Auf Basis des englischen Fachartikels „A bacterium that degrades and assimilates poly (ethylene terephthalete)“ wird in dieser Hausarbeit eine Unterrichtsreihe für den Biologieunterricht in der Oberstufe mit dem Thema „Plastikmüll im Ökosystem Meer“ skizziert. In dieser Unterrichtseinheit sollen Möglichkeiten der Vermeidung und der Lösung der Umweltverschmutzung durch Plastikmüll behandelt werden. Die Unterrichtseinheit ist konzipiert für einen Oberstufenkurs der Jahrgangsstufe 12 im Leistungsfach Biologie. Der zu Grunde liegende Fachartikel bietet Anknüpfungspunkte an die Themen Stoffwechsel (Leitthema 2), Ökologie (Leitthema 3), Genetik (Leitthema 5) und Evolution (Leitthema 6). Der Themenschwerpunkt Kunststoff als anthropogener Faktor der Umweltverschmutzung bietet sich an, um im Rahmen des Leitthemas 3 „Umwelt und Innenwelt lebender Systeme“ den Umweltschutz anzusprechen. Kombiniert werden hierfür die zwei Pflichtbausteine „Umweltschutz vor Ort“ und „Mensch und Biosphäre“ mit dem Wahlpflichtbaustein „Aquatische Ökosysteme“. Im Pflichtbausteine „Umweltschutz vor Ort“ werden Einblicke in Tätigkeiten des Menschen gegeben, welche Ökosysteme stören, aber auch verantwortungsbewusst erhalten können. Die Notwendigkeit des technischen Umweltschutzes und ihrer Grenzen am Beispiel der Abfallentsorgung und des Recyclings werden behandelt (MBWW 1998). Der Wahlpflichtbaustein „Aquatische Ökosysteme“ wurde aufgrund der Lage der Universität Koblenz in Nähe der Mosel gewählt. Hier wird der Lebensweltbezug des Themas zu den SuS bzw. zu den Studierenden hergestellt. Nach Behandlung des lokalen Ökosystems und dessen Grundlagen gelingt die Verknüpfung zur globalen Vernetzung von Ökosystemen (zweiter Pflichtbaustein): Die Mosel fließt in den Rhein und dieser mündet in die Nordsee. So kann das Gefahrenpotential von Plastikmüll für die Weltmeere angegliedert werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Name der Unterrichtseinheit
2. Einbindung in den Lehrplan
3. Lehr- und Lernvoraussetzungen
4. Methodische Analyse
5. Didaktische Analyse
6. Kompetenzentwicklung
7. Unterrichtsplanung und Durchführung
8. Diskussion über den Erfolg der Praxiseinheit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, den wissenschaftlichen Fachartikel über das PET-abbauende Bakterium Ideonella sakaiensis für den Biologieunterricht der gymnasialen Oberstufe didaktisch aufzubereiten, um Möglichkeiten zur Lösung der globalen Problematik der Plastikmüllverschmutzung zu evaluieren.
- Didaktische Transformation aktueller wissenschaftlicher Forschungsergebnisse für den Biologieunterricht.
- Analyse der ökologischen Auswirkungen von Plastikmüll in marinen Ökosystemen.
- Einsatz schülerzentrierter Methoden wie Provokation und Think-Pair-Share.
- Förderung der Bewertungskompetenz durch kritische Auseinandersetzung mit Müllvermeidungsstrategien.
- Interdisziplinäre Betrachtung von Polymeren und Nachhaltigkeit.
Auszug aus dem Buch
4. Methodische Analyse
Der Einstieg in die Unterrichtseinheit wird mittels der Problemfindung durch Provokation geleistet (KILLERMANN 2011). Die SuS werden gebeten, ihre Trinkflaschen für alle sichtbar vor sich auf den Tisch zu stellen. Erwartet wird eine deutliche Präsenz von PET-Plastiktrinkflaschen. Die Provokation wird nun erreicht, indem die Lehrkraft eine Wasserflasche aus Glas auf das Lehrerpult stellt. Die SuS stellen fest, dass der Anteil an PET-Flaschen überwiegt und arbeiten die Gründe heraus, indem sie Vor- und Nachteile von Plastiktrinkflaschen gegenüber den Glasflaschen zusammentragen. Die Methode der Provokation zielt darauf ab, das Interesse der SuS zu wecken und zu einer höheren Motivation und Mitarbeit anzuregen. Durch diese Einleitung wird deutlich, wie eng Plastik mit der Lebenswelt der SuS verknüpft ist. Um von der Einleitung auf das globale Thema überzuleiten folgt ein gelenktes Unterrichtsgespräch in fragend-entwickelnder Form (KILLERMANN 2011). Dieses wird durch eine Diashow mit Bildern entwickelt und geführt. Die SuS stellen ihre Überlegungen im Plenum vor. Anstelle des Wechselgesprächs (Frage-Antwort-Spiel) zwischen der Lehrkraft und den SuS soll ein Kettengespräch angeleitet werden, in dessen Verlauf sich die SuS gegenseitig aufrufen, sodass die Lehrkraft in den Hintergrund treten kann. Diese Unterrichtsform verlagert den Schwerpunkt vom stark instruierenden Tätigsein der Lehrkraft hin zu einem mehr schülerzentrierten Vorgehen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Name der Unterrichtseinheit: Definiert das Thema „Plastikmüll im Ökosystem Meer“ auf Basis des Fachartikels von Shosuke Yoshida.
2. Einbindung in den Lehrplan: Verortet die Unterrichtseinheit im Biologie-Leistungskurs der Jahrgangsstufe 12 und verknüpft sie mit ökologischen Pflichtbausteinen.
3. Lehr- und Lernvoraussetzungen: Beschreibt den Wissensstand der Schüler hinsichtlich Ökologie sowie die bereits erarbeitete Problematik von Mikro- und Makroplastik.
4. Methodische Analyse: Erläutert den Einsatz von Provokationsmethoden und Think-Pair-Share zur Förderung einer schülerzentrierten Lernatmosphäre.
5. Didaktische Analyse: Begründet die Relevanz des Themas durch die hohe Umweltbelastung und die gesellschaftliche Bedeutung von Recycling und Umweltschutz.
6. Kompetenzentwicklung: Fokus auf die Förderung der Bewertungskompetenz durch kritische Analyse aktueller Forschungsergebnisse.
7. Unterrichtsplanung und Durchführung: Stellt den detaillierten Phasenplan der geplanten Unterrichtseinheit dar.
8. Diskussion über den Erfolg der Praxiseinheit: Reflektiert die Durchführung der Stunde im Seminar sowie das Feedback der Teilnehmer und Verbesserungspotenziale.
Schlüsselwörter
Plastikmüll, Ideonella sakaiensis, PET-Abbau, Unterrichtsentwurf, Biologieunterricht, Kompetenzentwicklung, Umweltschutz, Bewertungskompetenz, Think-Pair-Share, Makroplastik, Mikroplastik, Nachhaltigkeit, Biologie, Oberstufe, PET-Flaschen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit stellt einen Unterrichtsentwurf für den Biologie-Leistungskurs der Oberstufe vor, der sich mit der Entdeckung PET-abbauender Bakterien beschäftigt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themen umfassen die ökologische Problematik von Plastikmüll in den Weltmeeren, die biologische Verwertung von Polymeren und die methodische Planung von Unterrichtseinheiten.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die didaktische Aufbereitung eines aktuellen wissenschaftlichen Fachartikels, um bei Schülern ein Bewusstsein für Umweltprobleme zu schaffen und Lösungsansätze zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wird für den Unterricht verwendet?
Der Entwurf setzt primär auf die Methode „Think-Pair-Share“, um schülerzentriertes Arbeiten und soziale Lernprozesse zu fördern.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert methodische Ansätze, didaktische Begründungen, Kompetenzziele und den konkreten Stundenverlauf der Unterrichtsreihe.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Plastikmüll, Ideonella sakaiensis, Bewertungskompetenz, Nachhaltigkeit und Biologieunterricht.
Wie wurde die Methode der „Provokation“ konkret umgesetzt?
Durch das bewusste Gegenüberstellen von PET-Einwegflaschen der Schüler und einer vom Lehrer präsentierten Glasflasche im Unterrichtsraum.
Warum wurde das Bakterium Ideonella sakaiensis als Lerngegenstand gewählt?
Es dient als Beispiel für aktuelle Forschungsergebnisse, die zeigen, wie durch evolutionäre Prozesse eine biologische Antwort auf anthropogene Umweltprobleme wie PET-Abfall entstehen kann.
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- Joey Lukas (Autor), 2016, “A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate)“. Vom Fachartikel zum Unterrichtsentwurf, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/416310
