, um einerseits sparsamer mit den menschlichen Ressourcen umzugehen, andererseits auch Entwicklungsarbeit innerhalb des VSN besser mit dem Kurswesen zu verknüpfen.
Fazit:
Das Kurswesen für Biologielehrkräfte ist unter den geschilderten Bedingungen nicht mehrgesichert. Die Kurskommission Biologie kann nach dem Stand derDinge nicht mehr weifergeführt werden, die Eingabe von neuen Kursen im Jahr 1998 fur das Kursjahr 1999/2000 ist nicht gewährleistet.
Meines Erachtens sind verschiedene Lösungen für dus Kurswesen der Biologielehrkräfte denkbur. Was ich schade fände, wäre der Ab- oder Unterbruch unserer langjährigen WBZ-Kurstrodition.
Hansmartin Ryser, Präsident der Detschschweizerischen Biologiekommission
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Kurse & Veranstaltungen
Fortbildungskurs der Deutschschweizer Chemiekommission
Eloxierte, gefärbte Kugelschreiber begeistern seit längerer Zeit unsere Schülerinnen und Schüler, aber auch Kolleginnen und Kollegen. In diesem Kurs können Sie unsere Praktikumsversuche zum Eloxieren und Färben von Schlüsselanhängern und Kugelschreiberhülsen selber durchführen. Wie zeigen Ihnen mögliche Fehlerquellen auf und geben Tips für besonders edle, sanfte Farbübergänge.
Leitung: Rita Oberholzer und Walter Caprez
Datum: Mittwoch, 10. Juni 1998
Zeit: 14.00 Uhr bis ca.17.00 Uhr
Ort: Kantonsschule Im Lee, Winterthur
Kosten: Fr. 10.- für 1 Kugelschreiber und 1 Schlüsselanhänger
Teilnehmerzahl: 16
Anmeldeschluß: Montag, 11. Mai 1998
Anmeldungen bitte an Rita Oberholzer, e-mail: roberholzer@borox.ch
Post: Kantonsschule Im Lee Rychenbergstr. 140, 8400 Winterthur
Für das Internationale Lehrerinnen- und Lehreraustauschprogramm ILA sucht die WBZ für das Schuljahr 1998/99 einen Austauschpartner an die Brookfield High School, Ottawa.
Fach: Chemie und Science
Schüleralter: 14 - 18
Partner: deutschsprachiger kanadischer Chemielehrer, Alter 40; mit Familie (3 Kinder, 1-4jährig)
Pensum: Chemie und Science, ca. 20 Lektionen/Woche
Voraussetzung: Sehr gute Englischkenntnisse (Chemieunterricht in Englisch)
Interessenten werden gebeten, sich mit Peter A. Ehrhard, Beauftragter ILA-WBZ Postfach, 6000 Luzern 7 Tel. 041 249 99 10
in Verbindung zu setzen.
Die Firma Hoffmann-La Roche lädt die Schweizer Chemielehrer zu einem Industriekurs ein:
AIDS-Forschung bei Roche - von der Idee zum Medikament
Am Beispiel des HIV-Protease-Hemmers Saquinavir (Invirase", Fortovase") wird die Anwendung moderner Methoden zur Auffindung, Entwicklung und Produktion dieses Medikamentes erläutert und diskutiert:
Pharmaforschung
AIDS-Forschung bei Roche: Möglichkeiten, Strategien, Ziele, Resultate.Kombinatorische Chemie: Automatisierung der klassischen organischen Chemie und der Strukturanalytik; Neue Methoden und Technologien.Computergestütztes Moleküldesign: Möglichkeiten und Grenzen; Methoden zur Vorhersage der dreidimensionalen Strukturen von kleinen Molekülen.
Chemische Verfahrensforschung/-entwicklung)
Verfahrensforschung: Suche nach einer kurzen, neuen und technifizierbaren Synthese von Saquinavir; Synthese-Design, ökonomische-/ökologische Aspekte, neue Technologien. Verfahrensentwicklung am Beispiel der letzten Segmentkopplung zum Wirkstoff Saquinavir: Statistische Versuchsplanung, Ökologie und Sicherheit, Scale-up des Verfahrens.
Katalytische Hydrierung am Beispiel einer Kernhydrierung: Werkzeuge, Hilfsmittel und Konzepte bei der Entwicklung eines optimalen Verfahrens.
Pilotierung/Produktion
Pilotierung der entwickelten Verfahren: Voraussetzungen für die Produktion; Tieftemperatur-Reaktionen (-100 °C) in der Produktion.
Führung durch die Pilot- und Produktionsanlagen. Besichtigung der Segmentkopplung zum Wirkstoff Saquinavir.
Ort: Hoffmann - La Roche, Basel
Datum: Montag 26. Oktober 1998 (mittag) bis Dienstag 27. Oktober 1998 (abends)
Kosten: Unterkunft und Verpflegung werden großzügigerweise von Hoffmann - La Roche übernommen, Reisespesen zu Lasten der Kursteilnehmer
Teilnehmerzahl: maximal 24 (in der Reihenfolge der Anmeldungen)
Anmeldeschluß: 21. September 1998
Information und Anmeldung: Hansrudolf Dütsch, Katzenseestr. 40, 8046 Zürich,
Tel: 01 371 85 59 / Fax: 01 317 23 93 e-mail: hrdue@bluewin.ch
für Gymnasiastinnen und Gymnasiasten am Departement für Chemie und Biochemie der Universität Bern
Das Kollegium des Departementes für Chemie und Biochemie der Universität Bern möchte versuchen, das Interesse von Gymnasiastinnen und Gymnasiasten (mit Grundkenntnissen in Chemie) an der Chemie zu verstärken. Zu diesem Zweck wird vom Montag bis Mittwoch, 3. - 5. August 1998, ein Schnupperpraktikum mit folgenden Themenkreisen durchgeführt:
Kleine Gruppen werden zusammen mit Doktorandinnen und Doktoranden Einblick in die chemische Arbeit gewinnen können. Die persönliche Einladung, Schülerinnen und Schüler anzumelden, ergeht an die Chemielehrerinnen und Chemielehrer der Gymnasien des Kantons Bern und angrenzender Kantone im Verlaufe des Monats März. Herzlich eingeladen ist jedoch auch die Schülerschaft aller anderen Kantone.
Anmeldung sind bis zum 6. Juni 1998 zu richten an:
Prof. Dr. A. Ludi, Departement für Chemie und Biochemie, Universität Bern, Freiestraße 3, 3000 Bern 9
Für Unterkunft und Verpflegung muß selbst gesorgt werden, weitere Kosten entstehen nicht. Schutzbrillen und Labormäntel werden zur Verfügung gestellt.
Workshop am Institut für Anorganische Chemie der Universität Graz, 29. Juni bis 1. Juli 1998
Leitung: Prof. Dr. M. Singh, National Microscale Center, Massachusetts, USA
Zielgruppe: Universitätslehrerinnen und -Lehrer, Studenten und Studentinnen, AHS- und BHS-Lehrerlnnen
Veranstalter: Institut f. Anorganische Chemie in Zusammenarbeit mit der GÖCh bzw. mit dem Verband der Chemielehrer Österreichs
Hohe Kosten für teure Spezialchemikalien und der generelle Trend zur Reduktion von Laborabfällen hat an vielen Ausbildungslaboratorien nicht nur in Amerika zu einer Miniaturisierung der verwendeten Geräte, insbesonders in der präparativen Chemie geführt. Es gibt seit geraumer Zeit eine Reihe von Microscale-Glasgerätesätzen, die einen sehr sparsamen Einsatz an Chemikalien ermöglichen. Ein Beispiel: Eine reinigende Fraktionierung von weniger als 1 ml einer flüssigen Phase ist mittels Micro-scale-Drehbandsäulentechnik durchaus möglich.
Diese Miniaturisierung der Labortechnik eröffnet sowohl in der universitären als auch in der schulischen Ausbildung zusätzliche bzw. neue Möglichkeiten, die vor allem in der Ausbildung nicht nur Vorbildwirkung bei den Bestrebungen zur Schonung von Umweltressourcen haben, sondern auch beträchtliche Einsparungen an Geld und Zeit mit sich bringen können.
Literaturhinweis:
Z. SZAFRAN, R.M. PIKE, M.M. SINGH: Microscale Inorganic Chemistry A Comprehensive Laboratory Experience, John Wiley&Sons, Inc, New York, 1991
Ein von der American Chemical Society (A.C.S.) anerkanntes Zentrum der Micro-scale-Initiativen in Amerika ist das National Microscale Chemistry Center NMC, Merrimack College, North Andover Massachusetts.
Der Leiter dieses Zentrums, Prof. Dr. M. Singh hat sich bereit erklärt, in Graz einen entsprechenden Lehrgang zu leiten bzw. ein Praktikum zu betreuen. DieWorkshop-Teilnehmer können sich in Kleinstgruppen von der Effizienz der Mikroscale-Technik überzeugen.
Anmeldung:
Anmeldeformulare, Detailprogramme und Erlagscheine zum Begleichen des Unkostenbeitrages können bis zum 30. Mai 1998 schriftlich am
Institut f. Anorganische Chemie der Universität Graz Schubertstraße 1 A-8010 Graz FAX: ++43 (0) 316 380 98 35 angefordert werden.
Anmeldungen werden in der Reihenfolge ihres Einlangens berücksichtigr. Die Konferenzsprache ist Englisch.
Von der Naturlandschaft zur Kulturlandschaft
Thema:
Wie können artenreiche Kulturland-Öko-systeme aussehen? Woher stammen die Arten der Kulturlandschaft? Welche agronomischen Bedingungen werden an sie gestellt? Wie entwickelt sich heute die Landbewirtschaftung in Polen?
Gebiet:
Wir wollen uns mit dem Thema durch Vergleiche von Naturlandschaft, naturnaher Kulturlandschaft und Intensivkulturland auseinandersetzen Im äußersten Nordosten Polens, an der weißrussischen Grenze zwischen dem Bug im Süden und der Masurischen Seenplatte im Norden, liegt eine der großartigsten und unberührtesten Landschaften Mitteleuropas: die Podlassische Ebene. Ausgedehnte Wälder, natürliche Flußlandschaften und weitgehend extensiv genutzte Landwirtschaftsflächen prägen das Bild. Dank ihrer Naturnähe besitzt die Podlassische Ebene einen einzigartigen Reichtum an Pflanzen und Tieren. Die riesigen Wälder von Bialowieza mit dem größten mitteleuropäischen Urwald sind die Heimat von Wisent, Wolf und Schwarzstorch. In den Flußtälern von Biebrza und Narew leben Biber, Elche und Kraniche, und die ausgedehnten Landwirtschaftsflächen sind Nahrungsgebiete für zahllose Weißstörche.Einen besonderen Reiz haben viele Bauerndörfer und Kleinstädte mit ihren im weißrussischen Stil erbauten Holzhäusern und orthodoxen Kirchen.
Programm:
Teilnehmer: mindestens 25, maximal 30 Personen, Berücksichtigung nach Eingang der Anmeldungen
Kosten: Fr. 1750.- pro Person, inkl. Flug, Bus, Übernachtungen mit Morgenessen, Führungen
Anmeldeschluß: 31. März 1998
Anrechnung: gilt als Modul des NDS Agrar-Umweltingenieur
Auskünfte/Anmeldung: Agrofutura, Laurstrasse 15, Postfach 317, 5201 Brugg
Telefon: 056 /442 52 30, Fax: 056 /442 52 40
Eine großartige Hochgebirgslandschaft und mitten darin eingebettet die Villa Cassel; dazu der längste Gletscher der Alpen und der einzigartige Aletschwald direkt vor der Haustür: Das sind die idealen Voraussetzungen, um einem breiten Publikum die Natur und den Gedanken des Naturschutzes naher zu bringen. Seit mehr als 20 Jahren betreibt Pro Natura auf der Riederalp im Kanton Wallis das Naturschutzzentrum Aletsch. Seit der Eröffnung des Zentrums im Jahre 1976 haben weit über 300'000 Personen die naturkundliche Ausstellung und den Alpengarten besucht, sich einer geführten Exkursion angeschlossen oder an einer der zahlreichen Ferien- und Fortbildungsveranstaltungen teilgenommen.
Auch in der kommenden Saison wartet das Zentrum mit einem attraktiven Programm und zahlreichen Hohepunkten auf. Im Mittelpunkte stehen die Ferien- und Fortbildungsveranstaltungen. Einige von diesen Angeboten eignen sich auch als Lehrerfortbildungskurse, so zum Beispiel die Kurse "Erlebnisraum Alpen", "Aletsch - Landschaftsmalen im Aletschgebiet", "Weiße Hühner und schwarze Gemsen: Bergtiere als Überlebenskünstler" oder der erstmals angebotene Kurs "Natur-Schau-Spiel am Großen Aletschgletscher" .
Sehr beliebt ist auch die naturkundliche Dauerausstellung mit dem Titel "Aletschwald, ein Überlebenskünstler am Gletscherrand". Anhand von acht Ausstellungseinheiten wird die spannende Geschichte dieses einmaligen Lärchen-Arvenwaldes erzahlt. Mit wenigen, aber starken Ausdrucksmitteln wird nicht nur Wissen vermittelt, sondern vor allem Zusammenhänge aufgezeigt. Als ideale Ergänzung lohnt sich ein Besuch des Alpengartens, der sich direkt vor der Villa Cassel befindet.
Besonders beliebt sind auch die geführten Exkursionen. Zu den eigentlichen Klassikern gehört dabei die Führung durch den Aletschwald, die Begehung des Grossen Aletschgletschers oder ein Abstecher in die imposante Massaschlucht. Wer früh aufsteht, wird auf einer geführten Wildbeobachtung mit dem Anblick von Murmeltieren, Gemsen, Hirschen und zahlreichen Vogelarten belohnt.
Bereits zum dritten Mal organisiert das Zentrum außerdem ein Alpines Kino Openair. Vom 18. - 26. Juli 1998 werden inmitten der herrlichen Bergwelt des Aletschgebietes jeden Abend Kino Filme mit hervorragenden Kritiken gezeigt. Bei der Wahl der Filme wurde erneut großer Wert darauf gelegt, daß das Thema "Mensch und Natur" eine wichtige Rolle spielt.
Detaillierte Unterlagen über Kurse, Ausstellung und Alpengarten, über die geführten Exkursionen und zum Kino Openair erhalten Sie beim:
Pro Natura Zentrum Aletsch, Villa Cassel , 3987 Riederalp, Tel. 027- 928 62 20.
Offene Türen eingerannt?
Es wäre sehr positiv und erfreulich, wenn ich mit den nachstehenden Zeilen das gemacht hätte, was im Titel steht. Da ich aber bisher im c+b in dieser Sache nichts erfahren habe, gestatte ich mir, die Kolleginnen und Kollegen, die Naturwissenschaften unterrichten, über das Projekt eines fächerübergreifenden Unterrichts zu orientieren, das im ersten Semester des nächstens Schuljahres am Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Gymnasium Bern-Kirchenfeld realisiert werden soll. Sofern an anderen Schulen ähnliche Projekte bereits realisiert wurden, wäre ich froh, darüber in diesem Organ zu vernehmen und ich denke, daß dies für viele Lehrpersonen ebenfalls von Interesse wäre.
Englisch ist die internationale Wissenschaftssprache. Studenten der Naturwissenschaften, der Ingenieurwissenschaften und auch der Medizin werden zunehmend mit englischsprachigen Lehrmitteln konfrontiert, haben Seminarvorträge in dieser Sprache zu zelebrieren und Forschungsberichte in Englisch abzufassen (sofern diese Beachtung finden sollen). Zudem wird es die moderne Kommunikationstechnik sehr bald gestatten, Vorlesungen internationaler Kapazitäten aus England und den USA in unsere Hörsäle zu projizieren.
Wenn die Schule - wie man immer wieder beteuert - auf das vorbereiten soll, was anschließend auf die jungen Menschen zukommt, so muß es eine wichtige Aufgabe von Gymnasien (insbesondere der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen) sein, englische Fachsprache der oben erwähnten Disziplinen zu lehren und einzuüben. Dies ließe sich z.B. mit einem fächerübergreifenden Unterricht Chemie/Englisch (Reihenfolge alphabetisch) realisieren. Allerdings sollten - sofern die Sache professionell angegangen wird - die Chemielehrer das dazu nötige Englisch gut kennen und die Englischlehrer die dazu notwendige Chemie.
Deshalb haben wir uns gedacht, daß ein solcher fächerübergreifender Unterricht ganz am Anfang des Chemieunterrichts stattfinden muß, damit die Englischlehrer ohne Chemie-Vorkenntnisse einsteigen können. Da ab nächsten Sommer im Kanton Bern die neue MAV in Kraft tritt, beginnt der gymnasiale Chemieunterricht bereits im 10. Schuljahr, also ein Jahr früher als vorher. Dies bedeutet, daß weder auf Kenntnisse in Physik noch auf Teile der Mathematik (z.B. Zehnerlogarithmen) abgestützt werden kann, weswegen ein neues Lehrmittel, die "Verständliche Chemie" (erscheint im Mai 1998), geschaffen werden mußte. Davon werden die Anfangskapitel ins Englische übersetzt und für den Versuch bereitgestellt. Die Organisation haben wir uns wie folgt vorgestellt:
Es dürfte klar sein, daß mit einem einsemestrigen Kurs allein das angestrebte Ziel "Einführung in die englische Fachsprache" nicht erreicht werden kann. Es müßten weitere solche Projekte realisiert werden, vor allem auch mit anderen naturwissenschaftlichen Fächern. Wir hoffen aber, mit diesem Projekt einen ersten Schritt in die richtige Richtung zu unternehmen.
A. Arni
Rita Oberholzer, Kantonsschule Im Lee, Winterthur
In einem früheren Artikel (c+b Heft 4 1994) habe ich vorgeschlagen, eloxierte und gefärbte Aluminiumprofile als Schlüsselanhänger zu verwenden. In der Zwischenzeit haben Schülerinnen und Schüler auch Fahrradpedalen, Türfallen, Fingerringe u.a. eloxiert. Solche Versuche sind natürlich für den Klassenverband nicht geeignet. Als Renner für den gewöhnlichen Laborunterricht haben sich eindeutig die Kugelschreiberhülsen herauskristallisiert.
Bezugsquellen und weitere Hinweise sind nach meiner Praktikumsvorschrift zu finden.
Arbeitsanleitung für die Schülerinnen und Schüler:
Anodische Oxidation von Aluminium ("Eloxal-Verfahren")
Eloxal: Elektrolytische Oxidation von Aluminium
Als unedles Metall ist Aluminium anfällig für Korrosion. Durch Verstärkung der an sich schon vorhandenen Oxidschicht durch Elektrolyse kann das Metall jedoch wirksam geschützt werden.
Dabei entsteht am Minuspol Wasserstoffgas. Das Aluminium-Werkstück am Pluspol verhält sich "passiv" (geschützt durch die dünne Oxidschicht), wird also nicht direkt oxidiert. Bei der Oxidation von Wasser entsteht Sauerstoff, der sich im Ent-stehungszustand mit Aluminium verbindet und so die Oxidschicht verstärkt. In die Poren der Oxidschicht können Farbstoffe oder Kunststoffe eingelagert werden.
Eloxieren und Färben von Kugelschreiberhülsen
Sicherheit:
Schwefelsäure und Natronlauge sowie deren Aerosole wirken ätzend. Arbeiten Sie im Abzug! Tragen Sie Schutzbrille und Handschuhe! Halten Sie den Schlüsselanhänger mit Aufhänger beim Transport immer über ein 250 ml Becherglas. So vermeiden Sie Chemikalientropfen auf dem Arbeitsplatz und auf dem Boden.
Geräte/Glaswaren/Chemikalien pro Arbeitsgruppe:
Netzgerät, Stativ, Muffe, Spezialaufhängung, Krokodilklemme, 2 Kabel, Becherglas 2000 ml, Becherglas 1000 ml (wenn möglich hohe Form), Meßzylinder 100 ml, Thermometer, Heizplatte, Trichter; Großes Aluminiumblech als Kathode (Minuspol), 1-2 Kugelschreiberhülse(n); Al-Draht 4 mm, 2 Liter Schwefelsäure ca. 20%; 1000 ml Farbstofflösung
Zusätzliche Geräte/Chemikalien für die ganze Klasse:
Arbeitsvorschrift:
Die Apparatur wird gemäß der Abbildung aufgebaut. Bevor die Schwefelsäure eingefüllt wird, muß das Alublech angepaßt werden. Die Krokodilklemme wird außerhalb des Becherglases befestigt.
Von der Krokodilklemme führt ein Kabel zum Minuspol des Netzgerätes. Die Spezialaufhängung wird direkt mit dem Pluspol des Netzgerätes verbunden.
Die Natronlauge wird auf maximal 65 °C erwärmt. Der Al-Draht wird in die Kugelschreiberhülse gesteckt und durch leichtes Drücken auf die Schreiberspitze befestigt. Zur Reinigung wird die Hülse 30-60 Sekunden in die warme Natronlauge getaucht. Danach darf sie nicht mehr mit den Fingern berührt werden! Unter dem fließenden Wasser wird sie gut abgespült, anschließend einige Sekunden in die Salpetersäure getaucht, nochmals gespült und sofort in die als Elektrolyt dienende, ca. 20%ige Schwefelsäure gebracht. Pro Apparatur können zwei Kugelschreiberhülsen an einer Befestigungsschiene aufgehängt werden.
Die Stromstärke wird auf 0.75 - 0.8 A pro Hülse eingestellt und während der Elektrolyse, die ca. 30 min. dauert, konstant gehalten. Gegen Ende der Elektrolyse wird die Farbstofflösung auf max. 65 °C erwärmt. Die Kugelschreiberhülse wird nach beendeter Oxidation im Meßzylinder während mindestens 5 Minuten unter dem laufenden Wasserhahn gespült, danach mit entmineralisiertem Wasser abgespritzt. Im noch feuchten Zustand wird sie in die warme Farbstofflösung (T < 65 °C) getaucht. Die maximale Farbintensität ist nach 5-10 Minuten erreicht. Nach kurzem Spülen unter fließendem Wasser wird die Hülse zur Verdichtung der Poren in der Anodal-Lösung kurz aufgekocht.
Entsorgung:
Sämtliche Lösungen werden in die entsprechenden Flaschen zurückgegossen. Sie können wieder verwendet werden.
Wichtige Hinweise:
Für allfällige Fragen stehe ich jederzeit gerne zur Verfügung:
Dr. Rita Oberholzer, KantonsschuleImLee, Rychenbergstr.140, 8400 Winterthur E-Mail: roberholzer@borox.ch
Rita Oberholzer und Karl Ehrensperger, Winterthur
Traditionell wird die Citronensäure zuerst als Calciumcitrat gefällt, danach durch Zugabe von Schwefelsäure aus dem Calciumcitrat freigesetzt1. Dabei entsteht - zur Enttäuschung der Schülerinnen und Schüler - in der Regel ein bräunliches, klebriges Produkt.
Wird zur Freisetzung der Citronensäure aus dem Calciumcitrat ein saurer Kationentauscher verwendet, resultiert ein pulvrig weißes, trockenes Produkt. Diese Methode wenden wir an unserer Schule seit beinahe drei Jahren mit großem Erfolg an. Das selbe Prinzip wurde 1996 auch in der Zeitschrift MNU 49/5 beschrieben. Die nachfolgende Winterthurer-Vorschrift ist für zwei Doppellektionen beschrieben, kann aber mit erfahrenen Schülerinnen und Schülern auch in einer Doppellektion durchgeführt werden.
Arbeitsvorschrift:
Gewinnung von Citronensäure aus Zitronen
Naturstoffe können isoliert oder synthetisiert werden. Bei der Citronensäure kommt beides vor. Als Beispiel wird in diesem Versuch Citronensäure aus Zitronensaft isoliert. Citronensäure ist eine Tricarbonsäure mit den pKS-Werten 5.6, 4.3 und 2.9.
Prinzip
In schwach ammoniakalischer Lösung liegt die Citronensäure gelöst als Ammoniumcitrat vor und kann so von festen Anteilen getrennt werden. Durch Zugabe von Ca2+-Ionen fällt schwerlösliches Calciumcitrat aus. Dieses wird isoliert und zur Protonierung des Citrats mit einem stark sauren Ionentauscher versetzt. Dadurch werden die Calciumionen gegen H+-Ionen (Protonen) ausgetauscht. Durch Eindampfen des Wassers erhalten wir die Citronensäure in kristalliner Form.
Arbeitsaufträge
Arbeitsvorschrift
Sicherheit
Konzentrierte Ammoniaklösung ist giftig und wirkt ätzend. Mit dieser Lösung darf nur im Abzug gearbeitet werden. - Tragen Sie während dem ganzen Versuch die Schutzbrille.
Material
1. Teil: 1-2 Zitronen, Messer, Saftpresse, Teesieb, Trichter, Bechergläser (250 ml), Glasstab, Meßzylinder (100 ml), Meßpipette (10 ml), Pipettierhilfe, Polylöffel, Heizplatte, Porzellan-Nutsche, Filterpapier, Saugflasche
2. Teil: Becherglas (150 ml), Glasstab, Porzellan-Nutsche, Filterpapier, Saugflasche, Meßzylinder (100 ml), Schliffrundkolben (250 ml), Korkring, Olive (siehe Abbildung), Heizrührwerk, Kristallisierschale mit Schwimmkugeln, 2 Magnetrührstäbchen
Chemikalien
1. Teil: Konzentrierte Ammoniaklösung (25%), Aktivkohle, Hyflo (Filtrierhilfsmittel aus Kieselgur), Calciumchlorid (CaCl2 x 2 H2O)
2. Teil: Ionenaustauscher Dowex-50W (feucht, protonierte Form)
Durchführung
1. Teil:
Der Saft von 1-2 Zitronen wird mit Hilfe von Trichter und Teesieb direkt in einen 100 ml Meßzylinder filtriert. Sie sollten etwa 70 bis 100 ml Saft haben. Notieren Sie das Flüssigkeitsvolumen und gießen Sie den Saft in ein 250 ml Becherglas.
Arbeiten Sie nun im Abzug. Geben Sie mit einer 10 ml-Meßpipette konzentrierte Ammoniaklösung zum Zitronensaft. Für 100 ml Saft benötigen Sie 7 ml. Danach werden drei Polylöffel Aktivkohle zugegeben. Erwärmen Sie die Lösung unter Rühren mit dem Glasstab und kochen Sie die Lösung während einer Minute. Dabei schäumt die Lösung stark auf.
Nun wird die Aktivkohle am Wasserstrahlvakuum über Hyflo wie folgt abfiltriert: Geben Sie ein Filterpapier in eine Nutsche. Benetzen Sie das Papier mit Wasser, so daß es am Boden festklebt. Füllen Sie die Nutsche mit Hyflo. Dann fügen Sie mit der Spritzflasche bis oben Wasser zu. Rühren Sie mit einem Glasstab sorgfältig um und saugen Sie dann das Wasser ab. Leeren Sie die Saugflasche und spülen Sie diese mit entmin. Wasser. Danach kann die noch heiße Lösung filtriert werden. Waschen Sie den Filterkuchen mit 20 ml entmineralisiertem Wasser. Für die Fortsetzung brauchen Sie das Filtrat, d. h. die Flüssigkeit in der Saugflasche. Den Rückstand (Filterkuchen) können Sie in den Abfall geben.
Fällung als Calciumcitrat
Pro 100 ml Citronensaft brauchen Sie 20 g Calciumchlorid (CaCl2 x 2 H2O). Berechnen Sie die notwendige Menge und wägen Sie diese in einem 250 ml Becherglas ab. Fügen Sie das Filtrat zu. Kochen Sie diese Suspension im Abzug unter stetem Rühren auf, bis das weiße Calciumcitrat ausflockt. Legen Sie ein neues Filterpapier in die Nutsche und befeuchten Sie dieses. Filtrieren Sie den Niederschlag ab und waschen Sie diesen mit 50 ml entmineralisiertem Wasser. Den noch feuchten Filterkuchen geben Sie in ein trockenes, gewogenes 250 ml Becherglas. Bestimmen Sie zu Beginn der nächsten Praktikumslektionen die Masse des Citrates.
2. Teil: Freisetzen der Citronensäure
Zum Calciumcitrat wird Ionenaustauscher gegeben, der mit einem Becherglas abgemessen wird. Pro 100 ml Zitronensaft benötigen Sie 100 ml feuchten Ionenaustauscher. Fügen Sie 40 ml entmineralisiertes Wasser als Lösungsmittel zu. Rühren Sie mit einem Glasstab um, bis sich alles Calciumcitrat aufgelöst hat, mindestens jedoch 5 Minuten. Der Ionenaustauscher wird mit Hilfe des Wasserstrahlvakuums abfiltriert und mit 2 x10 ml entmineralisiertem Wasser gewaschen. Für die Fortsetzung brauchen Sie das Filtrat, d.h. die Flüssigkeit in der Saugflasche. Wägen Sie einen Schliffrundkolben (250 ml) inklusive Magnetrührstäbchen. Am einfachsten geht es, wenn Sie den Kolben auf den Korkring stellen Füllen Sie die Kristallisierschale zu etwa 2/3 mit Wasser und geben Sie ein Magnetrührstäbchen hinein. Bedecken Sie das Wasser mit einer Schicht Schwimmkugeln und stellen Sie die Kristallisierschale auf das Heizrührwerk. Stellen Sie das Rührwerk auf 800 U/min und die Heizung auf 100 °C. Gießen Sie das Filtrat in den Schliffrundkolben. Eine Olive (siehe Abbildung) wird eingesetzt und mit dem Vakuumschlauch der laufenden Wasserstrahlpumpe verbunden. Der Kolben wird vorsichtig in das kochende Wasserbad auf dem Magnetheizrührwerk abgesenkt. Es wird solange Wasser abgedampft, bis im Kolben die Citronensäure auskristallisiert. Sobald die ersten Kristalle erscheinen, fährt man noch etwa zwei Minuten weiter. Der Kolben wird aus dem Wasserbad herausgehoben und der Vakuumschlauch vorsichtig abgenommen, bevor die Wasserstrahlpumpe abgestellt wird. Nach dem Abdampfen des Wassers entfernen Sie die Olive und wägen Sie den Kolben mit dem Rührstäbchen. Berechnen Sie die Masse der Citronensäure. Geben Sie den gebrauchten Ionenaustauscher in das bereitstehende Becherglas zum Regenerieren. Reinigen Sie Nutsche und Saugflasche und stellen Sie diese in den entsprechenden Schrank zurück.
Hinweis:: Nach dem Kochen mit Aktivkohle sollte ein farbloses, klares Filtrat resultieren.
Bei allfälligen Fragen wenden Sie sich bitte an:
Dr. Rita Oberholzer, KantonsschuleImLee, Rychenbergstr.140, 8400 Winterthur E-Mail: roberholzer@borox.ch
1 Beschrieben z.B. bei H.R. Christen: Struktur, Stoff, Reaktion, Lehrerband Organische Chemie, Sauerländer, Aarau 1977
Wie schmutzig ist unser Geld?
Die Schüler und Schülerinnen der zwei Klassen 2ta und 2tb der Kantonsschule Heerbrugg, haben sich theoretisch mit den wirtschaftlichen und juristischen Aspekten von Geldwaschen beschäftigt, sich aber auch praktisch in die mikrobiologischen, chemischen und mathematischen Grundlagen, zum Nachweis von Schmutz auf Geld, eingearbeitet. In wenigen Tagen haben sie insgesamt etwa 2000 Münzen gewaschen und experimentell die abwaschbare chemische und mikrobiologische Verschmutzung untersucht.
Die heutige wirtschaftlich-juristische Situation läßt sich wie folgt zusammenfassen:
Es wird immer mehr "schmutziges" Geld in immer zeitintensiveren und komplexeren "Waschvorgängen" gewaschen, entgegen den immer schärfer werdenden gesetzlichen und privatwirtschaftlichen Maßnahmen.
Die praktischen Resultate und Folgerungen lauten:
Unsere Schweizer-Münzen sind recht sauber: Wir konnten pro Münze im Mittel nur etwa ein halbes bis ein Tausendstel Gramm Schmutz finden. Selbst wenn der gesamte Schmutz ein starkes Gift wie Cyankali oder Acitonin (Gift des Blauen Eisenhuts) wäre, müßte man mehrere Münzen gut ablecken, bevor es gefährlich werden könnte.
Diese Schmutzspuren bestehen hauptsächlich aus Salzen, wenig organischen Stoffen, wenig Feuchtigkeit, enthalten aber für Mikroorganismen giftige Substanzen wie Kupfer oder Nickel. Wohl deshalb konnten, entgegen der landläufigen Meinung, nur wenige Mikroorganismen auf unseren Münzen gefunden werden.
Sowohl bei den chemischen, wie bei den mikrobiologischen Untersuchungen haben wir einzelne Münzen mit der vier- bis sechsfachen mittleren Verschmutzung gefunden - es gibt somit ganz selten auch viel schmutzigere Geldstücke. Die sinnvolle Interpretation der vielen Meßwerte war nur mit einer statistischen Auswertung möglich.
Der Schweizer Verband der Raiffeisenbanken hat die Druckkosten für die Berichte übernommen, weil die Jungen eine fundierte Antwort auf die Frage gesucht haben, wie gefährlich eine chemische oder mikrobiologische Verschmutzung von Münzen beim alltäglichen Umgang mit Geld werden könnte.
Die Klassen 2ta und 2tb
Die Projektbegleiter: Dipl. Math. ETH Dominic Tedesco Mag. oec. HSG Patrik Waibel
Prof. Dr. Albert P. Guntli, Prof. Dr. Peter Bützer, Kantonsschule Heerbrugg, März 1998
Biotechnologie und Gentechnologie sind wichtige Unterrichtsthemen. Bei allem gebotenen Ernst muß die Präsentation keineswegs trocken sein. Das beweisen drei neue Informationselemente.
Kürzlich brachte die Infostelle B.I.C.S. des Nationalfonds-Schwerpunktprogrammes Biotechnologie ein Bilderbuch heraus. "Kleine Reise durch die Biotechnologie" bietet leichtverständliche Information zu mehreren Aspekten der Biotechnologie. Die Bilder fördern eine entspannte Auseinandersetzung mit dem Thema. Dieses Buch richtet sich primär an junge Leute, die sich vor der Meinungsbildung zuerst informieren möchten. Das Buch ist auch in Französisch erhältlich mit Name "Si les biotechnologies n 'etaient contees".
Zentrale Figur des Buches ist ein neugieriger Junge. Er beschließt, auf dem Gebiet der Biotechnologie zu arbeiten. Wie vielfältig diese eigentlich ist, wird dem Jungen erst dank einem Professor klar. Als Reisebegleiter zeigt er Anwendungen und Vorteile auf, spricht aber auch noch ungelöste gesellschaftliche und ethische Fragen an. Das Buch drängt dem Leser keine vorgefertigte Meinung auf.
Der Autor, Dr. Benoît Dubuis, bürgt für sachlich korrekte Information. Er bleibt auch immer leicht verständlich. Spezialbegriffe erklärt Dubuis in einem kompakten Glossar. Für eine leserfreundliche visuelle Umsetzung der Texte sorgt der bekannte Schweizer Künstler Pecub. Seine 59 Farbzeichnungen machen das teilweise abstrakte Thema "Biotechnologie" auf unterhaltsame Weise noch besser verständlich.
Der Einsatz einzelner Zeichnungen kann die schulische Information und Diskussion erleichtern. B.I.C.S. bietet deswegen auch einen Satz von 23 Folien mit Begleitnotizen an. Dies ist kein vorgefertigtes Referat, sondern eine flexible Unterrichtshilfe. Als drittes Angebot zum Thema besteht ein interaktives Programm im Internet. Wer http://www.interpharma.ch> anwählt und das "Exploratorium" anklickt, erforscht zum Beispiel, wie Zellen funktionieren und wie die Erbsubstanz zusammengesetzt ist. Page-Besucher können zudem menschliches Insulin für Zuckerkrankegentechnologisch "herstellen".
Falls Sie jeweils zum Selbstkostenpreis den Foliensatz (Fr. 50.- plus Porto) oder das Buch (Fr. 12.- plus Porto) bestellen wollen, wenden Sie sich bitte an:
B.I.C.S. per Fax (061/6909315) oder E-mail (bierif@ubaclu.unibas.ch).
Falls Sie dieses Büchlein interessant finden, füllen Sie bitte diese Karte aus und senden Sie sie an folgende Adresse. Dort ist ebenfalls ein Foliensatz für Hellraumprojektoren von 23 Farbbildern aus dem Büchlein (ohne Text) erhältlich:
B.I.C.S.. Clarastraße 13, CH-4058 Basel (Switzerland) Fax: ++ 41 61 690 93 15 oder E-mail: bieri@Bubaclu.unibas.ch
Bitte senden Sie mir
Robert Hindges
Nicht selten hört man von "der Nadel im Heuhaufen", welche nun seit einiger Zeit auch auf dem Gebiet der Molekularbiologie gefunden werden kann. Wenn es darum geht, kleinste Spuren der Erbmasse, der DNA, spezifisch zu vermehren, dann steht eine Methode im Mittelpunkt: die Polymerasen Kettenreaktion (polymerase chain reaction, PCR). Mit ihrem relativ simplen Ablauf ist sie heute schon zu einem unentbehrlichen Hilfsmittel in der Molekularbiologie geworden. Mit der Unterstützung von den drei Instituten Veterinärbiochemie, Molekularbiologie II und Rechtsmedizin der Universität Zürich, ist ein Lehrfilm produziert worden, welcher auf relativ einfache Weise den Vorgang der Polymerasen Kettenreaktion vorstellt und erklärt.
Das Prinzip der PCR sei hier nochmals kurz erläutert: Es handelt sich um die enzymatische Vermehrung eines DNA-Abschnittes zwischen zwei Startermolekülen, den Primern, welche sich gegenläufig an je einen Komplementär-Strang der Doppelhelix anlagern. Voraussetzung für den Einsatz von PCR-Methoden ist also die Kenntnis der Sequenzen, an welche die Primer binden sollen. Der eigentliche Ablauf der Reaktion besteht aus drei Einzelschritten: Zuerst muss die DNA, welche vermehrt werden soll, in beide Einzelstränge getrennt werden. Diese Denaturierung wird durch Erhitzung auf ca. 95°C erreicht. Danach wird das Reaktionsgemisch auf 50-60°C abgekühlt, um die Bindung der Primer zu ermöglichen. Eine weitere Temperaturänderung auf 72°C ermöglicht es der DNA Polymerase, dem für die DNA Synthese verantwortlichen Enzym, die Arbeit unter optimalen Bedingungen durchzuführen und die beiden Stränge zu vervollständigen. Dieser Zyklus - Denaturierung, Hybridisierung, DNA-Synthese - wird 30-40 mal wiederholt. Durch diese Kettenreaktion wird die kleine Menge gegebener DNA millionenfach amplifiziert. Durch die Verwendung hitzestabiler Polymerasen aus Bakterien, welche natürlicherweise in heissen Quellen vorkommen, erlangte die PCR ihren Durchbruch. Heute gehören PCR Maschinen, die nach einem programmierten Muster Temperaturwechsel möglichst rasch durchführen, zur Grundausstattung eines molekularbiologischen Labors. PCR-Methoden werden zudem in der medizinischen Diagnostik zum Nachweis genetischer Krankheiten, sowie von Virus- und Bakterien-Infektionen verwendet. Weiter findet die PCR ihre Anwendung aber auch in der Rechtsmedizin, wo es unter anderem um die Klärung von Verwandtschaftsbeziehungen, Täternachweisen oder Entlastung von Verdächtigen geht.
Eine dieser vielen Anwendungen wird im Lehrfilm "PCR - Die perfekte Identifikation" vorgestellt. Die Rahmengeschichte beginnt mit einem Einbruch in ein Juweliergeschäft im Zürcher Niederdorf. Alles, was die Spurensicherung auffindet, sind einzelne menschliche Zellen, hängengeblieben an einer Kaktusnadel der Schaufensterauslage. Die einzige Möglichkeit die Täterschaft zu identifizieren, bietet die Technik der PCR. Aus dem Gesamtgenom der Tatverdächtigen, sowie der gefundenen Zellen müssen zuerst bestimmte Sequenzen vervielfacht werden, um sie später dann analysieren und vergleichen zu können. Im Film wird in groben Zügen erklärt, wie die DNA zusammengesetzt ist und welche Abschnitte für einen solchen genetischen Fingerabdruck verwendet werden. Anhand einer Computeranimation wird der Vorgang der eigentlichen PCR veranschaulicht. Die drei Schritte dieser Reaktion, sowie die exponentielle Vermehrung der DNA Abschnitte werden hier besonders deutlich gemacht. Im dritten Teil des Film geht es um die nun mögliche Analyse der entstandenen DNA Produkte. Es gelingt eine eindeutige Identifizierung durch einen Vergleich der genetischen Fingerabdrücke von Verdächtigen und den gefundenen Zellen. Weiter werden im Film die Grenzen dieser Technik, die Eigenschaften des verwendeten Enzyms, sowie die Einsatzmöglichkeiten der PCR vorgestellt.
Die Autoren haben mit diesem Video ein Lehrmittel produziert, welches begleitend in einen Unterricht einbezogen werden kann. Die Stärke dieses Films liegt sicherlich in der Veranschaulichung eines eigentlich simplen Prozesses, welcher aber in Realität unsichtbar, in kleinen Reaktionsgefässen abläuft. Zur Herstellung dieses Filmes wurde die Videotechnik-Software Media100 und für die Animation Strata Studio Pro verwendet. Die Spieldauer beträgt 12 Minuten. Erhältlich ist die Videokassette in VHS oder Super-VHS zum Preis von Fr. 50.- (zzgl.Versandtkosten).
Bestellungen oder weitere Informationen schriftlich bei Dr. Robert Hindges, Im Chrummbächli 4, 8805 Richterswil oder per e-mail unter hindges@vetbio.unizh.ch.
Zu den Autoren:
Dr. Robert Hindges hat an der Universität Zürich studiert und 1996 seine Dissertation in Molekularbiologie zum Thema ,DNA Polymerasen' abgeschlossen. Er ist zur Zeit Mitarbeiter des Instituts für Veterinärbiochemie, wird aber bald an das Salk Institute nach Kalifornien wechseln.
J. Lukas Meyer ist seit 12 Jahren Mitarbeiter am Institut Television der Universität Zürich. Er ist dort verantwortlich für die Realisierung von AV Produktionen verschiedenster Art.
Der Autor wendet sich an die Studierenden des Grundstudiums der Chemie und führt sie systematisch in die Benutzung der gängigen Software zur Darstellung chemischer Strukturen, Molecular Modelling und die Benutzung chemicher Datenbanken ein. Das Werk ist mit vielen Graphiken und Abbildungen illustriert. Am Schluß zeigt der Autor, wie man über das Internet, insbesondere das WWW, Informationen über das Fachgebiet gewinnen kann. Er hat dazu die wichtigsten Datenbanken und WWW-Adressen aufgelistet und erklärt die jeweiligen Inhalte.
Die mitgelieferte CD-ROM (Win95, WinNT und MacOS) enthält wichtige Chemie-Programme für den direkten Einsatz im Unterricht.
Das Werk richtet sich an Lehrende und Lernende des Faches Chemie an Hochschulen und Fachhochschulen.
Autor: Heiner G. Bührer, vdf Hochschulverlag AG, ETH Zürich, ISBN 3 7281 2491 5
Verständliche Chemie von Arnold Arni (erscheint Mitte Mai 98)
Das im renommierten Fachverlag WILEY-VCH erscheinende neue Chemiebuch von Arnold Arni trägt einen anspruchsvollen Titel - zurecht! "Verständliche Chemie" ist ein Lehrmittel, welches im Hinblick auf das im Maturitätsanerkennungsreglement (MAR) festgelegte Grundlagenfach Chemie konzipiert wurde. Es ist ein Lehrgang für den effizienten Erwerb von Basiswissen in Chemie und, im Hinblick auf erfolgreiche Studien und Weiterbildung im Berufsleben, für die Förderung eigenständigen Arbeitens.
Während drei Jahrzehnten hat Arni konsequent seine Methode des Lernens entwickelt und im Schulalltag mit Erfolg erprobt1). Auch das neue Lehrbuch zeichnet sich durch einen klar strukturierten Aufbau aus. Es basiert auf den im angelsächsischen Bereich beliebten SQ3R- (survey-question-read-recite-review)2) und PSI-Methoden (Personalized System of Instruction); das auf College- und Universitätsstufe verwendete PSI führt nach breit angelegten Untersuchungen "generell zu überlegenen studentischen Leistungen, zu weniger Streubreite in den Leistungen und zu besseren studentischen Beurteilungen über die Kurse"3).
"Verständliche Chemie" vermittelt Grundlagen in Chemie mit minimalen mathematischen Voraussetzungen. Ohne chemische Vorkenntnisse, ausgehend vom Atombau, wird man Schritt für Schritt zu Bau und Funktion von Biomolekülen geführt. Der Lehrgang weist 21 Kapitel mit jeweils 8 Lernschritten auf. Jeder Lernschritt umfaßt eine Buchseite mit einer Informationseinheit, gefolgt von drei Fragen, die zu "Suchendem Lernen" benutzt werden. Die Antworten im zweiten Teil des Buches enthalten nebst den Resultaten auch die Erklärungen, wie man zu diesen kommt. Als wichtigste Arbeit der Lernenden sieht Arni das Erstellen eines guten "Spickzettels", welcher durch die geforderte Eigenformulierung allfällige Verständnislücken aufdeckt. Diese textlich und graphisch strukturierten Kurzzusammenfassungen lassen sich für Repetitionen oder (falls gestattet) für Prüfungen mit Verständnisfragen verwenden. Eine wesentliche Hilfe zur Selbstbeurteilung ihrer Arbeit sind den Lernenden die Erfolgskontrollen, 12 Fragen und Antworten mit Beurteilungsskala, die jedem Kapitel angefügt sind. Information und Eigenkontrolle stehen bezüglich zeitlichem Aufwand und Erfolg in einem besonders guten Verhältnis zueinander, was die Lernenden entsprechend motiviert. Bekanntlich erhöht "frequent testing" von Selbststudium und Hausaufgaben den Lernerfolg signifikant und wird von den Schüler/innen als Würdigung ihrer Leistung empfunden.
Der Lehrgang weist allgemein einen deduktiven Aufbau auf. Er läßt sich im Prinzip autodidaktisch durcharbeiten. Nach der allgemeinen wird die organische Chemie ausführlich behandelt. Damit wird das im Zeitalter der Molekularbiologie und Biochemie notwendige Verständnis für die Funktion der "Moleküle des Lebens" geschaffen. Die Bebilderung ist spartanisch und prägnant. Den Lehrgang bearbeitet man am einfachsten in der vorgesehenen Reihenfolge. Falls man durch den Lehrplan gezwungen wird oder falls sich im Hinblick auf den Biologieunterricht einzelne Themen früher aufdrängen, kann die Reihenfolge entsprechend angepaßt werden.
Man kann sich fragen, wozu es überhaupt noch eine Chemielehrkraft braucht. Es braucht uns sicher! Mit dem Einsatz dieses Lehrmittels können die Lehrenden während des Selbststudiums der Schülerinnen und Schüler auf individuelle Fragen eingehen. Auch gilt es, Lernstoffe mit Demonstrationsversuchen, mit Modellen und diversen Bildmedien zu vertiefen sowie Bezüge zu chemischen Phänomenen des Alltags aufzuzeigen.
Literatur:
1) Arni, A. (1997): Konsequent überprüftes Selbststudium - ein Umfrageergebnis. Chemie+Biologie (c+b), 41(3): 27-31.
2) Robinson, F. P. (1970): Effective study. Harper & Row, New York.
3) Kulik, J. A., Kulik, C. C. & Cohen, P. A. (1979): A meta-analysis of outcome studies of Keller's Personalized System of Instruction. American Psychologist, 34: 307-318. (In: Gage N. L. & Berliner C. D. (1986): Pädagogische Psychologie. 4. Aufl., Beltz, Weinheim.)
Gaston Adamek
In dieser Rubrik wird Interessantes und Neues vom Internet-Forum "SwissEduc-Chemie" besprochen. Das Forum wurde im Rahmen des Projekts "School goes Internet" vom Departement Informatik der ETH Zürich installiert und dient dem Informationsaustausch der Gymnasiallehrer in Chemie.
Neues Konzept
Um die Internet-Suche nach Material für den Chemiunterricht zu vereinfachen, haben wir eine neue Einteilung unseres Angebots vorgenommen. Wer in Zukunft SwissEduc aufruft, wird die nebenstehende Eingangsseite sehen.
Damit Sie sich schnell zurechtfinden, hier eine kurze Beschreibung der drei Teilgebiete:
1. Unterrichtsmaterialien
Hier finden Sie Material, das sich direkt für den Chemieunterricht nutzen lässt.
Unterrichtsmaterialien auf anderen Servern :Neu
Hier finden Sie Links zu Unterrichtsmaterialien auf der ganzen Welt - und zwar nach Kapiteln geordnet, nach denen wir Chemielehrerinnen unterrichten: Atombau, Periodensystem, Elemente und ihreVerbindungen, Bindungslehre, Reaktionslehre, Protolysen, Redox, organ. Chemie, Chemie im Alltag, Geschichte der Chemie, Biochemie, Umweltchemie, Stöchiometrie, Demo-experimente und Praktikum. Ein weiteres Kapitel beinhaltet Server, die für den Chemieunterricht von allgemeinem Interesse sind. Die Links werden fortlaufend erweitert.
Wenn Sie eine interessante Adresse finden, lassen Sie Ihre Kolleginnen und Kollegen via SwissEduc auch daran teilhaben und informieren Sie uns!
2. Informationsquellen
3. Internet-Chemie für Schüler und Studierende: Neu
Damit auch unsere Schülerinnen und Schüler vom riesigen Chemie-Angebot des Internet profitieren können, haben wir in diesem Teilgebiet folgende Rubriken eingerichtet:
Wir wollen unsere Rubrik "Eigene Unterrichtsmaterialien" erweitern und darin Ihre Materialien anbieten. Damit helfen wir vor allem auch unseren Kolleginnen und Kollegen, die noch wenig Unterrichtserfahrung haben.
Also:
Bitte schicken Sie Ihr Material an folgende Adresse:
Kantonsschule Baden, Seminarstr. 3, 5400 Baden, Email: rdeuber@access.ch oder juraj@lipscher.ch
Vielen Dank für Ihre Mitarbeit und viel Erfolg beim "Chemie-Surfen"!
Vaccins et eau lourde
Les vaccins se conservent mieux dans l'eau lourde, selon Yves Grainic et Karl Simpson, de l'Institut Pasteur de Paris. Maintenus dans de l'eau lourde D2O, les vaccins de la polio et de la fièvre jaune sont 30 fois plus résistants à la chaleur que dans l'eau ordinaire. Conservés 7 jours à 45°C dans l'eau lourde, les échantillons de vaccins examinés contiennent 1000 fois plus de virus inactivé, donc utile, que dans l'eau ordinaire, selon Vaccine, 13, p.1063, 1995. On sait que la plupart des vaccins doivent être conservés à 4°C, car ils s'entourent d'un squelette fragile de molécules d'eau maintenues par des liaisons hydrogène autour du DNA. Or le deutérium D (ou hydrogène lourd H-2) forme des liaisons plus fortes que l'hydrogène normal, et elles résistent mieux à la dégradation thermique. Cette découverte pourrait avoir une grande importance dans les pays tropicaux qui ne disposent pas d'armoires frigorifiques pour conserver leurs vaccins.
Selon la Revue Polytechnique 1591 du 25.3.1996, page 116, l'équipe de physiciens du GSI de Darmstadt a réussi à créer quelques atomes de l'élément 112. Pour y parvenir, il a fallu bombarder pendant trois semaines une feuille de plomb avec des atomes de zinc. Le nouvel atome contient 112 protons et 165 neutrons, donc possède une masse de 277 et une durée de vie mal connue mais très inférieure à la seconde.
Aujourd'hui le papier est fabriqué selon le processus suivant, dit processus "acide" :
Le papier obtenu est bon marché, mais peu durable : l'alun KAl(SO4)2.6H2O fixé sur le papier s'hydrolyse lentement et produit de l'acide sulfurique H2SO4 qui à son tour hydrolyse la cellulose : le papier s'effrite peu à peu et tombe en pièces au bout d'environ 50 ans, ce qui met en péril les collections d'archives. En 1984, on estimait que le 1/4 de la gigantesque Bibliothèque du Congrès des USA était formée de documents trop fragiles pour être feuilletés.
Cette dégradation ne peut pas être corrigée, mais elle peut être stoppée, en soumettant les ouvrages anciens à la vapeur de zinc-éthyle Zn(C2H5)2. Cette substance est un liquide volatil qui a la propriété de détruire à la fois l'eau H2O qui causera l'hydrolyse future, et l'acide sulfurique H2SO4 produit par l'hydrolyse passée, selon les équations :
Zn(C2H5)2 + H2O ------> ZnO + 2 C2H6
Zn(C2H5)2 + H2SO4 ------> ZnSO4 + 2 C2H6
Comme le zinc-diéthyle s'enflamme à l'air, cette imprégnation doit être effectué à l'abri de l'air. Les livres à traiter sont empilés dans une chambre sous vide, puis exposés à la vapeur de zinc-éthyle Zn(C2H5)2. Le réactif diffuse entre les pages et l'opération dure 2 à 3 jours, ce qui coûte environ $10 par livre. Néanmoins une usine pilote fonctionne à satisfaction générale depuis 2 ans chez Texas Alkyl, aux USA.
Prévenir vaut mieux que guérir, dit la sagesse populaire. Un nouveau papier non acide est apparu sur le marché. On obtient ce "papier alcalin" en ajoutant un excès de Carbonate de Calcium précipité CaCO3 à la pâte à papier dans la phase de l' ennoblissement. Ce processus neutralise l'acidité de l'alun, selon une réaction qui est probablement :
2 KAl(SO4)2 + 3 H2O + 3 CaCO3 ------> 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 3 CO2 + K2SO4
Le Carbonate de Calcium doit être introduit sous la forme d'une suspension de grains très fins, que l'on obtient par précipitation à partir de calcaire brut selon la suite de réactions :
CaCO3 + chaleur ------> CaO + CO2
CaO + H2O ------> Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 ------> CaCO3 + H2O
Ce procédé présente l'avantage supplémentaire et inédit d'éviter l'emploi du Dioxyde de Titane, pigment blanc coûteux ($2000/tonne). Le Carbonate de Calcium précipité a donc une double fonction : neutraliser l'acidité de l'alun, et fournir du corps, de la tenue et de la blancheur au papier de qualité. De plus il est avantageux ($300/tonne).
Depuis l'apparition de ce procédé alcalin en 1987, la production de Carbonate de Calcium précipité subit un développement exponentiel aux USA :
Dans le procédé traditionnel acide, le papier à l'alun est encollé à la colophane, ou rosine. Cette substance contient de l'acide abiétique, qui est bien sûr incompatible avec le Carbonate de Calcium. Dans le nouveau procédé basique, il a fallu remplacer la colophane par des résines synthétiques (polymères d'alkylkétènes), plus coûteuses, mais il n'en faut que le dixième en poids par rapport à la colophane.
Signalons enfin que l'étape no. 3, dite de décoloration au Chlore, se fait en général avec de l'eau de Javel (hypochlorite de sodium NaClO). Depuis quelque temps, on voit apparaître sur le marché un papier dit "sans chlore", et qui a été blanchi à l'ozone, ce qui passe pour être plus respectueux de l'environnement. Toutefois ce papier "à l'ozone" présente une résistance mécanique moindre que le papier ordinaire.
En lisant Elf Magazine d'août 1995, on s'aperçoit avec intérêt que les molécules soufrées tendent à remplacer celles à base de chlore dans le commerce. Ainsi dans les traitements de surface par corrosion, l'acide méthanesulfonique CH3SO2H tend à remplacer les acides minéraux comme HCl ou H3PO4, car il est biodégradable. Une autre catégorie, les mercaptans, malgré leur odeur désagréable, sont utilisés dans l'industrie du papier glacé, où ils remplacent le tétrachlorure de carbone CCl4, supposé néfaste à la couche d'ozone. De même le dichlorométhane CH2Cl 2 est beaucoup utilisé comme décapant de vieilles peintures. On tend à les remplacer aujourd'hui par du déméthylsulfoxyde DMSO, ou (CH3)2SO.
C'est fou ce que la chimie peut être surprenante. On sait bien que HgS est quasi insoluble dans l'eau. Mais le peu qui s'y dissout ne forme pas des ions Hg2+ et S2-, comme on le croirait, mais des molécules non dissociées. Les mesures faites, citées dans J. Chem. Ed. 72, 11, p.1010, de novembre 1995, indiquent qu'à pH 7, la concentration totale en Hg est de 7·10-8 M, alors que celle en ion Hg2+ n'est que de 10-42 M, c'est-à-dire zéro. De plus, quand la solution devient basique, la solubilité croît énormément : à pH 10.7, elle est de 4.4·10-5 M, Vaccins et eau lourde
Les vaccins se conservent mieux dans l'eau lourde, selon Yves Grainic et Karl Simpson, de l'Institut Pasteur de Paris. Main-tenus dans de l'eau lourde D2O, les vaccins de la polio et de la fièvre jaune sont 30 fois plus résistants à la chaleur que dans l'eau ordinaire. Conservés 7 jours à 45 °C dans l'eau lourde, les échantillons de vaccins examinés contiennent 1000 fois plus de virus inactivé, donc utile, que dans l'eau ordinaire, selon Vaccine, 13, p.1063, 1995.
On sait que la plupart des vaccins doivent être conservés à 4 °C, car ils s'entourent d'un squelette fragile de molécules d'eau maintenues par des liaisons hydrogène autour du DNA. Or le deutérium D (ou hydrogène lourd H-2) forme des liaisons plus fortes que l'hydrogène normal, et elles résistent mieux à la dégradation thermique. Cette découverte pourrait avoir une grande importance dans les pays tropicaux qui ne disposent pas d'armoires frigorifiques pour conserver leurs vaccins.