Neues und Nachhaltigeres Organisch-chemisches Praktikum (NOP)

Neue Lehrinhalte und neues Format

Solange Chemie unterrichtet und gelehrt wird, gehören Laborpraktika zur Ausbildung. Auf dem Laborlehrplan standen bisher Experimentiertechniken der Synthese und Analyse chemischer Verbindungen. Fragen, wie viel Energie für die Reaktion benötigt wird, welche Abfälle entstehen oder wie giftig die Nebenprodukte sind, spielten kaum eine Rolle. Die traditionellen Lehrinhalte des Chemieunterrichts an Schulen, Berufsschulen, Fachhochschulen und Universitäten müssen erweitert und um die Aspekte der Effizienz und Nach­haltigkeit ergänzt werden. Für die praktische organisch-chemische Grundausbildung, das organisch-chemische Grund­praktikum hat ein Team aus sechs Universitäten (Braunschweig, Bremen, Jena, München, Oldenburg und Regensburg) eine Materialsammlung erarbeitet, die klassische Lehrinhalte mit Aspekten der Nachhaltigkeit, des Umweltschutzes und der Ökotoxikologie verbindet .

Entstanden ist kein Lehrbuch oder Skript, sondern eine interaktive Datenbank. Das Angebot richtet sich an Praktikumsleiter und Lehrende, die für die praktische organisch-chemische Ausbildung an Universitäten, Fachhochschulen und Berufsschulen verantwortlich sind. Das angebotenen Material soll helfen, den folgenden Wissenschaftlergenerationen Inhalte und Werkzeuge einer nachhaltigeren Chemie zu vermitteln.

Alle Materialien sind im Internet unter www.oc-praktikum.de zu finden und für Studierende und Dozenten kostenlos verfügbar. Klassische Lehrinhalte wie Experimentiervorschriften werden direkt verknüpft mit Informationen und Daten zur Nachhaltigkeit, zum Umweltschutz und zur (Öko)toxikologie angeboten. So soll es gelingen, die nachhaltige Chemie zusammen mit dem klassischen "Programm" zu vermitteln.

www.oc-praktikum.de

Weitere Informationen

Nachhaltige Entwicklung braucht chemische Forschung

Forschung und Innovation sind entscheidende Voraussetzungen für die Neugestaltung wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Prozesse im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung. Die Chemie, als Wissenschaft der Stoff­umwandlung, ist dabei von zentraler Bedeutung. Alle, die mit Chemie umgehen, können zur nachhaltigen Entwicklung maßgeblich beitragen und tragen eine besondere Verantwortung. Schon in der Ausbildung müssen Zusammenhänge von chemischen Reaktionen und Stoffen mit Energie- und Ressourcenverbrauch, Toxikologie und Umweltbelastung deutlich werden, damit Absolventen diese in ihrer späteren Tätigkeit erkennen und beachten.

Nachhaltige Chemie beginnt im ersten Semester

Laborpraktika in Organischer Chemie sind als Pflichtveranstaltungen in den Studienplänen der Universitäts­ausbildung in Chemie, Biochemie, Biologie, Pharmazie, Physik, Medizin und sogar in einigen ingenieur­wissen­schaftlichen Fächern zu finden. Die meisten dieser Veranstaltungen werden bislang als traditionelle Labor­praktika abgehalten: Studierende erlernen grundlegende Experimentiertechniken der Synthese und Analyse und den Umgang mit chemischen Gefahrstoffen. Die Effizienz einer chemischen Reaktion wird im allgemeinen nur durch die erzielte stöchiometrische Produktausbeute charakterisiert. Studierende lernen nicht, die Gesamt­effizienz einer chemischen Transformation, die ein direktes Maß für ihre Nachhaltigkeit ist, zu bewerten. Auch Verfahren zur möglichen Effizienzsteigerung werden oft nicht explizit vermittelt.

Lehrinhalte müssen ergänzt werden

Damit alle kommenden Wissenschaftlergenerationen dem Thema Nachhaltigkeit bereits während ihrer Ausbildung mehr Beachtung schenken, müssen sich die traditionellen Lehrinhalte und Konzepte des Chemie­unterrichts an Schulen, Berufsschulen, Fachhochschulen und Universitäten ändern. Wichtige Lehrinhalte des organisch-chemischen Laborpraktikums müssen erhalten bleiben: Das Erleben der Freude am experimentellen Arbeiten, das Training experimenteller Fähigkeiten, das praktische Kennenlernen von Stoffen, Geräten und Reaktionen, und der sichere Umgang mit Gefahrstoffen unter Berücksichtigung gesetzlicher Rahmen­bedingungen. Diese Themen sollen um die Aspekte der Effizienz und Nachhaltigkeit einer Reaktion ergänzt werden. In dieser viel weiteren Betrachtung lernen Studierende organische Reaktionen zu planen, durchzuführen und zu analysieren, wobei die Auswirkungen der Reaktion auf Mensch und Umwelt in die Bewertung mit einbezogen werden. Nachhaltigkeit beginnt mit der Reaktionsplanung!

Ein Lehrangebot in neuem Format ...

Je nach Studienziel und Ausbildungsstand sind die Lehrinhalte aber natürlich sehr unterschiedlich. Daher wurde ein neues Format für das neue organisch-chemische Praktikum gewählt. Kein Lehrbuch oder Skript, sondern eine interaktive Datenbank bietet alle nötigen Informationen an. Das Angebot richtet sich an Praktikumsleiter und Lehrende, die für die praktische organisch-chemische Ausbildung an Universitäten, Fachhochschulen und Berufsschulen verantwortlich sind. Das Material des NOP soll helfen, moderne Praktika und Seminare zu konzipieren, die den folgenden Wissenschaftlergenerationen Inhalte und Werkzeuge einer nachhaltigeren Chemie vermitteln.

Laborexperimente mit experimentellen Vorschriften, Sicherheitshinweisen und analytischen Daten sind um Aspekte, die über die klassischen organisch-chemischen Lehrinhalte hinausgehen, wie Ökobilanzierung, Energie­verbrauch oder (öko)toxikologische Bewertung ergänzt.

... und offen für Mitarbeit

Im Gegensatz zur "geschlossenen" Form eines Lehr- oder Praktikumsbuches, die sich nur durch Neuauflagen und häufig nur geringfügig ändert, liegt hier eine "offene" Form vor, die auch durch andere Personen, als die ursprünglichen Bearbeiter, um gute Beiträge ergänzt werden kann. Alle Materialien sind für Studierende und Dozenten kostenlos verfügbar. Für den Einsatz im Unterricht wählt der Dozent geeignete Unterlagen aus der Sammlung für seine Lehrveranstaltungen aus. Es erfolgt bewusst keine Themen-, Umfangs- oder Struktur­vorgabe für einen Kurs. Von dieser offenen Angebotsform erhoffen wir uns eine breite Akzeptanz und Nutzung in der Ausbildung - von der Universität bis zur Schule. Klassische Lehrinhalte, wie Experimentiervorschriften, werden direkt verknüpft, aber nicht vermischt, mit Informationen, Texten und Daten zur Nachhaltigkeit, zum Umweltschutz und (Öko)toxikologie angeboten. So soll es gelingen, diese Lehrinhalte zusammen mit dem klassischen "Programm" zu vermitteln.

Das Projekt wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt finanziert.

www.oc-praktikum.de