Exkursionsdurchführung und Vergleich der Schülerleistungen bei handlungsorientiertem und konventionellem Unterricht


Unterrichtsentwurf, 2009

32 Seiten, Note: 2


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

I. Sachanalyse
1.1 Entstehung der Erde
1.2 Aufbau der Erde

II. Didaktische Analyse
2.1 Begründete Auswahl von Inhalten nach Klafki
2.2 Lernziele
2.3 Unterrichtsbezogene Inhaltsanalyse
2.4 Lehrplanbezug

III. Exkursionsdurchführung und -verlauf
3.1 Vorbereiten der Exkursion
3.2 Methodische Analyse
3.3 Verlaufsplanung

IV. Unterrichtsstunde (konventionell)
4.1 Methodische Analyse
4.2 Verlaufsplanung

V. Ergebnisvergleich
5.1 Darstellung der Klassensituation
5.2 Vergleich der Schülerleistungen

VI. Schluss

Anhang

Quellen- und Literaturverzeichnis

I. Sachanalyse

1.1 Entstehung der Erde

Wissenschaftler und Forscher nehmen an, dass das Universum vor etwa 12 bis 13,5 Milliarden Jahren durch eine kosmische Explosion, auch als Urknall bezeichnet, entstand. Diese gewaltige Explosion wurde durch astrophysikalische Prozesse der Konzentration großer Menge von Materie und Energie in einem einzigen Punkt ausgelöst. Durch den Urknall verteilten sich verschiedene Elemente und Staubteilchen wie Wasserstoff und Helium und Materie im Universum. Aus einer langsam rotierenden Gas- und Staubwolke bildete sich vor rund 4,5 Milliarden Jahren das Sonnensystem (s. Abb. 1). Dabei war vor allem die Gravitationskraft, durch die sich Materieteilchen wechselseitig anziehen (Kontraktion), vorherrschend, wobei sich die Gas- und Staubwolke durch die Rotation und Kontraktion zu einer Scheibe abflachte.

Infolge der Wirkung der Massenanziehung sammelte sich zunehmend Materie am Mittelpunkt der Scheibe. Daraus konzentrierte sich Materie in Form der sogenannten Protosonne, der Vorläufer in der heutigen Sonne (Fixstern).

Aufgrund der Druckzunahme stieg die Temperatur der Protosonne auf mehrere Millionen Grad Kelvin. Dadurch setzten Kernfusionen ein, d. h. bei extrem hohen Temperaturen und Drucken verschmelzen Wasserstoffkerne zu Heliumkernen. Dadurch wird Masse in Energie umgewandelt. Diese gewaltige, freigesetzte Energie wird von uns als Sonnenlicht wahrgenommen. Da die Anhäufung von Materie im Zentrum größer ist als im äußeren Bereich, ist auch die Temperatur höher. Das heißt, dass mit steigender Entfernung von Mittelpunkt die Dichte der Materie abnimmt und damit auch die Temperatur sinkt. Das hat zur Folge, dass die Gase kondensierten, also in ihren flüssigen oder festen Aggregatzustand übergingen. Diese kondensierte Materie bildete größere Aggregate bis kilometergroße Materieklumpen (Planetesimale). Durch die mehrfache Kollision, die größere Massenanziehung sowie die Bindung von verschiedenen Planetesimalen entstanden Körper, nämlich die acht Planeten auf ihren heutigen Umlaufbahnen. Die Anordnung der Planeten um die Sonne ordnet sich nach ihren Bestandteilen und gliedert sich in innere und äußere Planeten. Merkur, Venus, Erde und Mars sind die vier sonnennächsten inneren Planeten.

Da in der unmittelbaren Umgebung der Sonne extrem hohe Temperaturen herrschen, wurden Gase und Flüssigkeiten wie Wasserstoff, Helium und Wasser durch den Sonnenwind und die Sonnenstrahlung weggeblasen. Die inneren Planeten bestehen ausschließlich aus schweren Metallen bzw. Metallverbindungen wie Eisen oder Gesteinsmaterial, also Verbindungen mit höherer Dichte. Sie werden auch als „terrestrische“ oder „erdähnliche Planeten“ bezeichnet. Diese Voraussetzungen (Begebenheiten) führten schließlich zur Entstehung der Erde (vgl. Press und Siever 2003, 7ff.).

Da aufgrund der hohen Temperaturen im Zentrum sich der größte Teil der gasförmigen Elemente wie Sauerstoff, Helium, Wasserstoff, Methan und Ammoniak von den terrestrischen Planeten verflüchtigt haben, entwichen diese Gase in die kälteren äußeren Regionen des Sonnensystems. Diese Stoffe kondensierten dort zu den riesigen äußeren Planeten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sowie deren Satelliten. Die vier großen äußeren Planeten besitzen jedoch Kerne aus Gesteinsmaterial. Dabei waren Jupiter und Saturn groß genug, sodass auch ihre Gravitationskräfte ausreichten, um alle Elemente der solaren Urmaterie miteinander zu verbinden. Sie bestehen, wie die Sonne, vorwiegend aus Wasserstoff und Helium. Der äußerste und kleinste Planet war bis 2006 Pluto. Seit dem 24. August 2006 wird dieser nach der neuen Definition der Planeten von der IAU (Internationale Astronomische Union) zu den Plutoiden gerechnet und gilt nicht mehr als Planet. Er besteht aus einem ungewöhnlichen Gemisch aus Methan- und Wassereis sowie Gesteinsmaterial (ebenda, 9ff. und Deiters 2006, 1).

Die unten dargestellte Abbildung soll die Entstehung des Sonnensystems veranschaulichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1. Die Entstehung des Sonnensystems.

1.2 Aufbau der Erde

Wie im Abschnitt 1.1 zuvor schon erläutert wurde, geht man heute in der Geologie davon aus, dass die Erde vor etwa 4,53 Milliarden Jahren entstanden ist, ein Zeitraum, der jegliches menschliche Vorstellungsvermögen übertrifft. Darüber hinaus wird die Erde aufgrund der differenzierten Betrachtung der Oberflächenformen, Verteilung der Höhen und Tiefen als ein geoidförmiger Planet, wie in Abbildung 2 dargestellt, identifiziert (vgl. Zepp 2002, 27).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2. Die Erde als Geoid.

Die Erde hat einen durchschnittlichen Radius von 6.370 km und die wichtigsten Bestandteile sind Kontinente, Sphären und Meere. Da die Erde keine Kugel ist, sondern einige Unförmigkeiten aufweist, hat sie den größten Radius am Äquator, welcher zu den Polen stetig abnehmend ist. „Die Erde kann man sich aus konzentrischen Schalen aufgebaut vorstellen“ (Zepp 2002, 27).

Die Lithosphäre (Gesteinssphäre), die äußerste Schale, setzt sich aus der Erdkruste und Teilen des Oberen Erdmantels zusammen. Die Erdkruste ist nicht nur die oberste und dünnste, sondern auch die leichteste Schicht. Sie besteht im ozeanischen Bereich aus mafischen Mineralen und Feldspat, sowie im kontinentalen Bereich aus felsischen Silikaten. Die Kruste, die ein Teil der Gesteinssphäre bildet, kann eine Mächtigkeit von bis zu 80 km erreichen. Darüber hinaus sind Krustenstrukturen und –prozesse geomorphologisch äußerst relevant. Die Lithosphäre bildet die erkaltete Außenhaut des im Inneren noch heißen Körpers und ist in verschiedene Platten gegliedert. Außerdem ist sie im kontinentalen Bereich etwa 100 km und in ozeanischen Gebieten 50 km tief. Diese Gesteinssphäre schwimmt auf der darunter liegenden Asthenosphäre. Diese zähplastische Schicht kann bis etwa 400 km mächtig sein. Darüber hinaus werden hier Temperaturen von bis zu 1300°C erreicht (vgl. Bauer und Englert 2005, 13ff.).

Die Asthenosphäre umhüllt den Erdmantel, der von ungefähr 40 km bis in eine Tiefe von 2900 km reicht. Der Mantel setzt sich aus zwei Teilen zusammen, nämlich dem Oberen und Unteren Erdmantel. Der schalenförmige Obere Erdmantel besteht aus den Bausteinen Olivin, dem Hauptmineral des Mantelgesteins Peridiotit, und Pyroxen. Wegen des steigenden Drucks wird das Gestein wieder fester und ist daher ein wesentlicher Bestandteil des Erdaufbaus. Dieser ist ca. 900 km mächtig. Der Untere Erdmantel erzielt aufgrund der erdinneren Druckzunahme Temperaturen von bis zu 3700°C und weist daher einen plastischen Aggregatzustand auf. Er ist bis zu 2000 km mächtig und umfasst 1/3 der Gesamtmasse der Erde. Die am meisten vorkommenden Verbindungen im Unteren Mantel sind ein Gemenge von Oxiden wie MgO, FeO und SiO2 (ebenda, 13ff.).

Der Untere Erdmantel umhüllt den Erdkern, mit dem der „Aufbau der Erde“ beginnt. Dieser setzt sich aus dem Äußeren, flüssigen Kern (ca. 2200 km mächtig) und dem Inneren, festen Kern (ca. 1200 km mächtig) zusammen. Der Äußere Kern besteht überwiegend aus Eisen und Nickel und vermutlich Schwefel, Sauerstoff oder Silizium. Aufgrund der dort vorherrschenden gewaltig hohen Temperaturen befindet sich der Äußere Erdkern in einem flüssigen Aggregatzustand. Dagegen ist der Innere Erdkern wegen seiner extrem hohen Dichte sowie des steigenden Druckes, die die metallhaltige Legierung zu einer festen Kugel zusammenpressen, fest, obwohl extrem hohe Temperaturen auftreten. Der innere Kern erreicht eine Tiefe von bis zu 6400 km zum Zentrum und erstreckt sich bis zu 1200 km bis zum äußeren Kern.

Die Bildung der Kontinente und Ozeane geht auf Vorgänge innerhalb der Erde sowie der Abkühlung an der Erdoberfläche zurück. Durch diese Prozesse (endogen) stieg glut- bzw. zähflüssiges geschmolzenes Gesteinsmaterial (Magma) aus dem teilweise flüssigen Erdinneren an die Erdoberfläche, kühlte dann ab und erstarrte schließlich. Daraufhin entstand eine Gesteinskruste: die Erdkruste. Die endogenen und exogenen Prozesse sollen jedoch in dieser Arbeit nicht näher erläutert werden. (vgl. Press und Siever 2003, 13ff.).

Die unten dargestellten Abbildungen 3 und 4 sollen den Aufbau bzw. die Zusammensetzung der Erde veranschaulichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3. Aufbau der Erde.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4. Schalenbau der Erde.

II. Didaktische Analyse

2.1 Begründete Auswahl von Inhalten nach Klafki

Exemplarische Bedeutung

Das Innere der Erde bzw. der Aufbau der Erde, speziell der Schalenaufbau, steht exemplarisch für die ganze Welt, da dieser immer nach dem gleichen Schema aufgebaut ist und somit stellvertretend für alle Länder und Kontinente angesehen werden kann. Da man auf der ganzen Welt, unabhängig vom jeweiligen Standort, konkret immer auf einem mehr oder weniger festen Untergrund steht, wird eine gewisse exemplarische Bedeutung des Themas „Aufbau der Erde“ vermittelt. Wenn der Schüler zum Beispiel im Urlaub in andere Länder oder Kontinente verreist, gewinnt er die Erkenntnis, dass er und alle anderen Menschen, die er unmittelbar beobachten kann, sich immer auf festem Boden bewegen. Dadurch wird die Exemplarität des Themas ersichtlich. Darüber hinaus ist die Thematik „Aufbau der Erde“ auch exemplarisch für andere Planeten des Sonnensystems, da sie sich nach dem gleichen Schema entwickelt haben. Anhand ausgewählter, signifikanter Beispiele sollen typische, verallgemeinbare Erkenntnisse erarbeitet werden, die für eine ganze Klasse von Erscheinungen, Prozesse, und Zusammenhänge Gültigkeit haben. Des weiteren soll auch der Bezug zur Plattentektonik und endogener Kräfte (Gebirgsbildung) hergestellt werden, der das Thema der folgenden Unterrichts-stunden sein wird.

Zudem sollen die Schüler anhand dieses Beispiels Erkundungen im Museum kennenlernen, so dass sie diese Methode dann immer wieder anwenden können.

Gegenwarts- und Zukunftsbedeutung

Jeder Mensch verbringt sein ganzes Leben auf der Erde. Dabei werden Aktivitäten zum Beispiel in den Bereichen Freizeit, Wohnen, Bildung und Arbeit wahrgenommen und durchgeführt. Das zeigt, dass ein Schüler mittelbar mit dem Thema „Aufbau der Erde“ konfrontiert ist bzw. wird. Darüber hinaus ist diese Thematik wie auch Erdbeben und Vulkanausbrüche in den Medien präsent. Daher sollte sich der Lernende Knowhow über die Beschaffenheit der Erde aneignen, zum Beispiel über verschiedene gasförmige, flüssige und feste Bestandteile sowie vielfältige end- und exogene Prozesse im Aufbau der Erde. Diese können bei bestimmten Naturkatastrophen wie zum Beispiel Vulkanausbrüchen oder Erdbeben zu Tage treten (kleiner Teil dieser Lehrstunde; Thema der darauf folgenden Unterrichtsstunde). Da Schüler ständig in irgendeiner Art und Weise mit dem Boden in Kontakt stehen, ist es wichtig, Basiswissen darüber zu besitzen. Das heißt, dass sie die Vorgänge bei der „Entstehung“ und den „Aufbau der Erde“ nachvollziehen, Fachbegriffe nennen und anderen Schülern erklären können, sollen. Darüber hinaus spielt das Thema möglicherweise eine Rolle im beruflichen Werdegang, wie zum Beispiel als Geologe, Forscher, Bauingenieur, Architekt oder Gärtner.

Zudem sind Erkundungen bereits jetzt (und auch in der Zukunft) wichtig, da die Lernenden wissen sollen, wie man sich Informationen nicht nur aus Büchern oder aus dem Internet beschafft, sondern vor Ort.

2.2 Lernziele

Grobziele

„Die Schüler verschaffen sich einen Überblick über die Entstehung der Erde und bedeutende Phasen der Erdgeschichte“ (vgl. ISB, Stand: 14.08.09).

Das bedeutet, dass sich die Schüler mit der Thematik „Entstehung der Erde“ und speziell „Aufbau der Erde“ auseinandersetzen und sich Kenntnisse über diese Themenschwerpunkte (Überblickswissen) aneignen sollen. Das heißt, dass die Schüler einzelne Elemente, verschiedenen Prozesse und Zusammenhänge der Thematik (s.o.) beschreiben können. Außerdem sollten sie auch die verschiedenen Fachbegriffe nennen können. Darüber hinaus sollten die Schüler auch die geographischen Ereignisse chronologisch zu- und einordnen können (z. B. zuerst der Urknall, dann das Sonnensystem, dann die Erde mit dem Schalenbau, dann die Lebewesen). Zusätzlich sollten die Schüler auch Fachbegriffe wie Erdkruste, Erdmantel und Erdkern auf einer thematischen Karte oder auf Abbildungen nennen, beschreiben und zeigen können.

Feinziele

a) Kognitive Lernziele

Die Schüler und Schülerinnen sollen Fachwissen erwerben und langfristig speichern, wie zum Beispiel über den „Aufbau der Erde“. Das heißt, die Schüler sollen wissen, wie die Erde aufgebaut bzw. gegliedert ist (Schalenbau) sowie einzelne Fachbegriffe wie zum Beispiel Erdkern, -mantel, –kruste und Magma nennen können. Außerdem sollen die Lernenden auch wissen, dass sich Erdschalen wie Kern und Mantel in feste und flüssige Bereiche trennen. Im Zusammenhang mit einem erweiterten und damit erschwerten Lernziel könnte von den Schülern verlangt werden: Nenne die Bestandteile des Erdkerns! Das heißt, dass sie über Verständnis und Kenntnis von der “Zusammensetzung“ und damit vom „Aufbau der Erde“ verfügen sollten. Die Schüler sollen sich darüber hinaus auch kritisches Urteilsvermögen aneignen. Das bedeutet, dass sie z. B. erfragen; warum die Menschen auf festem Untergrund leben, obwohl ein Teil des Erdmantels plastisch, also zähflüssig, ist.

b) Affektive Lernziele

Die Schüler und Schülerinnen erkennen, dass die Erde Schalenförmig aufgebaut ist. Der Unterricht bzw. die Exkursion soll auf Seiten der Schüler das Interesse wecken und die Lernbereitschaft fördern. Zusätzlich soll die Lehrgestaltung auch die Kreativität und das Bewusstsein steigern sowie zum Denken bzw. Nachdenken anregen. Die Schüler sollen ein Gefühl dafür entwickeln, dass die „Entstehung“ und „der Aufbau der Erde“ nicht nur ein Millionen bis Milliarden dauernder Prozess ist, sondern dass er auch die Grundlage für menschliches Leben auf der Welt ermöglicht hat.

c) Instrumentale Lernziele

Die Schulung, Bearbeitung und Präsentation eines Projektes (Kartenentwürfe, Skizzen bzw. Abbildungen vom Aufbau der Erde) fördern Schlüsselqualifikationen wie Selbständigkeit, Selbsttätigkeit, Bereitschaft, Eigeninitiative und Verantwortung. Diese Kompetenzen werden durch einen Unterrichtsgang (Exkursion) angebahnt. Dabei treten besonders die visuelle Darstellung und das „Erleben“ vor Ort in den Vordergrund. Außerdem sollen die Schüler und Schülerinnen den Umgang, also Arbeitsweisen und –techniken mit geographischen Geräten (Atlanten, Bücher, Zeichengeräte, Internetrecherche) im inner- oder außerschulischen Unterricht erlernen. Somit sollen sie zum Beispiel das Zeichnen beim Thema „Aufbau der Erde“ üben, mit Abbildungen von Lehrbüchern oder Atlanten arbeiten können oder selbständig Informationen zum Themengebiet (wie z. B. Bestandteile oder Temperaturen im Erdmantel) mittels PC im Internet einholen.

[...]

Ende der Leseprobe aus 32 Seiten

Details

Titel
Exkursionsdurchführung und Vergleich der Schülerleistungen bei handlungsorientiertem und konventionellem Unterricht
Hochschule
Ludwig-Maximilians-Universität München  (LMU)
Note
2
Autor
Jahr
2009
Seiten
32
Katalognummer
V137795
ISBN (eBook)
9783668355965
ISBN (Buch)
9783668355972
Dateigröße
820 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
exkursionsdurchführung, vergleich, schülerleistungen, unterricht
Arbeit zitieren
Thomas Apel (Autor), 2009, Exkursionsdurchführung und Vergleich der Schülerleistungen bei handlungsorientiertem und konventionellem Unterricht, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/137795

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