Von "Nano" bis Green Chemistry : Fachdidaktische Konzeptualisierung aktueller Forschungsthemen für Schule und Schülerlabor

Die Menschen werden heute und auch in Zukunft vielen globalen Herausforderungen, wie auch dem Klimawandel, gegenüberstehen. Zur Bewältigung werden vielerlei Ansätze beforscht und letztlich in Formen neuer Technologien und Materialien im Alltag vieler Menschen eingesetzt, sodass schließlich Prozesse nachhaltiger, effizienter oder schlichtweg komfortabler werden. Ein wichtiges Beispiel ist der Bereich der die Nanotechnologie und Nanowissenschaften – kurz zusammengefasst als Nano. Auch wenn Nano tendenziell eher als abstraktes Thema der Zukunft assoziiert wird, ist es bereits fest im Alltag Vieler angekommen. In technischen Anwendungen oder als Bestandteil von Sonnencreme werden Nanomaterialien schon heute regelmäßig gebraucht. Das eigentliche Potential von Nano scheint hierbei noch nicht vollends verstanden zu sein und wird gerade erst zunehmend erschlossen, sodass derartige Materialien in den nächsten Jahren an Bedeutung gewinnen dürften.
Jedoch ist der Einsatz von Nano für den Menschen und die Umwelt nicht zwingend frei von Risiken, sodass nicht alle Einsätze dieser neuen Technologie sinnvoll bzw. nachhaltig sind, wie von Forschenden allmählich festgestellt wird. Es scheint vielmehr notwendig zu sein, die einzelnen Anwendungen differenziert zu betrachten und den jeweiligen Einsatz zu bewerten, sodass die wichtigen neuen Potentiale bei möglichst geringem Risiko genutzt werden können. Umso kritischer ist es, dass aktuell von einer Zunahme von Nano im Alltag auszugehen ist und gleichzeitig der Einsatz von Nano vielen Anwender*innen nicht bewusst ist. Für eine faktenbasierte Diskussion zum sinnvollen Einsatz von Nano braucht es also eine Aufklärung der Konsument*innen. Dazu sollten die Chancen und Risiken der Technologie aufgezeigt und gegeneinander abgewogen werden, sodass die Verbraucher*innen selbst beurteilen können, welchen Einsatz sie für richtig halten.
Die notwendigen Kompetenzen zu Beurteilung ließen sich in der Schule im MINT-Unterricht bzw. in anderen Bildungsangeboten vermitteln. Das Thema Nano taucht bisher nicht in allen Lehrplänen auf, wurde aber im Rahmen der allgemeinen Bildungsstandards als Thema im Chemieunterricht mitaufgenommen. Dabei bleibt jedoch offen, ob die Lehrkräfte selbst über die notwendigen Kompetenzen verfügen. Denn das Thema wird erst allmählich in den Studiengängen für das Lehramt aufgenommen und die verfügbaren formalen und non-formalen Bildungsangebote für tätige Lehrkräfte sind z.T. regional beschränkt. Mit der Aufnahme von Nano in die allgemeinen Bildungsstandards ist somit von einem stark steigenden Bedarf an fundierten Bildungsangeboten in Deutschland auszugehen. Dabei liegt in der Vermittlung von Nano nicht nur eine Herausforderung für den Bildungssektor, sondern auch eine Chance, anhand einer jungen Entwicklung bzw. eines aktuellen Forschungsthemas wichtige Kompetenzen zu erlernen.
Hiervon ausgehend werden Beiträge zur weiteren fachdidaktischen Erschließung von Nano für Schule und Schülerlabor mit Hilfe des Modells der fachdidaktischen Transferforschung erarbeitet und vorgestellt. Dabei werden nicht nur die didaktische Perspektiven von Lernenden und Lehrenden erfasst, sondern auch die essentiellen fachwissenschaftlichen Konzepte von Nano identifiziert, sodass aus diesen gemeinsame Leitlinien bzw. Leitkonzepte konstruiert werden. Diese bilden die Grundlage für die Erschließung von Nano in Form neuer Experimente, neuer Arbeitsmaterialien aber auch von Formaten, in denen Schüler*innen oder Lehrer*innen Kompetenzen hierzu erarbeiten können.