Präsentation der Biologie-AG für den MINT - Max-Planck

8. P&G-MINT-AWARD 2013
Die Biologie-AG der Max-Planck-Schule (Rüsselsheim)
für Schüler/innen aller Klassenstufen.
Ansatz & Zielsetzung
Ein
biologisches Dauer-Praktikum für Schülerinnen & Schüler
• Frühzeitig Interesse an Biologie als eines der MINTFächern wecken & vertiefen
 Biologie ist ein ideales Einstiegsfach

Ökologie & Verhalten von Lebewesen

Technische, physikalische und chemische Aspekte
sind
im Hintergrund dabei
 Verknüpfung verschiedener MINT-Fächer !
 z.B. Biologie & Technik
•
Verantwortungsbewusstsein & Sozialkompetenzen fördern
• Fachwissen im Umgang mit Lebewesen sowie der eingesetzten
Technik vermitteln.
 Schüler/innen wollen forschen und experimentieren.
 Tiere bieten hierfür einen guten Ansatzpunkt, um
fachwissenschaftlich zu arbeiten.
Das Projekt
Grundlegendes
•
•
Zeitaufwand:


Unterricht in der Biologie-AG à eine Unterrichtsstunde (45 Minuten)
Selbstverantwortlicher Pflegedienst (15 Minuten) einmal in der Woche.
Zwei Biologie-AGs für jeweils 18 Schüler/innen (5. – 13. Klasse),
Schüler/innen spielen die Hauptrolle!
Inhalte der AG: Aquaristik & Terraristik
 Biologie der Lebewesen



Abiotische Faktoren (z.B. Temperatur, Lichteinstrahlung, Luftfeuchte u.a.)
in ihrem Lebensraum ( physikalische & chemische Inhalte)
Biotische Faktoren, ökologische Anpassungen, Verhalten
Wissenschaftspropädeutische Herangehensweise an kleine
Forschungsprojekte
 Technik der Biologie-AG

Wie und mit welcher Technik stellt man die benötigten abiotische Faktoren im Terrarium
bzw. Aquarium nach?
 Anleitung zum selbstverantwortlichen Umgang und selbstständigen
Arbeiten mit den Lebewesen
Das Projekt
Theorie  Praxis  Forschen
Der Charakter der AG verändert sich über das Schuljahr hinweg:
•
Zunächst gibt es viele unterrichtliche Anteile für die Theorie neben
der praktischen Arbeit


•
•
Unsere Tierarten und ihre Ansprüche an abiotische & biotische Faktoren,
Technik von Aquarien und Terrarien, um den Ansprüchen artgerechter Tierhaltung gerecht zu
werden.
Im Verlauf des Schuljahres nehmen die Praxisanteile zu


Pflege der Tierarten, z.B. Futterpflanzen tauschen, Reinigen, Wasserwechsel etc.
Terrarien & Aquarien einrichten und auf- bzw. umbauen.
Dann kommen Forschungsanteile hinzu




Beobachtung von Tierarten
Entwicklung von Apparaturen, z.B. für die Regulation der Luftfeuchte
Wasserwerte testen und einstellen, Wasserwerte beeinflussen (z.B. Wasserwechsel,
Wasserpflanzen)
Verhaltensversuche (ohne Beeinträchtigung der Tiere)
Das Projekt
Historie der Biologie-AG
•
•
•
•
•
•
•
Ab 2006 Haltung von Stabschrecken & Fischen in Bio-Sammlung
Ab 2009 Erweiterung der gehaltenen Tierarten, Unterstützung
durch einige Schüler/innen
Ab 2010 Einrichtung der ersten Biologie-AG in der BiologieSammlung mit Schüler/innen aller Klassenstufen
2011 Umzug in den eigenen Raum und erster Umbau
2012 Vergrößerung des Terrarien- & Aquarienbestands
2012 Beitritt in den „Ring der Vivarienschulen“
2013 (Ostern) Renovierung und Umbau des Biologie-AG-Raums
 Professionelle Stromversorgung
 Neues Schwerlast-Regal für Aquarien & Terrarien
 Automatisierungen für Wochenende und Ferien
•
•
Ab 2013 (ab neuem Schuljahr) Einrichtung
einer zweiten Biologie-AG
5
Das Projekt
Der Biologie-AG-Raum
SchwerlastRegal
Podeste zum
Draufsteigen für
jüngere
Schüler/innen und
zum Setzen.
Information
en zu den
gehaltenen
Tierarten.
Ausführliche
Pflegeanleitungen
Zubehör für
die Tierpflege
Im untersten Regal:
Technik, z.B.
Luftpumpen, Filter,
Beregnungsanlage
u.a.
Das Projekt
Der Biologie-AG-Raum
Schiebe- oder
Falltür-Terrarien
Informationen
zu den
gehaltenen
Tierarten.
KurzpflegedienstAnleitung
Schild mit Foto
der Tierart und
Artname
Ausführliche
Pflegeanleitungen
Das Projekt
Der Biologie-AG-Raum
Das Projekt
Verantwortung & Kompetenzen
•
Selbstständige Arbeit mit den Tieren


Im zunehmenden Maße im Schuljahresverlauf in der Bio-AG-Stunde,
Immer im „Kurzpflegedienst“, meist ohne Aufsicht, die Schüler/innen sollen selbstständig
arbeiten und sich selbst organisieren.
 Diese Verantwortung ist ein Beitrag für die Kompetenz- und
Persönlichkeitsentwicklung der Schüler/innen.
 Sie sind mitverantwortlich für das Wohl der Tiere.

Es ist ihnen sehr wichtig, dass es den Tieren gut geht.
Dies fördert viele Kompetenzen:










Verantwortungs- und Pflichtbewusstsein,
Arbeit und Absprache im Team,
Umgang mit Lebewesen,
Kooperationsbereitschaft,
Arbeiten werden
Einfühlungsvermögen,
immer selbstBeobachtungsgabe,
ständiger
Wahrnehmung,
organisiert und
Fachwissen,
Schüler/innen
Engagement,
gewinnen immer
Ehrenamt.
mehr Routine.
 Schüler/innen sind sehr gewissenhaft bei der Pflege!
Das Projekt
Verantwortung & Kompetenzen
Einblicke in Aquaristik & Terraristik
Technische Umsetzungen:
Temperatur- und Lichtsteuerung
Regulation der Luftfeuchte
Luftwechsel
Wasserqualität
Filter
Technische Lösungen, um den Ansprüchen der Tiere gerecht zu
werden
Einblicke in ökologische Zusammenhänge
 Ausnutzung von biozönotischen Beziehungen, z.B. Einsatz von
Destruenten wie Weiße Asseln (Oniscidea) oder Springschwänze
(Collembola), die Reste auffressen.
 „Management von Ökosystemen“
Das Projekt
Technische Lösungen für die Bedürfnisse der Tiere
Ventilation für Phasmiden,
die ab und zu einen
Windstoß brauchen (z.B.
Phasma gigas oder
Extatosoma tiatarum).
Wassertöpfchen als
Trinkstelle für
bestimmte
Phasidenarten.
Beregnungsanlage für
feuchtigkeitsliebende Arten
wie Korallenfinger-Laubfrösche oder Malaysische
Dorngespenstschrecken.
Quecksilberdampflampe
für Reptilien, die UV-Licht
brauchen, Wärmelampe für
Warmpunkt, beide sind
zeitschaltuhrgesteuert.
Zellstofftücher als
Verdunstungshilfe, auch
als Verdunstungsapparatur
mit Stäben und Docht , der
in Wassergläsern taucht.
Aquariumtechnik,
z.B. Heizer, Filter und
Wassersprudler.
Das Projekt
Eindrücke aus der Biologie-AG
Das Projekt
Unsere Tierarten wurden nach folgenden Gesichtspunkten
ausgewählt:
• Einfache Haltung und nicht zu hohe Ansprüche



(Temperatur, Luftfeuchte, Beleuchtung, Wasserwerte, Vergesellschaftung)
die Tiere müssen gut über lange Wochenenden und die Ferien gebracht werden können,
die Tier- und Pflanzenarten sollen spannende Aspekte haben, zum Beispiel durch
interessante Verhaltensweisen oder Anpassungen, die auch als Unterrichtsgegenstand
dienen können.
• Alle Tierarten stellen deutsche Nachzuchten dar, wir halten keine
Wildtiere.


Keine unserer Tierarten ist gefährdet.
Mittlerweile züchten wir sie selbst weiter.
• Preiswerte Versorgung
• Ungefährlich für die Schüler/innen
Wandelndes Blatt
(Phyllium siccifolium bzw. philipinicum)
 So liegt der Fokus eher auf wirbellosen Tieren, wobei wir aber
auch Wirbeltiere halten.
Das Projekt
Insekten:
• Phasmiden



•
•
•
Stabschrecken
Gespenstschrecken
Wandelnde Blätter
Rosenkäfer
Kurz- und Langfühlerschrecken
Schaben (aber keine Arten, die in Wohnungen heimisch werden könnten)
Andere wirbellose Tiere:
• Achatschnecken
• Asseln
• Tausendfüßler
• Flusskrebse und Garnelen
Wirbeltiere:
Malaysische Augenblattschrecke
• Fische (Guppies, Kampffische, verschiedene Barben) (Ancylecha fenestrata)
• Amphibien (Axolotl, Krallenfrösche, Korallenfinger-Laufrösche)
• Reptilien (Rotkehl-Anolis, Langschwanzeidechse, Kleiner Nackenstachler)
Geplant: Ratten
Das Projekt
Beispiele für einige Tierarten
Großer Gabelhorn-Rosenkäfer (Mecynorrhina
polyphemus confluens)
Malaysische
Augenblattschrecke
(Ancylecha
fenestrata)
Axolotl (Ambystoma mexicanum)
Krallenfrosch (Xenopus laevis)
KorallenfingerLaubfrosch
(Litoria caerulea)
Giga-Phasma
(Phasma
gigas)
Sechsstreifen-Langschwanzeidechse
(Takydromus sexlineatus ocellatus)
Das Projekt
Beispiele für einige Tierarten: Rosenkäfer
1. Hornimanns
Rosenkäfer (Eudicella
hornimani)
2. Ostafrikanischer
Wespen-Rosenkäfer
(Pachnoda aemula)
3. Großer GabelhornRosenkäfer
(Mecynorrhina
polyphemus confluens)
4. und 5. Grüner
Rhinozeroskäfer
(Mecynorrhina torquata
immaculicollis)
6. Violetter Rosenkäfer
(Chlorocala africana
oertzeni),
7. und 8. KongoRosenkäfer (Pachnoda
marginata)
9. Rosenkäferlarven
(Engerling des Bunten
Rhinozeroskäfers
(Mecynorrhina torquata
ugadensis)
10. Hier wohnen die
Rosenkäferlarven.
11. Kongo-Rosenkäfer
schlüpft aus seinem
Kokon.
12. Hier werden die
Kokons ausgebrütet
Alle Arten erfolgreich vermehrt! 
•
9 Rosenkäfer-Arten in Zucht
Das Projekt
Beispiele für einige Tierarten: Phasmiden (Gespenstschrecken)
1. Grüne VietnamStabschrecken (Ramulus
artemis)
2. Gehörnte AnnamStabschrecke
(Medauroidea
extradentata)
3. Grüne
Riesenstabschrecke
(Pharnacia ponderosa)
4. Stachelige GespenstSchrecke bzw.
Baumhummer
(Eurycantha calcarata)
5. Junge „Stachelige
Gespenst-Schrecken“
6. und 7. Wandelnde
Blätter (Phyllium
siccifolium bzw.
philippinicum)
8. Rosageflügelte
Stabschrecke
(Sipyloidea sipylus)
9. Eier der Australischen
Gespenstschrecke
(Extatosoma tiaratum),
10. Links ist ein
erwachsenes
Australisches
GespenstschreckenWeibchen (Extatosoma
tiaratum) zu sehen, rechts
ein Männchen der
Malaysischen
Dorngespensterschreck
e (Heteropteryx dilatata).
11. und 12. Junge
Australische
Gespenstschrecken
(Extatosoma tiaratum),
Alle Arten erfolgreich vermehrt! 
•
20 Phasmiden-Arten in Zucht
13. Hochterrarium der
Gehörnten AnnamStabschrecken
(Medauroidea
extradentata).
Das Projekt
Beispiele für weitere Tierarten
1. Die Bepflanzung des Schulgebäudes wird
regelmäßig gegossen.
2. und 3. Jungtier (Nymphe) und
erwachsenes Tier (Imago) der Kubanischen
Blattschrecke (Stilpnochlora couloniana).
4. Gottesanbeterin (bzw. Gottesanbeter,
das Tier auf dem Bild ist ein Männchen).
5. Rotkehlanolis (Anolis carolinensis)
6. Axolottl (Ambystoma mexicanum)
7. Gestreifter Riesentausendfüßler
9. Blick in unseren alten Bio-AG-Raum, auf
dieser Seite wohnen unter anderem die
Rosenkäfer und kleineren Insektenarten.
10. und 11. Die größeren Phasmiden wie
z.B. Gespensterschrecken leben in solchen
Hochterrarien.
Das Projekt
Nutzen & Innovationen für die MPS
Bereicherung für den Biologie-Unterricht durch praktische Beispiele, z.B.
•
•
•
•
•
•
5. Klasse: Beobachtung von Fischen, Amphibien und Reptilien
7. Klasse: Ökologische Zusammenhänge und Beispiele für Anpassungen
10. Klasse (E-Phase): Einzellige Tiere für mikrobiologische Themen
11. Klasse (Q2): Ökologische Anpassungen, Beispiele für Warn-, Tarn-, Schrecktracht, Mimikry,
biozönotische Beziehungen.
12. Klasse (Q3): Verhaltensbeobachtungen
12. Klasse (Q4): Konvergenzen und Divergenzen
Geplant: Kooperation mit der Technik-AG und dem InformatikWahlunterricht 9
Beispiele für Wettbewerbsarbeiten wie z.B. Jugend forscht und Schüler
experimentieren.
Unterstützung der Schüler/innen bei der eigenen Tierhaltung zu Hause.
Alle Schüler/innen können den Bio-AG-Raum mittags besuchen:
• Begegnung mit Tieren fördert das Bewusstsein der Verantwortung
gegenüber der Umwelt
Innovationsfaktoren
 Förderung des Verantwortungsbewusstseins, der Sozialkompetenzen
sowie der Selbstständigkeit der Schüler/innen
 Biologie-AG ist praktischer Biologieunterricht
 Verknüpfung verschiedener MINT-Bereiche
 Beispielsweise Biologie mit Technik
Rotflügeliger Phaenopharos
 Technische Lösungen für die Ansprüche der Tiere
(Phaenopharos khaoyaiensis)
 Technische Inhalte kommen in der Schule viel zu kurz, hier werden sie
praxisorientiert eingebracht.
 Begegnung mit interessanten Tierarten
 Anreize für wissenschaftliche Arbeiten


Entwicklung einer Luftfeuchteapparatur
Taxis-Versuche u.a.
 Praktische Beispiele für den Biologie-Unterricht der ganzen Schule
 Begegnungsstätte für verschiedenste Tiere
Resultate
 Hochmotivierte Schüler/innen, ohne die die
Biologie-AG gar nicht möglich wäre!
 Aufbau eines „kleinen Zoos“ mit über 50 Tierarten, der
von Schüler/innen z.T. selbstständig versorgt wird.
 „Schüler experimentieren“-Arbeiten in diesem
Schuljahr
 Unterstützung durch die Biologie-Fachschaft und den
Förderverein der Max-Planck-Schule
Ausblick
Wie geht es weiter?
 Haltung und Zucht komplexerer Arten wie Groß-Phasmiden (z.B. TitanStabschrecken)
 Kooperation mit der Technik-AG zwecks Erweiterung der
Belüftungsanlage
 Kooperation mit dem Informatik-Wahlunterricht zwecks Aufbau einer
Webcam am Axolotl-Aquarium
 Aufbau eines Regenwaldterrariums
 Haltung von Ratten und Meerschweinchen
 Aufbau einer 3. Biologie-AG, die sich um die Gartenanlagen der Schule
kümmert