Arbeitsblatt: Angepasstheit der Fische

Staatliches Studienseminar für das Lehramt an Realschulen Mainz Unterrichtsentwurf zum 3. Unterrichtsbesuch im Fach Biologie Name: Schule: Klasse/Lerngruppe: Datum: Stunde: 6c 31.01.2008 3. Fachlehrkraft: Thema: Anpassung der Fische ans Wasser (Schwimmen) Lernstand: – Die Lerngruppe hat sich im Vorfeld nur mit den chemischen und physikalischen Aspekten zum Themenkomplex Wasser beschäftigt – Die Fische wurden vorher noch nicht behandelt Grobziel: Die Schülerinnen und Schüler sollen die stromlinienförmige Körperform vieler Fische als Anpassungsmerkmal an den Lebensraum Wasser kennen Teilziele: 1. Folgende Kompetenzen sollen erworben werden . Die Schülerinnen und Schüler sollen den Vorteil eines stromlinienförmigen Körperumrisses im Vergleich zu anderen Formen nennen können Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass es im Reich der Fische auch Ausnahmen bezüglich der Körperform gibt Die Schülerinnen und Schüler sollen die Wasserströmung um einen stromlinienförmigen Körper beschreiben können 1 Entwicklungsstand Lernstand Zusammensetzung Gruppenstruktur 1. Lernvoraussetzungen männlich/ weiblich Repetenten Sonderfälle Neigungen Begabungen typisches Verhalten typische Bedürfnisse kognitive, kommunikative, methodische Fähigkeiten 13 Jungen 12 Mädchen Die Jungen in dieser Klasse sind häufig unkonzentriert und schwer in da Unterrichtsgeschehen einzubeziehen. Im Gegensatz zu den wesentlich fleißigeren Mädchen fällt es ihnen oft schwer, sich still mit einer Sache zu beschäftigen. Xenia, Valeria, Juana, Philipp und Yannik fallen durch Schwätzen im negativ auf. Alexander, des öfteren Unterricht Meine Stunde beinhaltet zum größten Teil praktische Arbeitsweisen um vor allem bei den Jungen Motivation zu wecken. Die Sitzordnung während de Gruppenarbeit wurde bereits mit der Klasse besprochen. Besonders mit den vorab erwähnten Schülern wurde vereinbart, dass sie sich umsetzen müssen, falls sie ie e ins Schwätzen verfallen. Des e it r n sollen ie se Schülerinnen und Schüler mehr mit in den Unterricht einbezogen werden, damit sie in ihrem Können und Wissen bestätigt werden, mehr aus sich herausgehen und dadurch auch motivierter werden, sich sinnvoll in den Unterricht einzubringen. Lernklima Interaktion Sie werden bei leichteren Fragen oder Aufgaben herangezogen, um sie zu fördern und zu motivieren. Wir-Gefühl Kommunikation Mitarbeitsbereitschaft Leistungsbild Leistungsgefälle Die Klassengemeinschaft in dieser Klasse ist vorbildlich. Das starke Wir-Gefühl mache ich mir in der Gruppenarbeit zu Nutze, da jeder starke einem Schwächeren helfen kann. Das Leistungsbild zeigt ein breites Spektrum. Es wird durch Differenzierung der Anforderungsniveaus A B: Für Querdenker: Transfer) versucht, den unterschiedlichen Bedürfnissen der Schülerinnen und Schüler weitestgehend gerecht zu werden. 2 Lernverhalten Lernstrategien Weitere Aspekte verfügbare Techniken vertraute Rituale Vertrautheit mit . Arbeitsforme Fachmethode z. B. inhaltlichfachliche Prämissen Vorerfahrungen Bisherige Begegnungen mit dem Lerngegenstand Die Schülerinnen und Schüler sind e e it an ie Methode de Gruppenarbeit durch andere Fächer herangeführt worden. Leider kennt die Klasse kein akustisches Signal zum Beenden einer Arbeitsphase. Die Lerngruppe hat in de vorangegangenen Unterrichtseinheit bereits Bekanntschaft mit dem Vogelflügel und auf welche Weise ihn die Luft umströmt gemacht 2. Sachstruktur 3 Es sind keine größeren Probleme zu erwarten. Bei den Phasenwechseln kann es somit möglicherweise zu Verzögerungen kommen. Vielleicht kann dieses Vorwissen den Lernenden helfen, sich den neuen Sachverhalt besser anzueignen und zu verstehen. 3. Schwierigkeitsanalyse Lenschwierigkeit Didaktische Reduktoion /- Differenzierung Die Körperform der Fische als Anpassungsmerkmal erkennen Da es einer 6. Klassenstufe meines Erachtens unmöglich ist, von sich aus die Körperform als ein Merkmal der Anpassung an den Lebensraum Wasser zu nennen, werden die Schülerinnen und Schüler vom Lehrer in die Richtung geleitet Jeder malt einen Fisch. Es gibt also kein Richtig oder Falsch und jeder Schüler/ jede Schülerin ist somit am Einstieg mitbeteiligt Ausnahme der Regel Fische, die aufgrund ihrer besonderen Lebensweise von der Stromlinienform abweichen, werden im Klassenverband besprochen (Ich beschränke mich auf Kugelfisch, Seepferdchen und Flunder) Die Schülerinnen und Schüler können Vermutungen äußern, warum diese Fische nicht stromlinienförmig sein müssen. Fachbegriffe Der Begriff „stromlinienförmig wird zum Besseren Verständnis mit „footballförmig gleichgesetzt, da der Alternativbegriff „spindelförmig für die Kinder nicht nachvollziehbar ist Sozialform Gruppenarbeit Die Gruppenarbeit bezieht sich auf die Durchführung eines Schülerversuches 4. Lernziele Deckblatt 4 Die meisten Kinder wissen nicht, was eine Spindel ist, wissen aber sehr genau, wie ein Football aussieht. Ich verwende also diesen Begriff um für die Lerngruppe einen Vergleich zum Alltäglichen zu schaffen. Die Aufgabenstellung begünstigt, dass sich auch ein schwächerer Schüler am Gelingen der Gruppenarbeit beteiligen kann. (Formen kneten, zeit stoppen,.) 5. Didaktisch-methdische Analyse 5.1 Lehrplanbezug und Bildungsstandards Ein Schwerpunkt im Lehrplan der Orientierungsstufe ist der Folgende: „Tiere und Pflanzen sind Teil ihrer Umwelt und an diese angepasst.1 Die zu zeigende Stunde ist eine Einführungsstunde zu den Anpassungserscheinungen von Wasserlebewesen (hier: Fischen). In der folgenden Unterrichtseinheit sollen neben dem Stromlinienkörper auch Flossen- und Schwimmbewegungen, Kiemen und Kiemenatmung sowie Schwimmblase und Schuppen besprochen werden.2 Wie der Kompetenzmatrix zu entnehmen ist, werden die Kompetenzbereiche F, und in unterschiedlichen Dimensionen gefördert. Die vorangegangenen Stunden wurden die physikalischen Besonderheiten des Wassers besprochen, um das Verständnis für das Schwimmen und Schweben zu gewährleisten. Durch die der Einführungsstunde folgende Unterrichtseinheit soll der Lerngruppe die Bedingungen im Lebensraum Wasser besser verdeutlicht werden. Vor allen Dingen sollen sie verstehen, dass unterschiedliche Lebensweisen auch unterschiedliche Anpassungen bedürfen. Im Speziellen für diese Einzelstunde heißt das, dass die Lerngruppe anhand der Erkenntnisse des Schülers- und des Lehrerexperimentes erläutern können, dass schnelle Schwimmer eine strömungsgünstige Spindelform haben. Des Weiteren sollen sie die im Unterricht besprochenen Ausnahmen (Flunder, Seepferdchen, Kugelfisch) nennen und begründen können. Für den Bezug zu den Bildungsstandards s. Kompetenzmatrix. 5.2 Einbettung in die Unterrichtssequenz s. Arbeitsplan 1 2 s. Lehrplan S. 23 Vgl. Lehrplan S.37 5 5.3.1 Problematisierung Als Stundeneinstieg soll jeder aus der Lerngruppe einen Fisch zeichnen. Diese Methode soll nicht nur zum Thema hinführen, sondern auch als allgemeine Motivation dienen, da sich am Zeichnen jedes Kind beteiligen kann. Einige dieser Zeichnungen werden der Klasse präsentiert. Die Klasse soll beschreiben, was ihnen auffällt. Sie sollen alle Fische miteinander vergleichen und Unterschiede und Ähnlichleiten herausarbeiten (eventuell: Festhalten als Tabelle). Die Problemfrage soll darauf hinauslaufen, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass diese Fische alle im Umriss ähnlich aussehen. Wenn die Klasse bei dieser Erkenntnisgewinnung Schwierigkeiten hat, kann der Lehrer als stummen Impuls die Umrisse einiger Fische mit dem Finger umfahren. Wenn die Problematik erkannt wurde, kann der speziellen Form bereits ein vorläufiger Name aufgrund von Ähnlichkeit zugeteilt werden. Da ich nicht der Meinung bin, dass die Lerngruppe eine Spindel als solche erkennt und benennen kann, benutze ich einen Football. Das Sportgerät ist der Klasse aus ihrem täglichen Umfeld sicher vertrauter. Als vorläufiger Begriff wird an dieser Stelle footballförmig eingeführt. Die Problemfrage beinhaltet gleichzeitig auch schon eine weitere, nämlich die nach den Ausnahmen. Warum gibt es auch Fische, die gerade nicht solch eine spezielle Körperform aufweisen. Der Einfachheit halber beschränke ich mich in dieser Stunde auf folgende andersgestaltete Fische: Kugelfisch, Seepferdchen und Flunder. Die Lerngruppe soll ihre Vermutungen äußern. Wünschenswerte Gedankengänge wären zum Beispiel folgende: Form begünstigt Geschwindigkeit Flucht Fressfeinde Wenn andere Mechanismen entwickelt (Giftdrüsen), Form nicht überlebenswichtig Kugelfisch. Es bestünde auch die Möglichkeit, die Ausnahmen in dieser gänzlich unerwähnt zu lassen,. Meines Erachtens geben aber gerade diese Ausnahmen dem Schülerversuch eine Sinnhaftigkeit, da sie den anderen Formen dann einen realen Vertreter zuordnen können. Die zweite Problemfrage beleuchtet die Ergebnisse des Schülerversuches genauer. Warum eignet sich denn ein stromlinienförmiger Körper zum besseren Vorankommen? In dieser Phase wird dann auch der Fachbegriff eingeführt (stromlinienförmig). Mittels der Lehrerdemonstration werden die genauen Vorgänge im Wasser sichtbar gemacht. Die Steigerung der Stunde ergibt sich wie folgt. Den Schülerinnen und Schülern fallen Gemeinsamkeiten in der Form vieler Fische auf, sie äußern Vermutungen auf deren Zweck hin. In dem Schülerexperiment kristallisieren sich Ergebnisse heraus, die dann am Lehrerexperiment bewiesen werden. Als alternativen Einstieg können der klasse auch verschiedene geometrische Formen (aus Holz, Plastik, etc.) dargelegt werden. Die Lerngruppe soll mit den gegebenen Materialien Fische bauen. Problematisierung: Ihr benutzt als Grundlage immer die gleiche Form (Spindel). Gibt es aber nicht auch andere Fischkörper? 5.3.2 Artikulation und Anforderungsniveau Die erste Problemfrage wird für die ganze Klasse ersichtlich an der Tafel festgehalten, damit die Schülerinnen und Schüler das Ziel der Stunde nicht aus den Augen verlieren können. Die zu der Problemfrage geäußerten Vermutungen der Klassewerden in einem Schülerexperiment überprüft (Form könnte Geschwindigkeit begünstigen?). Das Schülerexperiment soll in einer Gruppenarbeit durchgeführt werden. Die Klasse 6c ist eine sehr lebendige Klasse, die Schüler neigen dazu, leicht vom Unterricht wegzudriften, wenn sie nicht genügend mit einbezogen werden. Die Gruppenarbeit bietet 6 genug Möglichkeiten für jeden einzelnen, sich in die Arbeit mit ein zubringen. Jeder der Beteiligten übernimmt eine der folgenden Aufgaben: Materialwart (2x), Zeitwächter (2x) und Protokollant (2x). Zusätzlich soll jedes Gruppenmitglied aus Knete einen Körper formen. Die Möglichkeit bestünde, den Gruppen bereits vorgeformte Körper zur Verfügung zu stellen, ich persönlich sehe aber gerade in der gestalterischen Arbeit auch eine Möglichkeit, schwächere Schüler mit einzubeziehen. Die Arbeitsblätter beinhalten den Versuchsaufbau, die Dokumentationstabelle und den Beobachtungsauftrag. Stärkere Schüler können sich bereits an der Interpretation oder dem Transfer (Welche anderen Tiere, außer Fische machen sich eine solch günstige Form zu Nutzen? Seehunde, Pinguine, Delfine)versuchen. Im anschließenden Lehrerexperiment werden die Ergebnisse des Schülerversuches bestätigt und mit dem nötigen Fachwissen ausgebaut. Vorab soll die Klasse schon mal Vermutungen anstellen, wie man eigentlich die Ergebnisse des Schülerversuches beweisen könnte. Anschließend erklärt der Lehrer seinen Versuchsaufbau. Das Gesehene wird in einem Tafelbild umgesetzt. Falls es aus technischen Gründen nicht möglich sein sollte, die Demonstration für alle ersichtlich am OHP stattfinden zu lassen, werde ich das Lehrerexperiment den Gruppen einzeln vorführen, damit jeder Schüler und jede Schülerin dem Versuch auch folgen kann. Da die Klasse ziemlich groß ist, bietet es sich nicht an, die ganze Lerngruppe nach vorne zu bitten. Das Anforderungsniveau entspricht dem einer Einführungsstunde. Die Schülerinnen und Schüler äußern ihre Vermutungen, führen selbstständig ein kleines Experiment durch und erfahren die genauen Hintergründe beim Lehrerversuch. 5.3.3 Sicherungsformen Die Sicherung der ersten Erarbeitungsphase (Schülerexperiment) beschränkt sich auf das Ausfüllen des Arbeitsblattes. Die Schülerinnen und Schüler notieren ihre gemessenen Werte und ihre Vermutungen auf den Blättern und vergleichen die Ergebnisse im Klassenverband. Die Ergebnisse der zweiten Erarbeitungsphase münden in einem kleinen Tafelbild. Die Klasse ist hinsichtlich ihres Arbeitstempos sehr schwer einzuschätzen. Ich habe mich somit dazu entschlossen, dass geplante Tafelbild zur Sicherheit auch in schriftlicher Form zum Austeilen bereit zu halten. Falls es somit zu ungeplanten Verzögerungen kommen sollte und die Lerngruppe keine Zeit mehr hätte, das Tafelbild in ihr Heft zu übernehmen, könnte das vorbereitete Tafelbild ausgeteilt und ins Heft geklebt werden. 7 6.Geplanter Unterrichtsverlauf: Unterrichtsphase Lerninhalt Hinweis, Kommentar Anwesenheit prüfen Begrüßung Einstieg Die S. sollen alle einen Fisch zeichnen Motivierung Einige Zeichnungen werden der Klasse präsentiert Stifte, Papier Was fällt auf? Vergleicht die Fische: Unterschiede Gemeinsamkeiten Stummer Impuls: Football Erwartete S.-Äußerung: Die Form der gemalten Fische ist einander ähnlich. Die Fische sind meist footballförmig. Warum haben fast alle Fische eine ähnliche Form? S. äußern Vermutungen Erwartete S.-Antworten: Schnelle Fluchtmöglichkeit, Räuber-BeuteBeziehung, besseres Schwimmen. Gibt es auch Ausnahmen? (z.B. Seepferdchen, Kugelfisch, Flunder) Warum gibt es Ausnahmen? Mögliche S.-Antworten: Gift, keine natürlichen Feinde, besondere Nahrungsquellen Problematisierung Wer ist der schnellste Schwimmer? Erarbeitung S. versorgen sich selbstständig mit dem vorgegebenen Material und führen nach Anleitung des ABs in Gruppen den Versuch durch AB, Zylinder mit Wasser, Stoppuhr, mehrere Stücke Knete Sicherung S. berichten ihre Beobachtungen und vergleichen diese mit den anderen Gruppen Erwartete S.-Antwort: Der footballförmige Körper ist mit Abstand am schnellsten gesunken. Problematisierung II Warum bewegt sich der (footballförmige) stromlinienförmige Körper schneller im Wasser? Erarbeitung II Die S. sollen Ideen sammeln, wie man nachweisen könnte, dass der stromlinienförmige Körper der bessere Schwimmer ist. Gruppenarbeit/ S.-Versuch Wasserschale, Tinte, Wasser, Knete Lehrerversuch Die Klasse bekommt den Lehrerversuch als eine Möglichkeit präsentiert. Die S. verfolgen den Lehrerversuch und versuchen ihn zu erklären Sicherung II Die S. entwickeln mit Hilfe des Lehrers ein Tafelbild und übernehmen dieses in ihr Heft Tafel, Heft Sollbruchstelle Problematisierung III Warum brauchen Fische Flossen? Erarbeitung III Die S. bearbeiten das Arbeitsblatt 8 AB Geplantes Tafelbild: Wer ist der schnellste Schwimmer? Fische, die einen stromlinienförmigen Körper besitzen sind die schnelleren Schwimmer. Die Stromlinienform setzt dem Wasser nämlich nur einen geringen Widerstand bei der Fortbewegung des Fisches entgegen. 8.Dokumentation: Quellen: „Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss, Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 16.12.2004 „Lehrplan – Entwürfe Lernbereich Naturwissenschaften, Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Weiterbildung; Sommer-Verlag, Mainz: 1997 Materialien: Arbeitsblatt (Tafelbild) Aufgaben der Gruppenmitglieder 9 9.Kommentierte Klassenliste Name Balzhäuser, Lucas Mitarbeit Berg, Nando Blättler, Tim Boxheimer, Jennifer Brach, Yannik Eyrisch, David Franz, Alexander Gagel, Lena Gamer, Lena Horn, Philipp Knorpp, Juana Konrad, Robin Kuntz, Maximilian Lentz, Katrin Linder, Valeria Rachiq, Ikrame Röllecke, Annalena Schiedhelm, Pascal Vogt, Xenia Schrumpf, Carina Spies, Raphael Stein, Marius Wägner, Miriam Wiese, Marcel Zeiler Franziska Sonstiges Hat viele Schwierigkeiten beim Schreiben, verweigert die Mitschrift meist gänzlich Des Öfteren unkonzentriert Oft ohne Arbeitsmaterial, stört den Unterricht Des Öfteren unkonzentriert Immer unruhig und unkonzentriert muss häufig ermahnt werden Oft ohne Arbeitsmaterial Oft ohne Arbeitsmaterial Meldet sich oft, leider aber auch viel Dazwischenrufen 10 Wer ist der schnellste Schwimmer? Material: schmaler Messzylinder mit Wasser, Knetmasse, Stoppuhr Durchführung: Stelle den mit Wasser gefüllten Standzylinder auf eine feste Unterlage (Tisch) Forme aus den einzelnen Knetmassestücken folgende Formen: (Arbeite sorgfältig) Stelle fest, wie schnell jede Form im Wasser absinkt. Miss dazu mit der Stoppuhr die Zeit zwischen Loslassen und Auftreten am Gefäßboden. Führe den Versuch mit jeder Figur drei mal durch. Notiere die Zeiten in der Tabelle und berechne den jeweiligen Durchschnitt. Form (Zeichne ein) 1. Messung (s) 2. Messung (s) 3. Messung (s) Vergleicht die Ergebnisse und versucht eure Beobachtungen zu erklären. Für Querdenker Eine der Formen gleitet immer am Schnellsten durchs Wasser. Kennst du Tiere, die auch im Wasser leben aber keine Fische sind, deren Körper diese Form hat? 11 Durchschnitt (s) (1. Messung 2. Messung 3. Messung durch 3) Zeitwächter Deine Aufgabe ist es, während des Versuches die Stoppuhr zu bedienen. Messe die Zeit zwischen dem Loslassen der Knetmassenfigur und dem Auftreffen am Boden des Standzylinders. Materialwärter Du bist dafür verantwortlich, dass die für euren Versuch benötigten Materialien vollständig an euren Tisch gelangen. Nach dem Versuch räumst du euren Arbeitsplatz wieder auf. Protokollant Du bist dafür verantwortlich, dass alle gemessenen Werte in die richtige Spalte der Tabelle eingetragen werden. Am Ende des Versuches gibst du deine Mitschrift an die anderen Gruppenmitglieder weiter. Joker Du darfst frei wählen, ob du Zeitwächter, Materialwärter oder Protokollant sein willst. 12