Biologieunterricht in Jahrgangsstufe 5

Skizzenhafte Vorschläge zur Einführung.
Methodische Überlegungen sind eingestreut.
So wie es sich bei der Methodik um Anregungen handelt, deuten die Hausaufgaben auch Möglichkeiten an. Falls man alle Vorschläge übernimmt, ist eine genau zeitliche Planung nötig, damit die zeitliche Belastung verteilt wird. Hausaufgaben kann man z.T. auch früher stellen und dann später "abrufen".

Themenübersicht:

Was ist Biologie ?
Kennzeichen von Lebewesen
Tiere benennen und zählen>
Tiere lassen sich nach Merkmalen ordnen
Gestalt ⇔ Lebensweise ⇔ Lebensraum
Welche Bedeutung hat das Tier für den Menschen ?
Was untersuchen Biologen bei Lebewesen ?

Nach der feierlichen Begrüßung am zweiten Tag des neuen Schuljahres durch die Schulgemeinde der Liebigschule werden die Schülerinnen und Schüler der 5. Klassen die verbleibenden Unterrichtstage der ersten Woche bei der Klassenlehrerin / dem Klassenlehrer unterrichtet, um sich besser einzugewöhnen. Das gibt Gelegenheit, ihnen für die erste Biologiestunde, eine Hausaufgabe zu stellen.

In den ersten Tagen, da die Kinder noch nicht nach Stundenplan unterrichtet werden, haben sie für die Aufgabe ausreichend Zeit und es ist ein guter Anfang für die erste Stunde gegeben.

1. Stunde

Beispiele aus den Heften von Anna und Katharina:

Nachdem Themen des Sachkundeunterrichts und Definitionen von "Biologie" vorgelesen und besprochen wurden, kann man zusammen prüfen, bei welchen Inhalten der vergangenen Jahre es sich um Biologiethemen gehandelt hat.

Die Definition "Biologie beschäftigt sich mit Lebewesen" führt zu der Frage: An welchen Merkmalen erkennt man ein Lebewesen?
Die Kinder können ganz leicht Merkmale und Eigenschaften beschreiben; die (Fach-) Begriffe sind ihnen fremd und müssen genau erläutert werden.

Die Biologie der Tiere steht an erster Stelle im Hessischen Lehrplan, weil man hier besonders gut allgemeine Prinzipien klar machen kann. Es schließen sich Biologie des Menschen (für die Unterrichtseinheit"Sexualität" ist es günstig, wenn man sich schon etwas besser kennt) und im Frühjahr (Materialbeschaffung!) Biologie der Pflanzen an.

Die Begriffe Tierkunde, Menschenkunde, Pflanzenkunde sollte man vermeiden, da es im Biologieunterricht nicht um Verkündigung durch den Lehrer / die Lehrerin geht, sondern um gemeinsames Erarbeiten. Im Biologieunterricht geht es um Konzepte und Experimente (naturwissenschaftliche Denkweise).
Die Einführung bemüht sich, einige Methoden der Biodiversitätsforschung anzusprechen.. Das zum Teil sehr umfangreiche Vorwissen und die vielen vorhandenen Kenntnisse der Schülerinnen und Schüler gilt es, in den neu behandelten Stoff einzubinden, zu strukturieren und zu systematisieren.

Vergleiche auch: http://www.bossert-bcs.de/biologie/biologieunterricht/biologie.htm

2. Stunde

Erhält ein Kind ein neues Stofftier oder eine Puppe, so erhält das Spielzeug / der Spielpartner zuerst einen Namen.
Wird ein Tier neu aufgespürt, so darf der Entdecker ihm einen Namen geben. Dabei müssen bestimmte Vorschriften eingehalten werden. Jedes Jahr werden noch neue Tierarten entdeckt.
Bevor Wissenschaftler die Tiere "entdecken", sind sie der einheimischen Bevölkerung natürlich schon lange bekannt.

Zu Anfang des Jahres 1901 trafen bei Sir Harry Johnston in Entebbe das gut erhaltene Fell und der Schädel eines männlichen Tieres und der Schädel eines weiblichen Tieres ein. Das Tier war den Europäern bisher nicht bekannt. Die Pygmäen kannten den "Waldesel" schon lange.
Als Johnston die Verpackung löste und das Fell in die Hand nahm, war er erstaunt wie noch nie zuvor in seinem Leben. Denn ein Esel war das nicht, auch kein Zebra, keine Antilope. Alle scheinbaren Widersprüche klärten sich: Das Tier musste eine pferdeähnliche Gestalt haben, große Eselsohren, zebraartige Streifen und zugleich gespaltene Hufe wie eine Antilope. Sein Haar hatte eine wunderbar dunkelbraune Farbe; an den Schenkeln, Vorder- und Hinterbeinen wechselten tiefschwarze und leuchtendweiße Streifen miteinander ab. Der Körper erinnerte teils an den eines Pferdes, teils an den einer Antilope, wirkte aber durch seine Schwere, durch die hohen Beine, den kegelförmig zugespitzten Kopf und die mächtigen aus dicken Röhren entspringenden und merkwürdig tief angesetzten Ohren völlig fremdartig und ließ sich mit nichts auf der Welt vergleichen. Das junge Männchen trug zwei kleine, mit Fell bekleidete Hornzapfen auf der Stirn ...
Er nahm Papier und Zeichenstift und begann ein Lebensbild zu entwerfen. ... Während des Zeichnens fiel ihm plötzlich ein, wo er ein solches Geschöpf schon einmal gesehen hatte: im Britischen Museum. Unter den Resten der tertiären Steppenfauna hatte sich auch das Skelett eines großen giraffenähnlichen Huftieres mit mittellangem Hals befunden. Sollte das Tier, das die Eingeborenen auch Okapi nannten, eine Kurzhalsgiraffe aus dem Tertiär sein?

nach: Herbert Wendt: Auf Noahs Spuren - Die Entdeckung der Tiere (1956)

Hier entwickeln die Kinder großen Ehrgeiz und zeigen enormen Einfallsreichtum. Lena z.B. schlug bei der Buchmesse am Stand von Klett in sehr vielen Wörterbüchern nach, andere aktivierten den Familien- und Freundeskreis.

Es ist leicht einzusehen, dass es bei der großen Zahl der Sprachen und der noch gewaltigeren Zahl der Lebewesen, zu Verständnisschwierigkeiten kommen kann. Die Einführung der wissenschaftlichen Namen (binäre Nomenklatur) war für die Wissenschaftler und auch die Praktiker (Austausch von Pflanzen) eine große Erleichterung.

      

3. Stunde

Neben dem Experiment als wichtigster Arbeitweise spielt in der Biologie das Vergleichen, Klassifizieren und Ordnen eine sehr große Rolle.

In dem folgenden Unterrichtsgespräch sollte darauf geachtet werden, dass der Unterschied zwischen "Artenzahl" und "Individuenzahl" klar herausgearbeitet wird.

Biologie beschäftigt sich mit Lebewesen. Bisher kennt man etwa

 1.500.000 Tierarten
    420.000 Pflanzenarten
     72.000 Pilzarten
     10.000 Bakterienarten

Artenzahlen für Deutschland (Oktober 2004) unter:

http://www.bfn.de/fileadmin/MDB/documents/dokumentationartenvielfalt.pdf

Den Begriff "Art" muss man hier noch nicht exakt definieren werden.

Zu den Artenzahlen gibt es nur Schätzungen; ständig werden neue Arten entdeckt, manche wurden und werden ausgerottet. Über Jahre und Jahrzehnte schwankt die Anzahl der Tiere einer Art (Individuenzahl) beträchtlich. Im konkreten Fall ist die genaue Zahl manchmal nur mit großem Aufwand und Fleiß zu erfassen.

Die Kreativität vieler Kinder ist erstaunlich und führt zu originellen Vorschlägen. Hier ergibt sich meist die erste Gelegenheit, auf die Bedeutung des genauen Lesens hinzuweisen - es sind nicht die Ergebnisse (wie viele?) gefragt, sondern die Methoden (wie?).

Zu allen Zeiten (vergleiche Weihnachtsgeschichte) wurden in vielen Ländern Volkszählungen durchgeführt - man wollte die Zahl der Steuerzahler wissen. Die Daten des statistischen Bundesamtes und der Landesämter sind heute unentbehrlich für die Planungen von Staat und Wirtschaft.
Will man wissen, ob Tierarten bedroht sind, muss man die Individuen zählen.

Wir zählen die Tiere

Michael macht den Piloten. Er muss höllisch aufpassen, dass er immer über dem einmal ausgesuchten Bezirk bleibt und Streifen hin- und herfliegt, die stets den richtigen Abstand haben. Wir fliegen genau nach dem Kompass von Osten nach Westen und zurück, denn bei dem Ostwind, der hier ständig bläst, haben wir dann immer genau Rückenwind oder Stirnwind und werden nicht so leicht abgetrieben. Für gewöhnlich fliegen wir fünfzig bis hundert Meter hoch. In dieser Höhe kann man beiderseits fünfhundert Meter bequem überblicken, die Tiere unterscheiden und auch noch die Jungtiere erkennen. Meistens sitzen außer Michael zwei Zähler im Flugzeug, einer von ihnen bin immer ich. Wir sehen nach derselben Seite. So können wir nachher vergleichen, was bei jedem herausgekommen ist. Das ist eine gute Sicherung gegen ungenaues Zählen. Jedem von uns liegt eine Liste auf dem Schoß, auf der die zwanzig wichtigsten Tierarten Spalten haben.
...
So fliegen wir die ganze Serengeti und das Hochland der Riesenkrater in Streifen von einem Kilometer Abstand ab.
...
Wir sind froh, dass wir mit der Zählung der Steppentiere auf ziemlich übereinstimmende Summen kommen.
...
Bis dahin hatte man angenommen, dass in der Serengeti noch über eine Million großer Tiere leben. Wir dagegen haben in wochenlangen Flügen ... 366980 große Tiere (gezählt).

Bernhard Grzimek : Serengeti darf nicht sterben (1959)

496 Gnus - klick. 30 Gnus - klick. 133 Gnus - klick. Im Bauch des fliegenden Zebras löst Sarah in regelmäßigen Abständen die Kamera aus. Unten, auf den südlichen Ebenen der Serengeti, grasen und ziehen Zahntausende Weißbartgnus scheinbar regellos. Oben, auf Flughöhe 150 Meter, navigiert Pilot Sebastian die schwarzweiß gestreifte Cessna nach einem Gitternetz unsichtbarer, aber metergenau festgelegter Linien über die Savanne. Zu jedem Foto werden die Koordinaten, die das Global Positioning System liefert, eingespeichert.
Ohne exakte Angaben darüber, ob die Herden der großen Grasfresser wachsen oder schrumpfen, könnte der Mensch nicht schützend eingreifen. Wiederholte Flugzählungen zeigen, wo die Verluste besonders hoch sind; die Bekämpfung der Wilderei ist ein großes Problem.
Die ostafrikanische Savanne ist ein Glücksfall für Wissenschaft und Naturschutz. Weil die Grzimeks schon vor 40 Jahren zu zählen begannen, liegen hier langfristige Datenreihen vor.

Die Besprechung der Hausaufgabe schließt die Besprechung und den Vergleich der mit Bleistift unterstrichenen Partien ein. Was ist wichtig? Warum? - Die Begriffe bzw. Textsstellen, die als bedeutsam angesehen werden, werden jetzt mit dem Textmarker gekennzeichnet.

Die Affen übernahmen die Erde, und der Lemuren-Zweig der Primatenfamilie starb überall aus - nur auf Madagaskar nicht, das für Millionen von Jahren von Affen verschont blieb.
Vor fünfzehnhundert Jahren kamen die Affen dann aber schließlich doch auf Madagaskar an oder, besser gesagt, kamen deren Nachfahren auf Madagaskar an - wir.
...
Mark erklärte mir die Geschichte der Lemuren bis ins Detail, und ich sagte ihm, darin liege für mich eine gewisse Ironie. Für die Lemuren war Madagaskar ein Affen-freier, von Afrika abgetrennter Zufluchtsort gewesen, und jetzt musste Nosy Mangabé¹ als Affen-freier, von Madagaskar abgetrennter Zufluchtsort dienen. Die Zufluchtsorte wurden immer kleiner, und nun saßen die Affen auch schon auf diesem herum und machten sich Notizen darüber.
"Der Unterschied", sagte Mark, "besteht darin, dass der erste Affen-freie Zufluchtsort zufällig entstanden ist. Der zweite wurde von den Affen selbst eingerichtet."
" ... Im Moment (1985) leben auf Madagaskar einundzwanzig Lemurenarten, von denen das Aye-Aye als die seltenste gilt, also mit anderen Worten am dichtesten vor dem Aussterben steht. Vor einiger Zeit waren es noch über vierzig Arten. ... Praktisch alles, was hier im Regenwald von Madagaskar lebt, existiert sonst nirgendwo auf der Welt - und ist nur ein Zehntel von dem, was mal da war. Und das ist nur Madagaskar. ... "

¹ kleine Regenwaldinsel, auf die man die Aye-Ayes um 1965 umgesiedelt hatte

4. Stunde

Es ergibt sich von selbst, dass bei den großen Zahlen der Lebewesen ein Ordnungssystem notwendig ist. Im Supermarkt, in der Stadtbücherei, bei Briefmarkensammlungen, ... gibt es Ordnungssysteme.
Bei der Einteilung der Tiere sind sehr unterschiedliche Möglichkeiten denkbar:

- Land- und Wassertiere
- giftig - ungiftig - essbar
- groß - klein
- ....

Schon der Bericht zur Entdeckung des Okapis zeigte, dass Benennen und Vergleichen mit bekannten Tieren Hand in Hand gehen.
Die Biologen haben sich für die Einteilung entschieden, die auch in den Zoos verwirklicht ist: nach Verwandtschaft.

 

Memory

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Download der Blätter als PDF-File (2.3 MB)

Die abgebildeten Tiere werden nun betrachtet, Ähnlichkeiten des äußeren Baus gesucht und auch der innere Bau berücksichtigt, soweit die Vorkenntnisse der Kinder es erlauben.
Die Tiere, die Knochen besitzen, hat man Wirbeltiere genannt. Sie werden gesucht und mit einem großen blauen W in der linken unteren Ecke versehen. Die anderen gehören zu der großen Gruppe der Wirbellosen.

5. Stunde

Die Kinder schlagen meist von sich eine weitere Unterteilung der Wirbeltiere vor. Bis auf die Klassen der Amphibien und der Reptilien gelingt die Zuordnung problemlos. Rechts unten wird ein rotes F, A, R, V oder S eingetragen.
Sechs Tiere (Hornisse, Schmetterling, Ameise, Spinne, Putzerfisch, Nachahmer - Namen nicht nennen) erhalten in die rechte obere Ecke ein großes grünes M.

6. Stunde

Hausaufgabe von Katharina

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Nach dem Durchsehen der Hausaufgabe wird der rote Schnellhefter vorgenommen. Auf die ersten sechs Seiten wird jeweils als Überschrift

Wirbellose
Wirbeltiere   
Fische
Amphibien
Reptilien
Vögel
Säugetiere

Eine Diaserie von getarnten Tieren in ihrer Umgebung ist Grundlage für ein Unterrichtsgespräch über den Zusammenhang zwischen Aussehen und getarnt sein in einer bestimmten Umgebung.
Hat man keine Diaserie angefertigt und auch keine eingescannten Bilder zur Verfügung, so kann man auch ein großformatiges Kinderbuch benutzen.

Jetzt werden die sechs verblieben, mit einem grünen M markierten Bilder von Tieren hervorgenommen und betrachtet. Den Kindern fällt natürlich die Ähnlichkeit auf, die im weiteren Unterrichtsverlauf - unterstützt mit weiteren Dias - gedeutet wird.

Mimiky

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Bilderbücher

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... die "Süß!" oder "Ihh!" als Reaktionen hervorrufen können und die Zusammenhänge werden nochmals geklärt.

Die dargestellten wechselseitigen Abhängigkeiten lassen sich an den auf den eingeklebten Kärtchen abgebildeten Tieren vertiefen.

Struktur, Verhalten und Funktion sollten immer als Einheit gesehen und auch behandelt werden. Das führt direkt zur Angepasstheit an den Lebensraum (Evolution, Zeitfaktor).
In einfacher Form werden Lebensraum (Habitat, abiotische und biotische Faktoren, Biogeographie), Gestalt (vergleichende Morphologie, Anatomie), Lebensweise (Verhalten, Ökologie) und Art der Fortbewegung (Biomechanik, Stoffwechselbesonderheiten) miteinander verknüpft.

7. Stunde

Die hier eingeführten Erschließungsfelder stellen der allgemeinen Bedeutung der Tiere die systematische Erforschung der Tiere gegenüber. Es handelt sich nicht um Alternativen, sondern um zwei sich ergänzende Sichtweisen.

Arbeitsblatt

Arbeitsblatt vergrößert 44 KB Zunge zum Arbeitsblatt vergrößert 38 KB

Das Arbeitsblatt (415 KB) und die Zunge (580 KB) können Sie sich zum Ausdruck als PDF-File herunterladen.

Im oberen Teil des Arbeitsblattes können eingetragen werden:
Ernährung / Jagd, Arbeitskraft / Schutz, Unterhaltung, Versuchstier, Gesellschaft, Kleidung, Sport, ...

Bei der Arbeit mit der unteren Hälfte des Arbeitsblattes soll die Einführung des Schiebers verdeutlichen, dass die Kohlmeise stellvertretend für alle Lebewesen abgebildet ist.

Die Erschließungsfelder (vergleiche auch http://www.bossert-bcs.de/biologie/esf/esf.htm ) können nur nach einem Stufenplan eingeführt werden.

1.Stufe
Vorstellen, dass es Erschließungsfelder gibt, einige Gesichtspunkte erläutern, erklären, dass es sich auf alle Lebewesen (Schieber) bezieht.
Das geschieht an dieser Stelle.

2.Stufe
Da nie ein Tier im Sinne einer Monographie "besprochen" wird, sondern an ihm als besonders gut geeignetem Beispiel allgemeine Konzepte kennen gelernt und erarbeitet werden, ist es naheliegend und leicht, dies am Ende in einem kurzen Rückblick hervorzuheben und auch festzuhalten. Auf die Übertragbarkeit auf andere Säugetiere wird dabei explizit verwiesen.
Siehe weiter unten das Beispiel für den Eisbären.
Dieses Vorgehen wiederholt sich bei jeder weiteren Tierart (hier nicht dargestellt).

3. Stufe
Am Ende der Einheit "Biologie der Tiere" steht ein Rückblick.
Das nun fertiggestellte Arbeitsblatt wird im Zusammenhang besprochen und überlegt, was über das Säugetier erfahren wurde. Mit dem jetzt vorhandenen, durch die Erschließungsfelder strukturierten Grundwissen, sollte es leicht möglich sein, sich selbständig über weiter Säugetier zu informieren. Man kann an dieser Stelle auf einige Bücher und Internetseiten verweisen.

4. Stufe
Diese Stufe sollte kontinuierlich den Biologieunterricht begleiten / durchziehen. Den Schülerinnen und Schülern ist die Zusammenstellung direkt (Heft, Plakat) oder indirekt (Vorstellung) gegenwärtig und es wird von ihnen angewendet.

Die Erschließungsfelder stehen als vereinfachende Aufgliederungen von Konzepten am Anfang des Biologieunterrichts und sollen im Laufe der Zeit durch die kontinuierlich Anwendung zu zusammenhängendem Wissen und damit zu komplexeren Vorstellungen führen.

Die Arbeit mit den Erschließungsfeldern soll im Laufe des "Schullebens" die Schülerinnen und Schüler befähigen, sich die Konzepte (nach: Neil A. Campbell : Biologie, umgruppiert) nach und nach zu erschließen. Es handelt sich um einen langen Prozess, der in manchen Bundesländern (z.B. in Hessen) durch die Stundentafeln (Jahrgangsstufen ohne Biologieunterricht) zusätzlich erschwert wird. keinesfalls Inhalt eines Anfangsunterrichts.
Im Anfangsunterricht beginnt man, Grundlagen zu legen; die Kinder sind natürlich nicht gleich in der Lage, die Erschließungsfelder voll zu erfassen. Man sollte sie in dieser Hinsicht auch nicht überfordern - es sollte immer daran gearbeitet werden, auch mit Tiefe und Anspruch, aber zeitlich jeweils sehr begrenzt. Dieser Vorstellung entspricht auch die "häppchenweise" Aufteilung in dieser Einführung.

8. Stunde

Der Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion wurde schon behandelt, jetzt kann er an

beispielhaft vertieft werden.

Am Ende der Unterrichtseinheit kann man in einem kurzen Gespräch auf die Sichtweise der Biologen (Was untersuchen Biologen bei Lebewesen ?) zurückkommen und überlegen, welche Gesichtspunkte (Erschließungsfelder) bei der Untersuchung des Eisbären eine Rolle gespielt haben.
Die Ergebnisse sind (aus Zeitgründen) auf dem folgenden Arbeitsblatt, das schon auf den zukünftigen Unterricht verweist, zusammengefasst.
Nach jeder Unterrichtseinheit kann man sich überlegen, welche Aspekte im Vordergrund standen und welche Ergebnisse sich auf alle Säugetiere übertragen lassen. Auch hier wäre es wünschenswert, wenn die Zusammenfassung der Ergebnisse vom Lehrer / der Lehrerin knapp und in passender Größe zum Aufkleben vorbereitet wird.

Erschließungsfelder

Arbeitsblatt a vergrößert 12 KB Arbeitsblatt b vergrößert 20 KB

Arbeitsblatt a und Arbeitsblatt b können zum Ausdruck als PDF-File heruntergeladen werden. Jede Datei ist ca 580 KB groß.