Boden - Eine Lehrerhandreichung
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Boden - Eine Lehrerhandreichung Teil II: Angebote fürGrundschulen Von Katalin Roch Projektleitung und Redaktion: Prof. Dr. Willi Xylander Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz 2010 INHALTSVERZEICHNIS Angebote für die Grundschule ............................................................................................... 3 Klasse 2: .................................................................................................................................. 5 Frühling............................................................................................................................... 5 Werkstatt Kl. 2: Frühling................................................................................................... 19 Klasse 3: ................................................................................................................................ 21 Getreide und Kartoffel ..................................................................................................... 21 Werkstatt Kl. 3: Getreide.................................................................................................. 33 Werkstatt Kl. 3: Kartoffel .................................................................................................. 35 Klasse 3: ................................................................................................................................ 37 Lebensraum Wiese ........................................................................................................... 37 Werkstatt Kl. 3: Wiese als Lebensgemeinschaft .............................................................. 41 Klasse 3: ................................................................................................................................ 44 Kreislauf des Wassers ....................................................................................................... 44 Werkstatt Kl. 3: Der Wasserkreislauf ............................................................................... 48 Klasse 4: ................................................................................................................................ 50 Der Wald und sein Boden................................................................................................. 50 Werkstatt Kl. 4: Der Wald und sein Boden....................................................................... 74 2 ANGEBOTE FÜR DIE GRUNDSCHULE Die Thematik Boden ist in der Grundschule im Sachkundelehrplan der 3. / 4. Klasse verankert. Die Schüler sollten frühzeitiger für das Thema sensibilisiert werden. So kann die Schule besser Einfluss nehmen auf das künftige Handeln der Schüler und ihre Beziehung zum Boden. Es bestehen in diesem Alter (noch) keine Berührungsängste und die Kinder sind Neuem sehr aufgeschlossen. Angesichts der vollen Lehrpläne besteht allerdings keine Möglichkeit das Themenfeld Boden gesondert zu bearbeiten. Die Autorin hat deshalb die bereits vorhandenen Sachkundebereiche mit verschiedenen Aspekten des Bodens kombiniert. Besonders gute Erfahrungen wurden in diesem Zusammenhang mit Werkstätten gemacht. Die Integration des Themenbereiches Boden gelang vor allem durch die Kopplung relevanten Stoffes aus den Fächern Deutsch, Mathematik und Englisch. Auch die Fächer Kunst, Musik und Sport können mit der Thematik Boden kombiniert werden. Experimente wurden der Ausstattung an Grundschulen angepasst, so dass mit Hilfe von Haushaltsgegenständen naturwissenschaftliche Phänomene experimentell erschlossen wurden. In der Grundschule bietet sich das Thema Boden vor allem für den Sachkundeunterricht an. In den Klassen 1 und 2 ist eine Einbeziehung im LB 3 „Begegnungen mit Pflanzen und Tieren“ möglich. Hier werden jahreszeitliche Veränderungen bei Laub- und Nadelbäumen und Frühblühern vermittelt. Das Beachten und Betrachten des Bodens ist dabei unausweichlich. Mit Hilfe von Keimversuche mit verschiedenem Saatgut erforschen und protokollieren die Kinder die verschiedenen Wachstumsbedingungen, lernen Zusammenhänge zu deuten und leiten Schlussfolgerungen für gärtnerische Arbeiten ab. Der Schulgarten wird zum Lernort. Wenn der Lehrer den Wahlpflichtbereich „Unser Schulgarten“ wählt, kann er in diesen Rahmen auch bodenzoologische Themen umsetzen: Die Lehrplanaufgabe heißt: „Schaffen von Lebensräumen für Tiere“ und „Unterschlupf schaffen für Insekten und Regenwürmer“. Durch das Anlegen eines Komposthaufens oder eines Beetes lernen die Kinder, dass Boden eine große Bedeutung hat und man sich damit nicht nur schmutzig machen kann. Beobachtungen der jahreszeitlichen Veränderungen bieten Gelegenheit, den Boden einzubeziehen. Der LB 5 „Begegnung mit Raum und Zeit“: Spuren der Vergangenheit des Wahlpflichtbereiches eignet sich, um auf die Veränderungen im Boden im Laufe der Zeit aufmerksam zu machen. In den zwei folgenden Grundschuljahren beziehen die Themen „Feld“, „Wiese“ und „Wald“ den Boden ein. Bei der Behandlung des Stoffgebietes „Wasser und Wasserkreislauf“ geht der Grundschullehrer ebenfalls auf wichtige Funktionen des Bodens ein und arbeitet damit dessen Bedeutung heraus. In der Klassenstufe 3 stehen im Sachkundeunterricht Feld und Wiese im Mittelpunkt. Die Schüler lernen unsere Kulturpflanzen und deren Anbau kennen. Nährminerale im Boden machen die Ernte ertragreicher. Der Boden und der Bodenschutz können auch in diesen Lernbereichen vermittelt werden. Beide Schwerpunkte müssen entsprechend des sächsischen Lehrplanes im Themenbereich „Bedeutung des Waldes“ gelehrt werden. Ausgewiesen sind: 3 - der Schutz des Bodens, Einblick gewinnen in die Bedeutung des Bodens, Untersuchung des Bodens (nach Kleinstlebewesen), Verbessern der Bodenqualität. Die folgenden Informationen zum Thema Boden sollen den Kollegen nicht nur im Kernbereich des Lernbereiches Wald Hinweise geben, sondern die Möglichkeit der Integration in die Stoffgebiete Jahreszeiten, Feld, Wiese und Wasserkreislauf aufzeigen. Die folgenden Lerneinheiten sind entsprechend der im Lehrplan ausgewiesenen Lernbereiche zugeordnet (siehe Tab. 1). Tab. 1: Lernbereiche und Schwerpunkte in der Grundschule Klasse Lernbereich Schwerpunkte 2 Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen jahreszeitlicher Veränderungen Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen des Anbaus von Getreide und Kartoffel sowie deren Verwendung als Grundnahrungsmittel Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Einblick gewinnen in den Lebensraum Wiese Begegnung mit Phänomenen der unbelebten Natur: Übertragen des Wissens über Zustandsänderungen des Wassers auf den Kreislauf des Wassers in der Natur Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen des Waldes als Lebensgemeinschaft Einblick gewinnen in die Bedeutung des Bodens Laub- und Frühblüher Getreide Kartoffel 3 4 Nadelbäume, Wiese Kreislauf des Wassers Wald Alle Lerneinheiten sind als Werkstätten konzipiert, können aber auch separat verwendet werden. Zum Zwecke der Übersichtlichkeit und schnellem Auffinden wurden die Lernaufgaben in Tabellenform dargestellt. Der Gebrauch im Fachunterricht, erforderliche Fähigkeiten, notwendige Materialien und der Verweis auf modifizierte Arbeitsblätter können aus den Tabellen entnommen werden. Experimente sind herausgehoben. Es empfiehlt sich, diese im Experimentalteil nachzuschlagen. So kann man die Versuche rechtzeitig vorbereiten. 4 KLASSE 2: FRÜHLING Lernbereich 3: Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen jahreszeitlicher Veränderungen: Laub- und Nadelbäume, Frühblüher WANN BEGINNT EIGENTLICH DER FRÜHLING? Die Datierung von Frühlingsbeginn und -ende ist verschieden. Der heutigen Kalenderdatierung liegt eine astronomische Einteilung zu Grunde. Danach beginnt der Frühling am Tag der Tag-und-Nacht-Gleiche, dem 21. März, und wird am längsten Tag des Jahres, dem 21. Juni, vom Sommer abgelöst. Der meteorologische Frühling liegt genau drei Wochen früher und umfasst die Monate März bis Mai. Der tatsächliche Frühlingsbeginn, der sich an der Entwicklung der Vegetation verfolgen lässt, wird an äußerlich erkennbaren (phänologischen) Merkmalen bestimmter Pflanzen festgemacht. Der Frühlingsbeginn wird mit dem Beginn der Haselnussblüte gleichgesetzt. Er entspricht in etwa dem meteorologischen Frühling. BEDEUTUNG DES FRÜHLINGS FÜR DEN BODEN 1 Das Klima hat einen großen Einfluss auf alle Prozesse im Boden. Bodenwirksam sind vor allem die Niederschläge, die Temperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und der Wind. Im Frühjahr erreichen in unseren gemäßigten Breiten die Niederschlag2, und Temperatur3 folgende Werte: Durchschnittstemperatur: 7,5 °C Durchschnittliche Niederschläge: 180 l/m2 Klimatische Einflüsse determinieren sowohl die biologische Aktivität, die Artenzusammensetzung als auch den Massenwechsel des Edaphones. Im feuchten Spätfrühjahr und Frühsommer besteht ein Maximum der Besatzdichte. Ähnliche Werte werden erst im Spätherbst erreicht. Pflanzenwachstum und Bodenleben beginnt ab einer Temperatur von ca. 5 °C, mikrobiologische Prozesse haben ihr Optimum bei 25 °C. Die Sonne scheint im Frühjahr mehrere Stunden auf den Boden eines unbelaubten Waldes (siehe Abb. 1) und erwärmt ihn rasch. Gefrierendes und tauendes Wasser bewegen die Bodenkrumen um 1-2 cm (Frostsprengung) und die Poren des Bodens vergrößern sich. Der Boden wird besser belüftet. Böden mit größeren Poren (z. B. humusreiche Böden) erwärmen sich langsamer. Ursache dafür ist das große Porenvolumen, woraus eine geringere Wärmeleitfähigkeit, aber auch ein 1 Kuntze, Roeschmann, Schwerdtfeger: Bodenkunde Verlag Eugen Ulmer Stuttgert, 1994, 5. Auflage 2 http://www.eisingen.de/natur-und-umwelt/wetter/325-fruehling-2009 am 02.04.2010 3 Gerhard Müller-Westermeier: Wetter und Klima in Deutschland, Hirzel, Stuttgart; Auflage: 4., überarb. A. (1. Juni 2006) 5 ausgeglichener Wasserhaushalt resultiert. Das fördert das Wachstum der Pflanzen und des Bodenlebens. Abb. 1: Frühblüher im Auwald Nach der v’ant der Hoffschen-Regel verdoppelt sich die biochemische Reaktionsgeschwindigkeit, wenn die Temperatur um 10°C steigt. Die Lebensaktivitäten der Bodenorganismen nehmen im Verlauf des Frühjahres zu. Das dabei durch die Bodenorganismen entstehende CO2 macht ca. ⅔ des Gesamtgehaltes im Boden aus (das andere Drittel entsteht durch Wurzelatmung) und erhöht den Partialdruck dieses Gases in den Poren. Dieser bewirkt eine Erhöhung der Permeabilität der Wurzelhaarmembrane, so dass Mineralstoffe und Wasser besser aufgenommen werden können. Sie entwickeln sich dadurch besser. Der Bodenfrost im Frühjahr ist für den Boden demnach einen besonderer Faktor. Dabei tritt dieses Phänomen vor allem dort auf, wo Kaltluft aufgrund ihrer größeren Dichte nachts hangabwärts gleitet und sich in Bodensenken sammelt. Aber auch die Bodenbeschaffenheit spielt eine Rolle. Sandige (wasserarme) Böden erwärmen sich schneller und kühlen auch rascher ab als tonreiche (wasserhaltige) Böden. Helle Böden reflektieren die einfallenden Sonnenstrahlen stärker als dunkle. 6 FRÜHBLÜHER 4 Im Frühjahr findet man in vielen Wäldern und Wiesen einen bunten Blütenteppich. Als Frühblüher gelten Bäume, Sträucher und Kräuter, die bereits vor der Hauptblütezeit der meisten Pflanzen im zeitigen Frühjahr blühen. Die meisten dieser Arten sind später im Jahr nicht mehr vorhanden, da sie mit Frühlingsende vergilben und oberirdische Organe absterben. Das trifft für die sogenannten Frühjahrgeophyten zu, die ihre Reserverstoffe in unterirdischen Organen speichern. Zu den Frühblühern zählen nicht nur krautige Pflanzen, sondern auch viele windbestäubte Bäume, die im zeitigen Frühjahr blühen. So kann ihr Pollen vor der Laubentfaltung noch leicht vom Wind zu anderen Blüten verweht werden, ohne von einem Laubdach abgefangen zu werden. Frühblüher bieten den Insekten in einer noch weitgehend winterkahlen Landschaft eine erste Nahrungsquelle (siehe Abb. 2), während diese wiederum insektenfressenden (Zug-)Vögeln als Nahrung dienen5. Abb. 2: Erdhummel saugt an Blüte des Hohlen Lerchensporns Zwischen den Pflanzen herrscht ein heftiger Konkurrenzkampf um die begrenzten Ressourcen Licht, Wasser und Nährstoffe. Die Frühblüher im Wald besetzen ökologisch eine zeitliche Nische. Wenn die ersten Sonnenstrahlen im Frühjahr den Erdboden erreichen, erwärmt sich die lockere Streuauflage sehr rasch, die Licht- und Feuchtigkeitsverhältnisse sind günstig für das Pflanzenwachstum. Die Frühblüher sprießen aus dem Boden (siehe Abb. 4 Santori, Andrea: Frühblüher. Zeitschrift Natur der Biologische Schutzgemeinschaft Hunte Weser-Ems e.V. (BSH) des Naturschutzverband Niedersachsen e.V. (NVN) siehe http://www.bsh-natur.de/fruehblueher.htm 5 Kreeb, Karl-Heinz: Vegetationskunde. Methoden und Vegetationsformen unter Berücksichtigung ökosystemischer Aspekte. Ulmer Verlag, Stuttgart 1983 7 3). Die Energie für einen raschen Austrieb gewinnen sie aus ihren unterirdischen Speicherorganen. Diese Überdauerungsorgane sind nicht nur Zwiebeln, sondern auch verdickte unterirdische Ausläufer, sogenannte Rhizome, Wurzeln oder Knollen. Erwärmen sich allmählich auch die tieferen Bodenschichten, treiben die Bäume aus, und den krautigen Frühblühern bleibt für ihre Entwicklung nur wenig Zeit. Sie blühen und fruchten, bevor die Bäume sich belauben, und haben ihren Entwicklungszyklus bereits abgeschlossen, bevor sie zu stark beschattet werden. Untersuchungen zeigen, dass der ‘relative Lichtgenuß’, also der Anteil am gesamten Himmelslicht, der die Pflanze erreicht, in unseren winterkahlen Wäldern im Frühjahr bei 50% liegt, im Sommer aber auf ca. 10% fällt. Wenn die Blätter der Frühblüher im Mai oder Juni vergilben, haben die Frühblüher genügend Reservestoffe für das nächste Jahr gebildet. Das Vergilben entspricht einem endogenen Rhythmus, der von einer Art inneren Uhr gesteuert wird. Während des Sommers bilden sich unterirdisch bereits die Blüten und Blattanlagen für das nächste Jahr. Abb. 3: Frühjahrsaspekt im Laubmischwald 8 Auch in Wiesen herrscht Konkurrenz um den Faktor Licht. Im Frühjahr, wenn das Gras noch vom Schnee niedergedrückt und kurz ist, treiben z.B. Krokusse aus. Man kann eine feste jahreszeitliche Blühabfolge erkennen (siehe Tab. 2). Tab. 2: Phänologischer Kalender (nach Kreeb et al. 1993)6 Vorfrühling Blüte: Hasel, Märzenbecher, Schneeglöckchen Erstfrühling Blüte: Beerensträucher (z.B. Stachelbeere), zeitige Obstbäume (Kirsche, Pflaume, Birne), Schlehe, Spitzahorn Laubentfaltung: Birken, Rotbuche Blüte: Apfel, Flieder, Roßkastanie Laubentfaltung: meisten Laubwald-Bäume, z.B. Eichen und Hainbuche Blüte: Holunder, Roggen, Robinie optimale Blüte der Wiesen und Getreidefelder Ernte: Heuernte am Ende des Frühsommers Blüte: Linden Reife: Johannisbeeren, Holunder, Eberesche, Winterroggen Blüte: Besenheide Reife: frühe Obstsorten Ernte: Getreide, zweite Heuernte Blüte: Herbstzeitlose Reife: Rosskastanie Ernte: Höhepunkt der Obsternte Ernte: Kartoffeln Vollfrühling Frühsommer Hochsommer Spätsommer Frühherbst Vollherbst allgemeine Laubverfärbung Spätherbst Zeit des allgemeinen Laubfalls Ende der Vegetationszeit 6 Kreeb, Karl-Heinz: Vegetationskunde. Methoden und Vegetationsformen unter Berücksichtigung ökosystemischer Aspekte. Ulmer Verlag, Stuttgart 1983 9 CHARAKTERISIERUNG HÄUFIGER ARTEN 7 BUSCHWINDRÖSCHEN (ANEMONE NEMOROSA) Abb. 4: Buschwindröschen (Anemone nemorosa) Das Buschwindröschen ist in Deutschland von den Tieflagen bis ins Bergland weit verbreitet. Seine weißen Blüten findet man ab März in Wäldern, an beschatteten Grabenrändern, im Bereich von Hecken und in Bergwiesen. Die Blüten sind nachts und bei kühler Witterung geschlossen. Die Früchte, die bereits im Mai reif sind, werden von Ameisen verbreitet. Das Buschwindröschen hat stets drei Blätter, die scheinbar an einem Punkt des Stengels entspringen (Scheinquirl). Es gehört zu den Geophyten und speichert seine Reservestoffe in unterirdischen Ausläufern. LEBERBLÜMCHEN (HEPATICA NOBILIS) Abb. 5: Leberblümchen (Hepatica nobilis) Das Leberblümchen wächst vor allem in schattigen, krautreichen Wäldern des Berglandes, bevorzugt auf kalkhaltigen Böden. Seine Blätter bleiben auch den Winter über grün und werden erst im nächsten Frühjahr nach der Blüte von neuen Blättern ersetzt. Seine blauen Blüten öffnen und schließen sich in Abhängigkeit von den Temperaturen. Da die Form der dreilappigen Blätter an die menschliche Leber erinnert, wurden sie früher mit zweifelhaftem Erfolg gegen Leberleiden eingesetzt. Heute ist das Leberblümchen geschützt, so dass es nicht gesammelt werden darf. SCHARBOCKSKRAUT, FEIGWURZ (RANUNCULUS FICARIA) 7 R.Düll / H.Kutzelnigg: Botanische-ökologisches Exkursionstaschenbuch. Das Wichtigste zur Biologie ausgewählter wildwachsender und kultivierter Farn- und Blütenpflanzen Deutschlands. Wiesbaden, Quelle Meyer Verlag, 1994. 5 überarbeitete und erweiterte Auflage. ISBN: 3494012296 10 Abb. 6: Scharbockskraut (Ranunculus ficaria) Das Scharbockskraut bildet im Frühjahr dichte, gelb blühende Teppiche an feuchten Stellen krautreicher Laubmischwälder. Es blüht ab März und welkt bereits im Mai/Juni wieder, wenn die neuen Knospen fertig ausgebildet sind. Im Sommer findet man dort, wo sie wuchsen, nur noch kahlen Boden vor. Trotz seiner zahlreichen Blüten bildet das Scharbockskraut aber kaum Früchte aus, sondern es vermehrt sich hauptsächlich vegetativ über sogenannte Bulbillen. Seinen Namen trägt das Scharbockskraut deshalb, weil seine fleischigen Blätter als erstes Frühjahrsgrün wegen ihres Gehaltes an Vitamin C in sogenannten "blutreinigenden Frühlingssalaten" gegen Skorbut (=Scharbock) halfen. Der Name Feigwurz bezieht sich auf die jährlich neu gebildeten feigwarzenähnlichen, fleischigen Wurzelknollen, die als Stärkespeicher dienen. 11 HOHLER LERCHENSPORN (CORYDALIS CAVA) Abb. 7: Hohler Lerchensporn (Corydalis cava) Der Hohle Lerchensporn wächst in artenreichen Laubmischwäldern, Gebüschen und Weinbergen. Der Hohle Lerchensporn kommt in rot und weiß blühender Form vor. Das Erdrauchgewächs hat 4 Kronenblätter, wovon 2 zu einem Sporn ausgezogen sind. Wegen ihres kleinen Sporns erinnert die Blüte an einen Lerchenfuß. Der Hohle Lerchensporn gehört zu den Geophyten. Als Überdauerungsorgan besitzt er eine Knolle, die jedes Jahr weiter nach außen wächst, während sie innen hohl wird (Name!). Die Knollen des Hohlen Lerchensporns sind stark giftig; sie enthalten bis zu 6% Alkaloide, die das Zentralnervensystem schädigen. WALDVEILCHEN (VIOLA REICHENBACHIANA) Abb. 8: Waldveilchen (Viola reichenbachiana) Das Waldveilchen wächst in krautreichen Wäldern des Berg- und Flachlandes. Aus einer Blattrosette enspringen im Frühjahr mehrere Blütenstände, die gespornte, violette Blüten tragen. In dem Sporn ist Nektar verborgen. Um an diesen Nektar zu gelangen, drücken sich die Bestäuber an den zusammenliegenden Staubblättern vorbei und werden mit Pollen eingestäubt. Ein klebriges Narbensekret sorgt anschließend dafür, dass die Pollen am Insekt haften bleiben. Später im Jahr bildet das Veilchen noch einmal Blüten aus, die geschlossen bleiben. In den geschlossenen Blüten befruchtet es sich selbst. Damit stellt es seine Verbreitung auch ohne Bestäuber sicher. 12 HOHE SCHLÜSSELBLUME (PRIMULA ELATIOR), WIESENSCHLÜSSELBLUME (PRIMULA VERIS) Abb. 9: Hohe Schlüsselblume (Primula elatior) Während die Hohe Schlüsselblume im Berg- und Tiefland in Laubwäldern und auf Wiesen anzutreffen ist, findet man die Wiesenschlüsselblume vor allem im Bergland auf Magerrasen oder in krautreichen Wäldern. Die beiden Arten lassen sich leicht anhand ihrer Blüten unterscheiden: Die Hohe Schlüsselblume blüht hellgelb, wobei der Schlund dunkler gefärbt ist. Die Wiesenschlüsselblume dagegen blüht dottergelb und hat im Blütenschlund fünf rotgelbe Flecken. Der frühe Blühzeitpunkt hat der Schlüsselblume ihren lateinischen Namen gegeben: prima = die erste. Die Blätter bilden bodennahe Rosetten. Reservestoffe speichern die Primeln in einem unterirdischen Rhizom, das den Wirkstoff Saponin enthält. Es wird als auswurfförderndes Mittel bei Bronchitis verwendet. 13 LUNGENKRAUT (PULMONARIA OFFICINALIS) Abb. 10: Lungenkraut (Pulmonaria officinalis) Das Lungenkraut wächst in krautreichen Laubwäldern des Berg- und Flachlandes. Seine Blüten sind zuerst purpurn und später violettblau gefärbt. Neben einer Rosette aus dicht behaarten, z. T. weiß gefleckten Blättern ist auch der Stengel beblättert, weshalb das Lungenkraut zu den Halbrosettenpflanzen gehört. Da die gefleckten Blätter in ihrem Aussehen an die menschliche Lunge erinnern, wurde es früher gegen Lungenkrankheiten eingesetzt (vgl. auch lateinisch pulmo = Lunge). Die Heilwirkung des Lungenkrauts ist aber nicht belegt. BÄRLAUCH (ALLIUM URSINUM) Abb. 11: Bärlauch (Allium ursinum) Man findet den Bärlauch in krautreichen Laubwäldern, vor allem in Auen, wo er dichte Teppiche bilden kann. Die weißen, sternförmigen Blüten sind in einem kugeligen Blütenstand angeordnet. Seine langen Blätter sind am Grund gestielt. Kleingeschnitten eignen sie sich aufgrund ihres lauchartigen Geschmacks für Quark, Salate und Suppen. Die Zwiebeln ähneln in Geschmack und Wirkung den Knoblauchzwiebeln, weshalb der Bärlauch auch "Wilder Knoblauch" genannt wird. 14 HUFLATTICH (TUSSILAGO FARFARA) Abb. 12: Huflattich (Tussilago farfara) Huflattich liebt kalkhaltigen, feuchten und humusarmen tonigen, lehmigen Boden. Er wächst im zeitigen Frühjahr (März-April) an Weg-, Acker- und Waldrändern. Man findet ihn auch an Ufern und auf Schutt. Der Huflattich bildet unterirdische Ausläufer. Sein aufrechter, 7-20 cm langer Stengel hat ovale-lanzettliche, rötliche Schuppen und einen endständigen, gelben Blütenstand aus Zungen- und Röhrenblüten. Seine herzförmig-runden, gestielten, unterseits weiß-filzigen Blätter erscheinen erst nach der Blüte. Der Huflattich ist eine Arzneipflanze. Der botanische Name Tussilago verweist mit dem lateinischen Wort tussis für Husten auf die Heilwirkung. Er wird seit langem (von Dioscurides im 1. Jahrh. n. Chr. beschrieben) zur Stillung von Hustenanfällen innerlich und äußerlich bei hartnäckigen Wunden, Hautgeschwüren und Ausschlägen angewendet. Abb. 13: Hyazinthe (Scilla siberica) In der folgenden Tabelle sind wichtige Vertreter der Frühblüher (ohne Gehölze), sortiert nach systematischer Stellung, entsprechend ihrer Blütezeit und Blütenfarbe dargestellt (siehe Tab. 3). 15 Tab. 3: Frühblüher-Blütezeit-Blütenfarbe Wildpflanzen Blütezeit Blütenfarbe Buschwindröschen (Anemone nemorosa) 3-5 weiß Gelbes Windröschen (Anemone ranunculoides) 4-5 gelb Sumpfdotterblume (Caltha palustris) 4-6 gelb Leberblümchen (Hepatica nobilis) 3-4 blau Scharbockskraut (Ranunculus ficaria) 3-5 gelb 4-6 weiß 3-5 weiß, purpurn 3-5 violett 4-6 rosa Hohe Schlüsselblume (Primula elatior) 3-5 hellgelb Wiesenschlüsselblume (Primula veris) 4-6 dottergelb 3-5 gelb 4-5 weiß 3-5 grün 3-5 rot, violett 4-6 blau Gemeine Pestwurz (Petasites hybridus) 3-4 rosa Huflattich (Tussilago farfara) 2-4 gelb Hahnenfußgewächse (Ranunculaceae) Nelkengewächse (Caryophyllaceae) Große Sternmiere (Stellaria holostea) Erdrauchgewächse (Fumariaceae) Hohler Lerchensporn (Corydalis cava) Veilchengewächse (Violaceae) Waldveilchen (Viola reichenbachiana) Kreuzblütengewächse (Brassicaceae) Wiesenschaumkraut (Cardamine pratensis) Primelgewächse (Primulaceae) Rosengewächse (Rosaceae) Frühlingsfingerkraut (Potentilla tabernaemontani) Sauerkleegewächse (Oxalidaceae) Waldsauerklee (Oxalis acetosella) Moschuskrautgewächse(Adoxaceae) Moschuskraut (Adoxa moschatellina) Boretschgewächse (Boraginaceae) Lungenkraut (Pulmonaria officinalis) Lippenblütengewächse (Lamiaceae) Genfer Günsel (Ajuga genevensis) Korbblütengewächse (Asteraceae) Liliengewächse (Liliaceae) 16 Dolden - Milchstern 4-6 weiß Bärlauch (Allium ursinum) 4-5 weiß Gemeiner Goldstern (Gagea lutea) 3-4 gelb 4-6 grünlichweiß 3-4 weiß Kugelprimel (Primula denticulata) 3-4 violett Kissenprimel (Primula vulgaris) 3-4 urspr. Weiß 4-5 gelb 3-4 gelb 4-5 blau Hyazinthe (Hyacinthus orientalis) 4-5 blau, rosa, weiß, gelb Traubenhyazinthe (Muscari racemosum) 4-5 blau Blaustern (Scilla bifolia) 3-4 blau Gartentulpe (Tulipa gesneriana) 4-5 rot, weiß, gelb 3-4 gelb Kleines Schneeglöckchen (Galanthus nivalis), z.T. 2-3 eingebürgert weiß Märzenbecher (Leucojum vernum) 2-4 weiß 2-4 weiß, gelb, violett Aronstabgewächse (Araceae) Aronstab (Arum maculatum) Zierpflanzen Kreuzblütengewächse (Brassicaceae) Gänsekresse (Arabis caucasica) Primelgewächse (Primulaceae) Rosengewächse (Rosaceae) Waldsteinie (Waldsteinia ternata) Steinbrechgewächse (Saxifragaceae) Krustiger Polstersteinbrech (Saxifraga x apiculata) Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) Immergrün (Vinca minor u. V. major) Liliengewächse (Liliaceae) Amaryllisgewächse (Amaryllidaceae) Osterblume (Narcissus pseudonarcissus) Schwertliliengewächse (Iridaceae) Krokus (Crocus spec.) 17 Abb. 14: Kleines Schneeglöckchen (Galanthus nivalis) METHODISCH–DIDAKTISCHE HINWEISE Die folgenden Lerneinheiten sind für die 2. Klasse konzipiert und orientieren sich am Lehrplan des Freistaates Sachsen. Alle Aufgabenbereiche sind modulartig in den jeweiligen Fachunterricht integrierbar bzw. in ihrer Gesamtheit als Werkstatt verwendbar. Hinweise für die Beschaffung bzw. den Bau und Umgang mit den Materialien (wie Bodolino, Steckbrett, Memory, Puzzle, Musikbeispiele und Präsentationen) sowie einige gesondert gekennzeichnete Arbeitsblätter mit Lösungen befinden sich im Anhang dieser Handreichung. 18 WERKSTATT KL. 2: FRÜHLING Kennen jahreszeitlicher Veränderungen: Laub- und Nadelbäume, Frühblüher Nr. Fä. Was tun? Fähigkeiten / Kompetenzen Sk Nadel- und Laubbäume Laubbäume, Nadelbäume erkennen, farbiges Gestalten Sk Artenkenntnis, Baumarten Zuordnungen Sk Artenkenntnis, Frühblüher Zuordnungen, Schüttelwörter Sk Vergleich führen: Nadel- Laubbäume Gemeinsamkeiten / Unterschiede finden D Tiere an Nadel- und Wortarten bestimmen, Laubbäumen Sätze bilden D Spiegelschrift lesen, große Tiere im Winter Schreiben D Satzzeichen setzen, kleine Tiere im Winter Schreiben D Umgang mit SK Kinderbücher, Lexika Nachschlagewerken Krebs- und Spinnentiere Ma Sachaufgaben für Kl. 2 im rechnen Frühjahr Sk Was wird daraus? Entwicklung von Beobachten, Insekten, Krebs- und Untersuchen Spinnentiere Ma, Zeichnen mit Zahlen, En Ein Winterschläfer mathemat. Reihe finden, eng. Begriffe zuordnen Sk Überdauerungs-organe biolog. Sachverhalt, bei Pflanzen Feinmotorik Sk Entwicklung Frühblüher biolog. Sachverhalt, & Feinmotorik Bohne Sk Experiment Bodenluft Experimentieren, mit Frostsprengung Protokollieren Sk Experiment Zwiebel und Experimentieren, Bohne wachsen sehen Protokollieren SK Experiment: Frühblüher Experimentieren, 8 Titel Materialien AB, Buntstifte AB mit Merkmalsvorgaben8 differenzierte AB AB differenzierte AB AB mit Textaufgaben Becherlupe, auch selbstgebastelt, Insekten, Krebs- und Spinnentiere differenzierte AB Bodolino Steckbrett AB mit Protokoll, … AB mit Protokoll, … AB mit Protokoll sofort einsetzbar, wenn Exkursion stattfand, sonst Lesetext notwendig 19 Sk D D D Sk LL Sk, TC Wk D Sk Sk Sk LL D Ma D Sk LL Ma Wk D Sk Sk Wk Wk LL wachsen aus Zwiebeln Überdauerungsorgane bei Pflanzen oder PPP und Entwicklung Frühblüher Bodentiersuchsel Hörspiel zu Pflanzenwachstum Baumelfchen Baummemory, Frühblüher - Puzzle Infos über Entwicklung einer Narzisse im Jahresverlauf Tausendfüßer Aus allen Papprollen entsteht ein gemeinsamer Tausendfuß. FrühblüherKreuzworträtsel Zwiebel eines Frühblühers Schneeglöckchen zeichnen Konzentrations-übung Mein Spaziergang im Frühling Mein Jahreszeitenbaum Protokollieren Lückentext ausfüllen AB mit Einsetzwörter Wörter suchen, lesen AB Kassette, Recorder, Kopfhörer verstehendes Hören Schreiben, Kreativität Artenkenntnis, Konzentration, Feinmotorik Umgang mit Computer Computer, eigene Präsentation (PPP) Schneiden, Farbiges Gestalten, Feinmotorik Papprolle, Pfeifenputzer, Tesa, Faden, Schere Sachkenntnis AB Experimentiere, Untersuchen Wiesenpflanze gespiegelt zeichnen, beschriften aus Bild bestimmte Dinge heraussuchen Miniaufsatz schreiben, Kreativität rechnen und farbig gestalten Was liest du gerade? Verstehendes Lesen Bodentiere unter der Lupe Sehen, Vergleichen, Konzentration Rechnen, Schneiden, Farbiges Gestalten Begriffe finden, Kreativität Rechenpuzzle Akrostichon Leporello Mein Glückwunsch Mandala Memory, Puzzle Schneiden, Kleben, lesen Osterkarte basteln, Farbiges Gestalten Farbiges Gestalten 20 Pflanze, Lupe AB AB AB AB Der Kompost AB AB´s Vorlagen, Schere, Leim Leim, Buntstifte AB KLASSE 3: GETREIDE UND KARTOFFEL Lernbereich3: Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen des Anbaus von Getreide und Kartoffel sowie deren Verwendung als Grundnahrungsmittel FACHINFORMATION FELD/ACKER Jeder Boden, der landwirtschaftlich bearbeitet wird und auf dem Nutzpflanzen angebaut werden, ist ein Acker bzw. Feld. Der Boden wird vielfältig durch Land- und Forstwirtschaft genutzt. Er hat ökologischen Funktionen als Umsatzort für organisches Material, Bildungsort für Nährstoffe, Ausgleichs-, Puffer-, Speicher- und Filtermedium und als Pflanzenstandort. Um die Funktionen des Bodens zu erhalten oder wiederherzustellen, wurde er vom Gesetzgeber unter Schutz gestellt (BBodSchG). Wirksamer Bodenschutz setzt allerdings gute Kenntnisse über den Zustand des Bodens sowie seiner vielfältigen Funktionen und Eigenschaften voraus. Dazu werden im Freistaat Sachsen Bodenkarten, -atlanten, -messnetze angefertigt und durch Monitoring überwacht. So ist die räumliche Verbreitung und Entwicklung der verschiedenen Böden durch Karten zur Arsenund Schwermetallbelastung sächsischer Böden bekannt. Auch die natürliche Ertragsfähigkeit von Böden wird regelmäßig ermittelt. Ein Landwirt muss darauf achten, dass sich Getreide nach der Aussaat gut entwickeln kann. Er sorgt dafür, dass genügend verfügbare Nährstoffe im Boden sind. Mit regelmäßigen Untersuchungen prüft er die Bodenvorräte zum Beispiel von Stickstoff, Phosphor und Kalium. Jede Getreideart stellt spezifische Ansprüche an die Menge, die Zusammensetzung und den Zeitpunkt der Düngung. Durch fachgerechte Düngung von Getreide werden verbrauchte Nährstoffvorräte aufgefüllt. Beispiel Stickstoffdüngung Für die Qualität und Ertragsleistung eines Getreidebestandes ist die Stickstoffdüngung besonders wichtig, denn sie beeinflusst den Eiweißgehalt des Korns. Die Stickstoffversorgung wird in den unterschiedlichen Wachstumsstadien vom Landwirt gesteuert. Dabei hat jede Getreideart ihre Ansprüche, die entsprechend der späteren Nutzung modifiziert wird. So darf Roggen zum Backen nicht mehr als 11 Prozent Eiweiß 9 haben, beim Futterroggen sind jedoch höhere Gehalte erwünscht. Aus der Familie der Leguminosen (=Schmetterlingsblütler) stammende Gründüngungspflanzen wie beispielsweise Lupinen, Luzerne und Kleearten reichern den Boden mit Stickstoff an. An ihren Wurzeln befinden sich so genannte Knöllchenbakterien (Rhizobium leguminosarum), mit denen sie in Symbiose leben. Die Infektion der Wirtspflanzen erfolgt an jungen Wurzeln, deren Rindenzellen durch die eingedrungenen 9 http://www.waswiressen.de/abisz/brot_erzeugung_duengung.php 21 Knöllchenbakterien zu lebhafter Teilung veranlasst werden. Dabei bilden sich die Knöllchen, in denen sich die Bakterien zunächst auf Kosten der Wirtspflanze mit Kohlenhydraten und Wirkstoffen versorgen. Die notwendigen Stickstoffverbindungen werden von Knöllchenbakterien durch die Bindung von Luftstickstoff gewonnen (z. B. 1 ha mit Lupinen bindet 200 kg Luftstickstoff). Später werden die Knöllchenbakterien von der Wirtspflanze verdaut, und der von ihnen gebundene Stickstoff wird verbraucht. Bei der Gründüngung (siehe Abb. 15) werden die Wirtspflanzen untergepflügt, um den Stickstoffgehalt des Bodens zu verbessern. Der Stickstoff wird nach der Einarbeitung durch den Landwirt in den Boden frei und steht der Folgekultur im Frühjahr zur Verfügung. Abb. 15: Gründüngung: Pflügen Die Wichtigkeit von zusätzlichen pflanzenverwertbaren Stoffen erkannte man bereits ca. 4.000 Jahre v. Chr. Die Überflutung der Nil-Auen und deren positive Auswirkung auf die Produktion von Nahrungsmitteln blieben nicht unentdeckt. Erst Justus von Liebig gelang es 1855, den Mechanismus der optimalen Nährstoffversorgung von Pflanzen aufzudecken. Er erkannte, dass derjenige Pflanzennährstoff, der im Verhältnis zum Bedarf in geringster Menge zur Verfügung steht, entscheidend für die Höhe des Ertrages ist. Wenn ein Boden also etwa zu wenig Phosphat enthält, kann man diesen Mangel nicht durch erhöhte Gaben von Stickstoff, Kalium usw. ausgleichen. Sehr anschaulich verdeutlicht das die Minimum– Tonne (siehe Abb. 16). 22 Abb. 16: Minimum-Tonne10: In dieses Fass kann nur soviel Wasser gefüllt werden, wie es die kürzeste Daube zulässt. Stellt jede Daube ein pflanzenverfügbares Mineral dar, so kann die Pflanze sich nur so entwickeln, wie es der am geringsten vorhandene Stoff erlaubt, egal wie viele andere Nährstoffe im Boden sind. Dieser Stoff wird als Minimumfaktor bezeichnet. Auf unsachgemäß gedüngten Flächen treten Schäden auf, die u. U. Jahre der Regeneration und Zuführung von anderen Stoffen bedürfen, damit sich der Boden und das Bodenleben erholen, eine Humusschicht gebildet und eine Übersäuerung langsam und permanent abgebaut werden kann11. So nutzen immer mehr Bauern die Gründüngung und Fruchtwechselfolgen. Dies hat in vielfältiger Weise einen positiven Einfluss auf die Zusammensetzung des Bodens und auf die Aktivität des Bodenlebens. Die Gründüngung12 verbessert die Bodenstruktur und die Humusversorgung und trägt zu einer besseren Nährstoffversorgung der Pflanzen bei. Außerdem bedecken und beschatten diese Pflanzen den Boden. Sie schützen ihn damit vor extremen Witterungseinflüssen und setzen die Bodenverdunstung herab. Der Fruchtwechsel ist eine wichtige Pflegemaßnahme, um einen Ackerboden gesund zu erhalten. Gründüngung lockert die Fruchtfolge auf und hilft, die Anreicherung von Krankheitserregern im Boden zu vermeiden. Durch mehrfaches Befahren der Felder zum Düngen oder Bewässern wird der Boden verdichtet, so dass das Bodenleben eingeschränkt werden kann und die Erträge sinken. Deshalb nutzt man heute Fahrzeuge mit sehr breiten Reifen (siehe Abb. 17), um Präparate auszubringen. Beim Einsatz von Gülle achtet der Landwirt besonders auf eine umweltverträgliche und pflanzenbedarfsgerechte Verteilung durch Schleppschläuche an Gülletankwagen. Sie legen die Gülle direkt auf dem Boden ab und verringern so das Entweichen von Ammoniak und Geruchsbelästigung. Abb. 17: Traktor mit breiten Reifen 10 http://wiki.zum.de/Bodenhistorie/Justus_von_Liebig:_Mineralstofftheorie_und_Bodend%C3 %BCngung 11 http://www.duengung.com/web/duengung?4de820f89ec4e13d56ead38e148603a1=94d71a 2668a907e9f6eb9e978a7aee50 12 http://www.gartenbauvereine.org/texte/merkinfo/m_bodenverbess-gruen.html Positive Auswirkungen der Gründüngung 23 Die Wind- und Wassererosion verändern die Bodenzusammensetzung. Der Landwirt achtet also darauf, dass die Nährstoffe im Boden nicht ausgewaschen oder vom Wind weggetragen werden13. Maßnahmen, die dazu beitragen, sind: Minimierung der Zeitspannen ohne Bedeckung, unter anderem durch Fruchtfolgegestaltung, Zwischenfrüchte, Untersaaten und den Auftrag von Strohmulch Vermeidung hangabwärts gerichteter Fahrspuren und Bodenverdichtungen Einsaat abflussbremsender Grasstreifen Schlagunterteilung durch Anlage von Erosionsschutzstreifen (z. B. Gehölze und Feldraine, bewirkt Verkürzung der Hanglänge)14 Die Zusammensetzung der Bodenschichten, die Auflage von organische Substanz, die Krümelstruktur und die Wasserhaltefähigkeit werden verbessert, der Boden verschlämmt und verkrustet nicht durch diese Maßnahmen. Dies zeigen auch die Versuche, die in den folgenden Lern-Werkstätten eingebunden sind. In der 3. Klassenstufe werden die Schüler im Lernbereich 3 „Begegnung mit Pflanzen und Tieren“ mit den Getreidearten und der Kartoffel bekannt gemacht. Die bekannten Getreidearten sind Roggen, Weizen, Gerste, Hafer und Mais. Diese Getreidepflanzen Süßgräser und somit einkeimblättrige Pflanzen. Sie zeichnen sich durch sproßbürtige Wurzeln aus. Ihre hohle Sproßachse wird als Halm bezeichnet und ist in Knoten und Zwischenknotenstücke gegliedert. An diesen setzen parallelnervige Blätter an. Ihre Blütenstände heißen Ähren, Rispen und Kolben und bestehen aus vielen Teilblütenständen, den sogenannten Ährchen. Bei einer Ähre sitzen diese an einer unverzweigten Achse. Ist die Blütenstandsachse verzweigt, spricht man von einer Rispe und befinden sie sich an einer verdickten Achse, ist es ein Kolben. Rispe Ähre Kolben Die typische Süßgräserblüte zeigt bei trockenem Wetter ihre Bestandteile. Der Wind trägt dann die Pollen von den Staubblättern auf die weit heraushängenden gefiederten Narben. Dies nennt man Windbestäubung. 13 Gleichzeitig ist dies ein Schutz der Fließgewässer und Rückhaltebecken vor erhöhten Schlammfrachten und damit auch vor Schadstoff- und übermäßigem Nährstoffeintrag. 14 http://www.smul.sachsen.de/umwelt/boden/12339.htm 24 Das Getreidekorn ist der Samen der Pflanzen. Es besteht aus dem Keimling, dem Mehlkörper und der Schale. Aus dem Keimling entwickelt sich die junge Getreidepflanze. Er enthält viele wertvolle Nährstoffe wie z. B. Eiweiß, Fett, Vitamine und Mineralstoffe. Der Mehlkörper macht 83% des Getreidekorns aus und besteht aus kleinen Stärkekörnern, die von Eiweiß umgeben sind. Wertvolle Nährstoffe sind auch in der Schale des Getreidekorns enthalten. Die Aleuronschicht (oder Klebeschicht), ein Bestandteil der Schale, enthält biologisch hochwertiges Eiweiß, Vitamine der B-Gruppe und Mineralstoffe wie Kalzium, Phosphor und Eisen sowie Enzyme. Die Schale des Korns besteht aus unverdaulichen Ballaststoffen, hauptsächlich Zellulose. Getreide wurde bis zur Industrialisierung unmittelbar nach dem Mahlvorgang entweder als Brei oder Gebäck zubereitet. Danach mahlten Großmühlenbetriebe große Mengen Korn auf Vorrat, um die Versorgung der wachsenden Städte zu gewährleisten. Vollkornmehl ist durch seinen Gehalt an Fett nicht lagerfähig. Es wird bald ranzig und ungenießbar. So ging man dazu über, die wertvollen Schalenbestandteile und den Keimling vom Mehlkörper zu trennen. Man erhielt so ein rein weißes Produkt (das Auszugsmehl), das fast nur aus dem kohlehydrathaltigen Mehlkern bestand und jahrelang haltbar blieb. Den Rest, die Kleie, hielt man für wertlos und benutzte ihn zur Tierfütterung. Die Inhaltsstoffe der Getreidekörner sind wichtig für die menschliche Ernährung. Die Art und Zusammensetzung der genutzten Mehle machen ein daraus produziertes Nahrungsprodukt wertvoll. - Vollkornmehl: Durch einen Ausmahlungsgrad von 100% enthält es die gesamten Bestandteile des Getreidekorns. Vollkornschrot: Das Getreidekorn wird mitsamt dem Keimling in Bruchstücke zerkleinert. Vollkornbackwaren müssen mindestens 90 % Vollkornerzeugnisse (Vollkornmehle oder schrote) enthalten. Vollkornbackwaren zeichnen sich aus durch: hohen Gehalt an Ballast- und Mineralstoffe. einen hohen Sättigungswert aufgrund der Ballaststoffe lange Frischhaltung Heute angebaute Pflanzen sind durch eine hohe Stand-, Ausfall- und Auswuchsfestigkeit an den maschinellen Anbau angepasst. In diesem Zusammenhang ist auch die Kurzstrohigkeit zu 25 nennen, sowie der einheitliche Reifegrad auf einem Feld, der die ertragreiche Bearbeitung ermöglicht. Durch Züchtungen erreichte man, dass sich die Qualität (Mahl- und Backeigenschaften, Vitamingehalt), der Ertrag (Frosthärte, Trockenresistenz, hoher Körnerertrag und Bestockung) und die Widerstandsfähigkeit (gegen Krankheiten) erhöhten und die Pflanzen sich gut an bestimmte Boden- und Klimaverhältnisse anpassten. Felder, die am Hang liegen, werden quer bepflanzt, da die Erosion sonst zu viel Erde abtragen könnte. Das Getreide verbraucht die Nährstoffe im Boden, die durch Düngung wieder zugeführt werden müssen. Fehlen sie, ist der Ertrag geringer. Jedes Frühjahr misst ein Landwirt die Zusammensetzung seines Bodens, indem er pro Feld mehrere Bodenproben in 30 cm und 60 cm Tiefe entnimmt. Ein Labor untersucht den Boden. Auch in der Schule können Grundschüler die Bestandteile des Bodens kennenlernen. Meist werden mineralische Dünger zugesetzt. Dabei versucht man, mit Depotwirkstoffen das mehrfache Befahren der Felder zu vermeiden, um den Boden nicht zu sehr zu verdichten. Die Nährstoffzufuhr erfolgt aber auch durch Austrag von Gülle und Mist, dem Unterpflügen von Pflanzenresten und Mistkompost. Einige Landwirte lassen das Stroh stehen, um dies unterzupflügen. Sie nutzen die vielen kleinen Bodenbewohner, die durch ihre Lebenstätigkeiten der künftigen Pflanzengeneration die Nährstoffe zur Verfügung stellen. Für die Ernte werden Mähdrescher eingesetzt und das Stroh wird in großen Ballen gepresst. Die riesigen Maschinen haben breite Reifen, um der Verdichtung entgegen zu wirken. Die Getreidearten liefern nährstoffreiche Körner zur Herstellung von Nahrungsmitteln und Stroh als Viehunterlage und Baustoff. Sie sind auch Grundlage für Viehfutter, das sogenannte Grünfutter (Silage). Auf einem Getreidefeld findet man nicht nur das angebaute Getreide, sondern auch andere Organismen, wie Ackerwildkräuter und viele Tiere. Neben den bereits benannten angebauten Pflanzen sind folgende Ackerwildkräuter weit verbreitet: Klatsch-Mohn, Kornblume, Acker-Kratzdistel, Hirtentäschel, Ackerhundskamille, Kleiner Ampfer, Gemeine Quecke u.a. Wirbellose Tiere, vor allem Bodenbewohner, sind in großer Vielzahl vertreten. Zu nennen wären hier Spinnen, Regenwürmer, Grillen, Laufkäfer, Feldheuschrecken, Springschwänze, Milben und Schnecken. Sie sind Teil des Nahrungsnetzes, als Zersetzer (Destruenten) und als Nahrung von Bedeutung. Auch einigen Wirbeltieren dienen sie als Beute, z. B. Zauneidechsen, Blindschleichen, Feldlerchen, Saatkrähe, Fasan, Mäusebussard, Feldmaus, Feldhamster und Feldhase. In dieser Gesamtheit aus Lebensraum und Lebensgemeinschaften haben wir es mit einem dreidimensionalen, geschichteten Ökosystem zu tun. 26 GETREIDEARTEN Saat-Roggen (Secale cereale) besitzt eine nickende Ähre und ist an seinen lang begrannten Deckspelzen gut zu erkennen. Die Körner sind länglich, vorn spitz und spelzenlos. Geschichte: Die Ursprünge des Roggens sind in Kleinasien und im Kaukasus zu suchen, der als Ackerunkraut in den Weizenfelder in Mischkultur verlesen wurde. Verwendung: Roggen wird zum Brotbacken und Bierbrauen genutzt. Grau-, Schwarz- und Knäckebrot werden aus Roggen gebacken. Roggen enthält im Gegensatz zum Weizen kein Klebereiweiss, sondern eine verkleisterungsfähige Stärke. Daher kann man aus Roggenmehl auch keinen lockeren Teig für Brötchen oder Kuchen herstellen. Anbau: Aussaat: September/Oktober, Standort und Pflege: relativ gering (Wärme, Wasser, Nährstoffe), Schutz vor Unkraut, Pilzkrankheiten bis auf Mutterkorn unbedeutend und ggf. Insekten, Halmeinkürzung, geteilte Düngung Ernte: Ende Juli / August, Menge 5 bis 9 t / ha15 Saat-Weizen (Triticum aestivum) hat eine aufrecht stehende Ähre, deren Körner unbegrannte Deckspelzen besitzt. Seine dicken Körner sind vorn stumpf und haben keine Spelzen. Unsere Bauern säen im Herbst sogenannten Winterweizen aus. Die sich entwickelnden Pflänzchen überwintern auf dem Feld und wachsen im zeitigen Frühjahr weiter. Sommerweizen wird erst im Frühjahr gesät, hat damit eine kürzere Wachstumszeit, aber auch weniger Ertrag. 15 URL: http://www.seierl.at/roggen.htm am 27.01.09 27 Geschichte: Älteste bekannte Weizenfunde aus dem Vorderasien sind aus der Zeit 7800 v. Chr. datiert. Weizen ist somit die zweitälteste Getreideart nach der Gerste. Zunächst wurden Einkorn (Triticum monococcum) und Emmer (Triticum dicoccum) angebaut und durch Züchtungen entstand der heutige Saat - Weizen. Verwendung: Weizen wird als Mehl, Viehfutter, in der Stärkeproduktion und dient der Herstellung von Weizenbier genutzt. Anbau: Aussaat: Winterweizen September bis November, Sommerweizen im März, Standort und Pflege: Tiefgründigkeit, gute Wasser- und Nährstoffversorgung, braucht guten Boden, Schutz vor Unkraut, Pilzkrankheiten und ggf. Insekten, Halmeinkürzung, geteilte Düngung Ernte: Ende Juli bis Ende August, Menge je nach Standort und Witterung 5 bis über 10 t / ha16 Winter-Gerste (Hordeum vulgare) ist durch bis zu drei nebeneinander an einer Ährenachse befindliche nickende Ähren gekennzeichnet. Auffallend sind die sehr langen Grannen der Deckspelzen. Seine Körner sind völlig von Spelzen umschlossen, kurz und dick (bauchig). Die Körner sind an der Ähre in zwei und vier Reihen, auch Zeilen genannt, angeordnet. Sommergerste ist überwiegend zweizeilig, Wintergerste hingegen vierzeilig. Geschichte: Gerste ist die älteste kultivierte Getreideart und kommt aus dem Zweistromland, älteste Nachweise datieren bis 10500 v. Chr. Verwendung: Gerste findet vor allem als Viehfutter Verwendung und ist Ausgangsprodukt für die Bierherstellung. Aus 100 kg Gerste werden ca. 80 bis 86 kg Malz gewonnen, woraus 400-500 l Bier gebraut werden. Anbau: Aussaat: Wintergerste im September, Sommergerste im zeitigen Frühjahr, Standort und Pflege: gering bei Sommergerste (Wärme, Wasser, Nährstoffe), hoch bei Wintergerste Schutz vor Unkraut, Pilzkrankheiten, geteilte Düngung Ernte: Juli, je nach Standort und Witterung 5 bis 9 t / ha, Sommergerste ca. 4-7 t/ha17 16 URL: http://www.seierl.at/weizen.htm am 27.01.09 17 URL: http://www.seierl.at/gerste.htm am 27.01.09 28 Saat-Hafer (Avena sativa) erkennt man an seiner Rispe mit 1525mm langen Ährchen. Schlanke Körner sind das Merkmal dieser Pflanze. Auch sie sind von Spelzen umhüllt. Geschichte: Lange war Hafer nur ein Ackerunkraut. Erst ab 2400 v. Chr. wurde es intensiv vom Menschen genutzt. Es stammt aus Westasien. Verwendung: Hafer ist das energiereichste Getreide und eignet sich vor allem als Viehfutter, besonders für Pferde. Der Mensch schätzt es vor allem als Haferflocken und Hafermehl. Anbau: Aussaat: frühes Frühjahr, Standort und Pflege: relativ gering; gute Wasserversorgung wichtig, Unkraut-, Pilz- und ggf. Insektenbekämpfung, geteilte Düngung Ernte: meist Anfang August (schwierig aufgrund der ungleichmäßigen Körnerreife), Menge: 5 bis 7 t / ha18 Mais (Zea mays) ist ein amerikanisches Süßgras. Durch seinen besonderen Stoffwechsel vermag die anspruchslose Pflanze auch die – im Vergleich zu ihrer Herkunft - wenige Sonne gut zu nutzen, die in Deutschland scheint. Seine Kolben stehen in den Blattachsen und haben keine Grannen. Die männlichen Blüten sitzen einzeln an Rispen der Halmspitze. Die gelben Körner sind seitlich abgeflacht. Eine Maispflanze bildet maximal 2 Kolben mit 500-1000 Maiskörnern aus. Geschichte: Vermutlich wurde Mais seit der 2. Entdeckungsreise von Christopher Kolumbus (ca. 1492) in Europa angebaut, in Mittel- und Südamerika bereits seit 7000 Jahren19. 18 19 URL: http://www.seierl.at/hafer.htm am 27.01.09 URL: http://www.lateinamerika-studien.at/content/geschichtepolitik/mais/mais-32.html 29 Verwendung: Mais wird als Viehfutter (Hartmais), Gemüse (Zuckermais), Popcorn (Puffmais), Cornflakes (Maisflocken) sowie als Klebstoff und Puddingpulver (Wachsmais) genutzt. Interessant sind auch folgende Entwicklungen 20: Ein Füllmaterial für Autoreifen auf Basis von Mais entwickelte Goodyear. Dieser Stoff, aus Maisstärke gewonnen, ersetzt teilweise die herkömmlichen Füllstoffe Ruß und Silikat. Die neue, patentierte Gummimischung erlaube nicht nur eine umweltfreundlichere Reifenherstellung, sondern die Reifen besitzen im Vergleich zu herkömmlichen Mischungen auch einen niedrigeren Rollwiderstand. Auch zur Herstellung von Kunstfasern und synthetischem Gummi wird Mais verwendet. Maistärke dient als Füllstoff für Tabletten sowie als Bindemittel bei Naturarzneimitteln. Auch kompostierbare Verpackungsmaterialien, Müllbeutel und Einweggeschirr werden aus Maisstärke hergestellt. Anbau: Aussaat: Mitte April bis Mitte Mai, Standort und Pflege: relativ gering; hohe Temperaturen, viel Wasser im Juli u. August, Schutz vor Unkraut, Einsatz von Nützlingen oder resistenten Sorten gegen Maiszünsler, ein- oder zweimalige Düngung, Ernte: je nach Sorte und Verwendung September bis November, Menge ca. 4 bis 10 t Körner oder 40 bis 50 t/ha Grünmasse 21 DIE KARTOFFEL (SOLANUM TUBEROSUM) Die Kartoffel ist eine krautige Pflanze und gehört zu der Familie der Nachtschattengewächse. Sie ist mit Paprika und Tomate verwandt. Die wechselständigen Blätter sind unpaarig unterbrochen gefiedert. Im Juli bis September sieht man an der Kartoffelpflanze bläuliche oder weiße Blüten in Blütenständen. Auffällig ist der Griffel mit zweilappiger Narbe. Als Früchte entwickelt die Kartoffel vielsamige Beeren. Diese hellgrünen Früchte sind für die Vermehrung der Kartoffel als Samenträger in der Pflanzenzüchtung von Bedeutung, essbar sind sie durch einen hohen Giftanteil (Solanin) nicht. Dieses Gift ist in allen oberirdischen und grünen Pflanzenteilen enthalten. Der wichtigste und essbare Pflanzenteil ist eine Sprossknolle (und keine Wurzel!), die sich an den unterirdischen Sprossen, den Ausläufern, befinden. An jedem ihrer Augen ist eine Blattnarbe zu erkennen, aus der sich ein Spross entwickelt. Die Kartoffeln sind die Nährstoffspeicher der Pflanze und enthalten viel Stärke. Sie dienen auch als Überwinterungsorgan. Durch kleine Versuche kann man diese Stärke sichtbar machen: Durch das Stärkenachweismittel Iod-Kaliumiodid-Lösung oder durch das Reiben der Kartoffel und Filtern des Extraktes. Nach Trocknen des Extraktes bleibt ein weißes Pulver übrig - die isolierte Kartoffelstärke. Geschichte: Die ersten Kartoffeln kamen um 1555 aus den Hochanden Perus, Chiles und Boliviens. Sie wurde in Südamerika dort schon von den Inkas als Nahrungsmittel genutzt. In Europa wurden sie wegen ihrer weißen oder violetten Blüten zunächst als Zierpflanze geschätzt und konnte sich als Nahrungsmittel erst nicht durchsetzen. Die am 03.03.2010 20 URL: http://www.maislabyrinth-iba.de/Mais/body_mais-chronik.html am 27.01.09 21 URL: https://www.uni-hohenheim.de/pflanzenbau/lehre/tutorial/tutorialnawaro.pdf am 03.04.2010 30 Verbreitung als Kulturpflanze dauerte ca. 200 Jahre. In Sachsen begann der Anbau 1716. Für Friedrich II. war die Kartoffel Soldatenproviant. Der Alte Fritz befahl, sie überall im Land anzubauen. Doch trotz des berühmten "Kartoffelbefehls" von 1756 kam die Verbreitung der Kartoffel nicht recht voran. Erst eine List lehrte seine Untertanen, die ominöse Feldfrucht zu schätzen: Der König gab Order, Kartoffelfelder anzulegen und von Soldaten bewachen zu lassen. Nachts schlichen sich die Bauern heimlich auf die Felder um nachzusehen, was dort so streng bewacht wurde. Großzügig schaute die Garde weg und der Zweck war erfüllt. Die "verbotenen Früchte" wurden gleich sackweise geklaut. Jeder Bauer wollte den wertvollen Erdapfel in seinem Acker haben.22 Schon zu Zeiten Napoleons erfreuten sich fritierte Kartoffeln bei Essern aller Schichten großer Beliebtheit. Eine Legende besagt, dass die Einwohner Lüttichs die Erfinder der Pommes-Frites sind. Verwendung: Die braunen Knollen dienen uns als wichtiges Grundnahrungsmittel, das sich durch einen hohen Vitamin- und Mineralstoff- sowie geringen Fettgehalt auszeichnet. Doch die Pflanze wird mittlerweile nicht nur für den menschlichen Verzehr (Speisekartoffeln, Pommes Frites, Chips und Püree), sondern auch (wegen ihres Stärkegehaltes) als Rohstoff zum Beispiel für die Herstellung von Kleister, Papier, Kunststoffen, Wäschestärke und Alkohol verwendet. Giftstoffe, Wirkung und Symptome23: Die Kartoffel enthält hauptsächlich in ihren oberirdischen Teilen den Giftstoff Solanin. Man findet ihn aber auch in grünen Kartoffeln. Er steigt in keimenden und grünen Kartoffeln an. Die höchste Konzentration an Solanin findet sich in den unreifen Samen. Die Kartoffelknolle weist gewöhnlich nur einen sehr geringen Anteil an Solanin auf, sofern sich keine grünen Stellen (z. B. durch Lichtlagerung im Supermarkt) gebildet haben. Solanin ist, entgegen der landläufigen Meinung, relativ hitzestabil, was bedeutet, dass auch gekochte oder gebratene grüne Kartoffel oder Kartoffeln mit grünen Stellen giftig wirken können. Eine Gefahr für Kinder stellen grüne Kartoffeln sowie die unreifen Beeren dar. Zwei grüne Kartoffeln können bei Kleinstkindern tödlich wirken. Die Vergiftungserscheinungen sind starke Reizungen der Schleimhäute. So kommt es zum Kratzen im Mund, Erbrechen und Durchfall. Die Entzündungen des Magen- und Darmbereichs können 24 Stunden andauern. Das Solanin ist auch in der Lage die roten Blutkörperchen aufzulösen. Bei starker Vergiftung leidet der Patient unter Krämpfen und Lähmungen, die Körpertemperatur sinkt, es kann zum Tod durch Atemlähmung kommen. Das Solanin ruft auch Ausschläge auf der Haut hervor. Starke Vergiftungen sind zum Glück selten, da die Giftstoffe meist spontan erbrochen werden. Unser deutsches Wort Kartoffel entstand aus der früheren deutschen Bezeichnung Tartuffel. Diese Bezeichnung stammt wiederum von dem Wort tartifole, einem aus 22 URL: http://www.kartoffelweb.de/Kartoffelweg.htm am 03.04.2010 23 URL: http://www.botanikus.de/Beeren/Kartoffeln/kartoffeln.html am 27.01.09 31 Italien stammenden piemontesischen Wort und bezieht sich auf die Ähnlichkeit der Kartoffel mit Trüffeln. Weitere Namen für die Pflanze sind Erdapfel, Herdapfel, Erdbirne, Kantüffeln, Erdtoffel und Patätschen. Der Name Solanum ist eine alte lateinische Bezeichnung für die Pflanzen dieser Gattung. Der Artname der Kartoffel, tuberosum, bedeutet knollig. Anbau: Aussaat: März bis Mai, Standort und Pflege: lockere, steinfreie Böden; geringe Spätfrostgefahr, Anhäufeln der Dämme (erleichtern Ernte); Schutz vor Pilzkrankheiten (Kraut- und Knollenfäule) und Insekten, einmalige Düngung, Ernte: Je nach Sorte ab Ende Juni bis Ende September, ca. 30 bis 60 t/ha 24 METHODISCH – DIDAKTISCHE HINWEISE: Die folgenden beiden Lerneinheiten sind für die 3. Klasse konzipiert und orientieren sich am sächsischen Lehrplan. Alle Aufgabenbereiche sind modulartig in den jeweiligen Fachunterricht integrierbar bzw. in ihrer Gesamtheit als Werkstatt verwendbar. Hinweise für die Beschaffung bzw. den Bau und Umgang mit den Materialien (wie Bodolino, Steckbrett, Memory, Puzzle, Musikbeispiele und Präsentationen) sowie einige Arbeitsblätter mit Lösungen befinden sich im Anhang dieser Arbeit. In diese Lerneinheit kann eine Exkursion integriert werden. Landschulheime, aber auch andere Bildungsträger bieten zum Thema „Vom Korn zum Brot“ viele Veranstaltungen an. Abwechslungsreiche, lehrreiche Projekte können die Kinder auch auf Bauernhöfen und in Zusammenarbeit mit Landwirten erleben. 24 URL: http://www.seierl.at/kartoffel.htm am 27.01.09 32 WERKSTATT KL. 3: GETREIDE Nr. Fä. Sk D D D D SK D Sk Ma Sk Ma Sk Sk Sk SK Sk D D D Sk LL Sk, TC Wk D Sk Sk Titel Was tun? Fähigkeiten farbiges Gestalten Auf dem Feld, die Pflanzen Artenkenntnis, und Tiere Zuordnungen Wortarten bestimmen, Tiere auf dem Feld Sätze bilden Spiegelschrift lesen, Wir wollen viel ernten Schreiben Tausendfüßer Wortfelder, Schreiben Umgang mit Kinderbücher, Lexika Nachschlagewerken Steckbrief erstellen zu Feldbodentier Sachaufgaben rechnen Was wird daraus? Entwicklung von Insekten, Beobachten, Untersuchen Krebs- und Spinnentiere Zeichnen mit Zahlen, Ein Feldtier mathemat. Reihe finden, biolog. Sachverhalt, Getreidearten Feinmotorik Experimentieren, Bodenluft Protokollieren Experimentieren, Humusanteil Protokollieren Experimentieren, Wasserhalte-vermögen Protokollieren Der Hamster Lückentext ausfüllen Getreidesuchsel Wörter suchen, lesen Hörspiel zu verstehendes Hören Pflanzenwachstum Ackerelfchen Schreiben, Kreativität Artenkenntnis, Bodentiere Konzentration, Feinmotorik Materialien AB, Buntstifte differenzierte AB AB AB Evt. Lösungsvorschlag AB mit Textaufgaben Becherlupe, Hälterungen, Insekten, Krebs- und Spinnentiere AB Bodolino Versuchsanleitung Versuchsanleitung Versuchsanleitung AB mit Einsetzwörter AB Kassette, Recorder, Kopfhörer Memory, Puzzle Verwendung von Getreide Umgang mit Computer Computer, eigene Präsentation (PPP) Mobile aus Stroh Schneiden, Farbiges Gestalten, Feinmotorik Tesa, Faden, Schere Acker- Kreuzworträtsel Sachkenntnis AB Getreidekörner Experimentiere, Untersuchen Pflanze, Lupe 33 Sk Getreide zeichnen LL D D Sk LL Ma, Wk Sg, Sk Sk D Sk Sk Wk Wk LL Konzentrationsübung Mein Spaziergang am Feldrand Was wird aus Getreide hergestellt? Bodentiere unter der Lupe Rechenpuzzle Getreidepflanze gespiegelt zeichnen, AB beschriften aus Bild bestimmte Dinge AB heraussuchen Miniaufsatz schreiben, Kreativität Verstehendes Lesen Sehen, Vergleichen, Konzentration Rechnen, Schneiden, Farbiges Gestalten Getreide keimen lassen Experimentieren Mein Getreide Getreide pressen (Herbar) Akrostichon Begriffe finden, Kreativität Leporello (Vom Korn zum Brot?) Mein Glückwunsch Strohbild Mandala Schneiden, Kleben, lesen Karte basteln, Farbiges Gestalten Farbiges Gestalten 34 AB AB AB´s Getreidemischung, Erde, Blumentopf Getreide von Exkursion, Zeitung, Bücherstapel Vorlagen, Schere, Leim Leim, Buntstifte AB Die folgenden Lerneinheiten sind auch in die vorherige integrierbar und / oder kombinierbar. WERKSTATT KL. 3: KARTOFFEL Nr. Fä. Sk D D D D SK D Sk Ma Sk Ma, En Sk Sk Sk D D D Wk D Sk Sk Sk Titel Kartoffel Was tun? Fähigkeiten Teile benennen, farbiges Gestalten Tiere auf dem Feld Wortarten bestimmen, Sätze bilden Spiegelschrift lesen, Schreiben Geschichte von der Satzzeichen setzen, Kartoffel Schreiben Kinderbücher, Lexika Umgang mit Nachschlagewerken Steckbrief erstellen zu Feldbodentier, Kartoffelkäfer Sachaufgaben rechnen Was wird daraus? Beobachten, Untersuchen Entwicklung von Kartoffelkäfer Ein Feldtier Zeichnen mit Zahlen, mathemat. Reihe finden, eng. Begriffe zuordnen Kartoffelkäfer biolog. Sachverhalt, Entwicklung Feinmotorik Tiere des Ackers biolog. Sachverhalt, Feinmotorik Stärkenachweis durch Experimentieren, Reiben, Filtern und Protokollieren Trocknen Kartoffelsuchsel Wörter suchen, lesen Hörspiel zu verstehendes Hören Ackerelfchen Kartoffeldruck Bodentieres Schreiben, Kreativität eines Schneiden, Farbiges Gestalten, Feinmotorik Acker- Kreuzworträtsel Sachkenntnis Kartoffel Kartoffel zeichnen Materialien AB, Buntstifte differenzierte AB AB differenzierte AB Evt. Lösungsvorschlag AB mit Textaufgaben Becherlupe, Hälterung, Kartoffelkäfer verschiedener Stadien differenzierte AB Bodolino Brett Versuchsanleitung AB Kassette, Kopfhörer Teelöffel, Kartoffel AB Experimentieren, Pflanze, Lupe untersuchen Kartoffel gespiegelt AB zeichnen, beschriften 35 Recorder, LL D Ma En D Sk LL Ma, Wk Sg, Sk Sk D Sk Sk Wk Wk LL Konzentrationsübung aus Bild bestimmte Dinge AB heraussuchen Mein Spaziergang am Miniaufsatz schreiben, Feldrand Kreativität Kleine und große rechnen und farbig AB Kartoffeln gestalten Was wird aus Kartoffel Verstehendes Lesen AB hergestellt? Bodentiere unter der Lupe Sehen, Vergleichen, AB Konzentration Rechenpuzzle Rechnen, Schneiden, AB´s Farbiges Gestalten Kartoffel keimen lassen Experimentieren Kartoffel an verschiedenen Orten (verschiedenen Bedingungen) liegen lassen Meine Kartoffel kann was! Experimentieren Kartoffelleim aus Stärke herstellen Akrostichon Begriffe finden, Kreativität Leporello () Schneiden, Kleben, lesen Mein Glückwunsch Kartoffeldruck Mandala Karte basteln, Farbiges Leim, Buntstifte Gestalten Farbiges Gestalten AB 36 Vorlagen, Schere, Leim KLASSE 3: LEBENSRAUM WIESE Lernbereich 3: Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Einblick gewinnen in den Lebensraum Wiese Wiesen sind vom Menschen beeinflusste Ökosysteme mit verschiedenen Gräsern, Kräutern u.a. unverholzten Pflanzen, die mit unterschiedlichen Tierarten vergesellschaftet sind. Die Nutzungsart, das Klima, aber auch die Eigenschaften des Bodens beeinflussen den Wiesentyp. Man unterscheidet entsprechend der Nutzungsart Mähwiesen, Streuwiesen, Grünfutterwiesen, Imkerwiesen und Rasen. Entsprechend der Bodeneigenschaften, wie Mineralstoff- und Wassergehalt differenziert man in Fett- und Magerwiesen, Trocken- und Feuchtwiesen. Die Artengemeinschaft einer Wiese unterscheidet sich saisonal je nach vorherrschenden Umweltansprüchen bezüglich des Bodens, Klimas, biotischer Faktoren wie Konkurrenz und des Einflusses des Menschen. Die Pflanzen einer Wiesengesellschaft speichern ihre Energie vor allem in unterirdischen Organen und können so rasch nachwachsen, wenn sie abgeweidet, gemäht oder verbrannt worden sind. Abb. 18: Blumenwiese Eine Wiese zeigt einen typischen Stockwerkaufbau: Boden- o. Wurzelschicht, Streuschicht (Unterschicht), Krautschicht (Mittelschicht), Blütenschicht (Oberschicht) (siehe Abb. 18). Ohne Eingriffe durch den Menschen wären die meisten Wiesen in ca. 30 Jahren25 durch Sukzession, der natürlichen Vegetationsfolge, ein lichter Mischwald. Die Wiese wird zur Gewinnung von Viehfutter oder Gründüngung unterschiedlich oft gemäht oder beweidet. Eine viel gedüngte artenarme Fettwiese wird zwei Mal, eine ungedüngte, artenreiche Magerwiese wird ein Mal im Hochsommer und eine artenreiche Streuobstwiese ein Mal im 25 Wolf, Gotthard: Die Blumenwiese. Heft von aid e.V., Bonn 1996, S. 3, ISBN 3-89661-222-0, http://www.lgs.de/buga2005/download/Wiese_Lehrer.pdf am 13.10.08 37 Herbst gemäht, aber erst dann, wenn die Pflanzen strohig geworden sind. Bei Grünflächen in der Nähe menschlicher Wohnsiedlungen erfolgt der Rasenschnitt zwischen 10-20 Mal im Jahr. Diese Rasenflächen werden als Liege-, Sport- und Spielflächen genutzt (sieheAbb. 19). Alle Grünflächen leisten ihren Beitrag zur Grundwasserneubildung, Staub- und Lärmminderung und erfüllen damit Aufgaben des Umweltschutzes. Abb. 19: Rasen 38 METHODISCH – DIDAKTISCHE HINWEISE: Die folgende Lerneinheit ist für die 3. Klasse konzipiert und orientiert sich am sächsischen Lehrplan. Alle Aufgabenbereiche sind modulartig in den jeweiligen Fachunterricht integrierbar bzw. in ihrer Gesamtheit als Werkstatt verwendbar. Hinweise für die Beschaffung bzw. den Bau und Umgang mit den Materialien (wie Bodolino, Steckbrett, Memory, Puzzle, Musikbeispiele und Präsentationen) sowie einige gesondert gekennzeichnete (x) Arbeitsblätter mit Lösungen befinden sich im 3.Teil dieser Arbeit. Der Lerneinheit sollte eine Exkursion vorangestellt werden. Für eine Exkursion sollte im nahen Umfeld der Schule ein überschaubares Gelände gewählt werden. Geeignet ist ein Areal, in dem Zwei verschiedene Wiesenarten vorhanden sind, z. B. ein Rasen und eine „Blumenwiese“. Unter Blumenwiese versteht die Autorin eine artenreiche WiesenPflanzengesellschaft. Während der Exkursion können die Kinder selbständig die Tier- und Pflanzenarten erkunden. Die Kinder erforschen mit konkreten Beobachtungsaufgaben die Wiesen–Stockwerke vertikal und horizontal. Ein Zollstock auf der Wiese stehend bzw. liegend überträgt diese Begriffe in das kindliche Gedächtnis. So kann man auch mit großen und lebhaften Klassen gut in kleinen Gruppen verschiedene Wiesen-Stationen selbständig untersuchen lassen. In den Pausen können geeignete Spiele und Bastelarbeiten durchgeführt werden. Durch kleine Spiele wird man dem Bewegungsdrang der Kinder gerecht. Den Kindern kann auf diese Weise freudbetont die Nutzung der jeweiligen Wiesenform vermittelt werden. So eignen sich die Kleinen Spiele26 „Ball unter der Schnur“, „Rollball“ (auch: „Bückeball“) oder Fußball, bei dem ein Ball rollen muss, nur auf Rasen. Auf der Blumenwiese stoppt der Ball bald. Für Spiele mit dem Ziel, ein Versteck zu finden, eignen sich dagegen Blumenwiesen. Auf beiden Wiesentypen sind die folgenden Spiele sehr beliebt: „Wechselt den Bau“ (auch: „Wechselt das Bäumelein“), „Schlangenzeck“, „Fang die Schlange“, „Schwanz ab“, Singspiel „Eine lange Schlange“, „Fuchs schläft“, „Lahmer Fuchs“, „Fuchsjagd“, „Kopf und Schwanz“, „Blumen und Wind“ u. a. Ergebnisse zur Eignung von Wiesen zum Spielen könnten also sein: Die Wiese ist für viele Spiele geeignet, auch Verstecken, aber ein Ball rollt schlecht; der Rasen ist für Ballspiele gut geeignet, aber für Verstecken nicht. Das Basteln fördert die Fingerfertigkeiten und bereitet den Kindern viel Freude, weil sie ein Andenken mit nach Hause tragen können. Aus verschiedenen Naturmaterialien können sich die Schüler Flöten und Blumenkränze herstellen. Auch Flechtarbeiten aus Gräsern und Blumen sind beliebt (siehe Abb. 20). Hier einige Beispiele: 26 Döbler, E. u. H.: Kleine Spiele. Volk und Wissen Volkseigener Verlag, Berlin, 1980, 18. Auflage 39 Strohhalm- Oboe: dicken Grashalm pflücken, Blüten abknipsen, sodass Oboen - Rohrblatt entsteht, ein bis zwei Löcher in den Stängel knipsen, und von vorn rein blasen Vorsicht: Blätter oft scharfkantig! Grashalmpfeife: langen, flachen, scharfen! Grashalm pflücken, Hände verschränken und Grasblatt straff zwischen Daumen legen, in den Spalt blasen, Blatt vibriert und erzeugt lauten Pfeifton Vorsicht: - Blattkante kann in Haut schneiden, nicht zu nahe am Ohr eines Anderen blasen Abb. 20: Blumenkränze 40 WERKSTATT KL. 3: WIESE ALS LEBENSGEMEINSCHAFT EXKURSIONSSTATIONEN WIESE 4 Personen pro Gruppe Station Was tun? 1 Zollstock vertikal: Tiere des Rasens mit Bestimmungsbuch zuordnen 2 Zollstock vertikal: Tiere der Blumenwiese mit Bestimmungsbuch zuordnen 3 Zollstock horizontal: Tiere mit Bestimmungsbuch zuordnen 4 Zollstock horizontal: Tiere mit Bestimmungsbuch zuordnen 5 Zollstock vertikal: Wiesenpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen 6 Zollstock vertikal: Wiesenpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen 7 Zollstock horizontal: Wiesenpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen 8 Zollstock horizontal: Wiesenpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen 9 Eine Wiesenpflanze beobachten 10 Ein Wiesentier beobachten Grau: Aufgaben auf dem Rasen, Weiß: Aufgaben auf der Blumenwiese FÜR DEN UNTERRICHTSRAUM: Nr. 27 Fä. Sk Sk Titel Stockwerke der Blumenwiese Pflanzen der Blumenwiese Sk Tiere der Blumenwiese Sk Blumenwiese - Rasen D Regenwurm D Blumenwiese Was tun? Fähigkeiten Schichten benennen, farbiges Gestalten Artenkenntnis, Zuordnungen Artenkenntnis, Zuordnungen, Schüttelwörter Vergleich führen: Gemeinsamkeiten / Unterschiede finden Wortarten bestimmen, Sätze bilden Spiegelschrift lesen, schreiben Materialien AB, Buntstifte AB mit Merkmalsvorgaben27 differenzierte AB AB sofort einsetzbar, wenn Exkursion statt fand, sonst Lesetext notwendig 41 D Die Ameise Ma Sk Sachaufgaben Ein Wiesentier Ma, En Ein Insekt Sk Entwicklung eines Insekts Sk Rebus Sk Sk D D Wasserspeichergehalt einer Wiese Bestimmung des Bodenluftvolumens des Wiesenbodens Bodentiere der Wiese Wiesensuchsel Hörspiel zu Bodentier D Sk LL Wiesenelfchen Wiesentiermemory, Wiesenblumen - Puzzle Sk, TC Wk Infos über Wiese D Sk Sk WiesentierKreuzworträtsel Der Klee Sk Der Klee LL Konzentrationsübung D Meine Wiese Ma En D Sk Meine bunte Wiese Sk Ameise Wer ist es? Satzzeichen setzen, schreiben rechnen Beobachten, Untersuchen Zeichnen mit Zahlen, mathemat. Reihe finden, englische Begriffe zuordnen biolog. Sachverhalt, Feinmotorik biolog. Sachverhalt, Feinmotorik Experimentieren, Protokollieren Experimentieren, Protokollieren Lückentext ausfüllen Wörter suchen, lesen verstehendes Hören Schreiben, Kreativität Artenkenntnis, Konzentration, Feinmotorik Umgang mit Computer differenzierte AB AB mit Textaufgaben Becherlupe, Hälterung, Wiesentier differenzierte AB Bodolino Brett Versuchsanleitung Versuchsanleitung AB mit Einsetzwörter AB Kassette, Recorder, Kopfhörer Memory, Puzzle Computer, CD - ROM Schneiden, Farbiges Gestalten, Feinmotorik Sachkenntnis Pappe, Pfeifenputzer, Tesa, Faden, Schere Experimentieren, Untersuchen Wiesenpflanze gespiegelt zeichnen, beschriften aus Bild bestimmte Dinge heraussuchen Miniaufsatz schreiben, Kreativität rechnen und farbig gestalten Verstehendes Lesen Pflanze, Lupe 42 AB AB AB AB AB LL Pflanzen unter der Lupe Wiesenpflanzen säen Sehen, vergleichen, Konzentration Rechnen, schneiden, Farbiges Gestalten Experimentieren Ma, Wk Sg, Sk Sk Rechenpuzzle Mein Klee Kleeblatt pressen (Herbar) D Sk Sk Wk Wk Akrostichon Begriffe finden, Kreativität Leporello Schneiden, kleben, lesen Vorlagen, Schere, Leim Mein Glücksklee LL Mandala Glückskarte basteln, Farbiges Gestalten Farbiges Gestalten getrocknete Kleeblätter, Leim, Buntstifte AB 43 AB AB´s Grasmischung, Erde, Blumentopf Kleeblatt von Exkursion, Zeitung, Bücherstapel KLASSE 3: KREISLAUF DES WASSERS Lernbereich 4: Begegnung mit Phänomenen der unbelebten Natur: Übertragen des Wissens über Zustandsänderungen des Wassers auf den Kreislauf des Wassers in der Natur Im Lernbereich „Kreislauf des Wassers“ ist es möglich, auf den Boden einzugehen. Durch zahlreiche Experimente können auch hier wieder wichtige Funktionen des Bodens herausgearbeitet werden. Wasser hat eine große Bedeutung für viele Prozesse auf der Erde. Es ist Lebensgrundlage aller Pflanzen und Tiere, Lösungsmittel und Bestandteil vieler chemischer Prozesse im Boden. Im Boden unterscheidet man verschiedene Formen des Wassers (z.B. Sickerwasser, Kapillarwasser, Haftwasser, Grundwasser u.a.), die zum Teil mit seinen Bindeeigenschaften an unterschiedlich große Bodenteilchen zusammenhängen. Man spricht vom Wasserhaltevermögen. Wasser existiert in unterschiedlichen Aggregatzuständen auf der Erde (fest: Eis, flüssig: Wasser, gasförmig: Wasserdampf). Frost, Erwärmung, Niederschläge und Verdunstung sind Naturerscheinungen, die diese Aggregatzustände verändern. Über der großen Fläche der Weltmeere und des Festlandes (durch Pflanzen, Tiere sowie Industrieanlagen) verdunstet eine große Menge des Wassers und steigt als Wasserdampf auf. Die Luft kühlt dabei ab. Wird der Taupunkt erreicht, bilden sich Wolken. Ein Teil regnet bereits über dem Meer ab, die restlichen feuchten Luftmassen erreichen das Festland. Über dem Kontinent kühlt sich die Luft weiter ab und es kommt besonders an Luvseiten der Gebirge zu Niederschlägen. Dort muss die Luft steigen und kühlt und regnet weiter ab, während die Luftmassen auf der im Windschatten liegenden Seite des Gebirges (Leeseite) wasserärmer zu Tal sinken. Hier erwärmt sich die Luft und kann dadurch wieder Feuchtigkeit aufnehmen. Die Leeseiten von Gebirgen sind niederschlagsarm. Ein Teil der Niederschläge (ca. 38% in der BRD28) fließt oberflächlich durch Bäche und Flüsse ins Meer zurück. In Form von Schnee und Eis ist ein großer Teil der globalen Süßwasservorräte gespeichert. Das Wasser, das die Hohlräume des Bodens, Risse und Klüften des Gesteins zusammenhängend ausfüllt, bezeichnet man als Grundwasser. Grundwasser entsteht durch das Versickern von Niederschlägen (Sickerwasser, ca. 14%29) oder durch den Rückstau von Gewässern. 28 Faltermeier, Rudolf: Praktischer Unterricht Biologie. Lebensraum Boden. Ernst Klett Verlag, Stuttgart, 1996, 1. Auflage, S 19 29 ebenda, S. 19 44 Beim Versickern werden die Niederschläge gefiltert. Ist die Filterfunktion der Pedosphäre erschöpft, gelangen z. B. Schadstoffe ins Grundwasser. An einer wasserundurchlässigen Schicht wird das Grundwasser gestaut. Derartige Schichten bestehen aus Lehm, Ton und dichtem Gestein (zu den durchlässigen Schichten zählen Sande, Kiese und klüftige Gesteine). Über der wasserundurchlässigen Schicht bildet sich ein Grundwasserhorizont, der unterschiedlich geneigt sein kann: Von dort fließt das Wasser in Neigungsrichtung in einer Geschwindigkeit, die vom Neigungswinkel abhängig ist. Gibt es mehrere grundwasserführende Schichten übereinander, so nennt man diese Erscheinung Grundwasserstockwerke. Wo Grundwasser an die Oberfläche tritt, entsteht eine Quelle. Das Grundwasser speist die Meere und Seen. So lässt sich auch erklären, warum Meerwasser salzig ist: Weil die Gesteine Salz enthalten und Salz in Wasser gelöst vorkommt. Regenwasser, das im Boden versickert oder oberirdisch abläuft, wäscht Salze aus dem Gestein. Über Flüsse werden Salze in die Meere transportiert. Diese Salze, oder Elemente, aus denen Salz werden kann, kommen in Verbindungen mit z. B. Metallen als Kristalle in Graniten, Basalten und anderen vulkanischen Gesteinen vor. Das können beispielsweise Mimetesit (Blei, Arsen, Sauerstoff und Chlor), Vanadinit (Blei, Vanadium, Sauerstoff, Chlor), Eudialyt (Natrium, Calcium, Eisen, Zirkon, Silizium, Sauerstoff, Wasserstoff und Chlor - in Nephelinsyeniten) sein. Salze, wie das Kochsalz, Natriumchlorid, sind ebenfalls im Meerwasser gelöst. Wenn Wasser auf Gestein tropft, es durch sie hindurch oder darüber hinweg fließt, werden winzigste Partikel oder einzelne Ionen daraus gelöst. Das Wasser fließt damit früher oder später ins Meer und macht es salzig. Während Teile des Meerwassers verdunsten, bleibt das Salz größtenteils erhalten. Im Laufe der Erdgeschichte (seit 250 Millionen Jahren) hat sich so die Salzkonzentration der Ozeane immer weiter erhöht. Derzeit liegt der durchschnittliche Salzgehalt von Meerwasser bei 3,5 Prozent, oder anders ausgedrückt: Ein Liter Meerwasser enthält durchschnittlich drei Esslöffel Salz. Auch das Süßwasser ist also salzig. Der Salzgehalt ist so gering, dass man ihn geschmacklich nicht wahrnimmt. Deshalb zählen Regen und Wolken, Bäche, Flüsse und Seen zu den Süßgewässern. Süßwasserseen erhalten zwar auch Salze aus dem Boden, haben aber einen Ablauf, durch den dann auch das Salz mit abfließt. Nur wenn sie keinen Abfluss haben, werden sie immer salziger, z.B. das Tote Meer (trotz des Namens Meer ein Binnensee) oder einige Salz(!)seen in den USA oder Ägypten bzw. Nordafrika. Wegen der starken Verdunstung ist der Salzgehalt30 im Toten Meer so hoch. Der Salzgehalt beträgt Die Ostsee hat eine niedrige Salzkonzentration, im normalen Meerwasser 3,4 - 3,5%. weil sie viele Süßwasserzuflüsse hat. In Flüssen im Toten Meer 4%. allerdings verweilt das Wasser nur kurz. Über die in der Ostsee 0,7 - 1%. schmale Verbindung zur Nordsee gelangt nur wenig Meerwasser in die Ostsee. Gleichzeitig tragen viele Flüsse und Niederschläge große Mengen Süßwasser in die Ostsee ein. Sie ist daher nicht so salzig wie andere Meere. Der Brackwassercharakter der Ostsee ist auch an den Bewohnern Barsch, Zander und Hecht erkennbar. Sie sind eigentlich Süßwasserarten, 30 http://www.amleto.de/geogr/geo_03.htm 45 kommen aber im östlichen, salzärmsten Teil der Ostsee vor. In der westlichen Ostsee dominieren die Salzwasserarten wie Dorsch und Scholle31. Das Salz verlässt das Meer auch wieder. Es wird mit dem Wind an Land getrieben, so dass die Luft am Meer salzig schmeckt. Es wird am Meeresgrund in Sedimenten eingeschlossen, um bei Hebungen des Meeresbodens oder Absinken des Meeresspiegels zu Land zu werden. Es kann auch in eine Subduktionszone zu geraten, aufgeschmolzen zu werden und durch einen Vulkan an die Erdoberfläche zu gelangen. In flachen Lagunen der tropischen Regionen fallen aufgrund der hohen Konzentration die Salze aus, werden von Dünen bedeckt und tauchen Millionen Jahre später als Salzstöcke wieder auf. Der Mensch gewinnt Salz daraus oder aus dem Meer. In der Bodenstruktur werden ca. 36%32 der verbleibenden Niederschläge als Haftwasser festgehalten. Dieses Wasser steht den Pflanzen zur Verfügung. Der Rest verdunstet. Wasser, das durch Adhäsions- und Kohäsionskräfte entgegen der Schwerkraft im Boden verbleibt, ist nur zum Teil für Pflanzen verfügbar. Vor allem Lehmböden mit ihrer feinen Struktur sind fruchtbar, weil sie das Wasser speichern und abgeben können als Böden mit einer gröberen Porengröße. Die Wasserhaltefähigkeit steigt mit abnehmender Korngröße. Der Grundwasserstand kann durch das Eingreifen des Menschen nachhaltig verändert werden. So sinkt er durch Tagebau oder Veränderungen von Flussläufen. Abwasser aus Industrie und Wohnanlagen wird durch die Kanalisation in ein Klärwerk geleitet und dort in mehreren Schritten fast bis zur Trinkwassergüte gereinigt. Abb. 21: Klärwerk in Borsdorf METHODISCH-DIDAKTISCHE HINWEISE: Die folgende Lerneinheit ist für die 3. Klasse konzipiert und orientiert sich am sächsischen Lehrplan. Alle Aufgabenbereiche sind modulartig in den jeweiligen Fachunterricht integrierbar bzw. in ihrer Gesamtheit als Werkstatt verwendbar. 31 URL: http://www.ozeaneum.de/ausstellungen/ostsee.html am 04.04.2010 32 Faltermeier, Rudolf: Praktischer Unterricht Biologie. Lebensraum Boden. Ernst Klett Verlag, Stuttgart, 1996, 1. Auflage, S 19 46 Hinweise für die Beschaffung bzw. den Bau und Umgang mit den Materialien (wie Bodolino, Steckbrett, Memory, Puzzle, Musikbeispiele und Präsentationen) sowie einige Arbeitsblätter mit Lösungen befinden sich im Anhang dieser Arbeit. In diese Lerneinheit kann eine Exkursion integriert werden. Dafür eignen sich z. B. alle Gewässer im Umfeld der Schule oder auch die Besichtigung eines Klärwerkes. Eine besonders schöne Lerndatei stellt den Wasserkreislauf am Computer vor 33. 33 URL: http://www.zum.de/downloads/zipf/wasserkreislauf.html 10.02.2009 47 WERKSTATT KL. 3: DER WASSERKREISLAUF FÜR DEN UNTERRICHTSRAUM: Nr. Fä. Sk Sk Sk Einteilung in Süß- und Salzwasser Tiere und Pflanzen eines Sees Sk See und Meer D D Eigenschaften des Wassers Regentropfen Ma Sk Sachaufgaben Ein Wassertier Sk Weg des Wassers Sk Zuordnungen Sk Wasser im Bodenfilter Sk Bestimmung des Salzgehaltes in verschiedenen Wasserund Erdproben Kreislauf des Wasser englisch Wassersuchsel Wasserelfchen Wassertiermemory Sk En D D Sk LL Sk, TC Wk 34 Titel Wasservorkommen Was tun? Fähigkeiten benennen, farbiges Gestalten Zuordnungen Artenkenntnis, Zuordnungen, Schüttelwörter Vergleich führen: Gemeinsamkeiten / Unterschiede finden Wortarten bestimmen, Sätze bilden Satzzeichen setzen, schreiben Rechnen Beobachten, untersuchen biolog. Sachverhalt, Feinmotorik Sachverhalt, Feinmotorik Experimentieren, protokollieren Experimentieren, protokollieren Materialien AB, Buntstifte AB mit Merkmalsvorgaben34 differenzierte AB differenzierte AB AB mit Textaufgaben Becherlupe, Hälterung, z. B. Wasserflöhe, Mückenlarven (Zoogeschäft) Bodolino Brett Versuchsanordnung Versuchsanordnung Lückentext ausfüllen AB mit Einsetzwörter AB Infos über Wasserkreislauf Wörter suchen, lesen Schreiben, Kreativität Artenkenntnis, Konzentration, Feinmotorik Umgang mit Computer Wasser trägt Schneiden, Unterschiedliche Memory, Puzzle Computer, CD - ROM sofort einsetzbar, wenn Exkursion stattfand, sonst Lesetext notwendig 48 Farbiges Gestalten, Feinmotorik Sk Boden enthält Wasser D Wie Wasser sauber bleibt Ma En D Sk Sk Wk LL Wasser sparen! Materialien: Pappe, Styropor, Holz, Samen, Tesa, Faden, Schere AB Akrostichon Experimentieren, untersuchen Miniaufsatz schreiben, Kreativität Rechnen und farbig gestalten Begriffe finden, Kreativität Leporello Schneiden, Kleben, lesen Vorlagen, Schere, Leim Mandala Farbiges Gestalten AB 49 AB KLASSE 4: DER WALD UND SEIN BODEN Lernbereich3: Begegnungen mit Pflanzen und Tieren: Kennen des Waldes als Lebensgemeinschaft, Einblick gewinnen in die Bedeutung des Bodens Etwa 28 % der Landesfläche Sachsens wird von Waldböden bedeckt 35. Wälder sind komplexe baumgeprägte Ökosysteme ausreichend feuchter Standorte, die zahlreiche Lebensgemeinschaften beherbergen. Sie haben großen Einfluss auf das globale Klima. Als wichtigster Sauerstoffproduzent sorgt der Wald für eine Atmosphäre mit entsprechendem Sauerstoffanteil, die die Lebensgrundlage der meisten Organismen bildet. Gleichzeitig ist der Wald eine bedeutende Kohlenstoffdioxidsenke. Wälder sind im Aussehen und Aufbau sehr unterschiedlich. Dieser Unterschied wird durch die bestandsbildenden Baumarten bestimmt. Abb. 22: Sommeraspekt im Laubmischwald Der Ökologe teilt die Erde in biogeographische Regionen und entsprechend der Vegetation in unterschiedliche terrestrische Ökosystemtypen, die man Biome nennt. Die Biome werden nach ihrer charakteristischen Vegetation, ergänzt durch Bezeichnungen des Ortes oder Klimas, benannt. So spricht man im Falle des Waldes in Mitteleuropa vom „Sommergrünen 35 URL: http://www.landwirtschaft.sachsen.de/wald/1167.htm am 04.04.2010 50 Wald der gemäßigten Zone“36. Ihn findet man auch im Osten Nordamerikas sowie in Ostasien. Die Temperaturen schwanken zwischen Sommer und Winter stark, während die Niederschläge gleichmäßig über das Jahr verteilt sind (siehe Abb. 23). Die vorherrschenden Laubbäume werfen ziemlich zeitgleich im Verlauf des Herbstes das Laub ab und treiben im Frühjahr neue Blätter aus. Im warmen und feuchten Sommer erreichen diese dann eine hohe Photosyntheserate. Eigentlich wäre Mitteleuropa Wald bedeckt. Das war nicht immer so und ist vor allem der Klimaerwärmung der letzten ca. 10000 Jahren geschuldet. Abb. 23: Quelle: Bernhard Mühr37 36 Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G.H., Heller, H.C., Markl, J. [Hrsg.]: Biologie. Elesevier Spektrum Akademischer Verlag, München, 2007, 7. Auflage, S.1343 37 http://www.klimadiagramme.de/Deutschland/dresden.html 51 GESCHICHTE DES WALDES: 10.000 – 3000 v. Chr. Die Gletscher der letzten Eiszeit schmelzen, Pioniergehölze wie Birken, Kiefern und Haseln bewachsen die eislosen Tundren (siehe Abb. 24) Deutschland wird Waldland mit Eichen und Ulmen in der frühen Wärmezeit 3000 – 600 v. Chr. Erste menschliche Bewohner werden sesshaft, zunächst als Jäger und Sammler, später als Bauern Erste Rodungen für Baumaterial, Felder und Viehweiden In den Wäldern wachsen nun auch Linden und Eschen, erste Buchenwälder der heutigen Schlusswaldgesellschaften entstehen 600 v. Chr. – 600 n. Chr. Besiedlung durch germanische Stämme, in deren Folge größere Siedlungen entstehen, erhöhter Bedarf an Weideund Ackerflächen, Bau- und Brennholz (auch zur Herstellung von Bronze- und später Eisengeräten) (siehe Abb. 25) Nach germanischen Brauch darf der Wald von allen genutzt werden 600 – 1200 n. Chr. Slawische Stämme eignen sich die herrenlosen germanischen Wälder in Sachsen an Nutzung durch jeden Umfangreiche Waldrodungen durch den wachsenden Bedarf der Landwirtschaft 1200 – 1700 n. Chr. Deutsche Fürsten siegen über die Slawen und stellen den Wald unter ihre Hoheit Nutzung des Waldes: -Holz ist Brennstoff für Städte, Teeröfen und Glashütten, ist Baumaterial - als Viehweide mit Eicheln, Bucheckern, Trieben und Spreu, s.g. Hutewälder (siehe Abb. 26) mancherorts erste Rohstoffmängel 1700 – 1800 n. Chr. Waldzustand verschlechtert sich, trotz zahlreicher Edikte wurden die Bäume unkontrolliert entnommen, übermäßiges Viehweiden verursacht „Blößen“, Einstreuwirtschaft sorgt für Verarmung der Böden Erkenntnis, dass der Wald Rohstoffquelle ist wie bisher 52 keine unerschöpfliche 1800 – 1900 n. Chr. Grundsatz der „forstlichen Nachhaltigkeit“ werden aufgrund des zeitweiligen Holzmangels entwickelt Geburt der modernen Forstwirtschaft durch Cotta im sächsischen Tharandt: Wälder werden vermessen, inventarisiert und unterteilt, Ausbildung von Forstbeamten, Aufforstung 1900 – 1950 n. Chr. Durch eine geregelte Forstwirtschaft nimmt der Holzvorrat zu, Wald ist keine Viehweide mehr, der Brennstoff Holz wird z. T. durch andere Energieträger ersetzt Große Substanzverluste durch beide Weltkriege Forstwirtschaft heute: „naturnahe Forstwirtschaft“ berücksichtigt Naturschutzaspekte im Wald, Orientierung an den natürlichen Waldprozessen (siehe Abb. 27) Ziel: ein artenreicher, stabiler und gesunder Wald mit standortgerechten, verschiedenen Baumarten ungleichen Alters Erzeugung von hochwertigem Holz Schutz des Waldes zur Erhaltung als Lebensgrundlage und Erholungsort Abb. 24: Steppenlandschaft vor 15.000 Jahren 53 Abb. 25: Wald vor dem Eingriff des Menschen (ca. zu Christi Geburt) 54 Abb. 26: Waldnutzung ca. 1500 n. Chr. Abb. 27: Forsten (Gegenwart) AUFBAU DES WALDES: Ein Wald gliedert sich vertikal in verschiedene Stockwerke mit jeweils typischen Pflanzen und Tieren. In der Grundschule ist es angebracht den Wald im Sommeraspekt zu betrachten, aber im LB 3 der Klasse 1/2 und 3 (Beobachtungen der Natur im Verlauf der Jahreszeiten) wird der Blick erfahrungsgemäß auch z.B. im Herbst bzw. im Frühling auf den Wald gerichtet. Die einzelnen Stockwerke nennt man Baum-, Strauch-, Kraut-, Moos- und Bodenschicht. Die Benennung der verschiedenen Straten sind unterschiedlich (je nach Autor), z. B. Kronenstatt Baumschicht, Wurzel- statt Bodenschicht. Baumschicht: Im Anpassungskampf um Ausnutzung des Umweltfaktors Licht wachsen Bäume bis zu 50 m in die Höhe. Andere Faktoren begrenzen das Wachstum der Bäume (z. B. Stabilität und Durchwurzelungsmöglichkeiten). Die Baumschicht ist im Sommer in den Stamm- und Kronenbereich unterteilt. In der Kronenschicht findet man ein dichtes Blätterdach, durch das wenig Licht auf den Waldboden fällt. Blattfressende Insekten sowie Vögel und Kleinsäuger leben hier. Auch im Stammbereich finden einige Tiere gute Lebensbedingungen, wie z. B. der Specht, der in Höhlen nistet. Zu den typischen Laubbäumen in unseren Wäldern zählen: Buche, Eiche, Hainbuche, Ahorn, Birke, Esche; typische Nadelbäume sind Waldkiefer, Fichte, Tanne und Lärche. Auf sauren Böden finden wir vor allem Kastanie, Birke, Fichte und Gemeine Kiefer. Wenn im Herbst die Temperaturen sinken, verfärben sich die Blätter der Laubbäume und fallen ab. Dies dient u.a. dem Verdunstungsschutz des Baumes, der in den 55 Sommermonaten bis zu 300 l Wasser am Tag abgeben kann. Bei sinkenden Temperaturen ist die Saugfähigkeit der Wurzeln herabgesetzt und hört bei gefrorenem Boden auf. Die Wasserversorgung ist unterbrochen. Der Baum würde „verdursten“, würde er wie im Sommer durch die Laubblätter transpirieren. Der Laubfall verhindert auch Schneebruch. Die nadelförmigen Laubblätter der Nadelbäume besitzen durch Schutzschichten und eine starke Wachsschicht einen besonders guten Verdunstungsschutz. So verdunsten 100 g Fichtennadeln 13 l Wasser im Sommer, Buchenblätter hingegen 75 l. Am Blattgrund, zwischen Blattstiel und Zweig, befindet sich eine Zellschicht aus Kork. Im Herbst werden diesen Zellen die Nährstoffe entzogen und die Korkschicht verstärkt. An dieser Schicht reißt der Blattstiel ab und hinterlässt eine Blattnarbe. Die Verfärbungen der Blätter der Laubbäume sind auf Stoffwechselveränderungen zurückzuführen. Der Gehalt an Blattgrün (Chlorophyll) nimmt ab, es treten die gelben (Xanthophylle) und roten Farbstoffe (Carotinoide) hervor. Dadurch verfärben sich die Laubblätter gelb, orange, braun oder rot. Bei Nadelbäumen tritt der Laubfall nicht auf. Deren nadelförmige Laubblätter bleiben mehrere Jahre am Baum und fallen vereinzelt, verteilt über das gesamte Jahr, ab. Eine Ausnahme stellt die Lärche dar, deren Blätter sich im Herbst verfärben und abfallen. Strauchschicht: In der Strauchschicht hat sich eine Pflanzengemeinschaft entwickelt, die strauchförmig wächst. Das sind z. B. junge Bäume, Sträucher (Schwarzer Holunder, Kreuzdorn, roter Hartriegel, Schneeball, Weißdorn, Eberesche, Hundsrose, Haselnuss und Brombeere). Sie werben mit auffälligen Blüten und Früchten für ihre Verbreitung und sind zugleich Nahrung für viele Pflanzenfresser. Krautschicht: Viele Pflanzen dieser Schicht wachsen hier besonders gut im Frühjahr, wenn noch viel Licht durch die unbelaubten Kronen auf den Boden fällt. Zu diesen „Frühblühern“ gehören z. B. Buschwindröschen, Scharbockskraut, Hohler Lerchensporn, Waldveilchen, Leberblümchen, Schlüsselblume, Lungenkraut, Bärlauch und Huflattich (siehe Lernbereich 2, Klasse 2). Alle diese Pflanzen haben besondere Anpassungen, z. B. Überdauerungsorgane wie Zwiebeln, Knollen und Wurzelstöcke. Im Sommer finden wir in der Krautschicht dagegen Pflanzen wie Kleines Immergrün, Waldveilchen, Storchschnabel, Ehrenpreis, Glockenblume, Goldnessel, Walderdbeere, Springkraut, Brennnessel und Formen der Taubnessel. Auch Farne sind oft flächendeckend in der Krautschicht verbreitet. Ihre Wurzelstöcke und geschützten Blattanlagen sowie ihre Art der Vermehrung sorgen für einen ausreichenden Bestand. Viele Gliedertiere, Vögel und Säuger ernähren sich von und leben mit diesen Pflanzen. Moosschicht: Moose sind die durch ihren besonderen Bau (dünne Laubblättchen, die Wasser mit ihrer Oberfläche aufnehmen, Sporenkapseln zur Verbreitung) angepasst und wachsen daher im feuchten Schatten gut. Die Fortpflanzungskörper der unterirdisch lebenden Pilze finden wir in der Moosschicht. Sie brauchen für ihre heterotrophe Ernährung kein Licht, sondern verwerten abgestorbene Biomasse oder gehen Symbiosen (Lebensgemeinschaft zum gegenseitigen Nutzen) mit Bäumen zum 56 Zwecke der Ernährung ein: Bsp: Birkenpilz-Birke. In der Moosschicht findet man eine reichhaltige Fauna der Wirbellosen. Bodenschicht: Pflanzen finden wir im Boden in Form von Samen, Wurzeln, Falllaub und Algen. Das Laub wird von einer Armada von Bodenlebewesen recycelt. Auf einem m2 leben 6 Milliarden Bodentiere und -einzeller etwa so viel, wie Menschen auf der Erde leben! Die „Vegetarier“ unter ihnen zersetzen Abgestorbenes. Indem ihre Ausscheidungen durch weitere Organismen zerlegt werden, bleiben nur noch die Ausgangsstoffe übrig. Die Minerale aus dem Kot der Tiere vermischen z. B. die Regenwürmer durch ihre Lebenstätigkeiten mit dem Boden und machen sie wieder pflanzenverfügbar. Wissenswertes über Bodentiere sowie verschiedene Untersuchungen mit diesen Organismen sind in den entsprechenden Abschnitten dieser Handreichung nachzulesen. WALDBÖDEN ALS TEIL DES WALDÖKOSYSTEMS 38 Die unverzichtbare Basis allen Lebens im Waldökosystem ist die oftmals nur wenige Dezimeter bis Zentimeter dicke organische Bodenschicht. Sie stellt den nachhaltigsten Lieferanten für Wasser und Nährstoffe im Wald dar. Der Boden hat eine wichtige Filterfunktion hinsichtlich der aus der Umwelt eingetragenen Schadstoffe. Durch Bebauung oder Erosion und durch eine schleichende chemische Veränderung infolge der Umweltbelastung ist der Zustand der Waldböden stark gefährdet. Beispiel „Saurer Regen“: Bei der Verbrennung entstehen durch Reaktionen des LuftStickstoffs und des Luft-Sauerstoffs sowie mit Schwefel gasförmige Stickoxide (NO x) und Schwefeldioxid. Diese reagieren mit Wasser zu Säuren (z. B. Schwefel- und Salpetersäure). Die Säurebildung ist die Ursache für den Sauren Regen. Verursacher der Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen sind die fossilen Brennstoffe, die in entsprechenden Kraftwerken verfeuert werden und, nachdem die Kraftwerke mit Rauchgaswäschern ausgestattet worden sind (Großfeuerungsanlagenverordnung), vor allem der Verkehr39. Saurer Regen führt zu einem Verlust an wichtigen Pflanzennährstoffen. Die Folgen sind eine Bodenversauerung mit negativen Konsequenzen für das Wachstum und die Ernährung der Pflanzen. Eine weitere Gefahr stellt ein überhöhter Stickstoffeintrag aus der Landwirtschaft und Industrie dar. Waldböden unterliegen folglich, mit Nachteilen für das gesamte Waldökosystem und den Menschen, großflächigen Veränderungen durch schädliche Umwelteinwirkungen. Von den Forstbehörden in Sachsen wird deshalb die Beschaffenheit der Waldböden überwacht. Diesem Vorsorgeprinzip dient auch die Bodenzustandserhebung. Die Ergebnisse einer Probe werden mit der Erstaufnahme von 1992 verglichen. So können Veränderungstendenzen bei den Waldböden abgeleitet und besonders gefährdete Standorte bzw. Regionen ausgewiesen werden. So wird eine verbesserte Grundlage für Maßnahmen zur Vorsorge und Sanierung von Waldstandorten geschaffen. 38 URL: http://www.forsten.sachsen.de/wald/157.htm am 06.05.2009 39 URL: http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBwasser/SaurerRegen.php am 04.04.2010 57 BESTANDSBILDENDE BAUMARTEN Bäume und Sträucher sind Holzgewächse. Sie besitzen eine verholzte Sprossachse, den Stamm und die Zweige, sowie holzige Wurzeln. Diese überdauern den Winter. Bei einem Baum bildet sich in jedem Jahr ein neuer Jahresring durch das jahreszeitlich zyklische Wachstum der Zellen im Stamm des Baumes. Für das Wachstum ist ein besonderer Zelltyp, das sogenannte Kambium (teilungsfähige Zellen zwischen Rinde und Holz) verantwortlich. Die Rinde des Baumes besteht aus der Borke und dem Bast. Die Borke ist ein korkartiges Gewebe aus verdickten Zellen im Außenbereich des Baumes. Diese Korkzellen sterben bald nach ihrer Bildung ab und schützen den Baum. Der innere Teil, der relativ weiche Bast, der dem Transport von in den Blättern gebildeten Stoffen dient, lebt. Schält man die Rinde rings um den Baum bis auf das Holz ab, so ist der Stofftransport unterbrochen. Der Wassertransport findet im Innern des Stammes, in sogenannten Tracheiden (weiträumigen verholzten, toten Gefäßen) statt. Im Herbst hört die Zellbildung der rindenund holzbildenden Zone, des Kambiums auf, um im Frühjahr wieder einzusetzen. Die im Frühling gebildeten Zellen sind verhältnismäßig dünnwandig und weiträumig: Sie können große Wassermengen leiten und werden damit dem steigenden Wasserbedarf der wachsenden Teile gerecht. Zellen, die im späten Sommer gebildet werden, sind dickwandiger und enger. Je kleinlumiger die Zellen der wasserführenden Gefäße, umso größer ist die Festigkeit des Holzes. Das unterschiedliche Zelllumen führt bei vielen Baumarten zu einer sichtbaren Grenze zwischen altem Spätholz und neuem Frühholz. Deshalb ist der Jahreszuwachs deutlich im Querschnitt des Stammes an den Jahresringen zu sehen. 58 NADELBÄUME: Abb. 28: Gemeine Fichte (Picea abies) Gemeine Fichte (Picea abies), Abb. 28 - - schlanker, hoher Baum (50 m) mit rötlicher Rinde, Nadeln stachelspitzig, stehen um den Zweig allseits dicht ab, wintergrün getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind gelb bis purpurrote Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind leuchtend rote, gelbgrün werdende Zäpfchen, reifen grau-braun, Zapfen hängend, Blütezeit ist Mai Wälder bildend, Forstbaum in allen Höhensstufen Abb. 29: Waldkiefer (Pinus sylvestris) Waldkiefer (Pinus sylvestris), Abb. 29 - hoher Baum (bis 40 m) mit gelber bis rotgelber Rinde 59 - bis 8 cm lange, stechende Nadeln stehen zu zweit in Kurztrieben, wintergrün - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind gelbe Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind hellrote Zäpfchen, reifen gelbgraubraun, ei- oder kegelförmige Zapfen, Blütezeit ist Mai wächst auf sandigen Böden, vor allen in der Ebene - Abb. 30: Europäische Lärche (Larix decuida) Europäische Lärche (Larix decuida), Abb. 30 - hoher Baum (bis 40 m) mit graubrauner Rinde und hängenden Ästen, sommergrün kurze, weiche Nadeln stehen in Büscheln an Kurztrieben, werden im Herbst abgeworfen - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind gelbe Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind rote, selten grünliche, kleine, walzenförmige Zäpfchen, reifen hellbraun-graubraun, aufrechte eiförmige Zapfen, Blütezeit ist April-Mai Baum des Hochgebirges, wird viel angepflanzt - 60 Abb. 31: Eibe (Taxus baccata) Eibe (Taxus baccata), Abb. 31 - - - kleiner Baum (bis 10 m) mit rot- graubrauner Rinde, oft mehrstämmig, auch strauchartig 2-3 cm lange, giftige Nadeln stehen einzeln, scheinbar zweizeilig , dicht nebeneinander, wintergrün zweihäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind gelbliche, kugelige Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind sehr klein und unscheinbar an der Unterseite der Zweige, der Samen ist in einer roten becherartigen Scheinbeere, Blütezeit ist MärzApril vereinzelt in Ebene und Gebirge Abb. 32: Weißtanne (Abies alba) Weißtanne (Abies alba), Abb. 32 - schlanker, sehr hoher Baum (bis 50 m) mit silberweißer Rinde Nadeln sind an der Spitze gekerbt mit 2 Längsstreifen an der Unterseite, wintergrün 61 - - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind grün - gelb – rötliche Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind bleichgrüne Zäpfchen, hellbraune Zapfen stehend, Blütezeit ist Mai-Juni anspruchsvoller Baum, durch Luftverunreinigungen gefährdeter Baum, vor allem in Mittel- und Hochgebirge LAUBBÄUME Abb. 33: Gemeine Birke (Betula pendula) Hängebirke, Gemeine Birke (Betula pendula), Abb. 33 - hoher Baum (bis 25 m) mit weißer, glatter, später rissiger Rinde langgestielte Blätter sind 3eckig-rautenförmig, lang zugespitzt, doppelt gesägt - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männlichen Blüten: sind schlanke, hängende, ungestielte bräunliche Kätzchen und weiblichen Blütenständen: sind schlanke, grünliche Kätzchen, die Frucht ist ein bräunlicher Zapfen mit geflügelten Nüsschen, Blütezeit ist April-Mai wächst auf allen Böden - 62 Abb. 34: Hainbuche (Carpinus betulus) Hainbuche (Carpinus betulus), Abb. 34 - - hoher Baum (bis 25 m) mit weißgrauer, glatter Rinde mit typischen dunkleren Streifen kurzgestielte Blätter sind wechselständig, ei-länglich, doppelt gesägt getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männliche Blüten: sind hängende, grünrötliche Kätzchen; weibliche Blüten: sind grüne Kätzchen mit roter Narbe, die Frucht sind einsamige Nüsschen mit 3klappigem Flügel, Blütezeit ist April-Mai ist ein Waldbaum der Ebene oder des Hügellandes Abb. 35: Stieleiche (Quercus robur) Stieleiche (Quercus robur), Abb. 35 63 - hoher Baum (bis 40 m) mit knorrigen Ästen und grober, schwarzer Rinde ungestielte Blätter sind tief gebuchtet, mit 4-6 Lappen auf jeder Seite - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männliche Blüten: sind gelblichgrüne, hängende Kätzchen; weibliche Blüten: sind knopfförmige Blüten, die Früchte sind hellbraune, langgestielte Eicheln (Name!) zu 1-3, Blütezeit ist Mai verbreitet im Tief- und Hügelland, in Auwäldern - Abb. 36: Traubeneiche (Quercus petraea) Traubeneiche (Quercus petraea), Abb. 36 - hoher Baum (bis 35 m) mit grauer Rinde langgestielte Blätter sind tief gebuchtet, mit 6 Lappen auf jeder Seite - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männliche Blüten: sind grünliche, hängende Kätzchen; weibliche Blüten: sind knopfförmige, rote Blüten, die Früchte sind hellbraune, gedrungene, ungestielte Eicheln (Name!) zu 3-5, Blütezeit ist Mai verbreitet im Tief- und Hügelland - Abb. 37: Rotbuche (Fagus sylvatica) Gemeine Buche, Rotbuche (Fagus sylvatica), Abb. 37 - sehr hoher Baum (bis 50 m) mit glatter, grauweißer Rinde - wechselständige Blätter sind spitz-eiförmig buchtig gezähnt 64 - - getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit männliche Blüten: sind gelbe, hängende Kätzchen; weibliche Blüten: sind 2 gestielte Köpfchen, die Früchte sind 3kantige, rotbraune Nüsschen, die zu 2 in stachligen Fruchtbecher sitzen, Blütezeit ist April-Mai auf kalkhaltigem Boden Abb. 38: Feldulme (Ulmus minor) Feldulme (Ulmus minor), Abb. 38 - hoher, schlanker Baum (bis 40 m) mit längsrissiger Rinde - wechselständige Blätter sind eiförmig zugespitzt, doppelt bis einfach gezähnt zwittrige, rote bis gelbe Blüten sitzen in Knäueln, die Früchte sind ei-herzförmige, geflügelte, gelbe, geflügelte Nüsschen, Blütezeit ist März-Mai in warmen Ebenen, Flusstäler, Auwälder - 65 Abb. 39: Gemeine Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) Gemeine Rosskastanie (Aesculus hippocastanum), Abb. 39 - kleiner Baum (bis 20 m) mit glatter, braunschwarzer Rinde - gegenständige Blätter sind fingrig, gekerbt gezähnt getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit meist männlichen und einige weibliche Blüten sowie zwittrige Blüten in aufrechten „Kerzen“, die Früchte sind kugelige, stachlige Kapsel mit rotbraunen Samen, Blütezeit ist Mai - Juni verbreiteter Zier- und Alleebaum, stellenweise auch in Wäldern als Einzelbaum - Abb. 40: Eberesche, Vogelbeere (Sorbus aucuparia) Eberesche, Vogelbeere (Sorbus aucuparia), Abb. 40 - kleiner Baum (bis 15 m) 66 - - unpaarig, gefiederte Blätter mit scharf gezähnten Fiederblättchen zu 10-20 getrenntgeschlechtlicher, einhäusiger Baum mit zwittrigen, gelblichweißen Blüten in großen Trugdolden stehend, die Früchte sind rote, kugelige, erbsengroße Kernfrucht mit 3 spitzen Samen, Blütezeit ist Mai-Juni anspruchsloser Baum, auch auf armen Boden bis ins höhere Gebirge Abb. 41: Sommerlinde (Tilia platyphyllos) Sommerlinde (Tilia platyphyllos), Abb. 41 - hoher Baum (bis 30 m) mit glatter, gelblich-braunroter Rinde mit breiter, gewölbter Krone - wechselständige Blätter sind rundlich bis schief herzförmig, etwas zugespitzt gezähnt und behaart (Achselbärte auf Blattunterseite) zwittrige Blüten mit weißgelblichen Blütenblätter in Trugdolden, die Früchte sind 5kantige, holzige, kugelige Nüsschen mit Flugblatt, Blütezeit ist Juni zerstreut bis in mittlere Gebirgslagen, Allee- und Parkbaum - Abb. 42: Winterlinde (Tilia cordata) 67 Winterlinde (Tilia cordata), Abb. 42 - hoher Baum (bis 25 m) mit glatter, gelblich-braunroter Rinde mit breiter, gewölbter Krone - wechselständige Blätter sind rundlich bis schief herzförmig, etwas zugespitzt gezähnt und unbehaart zwittrige Blüten mit weißgelblichen Blütenblätter in Trugdolden, die Früchte sind birnenförmige, dünnschalige Nüsschen mit Flugblatt, Blütezeit ist Juni- Juli zerstreut bis in mittlere Gebirgslagen, Allee- und Parkbaum - Ein interessanter Link zur Bestimmung der Bäume ist http://www.baumkunde.de/ 68 TIERE DES WALDES Der Rotfuchs (Vulpes vulpes) - Ordnung Raubtiere, Körper 64-76 cm, Schwanz 35-44 cm Färbung: rotbraun, weiße Kehle gräbt sich einen Bau zum Wurf von 3-8 blinden Jungen Rüde unterstützt Fähe bei Aufzucht jagt im Umkreis von 6-8 km Fleischfresser, Anteil der pflanzlichen Nahrung bis zu 20%, auch Aas überall, vor allem im Wald, Kulturfolger Abb. 43: Rotfuchs mit Welpen Der Wolf (Canis lupus) - Ordnung Raubtiere, Körper 70-90 cm Schulterhöhe, Länge: bis 140 cm, Schwanz 30-50 cm Färbung: variabel, gelblichgrau, über graubraun bis dunkelgrau gräbt sich eine Höhle zum Wurf von 4-6 blinden Jungen lebt und jagt im Rudel Fleischfresser, Rehe, Rothirsche und Wildschweine, hoher Anteil älterer oder junger Tiere, sind Nutztiere wie Schafe oder Ziegen nicht ausreichend geschützt, werden sie zur Beute, Schutzzäune und Herdenschutztiere helfen seit 1990 wieder in der Lausitz heimisch Abb. 44: Wolf 69 Der Dachs (Meles meles), Wildtier des Jahres 2010 - - Ordnung Raubtiere, Körper 70 – 85 cm, Schwanz 11 – 18 cm Färbung: grauschwarz, weißer Kopf mit schwarzen Streifen über den Augen gräbt sich geräumige Baue (im Durchmesser bis zu 30 m und bis zu 5 m tief) zum Wurf von 2-5 blinden Jungen, mehrere Familien leben im Bau, nicht selten mit Füchsen gemeinsam jagt nachts Allesfresser: Mäuse, Eidechsen, Frösche, bodenbrütende Vögel und deren Gelege sowie Insekten, auch pflanzliche Nahrung wie Früchte, Pilze, Knollen, Beeren, Mais hält längere Zeit Winterruhe Abb. 45: Dachs Baummarder (Martes martes) - - Ordnung Raubtiere, Körper: 45-60 cm, der Schwanz wird 15 bis 30 cm lang, Gewicht: 0,8-1,8 kg Färbung: kastanien- bis dunkelbraun gefärbt, der Kehlfleck ist gelblich-braun und nach unten abgerundet (Steinmarder: weiß und gegabelt) können sehr gut klettern und springen (bis zu 4 m weit), legen in ihrem großen Revier (350 bis 900 ha) einige Nester an, vorrangig in Baumhöhlen, Eichhörnchenkobeln oder Greifvogelnestern, wo sie 3 nackte, blinde Junge werfen jagt in der Dämmerung und nachts Allesfresser: Mäuse, Eichhörnchen, Eidechsen, Frösche, Vögel und deren Gelege sowie Insekten, Schnecken, auch pflanzliche Nahrung wie Früchte, Pilze, Beeren, Nüsse Steinmarder (Martes foina) - Ordnung Raubtiere, Körper: 40- 55 cm, der Schwanz wird 22 bis 30 cm lang, Gewicht: 1,1-2,3 kg Färbung: graubraun gefärbt, der Kehlfleck weiß und gegabelt (Baummarder: gelblich und abgerundet) Nachtaktiver Einzelgänger im 12 und 210 ha großen Revier, können gut klettern, jagen jedoch am Boden 70 - tags in natürlichen Verstecken: Felsspalten, Steinhaufen oder verlassene Baue anderer Tiere (sie selber graben keine Baue) werfen 3-4 nackte, blinde Junge Allesfresser: verschiedene Wild- und Gartenfrüchte sowie Kleintiere Die Waldmaus (Apodemus sylvaticus) - Ordnung Nagetiere, Körper: ca. 8–10 cm lang, Schwanz 8–10 cm, Gewicht 20-30 g Färbung: bräunliches Fell mit einer weißen Körperunterseite werfen 2–8 Mal im Jahr, meist 5–6 blinde Junge Pflanzenfresser: Gräser, Samen, Knollen und anderes pflanzliches Material Wichtiges Glied in der Waldnahrungskette: Zu den natürlichen Feinden zählen, abgesehen vom Menschen folgende Tiere: Haus- und Wildkatze, Fuchs, diverse Greifvögel und Eulen, Baum- und Steinmarder, Hermelin, Mauswiesel und Europäischer Iltis, Igel, Ringelnatter und Kreuzotter Abb. 46: Waldmaus Das Wildschwein (Sus scrofa) - - Ordnung Paarhufer, Körper 185 cm, Schwanz bis 47 cm, Keiler (♂) bis 200 kg, Bache (♀) bis 100 kg schwer Färbung: dunkelgrau bis braun-schwarz, lange borstige Deckhaare und kurze feine Wollhaare, im Sommer ohne Wollhaare, Frischlinge haben ein individuelles, hellbraun-gelb gestreiftes Fell Bache wirft im Frühjahr 3-5 Frischlinge, leben lange Zeit in Mutterfamilien zusammen, Keiler oft Einzelgänger Allesfresser, fressen Pflanzen: wie Wurzeln, Pilzen, Eicheln, bei Fütterung auch Mais und Getreide, außerdem Insekten und kleine Wirbeltiere, wühlen auf Nahrungssuche mit dem ständig wachsenden Eckzahn und der Schnauze (Wühlscheibe) den Boden stark um, suhlen sich in Schlammlachen zur Wärmeregulation und Entfernung von Ungeziefer im Fell 71 Abb. 47: Wildschwein Der Rothirsch (Cervus elaphus) - Ordnung Paarhufer, Kopf-Rumpf-Länge bis 2 m, Schwanz ca. 15 cm, bis 200 kg, Geweih: bis 8 kg Färbung: grau, ♂ mit dunkler Halsmähne, Geweih wird zum Winterende abgeworfen und rasch erneuert Die Hirschkuh wirft in der Regel ein Junges Hirsche leben in Rudeln zusammen, mehrere Hirschkühe mit ihren Kälbern bilden ebenfalls Rudel Pflanzenfresser: Gräsern, Blättern, Rinde, Knospen und Zweigen Abb. 48: Rothirsch Das Reh (Capreolus capreolus) - Ordnung Paarhufer, Kopf-Rumpf-Länge bis 130 cm, Schwanz nur 2-3 cm, bis 200 kg, Geweih 100-500 g wird im Oktober bis November abgeworfen Färbung: im Sommer rotbraun, im Winter graubraun oder dunkelbraun; Rehkitze sind rotbraun mit weißen Punkten Die Ricke wirft in der Regel 1-2, selten 3 Kitze Rehe leben im Winter in Gruppen zusammen, ältere Böcke sind oft Einzelgänger Pflanzenfresser: Blatttriebe, Gräser, Kräuter und Knospen, aber auch Wald- und Feldfrüchte 72 Abb. 49: Rehe METHODISCH – DIDAKTISCHE HINWEISE: Die folgende Lerneinheit ist für die 3. Klasse konzipiert und orientiert sich am sächsischen Lehrplan. Alle Aufgabenbereiche sind modulartig in den jeweiligen Fachunterricht integrierbar bzw. in ihrer Gesamtheit als Werkstatt verwendbar. Hinweise für die Beschaffung bzw. den Bau und Umgang mit den Materialien (wie Bodolino, Steckbrett, Memory, Puzzle, Musikbeispiele und Präsentationen) sowie einige Arbeitsblätter mit Lösungen befinden sich im Anahng dieser Arbeit. In diese Lerneinheit kann eine Exkursion integriert werden. Die Autorin empfiehlt Exkursionen in einen Laubwald und, wenn die Möglichkeit besteht, in einen Forst. Sollte die Klasse die Möglichkeit zur Exkursion haben, dann müssen einige Regeln im Wald eingehalten werden. Es empfiehlt sich, mit den Kindern in einer einführenden Veranstaltung über die „Waldgebote“ zu sprechen. 73 WERKSTATT KL. 4: DER WALD UND SEIN BODEN EXKURSIONSSTATIONEN 4 Personen pro Gruppe Station 1 2 3 4 5 6 7 8 Was tun? Zollstock vertikal: Tiere des Mischwaldes mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock horizontal: Tiere mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock vertikal: Waldpflanzen / Bäume mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock horizontal Waldpflanzen / Bäume mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock horizontal: Waldpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen Etwas Besonderes suchen (weich, hart, brennbar, feucht,..) Zollstock vertikal: Tiere des Forstes mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock horizontal: Tiere mit Bestimmungsbuch zuordnen vertikal Tiere mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock vertikal: Forstpflanzen / Bäume mit Bestimmungsbuch zuordnen Zollstock horizontal: Forstpflanzen mit Bestimmungsbuch zuordnen Eine Waldpflanze beobachten Ein Waldtier beobachten 9 10 Grau: Aufgaben für den Laubwald, Weiß: Aufgaben für den Forst Die 6 Waldgebote40 für eine Waldexkursion 1. 2. 3. 4. 5. 6. Immer auf den Wegen bleiben! Keinen Lärm machen! Kein Feuer anzünden! Abfälle wieder mitnehmen! Bäume, Sträucher, Kräuter, Tierbauten nicht beschädigen! Keine Tiere und Pflanzen mitnehmen! FÜR DEN UNTERRICHTSRAUM: Nr. Fä. Sk Titel Waldvorkommen Sk Sk Mischwald oder Forst Tiere und Pflanzen des Waldes Sk Mischwald und Forst D Im Wald Was tun? Fähigkeiten Benennen, farbiges Gestalten Zuordnungen Artenkenntnis, Zuordnungen, Schüttelwörter Vergleich führen: Gemeinsamkeiten/ Unterschiede finden Wortarten bestimmen, 40 Materialien AB, Buntstifte AB mit Merkmalsvorgaben differenzierte AB In Anlehnung an: Höhere Forstbehörde Westfalen- Lippe (Hrsg.): Die Waldlernrallye. Verlag an der Ruhr, Mühlheim an der Ruhr, 1995, ISBN 3-86072-216-6, Anhang S. 70 74 Sätze bilden Spiegelschrift lesen, schreiben Satzzeichen setzen, schreiben rechnen D Bodentiere D Laubstreu Ma Sk Sachaufgaben Waldmathematik Laubstreuuntersuchungen Bodentiere des Waldes Sk Zuordnungen Sk Schichten im Boden Sk Humusgehalt des Bodens D D D Boden Waldsuchsel Hörspiel zum Wald D Sk LL Waldelfchen Waldpflanzenmemory Sk, TC Wk Infos über Wald Waldtier aus Naturmaterialien Schneiden, farbiges Gestalten, Feinmotorik D Sk Sk Wasser- Kreuzworträtsel Sachkenntnis Boden enthält Wasser Versuchsanleitung Sk Stockwerke des Waldes D Wie Wald sauber bleibt Ma Noch mehr Holz! Experimentieren, Untersuchen Teile zu Ende zeichnen, beschriften Miniaufsatz schreiben, Kreativität Rechnen und farbig gestalten Verstehendes Lesen Rechnen, schneiden, Farbiges Gestalten AB Sk D Rätsel – Steckbriefe Sk herstellen Ma, Rechenpuzzle Wk Beobachten, untersuchen biolog. Sachverhalt, Feinmotorik biolog. Sachverhalt, Feinmotorik Experimentieren, protokollieren Experimentieren, protokollieren Wortfeld ausfüllen Wörter suchen, lesen verstehendes Hören Schreiben, Kreativität Artenkenntnis, Konzentration, Feinmotorik Umgang mit Computer 75 AB differenzierte AB AB mit Textaufgaben, Baumscheiben Becherlupe, Laubstreu Bodolino Brett Versuchsanleitung Versuchsanleitung AB mit Beispielen AB Kassette, Recorder, Kopfhörer Memory, Puzzle Computer, CD - ROM Unterschiedliche Materialien: Pappe, Styropor, Holz, Samen, Tesa, Faden, Schere, Heißklebepistole AB AB AB D Sk Sk Wk LL Akrostichon Begriffe finden, Kreativität Leporello Schneiden, kleben, lesen Vorlagen, Schere, Leim Mandala Farbiges Gestalten AB Neben der Möglichkeit des Werkstattlernens kann man den Kindern folgende Inhalte anbieten: - Laubstreuuntersuchungen (besonders empfehlenswert!) Gallen und Pilze untersuchen lassen Bumerang aus Holz fertigen Experiment: Wassergehalt im Moospolster messen Ein Moos-Terrarium für Klasse zum Beobachten einrichten Flöte basteln: - in 10 cm langes Grünholz von Hasel oder Pappel 3 cm langen Spalt einritzen Efeublatt in der Mitte falten und dort einklemmen alles, was absteht, abschneiden von der Seite einblasen, so dass das Blatt vibriert Eichelpfeife: - Fruchtbecher einer Eichel zwischen Zeige- und Mittelfinger klemmen, Faust machen und von der Seite hineinblasen 76 77
