Kommentierter Musterentwurf - Studienseminar Lüneburg für das
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Studienseminar Lüneburg für das Lehramt an Gymnasien Lüchow, den Außenstelle Uelzen Studienreferendarin: ENTWURF für den PRÜFUNGSUNTERRICHT I im Fach Erdkunde Schule: Klasse: Prüfungsausschuss: Vorsitzende: Päd. Leiterin: Schulleiter: Fachleiterin I: Fachleiter II: Datum: Stunde: Raum: Fachlehrerin: Thema der Unterrichtseinheit: Endogene Prozesse Thema der Unterrichtsstunde: Die inhaltliche Passung („Kongruenz“) zwischen Stundenthema, Stundenlernziel und Stundenschwerpunkt wird beachtet. Intraplattenvulkanismus Die Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen am Beispiel Hawaii Die Angabe des eingeführten Lehrbuchs ist an dieser Stelle hilfreich. Kapitel 1 bis 3 umfassten im Original maximal 6 Seiten: bei Schriftgröße 11 und weniger Rand. 1. 5 Formatierung musste für Kommentare geändert werden. RB 0 1. Unterrichtsvoraussetzungen 1.1 Bild der Lerngruppe Seit dem 04.02.2013 unterrichte ich eigenverantwortlich mit zwei Stunden wöchentlich die Klasse 8b im Fach Erdkunde. Die Lerngruppe, welche sich aus zwölf Schülerinnen sowie acht Schülern 1 5 zusammensetzt, verhält sich mir gegenüber respektvoll und aufgeschlossen. Die Arbeitsatmosphäre ist als angenehm und motivierend einzuschätzen. Mögliche Fragen oder Verständnisschwierigkeiten werden offen angesprochen und diskutiert. Die Lernenden sind darauf bedacht, sich gegenseitig zu unterstützen, was v. a. während gemeinsamer Erarbeitungsphasen beobachtet werden kann. Hierbei können fachliche Unsicherheiten abgebaut, stillere und leistungsschwä- 10 chere Schüler stärker einbezogen und zur mündlichen Mitarbeit aktiviert sowie in kurzer Zeit gute Beiträge erzielt werden. Die Lerngruppe ist vom Leistungsniveau her im mittleren, mit einigen Ausnahmen im guten Bereich einzuordnen. Während des Unterrichtsgeschehens treten einzelne Schüler in den Vordergrund, da sie eine hohe mündliche Leistungsbereitschaft aufweisen, wobei ein Teil von ihnen zu 15 oberflächlichen Aussagen neigt. Zudem bringen einzelne dieser Schüler Fachbegriffe in den Unterricht mit ein, die sie im Fernsehen oder Internet aufgegriffen haben, aber nicht genauer erklären können. Von besonders guter Qualität sind die Aussagen von zwei Jungen, die den Unterricht durch weiterführende Beiträge voranbringen und den AFB III gut bewältigen können. Dies gelingt auch noch zwei anderen Schülerinnen, die sich jedoch in der mündlichen Beteiligung sehr zu- 20 rücknehmen. Positiv sind noch einige weitere Schüler zu erwähnen, die sich derzeit aktiver am 20 Unterrichtsgespräch beteiligen. 2 3 Stundenrelevante Aspekte der Lerngruppe werden knapp dargestellt, z.B.: Aussagen zur Leistungsbereitschaft und Leistungsstärke, stundenrelevante Aussagen zu einzelnen Lernenden. Stundenrelevanz bedeutet, dass sich aus den Darstellungen konkrete didaktische und/oder methodische Konsequenzen ergeben (vgl 2.2 und 2.3). 1.2 Lernvoraussetzungen und Einbettung in den unterrichtlichen Zusammenhang Das Thema des Prüfungsunterrichts ist der Unterrichtseinheit „Endogene Prozesse“ zuzuordnen. Zu Beginn der Unterrichtsreihe haben sich die Schüler mit dem Schalenbau der Erde auseinan- 25 dergesetzt. Die Lithosphäre und Asthenosphäre wurden dabei vertiefend betrachtet. Zudem ist ihnen die Theorie von Alfred Wegener zur Kontinentalverschiebung bekannt. Die Lernenden wissen um die Lage der verschiedenen Lithosphärenplatten auf der Erde und kennen neben den Konvektionsströmen auch den Plattenzug und Rückendruck als Ursache der Plattenbewegung. Des Weiteren können sie zwischen divergierenden, konvergierenden und konservierenden Plat- 30 tengrenzen unterscheiden. Vertiefend haben sich die Schüler mit den Vorgängen des Sea Floor 4 Spreadings sowie der Subduktion und dem damit einhergehenden Vulkanismus beschäftigt. Sie sind damit in der Lage, die Entstehung von Vulkanen an Plattengrenzen zu erklären. Dabei haben jedoch einzelne Schüler Schwierigkeiten, die korrekten Fachbegriffe zu verwenden. Die Lernenden wissen zudem, dass Material an konvergierenden Plattengrenzen vernichtet und an divergie- 35 renden neu geschaffen wird. In der heutigen Stunde lernen die Schüler eine weitere Ursache des Vulkanismus kennen, den sogenannten Hot-Spot-Vulkanismus, bei dem die Vulkane inmitten einer Platte entstehen. Im weiteren Verlauf der Unterrichtsreihe werden die Lernenden verschiedene Vulkantypen kennen- Die stundenrelevanten (!) inhaltlichen Lernvoraussetzungen und der fachliche Kompetenzstand der Lerngruppe sowie die strukturierende „Leitidee“ der Sequenz/Reihe werden skizziert. Eine rein additive Auflistung der Sequenz-/ Reihenelemente wird vermieden. Fachbegriffliche Lernvoraussetzungen werden hier konkretisiert. lernen, den Vulkanismus in Deutschland betrachten und das Leben mit dem Vulkanismus analy- 40 sieren. Die in der Unterrichtsstunde eingesetzten Medien und Sozialformen sind den Schülern vertraut. Ihnen ist aus dem Vorunterricht bekannt, dass das Einstiegsmaterial zuerst zu beschreiben ist, bevor Erklärungen, Fragen oder Vermutungen geäußert werden sollen. Die Einhaltung des Operators „Beschreiben“ bereitet einigen Schülern noch Schwierigkeiten. Die Lernenden sind es ge- 45 wohnt, Aufgaben zunächst in Einzelarbeit zu lösen, bevor sie anschließend eine Austauschphase mit dem Sitznachbarn erhalten, um Unklarheiten und Unsicherheiten abbauen zu können. Diese 1 Im Sinne des besseren Leseflusses wird im Folgenden das generische Maskulinum verwendet. Die zurzeit erhöhte Beteiligung einzelner Schüler lässt sich u. a. auf ihr großes Interesse für die Themen der aktuellen Unterrichtseinheit zurückführen. 3 Eine detaillierte Darstellung der Schülerleistung kann dem kommentierten Sitzplan entnommen werden. 4 Die Schüler wissen im Zusammenhang mit dem Sea Floor Spreading, dass das abgelagerte Gestein in der Nähe der Riftzone sehr jung ist, während die Ablagerungen umso älter werden, je weiter man sich von der Bruchzone entfernt. 2 1 Stundenrelevante zentrale methodische und sozialformspezifische Lernvoraussetzungen werden dargestellt, aus denen später Vorgehensweise hat sich in der Vergangenheit bewährt, um eine höhere Beteiligung beim anschließenden Unterrichtsgespräch in der Klasse zu erzielen, da sich dann auch unsichere und 5 leistungsschwächere Schüler trauen, ihr Ergebnis vorzustellen. Des Weiteren wurde mit den Lernenden geübt, Schaubilder mit Strukturvorgabe zu erstellen, was ihnen zunehmend besser 5 gelingt. Die Übertragung der Ergebnisse aus dem Schaubild in eine Abbildung wurde mit ihnen bereits am Beispiel der Subduktion erprobt. Dabei hat sich gezeigt, dass die Mitschüler der Er- angemessene didaktischmethodische Planungsüberlegungen resultieren (vgl. Kap. 2.2 und 2.3). gebnisdarstellung aufmerksamer folgen. 2. Vorüberlegungen zur Didaktik und Methodik 2.1 Sachanalyse 10 Die Entstehung von Vulkanen wird in der Regel in Verbindung mit aktiven Plattengrenzen gesehen. Infolge der Entdeckung der Mittelozeanischen Rücken an divergierenden und den Subduktionszonen an konvergierenden Plattengrenzen konnte die Verbreitung der meisten Vulkane erklärt 6 werden. Jedoch kann es zu Vulkanismus auch inmitten von Kontinenten und Ozeanen kommen (Intraplattenvulkanismus). Der kanadische Geophysiker und Geologe Wilson stellte 1963 seine 15 Theorie des „Hot-Spot-Vulkanismus“ vor, die 1971 vom amerikanischen Geophysiker Morgan mit der „Mantle Plume“-Theorie weiter entwickelt wurde. 7 8 Es wird davon ausgegangen, dass beim Intraplattenvulkanismus das vulkanische Magma „nicht aus der Asthenosphäre, sondern aus der Grenzschicht zwischen äußerem Erdkern und unterem Erdmantel in einer schlauchartigen Säu9 le“ aufsteigt. Grund hierfür sind die höheren Temperaturen und die geringere Dichte des Materi- 20 als im Vergleich zum umgebenden Mantelgestein. Dieser zylindrische Mantelstrom wird als Mantle Plume (Manteldiapier) bezeichnet, welcher einen Durchmesser von 100-150 km aufweist und um etwa 200 °C heißer ist als der umgebende Mantel. 10 Stößt ein solcher Plume unter die relativ starre Lithosphäre, staut er sich und breitet sich flächig aus, so dass aufgrund der anhaltenden Magmaströme aus der Tiefe eine Magmablase, der Hot-Spot („heißer Fleck“), dicht unterhalb der Die knappe fachwissenschaftliche Analyse zentraler Aspekte des Unterrichtsgegenstandes ist wissenschaftlich fundiert und mit Quellenangaben belegt. Die Analyse erfolgt „in didaktischer Absicht“, d.h. sie bildet die Grundlage z.B. für die didaktische Analyse und Reduktion. 25 Lithosphäre entsteht. Infolge nachströmenden Gases und Magmas baut sich innerhalb dieses Hot-Spots immer mehr Druck auf, wodurch es über dem aufsteigenden Mantelmaterial zu einer 11 12 dynamischen Aufwölbung der Lithosphäre kommt . Bei anhaltender Aufwölbung und der damit einhergehenden Dehnung der Lithosphäre, können sich Bruchzonen bilden. nischen Intraplattenvulkanismus 14 13 Im Falle des ozea- „schweißt sich [das Magma, J. H.] durch Risse des Gesteins 30 und durchbricht schließlich den Meeresboden“ 15, so dass ein untermeerischer Vulkan („Seamount“) entsteht. 16 Im Laufe einiger Millionen Jahre kann der Vulkan über die Meeresoberfläche wachsen und sich eine Vulkaninsel formen, „wenn die Eruptionsrate erheblich höher ist als die 17 Erosionsrate“ . Das wohl bekannteste Beispiel für den Hot-Spot-Vulkanismus stellt die Inselkette Hawaii dar, bei der jedoch nicht mehr alle Vulkane aktiv sind. Dies ist darauf zurückzuführen, 35 dass der Hot-Spot stationär ist, aber die darüber liegende Pazifische Platte infolge der Plattenbewegung langsam, aber stetig in nordwestlicher Richtung wegdriftet. Die Aktivität eines Vulkans ist beendet, sobald er zu weit vom Hot-Spot entfernt liegt und ihn kein neues Magma mehr speisen 18 kann. Dann wiederholt sich der Vorgang. Das Magma sucht sich eine andere Stelle und durch- bricht erneut die ozeanische Kruste. „Die zentrale Beweisführung für die postulierte Existenz von 40 langfristig stationär im sublithosphärischen Mantel verankerten Schmelzbereichen [sind, J. H] die 5 siehe Bild der Lerngruppe vgl. Obermann, Bub-Kalb & Kalb (2007), S. 82 vgl. GIDA (2013a) 8 Während die Prozesse der Plattentektonik und des Sea Floor Spreadings inzwischen anerkannt sind, „gehören die Modelle der Hot Spots und Mantelplumes noch immer zu den umstrittensten […] geodynamischen Hypothesen. In der Diskussion sind insbesondere die Dimensionen und räumliche und zeitliche Stabilität dieser Erscheinungen und natürlich ihr Entstehungsort und ihre Entstehungsmechanismen.“ Schmincke (2013), S. 85 9 GIDA (2013a), S. 9 10 vgl. Schmincke (2013), S. 84 11 vgl. Schmincke (2013), S. 67 12 „Beim Emporsteigen der Schmelze wird der Meeresboden um 1 bis 2 km und mit einer Breite um 100 km hochgehoben.“ Hohl (1985), S. 81 13 vgl. Falk & Scholliers (2010), S. 27 14 Auf kontinentalen Intraplattenvulkanismus soll in der Sachanalyse nicht eingegangen werden, da dies nicht relevant für die Stunde ist. 15 GIDA (2013b) 16 vgl. Schmincke (2013), S. 64 17 Schmincke (2013), S. 68 18 GIDA (2013b) 6 7 2 Innerhalb der sachanalytischen Ausführungen erfolgt bereits eine klare Zuspitzung („trichterartig“) in Richtung des angestrebten Schwerpunkts der Stunde. mehr oder weniger lineare Alterszunahme von Vulkanreihen [und der damit zusammenhängende variierende Erosionsgrad, J. H.] mit der Entfernung von der Stelle der aktuellen maximalen Magmaproduktion.“ 19 Betrachtet man die Vulkankette des Hawaii-Emperor-Rückens befinden sich auf der Hauptinsel Hawaii die jüngsten und aktivsten Vulkane „Mauna Loa“ und „Kilauea“, während 5 Richtung Nordwesten das Alter der Inseln immer mehr zunimmt und die Vulkane erloschen sind. 20 Diese Vulkane sinken im Laufe der Zeit „aufgrund der Abkühlung der Lithosphäre sowie der fort21 schreitenden Erosion wieder unter den Meeresspiegel“ . Die aktuelle Lage des Hot-Spots wird bereits 30 km vor der südöstlichen Küste der Hauptinsel angenommen, da sich dort ein neuer untermeerischer Vulkan namens „Loihi“ gebildet hat. 22 10 2.2 Didaktische Vorüberlegungen Der Erdkundeunterricht bietet den Schülern die Möglichkeit, „geographische und geowissen23 schaftliche Phänomene und Prozesse“ , wie z. B. der Plattentektonik oder des Vulkanismus, in ihrer Vielschichtigkeit kennen und verstehen zu lernen. Dabei sollen sie laut den niedersächsischen curricularen Vorgaben des Faches Erdkunde bis zum Ende des Schuljahrgangs 8 im Rah- 15 men des Kompetenzbereiches Fachwissen dazu befähigt werden, „Naturlandschaften im Zusammenhang erdgeschichtlicher Vorgänge als Ergebnis endogener Prozesse (Plattentektonik, Vulkanismus, Erdbeben)“ 24 erklären zu können. Vor diesem Hintergrund lässt sich nicht nur das Thema der Unterrichtseinheit, sondern auch der Inhalt der heutigen Stunde rechtfertigen. Darüber hinaus findet das Thema der Prüfungsstunde seine Legitimation vor dem Hintergrund des schulin- 20 ternen Curriculums, nach dem in Klasse 8 im Lernfeld „Endogene Prozesse“, im Inhaltsbereich „Vulkanismus“, der Fachterminus „Hot-Spot“ eingeführt werden soll. Die Leitidee der Unterrichtseinheit besteht darin, dass die Schüler zunächst ein grundlegendes Verständnis für die ablaufenden Prozesse im Erdinneren erlangen, um daran anschließend auf der Erde sichtbare Phänomene, wie z. B. die Entstehung von Vulkanen, erklären zu können. Der deduktive Ansatz, der für den 25 Aufbau der Unterrichtsreihe gewählt wurde, ist einerseits für die Lernenden motivierend, da sie bereits kennengelernte Regelhaftigkeiten auf konkrete Phänomene anwenden können und sich somit eine stärkere Beteiligung an gemeinsamen Unterrichtsgesprächen erzielen lässt. Andererseits unterstützt dieses Vorgehen die Möglichkeit, einen kognitiven Konflikt bei den Schülern zum Grundlegende Ziele der Unterrichtsplanung werden verdeutlicht. Hieraus werden später die Lernziele und die methodischen Überlegungen abgeleitet. Es erfolgt eine Legitimation des Unterrichtsgegenstandes mittels der normierenden Vorgaben. Die Leitidee wird formuliert. Deduktives Vorgehen wird begründet. Thema „Hot-Spot-Vulkanismus“ zu erzeugen, da der neue Sachverhalt ihr bereits erworbenes 30 Wissen über die Entstehung von Vulkanen in Frage stellt, wodurch ein neuer Spannungsmoment im Unterricht geschaffen wird. Das Ziel der heutigen Stunde besteht darin, dass die Lernenden einerseits erfahren, dass sich Vulkane nicht nur an Plattengrenzen, sondern auch inmitten von Platten bilden können und andererseits in der Lage sind, die Entstehung solcher Hot-SpotVulkane zu erläutern. Anschließend sollen sie ihr erworbenes Wissen zur Plattentektonik und dem 35 Hot-Spot-Vulkanismus in Form einer Transferleistung zusammenführen, indem sie erklären können, wie eine ganze Inselkette wie Hawaii durch einen stationären Hot-Spot entstehen konnte. Hawaii als Raumbeispiel für die Thematisierung des Hot-Spot-Vulkanismus zu wählen, bietet sich im Sinne der Exemplarität an, da anhand der Inselkette, welche inmitten der Pazifischen Platte, weit weg von irgendwelchen Plattengrenzen liegt, die Grundgedanken der berühmten Hot-Spot- 40 Theorie von Wilson sehr gut nachvollzogen werden können. Infolge der systematischen Altersabfolge und dem zunehmenden Grad der Erosion der Inseln von Südosten nach Nordwesten wird die Entstehung einer ganzen Inselkette aufgrund der Bewegung „der ozeanischen Lithosphäre über einem im Mantel verankerten Schmelzbereich (Hot Spot) [..], in dem die inselbildenden 25 Magmen erzeugt werden“ , für die Schüler verständlich. Es wäre auch möglich gewesen, am 45 Beispiel Island den Hot-Spot-Vulkanismus zu thematisieren, da Island aufgrund des Ausbruchs 19 Schmincke (2013), S. 82 vgl. Schmincke (2013), S. 82ff. Aßmann (2002) 22 vgl. Wölbern (2003), S. 33 23 Niedersächsisches Kultusministerium (2008), S. 7 24 Niedersächsisches Kultusministerium (2008), S. 12 25 Schmincke (2013), S. 82; siehe Sachanalyse 20 21 3 Legitimation des Unterrichtsgegenstandes mittels des Bildungsgehaltes, sowie der Ausweisung von exemplarischer Bedeutung., des Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010, der zum längsten Luftverkehrsverbot im europäischen Luftraum führte, den Schülern aus Medien bekannt sein dürfte. Jedoch wäre an diesem Raum nicht der angestrebte kognitive Konflikt umsetzbar gewesen, da die Lernenden durch die Lage Islands 26 am Mittelatlantischen Rücken davon ausgegangen wären, dass Vulkane dort nur infolge 5 des Sea Floor Spreadings entstanden sind. Dies hätte das Verständnis für die Thematik „HotSpot-Vulkanismus“ erschwert. Im Sinne der Schülerorientierung bietet sich Hawaii ebenfalls als Inhaltliche Alternativen werden erörtert und methodisch begründet verworfen. Betrachtungsraum an, da es vorstellbar ist, dass einige Lernende Hawaii als attraktives Urlaubsziel ansehen und dort später einmal selbst Urlaub machen wollen, so dass ein großes Interesse an der Entstehung von Hawaii bestehen könnte. Darüber hinaus ist Hawaii das bekannteste Bei- 10 spiel für Hot-Spot-Vulkanismus. Dies wird u. a. daran deutlich, da es z. B. in Dokumentationen als beliebtes Beispiel für die Erklärung der Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen dient. Über das im Unterricht vermittelte Wissen erhalten die Schüler die Gelegenheit, den Inhalten der Filme besser folgen zu können. 27 Im Sinne des Gegenwarts- und Zukunftsbezugs ist es wichtig, dass die Lernenden erkennen, 15 dass das heutige Aussehen der Erde maßgeblich von endogenen Kräften geprägt wurde, denn gewaltige „Kräfte aus dem Erdinneren bewegen und verformen Gesteinsschichten, verursachen Vulkanausbrüche und Erdbeben. […] [Endogene Vorgänge, J. H.] haben die heutige Verteilung Die Legitimation des Unterrichtsgegenstandes erfolgt differenziert bezüglich, Zugänglichkeit sowie der Gegenwartsund Zukunftsbedeutung. 28 von Kontinenten und Ozeanen sowie große Reliefunterschiede hervorgebracht“ . Das Wissen um die endogenen Prozesse bildet die „Grundlage für das Gesamtverständnis des Systems Erde- 20 Mensch“29. Betrachtet man dabei das Subsystem „Vulkan-Mensch“ genauer, wird deutlich, dass der Vulkanismus entscheidend das Leben der Menschen beeinflusst hat und beeinflussen wird. Trotz der Gefahren, die durch Vulkanausbrüche entstehen, stellen Vulkane „in vielen Gebieten 30 der Erde die entscheidende Lebensgrundlage dar“ , z. B. aufgrund der fruchtbaren vulkanischen Böden, der Verwendung geothermischer Energie oder der Nutzung vulkanisch bedingter Erzla- 25 gerstätten. Darüber hinaus stellen Vulkanlandschaften wie Hawaii touristische Attraktionen dar. 31 Diese Beispiele verdeutlichen die Bedeutung, sich gegenwärtig wie zukünftig mit dem Phänomen „Vulkanismus“ auseinanderzusetzen. Im Sinne der didaktischen Reduktion wird darauf verzichtet, die Entwicklungsstadien einer Vulkaninsel zu besprechen, da diese sehr komplex sind und zum Verstehen des Sachverhalts „Entste- 30 hung von Hot-Spot-Vulkanen“ nicht benötigt werden. Zudem wird der Betrachtungsraum reduziert, indem nur die Hawaii-Inselkette und nicht noch die Emperor-Seamountkette angesprochen wird. Es erfolgt eine begründete didaktische Reduktion. Damit soll vermieden werden, dass der Knick, der sich zwischen den beiden Ketten befindet und die lineare Anordnung der Inseln an dieser Stelle unterbricht, bei den Schülern für Verwirrung sorgt. 35 Der Erkenntnisgewinn der Stunde besteht darin, dass die Schüler einerseits erkennen, dass das Vorhandensein von Plumes, die unterhalb der Lithosphäre einen Hot-Spot ausbilden, die Ursache für die Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen darstellt. Andererseits sollen sie verstehen, dass durch die Plattenbewegung und dem Vorhandensein von Hot-Spots auch ganze Inselketten, wie z. B. Der inhaltliche, didaktische Schwerpunkt der Stunde wird klar formuliert. Hawaii, entstehen können. 40 2.3 Methodische Vorüberlegungen Die Hinführung zum Stundenthema erfolgt mittels eines Kartenausschnitts, auf dem die Verteilung der Vulkane entlang von Plattengrenzen dargestellt ist. Der Betrachtungsraum beschränkt sich dabei auf die Pazifische Platte sowie die angrenzenden Lithosphärenplatten. Die Lage der Die methodischen Überlegungen werden nach Unterrichtsphasen geglie- dert. 26 „Die Insel liegt nicht nur an der Grenze zweier wandernder Erdplatten, sondern sitzt auch […] auf einem Hot Spot.“ MMCD NEW MEDIA GmbH (2013a) 27 Die Erfahrung hat gezeigt, dass Schüler versuchen, Wissen aus Dokumentationen in den Unterricht mit einzubringen. Jedoch verstehen sie oftmals die gesehenen Zusammenhänge nicht und arbeiten nur mit einzelnen Fachbegriffen, die ihnen in Erinnerung geblieben sind, ohne deren Bedeutung zu kennen. 28 Falk & Scholliers (2010), S 16 29 Falk & Scholliers (2010), S 16 30 Schmincke (2013), S. 245 31 Schmincke (2013), S. 245 4 eingezeichneten Vulkane deutet die Lage des Pazifischen Feuerrings 32 an. Die Karte wurde da- hingehend didaktisch reduziert, dass einerseits aufgetretene Erdbeben und andererseits Vulkane, die nicht an Plattengrenze liegen, entfernt wurden, damit die Schüler sich allein auf den Vulkanismus an Plattengrenzen konzentrieren können. Zunächst sollen die Lernenden die Karte be- 5 schreiben. Dieser erste Teil des Einstiegs ermöglicht es auch leistungsschwächeren Schülern, sich am Unterrichtgespräch zu beteiligen. Auf Grundlage ihrer Hausaufgabe und mithilfe der Informationen aus der Karte erhalten die Lernenden anschließend die Aufgabe, die Entstehung dieser zahlreichen Vulkane zu erklären. Dabei wird eine hohe mündliche Beteiligung erwartet, da die Schüler ihr bereits erworbenes Wissen anwenden können. Im Anschluss daran wird die Lehr- Die Begründung der zentralen methodischen Entscheidungen und der Materialauswahl erfolgt auf inhaltlicher sowie auf funktionaler Ebene. 10 person den Vulkan „Mauna Loa“ auf Hawaii in die Karte einzeichnen. Es wird den Schülern ein kurzer Augenblick eingeräumt, um das unerwartete Vorkommen eines Vulkans inmitten einer Platte auf sich wirken zu lassen. Im Anschluss sollen die Lernenden die Leitfrage der Stunde entwickeln, welche auf die Ursache für die Entstehung dieses Vulkans inmitten einer Platte abzielt. Auf das Aufstellen von Vermutungen wird verzichtet, da davon auszugehen ist, dass vermut- 15 lich kein Schüler das Phänomen kennt und somit die Hypothesenbildung einem „Ratespiel“ gleich käme. Der problemorientierte Einstieg über die Erzeugung eines kognitiven Konflikts wird für das Unterrichtsthema als sinnvoll erachtet, da er einen hohen Aufforderungs- und Motivationscharakter in sich birgt. Das Interesse der Lernenden wird geweckt, da ihr bisher erworbenes Wissen, dass für sie nachvollziehbar, verständlich und in verschiedenen Kontexten anwendbar war, plötz- 20 lich nicht mehr zutrifft. Alternativ wäre es auch möglich gewesen, mit einem Film einzusteigen, der das bisherige Wissen wiederholt und im Kontrast dazu den noch unbekannten Hot-Spot- Differenzierte Begründung der Materialauswahl und -gestaltung mit Blick auf die Kompetenzförderung und auf die Funktion innerhalb der begründete StundenkonzepDarstellung tion methodischer Alternativen Vulkanismus gegenübergestellt. Die Idee wurde aber verworfen, weil dabei wenig Schüleraktivität erzeugt und der Widerspruch von den Schülern nicht selbst erkannt wird. In der Erarbeitungsphase lernen die Schüler die Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans kennen. 25 Die Unterrichtsphase beginnt mit einer Einzel-, die anschließend in eine Partnerarbeit übergeleitet wird. Die Stillarbeit dient dazu, dass sich jeder Schüler mit der Aufgabe gewissenhaft auseinandersetzt. Dabei sollen die Informationen aus dem Text in ein Schaubild mit vorgegebener Struktur 33 überführt werden. Damit kommt der Arbeitsauftrag den curricularen Vorgaben im Kompe- Legitimation des Vorgehens mit Bezügen zum KC. tenzbereich „Erkenntnisgewinnung durch Methoden“ nach, laut dem die Schüler bis zum Ende 30 des Jahrgangs 8 dazu befähigt werden sollen, „Informationen aus […] Texten […] nach sachlogischen Gesichtspunkten (z. B. Kausalkette, Wirkungsgefüge)“ 34 zu gliedern. Zudem wird die Arbeit mit einem Schaubild für sinnvoll erachtet, weil es die Lernenden darin übt, sich auf die wesentlichen Informationen eines Textes zu konzentrieren und diese kurz und knapp festzuhalten. 35 Wenn die Schüler das Schaubild erstellt haben, sollen sie in einem weiteren Arbeitsschritt eine 35 Abbildung zum Hot-Spot-Vulkanismus beschriften, indem sie der Grafik zentrale Fachbegriffe, die für die Erklärung des Phänomens von Bedeutung sind, zuordnen. Nach der Stillarbeit erhalten die Schüler die Möglichkeit, sich mit ihrem Sitznachbarn auszutauschen, um offene Fragen klären und Unsicherheiten abbauen zu können. 36 Da in der anschließenden Sicherungsphase nicht alle Schüler ihr Ergebnis vorstellen können, aber dennoch eine Förderung der Kommunikationsfähig- 40 keit angestrebt wird, sollen die Lernenden ihrem Sitznachbarn mithilfe ihrer Aufzeichnungen und der Abbildung zum Hot-Spot-Vulkanismus die Entstehung eines Vulkans inmitten einer Platte erläutern. Die Einbeziehung der Abbildung soll verhindern, dass die Schüler einfach nur ihr Er- 32 „Aufgrund der Lage im System der kontinentalen und ozeanischen Platten der Erde ist der Pazifische Feuerring Schauplatz häufig auftretender Vulkanausbrüche, See- und Erbeben. Allein im Bereich des Pazifischen Feuerrings werden 75 % der globalen Vulkanaktivität verzeichnet […].“ Wilbrecht (2013) 33 Die Erstellung eines Schaubildes ohne Strukturvorgabe wurde bisher nur vereinzelt geübt und fällt dem Großteil der Lernenden noch schwer. Daher sollen sie zunächst Sicherheit im Umgang mit dem Entwickeln eines Schaubildes über eine Strukturvorgabe erlangen, bevor sie diese selbständig anfertigen. 34 Niedersächsisches Kultusministerium (2008), S. 15 35 Alternativ wäre es auch möglich gewesen, einen Filmausschnitt zur Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen zu zeigen, jedoch hat sich im Vorunterricht gezeigt, dass die Schüler anschließend Inhalte aus Filmen nur lückenhaft wiedergeben und den Sachverhalt oftmals nicht vollständig verstanden haben. 36 siehe Bild der Lerngruppe 5 gewählte Sozialform mit Rückbezug zu den Lernvoraussetzungen und zur Lerngruppe begründet. gebnis vorlesen, ohne aber den ablaufenden Entstehungsvorgang verstanden zu haben. Zudem schult dieses Vorgehen ihre räumliche Vorstellung vom Erdinneren. In der Sicherungsphase wird ein Schülerpaar gebeten, sein Ergebnis vorzustellen, indem die Lernenden mithilfe der Abbildung zum Hot-Spot-Vulkanismus und ihren Aufzeichnungen die Ent- 5 stehung eines Vulkans inmitten einer Platte erläutern. Damit wird sowohl eine erhöhte Aufmerk37 samkeit bei den zuhörenden Mitschülern erreicht , als auch der Transfer von Informationen auf Erneuter Bezug zum KC und zur Kompetenzorientierung ein anderes Material geübt. Dieses Vorgehen wird durch das Kerncurriculum unterstützt, da die Schüler im Kompetenzbereich „Kommunikation“ die Fähigkeit erwerben sollen, „Sachzusammenhänge und Problemstellungen fach- und adressatengerecht anhand strukturierender Vorgaben“ 38 10 präsentieren zu können. In der sich anschließenden Vertiefungsphase sollen die Schüler ihr neu erworbenes Wissen und ihre Kenntnisse zur Plattentektonik zusammenführen, um die Entstehung einer ganzen Inselkette zu erklären. Dazu setzen sich die Schüler mit dem Raumbeispiel Hawaii näher auseinander, indem sie zunächst mithilfe eines Blockbildes herausstellen, dass sich Hawaii aus mehreren Inseln 15 zusammensetzt und diese von Südosten nach Nordwesten älter werden. Diese Aufgabe ermöglicht es auch leistungsschwächeren Schülern, sich am Unterrichtsgespräch zu beteiligen. Nach der Beschreibung des Blockbildes sollen die Lernenden beurteilen, ob und inwiefern folgende Aussage zutreffend ist: „In Hawaii entstehen Vulkaninseln am laufenden Band“. Sollten die Ler- Antizipation von Schülerergebnissen und mögliche Reaktionen nenden die Transferleistung mit erhöhtem Anforderungsniveau nicht leisten können, setzt die 20 Lehrkraft entsprechende Impulse39 ein. Im Zuge der didaktischen Reserve sollen die Schüler mithilfe einer Grafik erklären, warum Vulkane mit zunehmender Entfernung zum Hot-Spot immer kleiner werden. Hierbei können die Schüler auf ihr Vorwissen aus der letzten Unterrichtsreihe zum Thema „Exogene Prozesse“ zurückgreifen. In der Hausaufgabe sollen die Schüler neben Hawaii noch sechs weitere Beispiele für Hot-Spot- 25 Vulkane auf einer stummen Karte verorten. Diese Aufgabe lässt sich mithilfe der curricularen Vorgaben legitimieren, wonach bei den Schülern innerhalb des Kompetenzbereiches „Räumliche Orientierung“ die Fähigkeit zum Lokalisieren geographischer Objekte auf Karten 40 gefördert wer- den soll. Didaktische Reserve wird vorgestellt passende mögliche Hausaufgabe zur Schulung der räumlichen Kompetenz eingeplant. 3. Lernziele Übergeordnetes Lernziel: Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen. Teillernziele: Die Schülerinnen und Schüler TLZ 1… wenden ihr Vorwissen an, indem sie das zahlreiche Vorkommen von Vulkanen am Pazifischen Feuerring mithilfe einer Karte zunächst beschreiben und anschließend erklären. (Kompetenzbereich: Erkenntnisgewinnung durch Methoden; Kompetenzbereich: Kommunikation, AFB I-II) TLZ 2… üben entsprechend einer Fragestellung, Informationen aus einem Text zu entnehmen, indem sie die wichtigsten Aspekte zur Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans aus dem Informationsmaterial in ein vorstrukturiertes Schaubild einordnen. (Kompetenzbereich: Erkenntnisgewinnung durch Methoden, AFB II) TLZ 3… schulen ihre Methodenkompetenz sowie Präsentationsfähigkeit, indem sie Zusammenhänge fach- und adressatengerecht unter Einbeziehung ihres Schaubildes und der zur Verfügung stehenden Abbildung erläutern. (Kompetenzbereich: Kommunikation, AFB II) TLZ 4… wenden ihr erworbenes Wissen an, indem sie beurteilen, ob und inwiefern folgende Aussage zutreffend ist: „In Hawaii entstehen Vulkaninseln am laufenden Band“. (Kompetenzbereich: Beurteilen und Bewerten, AFB III) 37 siehe Lernvoraussetzungen Niedersächsisches Kultusministerium (2008), S. 16 siehe geplanter Unterrichtsverlauf 40 vgl. Niedersächsisches Kerncurriculum (2008), S. 14 38 39 6 Übergeordnetes Lernziel ist entsprechend zu dem Thema/ dem zentralen Schwerpunkt der Stunde formuliert. Teillernziele sind operationalisiert, den AFBs und der vorrangigen Kompetenz zugeordnet 4. Geplanter Unterrichtsverlauf aussagekräftige Kennzeichnung der Unterrichtsphase Phase/ Zeitangabe Geplantes Lehrerverhalten Einstieg (10.40 10.50 Uhr) L zeigt am Smartboard eine Karte, auf der die Verteilung von Vulkanen entlang des Pazifischen Feuerrings zu sehen ist. L: Bitte beschreibt die Karte. konkrete Ausformulierung von Impulsen und Aufträgen Skizzierung zu erwartender Schwierigkeiten und angemessener Hilfsimpulse L zeichnet den Pazifischen Feuerring in die Karte ein. Querformat und fünf Spalten mit korrekter Gliederung Erwartetes Schülerverhalten / Erwartete Schwierigkeiten / Hilfestellungen SuS beschreiben die Karte. EA: Die Karte zeigt verschiedene Platten und deren Grenzen zueinander sowie die Verteilung von Vulkanen. In der Mitte der Karte ist die große Pazifische Platte zu sehen, an der verschiedene andere Platten angrenzen. (Eventuell nehmen die SuS an dieser Stelle eine Lagebeschreibung der einzelnen Platten vor.) Auf der Karte ist eine große Anzahl von Vulkanen eingezeichnet. Die Vulkane verteilen sich mit Ausnahme der Vulkane im Norden der Indo-Australischen Platte um die pazifische, einschließlich der Philippinen-, Cocos- und Nazca-Platte von West über Nord nach Ost. Die Vulkane befinden sich auf oder nahe bei den Plattengrenzen. Medien Sozialform Smartboard, Folie mit Karte zur Verteilung von Vulkanen am Pazifischen Feuerring, Tafel SchülerLehrerGespräch ES: SuS beginnen bereits in der Beschreibungsphase damit, die Ursachen der Vulkanverteilung zu erklären. H: L verweist auf den Operator „Beschreiben“. 7 L: Ihr habt die Lage der Vulkane richtig beschrieben. Erklärt, wie es zur Entstehung dieser zahlreichen Vulkane kam. L: Ihr habt richtig dargestellt, dass die Entstehung von Vulkanen an Plattengrenzen gebunden ist. Nun habe ich mir zu Hause noch weitere Karten zum Pazifischen Feuerring angesehen und habe folgende Entdeckung gemacht. L zeichnet am Smartboard ein Vulkanzeichen an die Stelle ein, wo sich Hawaii befindet, beschriftet diesen mit „Mauna Loa“ auf Hawaii und lässt die unerwartete Lage des Vulkans auf die SuS wirken. SuS erklären die Entstehung der Vulkane. EA: Vulkane können dort entstehen, wo Platten auseinander driften (an divergierenden Plattengrenzen) oder wo sich die Platten aufeinander zu bewegen (an konvergierenden Plattengrenzen). Die dargestellten Vulkane in der Karte sind infolge des Vorgangs der Subduktion entstanden. Dabei schiebt sich eine ozeanische Platte unter eine kontinentale Platte und taucht dabei tief in die Asthenosphäre ein. Dort gibt die Platte eingelagertes Wasser frei. Dieses verdampft und umliegendes Gestein wird zu Magma aufgeschmolzen. Das Magma steigt anschließend unter hohem Druck an die Oberfläche. Dort schweißt es eine Öffnung in die darüber liegende Platte. Lava tritt aus. Es entsteht ein Vulkan. L: Welche Frage ergibt sich für euch? (Problematisierung) L hält die Leitfrage der Stunde an der Tafel fest. Kennzeichnung eines erreichten Teillernziels SuS formulieren die Leitfrage der Stunde. EA: Wie kommt es zur Entstehung eines Vulkans inmitten einer Platte, statt an einer Plattengrenze? TLZ 1 ist erreicht. 8 Erarbeitung (10.50 11.05 Uhr) Sicherung (11.05 11.15 Uhr) L erklärt die Aufgabenstellung. L: Ihr erhaltet von mir gleich zwei Arbeitsblätter. Auf dem einen befindet sich Informationsmaterial zur Entstehung von Vulkanen innerhalb einer Platte, auf dem anderen ist die Aufgabenstellung notiert. Als erstes lest ihr bitte den Text. Im zweiten Schritt vervollständigt ihr das Schaubild mithilfe der Informationen aus dem Text, um die Entstehung eines Vulkans inmitten einer Platte erklären zu können. Abschließend beschriftet ihr die vorgegebene Abbildung. Ihr habt 10 Minuten Zeit. Dann ertönt ein Signal und ihr könnt euch noch mal für 5 Minuten mit eurem Sitznachbarn austauschen. Erläutert euch gegenseitig die Entstehung der Vulkane mithilfe des Schaubildes und der Abbildung auf dem Arbeitsblatt. Am Ende der Erarbeitung werde ich zwei Schüler bitten, ihr Ergebnis vorzustellen. SuS setzen sich mit dem Arbeitsauftrag auseinander. Ausgewählte Schülerpaare übertragen ihr Schaubild auf eine Folie. AB „Entstehung von Hot-SpotVulkanen“ Einzelarbeit Partnerarbeit Pfeife zum Ankündigen des Sozialformwechsels Folien, Folienstifte L organisiert den Sozialformwechsel von Einzel- zu Partnerarbeit, verschafft sich einen Überblick über die Arbeitsergebnisse und nimmt eine beratende Funktion ein. TLZ 2 ist erreicht. L bittet zwei SuS mithilfe des Schaubildes und der Zwei SuS erläutern unter Verwendung der MateriaAbbildung die Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans lien die Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans. zu erläutern. Die anderen SuS können anschließend ergänzen L fordert die SuS auf, bei der Vorstellung die Abbilbzw. Fragen stellen. dung am Smartboard zu verwenden und diese wähEA: rend der Erläuterung mit zentralen Begriffen zu beschriften. siehe Musterlösung im Anhang L fungiert nach der Präsentation als Moderator und Skizzierung erwarteter Schülerantworten braucht hier stellt ggf. Nachfragen. Smartboard, Folie mit Abbildung zum HotSpotVulkanismus, OHP, Schülerfolien Unterrichts gespräch, SchülerLehrerGespräch Smartboard, Folie mit Blockbild zur HawaiiInselkette SchülerLehrerGespräch, SchülerSchüler- nicht wiederholt werden, wenn Anhang vorliegt. Vertiefung (11.15 11.25 Uhr) Das übergeordnete Stundenlernziel sowie TLZ 3 sind erreicht. L: Ihr sollt euch Hawaii jetzt noch etwas genauer ansehen. L zeigt am Smartboard ein Blockbild, auf dem ein Teil der Hawaii-Inselkette abgebildet ist. 9 Gespräch L: Beschreibt bitte, was ihr auf der Abbildung sehen könnt. L notiert die wichtigsten Aussagen der SuS am Smartboard. L deckt folgende Aussage am Smartboard auf: „In Hawaii entstehen Vulkaninseln am laufenden Band“. L: Beurteilt, ob und inwiefern die Aussage am Smartboard richtig ist. Sollten sich zunächst nur wenige SuS melden, wird ihnen eine kurze Murmelphase mit ihrem Nachbarn eingeräumt. SuS beschreiben, was sie auf dem Blockbild sehen können. EA: Auf der Abbildung sieht man, dass Hawaii nicht nur aus einer Insel besteht, sondern aus mehreren und daher eine Inselkette bildet. Die Inseln werden umso älter, umso weiter weg sie von der Hauptinsel Hawaii entfernt liegen (von Südosten nach Nordwesten) Man sieht die oberen Schichten der Erde: die Lithosphäre mit ozeanischer Kruste und den oberen Teil des oberen Erdmantels. Darunter befindet sich die Asthenosphäre. Aus der Asthenosphäre heraus steigt Magma nach oben und aus dem vorderen Vulkan steigt Rauch empor. Die anderen Inseln sind kleiner als Hawaii. SuS erklären auf Grundlage ihres Vorwissens, wie es zur Entstehung einer Inselkette kommen konnte. EA: Am laufenden Band ist übertrieben dargestellt, da die Entstehung einer neuen Insel sehr lange dauert. Die Vulkaninseln sind infolge eines stationären Hot-Spots entstanden. Da die Pazifische Platte, auf der sich die Inseln befinden, nicht am Ort bleibt, sondern durch die Konvektionsströme weiter getrieben wird, wandern die Inseln vom Hot-Spot weg und es entsteht eine neue Vulkaninsel. Die Aussage ist dahingehend richtig, da nach gewissen Zeitabständen sich wieder eine neue Insel über dem Hot-Spot bildet. ES: SuS verbleiben auf der beschreibenden 10 Ebene und erklären nicht, wie es zur Entstehung der Vulkaninseln kam. H: Didaktische Reserve Erklärt, warum das Alter der Inseln von der Hauptinsel Hawaii im SO nach Kauai im NW zunimmt. An welcher Stelle befindet sich der HotSpot. Wie können die Inseln entstanden sein, wenn der Hot-Spot seine Position nicht verlässt. Erinnert euch zurück an die Prozesse an einem Mittelatlantischen Rücken. Wo befindet sich von der Riftzone aus gesehen das älteste bzw. jüngste Gestein und warum? Welche Auswirkungen haben Konvektionsströme? TLZ 4 ist erreicht. L zeigt eine weitere Abbildung, auf der zu erkennen ist, dass die Vulkane mit zunehmender Entfernung zum Hot-Spot kleiner werden. L: Erklärt, warum die Vulkane mit zunehmender Entfernung zum Hot-Spot immer kleiner werden. SuS erklären, wie es zur Größenveränderung der Vulkane kommt. EA: Die Vulkane, die weit genug vom Hot-Spot entfernt liegen, haben keine Möglichkeit mehr, von Magma gespeist zu werden. Infolge von Abtragungen des Gesteinsmaterials durch Wind, Wasser, Wellen (Erosion) werden die Vulkane wieder kleiner. L gibt noch die zusätzliche Information, dass die Lithosphärenplatte an der Stelle wieder erkaltet, wo sie keinen Kontakt mehr zum Hot-Spot hat. Dadurch erhöht sich ihre Dichte und sie sinkt nach unten, wodurch die Vulkanüberreste auch weiter absinken und unter die Wasseroberfläche gelangen können. Hausaufgabe L: Verorte auf der Weltkarte neben der Inselkette --Hawaii sechs weitere Beispiele für Hot-SpotVulkane. L = Lehrer, ES = Erwartete Schwierigkeiten, H = Hilfen, EA = Erwartete Antworten SuS = Schülerinnen und Schüler Smartboard, Folie mit Größenveränderung der Vulkane SchülerLehrerGespräch Smartboard, Folie mit Hausaufgabe --- 11 5. Kommentierte Schülerübersicht Die kommentierte Schülerübersicht wird aufgrund des Datenschutzes an dieser Stelle nicht aufgeführt. Zur Prüfungsstunde wird diese vorgelegt. 6. Literaturverzeichnis FALK, G. C. & M. SCHOLLIERS (HRSG.) (2010). Terra. Physische Geographie. Themenband Oberstufe. Stuttgart/Leipzig: Klett Verlag. GIDA (2013a). Begleitheft Vulkanismus. Sekundarstufe I, Klassen 7-9. Odenthal. HOHL, R. (1985). Wandernde Kontinente. Leipzig/Jena/Berlin: Urania-Verlag. MCKNIGHT, T. & D. HESS (Hrsg.) (2009). Physische Geographie (9. aktualisierte Auflage). Hallbergmoos: Pearson Studium. NIEDERSÄCHSISCHES KULTUSMINISTERIUM (HRSG.) (2008). Kerncurriculum für das Gymnasium. Schuljahrgänge 5-10. Erdkunde. OBERMANN, H., BUB-KALB, S. & J. KALB (2007). TERRA GWG 5/6 Geographie Wirtschaft. 9./10. Schuljahr. Stuttgart/Leipzig: Klett Verlag. SCHMINCKE, H.-U. (2013). Vulkanismus. (4. unveränderte Auflage). Darmstadt: Primus Verlag. WÖLBERN, I. (2003). Spuren des Plumes und Strukturen des oberen Mantels unter Hawaii abgeleitet aus konvertierten Wellen. Berlin. Internetquellen: AUSTRIA PRESSE AGENTUR (2011). Erdbeben, Vulkane, Plattentektonik: Der „Ring of Fire“. http://diepresse.com/images/uploads/8/e/4/641252/japan_liegt_bdquofeuerringldquo_12s06_erdb eben_plattentektonik_kaefer20110311185623.jpg (letzter Zugriff: 10.11.2013) AßMANN, J. (2002). Hot Spot Hawaii. http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=geo_infothek&miniinfothek=&node=Plattentektonik&art icle=Hot+Spot+Hawaii (letzter Zugriff: 10.11.2013) MMCD NEW MEDIA GMBH (HRSG.) (2013a). Die Tektonik Islands. http://www.scinexx.de/dossier-detail-112-14.html (letzter Zugriff: 11.11.2013) MMCD NEW MEDIA GMBH (HRSG.) (2013b). Plattentektonik. http://www.scinexx.de/redaktion/lernwelten/flash/verteilung_b.swf (letzter Zugriff: 10.11.2013) WILBRECHT, S. (2013). Pazifischer Feuerring. http://www.steine-und-minerale.de/artikel.php?f=2&topic=2&ID=134&keywords=Erdbeben,%20 Pazifischer%20Ozean,%20Seebeben,%20Tsunami,%20Vulkane,%20Feuerring%20Pazifik (letzter Zugriff: 11.11.2013) Mediale Quellen: GIDA (2013b). Vulkanismus. Sekundarstufe I, Klassen 7-9. Odenthal. (DVD) 12 Alle eingesetzten Materialien und ggf. eingesetzten Hilfsmaterialien und geplante Tafelbilder o.ä. sind hier anzuhängen. 7. Anhang Arbeitsblätter sind hier exakt in der Form (Größe, Form, Farbe) beizufügen, in der sie auch an die SuS verteilt werden. Hausaufgabe zur Stunde Erdkunde Klasse 8 Ursachen für Vulkanismus Datum: Aufgaben: 1. Benenne die jeweilige Art der Plattenbewegung und ordne den beiden Abbildungen die entsprechenden Begriffe zu. 2. Erkläre mithilfe der Abbildungen die Entstehung von Vulkanen an Plattengrenzen. Abbildung A Art der Plattenbewegung: ___________________________ Lava, kontinentale Platte, Subduktion, ozeanische Platte, Magma, Asthenosphäre, Vulkan, verdampfendes Wasser ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ Abbildung B Art der Plattenbewegung: ___________________________ Riftszone, Lithosphärenplatten, Magma, Sea-floor Spreading, Lava ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 13 ________________________________________________________ Quelle: verändert nach Gida (2013b) Material zum Einstieg Quelle: verändert nach Austria Presse Agentur (2011) 14 Material zur Erarbeitung Erdkunde Klasse 8 Die Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen Datum: 18.11.2013 Aufgaben: Löse die Aufgaben 1-3 in Einzelarbeit. Dafür hast du 10 Minuten Zeit. 1. Lies den Text. 2. Erkläre die Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans, indem du das unten abgebildete Schaubild vervollständigst. Nutze dafür die vorgegebene Struktur. 3. Ordne folgende Begriffe den Zahlen der Abbildung auf dem anderen Arbeitsblatt zu: Lithosphäre, Vulkan, äußerer Erdkern, Mantle Plume, Asthenosphäre, Hot Spot, unterer Erdmantel. Nach der Bearbeitungszeit hast du 5 Minuten Zeit, dich mit deinem Sitznachbarn auszutauschen. 4. Erläutert euch gegenseitig die Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans mithilfe eures Schaubildes und der Abbildung auf dem Arbeitsblatt. Hinweis: Am Ende der Erarbeitungszeit werde ich zwei Schüler bitten, ihr Ergebnis der Klasse vorzustellen. Schaubild zur Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans Ausgangspunkt: Schicht zwischen äußerem Erdkern und unterem Erdmantel Aufwölbung der Lithosphäre Entstehung einer Vulkaninsel 15 Erdkunde Klasse 8 Die Entstehung von Hot-Spot-Vulkanen Beim Hot-Spot-Vulkanismus gehen Wissenschaftler davon aus, dass sehr heißes Magma aus der Schicht zwischen flüssigem äußeren Erdkern und festem unteren Erdmantel in einer schlauchartigen Säule („Mantle Plume“) mit einem 100-150 km großen Durchmesser bis unter die Lithosphäre aufsteigen kann. Dies geschieht, da das Material im Plume ca. 200 °C heißer ist und eine geringere Dichte aufweist als das umgebende Mantelgestein. Stößt der Plume unter die Lithosphäre, pilzt er durch anhaltende Magmaströme zu einer großen stationären41 Magmablase auf, die man als „Hot-Spot“ („Heißer Fleck“) bezeichnet. Im Hot-Spot baut sich durch nachströmendes Gas und Magma immer mehr Druck auf, so dass die Lithosphäre regelrecht aufgewölbt wird. Schließlich reist der Meeresboden auf. Das Magma schweißt sich durch Risse im Gestein und durchbricht schließlich den Meeresboden. Die Lava fließt nach Austritt unter Wasser weit auseinander, bis sie erstarrt, so dass sich ein flacher, ausgedehnter untermeerischer Vulkan bildet. Im Laufe einiger Millionen Jahre kann der Vulkan tausende Meter hoch werden und schließlich aus dem Wasser ragen. Eine Vulkaninsel ist entstanden. Datum: 18.11.2013 1 ________________________ 2 ________________________ 3 ________________________ 4 ________________________ 5 ________________________ 6 ________________________ 7 ________________________ Quelle: eigene Textzusammenstellung nach GIDA (2013b); Schmincke (2013), 82ff. 41 stationär: Der Hot-Spot behält über Millionen von Jahren seine Position, das heißt, er verändert seine Lage nicht. Quelle: verändert nach GIDA (2013b) 16 Musterlösung: Entstehung eines Hot-Spot-Vulkans Ausgangspunkt: Schicht zwischen äußerem Erdkern und unterem Erdmantel Aufstieg heißen Magmas im Mantle Plume bis unter Lithosphäre Entstehung eines „Hot Spots“ Druckaufbau Aufwölbung der Lithosphäre Aufreißen des Meeresbodens Magma durchbricht Meeresboden Entstehung eines untermeerischen Vulkans Entstehung einer Vulkaninsel 17 Material zur Vertiefung Hawaii-Inselkette Quelle: verändert nach Falk & Scholliers (2010), S. 27 Aussage: „In Hawaii entstehen Vulkaninseln am laufenden Band.“ Größenveränderung der Vulkane Quelle: verändert nach McKnight & Hess (2009) 18 Hausaufgabe zur nächsten Stunde Aufgabe: Verorte auf der Weltkarte neben Hawaii 6 weitere Beispiele für Hot-Spot-Vulkane. Quelle: MMCD NEW MEDIA GmbH (2013b) 19 Erklärung der Eigenleistung Ich versichere hiermit, dass ich den Unterricht selbstständig vorbereitet und bei der Anfertigung des Entwurfs keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Ort, Datum Unterschrift 20
