Prof. Dr. Walter Jansen
Mitglieder der Arbeitsgruppe
Prof. Dr. Walter Jansen
AOR Dr. Peter Haupt
Dr. Ilka Parchmann
Dr. Marco Oetken
Heike Huntemann
Antje Paschmann
Holger Kunz
Matthias Ducci (Ausbilder Lehrlinge Chemielaborant)
Marco Steinmann
Im Projekt Chemie im
Kontext
Noushin Arshadi
Im Projekt Chemische
Energetik
Frank Thiemann
Technische
Assistentinnen
Renate Peper-Bienzeisler (teilzeit beschäftigt)
Hilke Fickenfrerichs (teilzeit beschäftigt)
Janette Groeneveld (teilzeit beschäftigt)
Lehrbeauftragte
Dr. Alfred Flint (2 SWS bis 31.03.1997)
Mitwirkende Lehrer
OStR'in Dr. Claudia Matuschek-Wilken, Ubbo-Emmius-Gymnasium Leer
StD Winfried Baroke, Gymnasium Bad Zwischenahn
OStR Hartmut Neumann, Gymnasium Nordenham
StR Rolf Ulses, Gymnasium Esens
StD'in Claudia
Berger, KGS Rastede
Rolf Bahnemann, Realschule Wiefelstede
Gustav Böttcher, Schulzentrum Eversten
StD Ludwig Axmann, Studienseminar Oldenburg
Staatsexamensarbeiten (vergleichbar Diplomanden)
Ca. je 10 Studierende zeitgleich pro Semester (siehe Staatsexamensarbeiten)
Bettina Hüffmann
Holger Honkomp
Marc Baumann
Kathrin Luechtenberg
Hendrik Vennemann
Simone Harpel
Andrea Wenniga
Maren Schwalm
Stefan Wähler
Heike von Uchtrup
Falko Johannsmeyer
Lehre
Die Didaktik der Chemie erbringt die Lehranteile für die Lehramtsstudiengänge, die sich besonders auf Chemieunterricht beziehen und deshalb für das künftige Berufsfeld Schule relevant sind. Dieser Ausbildungsanteil beträgt beim Lehramt an Gymnasien 30%, Lehramt Realschule 40% und Lehramt Berufsbildende Schulen 37%. Regelhaft werden Veranstaltungen zu „Grundlagen der Fachdidaktik Chemie“, „Konzeptionen des Chemieunterrichts“, „Grundzüge der Planung von Chemieunterricht“, „Geschichte der Chemie“, Praktika mit Seminaren zur Experimentellen Schulchemie (getrennt nach Lehrämtern Sek. II und Sek. I), Vorbereitung und Durchführung von Schulpraktika, ein Fortgeschrittenenpraktikum (Wahlpflichtpraktikum) und die meisten Exkursionen im Fachbereich Chemie angeboten.
Die aufgrund der neuen Studienordnung verpflichtenden Veranstaltungen zur „Informations- und Kommunikationstechnologie“ sowie der Veranstaltungsblock zu „Umweltaspekte und Themen der globalen Herausforderung aus chemischer Sicht“ werden von der Didaktik der Chemie angeboten.
Ausbildung von Lehrlingen Chemielaborant
Die Ausbildung von Lehrlingen Chemielaborant am Fachbereich Chemie (siehe auch 1.5.8) wird in wesentlichen Teilen von der Didaktik der Chemie in ihren Räumlichkeiten durchgeführt. Es handelt sich insbesondere um den Ausbildungsunterricht von etwa 12 bis 14 Lehrlingen in 4 Lehrjahren, die Vorbereitung und die Durchführung der praktischen Zwischen- und Abschlußprüfungen. Prof. Dr. Walter Jansen gehört dem Kernprüfungsausschuß Chemielaborant der IHK Oldenburg an. Ausbildungsunterricht seitens der Didaktik der Chemie wird von Matthias Ducci und Dr. Peter Haupt (1. Lehrjahr) durchgeführt.
Absolventenbefragung
Im Fachbereich Chemie der Universität Oldenburg werden mehr als 300 Studierende zu Chemielehrern ausgebildet. Damit ist die Universität Oldenburg nach den Universitäten Münster, Köln, München und Dortmund die fünftgrößte Ausbildungsstätte für Chemielehrer in Deutschland.
Die Zufriedenheit der Studierenden mit der Ausbildung im Fachbereich Chemie und insbesondere in der Didaktik der Chemie drückt sich in der jährlichen Absolventenbefragungen aus. Bei der Auswertung wurde für jedes Item eine Durchschnittsnote ermittelt. Dabei können die gemittelten Urteile wie folgt bewertet werden:
1,00 bis 1,44 sehr
gut
1,45 bis 2,44 gut
2,45 bis 3,44 genügend
3,45 bis 4,44 mangelhaft
4,45
bis 5,00 ungenügend
Die Absolventen konnten 5 Beurteilungskriterien ankreuzen:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
sehr positiv |
positiv |
mittel |
negativ |
sehr negativ |
bzw. sehr gut |
gut |
genügend |
mangelhaft |
ungenügend |
Die Absolventenbefragung von 23 Absolventen der Lehramtsstudiengänge Gymnasium, Realschule und Berufsbildende Schulen im Sommersemester 1997 (100% der Absolventen) ergab für die Didaktik der Chemie folgende Bewertungen:
1. die Größe der Lehrveranstaltungen |
1,70 |
2. der Kontakt zu den Lehrenden während des Studiums |
1,43 |
3. das Betreuungs- u. Beratungsangebot im Studienfach |
1,39 |
4. die Kontakte der Studentinnen/Studenten untereinander |
1,61 |
5. die fachliche Breite des Lehrangebots |
1,87 |
6. die Spezialisierungsmöglichkeiten im Studienfach |
2,13 |
7. die Qualität des Lehrangebots |
1,61 |
8. die Vermittlung der Lehrinhalte durch die Lehrenden |
1,83 |
9. die Qualität der Bibliothek |
2,61 |
10. Praxisbezug |
1,78 |
Eine weitere Befragung bei 24 Absolventen des Sommersemesters 1998 ergab folgende Resultate für die Didaktik der Chemie:
1. die Größe der Lehrveranstaltungen |
1,9 |
2. der Kontakt zu den Lehrenden während des Studiums |
1,62 |
3. das Betreuungs- und Beratungsangebot im Studienfach |
1,75 |
4. die Kontakte der Studentinnen/Studenten untereinander |
1,52 |
5. die fachliche Breite des Lehrangebots |
1,86 |
6. die Spezialisierungsmöglichkeiten im Studienfach |
2,5 |
7. die Qualität des Lehrangebots |
1,81 |
8. die Vermittlung der Lehrinhalte durch die Lehrenden |
1,71 |
9. Vermittlung fächerübergreifender Inhalte (Treibhauseffekt, Ozonproblematik, Saurer Regen usw.) |
1,5 |
10. Arbeit mit dem Computer |
3,14 |
11. Qualität der Exkursionen |
2,29 |
12. Vorbereitung und Durchführung von Schulpraktika |
2,2 |
13. Praxisbezug |
2,29 |
14. die Qualität der Bibliothek |
2,95 |
Staatsexamensarbeiten
Während im Berichtszeitraum 1995/1996 31 Staatsexamensarbeiten durch Lehrende der Didaktik der Chemie betreut wurden, konnten 1997 und 1998 insgesamt 32 Staatsexamensarbeiten erfolgreich abgeschlossen werden. Es sind dies im einzelnen:
Holger Kunz |
Das elektrochemische Verhalten von Pyrit und Eisen(II)-sulfid in verschiedenen Elektrolytlösungen |
Andreas Gaebel |
Untersuchungen zur Absorption und zum Ionenaustausch durch natürliche und synthetische Alumosilikate |
Christoph Heidmeier |
Historische Experimente zur Passivität von Metallen |
Melanie Knoblauch |
Orientierende Versuche zur Reaktion von Ethylbromid mit Natriumsulfid und Natriumhydrogensulfid in ethanolischen Lösungen |
Sandra Langer |
Elektrochemische und photochemische Untersuchungen von Lauths Violett |
Monika Sieverding |
Reaktionsprodukte und Kinetik der Reaktion von tert.-Butylbromid mit Ethanolat- und Hydroxid-Ionen in ethanolischer Lösung |
Peter Schwarze |
Dynamische Verhaltensweisen von Potential und Strom, insbesondere an Eisen- und Kupferoberflächen in verschiedenen Elektrolyten |
Andrea Torge |
Oligomerisierungs- und Alkylierungsreaktionen des Isobutens an verschiedenen Festkörpersäuren |
Marco Eissen |
Über die Reaktionsprodukte und die Kinetik der Reaktion von tert.-Butyliodid mit Kaliumhydroxid und Kaliumethanolat in ethanolischer Lösung |
Michael Roeske |
Das Indigocarmin-Verfahren zur quantitativen Bestimmung von bodennahem Ozon |
Antje Paschmann |
Modellreaktionen zur Chemie der Atmosphäre unter besonderer Berücksichtigung des Ozons |
Kathrin Bögershausen |
Katalytische Denitrifikation von Trinkwasser an Palladium/Kupfer-Katalysatoren |
Nicole Bous |
Analytische Untersuchungen von Regenwasser, Grundwasser und Böden im Oldenburger Raum |
Elke Schlömer |
Elektrolyse und Oszillationsphänomene in sulfidischen Lösungen an verschiedenen Elektrodenmaterialien |
Heike Huntemann |
Oszillationserscheinungen an bei Raumtemperatur flüssigen Galliumlegierungen |
Jens Ristau |
Untersuchungen zur Niedertemperatur-Zink-Schwefel-Batterie |
Matthias Hoffmann |
Galvanische Kopplung von elektrochemischen Oszillatoren |
Lars Bley |
Periodische und chaotische Oszillationserscheinungen an Kupferelektroden |
Tönjes de Vries |
Antropogene Beeinflussung des Stickstoff-Kreislaufs und die Folgen für die Atmosphäre und das Grundwasser |
Gregor Macke |
Periodische und chaotische Oszillationserscheinungen an Nickelelektroden |
Silke Ubben |
Oszillationserscheinungen an Eisen in schwefelsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und elektrochemische Modelle zur Erregungsweiterleitung an Nerven |
Kathrin Müller |
Strukturbildung durch Diffusion in Gelen |
Anne Barty |
Charakterisierung der Eigenschaften und katalytischen Wirkung von Festkörpersäuren mit einfachen Experimenten |
Kerstin Hogen |
Elektrochemische Synthesen in der organischen Chemie und die Entwicklung von Experimenten für Praktikum und Unterricht |
Anja Keiten |
Zur Kulturgeschichte der Düfte – aufgezeigt am Beispiel von Rosen- und Lavendelöl |
Anja Hartke |
Galvanisieren von Kunststoffen – Ein Thema für den Chemieunterricht der Sek.I |
Waltraud Wehage |
Da schmunzelt der Chemiker beim Zeitungslesen – Vom Nutzen einer Tageszeitung für das Wissenschaftsverständnis von Schülern |
Monika Kampling |
Eloxieren - Ein Thema
für den Chemieunterricht der Sek. I |
Gerold Klinkebiel |
Ökobilanzen im Chemieunterricht an Beispiel des Rapsölmethylesters |
Mikko Zilinski |
Die Geschichte der Lichter und Lampen unter dem Blickwinkel der Chemie und ihre Behandlung im Unterricht |
Hester Führer |
Allein die Dosis macht’s – Giftige und gefährliche Substanzen als Thema im Chemieunterricht der Sekundarstufe I |
Frank Duksch |
Untersuchung von Presseberichten zum Thema Ozon |
Dissertationen
Im Februar und März 1997 konnten Ilka Parchmann, Ingo Eilks und Jens Friedrich, im August 1997 Marco Oetken und im März 1998 Hartmut Helms ihre Dissertationen erfolgreich abschließen und promoviert werden. Ilka Parchmann und Marco Oetken erhielten die Gesamtnote „Mit Auszeichnung“.
Die Themen der
Dissertationen lauten:
Ingo Eilks: „Konzeptionen für den fortgeschrittenen Unterricht der organischen Chemie mit der Katalyse als verbindendem Prinzip“ (27.02.1997)
Ilka Parchmann: „Treibhauseffekt und Ozon – Experimentelle Behandlung von Gebieten der globalen Herausforderung als Themen eines zeitgemäßen Chemieunterrichts“ (12.03.1997)
Jens Friedrich: „Über die Produkte und die Kinetik der Verseifungsreaktionen von Alkylhalogeniden mit Kaliumhydroxid in verschiedenen wäßrig-alkoholischen Lösungen“ (18.03.1997)
Marco Oetken: „Oszillierende Reaktionen in elektrochemischen Systemen als Beispiele strukturbildender Prozesse“ (28.08.1997)
Hartmut Helms: „Elektrochemische Untersuchungen zur Schwefelkorrosion und zur Sulfidoxidation“ (03.03.1998)
Doktoranden
Während des Berichtszeitraumes waren folgende Doktoranden in der Abteilung für Didaktik der Chemie tätig: Ingo Eilks, Ilka Parchmann, Jens Friedrich, Marco Oetken, Hartmut Helms, Matthias Ducci, Antje Paschmann, Heike Huntemann und Holger Kunz.
Habilitanden
Dr. Ilka Parchmann
Dr. Marco Oetken
Habilitationen
Bisher konnten sich drei Wissenschaftler für das Fachgebiet Didaktik der Chemie im Fachbereich Chemie der Universität Oldenburg erfolgreich habilitieren:
10.12.1993: Dr. Bernd Ralle mit einer Habilitationsschrift über: „Die Schlüsselfunktion des Experiments im problemorientierten und nacherforschenden Chemieunterricht – dargestellt an Beispielen aus dem Unterricht der gymnasialen Oberstufe“
24.01.1995: Dr. Bolko Flintjer mit einer Habilitationsschrift über: "Die Behandlung großtechnischer Produktionsverfahren im Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe - Historische, ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte unter Einbeziehung moderner Medientechnologien".
05.02.1998: Dr. Alfred Flint mit einer Habilitationsschrift über: „Experiment und Erkenntnis – Anforderungen an Experimente aus erkenntnistheoretischer und entwicklungspsychologischer Sicht und deren Realisierung im Chemieunterricht der Sekundarstufen I und II“
Berufungen ehemaliger Mitarbeiter aus dem Arbeitskreis für Didaktik der Chemie
Dr. Bernd Ralle, 1993 C3-Professur für Chemie und ihre Didaktik an der Hochschule Vechta, Rufe auf C4-Professuren der Universitäten Köln und Dortmund, 1996 C4-Professur Universität Dortmund
Dr. Bolko Flintjer, 1995 C2-Hochschuldozent für Didaktik der Chemie an der Universität Frankfurt, 1997 C4-Professur an der Pädagogischen Hochschule Weingarten
Dr. Alfred Flint, 1997 C2-Hochschuldozentur für Didaktik der Chemie an der Universität Frankfurt, 1998 Ruf auf eine C3-Professur für Didaktik der Chemie an der Universität Rostock
Dr. Insa Melle, 1996 C1-Habilitationsstelle für Didaktik der Chemie an der Universität Frankfurt, 1998 C3-Professur der Universität Jena, 1999 C4-Professur für Didaktik der Chemie der Universität Dortmund
Dr. Hartwig Möllencamp, 1998 Vertretung der C2-Hochschuldozentur für Didaktik der Chemie an der Universität Frankfurt
Dr. Ingo Eilks, 1998 C1-Habilitationsstelle für Didaktik der Chemie an der Universität Dortmund
Ehrenpromotion
Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Rudolf Christen, Winterthur, am 17.06.1999
In Würdigung seiner Verdienste um einen schülergemäßen, aber anspruchsvollen Chemieunterricht, als hervorragender Chemielehrer und die Schüler begeisternde Persönlichkeit, als wegweisender Chemiedidaktiker und für seine vielfältigen wissenschaftlichen Arbeiten, insbesondere seine Maßstäbe setzenden Lehrbücher für Schule und Hochschule, wird Herrn Prof. Dr. Christen diese Ehrenpromotion zuteil.
Preise, Tätigkeiten in wiss. Gremien, Editorial Boards, Ehrungen
Prof. Dr. Walter Jansen ist Verantwortlicher Redakteur und Mitherausgeber der Zeitschrift CHEMKON, Chemie konkret, Forum für Didaktik und Unterricht, VCH Weinheim. Er ist Mitherausgeber des „Handbuchs der experimentellen Chemie“, Aulis Verlag, Köln. Er war von 1990 bis 1997 Mitglied des Vorstandes der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht.
Prof. Dr. Walter Jansen, Aulis-Förderpreis 1977
Dr. Bernd Ralle, Johann Friedrich Gmelin-Preis der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht, 1989 in Bonn
Dr. Bolko Flintjer, Johann Friedrich Gmelin-Preis der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht, 1994 in Halle
Dr. Ilka Parchmann, Manfred und Wolfgang Flad-Preis der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht, 1996 in Stuttgart-Hohenheim
Dr. Insa Melle, Johann Friedrich Gmelin-Preis der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht, 1998 in Erlangen-Nürnberg
Dr. Marco Oetken und Matthias Ducci, Manfred und Wolfgang Flad-Preis der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht, 1999 in Heidelberg
Vorträge, Fortbildung
Im Berichtszeitraum haben Prof. Dr. Walter Jansen, Ilka Parchmann, Marco Oetken, Matthias Ducci, Jens Friedrich, Ingo Eilks, Hartmut Helms, Dr. Peter Haupt und Dr. Alfred Flint ihre Ergebnisse in mehr als 150 Vorträgen auf Tagungen und an anderen Universitäten im In- und Ausland vorgestellt. Die Arbeitsgruppe hat darüber hinaus eine Reihe von Lehrerfortbildungen durchgeführt.
Hervorzuheben sind die einwöchigen GDCh-Fortbildungskurse zur Elektrochemie, die im Berichtszeitraum vom 03. bis 07.03.1997, vom 15. bis 19.09.1997 und vom 14. bis 18.09.1998 stattfanden. Darüber hinaus wurden in jedem Semester Informationstage für Lehrer und chemiedidaktische Kolloquia durchgeführt.
Organisation und Durchführung von Tagungen
Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik (GDCP) im September 1986 in Oldenburg (300 Teilnehmer)
10. Fortbildungs- und Vortragstagung der GDCh-Fachgruppe Chemieunterricht vom 20. bis 22. September 1990 in Oldenburg (400 Teilnehmer)
Kooperationen
Kooperationen bestehen mit dem Institut für Didaktik der Chemie der Universität Danzig (Polen), Universität Lodz (Polen), Universität Thorn (Polen), Universität Groningen (Niederlande) und der Universität Leuven (Belgien).
Wissenschaftliche Aufenthalte von 4 Wochen und mehr Dauer
Prof. Dr. Romuald Piosik, Universität Danzig
Dr. Jerzy Pioch, Universität Danzig
Dr. Jazeps Logins, Universität Riga
Dr. Jerzy Gregorowicz, Universität Lodz
Die Aufenthaltskosten wurden von TEMPUS und vom MWK (0608) bezuschußt.
Forschung
Das Evaluationsgutachten zur Evaluation des Fachbereichs Chemie (Hannover 1998) führt über die Forschung in der Didaktik der Chemie aus:
Positiv erwähnen die
Gutachter vor allem die Forschung im Bereich der Didaktik der Chemie. ... Die
Forschungsbereiche sind breit angelegt. Geschichte der Chemie im Chemieunterricht,
Entwicklung von Unterrichtsmaterialien für den Chemieunterricht, Computer im
Chemieunterricht sowie konzeptionelle Neuerung schwieriger Phasen des
Chemieunterrichts sind die wichtigsten Gebiete.
Nach Ansicht der Gutachter bildet das Fachgebiet Didaktik der Chemie eine der wichtigsten Stützen der Lehre des Fachbereichs Chemie der Universität Oldenburg. Es hat hervorragende Dienste bei der Optimierung der Lehrerausbildung geleistet und sollte auch in Zukunft stark gefördert werden.
Die Forschungstätigkeit in der Abteilung für Didaktik der Chemie umfaßt die Arbeiten der Arbeitsgruppen
Prof. Dr. Walter Jansen
AOR Dr. Peter Haupt
Dr. Ilka Parchmann
Dr. Marco Oetken
Chemiedidaktische Forschung
Chemiedidaktische Forschung ist besonders vielfältig. Sie läßt sich einteilen in
1. Forschung zur Aufbereitung von Erkenntnissen der Wissenschaft unter Einbeziehung historischer und erkenntnistheoretischer Aspekte, so daß sie für die Schule zugänglich werden;
2. Forschung zur Entwicklung neuer Medien;
3. Forschungen zur Curriculumentwicklung;
4. Empirische Lehr-/Lernforschung zur Lernprozeßforschung und zur Schülervorstellungsforschung.
Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten der Didaktik der Chemie sind zur Zeit unter die Punkte 1., 2. und 3. zu fassen.
Dabei sind bei den unter 1. und 3. genannten Forschungsaktivitäten eine Folge von Forschungsarbeiten zu leisten, die von Kattmann und Gropengießer kürzlich als „Didaktische Rekonstruktion“ bezeichnet wurden:
- Die fachliche Klärung, d.h. die kritisch und methodisch kontrollierte systematische Untersuchung fachwissenschaftlicher Aussagen, Theorien, Methoden und Begriffe aus fachdidaktischer Sicht;
- Der Erfassung von Lernperspektiven, d.h. die individuellen Lernbedingungen und Lernvoraussetzungen der Schüler;
- Die didaktische Strukturierung, d.h. der themenspezifische und lernorientierte Planungsprozeß einer Unterrichtkonzeption.
Hinzu kommt das historisch-problemorientierte Unterrichtsverfahren, das bei den Arbeitsschwerpunkten von Prof. Dr. W. Jansen eine große Rolle spielte, die chemiegeschichtliche Forschung an historischem Quellenmaterial, die Rekonstruktion der geschichtlichen Situation, die zu der Erkenntnis führte, mit historisch-hermeneutischen und synthetisch-interpretierenden Forschungsmethoden der Geschichtswissenschaft, die in unserem Fall allerdings eine intime Kenntnis der Geschichte der Chemie und der Entwicklung ihrer Begriffe und Theorien voraussetzt, sowie der Einbau geeigneter Texte, Experimente, Ideen oder Anregungen in die didaktische Struktur.
Die fachliche Klärung im Sinne des Konzepts der „Didaktischen Rekonstruktion“ führte in einigen Fällen (siehe die Projekte Zur Verseifung von Alkylhalogeniden (Jansen), Elektrochemie (Jansen) und Passivitäts- und Oszillationseffekte in elektrochemischen Systemen – Strukurbildende Prozesse (Oetken)) zu neuen fachwissenschaftlichen Erkenntnissen, so daß fachdidaktische Forschung auch fachwissenschaftliche, wenn auch in einem fachdidaktischen Kontext, umfassen kann.
Künftige Forschungsschwerpunkte in der Didaktik der Chemie
Forschungen zur Entwicklung eines neuen Curriculums »Chemie im Kontext« und die Evaluierung dieses Curriculums. Kooperationspartner werden Prof. Dr. Bernd Ralle (Universität Dortmund), Prof. Dr. Reinhard Demuth (IPN der Universität Kiel) und Dr. Hartwig Möllencamp (Universität Frankfurt) sein. Die Leitung der Oldenburger Arbeitsgruppe wird Frau Dr. Ilka Parchmann haben. Ziel ist eine nachhaltige und durchgreifende Reformierung des Chemieunterrichts an Schulen.
Forschungen zu Strukturbildenden Prozessen als Thema eines Chemieunterrichts der Zukunft. Die Projektleitung wird bei Dr. Marco Oetken liegen.
Forschungen zur Entwicklung neuer multimedialer Bausteine für den Hochschulunterricht der Chemie, aber auch für den Schulunterricht und ihre Einbeziehung in die bestehenden Lehrstrukturen der Hochschulen und Schulen sowie ihre Evaluierung. Die Projektleitung wird Prof. Dr. Walter Jansen innehaben. Kooperationspartner werden Prof. Dr. Bolko Flintjer (PH Weingarten) und Dr. Hartwig Möllencamp (Universität Frankfurt) sein.
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Jansen
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Dr. Claudia Matuschek, Klaus Gölz, Renate Peper-Bienzeisler, Hilke Fickenfrerichs, Prof. Dr. Romuald Piosik (Universität Danzig), Dr. Insa Melle (Universität Dortmund)
Mit dem Ansatz 'Geschichte der Chemie im Chemieunterricht' soll untersucht werden, inwieweit sich die Geschichte der Chemie für den Chemieunterricht nutzbar machen und der Chemieunterricht sich durch die Chemiegeschichte strukturieren läßt. Dabei ist zu prüfen, welche wissenschaftstheoretischen Modelle und davon abgeleiteten, grundlegenden Unterrichtsverfahren dafür am besten geeignet sind. Stimmt man dem Kuhn'schen Modell in den Grundzügen zu, so folgt fast notwendigerweise, im Chemieunterricht das spekulative Erfinden von Theorien zu betonen. Will man die Wege naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung im Unterricht sichtbar werden lassen, so ergibt sich mit einer gewissen Zwangsläufigkeit, die geschichtliche Entwicklung von Theorien und Modellen im Unterricht zu verfolgen. Die Zeit, das menschliche und gesellschaftliche Umfeld der am Forschungsprozeß Beteiligten tritt in den Gesichtskreis der Schüler.
Mit der Bearbeitung des Werkes des Oldenburger Chemiedidaktikers und Chemiehistorikers Rudolf Winderlich wurde ein Beitrag zur Entwicklungsgeschichte der Chemie geleistet. Darüber hinaus wurde die Geschichte des Chemieunterrichts zur Zeit des Nationalsozialismus untersucht.
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Jansen
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Dr. Claudia Matuschek-Willen, Prof. Dr. Bernd Ralle (Universität Dortmund), Prof. Dr. Bolko Flintjer (PH Weingarten), Dr. Alfred Flint, Renate Peper-Bienzeisler, Hilke Fickenfrerichs, Janette Groeneveld, Sylvia Jahnke, Claudia Berger, Kerstin Nieberding, Dr. Hartmut Helms, Elke Schlömer, Heike Kottmann, Prof. Dr. Romuald Piosik (Universität Danzig), Dr. Monika Kenn (Universität Bonn), Prof. Dr. Insa Melle, Dr. Bettina Baalmann, Dr. Hartwig Möllencamp, Prof. Dr. Hans Joachim Bader (Universität Frankfurt), Prof. Dr. Ludo Brandt (Universität Leuven), Doz. Dr. Willem van der Veer (Universität Groningen)
Die Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Didaktik der Chemie lassen sich wie folgt beschreiben: Analyse der Probleme im derzeitigen Chemieunterricht, Entwicklung und Erprobung neuer Konzepte für Unterricht und Lehrerausbildung. Schwerpunkt der Forschungstätigkeit ist die Entwicklung problemorientierter Unterrichtskonzepte zur Elektrochemie, Reaktionskinetik und zur Organischen Chemie. Darüber hinaus findet die unterrichtskonzeptionelle Arbeit ihren Niederschlag in Lehrbüchern für alle Schulstufen und Schultypen.
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Jansen
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Dr. Jens Friedrich, Dr. Alfred Flint, Hilke Fickenfrerichs, Renate Peper-Bienzeisler, Sabine Voß, Harald Sonnefeld, Monika Sieverding, Marco Eissen, Günter Kosmann, Melanie Knoblauch
Die Untersuchungen der Verseifung von Ethylbromid mit KOH in wäßrig-alkoholischen Lösungen zeigt, daß im wesentlichen Ether und nicht Alkohol Hauptprodukte der Reaktion sind.
Daraufhin wurden weitere Untersuchungen in propanolischen bzw. wäßrig-propanolischen und methanolischen bzw. wäßrig-methanolischen Lösungen durchgeführt. Neben Ethylbromid wurde auch Methylbromid als Substrat eingesetzt. Es zeigte sich in allen Fällen, daß die entsprechenden Ether Hauptprodukt von Reaktionen sind, die streng nach einer Kinetik 2. Ordnung verlaufen. Ursache für die Bildung der Ether sind Gleichgewichte
R-OH + OH-
RO- + H2O,
die überraschend weit auf der Seite der Alkoholat-Ionen liegen. Die Standardbeispiele des SN2-Reaktionsmechanismus müssen deshalb, was die Reaktionsprodukte und die kinetischen Daten angeht, geändert werden.
Projektleitung: Dr. Ilka Parchmann
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Prof. Dr. Walter Jansen, Dr. Bettina Baalmann, Ute Mester, Katrin Bögershausen, Antje Paschmann, Nicole Bous, Tönjes de Vries, Michael Roeske, Andreas Gaebel, Janette Groeneveld
Kooperation mit der Christian-Albrecht- Universität Kiel, Erziehungswissenschaftliche Fakultät, Prof. Dr. Reinhard Demuth
Der Schwerpunkt der Forschungsarbeit liegt in der Entwicklung einfacher, aber korrekter Experimente und Erklärungsmodelle zur Veranschaulichung komplexer Zusammenhänge zu Themen der Globalen Herausforderung (z.B. Treibhauseffekt, Ozon). Experimente und Erklärungen werden konzeptionell eingebunden und in der Schulpraxis erprobt.
Projektleitung: Dr. Ilka Parchmann
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Rolf Ulses, Heike Huntemann, Antje Paschmann, Holger Honkomp, Andrea Wenninga
Kooperation mit der University of York Science Education Group, Prof. Dr. Bernd Ralle (Dortmund), Dr. Hartwig Möllencamp (Frankfurt), EXPO-Schule Internatsgymnasium Esens, Dr. Bettina Baalmann (KGS Schneverdingen)
Ziel des Projekts ist die Erarbeitung, Erprobung und Evaluation einer Konzeption für den gymnasialen Chemieunterricht, der sich – anlehnend an das Salters Chemistry Project – an lebensweltlichen und forschungsrelevanten, sinnstiftenden Kontexten orientiert. Die für ein sinnvolles Chemieverständnis notwendigen fachlichen Inhalte sollen entlang dieser Kontexte erarbeitet und spiralcurricular vernetzt werden. Der methodische Schwerpunkt liegt in der Förderung der Eigenständigkeit der Schülerinnen und Schüler, sowohl in der Erarbeitungs- als auch in der Präsentationsphase.
Beweggründe für eine Neugestaltung des Chemieunterrichts sind vor allem das fehlende Interesse vieler Schüler am Chemieunterricht, die mangelnde Einbeziehung der Vorerfahrung der Schüler oder auch das negative Image der Chemie in der Gesellschaft.
Begonnen wurde mit der Konzeption eines 11. Jahrgangs, dieses Konzept wird zur Zeit erprobt.
Projektleitung: Dr. Marco Oetken
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Matthias Ducci, Peter Schwarze, Clemens Röttgen, Lars Bley, Heike Huntemann
Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Untersuchung gleichgewichtsferner elektrochemischer Systeme, die unter bestimmten Versuchsbedingungen eine zeitliche Strukturbildung zeigen. Insbesondere durch die Untersuchung der dynamischen Verhaltensweisen passivierbarer Festmetallelektroden soll ein interdisziplinärer Zugang zur Theorie der strukturbildenden Prozesse und zur Chaostheorie geschaffen werden.
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Jansen
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Dr. Hartmut Helms, Dr. Hartwig Möllencamp, Torsten Wittek, Heike Huntemann, Holger Kunz, Elke Schlömer
Untersucht wurde in diesem Forschungsprojekt insbesondere elektrochemisch induzierte Oszillationserscheinungen an Quecksilber, Gallium und Galliumlegierungen in fachlicher Hinsicht. Durch computerunterstützte Meßwerterfassung konnten neue Erkenntnisse gewonnen und die Interpretation der Ergebnisse nach einer einheitlichen Theorie vorgenommen werden. Besonders ertragreich mit einer Vielzahl neuer Ergebnisse waren die Untersuchungen zu Oszillationen an Platin und Pyrit in sulfidischen Lösungen. Die erstmals entdeckten Oszillationserscheinungen an Pyrit stützen die Hypothese von Wächtershäuser zur Entstehung des Lebens an Eisen(II)-sulfid und Pyritoberflächen.
Völlig neuartig ist die Entwicklung einer Niedertemperatur-Schwefel-Batterie. Erstmals ist es gelungen, festen elementaren Schwefel in einer elektrochemischen Zelle bei Raumtemperatur an Eisen(II)-sulfid umzusetzen. Diese Schwefelreduktion kann als elektrochemische Energiequelle in einer frühen Phase der Entstehung des Lebens beim Schwefelmetabolismus chemolithoautotrophen Organismen eine entscheidende Rolle gespielt haben.
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Jansen und Prof. Dr. Insa Melle (Universität Dortmund)
Unter wissenschaftlicher Mitarbeit von: Prof. Dr. Carl Heinz Hamann, Prof. Dr. Erwin Wiederholt (Wuppertal), Prof. Dr. Holger Wöhrmann (Kassel), Dr. Hartwig Möllencamp (Frankfurt), Prof. Dr. Helmut Lindemann (Essen), Prof. Dr. Heinz Schmidkunz (Dortmund), Prof. Zbigniew Kecki (Warschau), Prof. Dr. Rudolf Holze (Chemnitz), Prof. Dr. Bolko Flintjer (Weingarten) Hilke Fickenfrerichs, Renate Peper-Bienzeisler, Frank Thiemann
Ziel der Arbeiten ist es, ein neues modernes Konzept der Chemischen Energetik zu entwerfen. Neben einer modernen fachlichen Grundlegung schwieriger Konzepte, wie z.B. das der Entropie, werden eine Vielzahl neuer Experimente entwickelt. Neben Einzelveröffentlichungen soll eine geschlossene Darstellung im Band 7 des Handbuchs der Experimentellen Chemie entstehen.
Drittmittel
Fremdfinanzierung der Projekte unter der Leitung von Prof. Dr. Walter Jansen, Dr. Ilka Parchmann, Dr. Marco Oetken
Förderung
Fonds der Chemischen Industrie, Kurt-Hansen-Stiftung, Chemische Industrie
Projektleitung: Dr. Peter Haupt
Entwicklung von Unterrichtsmaterialien für den Chemieunterricht:
1. Beiträge zu einem umfangreichen Schulbuchwerk für den Chemieunterricht an Haupt- und Realschulen. Für alle Bundesländer sind entsprechend ihrer Lehrpläne Schüler- und Lehrerhandbücher entstanden.
2. Erstellung einer systematisch gegliederten Dokumentation von Berichten der Tagespresse, die in engem Zusammenhang mit fachsystematischen, umweltrelevanten und projektbezogenen Themen des Chemieunterrichts stehen. Die Dokumentation bietet in einer chronologischen Reihung eine ergiebige Quelle zum Studium chemie- und umweltrelevanter Ereignisse der jüngsten Geschichte (ca. 30 Jahre). Zur Zeit ist Band 5 (1996-1998) in Arbeit.
3. Entwicklung von Chemikalienmodellen für den Anfangsunterricht in Chemie zur Veranschaulichung des strukturellen Aufbaues chemischer Elemente und chemischer Verbindungen sowie einfacher chemischer Reaktionen
4. Entwicklung und Erprobung diverser Konzepte und Unterrichtseinheiten nach dem problemorientierten und forschend-entwickelnden Unterrichtsverfahren. Vorwiegend handelt es sich thematisch um die Umsetzung technischer Verfahren der chemischen Industrie und umweltrelevanter Themen für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I.
Veröffentlichungen
Im Berichtszeitraum 1997/98 sind folgende Veröffentlichungen in Zeitschriften erschienen:
Martina Relker, Bettina Baalmann, Walter Jansen, Die chemische Reaktion im Anfangsunterricht – die Verkohlung von Holz, MNU 50 (1997) 160-164
Romuald Piosik, Walter Jansen, Renate Peper, Zur Geschichte der Erfindung der Glaselektrode durch Fritz Haber und Zygmunt Klemensiewcz und den Vorarbeiten durch Max Cremer, in: Naturwissenschaften und Politik, W. Gerhard Pohl (Hrsg.), Trauner Verlag Linz 1997, 11-23
Walter Jansen, Hilke Fickenfrerichs, Renate Peper, Bolko Flintjer, De Parthische Batterij en het Vergulden door de Goudsmeden van Bagdad, in: Echo: Chemie Historisch Bekijken, Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, Leuven 1997, 77-89
Hartmut Helms, Holger Kunz, Walter Jansen, Potential- und Stromoszillationen an Pyrit-Elektroden in sulfidischer Lösung, Monatshefte Chemie 129 (1998) 1275-1284
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Marco Oetken, Matthias Ducci, Oszillationserscheinungen an Aluminiumelektroden, ein Beispiel der zeitlichen Strukturbildung in elektrochemischen Systemen, Acta Univ. Lodz, Folia chimica, 1998
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Matthias Ducci, Matthias Hoffmann, Marco Oetken, Elektrochemisches Leuchtfeuer, CHEMKON 5/3 (1998) 143
Matthias Ducci, Silke Ubben, Marco Oetken, „Nerven wie Drahtseile“ – Elektrochemische Modellexperimente zur Erregungsleitung am Nerven, CHEMKON 5/4 (1998) 193-199
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Peter Haupt, Die Chemie der Lichter und Lampen – ein Thema für den Chemieunterricht?, NiU-Ch, 9/44 (1998), S. 4ff
Peter Haupt, Glühlampen – Chemische Vorgänge und Materialien, NiU-Ch, 9/44 (1998), S. 6ff
Peter Haupt, Wie Neonlicht-Reklame hergestellt wird, NiU-Ch, 9/44 (1998), S. 17ff
Peter Haupt, Guido Bergfeld, Experimente mit Glühlampen, NiU-Ch,, 9/44 (1998), S. 19
Peter Haupt, Lampen und Umwelt – Entsorgung und Recycling, NiU-Ch, 9/44 (1998), S. 26
Peter Haupt, Dagine Cedere, Problemiskas macibu metodes kimija (Vacijas skou pieredze), Skolatjas 5/11 (1998) S. 26-30
Bücher
Wolfgang Glöckner (Hrsg.), Walter Jansen (Hrsg.), Rudolf G. Weißenhorn (Hrsg.), Handbuch der experimentellen Chemie, Band 6: Elektrochemie, Köln 1994
Wolfgang Glöckner (Hrsg.), Walter Jansen (Hrsg.), Rudolf G. Weißenhorn (Hrsg.), Handbuch der experimentellen Chemie, Band 2: Alkali- und Erdalkalimetalle, Halogene, Köln 1996
Wolfgang Glöckner (Hrsg.), Walter Jansen (Hrsg.), Rudolf G. Weißenhorn (Hrsg.), Handbuch der experimentellen Chemie, Band 12: Kunststoffe, Recycling, Alltagschemie, Köln 1997
Walter Jansen, Monika Kenn, Bolko Flintjer, Renate Peper, Elektrochemie, Aulis Kolleg, Aulis Verlag Köln, 270 Seiten, 19771, 19802, 19853, 19944
Walter Jansen, Bernd Ralle, Renate Peper, Reaktionskinetik und Chemisches Gleichgewicht, Aulis Kolleg, Aulis Verlag Köln, 267 Seiten, 1984
Walter Jansen, Monika Kenn, Bolko Flintjer, Renate Peper, Medienmappe zu Elektrochemie, Aulis Verlag Köln, 140 Seiten, 19801, 19842
Walter Jansen, Bernd Ralle, Renate Peper, Hilke Fickenfrerichs, Medienmappe zu Reaktionskinetik und Chemisches Gleichgewicht, Aulis Verlag Köln, 131 Seiten, 1988
Walter Jansen (Hrsg.), Chemie in unserer Welt 7/8, J.B. Metzler Verlag Stuttgart, 128 Seiten, 1979
Walter Jansen (Hrsg.), Chemie in unserer Welt 2, J.B. Metzler Verlag Stuttgart, 258 Seiten, mehrere Auflagen von 1980 bis 1990
Walter Jansen (Hrsg.), Chemie in unserer Welt 1, J.B. Metzler Verlag Stuttgart, 144 Seiten, mehrere Auflagen von 1982 bis 1990
Walter Jansen (Hrsg.), Chemie in unserer Welt, J.B. Metzler Verlag Stuttgart, 286 Seiten, mehrere Auflagen von 1982 bis 1992
Verschiedene Lehrerhandbücher und Arbeitshefte für die o.a. Unterrichtswerke, J.B. Metzler Verlag Stuttgart
Walter Jansen, Christa Knobl, Claudia Matuschek, Hans-Joachim Bader, Phenol, Aulis Verlag Köln, 151 Seiten, 1990
Walter Jansen, Anke Block, Jürgen Knaack, Saurer Regen – Ursachen, Analytik, Beurteilung, J.B. Metzler Verlag Stuttgart, 155 Seiten, Stuttgart 1987
Peter Haupt: Verbrennungs- und Oxidationsvorgänge im Verständnis von Schülern, Aulis-Verlag Deubner, Köln 1984, Reihe: Didaktik der Naturwissenschaften Bd. 9, ISBN 3-7614-0791-2
Ch. Geiger, P. Haupt, Kloppert, Kunze, Ph.: Hampel, Heepmann, Schröder, Stiegler, Volkmer, Natur und Technik, Physik und Chemie, Schulbuch für die Hauptschule. Diverse Ausgaben für die einzelnen Bundesländer ab 1984; incl. Lehrerbände, Verlag Cornelsen-Velhagen & Klasing, Berlin
Geiger, Haupt, Kloppert, Kunze, Chemie für Realschulen bzw. Chemie für die Sek. I, Diverse Ausgaben für die einzelnen Bundesländer, Cornelsen Verlag, Berlin 1998
Peter Haupt: Das Galvanisieren, S.318-325, Aulis Verlag, Köln 1984 in: Glöckner, Jansen, Weissenhorn (Hrsg.), Handbuch der experimentellen Schulchemie Sekundarbereich II
Peter Haupt: Die Chemie im Spiegel einer regionalen Tageszeitung Band 1, 1966 - 1976 – 1986, Bibliotheks- und Informationssystem der Universität Oldenburg, Oldenburg 1987, ISBN 3-8142-0208-2
Peter Haupt: Die Chemie im Spiegel einer regionalen Tageszeitung Band 2, 1988 - 1989 – 1990, Bibliotheks- und Informationssystem der Universität Oldenburg, Oldenburg 1990, ISBN 3-8142-0342-9
Peter Haupt: Die Chemie im Spiegel einer Tageszeitung Band 3, 1990 - 1991 - 1992, Bibliotheks- und Informationssystem der Universität Oldenburg, Oldenburg 1987, ISBN 3-8142-0458-1
Peter Haupt: Die Chemie im Spiegel einer Tageszeitung, Band 4, 1993 - 1994 - 1995, Bibliotheks- und Informationssystem der Universität Oldenburg, Oldenburg 1996, ISBN 3-8142-0555-3
Peter Haupt: Die Chemie im Spiegel einer Tageszeitung, Band 5, 1996 - 1997 - 1998, Bibliotheks- und Informationssystem der Universität Oldenburg, Oldenburg 1999 (im Druck)
Peter Haupt (Hrsg.). Experimentelle Schulchemie für die Sek. I, Universität Oldenburg FB9 Oldenburg 1999
Patente
Walter Jansen, Hartmut Helms, Niedertemperatur-Metall-Schwefel-Batterie, Patentanmeldung Az. 197 55 351.6, 17.12.1997, Deutsches Patentamt München