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Chemie

1 Selbstverständnis des Faches Chemie und sein Beitrag zur Bildung

Chemie ist die Basis aller Lebensvorgänge auf der Erde. Ein Verständnis der Natur und des menschlichen Körpers ist nur mit chemischen Kenntnissen möglich. Die Chemie beeinflusst auch die Kulturgeschichte der Menschheit, die mit dem Suchen und Entwickeln von neuen Stoffen und mit dem Erforschen der Eigenschaften, der Herstellung und der Veränderung dieser Stoffe eng verknüpft ist. Chemische Erkenntnisse prägen maßgeblich die Gestaltung der modernen Lebenswelt und sind für die technische und wirtschaftliche Weiterentwicklung von grundlegender Bedeutung. Damit ist die Chemie eine naturwissenschaftliche Basisdisziplin. Durch das Wechselspiel zwischen chemischen Erkenntnissen und technischen Anwendungen werden Fortschritte auf vielen Gebieten möglich. Die Chemie liefert entscheidende Beiträge zu aktuellen und zukünftigen Fragestellungen im Bereich der Sicherung der menschlichen Ernährung, der Gesundheit und Hygiene, der Rohstoff- und Energieversorgung, der Werkstoffproduktion sowie der Erhaltung der Lebensgrundlagen. Weiterentwicklungen u. a. in der Biotechnologie, der Medizin und Pharmazie, der Nanotechnologie, der Werkstoffwissenschaft und der Informationstechnologie basieren in hohem Maß auf chemischen Erkenntnissen. Sowohl die heutige, als auch eine zukünftig weiter wachsende Menschheit kann ohne die Chemie und deren Produkte nicht existieren. Auf der anderen Seite ergeben sich aus der naturwissenschaftlich-technischen Entwicklung auch Risiken, die erkannt und bewertet werden müssen und mit denen verantwortungsbewusst umgegangen werden muss. Dies ist ohne Kenntnisse aus dem Bereich der Chemie nicht möglich.

Im Fach Chemie an der Realschule setzen sich die Schülerinnen und Schüler aktiv und auf besondere Weise handlungsorientiert mit Stoffen aus dem Alltag und der Technik auseinander. Experimentelles Arbeiten im Chemieunterricht weckt dabei Interesse und Freude am Erkunden von Naturvorgängen und technischen Abläufen. Damit erlernen sie eine wesentliche wissenschaftliche Arbeitsmethode. Ziele experimentellen Arbeitens sind das exakte Formulieren von Fragestellungen und Hypothesen unter Verwendung der chemischen Fachsprache, genaues Beobachten, klares Beschreiben und fachgerechtes Deuten der Ergebnisse. Vor allem beim eigenständigen Experimentieren erlernen die Schülerinnen und Schüler die Planung, Durchführung und Auswertung eines Experiments. Dabei werden grundlegende Arbeitshaltungen und Fähigkeiten wie Sorgfalt, Ausdauer, folgerichtiges Denken und Anwenden der chemischen Fachsprache, Teamfähigkeit und sicherheits- und umweltbewusstes Verhalten eingeübt. Dem Experiment als Methode der naturwissenschaftlichen Welterschließung kommt dabei eine ebenso zentrale Bedeutung zu wie der Verknüpfung experimenteller Ergebnisse mit Modellvorstellungen. Das Denken in Modellen fördert das Abstraktionsvermögen der Schülerinnen und Schüler. So interpretieren sie die Eigenschaften der Stoffe durch Art, Anordnung und Wechselwirkungen zwischen den Teilchen und erklären beobachtbare Stoffänderungen bei chemischen Reaktionen durch die Veränderung von Teilchen.

Die im Chemieunterricht erworbenen Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten sind wichtige Grundlagen für das Verständnis von Naturvorgängen und technischen Prozessen, die vorausschauende Abschätzung von Technikfolgen und für nachhaltiges Wirtschaften vor dem Hintergrund knapper werdender natürlicher Ressourcen. Sie ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern bei der Auseinandersetzung mit gesellschaftlich relevanten Themen, die chemische Fragestellungen beinhalten, sich aktiv und konstruktiv an gesellschaftlichen Diskussionen zu beteiligen, und bestärken sie, die Welt auch in Zukunft verantwortungsvoll und nachhaltig mitzugestalten.

2.1 Kompetenzstrukturmodell

Kompetenzstrukturmodell Chemie

Das Kompetenzstrukturmodell des Faches Chemie beschreibt fachspezifische Fähigkeiten in den beiden Dimensionen Gegenstandsbereiche (innere Felder) und prozessbezogene Kompetenzen (äußerer Ring). Für den Unterricht bilden diese beiden Dimensionen eine Einheit, die die Grundlage für einen aktiven Umgang mit Fachwissen sowie den Einsatz von Fähigkeiten und Fertigkeiten zum Lösen chemischer Aufgabenstellungen bildet. Das Modell orientiert sich an den vier Kompetenzbereichen der Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss, die im Jahr 2004 von der Kultusministerkonferenz (KMK) beschlossen wurden. Die Dimension Gegenstandsbereiche spiegelt den Kompetenzbereich Fachwissen wider, die Dimension prozessbezogene Kompetenzen vereint die drei weiteren Kompetenzbereiche der KMK-Bildungsstandards, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung.

2.2 Prozessbezogene Kompetenzen

Die Dimension prozessbezogene Kompetenzen umfasst – in Anlehnung an die KMK-Bildungsstandards – die drei Kompetenzbereiche Erkenntnisse gewinnen, kommunizieren und bewerten. Ebenso wie das Fachwissen sind diese drei Bereiche unerlässlicher Teil für den Erwerb einer naturwissenschaftlichen Grundbildung. Im Chemieunterricht lernen die Schülerinnen und Schüler allgemeine und grundlegende naturwissenschaftliche Denkweisen und Untersuchungsmöglichkeiten kennen. Sie erwerben ein Repertoire an Möglichkeiten, chemische Probleme zu lösen und Erkenntnisse zu gewinnen. Dabei wird im Rahmen der Kommunikationskompetenz auf Informationen zurückgegriffen, die sach- und fachbezogen erschlossen und mit anderen ausgetauscht werden. Auf der Grundlage eines vernetzten Fachwissens beteiligen sich die Schülerinnen und Schüler an kontrovers geführten Diskussionen alltagsrelevanter Themen, reflektieren sie aus dem Blickwinkel der Chemie und sind in der Lage, eine begründete Bewertung abzugeben.

Erkenntnisse gewinnen

Der Kompetenzbereich Erkenntnisse gewinnen umfasst drei Bereiche:

  • naturwissenschaftliche Untersuchungen (v. a. Experimente)
  • naturwissenschaftliche Modellbildung
  • Möglichkeiten und Grenzen der Erkenntnisgewinnung in der Naturwissenschaft Chemie

Fachgemäße Denk- und Arbeitsweisen wie Beobachten, Beschreiben, Experimentieren oder Modellbildung sowie Arbeitstechniken wie Systematisieren oder Ordnen stehen im Mittelpunkt, wenn es im Rahmen von naturwissenschaftlichen Untersuchungen darum geht, problemorientiert und hypothesengeleitet Fragen an die Natur zu beantworten. Dabei wird der Erkenntnisweg, der allen Naturwissenschaften zugrunde liegt, berücksichtigt. Beim Umgang mit Geräten und Chemikalien sind stets die aktuell geltenden Richtlinien und Vorschriften (u. a. die Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht) zu beachten. Sollten aufgrund von Änderungen der Rechtsvorschriften z. B. im Lehrplan angegebene Stoffe für den Unterricht nicht mehr zugelassen sein, müssen unbedenkliche Alternativen eingesetzt werden oder der entsprechende Teilaspekt weggelassen werden.

Modelle dienen in den Naturwissenschaften als wichtiges Instrument der Erkenntnisgewinnung. Neben Anschauungsmodellen kommt den Modellvorstellungen im Chemieunterricht eine zentrale Bedeutung zu. Dabei wird der Abbildcharakter, die bewusste Vereinfachung sowie die Subjektivität und Vorläufigkeit von Modellen stets klar herausgestellt. Die unterrichtliche Arbeit mit Modellen ermöglicht es – ausgehend von einem Vergleich mit der Wirklichkeit – Unterschiede und Analogien herauszuarbeiten und Modellgrenzen aufzuzeigen. Nachdem am Modell Erkenntnisse gewonnen und weiterentwickelt wurden, können diese auf die Realität zurückprojiziert werden. Durch neue Erfahrungen müssen in der Chemie Modellvorstellungen verändert und erweitert werden. Deswegen spielt die Modellkritik im Chemieunterricht eine zentrale Rolle.

Kommunizieren

Die Kommunikationskompetenz umfasst mehrere Bereiche. Im Zentrum des Kompetenzbereiches Kommunizieren steht das Verständnis der chemischen Fachsprache und fachgemäßer Darstellungsformen. Die Schülerinnen und Schüler erschließen sich Informationen, bereiten diese auf und geben sie unter Berücksichtigung des Sach- und Adressatenbezugs weiter. Daneben beinhaltet sie jedoch auch das Argumentieren und das Präsentieren chemischer Inhalte.

Bewerten

Zahlreiche Themen geben Anlass, Sachverhalte aus chemischer und gesellschaftlicher Sicht zu bewerten. Dazu gehören beispielsweise die Rohstoff- und Energieversorgung, die Erhaltung einer intakten Umwelt, die Sicherung der Lebensgrundlagen, die Gesunderhaltung des eigenen Körpers, die Möglichkeiten moderner Gen-, Nano- und Werkstofftechnik. Aus der Bewertung können auf der Grundlage gesellschaftlich akzeptierter und persönlich relevanter Werte und Normen Handlungsoptionen abgeleitet werden. Getroffene Entscheidungen gilt es, gegenüber anderen sachgerecht zu vertreten, aber auch zu reflektieren und ggf. zu revidieren, falls neue Argumente oder Erkenntnisse dies erfordern.

2.3 Gegenstandsbereiche

Die Gegenstandsbereiche bilden die inhaltliche Dimension ab und werden in Form von Konzepten der Chemie konkretisiert. Diese Konzepte ermöglichen eine systematisierte und strukturierte Herangehensweise an die Themen des Chemieunterrichts und eine Fokussierung auf wesentliche Aspekte bei der Vielfalt chemischer Phänomene. Somit erleichtern sie den Erwerb eines grundlegenden und vernetzten Wissens, das in unterschiedlichen Situationen angewandt werden kann. Das Strukturmodell (s. Abb.) greift dabei die vier Basiskonzepte der KMK-Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss im Fach Chemie auf.

Stoff-Teilchen-Konzept

Die erfahrbaren Phänomene der stofflichen Welt und deren Deutung auf der Teilchenebene werden konsequent unterschieden. Grundlage für die Deutung ist die Vorstellung von der Existenz submikroskopisch kleiner Teilchen und Teilchenverbände.

Struktur-Eigenschafts-Konzept

Art, Anordnung und Wechselwirkung der Teilchen bestimmen die Eigenschaften eines Stoffes.

Chemische Reaktion

Chemische Reaktionen werden als Stoffumwandlung unter Energiebeteiligung beschrieben. Dabei werden die stofflichen Veränderungen als Umgruppierung von Teilchen gedeutet und auch die Möglichkeit der Umkehrbarkeit einer Reaktion mit berücksichtigt. Eine besondere Rolle spielt hierbei das Donator-Akzeptor-Konzept. Die Vielfalt chemischer Reaktionen lässt sich auf der Teilchenebene nach der Funktion der reagierenden Teilchen ordnen. Ein Reaktionspartner fungiert als Donator, der andere als Akzeptor. Bei Säure-Base-Reaktionen werden Protonen von einem Reaktionspartner auf einen anderen übertragen, bei Redoxreaktionen Elektronen.

Energie-Konzept

Alle chemischen Reaktionen sind mit einem Energieumsatz verbunden. Die energetische Betrachtung chemischer Reaktionen liefert Aussagen darüber, ob und in welchem Ausmaß eine chemische Reaktion prinzipiell abläuft.

3 Aufbau des Fachlehrplans im Fach Chemie

Alle Fachlehrpläne Chemie sind in mehrere Lernbereiche untergliedert. Die Lernbereiche wiederum gliedern sich in die Abschnitte Kompetenzerwartungen und Inhalte zu den Kompetenzen.

3.1 Lernbereich 1: Prozessbezogene Kompetenzen des Strukturmodells

In jeder Jahrgangsstufe beginnt der Fachlehrplan Chemie mit dem Lernbereich „Wie Chemiker denken und arbeiten“ (Lernbereich 1). Er enthält allgemeiner formuliert als in den weiteren Lernbereichen Kompetenzerwartungen und Inhalte zu der Dimension prozessbezogene Kompetenzen des Kompetenzstrukturmodells. Der Lernbereich 1 ist ebenso wie die anderen Lernbereiche verbindlich, er liegt aber quer zu den anderen Lernbereichen der Jahrgangsstufe. Die Lehrkräfte entscheiden selbst, wann und bei welchen Themen der folgenden Lernbereiche sie im Verlauf eines Schuljahrs den Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler aus den Bereichen Erkenntnisse gewinnen, kommunizieren und bewerten anbahnen und die erworbenen Kompetenzen einüben und vertiefen. Entsprechende Kompetenzen, etwa das Formulieren von Reaktionsgleichungen oder das Auswerten von Diagrammen, werden im Lehrplan in der Regel im Lernbereich 1 formuliert. Sie sollen im Lauf eines Schuljahrs aber immer wieder bei unterschiedlichen Themenbereichen aufgegriffen werden. Die im Lernbereich 1 angegebenen Inhalte sollen der Lehrkraft Hinweise für den Umfang und das Niveau bei den Kompetenzerwartungen geben.

3.2 Weitere Lernbereiche: Inhaltliche Themenbereiche der Chemie

Aus den weiteren Lernbereichen ergibt sich die thematische Gliederung der Unterrichtszeit innerhalb eines Schuljahrs. Die Kompetenzerwartungen beschreiben, welche Fähigkeiten und Fertigkeiten die Schülerinnen und Schüler nach einer gewissen Unterrichtszeit besitzen, was sie können sollen. Kompetenzerwartungen entsprechen keinen einzelnen Unterrichtseinheiten, sondern beschreiben unterschiedlich umfangreiche Aspekte eines Lernbereichs. Sie können sehr konkret auf bestimmte Inhalte und Methoden eingehen oder eher abstrakt formuliert sein, damit ein größeres Ganzes umfassen und deswegen erst nach einer längeren Zeitspanne erreicht werden. Manche Kompetenzerwartungen können nicht isoliert betrachtet werden. Hier tragen dann erst mehrere Teilkompetenzen der Schülerinnen und Schüler, die in verschiedenen Kompetenzerwartungen formuliert sind, zu einer Gesamtkompetenz bei.

Der Abschnitt Inhalte zu den Kompetenzen enthält konkrete Angaben, an welchen Inhalten die jeweiligen Kompetenzen erworben werden. Beispiele präzisieren das angestrebte Niveau und sollen eine Hilfestellung für die Umsetzung des Lehrplans geben. Beide Abschnitte gemeinsam bilden in Kombination mit dem Lernbereich 1 die Grundlage für die von der Lehrkraft für die konkrete Lerngruppe in der jeweiligen Wahlpflichtfächergruppe entwickelten Lerngelegenheiten. Dabei können Schwerpunkte gesetzt werden, die sich z. B. an örtlichen Gegebenheiten oder individuellen Interessen orientieren. Die im Fachlehrplan angegebenen Unterrichtsstunden dienen als Orientierungshilfe, wie viel Zeit im Schuljahr für die jeweiligen Themen ungefähr eingeplant werden soll, damit die Schülerinnen und Schüler die ausgewiesenen Kompetenzen und Inhalte erwerben. Im Lernbereich 1 werden keine Stunden angegeben, da diese bei der Entwicklung der übrigen Lernbereiche implizit mit berücksichtigt wurden.

Der Erwerb von Kompetenzen ist ein langfristiger Prozess, der ein nachhaltiges Lernen über die gesamte Schulzeit hinweg erfordert. Orientierung hierbei geben die Gegenstandsbereiche des Strukturmodells mit den Basiskonzepten. Sie durchziehen die Fachlehrpläne aller Jahrgangsstufen als roter Faden und dienen dazu, die Vielfalt des chemischen Wissens nicht isoliert wahrzunehmen. Grundlegende chemische Konzepte dienen dazu, ein konzeptionelles Grundverständnis für chemische Sachverhalte aufzubauen. Auf diese Weise können die Schülerinnen und Schüler im Lauf der Zeit ein zunehmend vertieftes und vernetztes Wissen erwerben und es kompetent in verschiedenen Situationen anwenden.

3.3 Wahlbereiche in den Fachlehrplänen der Jahrgangsstufe 10

In den Fachlehrplänen 10 (I) und 10 (II/III) ist jeweils ein Lernbereich als Wahlbereich konzipiert. Dies bedeutet, dass die Lehrkraft entscheidet, welche der angebotenen Themenfelder im Unterricht behandelt werden. Die Wahlbereiche eröffnen Möglichkeiten für eine gezielte Schwerpunktsetzung. Dabei können aktuelle Schülerinteressen mit Bezug zur Chemie ebenso berücksichtigt werden wie regionale Besonderheiten im Umfeld der Schule. Durch den Wahlbereich im Fachlehrplan 10 (II/III) ist zudem eine Differenzierung im Hinblick auf die unterschiedlichen Wahlpflichtfächergruppen möglich.

Im Fachlehrplan 10 (I) sind aus dem Lernbereich 10.5 zwei der drei Teilbereiche Aminosäuren und Proteine, Kohlenhydrate und Fette zu wählen. Im Fachlehrplan 10 (II/III) sind aus dem Lernbereich 10.6 zwei der fünf Teilbereiche Redoxanwendungen, Aminosäuren und Proteine, Kohlenhydrate, Kunststoffe und Fette zu wählen. Die gewählten Teilbereiche sind verbindlich für den Unterricht in der jeweiligen Klasse.

4 Zusammenarbeit mit anderen Fächern

Im Chemieunterricht erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ebenso wie in den Fächern Physik und Biologie naturwissenschaftliches Grundwissen. Die Nähe zu den beiden anderen naturwissenschaftlichen Fächern spiegelt sich bereits im grundlegenden Aufbau der Kompetenzstrukturmodelle dieser Fächer wieder. Die Dimension prozessbezogene Kompetenzen umfasst jeweils die drei Bereiche Erkenntnisse gewinnen, kommunizieren und bewerten. Hierbei verbindet insbesondere die Art und Weise der Erkenntnisgewinnung und der Interpretation gewonnener Daten die drei naturwissenschaftlichen Fächer.

Vom Teilchenmodell im Anfangsunterricht bis hin zur umweltfreundlichen Energieumwandlung in der Brennstoffzelle gibt es viele Anknüpfungspunkte zwischen den Fächern Chemie und Physik. Auch mit der Biologie gibt es viele Überschneidungen, wie z. B. in den Bereichen Fotosynthese, Nährstoffe und Aufbau unserer Erbsubstanz DNA. Hier werden die im Biologieunterricht gewonnenen Erkenntnisse in der Chemie erweitert und vertieft.

Kompetenzen im Fach Werken verlangen viel chemisches Hintergrundwissen, das im Fach Chemie aufgegriffen und vertieft wird, wie es zum Beispiel in den Bereichen Kunststoffe und Metalle der Fall ist.

Anknüpfungspunkte bestehen ebenfalls zum Fach Mathematik. Die Zusammenführung von Kompetenzen, die in den mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern erworben werden, fördert vernetztes Denken und befähigt die Schülerinnen und Schüler dazu, vielfältige neue Aufgaben- und Problemstellungen zu lösen. Zugleich wird dadurch die Voraussetzung für den Aufbau eines rationalen, naturwissenschaftlich begründeten Weltbildes geschaffen, das in einem historischen und gesellschaftlichen Kontext gesehen werden muss.

Das Fach Informationstechnologie kann aus der Chemie viele Inhalte zur Umsetzung der fachspezifischen Ziele wie der Modellierung verwenden. Der Chemieunterricht profitiert von den in der Informationstechnologie behandelten Ordnungsprinzipien und der Erstellung von Präsentationen.

Durch die Auseinandersetzung mit Sachtexten werden die Lesekompetenz, die Fähigkeit zur gezielten Auswahl und Nutzung von Informationen und daraus resultierend die Argumentationsfähigkeit geschult. Hier bieten sich vielfältige Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit dem Fach Deutsch an. Auch die Verschriftlichung von Beobachtungen verbindet die beiden Fächer – konkret umsetzbar beispielsweise beim Beschreiben von Vorgängen oder beim Erstellen von Protokollen.

Der Unterricht im Fach Chemie gewährleistet einen erfolgreichen Kompetenzerwerb für alle Schülerinnen und Schüler, unabhängig von deren Muttersprache. Dies gelingt vor allem durch einen sprachsensiblen und die Fachsprache entwickelnden Unterricht.

Der Kompetenzerwerb wird auch durch die Zusammenarbeit mit Fächern der Gesellschafts- und Geisteswissenschaften gefördert. Im Chemieunterricht wird zu vielen Zukunftsthemen, die teilweise auch in der Gesellschaft kontrovers diskutiert werden, das naturwissenschaftliche Fundament erworben, etwa zu Fragen der Energieversorgung, der Ernährungssicherung und des Umweltschutzes. Er trägt so wesentlich zu einer fundierten Auseinandersetzung mit diesen Themen bei, etwa in den Fächern Geographie, Evangelische und Katholische Religionslehre sowie Ethik.

Aus der historischen Betrachtung der Naturwissenschaft Chemie lässt sich an vielen Stellen die Auswirkung der naturwissenschaftlichen Erkenntnis auf Kunst und Kultur aufzeigen und somit über eine Zusammenarbeit mit den Fächern Geschichte und Kunst vertiefen.

Im Bilingualen Sachfachunterricht erwerben die Schülerinnen und Schüler die im Fachlehrplan beschriebenen Kompetenzen, indem sie sich mit den dort aufgeführten Inhalten in der Fremdsprache auseinandersetzen.

5 Beitrag des Faches Chemie zu den übergreifenden Bildungs- und Erziehungszielen

Im Fächerkanon der Realschule nimmt das Fach Chemie eine wichtige Stellung in seiner Relevanz für die fächer- und schulartübergreifenden Bildungs- und Erziehungsziele ein. Aufgrund der unterschiedlichen Perspektiven, unter denen im Chemieunterricht naturwissenschaftliche Phänomene und die Grundlagen industrieller Verfahren mit großer gesellschaftlicher Relevanz betrachtet werden, bietet er Anknüpfungsmöglichkeiten für eine Vielzahl fächer- und schulartübergreifender Bildungs- und Erziehungsziele.

Alltagskompetenzen und Lebensökonomie

Der Chemieunterricht bietet vielfältige Gelegenheiten zur Auseinandersetzung mit den Handlungsfeldern der Alltagskompetenz und Lebensökonomie (z. B. die Untersuchung der Funktionsweisen des Körpers oder die Bewertung der Nutzung verschiedener Energieträger und Rohstoffe). Die Schülerinnen und Schüler überdenken dadurch ihre Einstellungen und optimieren ihr alltägliches Handeln.

Alltagskompetenzen Alltagskompetenzen
Berufliche Orientierung

Das Fach Chemie trägt durch die häufige Anbindung von wissenschaftlichen und industriellen Vorgehens- und Verfahrensweisen sowie durch den praktischen Umgang mit Chemikalien und Geräten zur beruflichen Orientierung der Schülerinnen und Schüler bei.

Exkursionen und externe Partner können den Unterricht zusätzlich bereichern und geben Einblick in Berufsfelder der Chemie.

Die Schülerinnen und Schüler erwerben im Unterricht neben grundlegendem theoretischen Wissen auch spezifische praktische Fähigkeiten und Fertigkeiten. Dies kann zu Freude am Planen, Durchführen und Protokollieren von Experimenten und schließlich zu allgemeinem Interesse am Fach Chemie führen. So können sich den Jugendlichen interessante Berufsfelder eröffnen. Nach dem Erwerb der Mittleren Reife gibt es für Jugendliche eine Vielzahl von Möglichkeiten für eine Ausbildung in technischen Berufen der Chemieindustrie, der Umwelttechnik und der Biotechnologie. Daneben bietet der Chemieunterricht an der Realschule eine gute Grundlage für den Besuch einer weiterführenden Schule bis hin zu einem Studium.

Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Umweltbildung, Globales Lernen)

Das Fach Chemie trägt auf vielfältige Weise zur Umweltbildung und Bildung für Nachhaltige Entwicklung im Sinne eines ressourcenschonenden nachhaltigen Handelns bei. Der Umgang mit Stoffen sowie die Nutzung von Energie, beides zentrale Themen der Chemie, bestimmen täglich unser Leben. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, diese beiden Themen sowie die Herstellung von Stoffen (z. B. von Gebrauchsgegenständen und Lebensmitteln) und die Bereitstellung von Energie kritisch im Sinn der Nachhaltigkeit zu betrachten und die Folgen des menschlichen Handels auf die Umwelt (z. B. globale Erwärmung, Freisetzung von giftigen und umweltgefährdenden Substanzen) zu reflektieren. Hiermit eng verbunden sind Fragen des persönlichen Konsums und der Möglichkeit der eigenen Einflussnahme.

Gesundheitsförderung

Die Kompetenz, sicher zu experimentieren, die Kenntnisse über das Gefährdungspotenzial von Chemikalien voraussetzt, ermöglicht den Schülerinnen und Schülern einen sicherheitsgerechten Umgang mit Gefahrstoffen sowohl im schulischen als auch im häuslichen Umfeld.

Kulturelle Bildung

Naturwissenschaften prägen unsere Gesellschaft und bilden heute einen wesentlichen Teil unserer kulturellen Identität. Der Chemieunterricht ermöglicht die Reflexion dieser Bedeutung für unsere Gesellschaft und zeigt auch wechselseitige Zusammenhänge auf. Die Erkenntnisse der Chemie waren und werden zukünftig Triebkraft für die kulturelle Entwicklung einer Gesellschaft sein. Zugleich findet die Entwicklung naturwissenschaftlichen Wissens aber stets vor dem Hintergrund der jeweiligen sozialen, kulturellen und technologischen Gegebenheiten einer Zeit statt.

Medienbildung/Digitale Bildung

Bei der Aufarbeitung fachwissenschaftlicher Inhalte verwenden die Schülerinnen und Schüler unterschiedlichste Medien. Dabei werden Informationen einerseits exzerpiert, anderseits adressatengerecht für eine Weitergabe aufbereitet. Durch den gezielten Einsatz verschiedener Medien als Recherche-, Gestaltungs-, Präsentations- oder Lernwerkzeuge wird das selbstgesteuerte, entdeckende und eigenverantwortliche Lernen im Chemieunterricht gefördert. Die kritische Analyse von Medien und der darin dargestellten Information trägt zum bewussten Umgang mit Medien bei, z. B. auch hinsichtlich der Validität von Informationen und urheber- und datenschutzrechtlicher Fragen.

Ökonomische Verbraucherbildung

Im Chemieunterricht erwerben die Schülerinnen und Schüler Orientierungshilfen und Leitlinien für ein verantwortungsbewusstes Konsumverhalten. Durch die Beschreibung und Bewertung der Folgen von Warenproduktionen und der Nutzung von Energie für die Rohstoffressourcen, die Umwelt und die Gesundheit des Menschen werden die Schülerinnen und Schüler für verantwortungsvolles Handeln sensibilisiert und können so ihre eigenen Konsumwünsche hinterfragen und ihr Verbraucherverhalten nicht nur an ökonomischen, sondern auch an chemischen Gesichtspunkten ausrichten.

Sprachliche Bildung

Der Chemieunterricht trägt durch die gezielte Einführung und die sichere Anwendung von Fachbegriffen und fachlichen Darstellungsformen (z. B. Diagrammen) wesentlich zur sprachlichen Bildung bei. Das Verständnis der Fachsprache ist eine Voraussetzung für die Aneignung chemischer Kenntnisse. Dabei findet sowohl eine Auseinandersetzung mit der wissenschaftlichen Fachsprache als auch der Alltagssprache statt. Die Fachsprache ermöglicht es, sich chemisches Wissen selber anzueignen und sich präzise und fachgerecht zu artikulieren und somit an der öffentlichen Diskussion und an wichtigen Entscheidungsprozessen mit chemischen Inhalten teilzunehmen. Sie bildet damit die Grundlage für eine aktive Teilhabe an der modernen Wissensgesellschaft.

Technische Bildung

Technik ist die gezielte nutzbringende Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse. Im Rahmen des Chemieunterrichts erwerben die Schülerinnen und Schüler Kompetenzen, die es ihnen ermöglichen, sich kritisch mit verschiedenen bewährten und modernen Technologien auseinanderzusetzen, etwa im Bereich der Ressourcennutzung, der Produktionsverfahren, der Werkstoffkunde und der Energieversorgung. Die Schülerinnen und Schüler erhalten so ein vertieftes Verständnis und Einsicht in die Bedeutung der Fachwissenschaft Chemie für technische Entwicklung und deren Anwendung in Industrie und Alltag. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit Chancen und Risiken des technischen Fortschritts auseinander, können an der öffentlichen Diskussion teilnehmen und erwerben die Fähigkeit und Bereitschaft, durch einen verantwortungsvollen und dem Wohl der Menschheit dienenden Umgang mit der Technik einen Beitrag für die Gesellschaft zu leisten.

Verkehrserziehung

Im Chemieunterricht werden die Schülerinnen und Schüler dazu angeleitet, sich mit den Folgen von Verkehr auf die Umwelt und auch auf die eigene Gesundheit auseinanderzusetzen. Aus den Kenntnissen der Umweltbelastungen und -zerstörungen durch den Verkehr leiten sie die Notwendigkeit ab, möglichst umweltfreundliche Verkehrsmittel zu nutzen.

Werteerziehung

Das Kompetenzstrukturmodell Chemie beinhaltet einen eigenen Bereich bewerten, durch den das Fach Chemie zur Entwicklung von Wertvorstellungen und einer eigenen Standortbestimmung beiträgt. Zahlreiche Themen geben Anlass, Sachverhalte unter chemischen und außerfachlichen Gesichtspunkten zu bewerten. Dazu gehören beispielsweise Möglichkeiten sowie Risiken, die von chemischen Prozessen, der chemischen Forschung und von in Alltag und Industrie verwendeten Stoffen ausgehen, oder Fragen der Energieversorgung. Die Schülerinnen und Schüler bewerten die gesellschaftlichen Auswirkungen von technisch Machbarem und richten ihr Handeln an der Verantwortung gegenüber sich selbst und der Mitwelt aus. Aus der Bewertung können auf der Grundlage gesellschaftlich akzeptierter und persönlich relevanter Werte und Normen Handlungsoptionen abgeleitet werden.