Diese Arbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Erschließung von bestimmten Pflanzeneigenschaften. Es handelt sich um zwei bedeutsame Bewegungen, die Pflanzen durchführen können. Zum einen ist das ihre Reaktion auf die Einwirkung von Licht, zum anderen auf die Schwerkraft. Um hierfür ein Hintergrundwissen zu schaffen, wird zunächst auf die in den Pflanzen stattfindenden Vorgänge eingegangen. Im Weiteren wird über die Durchführung von zwei verschiedenen Experimenten mit Grundschülern berichtet, diese dann reflektiert und im Anschluss ausgewertet.
Das Experimentieren und Ergründen von Sachverhalten liegt nach wie vor in der Natur von Kindern. Doch leider haben sich die Lebenssituation von Kindern und ihre Erfahrungsmöglichkeiten in den letzten Jahren stark verändert. Die meisten Kinder nehmen die Natur nur noch unbewusst oder beiläufig wahr und der Zugang zu der „realen“ Welt verschließt sich mehr und mehr. Technische Medien wie Fernseher oder Computer haben mittlerweile einen großen Einfluss- bereits auf Kinder im Grundschulalter. Um dieser Natur- Entfremdung der modernen Kindheit entgegen zu wirken, müssen Kinder wieder mehr sensibilisiert werden für den Umgang mit der Natur und ihrer Umwelt.
Das Grundschulfach Heimat- und Sachunterricht spielt dabei eine große Rolle und hat aus didaktischer Sicht den Auftrag, Schüler und Schülerinnen dabei zu unterstützen, Zusammenhänge und Phänomene der Umwelt wahrzunehmen, zu erkennen und diese auch zu verstehen. Das Fach soll das Interesse an der Umwelt erhalten und fördern, sodass die Schüler und Schülerinnen einen verantwortungsvollen Umgang mit der Natur erlangen. Um diesem Ziel folgen zu können, muss ihnen die Abhängigkeit der lebenden von der nicht lebenden Natur bewusst werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Phototropismus und Gravitropismus als Beispiele für Pflanzenbewegungen
2.1 Phototropismus
2.1.1 Aufbau der primären Sprossachse
2.1.1.1 Äußerer Aufbau
2.1.1.2 Innerer Aufbau
2.1.2 Ablauf des Phototropismus
2.1.2.1 Einfluss von Auxin
2.1.2.2 Aufnahme des Lichtes
2.1.2.3 Transport von Auxin
2.1.3 Vorteile für die Pflanze
2.2 Gravitropismus
2.2.1 Aufbau der Wurzel
2.2.1.1 Wurzelsysteme
2.2.1.2 Innerer Aufbau
2.2.2 Theorien zum Ablauf
2.2.3 Vorteile für die Pflanze
3. Experimentieren als Methode im Sachunterricht
4. Durchführung von Experimenten in der Grundschule
4.1 Bedingungen an der Schule
4.2 Die Arbeitsgemeinschaft
4.3 Durchführung der Experimente
4.3.1 Thema Phototropismus
4.3.1.1 Einführung in das Thema
4.3.1.2 Realisierung
4.3.2 Thema Geotropismus
4.3.2.1 Einführung in das Thema
4.3.2.2 Realisierung
4.4 Reflexion
5. Fazit und pädagogische Schlussfolgerung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die experimentelle Erschließung biologischer Prozesse, insbesondere Phototropismus und Gravitropismus, für Kinder im Grundschulalter, um deren naturwissenschaftliche Methodenkompetenz und Umweltverständnis zu fördern.
- Grundlagen pflanzlicher Bewegungsreaktionen (Phototropismus und Gravitropismus)
- Didaktik des naturwissenschaftlichen Experimentierens in der Grundschule
- Praktische Durchführung von Langzeitexperimenten mit Schulkindern
- Reflexion über Rahmenbedingungen und Herausforderungen bei der Umsetzung
- Förderung von Eigeninitiative und Verständnis für ökologische Abhängigkeiten
Auszug aus dem Buch
2.1.2.2 Aufnahme des Lichtes
Der Ort der Lichtwahrnehmung bei Pflanzen sind die Spitzen der Koleoptilen. Dass dieser Bereich für die Krümmung der Achse bei einer seitlichen Belichtung verantwortlich ist, fand schon Charles Darwin heraus. Er untersuchte die Bewegung Phototropismus und erforschte den lichtrezeptiven Bereich in Keimblättern. Als er deren oberen Teil mit einem abgedunkelten Glasrohr abdeckte, blieb die Krümmung der Sprossachse aus. Bei einer Umhüllung mit einem durchsichtigen Glasrohr, fand die gewohnte Bewegung jedoch wieder statt. (siehe Abb. 6) Er fand somit heraus, dass die Krümmung der gesamten Sprossachse von dem kleinen obersten Teil der Koleoptilenspitze abhängig ist (vgl. Raven 2006, S.690). Hier nimmt die Pflanze nicht die Lichtrichtung wahr, sondern den Helligkeitsunterschied der Schatten-und Lichtseite (vgl. Munk 2009, S. 434).
An der Spitze der Koleoptile befindet sich ein pflanzlicher Photorezeptor, welcher das Licht aufnimmt und in biochemische Reaktionen umwandelt. Der Photorezeptor, der hauptsächlich an der Regulierung und der Steuerung des Phototropismus beteiligt ist, ist das sogenannte Phototropin. Es kann Pigmente, genannt Flavin, binden, welche wiederum höchstempfindlich auf die blauen Anteile des Lichtes reagieren. Das Absorptionsmaximum liegt im UV und Blaulichtbereich (vgl. Munk 2009, S. 437). (siehe Abb. 7) Sobald blaues Licht die Spitze der Koleoptile erreicht, bewirkt dies eine Bindung zwischen Flavin und der Proteinhülle, was eine Signaltransduktion auslöst (vgl. Purves 2011, S. 906).
Da die Biegung aber nicht direkt an der Stelle der Lichtwahrnehmung erfolgt, sondern etwas weiter unten, muss es eine Signalübertragung zwischen der Koleoptilenspitze und der Wachstumszone des Sprosses geben (vgl. Purves 2011, S. 905).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung thematisiert die zunehmende Naturentfremdung von Kindern und begründet die Notwendigkeit, durch praxisnahes Experimentieren im Sachunterricht ein tieferes Verständnis für Umweltzusammenhänge zu fördern.
2. Phototropismus und Gravitropismus als Beispiele für Pflanzenbewegungen: Dieses Kapitel erläutert die physiologischen Grundlagen der pflanzlichen Wachstumsbewegungen als Reaktion auf Licht und Schwerkraft sowie die zugrunde liegenden Mechanismen wie Hormonsteuerung und zelluläre Anpassungen.
3. Experimentieren als Methode im Sachunterricht: Hier wird die Bedeutung des Experimentierens als naturwissenschaftliche Erkenntnismethode im Grundschulkontext diskutiert, um Schülern theoretisches Denken und aktive Arbeitsprozesse zu vermitteln.
4. Durchführung von Experimenten in der Grundschule: In diesem Teil wird die praktische Umsetzung von Versuchen in einer Arbeitsgemeinschaft beschrieben, inklusive der Standortbedingungen, der methodischen Gestaltung der Experimente zu Photo- und Geotropismus sowie deren anschließende Reflexion.
5. Fazit und pädagogische Schlussfolgerung: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und betont, dass trotz organisatorischer Herausforderungen experimentelles Lernen wesentlich dazu beiträgt, bei Kindern ein intrinsisch motiviertes Interesse an der Natur und ein verantwortungsvolles Umweltbewusstsein zu wecken.
Schlüsselwörter
Phototropismus, Gravitropismus, Pflanzenbewegungen, Sachunterricht, Experimente, Grundschule, Auxin, Naturwissenschaften, Umweltbildung, Beobachtung, Protokollierung, Wachstumsreaktion, Biologie, Didaktik, Pflanzen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Bedeutung und Durchführung von naturwissenschaftlichen Experimenten im Sachunterricht der Grundschule, wobei Pflanzenbewegungen als anschauliche Beispiele dienen.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Autorin?
Zentrale Themen sind die botanischen Grundlagen des Phototropismus und Gravitropismus sowie die fachdidaktische Methodik des Experimentierens mit Grundschulkindern.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es, aufzuzeigen, wie durch praxisnahes Experimentieren das Interesse von Kindern an der Natur geweckt und ihre wissenschaftliche Methodenkompetenz gestärkt werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Erschließung genutzt?
Es werden Langzeitexperimente mit Pflanzen durchgeführt, begleitet von einer kindgerechten Einführung, Beobachtung und anschließender Protokollierung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst sowohl die theoretische Darstellung der pflanzlichen Wachstumsmechanismen als auch den detaillierten Bericht über die praktische Durchführung und Reflexion der Versuche an einer Grundschule.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Phototropismus, Gravitropismus, Sachunterricht, Experimentieren, Grundschule, Auxin und Umweltbildung.
Warum spielt das Hormon Auxin bei diesen Experimenten eine wichtige Rolle?
Auxin fungiert als zentraler Übermittler von Licht- und Schwerkraftreizen und steuert durch ungleichmäßige Verteilung das unterschiedliche Streckungswachstum der Pflanzenzellen.
Welches Fazit zieht die Autorin bezüglich der Durchführbarkeit der Experimente?
Die Autorin kommt zu dem Schluss, dass solche Experimente trotz zeitlicher Einschränkungen und organisatorischer Hürden wertvoll sind, sofern sie an die Interessen der Kinder anknüpfen und genügend Raum für eigenständiges Entdecken bieten.
- Citar trabajo
- Bianca Bürger (Autor), 2015, Phototropismus und Gravitropismus. Spielerische Experimente mit Pflanzenbewegungen für Kinder im Grundschulalter, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/334572
