Erkenntnismethoden

Weidinger Manuela
H-4-M
FBUSb-FD
FACHDIDAKTIK:
AUßERSCHULISCHE BILDUNGSEINRICHTUNGEN,
AUSSTELLUNGEN GESTALTEN
WEIDINGER MANUELA
H-4-M
SS 2005
-1-
Weidinger Manuela
H-4-M
ERKENNTNISMETHODEN
Methoden der Biologie können nicht nur Hilfsmittel im Biologieunterricht sein,
sondern selbst zum Unterrichtsthema gemacht werden.
Für den Biologieunterricht lassen sich die Methodenfragen in den fachlichen,
den fachdidaktischen und den pädagogischen Aspekt aufschlüsseln.
Der fachliche Aspekt betrifft die Erkenntnismethoden der Wissenschaft
„Biologie“ und allgemein die Erkenntnisgrundlagen der Naturwissenschaften, auf
denen das gesamte im Unterricht vermittelte Wissen beruht.
Der fachdidaktische Aspekt beschäftigt sich mit der Frage, wie Methoden der
Biologie im Unterricht zu vermitteln sind:
▫ Im Schulunterricht sollten die verwendeten Erkenntnismethoden die in
der Wissenschaft angewendeten so weit widerspiegeln, dass ein Einblick in
Voraussetzungen, Tragweite und Grenzen der wissenschaftlichen
Ergebnisse möglich ist. Aufgabe der Fachdidaktik ist es, die
wissenschaftliche Methodik so in unterrichtliche Arbeitsweisen
umzusetzen, dass die Schüler die wesentlichen Parallelen zum
wissenschaftlichen Arbeiten erkennen können.
▫ Im Biologieunterricht sollte vermehrt zu Freilandbeobachtungen und zur
Naturbetrachtung angeregt bzw. angeleitet werden.
▫ Es ist auch wichtig, die Wechselbeziehungen zwischen den
wissenschaftlichen Erkenntnismethoden und den Sozialformen zu
bestimmen. Es ist sicherlich ein Unterschied, ob ein großer Anteil des
Unterrichts als selbstständige Schülerarbeit oder lehrerzentriert
gestaltet werden.
Der pädagogische Aspekt behandelt die Wechselbeziehung zwischen den
angestrebten Unterrichtszielen und den dazu geeigneten Arbeitsweisen.
-2-
Weidinger Manuela
H-4-M
Die Schüler sollen einen Einblick gewinnen, wie naturwissenschaftliche
Erkenntnisse gewonnen werden und auf welchen Voraussetzungen sie beruhen.
Dies ist ein wichtiges Ziel im Biologieunterricht. (vgl. Eschenhagen, Kattman,
Rodi, 1993, S 208)
Wichtige naturwissenschaftliche Erkenntnismethoden im Biologieunterricht sind
Beobachten, Vergleichen, Untersuchen, Experimentieren und Analysieren von
Texten.
Ich beschränke mich auf die Methode „Beobachten“.
Beobachten
Der Biologieunterricht eignet sich besonders gut, lebende Tiere und Pflanzen in
der Schule kurzfristig zu halten oder dauerhaft zu pflegen.
Es besteht die Möglichkeit das verbreitete Fehlen an Primärerfahrungen zu
auszugleichen.
Der Umgang mit lebenden Organismen vermittelt außerdem
▫ morphologische, physiologische und verhaltensbiologische Einsichten.
▫ eine auch affektiv gefärbte Grundhaltung gegenüber Lebewesen.
▫ eine praxisorientierte Pflegekompetenz ( artgerechte Haltung).
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 214)
„Mit Hilfe der Beobachtung ermitteln die Schüler Eigenschaften und Merkmale,
räumliche Beziehungen oder zeitliche Abfolgen der jeweiligen biologischen
Erscheinung, ohne dabei grundlegend veränderte Eingriffe an den Objekten oder
Prozessen vorzunehmen.“ (Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 212)
Das Untersuchen (als Beobachten mit Hilfsmitteln) ist miteingeschlossen.
-3-
Weidinger Manuela
H-4-M
Man unterscheidet zwischen
▫ dem Betrachten von ruhenden Objekten
▫ und dem Beobachten von Bewegungen und Veränderungen von Objekten.
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 212)
Bei der Unterscheidung der Erkenntnismethoden wird von der Tätigkeit des
Subjekts ( Schüler), nicht von den Eigenschaften der Objekte ausgegangen.
Betrachten und Beobachten werden daher zusammengefasst.
Beobachten bezieht sich nicht nur auf den Gesichtssinn. Das Objekt kann mit
verschiedenen Sinnen gleichzeitig oder hintereinander erfasst werden (Größe,
Form, Geruch, Beschaffenheit der Körperoberfläche usw.).
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 212)
Laut Eschenhagen, Kattman & Rodi (1993, S. 213) werden folgende
Beobachtungsarten nach der Intensität und Dauer unterschieden:
▫ Gelegenheitsbeobachtungen: Erfolgen meist auf Exkursionen
▫ Kurzzeitbeobachtungen:
Werden im Rahmen einer Unterrichtsstunde
abgeschlossen.
▫ Langzeitbeobachtungen:
Bedürfen großer Geduld und wiederholter
Anregungen seitens der Lehrperson.
Die Schüler setzen sich aktiv mit Gegenständen auseinander. Sie lernen
Wesentliches von Unwesentlichem zu unterscheiden.
Durch das Vergleichen mit anderen Objekten eignen sie sich Formenkenntnisse
an, vor allem wenn sie Nachschlagewerke und Bestimmungsbücher benutzen.
Die Schüler studieren mit allen Sinnen Formen und Vorgänge in der Natur.
-4-
Weidinger Manuela
H-4-M
Der dauerhafte Umgang mit der Natur schafft Erlebnismöglichkeiten und soll
bei den Schülern Freude an der Natur und Mitgefühl für die Lebewesen
hervorrufen.
Es ist auch wichtig, dass die Schüler einen emotionalen Abstand zu den
Lebewesen erwerben. Die geschulte Beobachtung ermöglicht die Interpretation
von Vorgängen in größeren Zusammenhängen.
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 213)
Durchführung – Beispiele:
▫ Untersuchungen am Schulaquarium

(Neu-)Einrichtung eines Schulaquariums

Aquarientagebuch: Die Schüler protokollieren wichtige Ereignisse wie
das Einsetzen neuer Fische, höhere Klassenstufen tragen
charakteristische Wasserwerte in eine Kurve neben dem A. ein.

Fische aus aller Welt: geographische Verbreitungskarte: Es werden
zunächst „Steckbriefe“ der Aquarienbewohner angefertigt.
Auf einer Verbreitungskarte bringen die Schüler Abbildungen der
jeweiligen Fische plus Steckbrief an.

Ökologische Nischen im Aquarium

Einzeller im Aquarium
▫ Beobachten an Aquarienfischen

Anpassung an den Lebensraum Wasser: Zeichnen und beschriften,
Funktion der Stromlinienform, Flossen

Männchen oder Weibchen?
Geschlechtsunterschiede sollen mittels Zeichnen festgehalten werden.

Balzverhalten: Instinkthandlungen und Schlüsselreiz
▫ Beobachtungen an Insekten

Der Mehlwurm – ein Wurm?
-5-
Weidinger Manuela
H-4-M

Vollständige Verwandlung des Mehlwurms

Orientierungsverhalten der Mehlkäfer-Larve (Orientierung zur
Lichtquelle, an der Luftströmung und an der Substrat-Beschaffenheit)
▫ Heimtiere in der Schule
▫ Beobachtungen an Schnecken

Morphologie der Schnecke: Anfertigen einer Zeichnung

Die Schnecke geht die Wände hoch!

Wie schnell ist die „lahme Schnecke“?

Substratpräferenz der Schnecke

Sinnesleistungen der Schnecke

Nahrungsaufnahme der Schnecken

Sind Schnecken ortstreu?
▫ Beobachtungen an Regenwürmern

Regenwurm – genau betrachtet

Kann man Regenwürmer hören?

Wozu hat der Regenwurm Borsten?

Sehen ohne Augen?

Riechen ohne Nase?

Ökologische Bedeutung des Regenwurms

Wie reagiert der Regenwurm bei Regen?
▫ Vivarien-Patenschaften

Tier-Patenschaften übernehmen – Pflegetagebuch

Steckbriefe schreiben

Beobachtungsaufgaben formulieren
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 214)
-6-
Weidinger Manuela
H-4-M
Kurzzeitbeobachtungen können in einer Unterrichtsstunde wie folgt ablaufen:
Erarbeitung einer Fragestellung
Arbeitsanleitungen austeilen, Zeitbegrenzung angeben
Hilfsmittel erklären und verteilen, Beobachtungsobjekte verteilen
Beobachtung des Gegenstandes – Festhalten der Ergebnisse
Sammeln und Besprechen der Ergebnisse
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 214)
Langzeitbeobachtungen sind über längere Zeit andauernde Beobachtungen. Sie
betreffen das Eintreten und die zeitliche Aufeinanderfolge von Ereignissen im
Jahresablauf (z. B. Eintreffen oder Abreise von Singvögeln).
Solche Beobachtungen bedürfen kaum der Anleitung und nehmen nur wenig Zeit
in Anspruch. Sie sind aber besonders dazu geeignet, die Aufmerksamkeit der
Schüler für lange Zeit auf bestimmte Erscheinungen zu lenken und diese
bewusst erfassen zu lassen.
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 216)
Viele Beobachtungen können an lebenden Tieren, aber auch an toten Objekten
(wie Stopfpräparate, Einschlusspräparate, Ganzpräparate, Skelette und
Skelettteile, Nester, Gewölle, Fraßspuren an Ästen und Rinden) durchgeführt
werden. Sie erhöhen die Anschaulichkeit des Unterrichts.
Komplizierte oder in der Natur nur schwer zugängliche Strukturen und Vorgänge
können auch mithilfe von Struktur- und Funktionsmodellen verständlich gemacht
werden.
(vgl. Eschenhagen, Kattman, Rodi, 1993, S 217)
-7-
Weidinger Manuela
H-4-M
In diesem Zusammenhang möchte ich auch folgende Kapitel erwähnen:
Biologie im Freien – Freilandbiologie fürs ganze Jahr
Mit dem Unterricht im Gelände und der unmittelbaren Begegnung mit lebenden
Tieren lassen sich neben rein fachlichen Zielen auch wichtige erzieherische Ziele
erreichen. Ethologische und ökologische Fragestellungen können im Freien
besonders gut bearbeitet werden.
Am besten eignet sich dazu das Schulgelände. Es ist schnell erreichbar und
bietet eine Fülle von Möglichkeiten, auch innerhalb von 45 Minuten interessanten
Unterricht zu gestalten.
Es soll die Identifikation mit dem Schulgebäude und den hier vorkommenden
Tieren ausgebildet werden.
Die Schüler sollen Verantwortungsbewusstsein entwickeln. Dies ist wichtig, um
mutwilliger Zerstörung und Vandalismus vorzubeugen.
Motivation und Eigeninitiative von Jungendlichen werden durch die aktive
Begegnung mit einem Lebensraum und den hier vorkommenden Lebewesen
gefördert.
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 113)
Verschiedene Ideen zur Umsetzung:
▫ Pflanzen und Tiere bestimmen:

Es sollten regelmäßig Bestimmungsübungen im Freiland stattfinden, um
den Schülern Artenkenntnisse zu vermitteln.
Benötigt wird dazu einfach zu handhabende Bestimmungsliteratur, ev.
Klemmbretter, Lupen, Lupengläser, Sammelbehälter, Pinzetten.

Insekten an Frühblühern beobachten
Insekten bei der Futtersammlung beobachten und bestimmen. Interessant
-8-
Weidinger Manuela
H-4-M
ist es, aufzuzeigen, wie viele und welche Arten die jeweilige Futterquelle
nutzen.

Schmetterlinge beobachten
Im Juni oder Juli können die Schüler an einem Sommerflieder viele
Schmetterlingsarten bei der Nektarsuche beobachten.
Interessant ist es, die Futterpflanzen der Schmetterlingsraupen
aufzusuchen und ihre ökologische Bedeutung aufzuzeigen.

Tiere unter Steinen entdecken

Tierspuren im Schnee bestimmen

Vögel am Futterplatz beobachten

Vogelnester untersuchen
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 113)
Außerschulische Lernorte
Darunter werden biologisch interessante Einrichtungen oder Institutionen, wie
Zoologischer Garten, naturkundliches Museum, botanischer Garten, verstanden.
Außerdem eignen sich noch Betriebe und Einrichtungen wie Imkerei,
Hühnerfarm, Fischereibetrieb, Molkerei, Bauernhof, Gärtnerei, usw.
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 126)
Wichtige Gesichtspunkte:
▫ Die reine Arbeitszeit sollte 60 bis 90 Minuten nicht übersteigen.
▫ Bei größeren Einrichtungen sollte man sich auf einige wenige Teilbereiche
beschränken.
▫ Die Einhaltung von Abständen zu Gehegen etc. und das Sitzen auf dem Boden
erleichtern das Arbeiten in der Gruppe.
-9-
Weidinger Manuela
H-4-M
▫ Im Anschluss an die gemeinsame Arbeit sollte den Schülern noch freie Zeit
für Interessenschwerpunkte gelassen werden.
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 126)
Für die Gestaltung der Schülerarbeit gibt es folgende Möglichkeiten:
▫ Führung durch den Lehrer oder durch Personal der besuchten Einrichtung.
▫ Arbeit mit Arbeitsblättern zu einem bestimmten Thema.
▫ Arbeitsunterricht, der spezielle Arbeitsräume, zusätzliches Material und viel
Zeit erfordert.
▫ Schülertrail, mit Hilfe eines thematischen Arbeitsheftes, in das die Schüler
die Ergebnisse ihrer Arbeit eintragen.
▫ Bei Beobachtungsaufgaben ist es wichtig, sich auf wenige oder nur eine
Tierart zu konzentrieren. Es bietet sich hier Gruppenarbeit an.
Ergebnissicherung durch Arbeitsprotokoll und zeichnerischen Darstellungen.
(vlg. Kleesattel, 1997, S. 126)
Eigene Praxisideen, die bereits im Unterricht umgesetzt wurden:
Thema
Umsetzung im Unterricht
REH
Geweih: Film / ABL / Geweihabwürfe
Schüler erhalten ein ABL. Sie sollen auf dem ABL die
Geweihformen mithilfe des Filmbeitrages dazuschreiben.
Danach Vergleich des ABL.
Schüler sollen nun die Abbildungen nochmals mit den
mitgebrachten Geweihstangen vergleichen. Um welchen
Rehbock handelt es sich?
- 10 -
Weidinger Manuela
H-4-M
KARPFEN
Stromlinienförmiger Körper: Film / Merktext im Heft
Im Film wird ein Versuch zum Wasserwiderstand gezeigt.
Schüler sollen gut aufpassen. Danach gemeinsame
Besprechung der Beobachtungen.
Merktext wird gemeinsam erarbeitet und ins Heft
geschrieben.
SCHMETTERLINGE Arten: Exemplare von echten Schmetterlingen / ABL /
OHF
Die Schüler sollen zum Lehrertisch herauskommen.
Zeigen der verschiedenen Schmetterlingsarten
Betrachten des unterschiedlichen Körperbaus. Vergleichen
von Schmetterlingen.
Schüler erhalten ein ABL. Auf dem ABL sind die
Beschreibungen zu den verschiedenen Arten angegeben.
Die Schüler sollen nun mithilfe von Abbildungen auf OHF
analysieren, welche Beschreibung zu der gezeigten Gruppe
gehört.
Die Beispiele werden dazu notiert.
FELDHASE und
Unterscheidungsmerkmale: ABL / Infomaterial /
WILDKANINCHEN Abbildungen / OHF / Kärtchen
Jeder Schüler erhält ein ABL und pro Bankreihe wird eine
Infoseite ausgeteilt.
Je eine Bankreihe bearbeitet den ersten Teil des ABL, die
andere Bankreihe den zweiten Teil.
1.
Teil: Merkmale des Feldhasen
2.
Teil: Merkmale des Wildkaninchens
- 11 -
Weidinger Manuela
H-4-M
Gemeinsamer Vergleich in der Großgruppe.
Die Sch. sollen jeweils den fehlenden Teil ergänzen.
Die Ergebnisse stehen auf Folie.
Zur Wiederholung: Kärtchen mit bestimmten Merkmalen
sollen von den Schülern an die Tafel geheftet werden.
Hasenspur: ABL / Abbildung / OHF
Wie bewegt sich ein Hase fort?
Dazu wird eine kleine Abbildung ausgeteilt.
Die Sch. sollen die Spuren mithilfe der Abbildung darunter
zeichnen.
Vergleich mittels OHF
Literaturverzeichnis:
▫ Kleesattel, W. (Hrsg.) (1997). Die Fundgrube für den Biologie-Unterricht. Das
Nachschlagewerk für jeden Tag (2. Auflage). Berlin: Cornelson.
▫ Eschenhagen, D., Kattmann, U. & Rodi, D. (1993). Fachdidaktik Biologie (2.
Auflage). Köln: Aulis Verlag Deubner & Co KG.
- 12 -