Modulbeschreibung 1 Modulbezeichnung Geowissenschaften für Lehramtsstudierende 2 Lehrveranstaltungen Das System Erde (WS) (2 V) Das System Erde (WS) (3 UE) Regionale Geologie (SS) (2 V) Der Mensch im geologischen Umfeld I (WS) (2 V) Der Mensch im geologischen Umfeld II (SS) (2 V) Geologisch-didaktisches Seminar (SS) (3 UE) Exkursionen I (WS) (3 UE) Exkursionen II (SS) (3 UE) 3 Dozenten Dr. Anette Regelous Prof. Dr. Matthias Göbbels Dozenten des GeoZentrums Nordbayern 4 Modulverantwortlicher 5 Inhalt Dr. Anette Regelous 20 ECTS 2 ECTS 3 ECTS 2 ECTS 2 ECTS 2 ECTS 3 ECTS 3 ECTS 3 ECTS Aufgrund des hohen Interesses der Schüler_innen wird in Bayern an den Gymnasien zunehmend die Lehrplanalternative Geologie unterrichtet. Das Pauschalangebot des GeoZentrum Nordbayerns umfasst die Lehrinhalte der Lehrplanalternative Geologie (ISB 2004) in der Geographie Jahrgangsstufe 12 an bayrischen Gymnasien. Dabei ist das Pauschalangebot auf Lehramtsstudierende zugeschnitten und didaktisch aufgearbeitet. Das Pauschalangebot umfasst insgesamt 20 SWS, wovon je im WiSe und im SoSe 10 SWS angeboten werden. Lehrplanalternative Geologie (ISB 2004): Das System Erde 12.1 Grundlagen der Geologie Ausgehend von aktuellen Ereignissen und Beispielen aus dem Heimatraum soll das Interesse für geologische Zusammenhänge geweckt werden. Grundkenntnisse aus dem Geographie Unterricht werden aufgegriffen und vertieft. Die Schüler erhalten dabei ein erstes geologisches Grundwissen über Mineralien und Gesteine sowie den Aufbau der Erde und werden befähigt, Prozesse zeitlich einzuordnen, wodurch sie ein Bewusstsein für die zeitlichen Dimensionen der Erdgeschichte erhalten. Sie lernen erste wichtige Arbeits-methoden der Fachdisziplin kennen. • Mineralien: Strukturen, Entstehungsbedingungen und Systematik der gesteinsbildenden Mineralien; Eigenschaften ausgewählter Mineralien, Erze und Salze • Kreislauf der Gesteine: Gesteinsarten und deren Entstehung durch endogene und exogene Kräfte, relative Häufigkeit der Gesteinsarten • Entstehung und Aufbau unseres Planeten: Stellung innerhalb des Sonnensystems; Entstehungsbedingungen; Schalenbau, Vergleich von endogenen und exogenen Strukturen auf anderen Planeten und planetenähnlichen Körpern des Sonnensystems • Erdgeschichte und Entwicklung des Lebens: geologische Erdzeitalter und deren Umweltbedingungen, Evolution, Leitfossilien; typische Gesteine aus erdgeschichtlichen Epochen 1 12. 2 Geologische Prozesse Die Schüler vertiefen ihre Kenntnisse über grundlegende endogene und exogene Vorgänge. Dies dient ihnen als Grundlage für das Verständnis von Landschaftsentwicklung. Dabei lernen die Schüler auch Methoden der geowissenschaftlichen Gelände- und Laborarbeit kennen. Die geologischen Prozesse sollen dabei möglichst in Deutschland verortet werden, um einen Überblick über die Geologie Deutschlands und insbesondere Bayerns zu erhalten. Regionale Geologie 12.3 Landschaftsentwicklung in Bayern An einem der folgenden vier Beispiele aus dem Heimatraum bzw. bayerischen Exkursionsgebiet wenden die Schüler die bisher erworbenen Kenntnisse an. Sie lernen dadurch, in einer Landschaft zu lesen und ihren Entstehungsprozess als ein komplexes Miteinander von endogenen und exogenen Vorgängen zu verstehen. Durch den konkreten räumlichen Bezug wird die zeitliche Dimension der Landschaftsentwicklung verständlich gemacht. Zudem sollen die Schüler befähigt werden, Vergleiche zu ähnlichen Strukturen in anderen Regionen der Erde zu ziehen. Der Mensch im geologischen Umfeld I & II 12.4 Der Mensch im geologischen Umfeld Den Schülern wird anhand von verschiedenen Beispielen verdeutlicht, dass neben endogenen und exogenen Kräften auch der Mensch als Gestalter von Landschaften auftreten kann. Zudem ist er ihr Nutzer, kann aber auch als Zerstörer in Erscheinung treten. Durch differenzierte Betrachtung ausgewählter Nutzungsmöglichkeiten sollen die Schüler ein ökologisches Verantwortungsgefühl entwickeln. • Lagerstätten (z. B. Ton/Sand/Kies, Natursteine, Erdöl/Erdgas, Kohle, Salze, Erze, Kaolin) und Aspekte ihrer wirtschaftlichen Nutzung (Abbauwürdigkeit, Preisabhängigkeit, Prospektion); Abbau und Rekultivierung • Geothermie: oberflächennahe und tiefe Form, Grundlagen und Nutzungsmöglichkeiten • Hydrogeologie: Grundwasserproblematik bezüglich Menge und Qualität, Nachhaltigkeit der Nutzung • Baugrund: Eigenschaften des Untergrunds, Gefährdung von Bauwerken Geologisch-didaktisches Seminar Lehrer_innen benötigen Material für die Lehrplanalternative Geologie, da dieser Unterricht sehr anschaulich geführt werden sollte. Dieses Material ist an vielen Schulen nicht vorhanden, daher stellen wir in diesem Seminar Material für den Unterricht her. Exkursionen I & II 12.5 Exkursionen Ziel der verpflichtend durchzuführenden Exkursionen ist es, dass die Schüler lernen, ihre Umgebung bewusst wahrzunehmen, indem sie die Fähigkeit zur gezielten Beobachtung und Beschreibung landschaftlicher Phänomene im Mikro- wie auch im Makrobereich entwickeln. Durch die originale Begegnung vor Ort lernen sie, die Landschaft als schützenswerte Ressource zu schätzen, für deren Erhalt auch persönliches Engagement erforderlich ist. • Arbeit an einem Aufschluss; Studium des Reliefs im Heimatraum • Besuch eines Museums, einer Forschungsstätte (z. B. Kontinentale Tiefbohrung) oder einer Universitätssammlung zum Kennenlernen verschiedener Mineralien, Gesteine und Fossilien • Durchführung einer mehrtägigen Exkursion zur Vertiefung der geologischen Kenntnisse; Zusammenwirken der Aspekte Gestein, Landschaftsentwicklung und Mensch. GeoGeol 12.6 Geologische Arbeitstechniken und Arbeitsweisen Ausgehend von den bekannten Arbeitsmethoden aus dem Geographieunterricht werden die Schüler mit geologischen Arbeitsweisen 2 vertraut. Sie vertiefen damit fächerübergreifende Kompetenzen, um geologische Sachverhalte erfassen, bewerten und präsentieren zu können. • Visuelles Erfassen und Beschreiben einer Landschaft in ihren Grundstrukturen o Finden und Auswerten von topographischen Informationen o Geländeaufnahme und Kartierung (Maßstab, Höhenprofil) o Zeichnen eines Aufschlusses (spezifische Schichtung) o Erstellen einer Aufschlussarbeit • Arbeiten mit bereits vorhandenen Erfassungsdaten o Arbeit mit geologischen Karten o Gesteinsbestimmung im Gelände und ggf. in einem außerschulischen Labor (z. B. Geozentrum an der KTB) o Probenentnahme: Begutachtung, erste Bearbeitung, erste Bestimmung; Aufbewahrung o Umgang mit Werkzeugen: Arbeit mit Lupe, Durchführung von Strichproben, Arbeit mit Geologenhammer und Meißel; Sicherheitsvorschriften o Bestimmungstechniken im Labor o Aufbau und Pflege einer Gesteinssammlung 6 Lernziele und Kompetenzen Die Studierenden erlernen die wichtigsten Grundlagen der Geologie (Geowissenschaften) und ihre Bedeutung für die Gesellschaft. Dabei werden allgemeine geologische, sowie spezielle petrologische, geochemische, strukturgeologische und ingenieurgeologische Grundlagen erworben, die zum Verständnis des Systems Erde und damit der dynamischen Abläufe in unserem Erdkörper und den endogenen krustenbildenden Prozessen erforderlich sind. Damit werden die Studierenden befähigt im Geologie Unterricht der Jahrgangsstufe 12 ein geologisches Grundwissen über den Bau und die Entwicklung der Erde genau auf die Lehrinhalte der Lehrplanalternative Geologie (ISB 2004) abgestimmt zu vermitteln. Dabei ist das Ziel, dass die Schüler ihr Wissen über erdgeschichtliche und rezente Entstehungsprozesse anwenden können. Ausgehend von Beispielen aus dem Heimatraum ist es ihnen schliesslich möglich, ähnliche Strukturen in ihrer weltweiten Erscheinung zu verstehen. Weiterhin sollen sie die Wechselbeziehungen zwischen dem Menschen und den geologischen Bedingungen erkennen. Diese Betrachtungsweise schult gezielt das ökologische Bewusstsein der Schüler und fördert ihre Bereitschaft, sich für einen schonenden und nachhaltigen Umgang mit dem System Erde einzusetzen. Die Schüler üben sich in der Anwendung vergleichsweise einfacher geologischer Arbeitsweisen und begegnen ausgewählten Themenstellungen vor Ort auf verbindlich durchzuführenden mehrtägigen Exkursionen und Unterrichtsgängen, auf denen sie gleichzeitig auch die Schönheit der Erde entdecken. 7 Voraussetzungen für Keine die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan Wahl im freien Bereich des Studiums 3 9 Verwendbarkeit des Moduls Studierende des Lehramtes 10 Studien- und Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote 12 Turnus des Angebots 13 Arbeitsaufwand regelmäßige Teilnahme 14 Dauer des Moduls 15 Unterrichtssprache 16 Vorbereitende Literatur Keine Notenvergabe 1 x jährlich jeweils im WS und SS ab WS 2012/13 Präsenzzeit: 300 h Eigenstudium: 300 h Zusammen 600 h entsprechend 20 ECTS Punkte 2 Semester Deutsch Wird von den Dozenten in den jeweiligen Veranstaltungen vorgestellt. 4 Modulbeschreibung 1 Modulbezeichnung Geo 2 Mineralogie 15 ECTS 2 Lehrveranstaltungen Minerale und Gesteine (WS) Minerale und Gesteine (WS) 3 Dozenten 4 Modulverantwortliche 5 Inhalt (3 V) 4 (2 UE) 3 ECTS ECTS Symmetrie und Eigenschaften von Mineralen (SS) 2 (2 V) Symmetrie und Eigenschaften von Mineralen (SS) 1 (1 UE) Spezielle Minerale (SS) (2 V/UE) 3 ECTS Petrologie (SS) Prof. Dr. M. Göbbels Prof. Dr. E. Schmädicke Dr. S. Krumm PD Dr. F. Götz-Neunhoeffer ECTS (1 V) 2 ECTS ECTS Prof. Dr. E. Schmädicke Minerale und Gesteine: Kristallchemie, Stabilität und Auftreten der wichtigsten gesteinsbildenden Minerale (Silikate und Karbonate), Klassifikation der Gesteine, Aufbau und Struktur der wichtigsten magmatischen, sedimentären und metamorphen Gesteine, Auftreten von Gesteinen, Gesteinskreislauf Praktische Bestimmung von Mineralen und Gesteinen, Beschreibung und Bestimmung von Mineralien anhand makroskopischer Kriterien und mittels einfacher Bestimmungshilfen, Charakterisierung von Gefüge und mineralischer Zusammensetzung von Gesteinen Symmetrie und Eigenschaften von Mineralen: Symmetrie und Symmetrieoperationen Kristallsysteme und Bravaisgitter Stereographische Projektion und Miller´sche Indizes Kristallklassen Symmetriebestimmung an Modellen Physikalische Eigenschaften Spezielle Minerale: Kristallchemische Grundlagen, Klassifikation, Kristallchemie und Eigenschaften wichtiger Mineralgruppen, Aspekte der Genese, Verwitterung und Anwendung Petrologie: Grundlagen der Entstehung kristalliner Gesteine, Prinzipien der Bildung und Kristallisation von Magmen (Beschreibung anhand einfacher Phasendiagramme) 5 Bildung und Umwandlung von Gesteinen bei Orogenese und Kontaktmetamorphose. 6 Lernziele und Kompetenzen Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse - der Mineralogie und Petrologie - das Bestimmen und Ansprechen von Mineralien und Gesteinen im Handstück - die Beziehung zwischen Kristallchemie und Mineralentstehung - die Interpretation von Phasenbeziehungen - räumliches Erfassen 3-dimensionaler Körper - Verknüpfung der Kristallstruktur mit physikalischen Eigenschaften Durch begleitende Übungen wird der Inhalt der Vorlesungen vertieft. Die Studierenden erwerben mineralogisches und petrologisches Grundwissen. Damit werden sie in die Lage versetzt, im Gelände Mineralien und Gesteine bestimmen zu können und daraus Bildungsbedingungen bzw. Umwandlungsprozesse abzuleiten. 7 Voraussetzungen für die Teilnahme 8 Einpassung in Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls 10 Studien- und Prüfungsleistungen 11 Berechnung Modulnote 12 Turnus des Angebots 13 Arbeitsaufwand 14 Dauer des Moduls 15 Unterrichtssprache 16 Vorbereitende Literatur 1. & 2. Studiensemester Bachelor Geowissenschaften Studierende Bachelor Geowissenschaften Minerale und Gesteine: regelmäßige Teilnahme und 2 Klausuren (insgesamt 120 min.) Symmetrie und Eigenschaften von Mineralen: regelmäßige Teilnahme und 1 Klausur á 60 min Spezielle Minerale: regelmäßige Teilnahme und 1 Klausur á 45 min Petrologie: regelmäßige Teilnahme und 1 Klausur á 45 min Die Modulnote errechnet sich aus den ECTS-gewichteten Einzelnoten der Klausuren der Veranstaltungen. 1 x jährlich jeweils im WS bzw. SS ab WS 2007/08 Präsenzzeit: 165 h Eigenstudium: 210 h Zusammen: 375 h oder 12,5 ECTS Punkte 2 Semester Deutsch Markl, Minerale und Gesteine, 1. Auflage, 2004, Elsevier, ISBN 3-8274-1495-4 6 Okrusch, Matthes, Mineralogie, 7. Auflage, 2005, Springer, ISBN 3-540-23812-3 Deer, Howie, Zussman, An introduction to the rock-forming minerals, 2. Auflage, 1996, Prentice Hall, ISBN 0-582-30094-0 Winter, An introduction to igneous and metamorphic petrology, 1. Auflage, 2001, Prentice Hall, ISBN 0-13-240342-0 Borchardt-Ott, Kristallographie - Eine Einführung für Naturwissenschaftler, Springer, ISBN 3-540-43964-1 7