Der Mensch hat dreierlei Wege, klug zu handeln;

erstens durch Nachdenken, das ist der edelste,

zweitens durch Nachahmen, das ist der leichteste,

und drittens durch Erfahrung, das ist der bitterste.

Konfuzius

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Erstexemplar

Wissenschaftliche Prüfungsarbeit

gemäß § 12 der Landesverordnung über die Erste Staatsprüfung für das

Lehramt an Realschulen vom 31.03.1982 in der derzeit gültigen Fassung

des Kandidaten

Holger Schmidt

der Universität Koblenz-Landau in Koblenz im Fach Biologie.

Thema:

Der außerschulische Lernort Zoo ­ eine fachdidaktische Konzeption

für die Sekundarstufe 1.

Die Anpassung der Vögel an ihren

Lebensraum, als kritische Unterrichtseinheit unter neurobiologischen

Aspekten.

Abgabedatum: 21.10.2008

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EINLEITUNG 1

A THEORETISCHER TEIL 2

1. Lernorte außerhalb der Schule 2

1.1. Lernen 2

1.1.1. Allgemeines Verständnis 2

1.1.2. Neurobiologische Grundlagen des Lernens im Kontext des Unterrichtskonzepts 3

1.2. Außerschulische Lernorte 8

1.2.1. Allgemeines Verständnis 8

1.2.2. Didaktische Ziele und Möglichkeiten außerschulischer Lernorte 9

1.2.3. Der außerschulische Lernort im Schulalltag 12

1.3. Der Zoo als außerschulischer Lernort 17

1.3.1. Zoologische Gärten 17

1.3.2. Zoopädagogik 18

1.3.2.1. Allgemeines Verständnis 18

1.3.2.2. Entwicklungslinie 19

1.3.2.3. Ziele, Aufgaben und Methoden der Zoopädagogik für die Schule 20

1.3.3. Der Zoo Neuwied als Beispiel eines außerschulischen Lernortes 22

1.3.3.1. Chronik des Zoos Neuwied 22

1.3.3.2. Zoopädagogik im Zoo Neuwied 24

1.3.3.3. Artenvielfalt im Zoo Neuwied unter besonderer Berücksichtigung der Vögel 27

2. Wissenschaftliche Betrachtung des Unterrichtsinhaltes ,,Vögel" 32

2.1. Phylogenie und Systematik 32

2.2. Skelett und Muskulatur 33

2.3. Exkretion 35

2.4. Organsysteme 36

2.5. Feder 40

2.6. Schnabel und Ernährung 42

2.7. Fortbewegung 43

2.7.1. Fortbewegung in der Luft 43

2.7.2. Fortbewegung auf dem Land und im Wasser 45

2.8. Lebensraum und Lebensweise 47

2.9. Vogelschutz 48

3. Planerische Vorüberlegungen und Vorbereitungen 50

3.1. Rechtliche Grundlagen zum außerschulischen Lernort 50

3.2. Didaktische Analyse 52

3.2.1. Begründung der Unterrichtseinheit 52

3.2.2. Bildungsstandards und Lehrplanbezug 53

3.2.3. Allgemeine Lernzielformulierungen 56

3.2.4. Analyse der Lerngruppe 56

3.3. Methodische Analyse 57

3.4. Rahmenbedingungen und Darstellung der Unterrichtseinheit 67

B PRAKTISCHER TEIL 71

4. Ausführliche Darstellung der Unterrichtseinheit 71

4.1. Erwartungen der Schüler an den Unterricht und den außerschulischen Lernort 71

4.1.1. Ziel der Befragung 71

4.1.2. Durchführung und Material 72

4.1.3. Auswertung 74

4.2. Stunde 1 und 2: Einführungsstunde 76

4.2.1. Lernzielformulierung 76

4.2.2. Methodische und didaktische Analyse 76

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4.2.3. Didaktische Reduktion 77

4.2.4. Unterrichtsverlaufskizze 78

4.2.5. Material der Stunde pro Klasse: 80

4.2.6. Reflexion der Klasse 6F 84

4.2.7. Reflexion der Klasse 6 E 85

4.2.8. Gesamtreflexion der Stunde beider Klassen 86

4.3. Stunde 3: Zooexkursion 87

4.3.1. Lernzielformulierung 87

4.3.2. Methodische und didaktische Analyse 87

4.3.3. Didaktische Reduktion 88

4.3.4. Unterrichtsverlaufskizze 89

4.3.5. Material der Stunde pro Klasse: 90

4.3.6. Reflexion der Zooexkursion 94

4.4. Stunde 4: Nachbesprechung der Zooexkursion 98

4.4.1. Lernzielformulierung 98

4.4.2. Methodische und didaktische Analyse 98

4.4.3. Didaktische Reduktion 99

4.4.4.

Unterrichtsverlaufskizze 100

4.4.5. Material der Stunde pro Klasse: 101

4.4.6. Reflexion der Klasse 6 F 101

4.4.7. Reflexion der Klasse 6 E 102

4.4.8. Gesamtreflexion beider Klassen 102

4.5. Stunde 5: Das Skelett des Vogels 104

4.5.1. Lernzielformulierung 104

4.5.2. Methodische und didaktische Analyse 104

4.5.3. Didaktische Reduktion 106

4.5.4. Unterrichtsverlaufskizze 106

4.5.5. Material der Stunde pro Klasse: 108

Vogelskelett z.B. aus Claus und Haala 1987 109

4.5.6. Reflexion Klasse 6 F 110

4.5.7. Reflexion Klasse 6 E 111

4.5.8. Gesamtreflexion beider Klassen 111

4.6. Stunde 6 und 7: Doppelstunde - Fliegen und Ernährung 112

4.6.1. Lernzielformulierung 112

4.6.2. Methodische und didaktische Analyse 113

4.6.3. Didaktische Reduktion 115

4.6.4. Unterrichtsverlaufskizze 116

4.6.5. Material der Stunde pro Klasse: 117

4.6.6. Reflexion Klasse 6 F 121

4.6.7. Reflexion Klasse 6 E 123

4.6.8. Gesamtreflexion beider Klassen 123

4.7. Stunde 8: Anpassungen an den Lebensraum 124

4.7.1. Lernzielformulierung 124

4.7.2. Methodische und didaktische Analyse 125

4.7.3. Didaktische Reduktion 125

4.7.4. Unterrichtsverlaufskizze 126

4.7.5. Material der Stunde pro Klasse: 127

4.7.6. Reflexion Klasse 6 F 128

4.7.7. Reflexion Klasse 6 E 129

4.7.8. Gesamtreflexion beider Klassen 130

5. Gesamtreflexion der Unterrichtseinheit 132

6. Ausblick 133

7. Zusammenfassung 134

8. Stichwortverzeichnis 135

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9. Danksagung 139

10. Literaturverzeichnis 140

10.1. Literatur 140

10.2. Internetquellen 142

10.3. Weitere Medien 142

10.4. Weiterführende Literatur und Internetadressen 143

11. Abbildungsverzeichnis 145

12. Tabellenverzeichnis 145

13. Anhang 146

13.1. Anhang A ­ Gesamtmaterialaufwand pro Klasse 146

13.2. Anhang B - Erhobenes Datenmaterial 148

13.2.1. Erhebung des Fragebogens: ,,Deine Meinung zählt..." 148

13.2.2. Erhebung Stunde 1 und 2: Einführungsstunde 149

13.2.3. Auswertung Stunde 3: Zooexkursion 151

13.2.4. Auswertung Stunde 4: Nachbesprechung der Zooexkursion 152

13.2.5. Auswertung Stunde 5: Das Skelett des Vogels 154

13.2.6. Auswertung Stunde 6 und 7: Fliegen und Ernährung 155

13.2.7. Auswertung Stunde 8: Anpassungen an den Lebensraum 156

13.2.8. Erhebung ,,Wissenstest Vögel" drei Wochen nach Beendigung der Unterrichtseinheit.

158

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Einleitung

Der Schulunterricht muss den Schüler im Fokus der Betrachtung haben. Die Aufgabe

der Lehrer besteht darin, die Schüler im demokratischen Sinne zu erziehen, ihnen

Fachwissen zu vermitteln und ihnen alltagstaugliche Fähigkeiten und Fertigkeiten zu

vermitteln, die sie auf die Berufs- und Lebenswelt vorbereiten. Nicht nur die PISA­

Studien, sondern auch der alltägliche Blick auf Realitäten, die Resonanz der

Wirtschaft und die Resonanz der Weiterbildenden Institutionen zeigt, dass dies

derzeit nicht immer gelingt. Daher liegt in der Verbesserung der Unterrichtsqualität

für Lehrer, aber insbesondere für die Schüler eine kontinuierliche Aufgabe vor.

Neben der Umsetzung von Erkenntnissen der Forschung aus dem Bereich der

Lernpsychologie, Soziologie, Lernbiologie, Neurodidaktik und Evaluationen zur

Leistungsfähigkeit der Schüler, sollte die Selbstreflexion der Schüler ebenfalls in die

Betrachtung mit einbezogen werden. Individuelle und gruppendynamische

Lernprozesse gelingen in einem klientelbezogenen Umfeld besser, als wenn die

Wünsche und Bedürfnisse derer, um die es geht, außen vor gelassen werden. Daher

besteht die Frage im Kontext dieser Arbeit: Wie empfinden und wie stellen sich die

Schüler guten und produktiven Unterricht vor? Im Rahmen dieser Arbeit wird

geprüft, inwieweit eine auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhende Konzeption

den Bedürfnissen der Schüler gerecht wird. Teil dieser wissenschaftlichen Erkenntnis

ist, dass praktisches Lernen nachhaltiger ist als theoretisches Lernen. Die Schule

bietet für theoretische Grundlagen und praxisnahes Lernen einen guten Lernort.

Realitätsnähere und arbeitsrealistische Lernorte, besonders für die

naturwissenschaftlichen Fächer, können Lernorte außerhalb der Schule sein, wie z.B.

der Zoologische Garten. Eine Einbindung dieser Lernräume in den Schulalltag bildet

den Hauptuntersuchungsgegenstand dieser Arbeit, mit einem praxisbezogenen

Resümee. Daher besteht die Motivation des Verfassers für diese Arbeit darin, unter

Einbeziehung der subjektiven Reflexion der Schüler zu prüfen, wie tauglich der

Lernort Zoo im alltäglichen Unterricht ist und wie er Lernprozesse unterstützen

kann.

1

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A Theoretischer Teil

1. Lernorte außerhalb der Schule

1.1. Lernen

1.1.1. Allgemeines Verständnis

Lernen bzw. den Lernprozess präzise und prägnant zu definieren birgt Probleme in

sich. Zum allgemeinen Verständnis dieses Vorganges sind die zentrale Begriffe

Veränderung und Erfahrung zu nennen. Erfahrung bezieht sich dabei auf die

Aufnahme von Umwelteinflüssen, die zu einer Veränderung im Verhalten bzw. in

der Verhaltensbereitschaft führen. Im Unterschied zum lernfähigen Tier ist der

Mensch in der Lage Umweltreize auf die Symbolebene zu übertragen und Probleme

ebenfalls auf der Symbolebene zu lösen. Damit verfügt der Mensch über ein

effektiveres und größeres Lernpotential gegenüber dem Tier (Böhm 2001). In diesem

Verständnis schließt Lernen Verhaltensänderungen aus, die von temporalen

anormalen psychophysischen Verfassungen (Müdigkeit, Drogen, pathologische

Einflüsse...) oder aus determinierten physiologischen Reifungsprozessen herrühren.

Grundlegende Voraussetzung des Lernens ist die Lerndisposition. Durch sie ist

genetisch vorgegeben, in welcher Qualität Informationen aufgenommen und

verarbeitet werden können. Hierbei kommt es zu einem unterschiedlichen Vermögen

und zu Differenzen zwischen Arten und Unterarten sowie zwischen Individuen. Die

Lernbegabung resultiert aus der Lernkapazität und der Qualität des effektiven

Lernvermögens (Freudig 2002).

Individuen sind damit in unterschiedlichem Maße in der Lage Informationen aus der

Umwelt im Gedächtnis zu speichern, die zudem reproduziert werden können. In

Abhängigkeit früherer Erfahrungen (gespeicherte Informationen) ergibt sich daraus

ein verändertes Verhalten. Auf neuronaler Ebene kommt es dabei zu einer

verbesserten Signalübertragung zwischen Synapsen (

Hebbsche Regel

) durch

biochemische Veränderungen (

synaptische Plastizität

). Das Lernen ist damit ,,sowohl

ein Prozess (Informationsaufnahme, -verarbeitung und ­speicherung) als auch ein

2

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Produkt (Die Disposition, künftiges Verhalten an den gemachten Erfahrungen zu

orientieren und eventuell zu modifizieren oder zu lassen)" (Freudig 2002). Für den

Organismus bedeutet das eine Möglichkeit der Einflussnahmen und der

anpassungsfähigen Reaktion auf Umwelteinflüsse (

Adaption

). Der Zugriff auf

gespeicherte Informationen wird

Performance

genannt.

Lernen wurde zunächst als Reiz­Reaktion­Komplex verstanden. Kontinuierlich

wurde dieses theoretische Verständnis ausgeweitet. Heute werden unter Lernen auch

,,die inneren Repräsentationen der Umwelt sowie weitere kognitive Operationen [...]

Wahrnehmung, Denken, Vorstellung, Sprache, Bewusstsein, Einsicht..." (Freudig

2002) mit einbezogen. Grundlegend wird Lernen in zwei Dimensionen

unterschieden: zum einen in einfache Formen wie

Prägung

,

Habituation

und

Sensitivierung,

zum anderen in assoziatives Lernen, das in die

klassische

Konditionierung

,

instrumentelles Lernen

(operantes Lernen),

Nachahmungslernen

,

kognitives Lernen

,

implizites Lernen

und in

maschinelles Lernen

unterteilt werden

kann. Verschiedene wissenschaftliche Fachdisziplinen, aus der Soziologie, der

Psychologie, der Pädagogik, den Wirtschaftswissenschaften oder den

naturwissenschaftlichen Neurowissenschaften, erforschen das Lernen und greifen auf

verschiedene Lerntheorien, die grundsätzlich in die Behavioristische Lerntheorie und

die Theorie der kognitiven Organisation unterschieden werden können, zurück

(Lenzen 2005).

1.1.2. Neurobiologische Grundlagen des Lernens im Kontext des
Unterrichtskonzepts

Kleinste Einheit der menschlichen Wahrnehmungs-, Denk- und Lernleistung bilden

die Neuronen, die mittels Nervenfasern miteinander verknüpft sind. Ein Neuron kann

millionenfache Verknüpfungen mit anderen Neuronen des Gehirns aufweisen.

Die Informationsübertragung zwischen Neuronen verläuft nach digitalem Prinzip,

durch Aktivierung oder Hemmung. Die Informationsverarbeitung und mentale

Repräsentation verläuft aber nicht nach Zuordnungsregeln oder Rechenvorschriften,

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