Unterrichtsentwurf Biologie (Reiz- Reaktions-Schema am Beispiel der Reizweiterleitung vom Sinnesorgan Auge zum Gehirn; Erregungsverarbeitung und Reaktion

Inhaltsverzeichnis

I. Bedingungsanalyse

II. Begründung

III. Thematische Struktur (einschließlich Teillernziele) und soziale Lernziele

IV. Erweisbarkeit und Überprüfbarkeit

V. Zugänglichkeit und Darstellung

VI. Strukturskizze

VII. Literaturangaben

I. Bedingungsanalyse

An der Wilckensschule HD stehen für das Fach Biologie zwei Wochenstunden zur Verfügung, die als Doppelstunde am Donnerstagmorgen von 9 2 [5] - 10 1 [0] und von 10 3 [0] - 11 1 [5] unterrichtet werden.

Das Thema ist innerhalb der Lehrplaneinheit 1 in diesem Schuljahr (Reizaufnahme und Informationsübermittlung im Körper) angesiedelt. Vorausgegangen sind bereits exemplarisch für die Funktion der Sinnesorgane das Ohr, sowie das Auge. Bei beiden haben die Schüler auch die besondere Bauweise der beiden Organe kennen gelernt. Die Themen des Lehrplans sind terminlich jedoch sehr dicht gedrängt. Es ist also notwendig die einzelnen Sachgebiete zu interpretieren und vom fachlichen her auf das zu beschränken, was nach dem Ermessen des Lehrers für die Schüler interessant und, im Hinblick auf das Selbst- und Körperbewußtsein der Schüler, als wertvoll erscheint.

Für das genannte Thema ist eine Stunde am Donnerstag den 12.01.95 von 10 3 [0] - 11 1 [5] vorgesehen. Die Klasse besteht aus 19 Schülern ( 7 Jungen und 12 Mädchen). 7 davon sind ausländische Kinder. Alle Schüler befinden sich mitten in der Pubertät (das Durchschnittsalter ist 15 Jahre).

Obgleich aufgrund dessen das Interesse an der Schule natürlich sehr eingeschränkt ist, haben sie grundsätzlich keine ablehnende Haltung zum Biologieunterricht. Hier besteht die Möglichkeit für den Lehrer die Schüler so zu motivieren, daß sie Gefallen an der Materie finden. Je mehr sie von der Genialität des eigenen Körpers entdecken, umso mehr Interesse kann in ihnen geweckt werden.

Trotzdem ist die Biologie ein Nebenfach und in diesem Schuljahr mit Chemie gekoppelt. Daher sind Hausaufgaben aus meiner Sicht eher zu vermeiden, da die Schüler hier nicht so sehr unter Leistungsdruck, auch im Bezug auf Zeugnisse und Prüfungen, stehen.

Das Fach bietet meist gute Möglichkeiten zum selbständigen Experimentieren, die der Lehrer mit den Schülern so oft wie möglich gemeinsam nutzen sollte.

Probleme, die sich dem Lehrer also auch stellen sind: Motivation (zum konkreten Lernen), Konzentration (auf lernen und selbständige Arbeit), Lernhilfen etc.

Der Unterrichtsraum befindet sich im 2. Stockwerk. Verdunklungsmöglichkeiten sind nicht vorhanden. Die Tafel lässt sich aufklappen und bietet daher viel Platz für ein Tafelbild. Medien wie Tageslichtprojektor u.a. müssen vorab organisiert werden. Änderungen der Sozialform dürften kein Problem sein, da sich die Tische leicht beiseite rücken lassen.

II. Begründung

Es geht hier nicht um die bloße Vermittlung wissenschaftlicher Errungenschaften, sondern im besonderen Maße file:///C:/Dokumente und Einstellungen/Wilhelm/Desktop/Neuer Ordner/k2923.html

darum, diese möglichst unmittelbar in Beziehung zu den Schülern zu bringen. Sie sollen lediglich an die Problematik herangeführt werden, um ihnen unter anderem auch Hilfe für eine gesunde Lebensführung zu geben.

1. Gegenwartsbedeutung

Wie bei den meisten Vorgängen in unserem Körper ist auch hier vorerst für die Schüler unbekannt, wie die unterschiedlichen Lebensvorgänge - im speziellen nun die Reizübermittlung und ~Verarbeitung - nach den Gesetzen der Natur organisiert sind und zusammenwirken.

Die Schüler hören, sehen, fühlen, laufen, reden, usw. , ohne sich zu fragen, wie dies überhaupt möglich ist. Fast alles geschieht ja unbewußt weil das Gehirn Automatismen entwickelt hat und sich nur auf "das Wesentliche" konzentriert.

Nun ist es meines Erachtens notwendig, die Jugendlichen über ihren Körper aufzuklären, wie genial und gleichzeitig anfällig er ist. Das Reiz-Reaktions-Schema ist zwar nur ein Teil der gesamten Lehrplaneinheit, jedoch ist er gerade deshalb ein wichtiger Baustein um die Funktion des Nervensystems - und damit auch seine Anfälligkeit - zu verstehen. Dadurch können die Schüler konkret nachvollziehen, welche Wirkung verschiedenste Drogen wie z.B. Alkohol, Nikotin, Haschisch etc. auf ihren Körper haben und können die Auswirkungen von Schädigungen durch diese Stoffe ein wenig besser ermessen.

Die Schüler besitzen zum Teil schon einen Führerschein (für Kleinkrafträder) und haben ebenfalls schon Kontakt mit Alkohol.

Ein separates Thema "Drogen schädigen das Nerven- und Hormonsystem", ist zu einem späteren Zeitpunkt in diesem Schuljahr vorgesehen.

Als Fernziel gilt es hier also auch den Schülern Mündigkeit und Verantwortungsbewusstsein im Umgang mit ihrem eigenen Körper zu vermitteln.

2. Zukunftsbedeutung

Gleicherweise wichtig ist die genannte Kompetenz auch für das gestammte zukünftige Leben der Jugendlichen.

Es geht darum, in den Schülern eine dauerhafte, grundlegende Bereitschaft zur gesunden Lebensführung zu wecken. Sie sollen die Reaktionen ihres Körpers auf verschiedenste Umwelteinflüsse verstehen (damit ist nicht die Kompetenz eines Mediziners angestrebt!) und reflektiert mit ihrem Körper umgehen. Dazu gehört auch eine gewisse Kritikfähigkeit, die eben durch eine grundlegende Kompetenz ermöglicht wird.

3. Exemplarische Bedeutung

Wie gesagt sollen die Jugendlichen and die Thematik herangeführt werden um in ihnen Interesse an der Gesunderhaltung ihres Körpers zu wecken.

Interesse kann aber auch in eine andere Richtung führen, nämlich den Wunsch zu haben, mehr zu erfahren und tiefer zu gehen, die Thematik aus eigenem Antrieb heraus weiter zu ergründen. Außerdem läßt sich fast jedes Gebiet aus der Biologie in einem anderen Zusammenhang und aus einer anderen Perspektive heraus, zum Vergleich heranziehen (beispielsweise der Vergleich des NS anderer Arten aus der Sicht der Evolution). Im Allgemeinen kann das Thema auch fächerübergreifend behandelt werden, wie etwa im Sportunterricht wenn es um das Einüben von bestimmten Bewegungsabläufen geht.

III. Thematische Struktur (einschließlich Teillernziele) und soziale Lernziele

1. Unter welchen Perspektiven soll das Thema behandelt werden?

Das Thema soll vorwiegend unter dem Aspekt der Funktionalität bearbeitet werden. Dabei muß verdeutlicht werden, daß das Grundprinzip der Reizweiterleitung auch übertragbar ist auf spezieller Gebiete wie Systematik, Bau des Nervensystems, Besonderheiten (Reflexe u.a.) etc.

Wenn der Aspekt der Funktionalität verstanden ist kann man auch auf die tiefere Bedeutung für den Einzelnen im Bezug auf Gesunderhaltung o.ä. eingehen.

2. Welches ist die immanent-methodische Struktur der perspektivisch gewählten Thematik?

Das Nervensystem mit dem Gehirn als "Schaltzentrale" steuert sämtliche Lebensvorgänge in unserem Körper. Es hat die Aufgabe, alle Einzeltätigkeiten des Körpers in Gang zu bringen, zu organisieren und zu lenken.

Wenn das Nervensystem versagt, kommt unser gesamter Organismus in Unordnung. Es wäre angebracht, auch die Schüler dies einsehen, zumindest erahnen zu lassen.

Wichtig ist jedoch, daß die Schüler das Reiz-Reaktions-Schema verstanden haben und ihnen dadurch der Transfer auf andere Bereiche ermöglicht wird.

3. Welche Momente konstituieren die Thematik?

Sämtliche Reize gehen von einer bestimmten Reizquelle aus.

Die Sinneszellen in den Sinnesorganen nehmen die Reize auf. Die Sinneszellen im Auge werden durch Bilder (Lichtstrahlen) gereizt (z.B. es wird ein Ball in die Luft geworfen).

Das Bild wird nun in elektrische Impulse umgewandelt und über sensorische Nervenbahnen weitergeleitet. Dabei muß gesagt werden, daß eine Sinneszelle entweder voll, oder gar nicht gereizt wird (=> Lichtschalter)

Da alle Organe das gleiche Signal - den elektrischen Impuls - verwenden, wird es in einen für jedes Sinnesorgan speziell vorgesehenen Bezirk im Gehirn geleitet.

Die Impulse folgen mal gehäuft und schnell hintereinander, mal entsteht eine Pause, mal kommen nur vereinzelte Impulse an.

Der so entstandene Code wird nun im Gehirn verarbeitet.

Das Gehirn gibt nun über motorische Nervenbahnen den verarbeiteten Code an die Muskelfasern so weiter, daß diese genau wissen wie stark und wo sie sich zusammenziehen müssen. Der Arm schnellt hoch und fängt den Ball.

4. In welchem Zusammenhang stehen die ermittelten Momente?

Diese Momente sind so aufgeführt, daß sie in logischer Reihenfolge den Ablauf des Reiz-Reaktions-Schema darstellen und sollen von den Schülern auch so erarbeitet werden.

Die Gewichtung der einzelnen Momente ist auf alle gleich verteilt. Man könnte aber auch das Schema an sich primär behandeln und erst dann auf die Erregung der Nervenzellen durch elektrische Impulse eingehen.

5. Weist die Thematik eine Schichtung, etwa im Sinne von Oberflächen- und Tiefenstruktur auf?

In dieser Stunde sollen sich die Schüler lediglich mit dem Phänomen des Reiz-Reaktions-Schemas auseinandersetzen. Das Prinzip der Erregungsweiterleitung und ~Verarbeitung erklärt den komplexen Bau des Nervensystems. Das muß aber in den nachfolgenden Stunden geklärt werden, d.h. dieses Thema verlangt eine Weiterführung des angefangenen Themenkomplexes: Aufbau und Funktion des Nervensystems.

6. In welchem größeren Zusammenhang steht die Thematik?

Jeder einzelne Themenbereich aus der Biologie steht in größerem oder kleinerem Zusammenhang mit anderen und bietet verschiedene Zugangsmöglichkeiten auf weitere Bereiche.

Da es unter anderem auch um das Verstehen der Lebensfunktionen im Allgemeinen geht, sollte der Lehrer an angebrachter Stelle auf Parallelen und Zusammenhänge verweisen um den Schülern einen Überblick über die allgemeine Biologie zu verschaffen.

7. Notwendige Vorraussetzungen für die Thematik

Die Schüler haben bereits zwei Sinnesorgane näher kennen gelernt. Unmittelbar vor dieser Stunde werden das Phänomen und die Ursachen der Optischen Täuschung erarbeitet. Daher dürften sie wenig Schwierigkeiten mit den nun folgenden Sachverhalten haben, da diese ja in unmittelbarem Zusammenhang mit der vorausgegangenen Thematik stehen.

Andere Vorraussetzungen, die zwar teilweise in Ansätzen schon vorhanden sind, jedoch noch weiter ausgebaut werden sollten, sind Fähigkeiten wie: Phänomene beschreiben können, eigenständiges Arbeiten und Entwicklung der Phantasie.

IV. Erweisbarkeit und Überprüfbarkeit

Die Schüler werden in Nachfolgenden Stunden ständig mit dem Grundprinzip der Erregungsverarbeitung konfrontiert. In der Lehrplaneinheit 1 sollen außerdem noch der Bau von Nervenzellen, Reflexbewegungen, Funktion der Synapsen und Hormonausschüttung in Zusammenhang mit dem Nervensystem behandelt werden. Die ganze Thematik wird schrittweise erarbeitet, dadurch kann der Lehrer an bestimmten Stellen, wo die Zusammenhänge zu vorausgegangenen Sachverhalten leicht zu sehen sind, Rückfragen stellen. Methodisch läßt sich durch Zeichnen von Schemata ebenfalls feststellen, inwieweit der einzelne Schüler die Sachverhalte verstanden hat und anwenden kann.

V. Zugänglichkeit und Darstellung

Die Funktionsweise der Nerven läßt sich recht gut mit einem Telegrafendraht, die verschiedenen Gehirnzentren mit den verschiedenen Eingängen eines Mischpultes bei einem Rockkonzert vergleichen. Wie oben schon erwähnt, handelt es sich hier, wie auch bei den meisten anderen Themen aus dem Bereich der Biologie, um Vorgänge die unbewußt ablaufen und für den Schüler selbst im ersten Moment auch nicht von Bedeutung oder Interesse sind. Deshalb muß der Schüler an die Sachverhalte so herangeführt werden, daß er über selbst Entdeckendes und Erarbeitetes staunen kann. Die Aufgabe des Lehrers, die Schüler zu motivieren, fällt in diesem Fach - und auch bei diesem Thema - verhältnismäßig leicht, da sich die besprochenen Phänomene durch einfach Versuche am eigenen Körper erfahren lassen.

VI. Strukturskizze

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

VII. Literaturangaben

Haug: Naturkundliches Arbeitsbuch - Der Mensch und seine Umwelt; Mundus Verlag, Jupp Gerhards GmbH, Stuttgart

W. Haas / K. Kunsch / M. Litz: Wege in die Biologie 3, Regionalausgabe Baden- Württemberg, Hauptschule 9. Schuljahr; Ernst Klett Verlage GmbH + Co KG; Stuttgart 1987

Ernst W. Bauer: Humanbiologie CVK; Berlin 1987 Ernst W. Bauer: Biologiekolleg CVK; Berlin 1981

Linder Biologie; J.B. Metzlersche Verlagsbuchhandlung; Stuttgart 1989

W. Klafki: Neue Studien zur Bildungstheorie und Didaktik: "Unterrichtsplanung im Sinne kritisch - konstruktiver Didaktik"; Weinheim / Basel 1985