Diese Arbeit behandelt die aktiven und ruhenden Vulkane Süditaliens. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag für das handlungs- und produktorientierte Unterrichten geleistet werden. Ein Schüler/eine Schülerin muss ein Phänomen erst sehen, um es zu verstehen. Deshalb ist es sinnvoll in der Schule vor allem beim Thema Vulkanismus ein Projekt bzw. projektartigen Unterricht durchzuführen. Dabei stehen die Schüler/innen im Vordergrund und die Lehrkraft ist als Lernberater und Lernbegleiter tätig. Die Schüler/innen arbeiten dabei in unterschiedlichen Sozialformen zusammen und stärken damit ihre soziale Kompetenz. Durch das eigenständige Erarbeiten erwerben die Schüler/innen fachliche Kompetenzen, die sie sich selbst angeeignet haben. Natürlich ist der schülerorientierte Unterricht äußerst anstrengend für die Lehrkräfte der verschiedenen Schularten, da diese sehr viel im Vorfeld planen und vorbereiten müssen. Diese Zeit hat man im Unterrichtsalltag nicht immer, daher enthält diese Arbeit einen Materialband als Beilage, in der ein gesamtes Vulkanprojekt durchgehend von den Klasse 5-10 für die Haupt- und Werkrealschulen in Baden-Württemberg konzipiert ist. Dieser Materialband dient als Forscherheft für die Schüler/innen, die damit als „Vulkanforscher“ tätig sind und sich eigenständig in Partner- oder Gruppenarbeit Fachwissen über den Vulkan aneignen, um handlungs- und produktorientiert Themenfelder zu bearbeiten. Dies reicht von einfachen Experimenten bis hin zu einer satellitengestützten Lerneinheit über den Ätna-Ausbruch der Jahre 2001 und ganz aktuell von 2013. Auch der Stromboli, Europas aktivster Feuerspucker, kann mit dem Forscherheft dieser Arbeit nachgebaut werden. Dies geschieht nicht aus der Fantasie heraus, sondern mit einer detaillierten Höhenlinienkarte, die als Schablone dient. Die Schüler/innen bauen ihren eigenen Stromboli, den sie mit nach Hause nehmen können und somit evtl. ein Interesse entdecken, selbst einmal den Stromboli zu besteigen. Dies kann, wenn die Ressourcen es erlauben, in Form einer Studien- oder Abschlussfahrt erfolgen oder im privaten Bereich.
Inhaltsverzeichnis
1 VORWORT
2 EINLEITUNG
3 FACHWISSENSCHAFTLICHER TEIL
3.1 Begriffsklärungen
3.1.1 Vulkan
3.1.2 Vulkanausbruch
3.1.3 Vulkanembryo
3.1.4 Vulkanherd
3.1.5 Vulkanisches Beben
3.1.6 Vulkanismus
3.1.7 Vulkanite
3.1.8 Vulkanogene Prozesse
3.1.9 Vulkanologie
3.1.10 Vulkan-Pluton
3.1.11 Vulkanruinen
3.2 Schalenaufbau der Erde
3.2.1 Erdkruste
3.2.2 Erdmantel
3.2.3 Kern
3.2.4 Conrad-Diskontinuität
3.2.5 Mohorovičić-Diskontinuität
3.2.6 Wiechert-Gutenberg-Diskontinuität
3.2.7 Lehmann-Diskontinuität
3.2.8 Eigenschaften der Erdschichten
3.2.9 Konvektionsströme
3.2.10 Zusammenfassung
3.3 Plattentektonik
3.3.1 Divergierende Platten
3.3.2 Konvergierende Platten
3.3.3 Konservierende Platten
3.3.4 Dynamik der Erdkruste
3.3.5 Wilson-Zyklus
3.3.6 Erdgeschichtlicher Überblick
3.4 Folgen der Plattentektonik
3.4.1 Erdbeben
3.4.2 Tsunamis
3.4.3 Vulkanismus
3.5 Kreislauf der Gesteine
3.5.1 Magmatite
3.5.2 Sedimente
3.5.3 Metamorphite
3.6 Entstehung und Vorgänge beim Magmaaufstieg
3.6.1 Definition von Magma
3.6.2 Ursprungsort von Magma
3.6.3 Entstehung von Magma
3.6.4 Magmakammer
3.6.5 Magmaaufstieg
3.6.6 Magmadifferentiation
3.6.7 Kristallisation
3.6.8 Rheologie
3.6.9 Schmelzstruktur
3.6.10 Viskosität
3.6.11 Magmatische Entgasung
3.6.12 Bildung von Blasen
3.6.13 Zusammenfassung
3.7 Vulkanformen und Vulkantypen
3.7.1 Stratovulkan
3.7.2 Komplex-Vulkan
3.7.3 Schildvulkan
3.7.4 Spaltenvulkan
3.7.5 Caldera
3.7.6 Sommavulkan
3.7.7 Tafelberg-Vulkan
3.7.8 Maar-Vulkan
3.7.9 Lavadom
3.7.10 Schlackenkegel
3.7.11 Hotspots
3.7.12 Mittelozeanische Rücken (MOR)
3.7.13 Seamounts
3.7.14 Vulkaninseln
3.7.15 Vulkangürtel
3.8 Eruptionsformen
3.8.1 Lavastrom
3.8.2 Lavaseen
3.8.3 Hawaiianische Eruption
3.8.4 Strombolianische Eruption
3.8.5 Vulcanische Eruption
3.8.6 Plinianische Eruption
3.8.7 Peleanische Eruption
3.8.8 Supervulkanische Eruption
3.8.9 Pyroklastische Ströme
3.8.10 Postvulkanische Erscheinungen
3.8.10.1 Geysire
3.8.10.2 Fumarolen
3.8.10.3 Heiße Quellen
3.8.10.4 Schlammvulkane
3.8.10.5 Black Smokers
3.8.10.6 Erloschene Vulkane
3.9 Der Vulkan und der Mensch
3.9.1 Nutzen
3.9.2 Gefahren
3.9.2.1 Lavaströme
3.9.2.2 Airfall-Ablagerungen
3.9.2.3 Pyroklastische Ströme
3.9.2.4 Gase
3.9.2.5 Lahare
3.9.2.6 Erdrutsche und Lawinen
3.9.2.7 Tsunamis
3.9.2.8 Vulkanischer Winter
3.9.3 Sicherheitsmaßnahmen
4 DIE ORIGINALE BEGEGNUNG VOR ORT
4.1 Geologische Verhältnisse im Mittelmeerraum
4.1.1 Plattengrenzen und Streichrichtungen
4.1.2 Mikroplatten
4.1.3 Vulkanismus im Bereich Siziliens
4.1.4 Klimatische Verhältnisse
4.2 Exemplarische Vulkanbeispiele
4.2.1 Lipari
4.2.2 Salina
4.2.3 Vulcano
4.2.4 Stromboli
4.2.5 Ätna
5 DIDAKTISCHES KONZEPT
5.1 Didaktische Begriffsklärungen
5.1.1 Projekt
5.1.2 Projektmethode
5.1.3 Projekttheorie
5.1.4 Experimenttheorie
5.1.5 Modelltheorie
5.1.6 Neue Medien
5.2 Projekt: Europas aktivste und höchste Feuerspucker
5.2.1 Situationsanalyse
5.2.2 Sachanalyse
5.2.3 Didaktische Analyse
5.2.4 Lernziele
5.2.4.1 kognitive Lernziele
5.2.4.2 instrumentelle Lernziele
5.2.4.3 affektive Lernziele
5.2.4.4 soziale Lernziele
5.2.4.5 aktionale Lernziele
5.2.4.6 affirmative Lernziele
5.2.5 Didaktischer Kommentar zu Experimenten
5.2.6 Didaktischer Kommentar zum Modellbau Stromboli
5.2.7 Didaktischer Kommentar zum Ätna von oben
5.2.8 Methodische Analyse mit Verlaufsplanung
6 FAZIT UND AUSBLICK
A Materialband: Forscherheft zu den Feuerspuckern Stromboli und Ätna
A.1 Hinweise zur Verwendung des Forscherheftes
A.2 Experimente für die Klassen 5 und 6 (Einsteiger)
A.2.1 Geysir aus der Flasche
A.2.2 Feuer unter Wasser
A.2.3 Konvektionsströme im Tee
A.2.4 Der Vulkanausbruch
A.2.5 Lösungsvorschläge
A.3 Modellbau Stromboli für die Klassen 7 und 8 (Fortgeschrittene)
A.3.1 Mit dem Modell zum Stromboli
A.3.2 Forschend den Vulkan verstehen
A.3.3 Lösungsvorschläge
A.4 Der Ätna von oben für die Klassen 9 und 10 (Profis)
A.4.1 Der Ausbruch des Ätnas 2001
A.4.2 Der Ausbruch des Ätnas 2013
A.4.3 Zusatzaufgaben
A.4.4 Lösungsvorschläge
A.A Anhang
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, einen wissenschaftlich fundierten und zugleich didaktisch aufbereiteten Beitrag zum handlungs- und produktorientierten Unterricht zum Thema Vulkanismus für die Haupt- und Werkrealschule zu leisten. Zentrale Forschungsfrage ist dabei, wie Schülerinnen und Schüler durch eigenständiges Experimentieren und die Nutzung moderner Medien (wie Satellitenbildanalyse) ein tieferes Verständnis für die geologischen Prozesse des Systems Erde entwickeln können.
- Theoretische Grundlagen zum Vulkanismus und zur Plattentektonik.
- Geologische Charakterisierung von Vulkanen in Süditalien (Stromboli, Vulcano, Ätna).
- Entwicklung eines didaktischen Konzepts für die Klassen 5 bis 10.
- Erstellung eines praxisorientierten Materialbands (Forscherheft) für den Unterricht.
- Anwendung geowissenschaftlicher Methoden, insbesondere der Fernerkundung (BLIF).
Auszug aus dem Buch
3.6.1 Definition von Magma
Magma kommt vom griechischen Wort „μάγμα = mágma“ und bedeutet übersetzt so viel, wie „geknetete Masse“ oder einfach lateinisch = „Teig“. Magma befindet sich in der Erdkruste und im oberen Erdmantel. Die verschiedenen Magmen haben ihren Ursprung in den Tiefen des Erdmantels oder entstanden durch Aufschmelzen von Krustengesteinen (BILLWITZ et al., 2004, S. 105). Das Wörterbuch der Allgemeinen Geographie von DIERCKE nennt Magma eine glutflüssige, gashaltige Gesteinsschmelze mit Temperaturen um 1000°C in tieferen Teilen der Erdkruste, bestehend aus Oxiden von Silicium, Aluminium, Eisen, Mangan, Calcium, Natrium und Kalium. Das Magma ist somit zwar Bestandteil des Schalenbaus der Erde, tritt aber auch als Formbildner an der Erdoberfläche auf, weil es den Vulkanismus in Gang hält und Einfluss auf die Erdkrustenbewegungen, wie Tektonik und Konvektionsströme, nimmt.
Das Magma ist auch an der Gebirgsbildung beteiligt, und ebenfalls am Entstehen von Tiefengesteinskörpern wie z.B. Batholiten, Lakkolithen, Diapieren, Gängen und Stöcken. Die Tiefengesteine sind Bestandteil der Erstarrungsgesteine. Zu ihnen gehören u.a. die Ergussgesteine, Decken, Kuppen und Lager bilden können. Beim Erstarren des Magmas kristallisieren seine Bestandteile in einer gesetzmäßigen Reihenfolge aus. Nachbarbereiche, die mit dem Schmelzfluss in Kontakt kommen, unterliegen der Kontaktmetamorphose. Aus dem Magma gehen die magmatischen Gesteine, wie Magmatite und Magmagesteine hervor, die man als Erstarrungsgesteine bezeichnet (LESER, 2005, S. 532). Lava dagegen ist eine glutflüssige Gesteinsschmelze, also aus dem Erdinneren kommendes Magma, die mit Temperaturen von 1000-1300°C bei Vulkanausbrüchen an der Erdoberfläche austritt, wobei Lavagestein oder Ergussgestein entsteht, das blasen- und gasreich ist. Saure Laven sind gewöhnlich zähflüssiger und fließen langsamer als basische, die Geschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde erreichen.
Zusammenfassung der Kapitel
3 FACHWISSENSCHAFTLICHER TEIL: Vermittlung der geologischen Grundlagen, von Begriffsdefinitionen über den Schalenaufbau der Erde und Plattentektonik bis hin zu Magmatismus und verschiedenen Eruptionsformen.
4 DIE ORIGINALE BEGEGNUNG VOR ORT: Dokumentation der Exkursion nach Sizilien mit detaillierten geologischen Beschreibungen der besuchten Vulkangebiete (Lipari, Salina, Vulcano, Stromboli, Ätna).
5 DIDAKTISCHES KONZEPT: Darstellung der theoretischen und praktischen Umsetzung der Unterrichtseinheit, einschließlich methodischer Erläuterungen und Verlaufsplänen für verschiedene Jahrgangsstufen.
6 FAZIT UND AUSBLICK: Reflexion über den Erfolg des handlungsorientierten Ansatzes und die Motivation der Schülerinnen und Schüler durch das Forscherheft.
Schlüsselwörter
Vulkanismus, Plattentektonik, Magma, Lava, Erdkruste, Ätna, Stromboli, didaktisches Konzept, handlungsorientierter Unterricht, Fernerkundung, Satellitenbilder, Geographieunterricht, Eruptionsformen, Modellbau, Materialband.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit?
Die Arbeit verknüpft wissenschaftliche Aspekte des Vulkanismus mit einem didaktischen Konzept für den Geographieunterricht an Haupt- und Werkrealschulen, ergänzt durch eine praktische Fallstudie in Süditalien.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der Plattentektonik, den physikalisch-chemischen Prozessen der Magmenentstehung, der Vulkanologie sowie der didaktischen Umsetzung dieser komplexen Themen für Schüler der Klassen 5-10.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Ziel ist es, ein handlungsorientiertes Lernkonzept zu entwickeln, das Schülern durch Experimente und digitale Medien (Fernerkundung) einen lebendigen Zugang zum System Erde ermöglicht.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Neben einer umfassenden Literaturrecherche zum Stand der Forschung dient eine geographische Exkursion als Grundlage für die datengestützte Analyse der Vulkane mittels GPS-Verortung und Satellitenbildauswertung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine fachwissenschaftliche Fundierung der vulkanologischen Prozesse und eine detaillierte geografisch-geologische Beschreibung der Vulkane in Sizilien und den Äolischen Inseln.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Werk?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Vulkanismus, Plattentektonik, didaktisches Konzept, Fernerkundung, Satellitenbildanalyse und Geographieunterricht beschreiben.
Warum ist die Arbeit für die Lehrpraxis relevant?
Sie bietet einen konkret ausgearbeiteten Materialband, der Lehrkräften erlaubt, komplexe geologische Themen direkt im Unterricht anzuwenden, ohne umfangreiche Vorbereitungszeit zu investieren.
Wie integriert die Arbeit moderne Technologien wie die Satellitenbildanalyse?
Durch die Software BLIF werden Schüler befähigt, echte Satellitendaten selbstständig auszuwerten und so den Vulkanausbruch des Ätna im Vergleich verschiedener Jahre zu analysieren.
- Citation du texte
- Tobias Gehrig (Auteur), 2013, Die aktiven und ruhenden Vulkane Süditaliens, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/276455
