Themenunterschiedliche Gruppenarbeit zu einzelnen abiotischen Ökofaktoren. eingeführtes Schulbuch. Informationstexte

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1 Unterrichtsvorhaben IV Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten? Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Schwerpunkte übergeordneter : Umweltfaktoren Schüler können ökologische Potenz E1 selbständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Probleme identifizieren, analysieren und in Form biologischer Fragestellungen präzisieren Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten E2 Beobachtungen und Messungen auch mithilfe komplexer Apparaturen sachgerecht erläutern E3 mit Bezug auf Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten, Hypothesen generieren sowie Verfahren zu ihrer Überprüfung ableiten E4 Experimente mit komplexen Versuchsplänen und -aufbauten mit Bezug auf ihre Zielsetzung erläutern E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zusammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisse verallgemeinern E7 naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen im Weltbild und in Denk- Mögliche didaktische Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf Lebewesen in Ökosystemen? zeigen den Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Bioindikatoren und der Intensität abiotischer Faktoren in einem beliebigen Ökosystem auf (UF3, UF4, E4), und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kulturellen Entwicklung darstellen Themenunterschiedliche Gruppenarbeit zu einzelnen abiotischen Ökofaktoren Fließgewässeruntersuchung, z. B mit dem Lumbricusbus der Naturschutzakademie Recklinghausen mikroskopische Untersuchung und Bestimmung von Gewässerorganismen Expertengruppen für einzelne Ökofaktoren stellen ihre Ergebnisse vor, dadurch Wissenszuwachs in Bezug auf unterschiedliche Ökofaktoren in kurzer Zeit möglich motivierende, fächerübergreifendeprojektarbeit, praktische Arbeit, die biotische und abiotische Faktoren in den Zusammenhang stellt Wiederholung der Mikroskopiertechniken, Umgang mit Bestimmungsliteratur wird geübt

2 Mögliche didaktische Welchen Einfluss hat die zeitliche Komponente (z. B. Jahreszeiten) auf den Lebensraum? entwickeln aus zeitlichrhythmischen Änderungen des Lebensraums biologische Fragestellungen und erklären diese auf der Grundlage von Daten (E1, E5), Daten und Abbildungen zu zeitlichrhythmischen Änderungen Erkennen und Entwicklen von Fragestellungen, die sich aus zeitlich-rhythmischen Änderungen ergeben Auswertung von Daten in Bezug auf eine konkrete Fragestellung wird eingeübt Lehrerexperiment oder Schülerexperiment zur Sommer- und Winterstagnation bzw. Frühjahrs- und Herbstzirkulation (Aquarium, Föhn, Kaliumpermanganat, Plastikfolie) anschauliche Methode, SuS finden Erklärungen und transferieren die gewonnenen Erkenntnisse auf Ökosysteme Modellkritik Welche Regeln lassen sich aus naturwissenschaftlichen Beobachtungen ableiten und welche Einschränkungen bestehen? erläutern die Aussagekraft von biologischen Regeln (u.a. tiergeographische Regeln) und grenzen diese von naturwissenschaftlichen Gesetzen ab (E7, K4). Daten und Darstellungen und Darstellungen zu unterschiedlichen biologischen Regeln (Allen, Bergmann) und naturwissenschaftlichen Gesetzen Probeklausur ohne Bewertung KLP-Überprüfungsform: Präsentationsaufgabe ; z.b. Plakate / Vorträge / etc. zu unterschiedliche Umweltfaktoren ggf. Klausur / Kurzvortrag Auswertung der Daten und Darstellungen, Ableitung von Regeln Kritische Auseinandersetzung mit biologischen Regeln wird geübt

3 Unterrichtsvorhaben V Thema/Kontext: Synökologie I Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen? Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Dynamik von Populationen Schwerpunkte übergeordneter : Schüler können Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten Mögliche didaktische Wie beeinflussen sich Lebewesen gegenseitig? Wie entwickeln sich Populationen? leiten aus Untersuchungsdaten zu intra- und interspezifischen Beziehungen (Parasitismus, Symbiose, Konkurrenz) mögliche Folgen für die jeweiligen Arten ab und präsentieren diese unter Verwendung angemessener Medien (E5, K3, UF1) beschreiben die Dynamik von Populationen in Abhängigkeit von dichteabhängigen und dichteunabhängigen Faktoren (UF1) leiten aus Daten zu abiotischen und biotischen Faktoren Zusammenhänge im Hinblick auf zyklische und sukzessive Veränderungen (Abundanz und Dispersion von Arten) sowie K- und r- Lebenszyklusstrategien ab (E5, UF1, UF2, UF3, UF4) E6 Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Modellen, mathematischen Modellierungen und Simulationen biologische sowie biotechnische Prozesse erklären oder vorhersagen K4 sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch-konstruktiv austauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argument belegen bzw. widerlegen Gruppenpuzzle zu unterschiedlichen interspezifischen Beziehungen Folien themenunterschiedliche Gruppenarbeit zur Schädlingsbekämpfung Lernplakate Museumsgang Abbildungen und Daten Lerntempoduett zu K- und r- Lebenszyklusstrategien Ergebnisse werden vorgestellt und seitens der Schülerinnen und Schüler inhalts- und darstellungsbezogen beurteilt Schüler setzen sich in Spezialistenteams mit einer Form der Schädlingsbekämpfung (chemisch, biologisch, biotechnisch, genetisch) auseinander und lernen während des Museumsgangs weitere kennen Beschreibung und Erklärung der Entwicklung von Populationen in Abhängigkeit von dichteabhängigen und dichteunabhängigen Faktoren wird geübt sowie Zusammenhangswissen erarbeitet Grundsätzliche Lebenszyklusstrategien werden erlernt und auf unterschiedliche Beispiele angewendet Ein Expertengespräch wird entwickelt

4 Mögliche didaktische Was ist eine ökologische Nische? erklären mithilfe des Modells der ökologischen Nische die Koexistenz von Arten (E6, UF1, UF2) Grafik der ökologischen Nische mehrerer Lebewesen, z.b. Waldkauz und Waldohreule Die Grafik der ökologischer Nische mehrerer Lebewesen wird analysiert, z. B. in Bezug auf Biotop, Nahrungsspektrum, Jagdweise, Jagdorte, Aktivität Welchen Veränderungen unterliegen Populationen? untersuchen die Veränderungen von Populationen mit Hilfe von Simulationen auf der Grundlage des Lotka- Volterra-Modells (E6), Gedankenexperiment zur Lotka- Volterra-Regel Aufstellung von Hypothesen und überprüfung anhand weiterer Daten Darstellungsaufgabe: Lernplakate, Bandolino: Zuordnung Fachtermini und Definition KLP-Überprüfungsform: Analyseaufgabe, z.b. ökologische Nische unterschiedlicher Lebewesen gf. Klausur / Kurzvortrag Unterrichtsvorhaben VI Thema/Kontext: Synökologie II Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse? Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie), IF 3 (Genetik) Stoffkreisläufe und Energiefluss Schwerpunkte übergeordneter : Schüler können Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotechnischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenen Perspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sachargumenten vertreten. B3 an Beispielen von Konfliktsituationen mit biologischem Hintergrund kontroverse Ziele und Interessen sowie die Folgen wissenschaftlicher Forschung aufzeigen und ethisch bewerten

5 Mögliche didaktische Welche energetischen und stofflichen Beziehungen gibt es zwischen verschiedenen Organismen? Welchen Einfluss hat menschliches Handeln auf Stoffkreisläufe? stellen energetische und stoffliche Beziehungen verschiedener Organismen unter den Aspekten von Nahrungskette, Nahrungsnetz und Trophieebene formal, sprachlich und fachlich korrekt dar (K1, K3), präsentieren und erklären auf der Grundlage von Untersuchungsdaten die Wirkung von anthropogenen Faktoren auf einen ausgewählten globalen Stoffkreislauf (K1, K3, UF1) und Darstellung von Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als auszufüllendes Strukturdiagramm Gedankenexperiment: Experimentelle Untersuchung des Einflusses von Fischen auf Teichökosysteme Folie mit Untersuchungsergebnissen Materialien Arbeitsblätter Ein Ökosystem wird unter dem Aspekt der vielfältigen Nahrungsbeziehungen analysiert und dargestelllt Beschreibung der Versuchsergebnisse Erläuterung und Erklärung der Versuchsergebnisse unter Berücksichtigung der Nahrungsbeziehungen Beurteilung des Sanierungserfolges durch Biomanipulation (Abfischen ) bei eutrophierten Teichökosystemen Beschreibung der Untersuchungsergebnisse Erarbeitung von Erklärungen mit Hilfe von n Darstellung der Ergebnisse in einem Strukturdiagramm Präsentation einiger Ergebnisse vor dem Kurs und Diskussion Darstellung von Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem mit Musterlösungen KLP-Überprüfungsform: Präsentationsaufgabe ; z.b. Darstellung eines Stoffkreislaufs ggf. Klausur / Kurzvortrag

6 Unterrichtsvorhaben VII Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderung von Ökosystemen Welchen Synökologie II Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen? Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Mensch und Ökosystemen Schwerpunkte übergeordneter : Schüler können Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten Mögliche didaktische Wie beeinflussen fremde Arten die einheimischen Ökosysteme? recherchieren Beispiele für die biologische Invasion von Arten und leiten Folgen für das Ökosystem ab (K2, K4). B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotechnischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenen Perspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sachargumenten vertreten. E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zusammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisse verallgemeinern. Lerntheke zu ausgewählten Neozoen und Neophyten Kennenlernen von unterschiedlichen fremden Arten und den Folgen der Invasion für das Ökosystem Was kann ich zur nachhaltigen Nutzung beitragen? diskutieren Konflikte zwischen der Nutzung natürlicher Ressourcen und dem Naturschutz (B2, B3), entwickeln Handlungsoptionen für das eigene Konsumverhalten und schätzen diese unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ein (B2, B3). Materialien Arbeitsblätter Schülerdiskussion Kriterienkatalog zur Auswertung von Schülerdiskussionen Argumente werden mittels Informationsblätter und dem eingeführten Schulbuch erarbeitet und diskutiert. Die Schülerdiskussion wird anhand des Kriterienkatalogs reflektiert Beobachtungsaufgabe: Schülerdiskussion KLP-Überprüfungsform: Bewertungsaufgabe ; z.b. Diskussionsbeiträge ggf. Klausur / Kurzvortrag