Mathematik im Dienste der chemischen Stöchiometrie als chemiedidaktische Herausforderung

Die vorliegende Arbeit untersucht, welchen Stellenwert Mathematik im Chemieunterricht einnehmen darf, damit Lernende chemische Inhalte verstehen und festigen können. Ausgehend von Transferproblemen zwischen Mathematik- und Chemieunterricht sowie typischen Verständnishürden wird ein Kriterienrahmen entwickelt, der mathematische Anforderungen im Chemieunterricht auf Zumutbarkeit sowie Sprach- und Symbolklarheit bewertet. Darauf aufbauend wird ein Unterrichtskonzept entworfen, in dem mathematische Schritte an chemische Inhalte geknüpft werden. Das Konzept wurde mittels online-Fragebogen mit 15 aktiven Chemielehrpersonen (ExpertInnen) validiert. Die ExpertInnen bewerten den Werkzeugcharakter von Mathematik und die Transparenz einer sinnhaften Verwendung von mathematischen Operationen überwiegend positiv, weisen jedoch darauf hin, dass eine Übermathematisierung mathematikschwächere SchülerInnen benachteiligt. Aus den Rückmeldungen werden Weiterentwicklungen abgeleitet, um mathematische Inhalte gezielt einzusetzen, ohne dass Chemieunterricht zu einem verdeckten Mathematikunterricht wird.