Mineralogischer Lehrkoffer der DMG

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Die Deutsche Mineralogische Gesellschaft (DMG) bietet eine Auswahl von Lehrkoffern zu verschiedenen Themen an. Jeder Koffer enthält eine Auswahl an Mineralen und Gesteinen, mit denen im Unterricht Experimente durchgeführt werden können. Ziel ist es, "naturwissenschaftliche Konzepte und Phänomene nicht nur sichtbar, sondern erlebbar" (DMG 2021) zu machen.
Beispielhafte Fragestellungen:

  • Was ist der Unterschied zwischen Glas, Kristall, Mineral und Gestein?
  • Wie sehen die Minerale aus, aus denen Handyladekabel, Halbleiter-Chips oder die einfache Kaffeetasse hergestellt werden?
  • Wie funktioniert Doppelbrechung?
  • Warum ist der Mars rot?

Arten und Einsatzmöglichkeiten der Koffer

Die Lehrkoffer können in verschiedenen Schulfächer eingesetzt werden, darunter Geographie, Physik, Chemie und Mathematik. Darüber hinaus können umfangreiche [1] zu den Koffern heruntergeladen werden. Diese reichen von Beschreibungen der verfügbaren Module über thematische Infoblätter, allgemeine und thematische Glossare bis hin zu Arbeitsblättern und deren Lösungen. Für den Download ist ein Benutzerkonto einzurichten.


Welche Themen stehen zur Auswahl?

Die Lehrkoffer werden nach sogenannten Modulen unterschieden. Ihr Inhalt ist in einen Kernbereich und eine Erweiterung unterteilt.

Modul 1 - Basismodul: Mineralogie zum Anfassen

Inhalt "Kernbereich - Sehen-Staunen-Anfassen"
  • Granit, Granat-Glimmerschiefer, Marmor, Basalt, Kalkstein mit Fossilieninhalt, Bims, Feuerstein, Obsidian, Sand, Ton
  • Feldspat, Quarz, Lepidolith, Calcit, Fluorit, Steinsalz, Korund
  • Buntkupferkies, Magnetit, Pyrit


Inhalt "Erweiterung"

Keramik, Stahlschraube, Kupferkabel, PC-Chip, Silizium, Magnete, Industrieglas, facettierte Glasperlen, Porenbeton, Lupen (2*)

"Das Basismodul eignet sich wunderbar für einen ersten Einstieg in das spannende Thema der Mineralogie. Unter dem Motto „Sehen-Staunen-Anfassen“ wird dabei schon optisch eine große Vielfalt an unterschiedlichen Handstücken präsentiert. Welche Gesteine gibt es, aus welchen Mineralen sind sie aufgebaut? Der Rundumschlag aus Mineralen, Gesteinen, Erzen und Industrieprodukten zeigt neben der großen Formen- und Farbenvielfalt vor allem die enge Verknüpfung von mineralischen Ausgangsprodukten mit vielen Alltagsgegenständen auf.

Immer wieder sind die Schülerinnen und Schüler erstaunt darüber, welche und wie viele Naturmaterialien uns im alltäglichen Gebrauch begleiten, ohne dass wir es direkt wahrnehmen. Eine Auswahl an Mineralen sowie deren Alltagseinsatz soll da einen kleinen Einblick verschaffen.

Weitere Handstücke bieten unterschiedlichste Anstoßpunkte für die fortführende Beschäftigung im Unterricht: Ein Handstück Kalkstein mit Fossilieninhalt kann zu einem Exkurs in Erdgeschichte und der Entstehung von Fossilien mit thematischem Bezug zu Dinosauriern herangezogen werden.

Feuerstein und Obsidianglas stehen beispielhaft für erste Werkzeuge und Feuererzeugung in der Steinzeit. Eine geschliffene Glasperle, Industrieglas, ein Gesteinsglas sowie ein Korundkristall sollen als Anknüpfungspunkt den Unterschied zwischen Kristall, Mineral und Glas natürlichen und industriellen Ursprungs verdeutlichen. Haushaltsmagnete laden zum Experimentieren ein.

Welche der Minerale sind wohl magnetisch und warum? Erze wie z.B. Buntkupferkies und Handstücke, die aus Gesteinen bzw. Mineralen gefertigt wurden, schlagen die Brücke zwischen natürlichen Rohstoffen und daraus entstandenen Alltagsprodukten." (DMG 2021)

===Modul 2 - Vielfalt der Gesteine: Fenster zur Erde===



"Das Modul „Vielfalt der Gesteine“ enthält im Kernbereich 3 Übungssets von Handstücken, die den Gesteinskreislauf für ein tonig-sandiges Ausgangsmaterial nachzeichnen. Der Weg vom Sediment zum Sedimentgestein, das anschließend in größere Erdtiefen verlagert wird und sich so über Verdichtung und Mineralumwandlungen zu einem Glimmerschiefer entwickelt, wird gezeigt und für die Schülerinnen und Schüler durch eigenständiges Untersuchen der Handstücke nachvollziehbar gemacht. Teilaufschmelzungs- und Kristallisationsprozesse lassen einen Granit entstehen, der durch Herausheben und Verwitterungsprozesse wieder zu unserem Ausgangsmaterial führt. Vielen Schülerinnen und Schülern ist die Temperatur als entscheidender Parameter in der Umwandlung von Stoffen gut bekannt (Wasserdampf-Wasser-Eis). Über den Zusammenhang zwischen Erdtiefe und der damit verbundenen Umwandlung von Gesteinen, wird hier neben der Temperatur noch der Druck als Faktor in den Mittelpunkt gerückt.

Die große Vielfalt an Gesteinen zeigt sich durch die Ergänzung der 3 Übungssets durch Handstücke vulkanischen Gesteins (Basalt und Bims), Kalkstein, Eklogit und Suevit - einem seltenen Gestein, welches beim Einschlag von Meteoriten entsteht.

So können neben dem Gesteinskreislauf noch weitere Themenfelder erschlossen werden, z.B. Vulkanismus, Verwitterung, Silikat-Karbonat-Kreislauf, Gesteine als Baumaterialien, Meteoriten."(DMG 2021)

Einsatzmöglichkeiten im Unterricht

  • Geographie/Sachkunde: Gesteinskreislauf, Gestein als Baumaterial, Erkennen und Zuordnen der unterschiedlichen Gesteine, Vulkanismus, Verwitterung
  • NWT / MNT: Gestein als Baumaterial
  • Chemie: Kohlenstoff und Karbonate (Kalkkreislauf), Silikat-Karbonat-Kreislauf, Verwitterung, Altersbestimmung von Gesteinen
  • Physik: Dichteversuche mit Zuordnung zur Erdtiefe
  • Biologie: Entstehung von Fossilien, Evolution
  • Geschichte: Gestein als Baumaterial

Modul 3 - Granit in Einzelteilen: Trennung von heterogenen Gemischen

Modul 4 - Rohstoffe: Vom Erz zum Metall

Modul 5 - Symmetrie: Farben und Formen der Natur


Wie kann ich einen Koffer erhalten?

Die Lehrkoffer werden von der Alexander Tutsek-Stiftung gefördert. Die verschiedenen Module sind einzeln gegen eine Versandkostenpauschale bestellbar. Diesbezügliche Anfragen sind an Dr. Maria Mrosko (Projektkoordination Mineralogischer Lehrkoffer, E-Mail: mileko@dmg-home.org) zu richten.


Referenzen

Deutsche Mineralogische Gesellschaft: Der Mineralogische Lehrkoffer


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Dieser Artikel wurde erstellt von:
Katrin Mühlberg, Magdalena Plitz