Repräsentationen – Das Johnstone Dreieck

(Hoffmann, 1985; Nerdel, 2017; Johnstone, 2000; Haas & Marohn, 2022; Seidl, 2023; Bernholt, 2021)


Im vorherigen Kapitel wurde bereits gezeigt, dass Hoffmann Fachsprache als „die Gesamtheit aller sprachlichen Mittel, die in einem fachlich begrenzbaren Kommunikationsbereich verwendet werden, um die Verständigung zwischen den in diesem Bereich tätigen Menschen zu gewährleisten“ definiert (Hoffmann, 1985, S. 53).

Besonders hervorzuheben ist in diesem Kontext die Formulierung „die Gesamtheit aller sprachlichen Mittel“.
Um in der Chemie Sachverhalte und Prozesse zu beschreiben, werden neben der Verbalsprache verschiedene Darstellungsformen – wie Formelsprache und Symbolsprache – genutzt (Nerdel, 2017).

Diese unterschiedlichen Repräsentationen können nach Johnstone (2000) in drei Betrachtungsebenen eingeteilt werden:

Abbildung: Eigene Darstellung des Johnstone-Dreiecks.

Stoffebene (makroskopisch):

• Beschreibt sinnlich wahrnehmbare reale, beobachtbare und messbare Phänomene auf der stofflichen Ebene.
• Beispiele: Farbumschlag, eine Geruchsveränderung, ein Knall. (Zeichnung Knallgasprobe)

Teilchenebene (Submikroskopisch)

• Teilchen wie Atome, Ionen oder Moleküle stehen im Mittelpunkt.
• Chemische Prozesse werden als Bewegungen dieser Teilchen beschrieben.

Repräsentative Ebene

• Teilchen wie Atome, Ionen oder Moleküle stehen im Mittelpunkt.
• Chemische Prozesse werden als Bewegungen dieser Teilchen beschrieben.

Herausforderungen beim Wechsel zwischen den Ebenen

Die Beschreibung chemischer Sachverhalte auf diesen unterschiedlichen Ebenen erfordert mitunter die Verwendung unterschiedlicher Darstellungsformen. Diese unterschiedlichen Darstellungsformen korrekt zu interpretieren und miteinander in Beziehung zu setzen ist jedoch häufig nicht intuitiv und stellt für Lernende häufig eine Herausforderung dar (Nerdel, 2017).

Das Vermischen von sprachlichen und bildlichen Elementen kann Lernende häufig vor Interpretations- und Verständnisschwierigkeiten stellen, was zu problematischen Vorstellungen bei den Lernenden führen kann (Haas & Marohn, 2022; Seidl, 2023) z. B. die Annahme, dass Molekülformeln als Abkürzungen von Stoffnamen gelten (Bernholt, 2021).

Sollen Lernende z. B. den Vorgang des Ladens und Entladens eines Akkumulators eines E-Autos darstellen, so kann die Formulierung dessen und der Wechsel zwischen den unterschiedlichen Ebenen Probleme bereiten.

Videobeispiel

In Szene 6: Abläufe in einer Batterie erklären ist solch ein Wechsel auf unterschiedlichen Betrachtungsebenen dargestellt in Bezug auf das Laden und Entladen eines Akkumulators eines Autos dargestellt. Im Unterricht wird dabei ein digitales Medium genutzt.

Impulsfrage:
Beschreiben Sie, den Einsatz des digitalen Mediums in Bezug auf den Wechsel zwischen den unterschiedlichen Betrachtungsebenen und bewerten Sie diesen.

© Zerouali, A., Brinkmann, J., Frömmel, M. & Koenen, J. (2024) Toolbox Lehrerbildung – ViFoNet Fortbildungsmodul: Repräsentationen – Das Johnstone Dreieck. (URL).