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Aquatope. Manipulation eines künstlichen Lebensraumes im Ökosystem See

Unterrichtsentwurf für 9. Klasse Biologie

Unterrichtsentwurf 2007 12 Seiten

Biologie - Ökologie

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Thema der Unterrichtsreihe:

Einordnung der Stunde in die Unterrichtsreihe:

Hauptanliegen/Schwerpunkt der Unterrichtsstunde

Lernziele

Lernausgangslage

Didaktisch-methodischer Kommentar

Funktion der Phase/didaktischer Kommentar

Literatur

Anhang

Thema der Unterrichtsreihe:

Ökosystem See

Thema der Unterrichtsstunde:

Aquatope - Manipulation eines künstlichen Lebensraumes

Einordnung der Stunde in die Unterrichtsreihe:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Hauptanliegen/Schwerpunkt der Unterrichtsstunde

Das Thema der Reihe ist die Auseinandersetzung mit dem Ökosystem See. Die Schwerpunkte der heutigen Stunde basieren auf der Vermittlung von wissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen (Ableiten, Analysieren, Hypothesen entwickeln, Diskutieren, Abwägen). Die Schülerinnen und Schüler bekommen die Möglichkeit ihr theoretisches Wissen praktisch und sinnvoll anzuwenden und sich untereinander auf eine noch nicht bekannte Art und Weise (kooperative Methode: Terminplan) auszutauschen.

Lernziele

Die Schülerinnen und Schüler…

Fachwissen:

Angestrebte Ziele der Stunde:

- den Eintrag von Stoffen in ein Ökosystem mit der Entwicklung von Organismen im System in Beziehung (F 1.4) setzen
- ihr theoretisches Wissen über Stoffkreisläufe in einem See praktisch vertiefen

Langfristig angestrebte Ziele der Reihe:

- „Aquatope“ als geeignete Modelle für ein „belebtes System“ (F 1.3) beschreiben
- die Entwicklung des Systems über einen längeren Zeitraum (F 3.4) beschreiben

Erkenntnisgewinnung:

Angestrebte Ziele der Stunde:

- planen die Einrichtung eines Aquatops und Experimente zum Eintrag von Substanzen aus der Alltagswelt (E 6)
- wenden Schritte aus dem experimentellen Weg der Erkenntnisgewinnung zur Erklärung an (E 7)
- erörtern die Sinnhaftigkeit der manipulativen Substanzen (E 8)

Langfristig angestrebte Ziele der Reihe:

- werten Versuche zur Belastung von Aquatopen vergleichend aus und erklären dynamische Prozesse im Ökosystem (E 12)
- beurteilen die Übertragbarkeit ihres Modellversuchs auf reale Ökosysteme (E 13)

Kommunikation:

Angestrebte Ziele der Stunde:

- tauschen untereinander Informationen aus (K1)
- einigen sich auf manipulative Substanzen (K1)

Langfristig angestrebte Ziele der Reihe:

- veranschaulichen Messergebnisse und erläutern sie (K3)
- erstellen eine Dokumentation der Beobachtungs- und Arbeitsergebnisse (K5, K6)
- kommunizieren und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse (K 5, K 6)

Bewertung:

Langfristig angestrebte Ziele der Reihe:

- beurteilen die Aussagekraft der Entwicklungen im Aquatop in Bezug auf komplexe Ökosysteme (B2)
- beurteilen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in einem Ökosystem (B5)

Lernausgangslage

Ich unterrichte den Kurs des Wahlpflichtfaches Naturwissenschaften mit dem Schwerpunkt Biologie und Chemie im Rahmen meines Ausbildungsunterrichtes seit März für drei Stunden wöchentlich. Der Kurs setzt sich aus Schülern verschiedener Klassen zusammen, wobei 11 Schülerinnen und Schüler der Klasse der Ausbildungslehrerin angehören. Er wird insgesamt von neun Mädchen und sieben Jungen im Alter von 15 bis 16 Jahren besucht. Das Ökosystem Wald ist bereits in der 8. Klasse behandelt wurden, so dass gewisse Vorkenntnisse im Bereich der Ökologie vorausgesetzt werden können. Es herrscht ein sehr gutes und freundliches Arbeitsklima, da sich die Ausbildungslehrerin und die Schüler schon lange kennen und gut aufeinander abgestimmt sind. Es macht den Eindruck, dass die Schülerinnen und Schüler ihre Lehrerin mögen und sehr zu schätzen wissen. Die Lernbereitschaft und die Motivation sind bei vielen Schülerinnen und Schülern sehr hoch. Einige Schülerinnen und Schüler müssen jedoch ab und zu „wachgerüttelt“ werden. Meist sind alle Schülerinnen und Schüler bei der Sache und beteiligen sich am Unterrichtsgeschehen. Da die Lehrerin Wert auf eine gute fachspezifische Aussprache legt, haben die Schülerinnen und Schüler schon früh gelernt, ihre Aussagen bewusst und durchdacht zu formulieren. Das Leistungsniveau im Kurs ist recht unterschiedlich. Daria beteiligt sich immer und trägt den Unterricht. J. und J. haben gute bis sehr gute Einfälle und stehen in einem kleinen „Konkurrenzverhältnis“ zu D.. Andere Schülerinnen und Schüler haben nicht selten Schwierigkeiten dem Lerntempo der oben genannten Schüler zu folgen. So kommt es häufig zu Zwischenfragen, die gemeinsam und konstruktiv ausdiskutiert werden. Selbstständiges Arbeiten und die Arbeit in Gruppen ist den Schülerinnen und Schülern bekannt. Die kooperative Methode des „Terminplans“ ist ihnen allerdings unbekannt und muss zu Beginn erklärt werden. Aufgrund der vorangegangenen Stunden müssten die Inhalte der Stunde für alle Schülerinnen und Schüler verständlich sein und ich kann erwarten, dass sie die Auswahl der manipulativen Stoffe gut ableiten und sinnvoll begründen können. Meiner Einschätzung nach ist in diesem Kurs nicht mit Disziplinschwierigkeiten zu rechnen, obwohl die Lage der Stunde (Freitag 5-6 Stunde) für eine Lehrprobe nicht die günstigste ist.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Unterrichtsvorhaben findet sich in den Richtlinien und Lehrplänen Biologie für die Sekundarstufe I – Gymnasien/Gesamtschulen in Nordrhein-Westfalen unter dem fachlichen Schwerpunkt Ökosysteme wieder.

Die Schülerinnen und Schüler sollen die Möglichkeit bekommen Prozesse und Zusammenhänge innerhalb eines überschaubaren aquatischen Systems (Aquatop) zu verfolgen. Im Verlauf des Unterrichts erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen in wichtigen naturwissenschaftlichen Verfahren, wie dem Beobachten und dem Protokollieren. Sie werden erfahren, dass biologische Forschung meist viel Zeit beansprucht und, dass es schwierig ist, die Motivation zur Beobachtung und zum Protokollieren zu behalten.

In der Unterrichtsstunde müssen die Schülerinnen und Schüler an ihr Wissen über Stoffkreisläufe und Prozesse des „Umkippens“ eines Sees anknüpfen. Sie simulieren die Einflussnahme menschlicher Eingriffe (manipulative Stoffe) und diskutieren ihre Folgen. In den kommenden Stunden gewinnen sie Einblicke über die Veränderung des Zustandes der Aquatope und können durch Untersuchungen (Beobachtung, Mikroskopieren der Objektträger) Rückschlüsse auf die vernichtende oder aber eutrophierende Wirkung der eingetragenen Stoffe ziehen. Mein Ziel ist es, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, welche negativen Folgen es haben kann, wenn bestimmte Stoffe (Öl, Abwässer, Dünger) in ein natürliches Ökosystem gelangen. Dies gilt exemplarisch für viele natürliche Kreisläufe, die in einem biologischen Gleichgewicht stehen. Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass Eingriffe in natürliche Stoffkreisläufe Auswirkungen auf das ganze Ökosystem nach sich ziehen können. Allgemeines Ziel ist die Schülerinnen und Schüler zu einem umweltbewussten Denken und verantwortungsvollen Handeln zu erziehen.

Die Gesellschaftsrelevanz des Themas bedarf keiner großen Erklärung. In den Medien häufen sich Berichte über ausgelaufene Öltanker oder Überdüngungen von Feldern. Kenntnisse über die Folgen solcher Eingriffe sind Voraussetzung für einen verantwortungsvollen Umgang mit der Natur. Auch 15-16 jährige können einen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Viele der Schülerinnen und Schüler haben einen Teich in ihrem Garten, so dass ein gewisses Interesse an dem Thema besteht. Der Unterrichtsgegenstand wird für die Schülerinnen und Schüler gerade dadurch anregend, dass sie ihr theoretisches Wissen praktisch anwenden können. Sie können die Veränderungen in ihren Aquatopen direkt beobachten und beeinflussen. Ein Text, ein Film oder ein plastisches Modell werden sicherlich nicht den gleichen Lerneffekt haben, wie ein selbst angelegtes Aquatop. Problematisch wäre bei dieser Reihe allenfalls, dass aus irgendeinem Grunde nach der Manipulation keine oder kaum Veränderungen erkennbar sind. Dies müsste in dem Kurs dann ausdiskutiert werden. Ich rechne jedoch nicht mit einem derartigen Problem und hoffe auf eine durchdachte Auswahl der beeinflussenden Substanzen. In der Unterrichtsstunde selber könnte die knapp bemessene Zeit eine ausführliche Diskussion der Schülerinnen und Schüler beeinträchtigen. Wenn die Schülerinnen und Schüler mehr Zeit für ihre Abwägungen benötigen, kann ich die praktische Durchführung der Manipulation in die darauf folgende Stunde verschieben, die im Anschluss von der Ausbildungslehrerin gehalten wird. Ein anderes Problem könnte sich bei der Auswahl der manipulativen Stoffe hervortun. Ich gehe aber auf Grund meiner bisherigen Erfahrungen in diesem Kurs davon aus, dass die Schülerinnen und Schüler sinnvolle und zweckmäßige Stoffe bestimmen. Für den Fall, dass sich die Schülerinnen und Schüler nicht auf 2 Stoffe einigen können, werde ich mich an der Diskussion beteiligen und sie argumentativ von 2 Stoffen überzeugen. Ich habe mir im vorhinein Gedanken gemacht, welche Stoffe die Schülerinnen und Schüler nennen könnten und bin auf die Durchführung der Manipulation entsprechend vorbereitet. Mir ist bewusst, dass es sein kann, dass die Schülerinnen und Schüler einen Stoff auswählen, den ich nicht dabei habe. Ich hoffe jedoch an alles gedacht zu haben, so dass ich nicht in diese Situation kommen werde.

Durch einen stummen Impuls (Aquatop mit sehr hoher Algendichte) leite ich die Stunde ein und lenke das Augenmerk auf die Frage, wie sich der Eintrag bestimmter Stoffe auf das Leben im Aquatop auswirkt. Ich erkläre den Schülerinnen und Schüler den weiteren Stundenverlauf und die Art und Weise, wie sie sich untereinander über die manipulativen Stoffe austauschen sollen. Als Methode habe ich ein Verfahren aus dem kooperativen Lernen gewählt (Terminplan). Die Schülerinnen und Schüler müssen sich zu bestimmten Terminen (siehe Anhang) Diskussionspartner suchen. So gewährleiste ich, dass sich viele Schülerinnen und Schüler in geordneten Bahnen untereinander austauschen können. Anstatt alle Substanzen an der Tafel zu sammeln, lasse ich die Schülerinnen und Schüler die vorgeschlagenen Stoffe während ihrer Termine auf Folienstreifen eintragen. Dies ermöglichst mir ein aussortieren der doppelten Begriffe und erspart Zeit. Die Folienstreifen können dann auf dem OHP sortiert werden, so dass alle Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die genannten Substanzen erhalten. Bei der darauf folgenden Diskussion werde ich mich möglichst zurückhalten und den Schülerinnen und Schüler die Auswahl der Stoffe überlassen. Ich habe mich entschieden nur 2 Stoffe auswählen zu lassen, damit die Vergleichbarkeit der Veränderungen in den Aquatopen gegeben ist und nicht von Zufall gesprochen werden kann. Außerdem ist es nicht wissenschaftlich, wenn alle Schülerinnen und Schüler ohne einen geordneten Rahmen mit verschieden Stoffen in verschiedenen Mengen experimentieren. Einige Aquatope sollen als Referenz und Kontrolle unangetastet bleiben. In den nächsten Stunden werden die Schülerinnen und Schüler die Veränderungen beobachten und protokollieren. Je nach Belastung werden sich die Objektträger in den Aquatopen deutlich unterscheiden. Einige Organismen könnten sich massiv ausgebreitet haben, andere verschwunden sein. Zum Abschluss der Reihe soll über die Übertragbarkeit der Verhältnisse auf ein natürliches Ökosystem See referiert werden.

[...]

Details

Seiten
12
Jahr
2007
ISBN (eBook)
9783668891661
ISBN (Buch)
9783668891678
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v450126
Note
1
Schlagworte
aquatope manipulation lebensraumes ökosystem unterrichtsentwurf klasse biologie

Autor

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Titel: Aquatope. Manipulation eines künstlichen Lebensraumes im Ökosystem See