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Begründung und Analyse des Unterrichtsvorhabens
1.Kurze Darstellung der gewählten Unterrichtsmethode
Die von uns gewählte Unterrichtsmethode beinhaltet das selbständige
Erschließen von Unterrichtsinhalten anhand von Modellen. Bei unserem
Modell handelt es sich um ein Strukturmodell.
Um das von uns konzipierte Modell näher erläutern zu können, bedarf es
einer näheren Betrachtung des Modellbegriffs im Allgemeinen in Form einer
Definition:
„Modelle
sind
Wirklichkeit
vereinfachte
als
Ganzes,
ideelle
eines
oder
materielle
Ausschnittes
Abbildungen
oder
der
bestimmter
Zusammenhänge der Wirklichkeit , die der Veranschaulichung wesentlicher
Struktur-
oder Funktionsmerkmale originaler Objekte
oder Vorgänge
dienen.“ 1( vgl. Meyer, 1990)
„Struktur- und Funktionsmodelle werden häufig als Anschauungsmodelle
bezeichnet.
Strukturmodelle
veranschaulichen
Baumerkmale
lebender
Organismen; sie sind vereinfachte Nachbildungen morphologischer und
anatomischer Merkmale. Die Ähnlichkeit von Original und Modell ist meist
sehr groß. Bei den für den Biologieunterricht relevanten Modellen werden die
Merkmale oft vergrößert dargestellt.
Strukturmodelle eignen sich besonders zur Veranschaulichung
-
mikroskopisch kleiner Strukturen, z.B. von Molekülen, Zellen (z.B.
Nervenzellen),
oder
vom
Feinbau
von
Organen
(z.B.
Modell
der
menschlichen Niere)
-
der Lage von Organen in ihrer Gesamtheit (Torso des Menschen )
-
des Aufbaus von Originalen, die schwer zu beschaffen oder zu handhaben
sind oder Ekelgefühle hervorrufen können ( Rinderauge, Rinderherz )“2
In dem Artikel (Nach Meyer, (1990)...)wird außerdem zwischen zerlegbaren (
Menschenherz, Kirschblüte ), nicht zerlegbaren, bzw. statischen ( Aufbau
1
aus UB 160/14.Jahrg./Dez.1990 ,
„Modelle“, Basisartikel von Hubertus Meyer
2
s.o. S 5
1
eines
Laubblattes,
Pilzmodell)
und
in
der
Reihenfolge
variablen
Strukturmodellen ( Modell der verschiedenen Phasen der menschlichen
Embryonalentwicklung, Zellteilungsmodell ) unterschieden.
Darüber
hinaus
kann
ein
Modell
flach
(z.B.
aus
Papier
)
oder
dreidimensional beschaffen sein.
Das von uns erdachte Modell zur Nervenzelle (Neuron) ist dreidimensional,
was aber die Zerlegbarkeit betrifft, muß man in unserem Fall näher
differenzieren. Da die Schüler nämlich den Arbeitsauftrag erhalten, ein
Neuron
mit
Zellkörper,
Zellkern,
Axon
inklusive
Hüllzellen
und
Ranvier´schen Schnürringen und Dendriten mittels Knetmasse selber zu
bauen- nachdem sie sich durch das Hören der Geschichte „Eine Reise zu
den Nervenzellen“ und dem Vorliegen des Arbeitsauftrags auf einem
Arbeitsblatt, wo die Geschichte nochmals aufgeführt ist (und so die
Möglichkeit
zur
„Gedankenmodell“
Korrektur
des
Erdachten
geschaffen
haben-
ist
besteht),
diese
bereits
ein
Kategorisierung
nur
eingeschränkt auf dieses Modell an zu wenden. Die oben angeführten
Beispiele beziehen sich nämlich hauptsächlich auf die handelsüblichen, in
der Schule benutzten Modelltypen. Geht man jedoch vom Endprodukt aus,
kann man dieses Modell wohl als nicht – zerlegbares Anschauungsobjekt
bezeichnen.
Hierdurch
ist
dem
Schüler
die
Möglichkeit
gegeben,
den
sonst
mikroskopisch kleinen Feinbau der Zelle für sich „begreifbar“ zu machen
nachdem er sich ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit geschaffen hat.
Um das Erlernte zu festigen, erhalten die Schüler zusätzlich zu dem Bau
den Arbeitsauftrag, den Aufbau des Neurons anschließend in Form einer
Präsentation ihrer, den anderen Gruppen und dem Lehrer noch
einmal zu erklären und sich anschließend noch- wenn Zeit bleibt- mit den
verschiedenen Varianten der Morphologie und der Relation zum Original in
Form
eines
mikroskopischen
Bildes
(entweder
als
Foto
auf
einem
Arbeitsblatt, auf die Wand mittels Overhead- Projektor projiziert oder einer
Mikroskopievorlage- falls vorhanden) zu beschäftigen.
2
2.
Die
mit
dem
Unterrichtsvorhaben
verbundenen
Organisationsaufgaben
Um zu gewährleisten, daß die konzipierte Unterrichtsstunde auch planmäßig
vonstatten
geht,
sollte
man
sich
vorab
einigen
organisatorischen
Überlegungen widmen.
1) Lernvoraussetzungen
Um abzusichern, daß in einer bestimmten Klasse eine Methode überhaupt
fruchtbar in der vorgesehenen Zeit zu den angestrebte Lernerfolgen führt,
empfiehlt es sich für den Lehrer, sich vorher mit den klassenspezifischen
Erfahrungen mit bestimmten Methoden auseinander zu setzen.
Wir gehen davon aus, daß der 12er- Grundkurs, in dem wir
diese
Unterrichtsstunde „abhalten“, die Jahre davor auch schon bei uns
Biologieunterricht genossen hat, und so an selbständiges Arbeiten in der
Gruppe gewöhnt ist. Er ist in der Lage mit dem ausgehändigten Material
achtsam um zu gehen und verfügt über ein trainiertes Zeitmanagement, da
der Kurs seine Fähigkeiten zur Organisation schon des öfteren unter Beweis
zu stellen hatte.
2) Organisation des Materials
Für unser Vorhaben brauchen wir folgendes:
a) einen ausreichend großen Unterrichtsraum mit Platz zur Gruppenarbeit
b) beliebige Kästen in ausreichender Menge und Größe, in denen die
Arbeitsutensilien für die einzelnen Gruppen abholfertig verstaut werden
c) verschiedenfarbige Knete für Zellkörper, Zellkern und Hüllzellen
d) dickes Kabel für Axone
e) dünne, evtl. verschiedenfarbige Kabel für Dendriten
f) Kassettenrekorder
g) Kassette mit Meeresrauschen oder ruhiger Musik für Geschichte
h) Scheren, evtl. Messer
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i) Arbeitsblatt mit Aufgabenstellung
j) Arbeitsblatt
mit
Bild
des
Mikroskopie-
„Originals“
oder
Mikroskopievorlage falls beschaffbar
k) evtl. vorgefertigte Rollenkarten für die gerechte Arbeitsaufteilung in der
Gruppe
l) Abbildung mit anders aussehenden Nervenzellen
m) Overhead- Projektor oder Tafel
3) Allgemeine Gedanken zum geregelten Unterrichtsablauf
Zur Vermeidung von unerwarteten Situationen sollte sich der Lehrer im
Vorfeld auch stets Gedanken über eventuelle Schwierigkeiten machen, die
den planmäßigen Ablauf der Unterrichtsstunde behindern könnten.
Das Zeitmanagement spielt hierfür eine entscheidende Rolle.
Man
sollte
rechtzeitig
die
Materialien
organisieren,
um
der
Nicht-
Verfügbarkeit entgegen zu wirken und den Zeitplan einhalten zu können.
In unserem Fall heißt das, die Materialkästen zu recht zu legen und aus zu
probieren, ob die Aufgabe im vorgegebenen Zeitrahmen praktisch zu erfüllen
ist. Die Voraussetzungen der Schüler sind hierfür ausschlaggebend.
Weitere Fragen sind:
Was mache ich, wenn die Mehrzahl der Schüler zu langsam arbeitet bzw.
den Aufbau gemäß der vorliegenden Geschichte nicht versteht ?
Eine Möglichkeit wäre hier, an einer Stelle ab zu brechen und zum
Frontalunterricht zur näheren Erläuterung des Neuronaufbaus über zu
gehen. Das Hinzuziehen der ohnehin schon vorbereiteten Folien dürfte sich
hierbei als ratsam erweisen. Nimmt dies nicht zu viel Zeit in Anspruch, hat
man immer noch die Möglichkeit die langsameren Schüler Modelle erstellen
zu lassen, evtl. auch in Form einer Hausaufgabe.
Ist die Zeit nach der näheren Erläuterung jedoch zu weit fortgeschritten,
empfiehlt sich eigenständige Heimarbeit, die in der nächsten Stunde
kontrolliert wird.
Der wahrscheinlichere Fall bei unserer Aufgabenstellung ist jedoch der, daß
die Schüler relativ schnell mit den aufgetragenen Arbeiten fertig sind.
4
Für diesen Fall ist es ratsam, sich einen „Puffer“ zu überlegen, der hilft(z.B.
für die Lösung einer sinnvollen, [Lernprogression] Zusatzaufgabe
wie bei
uns das Arbeitsblatt mit den verschiedenen Nervenzelltypen und der
Mikroskopievorlage, mit der sich die Schüler den Rest der Stunde
beschäftigen) die restliche Zeit zu überbrücken .
Eine andere Möglichkeit die je nach Situation eingesetzt werden kann
besteht darin, dass diejenigen Gruppen, die bereits fertig sind aufgefordert
werden anderen Gruppen ihre Unterstützung anzubieten.
3. Reflexion über die Stimmigkeit von Methode und
gewähltem Fachinhalt
Es ist das Ziel, dass sich die Schüler eigenständig mit Hilfe eines
dreidimensionalen
Strukturmodells
als
Methode,
den
als
Fachinhalt
gewählten Bau und die Funktion einer Nervenzelle nachhaltig verdeutlichen.
Durch die Dreidimensionalität kann das Modell im Raum frei bewegt und
von allen Seiten betrachtet werden. Die komplexe Struktur einer Nervenzelle
wird durch „Greifen“ „begreifbar“.
Das Modell wird von den Schülern in Dreiergruppen selbst gebaut, sodass
ein Gespräch und Meinungsaustausch innerhalb der Gruppe stattfinden
muss.
Die im Text angesprochenen Strukturen Axon, Axonhügel, Soma, Dendriten,
Hüllzellen, müssen den angebotenen Materialien, verschiedenfarbige Knete,
dünner Draht und dicker Draht zugeordnet und stimmig kombiniert werden.
Die Anatomie der Nervenzelle prägt sich durch den selbständigen Bau,
verbunden mit dem Ertasten der Materialien, dem Formen des Soma, sowie
des Axonhügels aus Knete, also das aktive Verändern und schließlich
schlüssige Kombinieren der Materialien nachhaltig ein.
Besonders wichtig ist hierbei die Tatsache, dass das Modell Stück für Stück
zusammensetzbar ist, und somit die Komplexität der Nervenzelle, ausgehend
von einer einfachen Grundstruktur, z. B. dem Soma, nachvollzogen werden
kann. Die einzelnen Strukturen einer Nervenzelle werden durch die
Zerlegbarkeit
des
Modells
deutlich
gegeneinander
abgegrenzt
und
Lernumwege, z.B. falsches Anbringen der Dendriten, können durch die
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reversible Befestigung zugelassen werden. Ein Probieren ist möglich, ohne
das Lernziel zu gefährden.
Mit der anschließenden Präsentation der gruppenweise gebauten Modelle
wird zugleich eine Strukturierung, bzw. Gliederung des Erlernten notwendig.
Durch eine anschließende Modellkritik wird das Erlernte erneut rekapituliert
und der Blick auf die tatsächlichen Gegebenheiten in vivo geschult. Die
dabei heraus gearbeiteten Unterschiede zwischen Modell und Nervenzelle in
vivo festigen zusätzlich das Erlernte und fördern ein kognitives Lernen.
4. Der auf Schülerseite zu erwartende Kompetenzzuwachs

Auf Schülerseite soll die soziale Kompetenz gefördert werden, durch
Kommunikation und Kooperation innerhalb der Gruppe

Die Schüler werden sensibilisiert für eigenverantwortliches Lernen.

Förderung der Problemlösungskompetenz

Förderung des selektiven Lesens.

Förderung des Hörverständnisses

Förderung von handwerklichen Fähigkeiten mit Sensibilisierung des
taktilen Sinns

Förderung der Organisations- und Planungsfähigkeit eines Vorhabens
innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens.

Förderung der Präsentationskompetenz mit einhergehender Förderung
einer Gliederungs-, bzw. Strukturierungskompetenz.

Kognitiver Kompetenzzuwachs auf Schülerseite durch Erlernen von
Bau und Funktion der Nervenzelle.
5
Einbindung
des
Unterrichtsvorhabens
in
eine
Unterrichtssequenz/Unterrichtsreihe
Die Unterrichtsstunde ist als Einstieg in eine Unterrichtsreihe zum
Überthema Neurophysiologie geplant. Grundlegend für die Behandlung des
komplexen Themengebiets ist die Anatomie eines Neurons. Zum vertiefenden
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Verständnis der Funktion ist in der nachfolgenden Stunden das Ruhe/Aktionspotential zu besprechen. Hierzu muß das Prinzip der Diffusion und
die Ionenverteilung in der Zelle wiederholt bzw. erarbeitet werden. Die
Erregungsleitung sowie die Struktur und die Funktionsweise der Synapse
werden zu Themen der darauffolgenden Stunden.
Schwerpunktvorhaben können sich angelehnt an den Lehrplan zum
Themengebiet „Drogen“ anschließen. Gerade dieses Themengebiet bietet für
die Schüler wahrscheinlich interessante Anwendungsbezüge zum fachlichen
Inhalt.
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Quellenangaben
Campbell NA (1998): Biologie. Berlin: Spektrum-Verlag
Ellerkmann E (1998): Nervenzellen zum Selberbauen. In: UB
233/22.Jahrgang/April 1998, S.22-24
Meyer H (1990): Modelle. In: UB 160/14. Jahrg./Dez. 1990, S.5
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