Im Rahmen einer theoretischen Grundlegung gilt es anfangs, eine terminologische Klärung des Begriffs "Vorstellungen" vorzunehmen, deren Charakteristika zu skizzieren und die Bedeutung im Lernprozess zu erörtern. Die Erörterung der Relevanz findet eingebettet in die Darlegung der didaktischen Rekonstruktion als Möglichkeit zur Erforschung sowie Kontextualisierung von Schülervorstellungen statt und wird weiterhin im Zusammenhang mit der Skizzierung des kompetenzorientierten Unterrichts aufgegriffen.
In diesem Sinne soll auf Grundlage des vom Studienseminar Koblenz entwickelten Lehr-Lern-Modells die Bedeutung der Schülervorstellungen für den Erwerb von Kompetenzen aufgezeigt werden. Abschließend gilt es, näher auf die Forschungsarbeiten im Bereich der Schülervorstellungen
einzugehen, zu welchem Zweck zunächst eine Skizze hinsichtlich der historischen Entwicklung des Forschungsgegenstandes vorgenommen wird, der sich ein Überblick hinsichtlich bestehender Beiträge in der Biologiedidaktik anschließt (Kapitel 2).
Dem theoretischen Rahmen zum Forschungsgegenstand Schülervorstellungen folgt die Dokumentation wissenschaftlicher Vorstellungen zum Thema Anpassungen der Tiere an extreme Hitze und Trockenheit, die neben der Darlegung jener Anpassungsstrategien an hohe Temperaturen
und Wassermangel in der Wüste, zudem eine Charakterisierung der neun Großlebensräume der Erde beinhaltet. Letztere liefert somit einen Überblick hinsichtlich vorliegender u.a. extremer Lebensbedingung (Kapitel 3).
In Kapitel 4 werden zunächst die Fragestellung, sowie das methodische Vorgehen der Erhebung dargelegt, um im Folgenden für jede Klassenstufe einzeln eine Darstellungen der erhobenen Schülervorstellungen vorzunehmen. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion der Ergebnisse, die zum einen den Vergleich lebensweltlicher Vorstellungen mit wissenschaftlichen Positionen und zum anderen einen Vergleich der Klassenstufen untereinander vorsieht. Letzterer
umfasst weiterhin die Diskussion der genannten Informationsquellen der Probanden. Kapitel 5 befasst sich abschließend mit den Konsequenzen der Erhebung für die Vermittlung der entsprechenden unterrichtlichen Inhalte. Basierend auf den Ergebnissen der Erhebung sowie der Diskussion soll ein Ausblick geschaffen werden, welche Aspekte der Thematik Schwierigkeiten bereiten und wie diesen begegnet werden kann, um eine nachhaltige Vermittlung der Anpassungen an extreme Lebensbedingungen in der Wüste zu erreichen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretischer Rahmen
2.1. Schülervorstellungen – eine Charakterisierung
2.2. Die Bedeutung der Schülervorstellungen im Lernprozess
2.2.1. Theoretische Grundlagen der Didaktischen Rekonstruktion
2.2.2. Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion
2.2.3. Von Schülervorstellungen zur Kompetenzerweiterung
3. Wissenschaftliche Vorstellungen zu den Anpassungen an extreme Lebensbedingungen
3.1. Ökologische Gliederung in Zonobiome
3.1.1. Äquatoriales Zonobiom mit Tageszeitenklima
3.1.2. Tropisches Zonobiom mit Sommerregen
3.1.3. Subtropisches Zonobiom mit Wüstenklima
3.1.4. Winterfeuchtes Zonobiom mit Sommerdürre
3.1.5. Warmtemperiertes, humides Zonobiom
3.1.6. Typisches gemäßigtes Zonobiom mit kurzer Frostperiode
3.1.7. Arid-gemäßigtes Zonobiom mit kalten Wintern
3.1.8. Kalt-gemäßigtes Zonobiom mit kühlen Sommern
3.1.9. Arktisches/ antarktisches polares Zonobiom
3.2. Überlebenskünstler der Wüste – Anpassungen der Tierwelt an Hitze und Trockenheit
4. Schülervorstellungen zu den Anpassungen der Wüstentiere an extreme Trockenheit und Hitze
4.1. Fragestellung und methodisches Vorgehen
4.2. Darstellung der Ergebnisse
4.2.1 Klasse 8
4.2.2. Klasse 11
4.2.3. Klasse 12
4.3. Diskussion
4.3.1. Vergleich wissenschaftlicher Vorstellungen mit den Vorstellungen der Schüler, Klasse 8
4.3.2. Vergleich wissenschaftlicher Vorstellungen mit den Vorstellungen der Schüler, Klasse 11
4.3.3. Vergleich wissenschaftlicher Vorstellungen mit den Vorstellungen der Schüler, Klasse 12
4.3.4. Vergleich der Klassenstufen
5. Konsequenzen für die unterrichtliche Vermittlung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, Schülervorstellungen bezüglich der Anpassungen von Tieren an extreme Hitze und Trockenheit in der Wüste zu erfassen, wobei der Fokus darauf liegt, wie sich diese Vorstellungen vor und nach einer unterrichtlichen Behandlung unterscheiden. Die Forschungsfrage untersucht dabei, welche Wissensbestände Schüler der Jahrgangsstufen 8, 11 und 12 besitzen und aus welchen Quellen (Medien, Schule, Elternhaus) sie diese Informationen beziehen.
- Erfassung lebensweltlicher und fachwissenschaftlicher Schülervorstellungen
- Analyse der Bedeutung von Vorstellungen für den Lernprozess (Conceptual Change)
- Untersuchung der Rolle externer Wissensquellen bei der Konzeptbildung
- Ableitung von Konsequenzen für eine didaktische Strukturierung im Biologieunterricht
- Vergleich der Vorstellungen zwischen unterschiedlichen Alters- und Leistungsstufen
Auszug aus dem Buch
3.2. Überlebenskünstler der Wüste – Anpassungen der Tierwelt an Hitze und Trockenheit
„Wo noch weniger Regen fällt als in den bereits ausgeprägten Trockenzeitengebieten der Savannenregionen, die Verdunstung den Niederschlag um ein mehrfaches übersteigt, Fröste jedoch nicht obligat auftreten, liegen die heißen Wüstengebiete der Erde.“
Extreme Hitze und Trockenheit machen aus diesen Gebieten das, was wir extreme Lebensräume nennen und verlangen den Tieren kleine Wunder beim Wasserhaushalt und der Temperaturregulierung ab. Mit vielfältigen Vermeidungs- und Toleranzstrategien scheint jedes Wüstentier seinen Schlüssel zum Erfolg im Umgang mit diesen Stressfaktoren gefunden zu haben. Dabei ist es zumeist nicht die eine Strategie, mit der das Tier seine Existenz sichert, sondern eine Kombination aus verhaltensbiologischen, morphologischen und physiologischen Angepasstheiten, deren Bandbreite es im Folgenden vorzustellen gilt.
Ob ein Tier „einen Anpassungswert im Sinne der Fitness“ – Beitrag eines Individuums zum Genpool der Folgegeneration – oder eine Überlebenschance besitzt oder nicht, entscheiden zum einen vererbte morphologische, physiologische und verhaltensbiologische Eigenschaften. Man bezeichnet diese durch Selektion verursachte Anpassungen des Genpools einer Generation, die zur erhöhten Fitness des Individuums gegenüber jenen Umweltfaktoren führt, die über viele Generationen geherrscht haben als Adaptationen. Es handelt sich um genetisch fixierte Eigenschaften eines Organismus, die sich auf vergangene Umweltbedingungen beziehen. Weiterhin bleibt das Individuum solange an die Umwelt angepasst, wie die gegenwärtigen Bedingungen konstant bleiben. Von diesen zu unterscheiden ist die Akklimatisation – eine phänotypische Veränderung der Fitness eines Organismus als Reaktion auf die Einwirkung eines Umweltfaktors. Es handelt sich im Gegensatz zur Adaptation um unmittelbare Eigenschaften, die sich ausschließlich auf die Dauer der Einwirkung beschränken und nicht vererbt werden. Zuletzt kann über das Verhalten eine Steigerung der Fitness erreicht werden, welches eine phänotypische – teils angeborene, teils erlernte – Reaktion von Tieren, zur aktiven Wahl präferierter Umweltbedingungen darstellt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Bedeutung von Schülervorstellungen als Ausgangspunkt für Lernprozesse und definiert das Ziel der Arbeit, diese bezüglich Wüstentieren zu erfassen.
2. Theoretischer Rahmen: Dieses Kapitel erörtert den Begriff der Schülervorstellungen sowie das Modell der Didaktischen Rekonstruktion als theoretisches Fundament für kompetenzorientierten Unterricht.
3. Wissenschaftliche Vorstellungen zu den Anpassungen an extreme Lebensbedingungen: Hier werden ökologische Grundlagen wie Zonobiome sowie spezifische Strategien von Wüstentieren zur Bewältigung von Hitze und Trockenheit dargelegt.
4. Schülervorstellungen zu den Anpassungen der Wüstentiere an extreme Trockenheit und Hitze: Das Kernstück der Arbeit dokumentiert und vergleicht die in drei Klassenstufen erhobenen Schülerantworten hinsichtlich ihrer Vorstellungen und Wissensquellen.
5. Konsequenzen für die unterrichtliche Vermittlung: Abschließend werden aus den Ergebnissen didaktische Empfehlungen abgeleitet, um eine nachhaltige Vermittlung des Themenkomplexes im Biologieunterricht zu fördern.
Schlüsselwörter
Schülervorstellungen, Didaktische Rekonstruktion, Wüstentiere, Anpassung, Conceptual Change, Ökologie, Biologiedidaktik, Wissensquellen, Homöostase, Lebensräume, Stoffwechsel, Temperaturregulation, Wasserhaushalt, Lernprozess, Kompetenzerweiterung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, welche Vorstellungen Schüler verschiedener Jahrgangsstufen von den Anpassungsstrategien haben, mit denen Tiere in der Wüste Hitze und Trockenheit überleben.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind ökologische Anpassungsmechanismen von Wüstentieren (physiologisch, morphologisch, verhaltensbiologisch) im Vergleich zu den lebensweltlichen Vorstellungen von Schülern.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Erfassung von Schülervorstellungen vor und nach unterrichtlicher Behandlung, um Lernschwierigkeiten zu identifizieren und Empfehlungen für eine didaktisch optimierte Unterrichtsplanung zu geben.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde eine explorative Studie durchgeführt, in der Schüler zu ihren Kenntnissen über Wüstentiere und deren Anpassungen befragt wurden, um anschließend einen Vergleich mit fachwissenschaftlichen Positionen durchzuführen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Fundierung (Didaktische Rekonstruktion), eine Zusammenstellung des wissenschaftlichen Fachwissens zu Zonobiomen und Anpassungsstrategien sowie die detaillierte Auswertung der erhobenen Schülerdaten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Schülervorstellungen, didaktische Rekonstruktion, ökologische Anpassung, Conceptual Change und Wüstenfauna.
Warum spielt die Unterscheidung zwischen "Adaptation" und "Akklimatisation" eine Rolle?
Die Unterscheidung ist zentral, da viele Schüler Anpassungen als kurzfristige oder bewusste Leistungen interpretieren, während die Biologie zwischen genetisch fixierten Eigenschaften (Adaptationen) und phänotypischen Reaktionen (Akklimatisation) unterscheidet.
Welche Rolle spielt das Kamel in den Schülervorstellungen?
Das Kamel dient in allen untersuchten Klassenstufen als zentrales "typisches" Wüstentier, wobei viele Schüler die Höcker fälschlicherweise als direkte Wasserspeicher interpretieren, statt als Fettspeicher.
- Quote paper
- Helena Drewa (Author), 2013, Überlebenskünstler im Tierreich. Schülervorstellungen zu den Anpassungen von Tieren an extreme Lebensbedingungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301137
