Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 1 3.3 Medien für den BU 3.3.1 Begriff und Klassifikationen Wenn auch das Arbeiten am Lebendobjekt in der Schule absoluten Vorrang haben sollte, so sind die Medien im Schulalltag in ihrem Stellenwert für den Biologieunterricht unbestritten. Die Definition des Begriffes ist angesichts der Bandbreite von Medien im Unterricht uneinheitlich. Dabei geht es hier nicht um die Massenmedien (Zeitung, Rundfunk, Fernsehen), sondern um Medien für den Biologieunterricht. Auch innerhalb dieser Grenzen wird der Begriff sehr unterschiedlich gefaßt und klassifiziert (EKR 1996*, S. 310 ff.; KNOLL 1981). Die weiteste Fassung definiert Medien für den (Biologieunterricht als Träger unterrichtsrelevanter Informationen/ Inhalte. Diese Fassung erscheint mir als zu weit, sie ist daher im folgenden zu diskutieren und zu präzisieren. Medien Personale Medien - Lehrer - Mitschüler - sonst. Gesprächspartner Apersonale Medien Technische Medien <Vortechnische> Medien - <Fachleute> Reale Gegenstände Gedrucktes Material Lehr-/Lernmittel Arbeitsmittel Apparat Modell Auditive Medien - Naturaliensammlung - Aquarium - Terrarium - Schulbuch Arbeitsbuch - Buch für die (gedruckt) - Lege- und Stecksp. - Lotto- und für Anschauung und Experiment - statisches Hardware - Rundfunk-G. - Tonband-G. - sonst. aufgesuchte oder bereitgestellte Gegenstände der Wirklichkeit Schule - Buchprogramm - Arbeitshefte - Arbeitsmappen Dominospiele - Wandkarte - Wandbild - Umrißstempel Modell - Funktionsm. - Experimentierkasten - Plattenspieler - Kassettenrekorder - Arbeitsblätter - Arbeitskarten - Zeitungen - Illustrierte Visuelle Medien Audio-visuelle Medien - Film-Gerät - Dia-Proj. - Overhead- - Ton-Film-Gerät - Ton-Bild-Gerät - Fernseh-Gerät projektor - Video-Recorder - Mikroskop Abb. ##: Übersicht und Klassifikation von Medien für den Biologieunterricht (nach BRUCKER 1976 [aus KNOLL 1981]). Statt einer verbal-abstrakten Definition kann die Begriffsfassung auch anschaulich in Form einer Aufzählung der eingeschlossenen Elemente erfolgen. In Form eines Schemas liefert sie nicht nur eine Übersicht der eingeschlossenen Gegenstände, sondern auch eine Klassifikation/ Ordnungsstruktur in besonders instruktiver Weise. Eine sehr weit gefaßte Definition des Begriffs Unterrichtsmedien gibt so die Abb. ##. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 2 Klassifikation der Medien (i.w.S.) nach administrativen Kriterien: Medien müssen für den Unterricht beschafft, ggf. gelagert werden. Das kostet Zeit für den Lehrer, ist also ökonomisch zu gestalten. Medien haben spezifische Anforderungen unter diesem administrativen Aspekt. Damit ergibt sich die nachstehende Klassifikation von Präparaten/ Medien (Tab. ##). Tab. ##: Klassifikation von „Medien“ (im weitesten, hier abgelehnten) Sinne nach administrativen Kriterien: [„Personale Medien“: Die Sonderstellung ist hier eklatant!] Lebende Objekte im Raum/ Labor: Beachtung ethischer Normen/ gesetzlicher Schranken; Problematik der Pflanzen-, Tierhaltung mit entsprechender Ausstattung: z.B. Aquarienraum, Blumenbank im Schulgarten im Freiland: besondere Arbeitsweise erforderlich: „Biologie im Freien“/ Exkursion Geräte, Präparate, Modelle: Sammlungsraum (z.T. analog zum Museum); z.T. griffbereit im Kursraum: Projektoren, Mikroskope) (AV-Medien) Karten; Folien, Dias, Filme: spezielle Archivierung (AV-Medien-Raum) Chemikalien: besondere Behandlung (z.B. Schutz vor Emissionen; bei Giften Schutz vor unbefugtem Zugang: „Giftschrank“): Labor/Vorbereitungsraum Bücher: Bibliotheken mit Ausleihkontrolle (oder private Handbibliothek zu Hause) Arbeitsbögen etc.: In der Regel private Aufbewahrung/ Archivierung Diskussion: Die vorstehende Fassung des Begriffes „Medien für den Biologieunterricht“ nach BRUCKER erscheint als zu weitreichend (und im Detail darüber hinaus logisch nicht schlüssig). Hier sollen die „personalen“ Medien, die lebenden („höheren“) Organismen und die Geräte ausgeklammert werden. Das wird auch unter dem Aspekt der Bereitstellung/ Behandlung/ Aufbewahrung deutlich (s.o.). Geräte: Keine Medien (im o.g. Sinne) sind sachlogisch gesehen (mit EKR 1996, Abb. 10-1/ S.311) Geräte, die für uns nicht direkt lesbare (oder sonst unseren Sinnen nicht direkt zugängliche) Informationsspeicher unserer Wahrnehmung zugänglich machen (wie Abspielgeräte/ Bildschirme für Videobänder oder Text-/ Bilddisketten) oder Platten-, CD-Spieler, Tonbandgeräte für die entsprechende Tonwiedergabe) oder diese verbessern (wie Projektoren für Film, Dia, Folie) oder Wahrnehmungen festhalten lassen (wie Schreibzeug, Kladden als Protokollhilfe, Fotoapparat für die biologische Dokumentation). Keine Medien sind damit auch Geräte zur Präparation, zum Messen, für Experimente oder Einrichtung zur Pflanzen- und Tierhaltung, auch nicht z.B. der Tischrechner/ Mikrocomputer (PC) mit seinen zahlreichen Einsatzmöglichkeiten (vgl. Kap. ##). So ist es beispielsweise für das Laufbild als Unterrichtsmedium unwichtig, Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 3 ob die Information als Videoband (mit Wiedergabe über einen Monitor) oder als Zelluloidfilm (in unterschiedlichen Formaten mit entsprechenden Anforderungen an die Wiedergabegeräte, aber alle mit Dunkelraum-Projektion auf eine Leinwand) gespeichert ist. Diese technische Seite wird also erst sekundär (z.B. bei der Unterrichtsvorbereitung hinsichtlich der Beschaffung und Wiedergabe) bedeutsam. Anzuführen ist noch, daß Geräte sehr unterschiedlich eingesetzt werden können. So kann der Diaprojektor auch dazu dienen, in Glas gefaßte Naturobjekte (Insektenflügel, Blätter, Moospflänzchen) zu projizieren oder Experimente besser sichtbar zu machen (Beispiel: Fotosytheseversuch mit Wasserpeststengel in Projektionsküvette: Blasenzählmethode). Noch vielseitiger ist der Tageslichtschreiber einsetzbar (vgl. AREND u.a. 1984, KNOLL 1986, RÜTHER 1980). „Personale Medien“: Die Interaktionen Lehrer : Schüler bilden die personale Grundsituation des Schulunterrichts. Lehrer und Schüler haben daher als Personen eine Sonderstellung (wie auch bei EKR 1996*: 310) und sollten unbedingt von den Medien i.e.S., die nur Sachen sind, abgehoben werden! Das entspricht auch besser dem Menschenbild der abendländischen Kultur. Der Begriff „personale Medien“ ist also aus dieser Sicht in gewisser Weise menschenverachtend und daher zu vermeiden. Natürlich sind die Lehrer ebenso wie die Schüler (mit passendem Wissen) Speicher unterrichtsrelevanter Informationen. Sie selbst sind aber, (analog zur Diskussion der Einordnung der Geräte) sachlogisch gesehen, als Personen noch keine Medien! Die Weitergabe der Information erfolgt vielmehr erst durch die Kommunikation, über die Sprache. Mit dem gesprochenen Wort wird also erst die Information für die anderen verfügbar, das gesprochene Wort wäre damit sachlogisch das „personale Medium“, nicht die Personen. Diese Unterrichtsgespräche stehen aber im Kontext der einmaligen, persönlichen Situation jeder Unterrichtsstunde oder sonstigen Begegnung und sind nur aus dieser voll zu verstehen. Das Medium Sprache hat damit eine Reihe von Besonderheiten und wird daher in einem besonderen Kapitel (3.4) abgehandelt. Das unmittelbar gesprochene Wort hat damit auch einen anderen Charakter als die situationsunabhängige, weniger persönliche Sprachkonserve (z.B. als Referatetext, als Tafeltext, als Buchtext), die zu den Medien zu rechnen ist. Geräte im obigen Sinne wären dabei Hefte/ Schreibgerät, Tafel/ Kreide, Tageslichtschreiber mit Stiften). Allerdings sind die Grenzen von Sprache und Sprachkonserve fließend. Es ist eben in einem komplexen (mehrdimensionalen!) Bereich schwierig oder sogar unmöglich, konsequent (lineare) Sachlogik anzuwenden; hier sind vielmehr (wie so oft in einer pragmatisch orientierten Biologiedidaktik) Unschärfen hinzunehmen (vgl. Kap. 3.4)! Lebendobjekte: Biologie ist die Lehre vom Leben und den Lebewesen. Leben ist nur an den Lebensfunktionen zu erkennen. Lebende Organismen haben (analog zum gesprochenen Wort im Vergleich zur Sprachkonserve) eine fundamental andere Informationsqualität als tote Naturobjekten und als Kunstgebilde (wie Nachbildungen, Abbildungen, Texte etc.). Lebendobjekte haben auch ethisch eine andere Qualität als tote Naturobjekte (wie Präparate). Die Erziehung zur „Achtung vor dem Lebendigen“ und der „pflegliche Umgang mit der Natur“ verlangt eine Sonderstellung der Lebendobjekte. Beim Arbeiten im Freiland oder am/mit dem lebenden Organismus in der Schule sind aus dieser Naturethik heraus besondere (Schutz-) Vorkehrungen zu treffen, Tier- und Naturschutzgesetze zu beachten (vgl. Kap. ##). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 4 Lebende Organismen können daher im Biologieunterricht nicht mit Präparaten und Kunstprodukten auf eine Stufe gestellt werden und gehören somit nicht in die Kategorie Medien, fallen damit aus dem Begriff „Medien für den Schulunterricht“ heraus. Der Umgang mit Lebensobjekten ist daher in diesem Skript in die „Biologischen Arbeitsweisen“ integriert. Tote Naturobjekte: Naturobjekte (ob lebend oder tot) vermitteln die originäre Begegnung in der Biologie und damit im Biologieunterricht. Sie muß im Mittelpunkt stehen und von der Sekundärerfahrung abgehoben werden (vgl. Leonardo da VINCI, um 1500: „Wer zur Quelle gehen kann, gehe nicht zum Wassertopf!“). Zu beachten ist jedoch, daß auch hier fließende Übergänge bestehen. So sind an den Strand gespülten Muschelschalen, Skeletteile eines verwesten Tieres, ein abgeworfenes Hirschgeweih oder eine bei der Mauser ausgefallene Vogelfeder, eine Libellenexuvie (hinterlassene Larvenhaut, aus der die Imago geschlüpft ist), Herbstfalllaub oder tote Äste im ökologischen Sinne Bestandsabfall des Ökosystems und bei der Behandlung im Unterricht in vielem einem technischen Medium ähnlich. Das gilt auch für Präparate aller Art (sofern die betreffende Art nicht inzwischen besonderen Schutzvorschriften unterliegt und das Material daher nicht wieder zu beschaffen ist (wie bei allen Stopfpräparaten von einheimischen, nichtjagdbaren Vogelarten: hier ist bei vielen Lehrern das Bewußtsein für die Rechtslage unterentwickelt!). Überdies gibt es Kompositionen aus Naturobjekt und Nachbildungen (wie schon bei den gängigen Stopfpräparate mit Glasaugen, einem Drahtgestell im Innern und mit einer Füllung aus Holzwolle oder offenkundig bei unserem Modell eines halben Kaninchens, außen mit dem Fell, innen mit Naturskelett und Nachbildungen der Organe). Stopfpräparate seltener bzw. geschützter Arten werden inzwischen sogar in Museen (konsequent in Japan!) durch naturgetreue Nachbildungen ersetzt, wir haben entsprechende Nachbildungen von Amphiben oder die schwimmfähige Nachbildung eines Bleßhuhnes in unserer Mustersammlung, die überdies für den Einsatz im Unterricht noch den Vorteil haben, daß sie ohne Gefahr angefaßt und im Unterricht herum gereicht werden können. Biologische Präparate sind zwar Naturobjekte, aber im Einsatz im Unterricht und in der Administration den Medien i.e.S. gleichzusetzen. sie werden daher hier eingeordnet und von den lebenden Organismen („Lebendobjekten“) abgehoben. Als Präparat werden dabei alle toten (oder wie tot erscheinenden) Teile von Organismen bezeichnet, unabhängig von dem Aufwand und der Methode der Präparation bzw. Konservierung (vgl. eine tote Muschelschale mit einem Stopfpräparat oder mikroskopischen Dauerpräparat). Hier eingeordnet werden auch wie tot erscheinende Dauer-/ Ruhestadien von Organismen (wie Samen und Früchte), die wie Präparate behandelt werden können. Diese Argumentation entspricht dem Begriff „Anschauungsmittel“ bei SIEDENTOP (1964*). Spiele/ Rollenspiele: Spiele sind in der S I/ II eher Gegenstände der Freizeit und nicht des Unterrichts. Sie werden hier dennoch mit aufgenommen. Ihre Einordnung ist nicht ganz zweifelsfrei, dem Charakter nach sind es am ehesten Modelle. Rollenspiele (z.B. zu Umweltfragen) sind dagegen eine Aktion von Schülern und damit eine Unterrichtsform mit hoher Schüler-Aktivität (vgl. Kap. 3.5). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 5 Für die abschließende Fassung der Definition des Begriffes „Medien im Biologieunterricht ist der juristische Begriff „Sachen“ hilfreich. Er ist das Gegenstück zu Personen. Im Kontext Medien im Biologieunterricht sind allerdings die Lebendobjekte, die juristisch zu den Sachen zählen, auszunehmen. Mit Sachen werden hier also nur tote (natürliche oder künstliche) Gegenstände bezeichnet. Dann ergibt sich die folgenden Definition für Medien aus der Sicht der Biologiedidaktik: Medien für den Biologieunterricht sind alle (toten) Sachen, die als Träger von Informationen für diesen Unterricht relevant sind. originale Realität abgebildete Realität Geräte Naturbilder Abstraktionsstufen Beispiele Lebende Organismen Pflanzen, Tiere, der Mensch Präparate Modelle auditive audiovisuelle visuelle Schemata, Symbole Stopfpräparat, Flüssigpräparat, Einschlußpräparat, Mikropräparat, Strukturmodell, Funktionsmodell, Hörfunksendung, Schallplatte, Tonband, Tonkassette Tonbildreihe, Tonfilm, Fernsehsendung, Videoaufzeichnung Fotogramm Blaupause, Naturfoto, Naturdia, Naturfilm Schemazeichnung, Grafik, Diagramm, Formel, Text Abguß Primärerfahrung Informationsträger Komplexe Medien: Schulbuch, Arbeitsbuch, Buchprogramm, Arbeitsheft, Arbeitsmappe, Arbeitsblatt, Arbeitstransparent, Arbeitskarte, Ausschnitte aus Zeitungen und Illustrierten, Lege- und Steckspiele, Aufbausatz, Wandbild, Wandkarte, Umrißstempel, Tafelzeichnung Computerprogramm (Diskette) Untersuchungsgeräte: Lupe, Mikroskop, Fernglas, Meßgerät, Präpariergerät Experimentiergeräte: Reagenzglas, Becherglas, Bunsenbrenner u. a. Rechengeräte: Taschenrechner, Computer Vorführgeräte: Arbeitsprojektor, Diaprojektor, Episkop, Filmprojektor, Fernsehgerät, Videorecorder, Radiogerät, Plattenspieler, Tonbandgerät, Kassettenrecorder Sekundärerfahrung Abb. ###: Übersicht über die Medien des Biologieunterrichts, geordnet nach Stufen der Abstraktion (nach EKR 1993*, S. 311). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 6 Dieser Definition entspricht (bis auf die Sonderstellung der lebenden Organismen) die Übersicht in Abb. ### (aus EKR 1993*). In der Neubearbeitung (EKR 1998*, Abb. 10-1, S.313) werden jedoch nur die beiden Kategorien Geräte (!!) und Anschauungsobjekte (gegliedert vom Original zum Abbild: Lebewesen; – Präparate, Abgüsse, Nachbildungen; – Naturbilder; – Modelle; Schemata, Diagramme, Texte, Symbole) unterschieden, die Sachlogik blieb also auf der Strecke! Hinzugefügt wurde die Kategorie „Funktionen“ mit der (logisch nicht sonderlich überzeugenden) Unterscheidung in Erlebnis-, Erfahrungs-, Erkenntnis-, Informationsmittel. Triviale Klassifikationen: Die „Sinneskanäle“. Unter den Klassifikationskriterien für Medien im Biologieunterricht wird (z.B. von STAECK 1995*) immer wieder das Modewort „Sinneskanäle“ eingebracht. Unterschieden wird die visuelle, die auditive, die haptische und die olfaktorische Wahrnehmung (Sehen, Hören, Anfühlen, Riechen), die Zahl der für die Medienwahrnehmung eingesetzten Sinnesorgane spielt eine wesentliche Rolle (ein-, zwei-, mehrkanalig). Das erscheint mir als zu vordergründig (als trivial), denn die Art des Objektes bestimmt die für die biologische Wahrnehmung wesentlichen Sinnesqualitäten. Unsere Sinnesleistungen bestimmen „das Fenster“ (den Ausschnitt) des überhaupt Wahrnehmbaren. Qualitäten, die außerhalb davon liegen, können in das Wahrnehmbare „übersetzt“ werden (Ultraschall-Ortungslaute in den hörbaren Bereich oder in (optische) Frequenz-Kurven), ohne daß damit eine neue Medienqualität gegeben ist. Überdies ist der optische „Sinneskanal“ physiologisch aus mehreren (Helligkeit, Graustufen, Farben) zusammengesetzt, also in jener Diktion in Wahrheit „mehrkanalig“. Fazit: Mein Klassifikationsvorschlag: Hier werden Personen und Lebend-Objekte sowie Geräte nicht zu den Medien i.e.S. gezählt. Nicht spezifiziert werden die vielfältigen Kombinationen der einzelnen Typen (z.B. im Schulbuch Texte/ Bilder/ Schemata). Damit ergibt sich die nachstehende Klassifikation der Medien für den Biologieunterricht (Tab.##). Tab. ##: Klassifikation der Medien für den Biologieunterricht Medien (i.e.S.) im Biologieunterricht Naturnahe Anschauungsmittel Originale Natur Bestandsabfall, Präparate Nach-/ Abbildungen mit Zeittakt ohne Zeittakt Laufbild, räumlich flach RealtonAbgüsse Fotos sequenzen PlastikZeichfrosch nungen Grafik-gestützte Abstraktion Sprachmedien Modelle, starr/beweglich Schemata, Formeln, Spiele PC-Modellierung Texte Schul-, Arbeitsbücher Hörspiele Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 7 Die Verknüpfung von Arbeitsweisen und dabei benutzten Objekten zeigt Tab. ##: Tab. ##: Verknüpfung von Arbeitsweisen und dabei benutzten Objekten (biologische Objekte & Medien kursiv) ARBEITSWEISE I. PERSONALE GRUNDSITUATION Interaktionen Lehrer:Schüler (Kap.6) BIOLOG. OBJEKTE & MEDIEN GERÄTE Medium: Sprache Tafel & Kreide bzw. Tageslichtschreiber; Hefte & Schreibgerät II. ARBEITEN IN DER NATUR BZW: MIT LEBENDEN ORGANISMEN Beobachten etc. in der Natur Natur Fern-/Nahglas, Lupe; Meßgeräte etc.; Protokollbögen Beobachten etc. im Kursraum Lebendobjekt Hälterungsgefäße, Beobachtungsgefäße; Präparierbestecke, Mikroskop etc., Experimentiergerät; Arbeitsbögen III. ARBEITEN MIT TOTEN NATUROBJEKTEN/PRÄPARATEN UND MEDIEN (i.e.S.) Arbeiten mit: toten Naturobjekten, Präparaten, z.B. Mikroskop Nachbildungen; Büchern, Texten AV-Medien bzw. Anbringung Simulieren, Modellieren, Spielen Wiedergabegeräte (wie bei Bildtafeln) Simulationsgerät Tischrechner (PC) Spielgerät Literatur: ### Themenheft „Arbeitsprojektor im BU“ PdB 35 (8), 1986 AREND, D., D.BÄSSLER & J.STORRER: Einsatz von Dia- & Overheadprojektor im experimentellen Biologieunterricht. PdB '84: 91-94, 249 ff., 341-343 (1984). KNOLL, J. (Hrsg.): Medien. Themenheft UB 5, H.60/61, (Sept.) 1981. RÜTHER, F.: Der Arbeitsprojektor im BU. Didaktische Möglichkeiten und Grenzen. S. 199-206 in RODI, D. & E.BAUER (Hrsg.): Biologiedidaktik als Wissenschaft. Tagung der Sektion Fachdidaktik im VDBiol. in Bad Boll 1979. Aulis/ Deubner, Köln 1980. SIEDENTOP, W.: Methodik und Didaktik des Biologieunterrichts. Quelle & Meyer, Heidelberg 1964, 4. Aufl. 1972. STAECK, L.: Medien im Biologieunterricht. Königstein 1980. WASEM, E.: Medien in der Schule. Impulse für moderne Lehr- & Lernmittel. Bosco, München 1971. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 8 3.3.2 Naturnahe Anschauungsmittel 3.3.2.1 Einführung Die Trennlinie ist hier zwischen lebendig und tot, nicht zwischen Naturobjekt und Kunstprodukt gezogen worden. Der Umgang mit dem Lebendobjekt ist unter den Biologischen Arbeitsweisen behandelt worden. Es bleiben die toten Naturobjekte, der biologische Bestandsabfall (wie Fallaub, Muschelschalen usw.) und Präparate, auf die nach dem Vorstehenden nicht näher eingegangen werden muß. Die „technischen“ naturnahen Anschauungsmittel umfassen zum einen räumliche Nachbildungen, zum anderen gehören hierher die AV-Medien (audiovisuelle Medien). An dieser Stelle stehen wir wieder vor einem sprachlich/ sachlogischen Dilemma. Der eingebürgerte Begriff „audiovisuelle Medien“ bezieht sich auf die Darbietungsweise, gemeint sind dabei Bilder, die als Transparent(-folie) oder als Diapositiv oder als Film projiziert, und Tonfolgen, die abgespielt werden. Beim Tonfilm ist beides vereint, doch ist dabei zu unterscheiden zwischen dem Naturton, der zum Stichwort „naturnahe Anschauungsmittel gehört, und dem Kommentar (bzw. Musikunterlegung, die bei Medien für den Biologieunterricht nicht angebracht ist), die zu den Sprachmedien gehört. Dabei erscheint die heute übliche Klassifikation nach „Sinneskanälen“ als vordergründig (auch unlogisch, da die optische Wahrnehmung als ein „Kanal“ betrachtet wird, obwohl Kontrast-/ Grauton- und Farbwahrnehmung über verschiedene „Kanäle“ laufen; s.o.). Schemata und Texte sind heute im Unterricht am besten auf Folien/Arbeitsbögen darzubieten (s.o.), sie sind mit den Modellen (s.u.) verzahnt, daher beschränke ich mich hier auf Naturbilder und -ton. Zu unterscheiden sind zunächst die Darbietungen mit Zeittakt (Laufbild, Tonfolgen) und Standbilder (Ton ist analog nicht vorstellbar), dann die Art der Konservierung und (damit verbunden) die der Wiedergabe. Auf Film & Folie sind Bilder unverschlüsselt gespeichert, sie müssen nur passend vergrößert, projiziert werden, Ton- und elektronische Bildspeicherung erfolgen dagegen codiert und werden erst über die Wiedergabegeräte wahrnehmbar. 3.3.2.2 Laufbilder & Tonfolgen Laufbilder erhalten den Zeittakt. Sie sind daher dann als Medium unersetzlich, wenn eine direkte Erfahrung nicht vorliegt und der Zeittakt für das Verständnis wesentlich ist (wie bei den Nickmustern von Eidechsen-Ritualen oder verschiedenen Vogelbalzfiguren). Der Film kann dabei durch Zeitdehnung (= Zeitlupe) oder Zeitraffung sehr schnelle bzw. extrem langsame Bewegungsvorgänge überhaupt erst unseren Sinnen zugänglich machen (wie beim Libellenflug oder dem Beutesprung eines Frosches bzw. bei den windenden Bewegungen von Rankpflanzen-Stengeln oder dem Öffnen einer Blüte oder Knospe). Filme können dabei auch die Forschungsmethoden vorführen (DYLLA 1978). Filme sind durch Drehbuch & Schnitt aber immer auch eine subjektive Sicht der Natur, kein objektives „Naturdokument“, sondern durchaus auch Abbild der jeweiligen Theorie. Gerade in der heutigen Zeit einer Bildübersättigung ist es für den Lehrer wichtig, einen Film kritisch sehen und bewerten zu können. Hilfreich ist dafür ein Filmprotokoll: Für jede Einstellung werden Ausschnitt (Totale bis Nahaufnahme), Inhalt und Dauer (in sec) notiert und die Einstellungen nach Szenen und größeren Abschnitten zusammengefaßt (vgl. BURGHAGEN 1984, LIEB 1980, MÜLLER 1981, RUPPOLT 1980). Die Zeitanteile geben ein objektives Maß für die Gewichtung des Inhaltes durch den Filmer/Hersteller. Der Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 9 Inhalt ist auf sachliche Richtigkeit zu prüfen (Unterrichtsfilme sind nicht selten fehlerhaft, vgl. z.B. LIEB 1980). Die didaktische Bewertung ist (von Formalia wie dem Auszählen von Begriffen abgesehen: BINGER & BERCK 1993) nur im Hinblick auf eine konkrete Unterrichtssituation (mit spezifizierten Unterrichtszielen für eine konkrete Zielgruppe und bei konkreten Unterrichtsbedingungen) sinnvoll und nachvollziehbar; in der Regel ist der Film darauf umzustimmen (das gilt vor allem für den Filmkommentar), doch gilt das für alle Medien. Fernsehfilme (und Filme für Naturfreunde, z.B. BAUMANN-Naturfilme) sind daher selten direkt für den Einsatz im Unterricht geeignet. Auch Unterrichtsfilme müssen auf ein breites Adressatenspektrum ausgerichtet werden. Der Kommentar im Film paßt daher oft nur schlecht und wird vom fachkundigen Lehrer in der Regel abgeschaltet (vgl. BINGER & BERCK 1993). Der Zeittakt des Filmes paßt selten zu dem des Unterrichtens. Man muß dann den Film in passende Abschnitte unterteilen und die Filmanalyse durch Dias (z.B. von rasch ablaufenden Figuren) und Folien (mit Ablaufschemata) ergänzen. Unterrichtsfilme werden vom (öffentlich-rechtlichen) „Institut für Film & Bild in Wissenschaft & Unterricht“ (FWU, in Grünwald bei München; jetzt nur noch ein Institut für den Unterrichtsfilm, vgl. HIERL & STEFFENS 1994) hergestellt und über die (Kreis-/ Stadt-) Bildstellen an die Schulen kostenlos verliehen. Es bleibt aber der Aufwand für das Abholen und Zurückbringen, die Problematik der Terminierung. Unterrichtsfilme waren früher 16-mm-Filme von 20-30 min Länge zu größeren Themen, jetzt ist die Laufzeit auf etwa 10 min verkürzt worden. In den 70er Jahren kamen die Super-8 mm-Arbeitsstreifen von etwa 3 min Länge zu einem engeren Thema auf. Jetzt werden verstärkt Filme auf Video-Bändern produziert. Die Bildqualität ist zwar noch schlechter als bei Super 8, die Handhabung jedoch erheblich günstiger. 16-mm-Filme haben zwar eine hervorragende Bildqualität, doch sind die Geräte unhandlich und technisch anspruchsvoll. Hinzuweisen ist noch auf private Produktionen (z.B. vom gemeinnützigen „Institut für Weltkunde in Bildung & Forschung“, Hamburg) und das „Institut für den Wissenschaftlichen Film“ (IWF) in Göttingen (als „Ableger“ des FWU), dessen Filme von Lehrern der gymnasialen Oberstufe (und von Hochschulen) bislang kostenfrei (bis auf das Porto für die Rücksendung) bestellt werden konnten (die guten Filme sind allerdings schwer zu terminieren). Inzwischen werden (angesichts der leeren öffentlichen Kassen) Leihgebühren erhoben, aber preisgünstige Video-Kopien zu Kauf angeboten. Ein Sonderfall waren Sendungen des Schulfernsehens (vgl. ERMELING & STÜPER 1971), die aber inzwischen aus dem Programm genommen worden sind. Ein interessantes Thema ist die Selbsterstellung von Filmen (vgl. KLEINE 1981, TERSTEGGE ##). Mit Videokameras ist das Filmen (z.B. von Verhaltensweisen von Wasservögeln am Stadtparkteich oder von Zootieren) einfach geworden und ermöglicht eine optimale Dokumentation, die dann auch als Medium für ein Beobachtungstraining oder für die Nacharbeit eingesetzt werden kann. Eine umfassende Darstellung zum Thema „Film im Unterricht“ geben FUSSHÖLLER & SCHRÖTER (1977). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 10 Tonfolgen sind oft mit dem Laufbild (als Tonfilm) gekoppelt, artspezifische (Vogel-) Gesänge, (Heuschrecken-) Strophen oder (Frosch-) Rufe sind auch auf speziellen Tonträgern (Schallplatte,Tonband, CD) verfügbar. Günstig ist eine getrennte Tonspur für den Kommentar, damit dieser gesondert abgeschaltet werden kann. Für die Analyse ist die Umsetzung in Oszillogramme hilfreich (vgl. SCHNEIDER & IWF 1982). 3.3.2.3 Räumliche Nachbildungen Räumliche Nachbildungen in natürlicher Größe und naturgetreu angemalt waren früher aus Gips; heute werden sie aus strapazierfähigem Kunststoff gefertigt. Letztere sind zwar teuer, aber dauerhaft haltbar und strapazierfähig und bei vergänglichen Organismen (wie Pilze) oder bei geschützten Arten (wie Amphibien und Reptilien) ein Ersatz für die Vorstellung der lebenden Organismen. Im Gegensatz zum Bild vermitteln sie eine Vorstellung von der natürlichen Größe und Gestalt, die Kunststoffgebilde lassen sich auch anfassen (mit naturnahem Hautgefühl bei den Amphibien, wichtig in der Grundschule & Orientierungsstufe). Zu prüfen sind naturgetreue Nachbildungen als Spielzeug für Kinder (Beispiel: Feuersalamander), die erheblich preisgünstiger als die aus dem Lehrmittelhandel sind. Räumliche Nachbildungen sind heute auch oft Ersatz für Präparate, die sich aus Naturschutzgründen für die Schulsammlungen verbieten (wie Abgüsse z.B. von Affenschädeln für den Kurs zur Evolutionsbiologie) oder unter ethischem Verdikt stehen (die menschlichen Skelette zur Menschenkunde). 3.3.2.4 Stehbilder als flache Natur-Abbilder Stand- oder Stehbilder waren bislang am günstigsten (über eigene Reproduktion) als Farb-Dia verfügbar; die Dunkelraum-Projektion der Dias ist jedoch didaktisch ungeschickt. Käufliche Realbild-Transparente für die Projektion auf dem Tageslichtschreiber waren und sind extrem teuer und oft auch nur bei abgedunkeltem Raum richtig zu erkennen. Inzwischen sind Farbbild-Folien vom Farbkopierer in der Qualität passabel und vom Preis her erschwinglich geworden. Die Bildvorlage ist dabei ein Papierbild (z.B. aus der Bioldkartei. In jüngster Zeit sind Scanner für Dias (oder Negative) mit hoher Leistungsstärke preiswert geworden. Die Bilder können im Tischrechner (PC) frei kombiniert und vielfältig bearbeitet und als Folie ausgedruckt werden. Damit steht hier ein individuell gestaltetes hochwertiges Medium zur Verfügung, das in naher Zukunft bestimmend werden wird. Die Aufnahme der Fotos ist derzeit immer noch qualitativ am günstigsten über die traditionellen (Analog-) Fotokameras, doch sind die Digital-Kameras, deren Bilder sich direkt im PC bearbeiten lassen, im Vormarsch. Standbilder sind optimal für die Strukturanalyse, wenn das Naturobjekt nicht verfügbar ist, oder als Medium für die Nacharbeit von Exkursionen oder für die Koordination z.B. der Ergebnisse beim Mikroskopieren (s. Kap. ##). Beispiele sind Biotopaufnahmen oder Artbelege. Dias markanter Verhaltensphasen sind als Ergänzung zum Film schon genannt worden. Hier kann das Bild so lange stehen, wie es didaktisch geboten ist. Dia-Serien von Verhaltensweisen können zur Not einen Film ersetzen (vgl. SCHMALE & ZÖLLNER 1976). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 11 Naturbild-Postkarten (z.B. von Vögeln) können für Bestimmungsübungen eingesetzt werden (Kap. ##). Sehr zu empfehlen ist den Studierenden das Sammeln von Naturbildern (z.B.. aus Kalendern, als Postkarten, aus Illustrierten); günstig ist ein Normformat (wie DIN A 5, dazu DIN A 4 für das Großformat). Diesen Naturfotos entsprechen naturnahe Zeichnungen. Sie können didaktisch wertvoller sein. So bevorzugen Bildbestimmungsbücher die Zeichnungen, da hier das Wesentliche besser herausgestellt bzw. kombiniert werden kann. Die großformatige Bildtafel (auf Karton wie zu Zeiten SCHMEILs, rollbar auf Leinwand analog zu den Landkarten, verbreitet bis in die 60er Jahre: KEMPER & BERNHARDT 1994) wird heute kaum noch eingesetzt. Magnettafeln erlauben es, den Kreidetext durch (auf Metallscheiben) vorgefertigte Bilder (etc.) flexibel und anschaulich zu ergänzen. Als Beispiel sei das „MagnetArbeitmittel“ MAM (Hrsg. F. SANDROCK, Klett-Verlag, z.B. MAM-Box Ökologie mit Begleitheft) erwähnt. Auf den Magnettafeln können aber auch PC-Bild-Ausdrucke DIN A4 flexibel angeheftet werden. Literatur BAUMANN, ##: "Erlebte Natur im Libellenrevier", 16-mm Farbtonfilm, 10 min, Baumann-Naturfilme, Gomaringen ##. BERGMANN, E.: Audiovisuelle Medien in der modernen Schule. BSV, München 1970. BINGER, D. & K.BERCK: Begriffsverwendung in Filmen für den BU - Analyse ausgewählter Beispiele. MNU 46: 489-491 (1993). BURGHAGEN, H.: Neuroethologie des Beutefangs bei Kröten; eine quantitative Filmanalyse; PdB 1984, S. 373-384 (1984). DYLLA, K.: Tiere der Savanne; eine Filmstreifenserie zur ethologischen Ökologie. NiU-B: 26: 348-349 (1978). ERMELING, H. & F.STÜPER: Erfahrungen mit dem Schulfernsehen. MNU 24: 171-177 (1971). FUSSHÖLLER, W. & E.SCHRÖTER: Der Film im Sachunterricht. Beltz, Weinheim 1977. HIERL, F. & D.STEFFENS: Das FWU Institut für Film & Bild in Wissenschaft & Unterricht. BioSchule 43: 44-48 (1994). KEMPER, H. & G. BERNHARDT (Red.): Von Tieren und Pflanzen. Schulwandbilder für die Naturkunde. Katalog zur gleichnamigen Wanderausstellung. Ein Projekt des Westfälischen Museums in Zusammenarbeit mit der Stadt Lünen. Landschaftsverband Westfalen-Lippe, Westfälisches Museumsamt, Münster 1994. KLEINE, G.: Schüler produzieren einen Arbeitsstreifen. UB 60/61: 40-44 (1981). LIEB, E.: Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von ethologischen Filmen im Biologieunterricht; BU 16: 34-66 (1980). MÜLLER, G.: Naturfilme im BU, Bedeutung & Analyse anhand eines Beispiels; PdB 1981: 277-284 (1981). RUPPOLT, W.: Filmnachbereitungen. PdB 1980: 368-373 (1980). SCHMALE, E. & W.ZÖLLNER: Einsatz von Dia-Kurzserien im Ethologieunterricht; BU 12 (1): 31-36 (1976). SCHNEIDER, H. & IWF: Rana lessonae, Rufe; Beiheft zum Film. IWF, Göttingen (1982). SCHROOTEN, G.: Audio-visuelle Hilfsmittel im BU. Themenheft BU 5 (3), 1969. TERSTEGGE, G.: Film im Unterricht - einmal anders . NiU-B 25: 33-38, 73-77 ###. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 12 3.3.3 Grafik-gestützte Abstraktion: Modelle 3.3.3.1 Der Begriff „Modelle im BU“ Der Begriff Modelle steht manchmal neben dem der (AV-) Medien (i.e.S.). Er wird unterschiedlich definiert. Der Name leitet sich ab vom lateinischen Wort „modellus“, bezeichnet also wörtlich maßstäblich verkleinerte oder vergrößerte Abbildungen (im Sinne des Modells einer Spielzeug-Brücke oder Lokomotive). In der Biologiedidaktik wird mit dem Begriff „Modell“ aber zu der Maßstabsveränderung auch eine Vereinfachung gegenüber der Realität bzw. eine ( weitgehende) Abstraktion verbunden. Stichworte wie „wesentliche Eigenschaften“ oder „Hauptmerkmale“ machen deutlich, daß ein Modell nur im Kontext mit einer Theorie als Richtlinie oder Bewertungsnorm für die Abstraktion von der Realittät zum Modell zu sehen ist; das Modell selbst steht und fällt mit dieser Theorie, die im Unterricht in Verbindung mit dem Modell entsprechend herauszustellen ist (Modellkritik; vgl. ESCHENHAGEN 1981). Ein Modell ist als eine derartige Abbildung der Natur immer ein Gegenstück zum Naturobjekt. Ein Modell (im Sinne der Biologiedidaktik) ist also eine abstrahierende Abbildung der Natur, die Zusammenhänge deutlich machen soll. Ein Modell ist damit Ausdruck der Theorie zu den jeweiligen Zusammenhängen, also didaktisch aufgearbeitete Deutung, nicht Realität. Bei räumlichen naturnahen Abbildern ist der Sprachgebrauch jedoch unsauber (vgl. das „Frosch-Modell“ in natürlicher Größe und naturnah bemalt aus Kunststoff [früher aus Gips], das in der Vorlesung herumgereicht worden war: hier lehnt sich der Sprachgebrauch wohl an das Modellieren [der Kunst], also an eine Form der Herstellung an); im Sinne der biologiedidaktischen Fachsprache sind sie (ebenso wie z.B. Abgüsse von Fossilien) keine Modelle, sondern Nachbildungen von Naturobjekten. Die Klassifikation von Modellen kann vordergründig nach den Dimensionen (zwei- : dreidimensional), nach den Realitätsbereichen (materielle Anschauungsmodelle, ideelle Denkmodelle), nach Darstellung von (statischen) Strukturen oder (dynamischen) Funktionen erfolgen (z.B. Abb. 10-2, S. 324 bei EKR 1996* mit fälschlich dichotomer Ordnung); sie ist wieder mehrdimensional. Modelle sollen den folgenden Anforderungen genügen (nach EKR 1993: 325): Ähnlichkeit & Entsprechung: Das Modell muß dem Original in wesentlichen Eigenschaften entsprechen, ihm in den Hauptmerkmalen ähnlich sein. Einfachheit & Adäquatheit: Das Modell soll einfacher als das Orignal sein, aber die wesentlichen Eigenschaften adäquat abbilden. Exaktheit & Fruchtbarkeit: Das Modell soll so exakt sein, daß es unter bestimmten Bedingungen Voraussagen über das Original selbst zuläßt. Zu den Modellen gehören nicht nur die räumlichen Bauplan-Typen (z.B. die Modelle der Mundwerkzeuge von Insekten, das Hydra-Modell oder der menschliche Torso; vgl. auch die Selbstbaumodelle von Protozoen u.a. von GALLIKER 1992), sondern auch die Fülle an (zweidimensionalen) Schemata (z.B. zu den Bauplänen oder von Kreisläufen; Abb. ## zeigt schematisch die Zusammenhänge von Eutrophierung des Bodensees in den 60ern, der Wachstums-Beschleunigung der Felchen, die damit vor der Geschlechtsreife in den Netzen hängen bleiben, und die weiteren Auswirkungen auf das ökologische Gefüge im Ökosystem See). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 13 _ Eutrophierung Planktonvermehrung + bessere Ernährung + + Ertragssteigerung Fischfang geringere Mortalität + schnelleres Wachstum _ + gesteigerte Fertilität + _ BESTANDSVERMEHRUNG Vermehrung der Barsche und Vordringen in das freie Wasser Hohe Ertragssteigerung beim Fischfang übermäßige Ernährung _ _ beschleunigtes Wachstum vorzeitiger Fang (enorme Ertragssteigerung beim Fischfang) _ Verfettung _ _ _ geringere Vitalität der Eier Fressen von Jungfischen _ _ _ geringere Eizahl je Fisch Verminderung der fortpflanzungsfähigen Fische (Überfischung) _ + künstliche Erbrütung Verminderung der Zahl der Jungfische _ O2 -Schwund in der Tiefe _ BESTANDSRÜCKGANG Ertragsminderung beim Fischfang trotz übermäßiger Ernährung, beschleunigtem Wachstum, Verfettung Schonjahr, Heraufsetzen von Maschenweiten und Schonmaßen: zeitweiliger Etragsausfall/-minderung _ + Trüsche bleibt im flacheren Wasser und entfällt als Eiräuber (Zehrung vorher 70 - 95 %) _ + _ geringere Vitälität der Eier _ Absterben der Eier _ _ + + Steigerung der künstlichen Erbrütung (Kostensteigerung) geringere Eizahl + _ drastischer Rückgang der Zahl der Jungfische vorübergehende Ertzragsbesserung + _ BESTANDSGEFÄHRDUNG weitere Ertragsminderungen bei Kostensteigerungen Abb. ##: Auswirkungen der Eutrophierung auf die Blaufelchen des Bodensees Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 14 Modelle sind immer dann notwendig, wenn die direkte Naturerfahrung wegen der Dimension (vgl. Atommodell, DNS-Modell: ALTMANN u.a. 1976) oder der Komplexität (Instinktmodelle [wie hydraulisches Modell, Hierarchie-Modell, Funktionsmodelle für Verhaltensmechanismen; vgl. LORENZ 1978]; Hämoglobin-Modell) nicht möglich ist. In der Molekularbiologie beruht die Anschauung in der Schule daher praktisch nur auf Modellen. Auch das Schema zur Bildung eines Modells (Abb. ##) ist selbst ein Modell: 1. Phase des Sammelns und Auswertens von Daten (gedanklich/Experimentell) Beobachtungen, Experimente, theoretische Annahmen 5. Phase der bildlichen Darstellung 2. gedankliche Phase schematische Darstellung des apparativen Modells theoretische Konstruktion einer Modellvorstellung 4. Phase des <Begreifens> apparative Konstruktion der Modellvorstellung Formulierung der Modellvorstellung 3. sprachliche Phase Abb. ## : Schematische Darstellung der Modellbildung (-methode) im BU (aus: MEYER, 1990: 6) Die o.g. Einteilung in Struktur- und in Funktionsmodelle erweist sich bei näherem Hinsehen als problematisch. So sind unter den vorstehend genannten Beispielen die Bauplantypen sicherlich Strukturmodelle, die Regelkreis-Schemata (vgl. PROBST 1973), die ökologischen Kreislaufschemata (z.B. MÜLLER & SUKOPP 1993) oder die obige Abb. zum Schema der Modellbildung sind dagegen Modelle für Beziehungsgefüge oder Abläufe, also für Funktionen. Sie werden jedoch dem Schüler einfach dargeboten, er kann an ihnen nicht arbeiten. Daher werden sie hier (entgegen der Literatur) mit den Strukturmodellen unter dem Begriff „statische“ (d.h. unbewegte) Modelle zusammengefaßt. Das Gegenstück wären „dynamische“ Modelle, also Modelle, die nicht nur Bewegungsabläufe oder dynamische Vorgänge darstellen, sondern simulieren und die dabei das Mitwirken des Lehrers (bei Demonstrationen) oder der Schüler (bei Schülerübungen) erfordern. Aus dem Einsatzbereich der S I gehören hierher die klassischen „Funktionsmodelle“ zum Ausschlagen der Katzenkralle oder Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 15 des Kreuzotter-Giftzahnes beim Beutefang oder zur Zerchfellatmung (vgl. ESCHENHAGEN 1981); anzuführen wäre auch das bewegliche Tageslichtschreiber-Modell für den Zusammenhang (Code) der Richtungsweisung der Honigbiene beim Schwänzeltanz und der Lage der Tracht zum Stock (KNIEVEL 1986). Aber auch hier gibt es fließende Übergänge (vgl. KÄSTLE 1976). Anspruchsvoller ist die technische Simulationen zur neuralen Schaltung; sie kann in der Schule auch physiologische Experimente, die mit dem Tierschutz und der Naturethik kollidieren, ersetzen (z.B. MANTEUFFEL 1992 in Verbindung mit BASSELÜSEBRINK & LORENZ 1984, JANTZEN 1984, SCHAEFER 1972 [z.B. Abb. 61, S.136]). Einen Sonderfall der dynamischen Modelle stellen Spiele, insbesondere „Simulations“-Spiele (z.B. zur Selektionswirkung in der Evolution oder zum RäuberBeute-Verhältnis: HÄFNER 1988) dar (es sind jedoch Modellierungen, nicht Simulationen im Sinne dieses Skriptes!). Die PC-Modellierung wird anschließend behandelt und wird hier als die Perfektion dynamischer Modelle gesehen. Modell-Charakter haben auch die Rollenspiele (z.B. als modellhafte Umweltdiskussion). Es handelt sich jedoch um Darstellungen durch Menschen (Schüler). Rollenspiele sind damit eigentlich keine Medien, sondern eine Unterrichtsform (Kap. 3.5). Zum Stichwort „Modell“ gehören vom Prinzip her auch Begriffe der Ethologie wie Schlüsselreize und ihre auslösenden Mechanismen (AM) oder Schemata. Die üblichen Attrappenversuche dazu (z.B. die Beuteattrappe beim Rückenschwimmer, die Rivalenattrappe beim Kampffisch oder die Futter-Schnabelattrappe bei dem Silbermöwenküken; vgl. die Klausurbeispiele in den Richtlinien S II NRW alt, BUNK & TAUSCH 1980 und NEUMANN & SCHARF 1994) wären dann als eine Anwendung von (Funktions-) Modellen auf Tiere anzusehen, mit der das Schema des auslösenden Reizes in der Forschung ermittelt, in der Lehre nachgewiesen werden soll. Die Abstraktion ist eine doppelte, nämlich die Selektion des Reizes (Schlüsselreiz) und dessen Schema (Attrappe); gerade die jüngste Diskussion um den Attrappenwert der Färbung des Silbermöwenschnabels (vgl. NEUMANN & SCHARF 1994) hat gezeigt, daß dabei (wie bei den Modellen für den BU) nicht von starren und einfachen Schemata ausgegangen werden kann. Literatur: ALTMANN, G., J.&U.ROTHE: Bau & Verwendung von Nucleinsäure- & Enzymmodellen aus Plexiglas für die Overhead-Projektion. MNU 29: 422-424 (1976). BASSE-LÜSEBRINK, B. & R.LORENZ: Bau und Betrieb eines elektronischen Nervenfunktionsmodells; PdB 33: 135-140 (1984). BUNK, B. & J.TAUSCH: Verhaltenslehre. Handbuch der Unterrichtsversuche. Westermann, Braunschweig 1980. ESCHENHAGEN, D.: Funktionsmodelle - kritisch betrachtet. UB 60/61: 19-21 (1981). GALLIKER, P.: Mikrobiologische Modelle - selbst gebaut. Biol. Schule 41: 256-262, Umschlagbild hinten (1992). HÄFNER, P., Räuber-Beute-Simulation aus didaktischer Sicht, MNU 41 (8): 491-494 (1988). JANTZEN, W.: Ein Modell-Versuch zur Reizleitung am Axon (Oswald-Lillesches Eisendrahtmodell), :PdB 33: 140-142 (1984). KÄSTLE, G.: Modell einer Zelle auf dem Arbeitsprojektor. MNU 29: 297-298 (1976). KNIEVEL, F.: Richtungsweisung der Honigbiene. PdB 35: 10-11 (1986). KRIEGER, K.: Der Overhead-Projektor als Mikroskopmodell. Ein Funktionsmodell zur Veranschaulichung der Mikroskopierprinzipien in der 5. Klasse. NiU-B 26: 353-363 (1978). LORENZ, K.: Vergleichende Verhaltensforschung; Grundlagen der Ethologie. Springer, Wien 1978. MANTEUFFEL, G.: Das Experiment: Elektrophysiologie ohne Tierversuch; ein Beispiel für experimentelle Lehre mit Hilfe naturnaher Simulation; BiuZ 22: 286-290 (1992). MEYER, H. (Hrsg.): Modelle. Themenheft UB, H. 160, 1990. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 16 MÜLLER, G. & H.SUKOPP: Stoff- & Energieflüsse einer Großstadt - Versuch einer Quantifizierung. Biol. Schule 42: 275-277 (1993). NEUMANN, G. & K.SCHARF (Hrsg.): Verhaltensbiologie in Forschung & Unterricht. Aulis, Köln 1994. PROBST, W.: Die Pupillenreaktion – ein einführendes Beipiel für biologische Regelung. NiU 21: 212-220 (1973). SCHAEFER, G.: Kybernetik & Biologie; Metzler, Stuttgart 1972 SCHAEFER, G., G.TROMMER & K.WENK (Hrsg.): Wachsende Systeme. Leitthemen, Beiträge zur Didaktik der Naturwissenschaften, Bd. 1. Westermann, Braunschweig 1976. TROMMER, G. (Hrsg.): Modelle im Unterricht. Themenheft PdB 29 (8), 1980. WITTE, G.: Die Miesmuschel: Möglichkeiten zur Initiierung von Erkenntnis- und Lernprozessen durch denn Einsatz unterschiedlicher Medien. PdB 23: 122-129 (1974). 3.3.3.2 Spiele Spiele haben in jüngerer Zeit zunehmend Eingang in den Biologieunterricht (z.B. als Kartenspiele [Quartette] zur Formenkenntnis, Würfelspiele zur Evolution, Spiele in vielfacher Form zur Umwelterziehung) gefunden. Im Sinne der obigen Definition sind sie dann ein Medium, wenn beim Spiel biologische Informationen vermittelt werden (z.B. Tierbilder im systematischen Kontext als Spielbezug auf Kartenspielen). Dieser Medienanteil ist üblicherweise mit Geräteanteilen (wie Würfeln oder Figuren) und Arbeitsbögen (Felderung für die Figurenwege mit Verhaltensnormen) verbunden. Spiele (in der Art von Monopoli zur Umweltbehandlung) können als Simulation von Handlungskompetenz angesehen werden und haben dann Modellcharakter. Spiele sind sicherlich hilfreich in Vertretungsstunden der Grundschule und der Orientierungsstufe oder auf Klassenfahrten. Im regulären Unterricht ist abzuwägen, ob der Lernerfolg durch das Spielen nicht ebensogut von den Schülern in ihrer Freizeit erzielt werden kann und ob sich der Biologieunterricht nicht auf die Fachinformation und ihr Verständnis konzentrieren sollte. Literatur: BRANDLHOFER, M. & C.HÖGERMANN, C.: „Rund um den Apfel...“ – ein Wissensspiel für Schüler. Biol.Schule 43: 341-343 (1994). JAENICKE, J. (Hrsg.): Spiele. Themenheft PdB 41 (5), 1992. HÖGERMANN, C.: Selektion durch Anpassung an die Umwelt - Selektion als Evolutionsfaktor. NiU-B 32: 351 (1984). HÖGERMANN, C.: „Umwelt-Detektiv“ - Würfelspiel zur Umwelterziehung (Kl. 7/8)- BioSchule 43: 274-277 (1994). HÜBNER, R.: Spiele zum Umweltschutz - eine kritische Bestandsaufnahme. NiU-B 27: 57-61 (1979). LEHMANN, J. & K.SCHILKE: Games & Simulations in Biology Teaching. In: UNESCO:New trends in biology teaching. Vol. 5: 75-101. UNESCO, Paris 1987. NOGLI-IZADPANAH, S.: Reise durch die Mägen der Kuh. Unterrichtshinweise zum Spiel für die Orientierungsstufe. UB 188: 26 + Beihefter (1993). STARKE, K.: Lernen durch Spiel. Möglichkeiten des Lernens durch Spiele im BU. Themen: Veränderung der Umwelt - Evolution. NiU-B 25: 53-58 (1977). 3.3.3.3 PC-Modellierungen ############### erst vorläufig ################## Das Arbeiten mit dem Tisch-Computer (Mikrocomputer, PC) wurde als biologische Arbeitstechnik bereits im Kap. 3.2.4.3 angesprochen. Ausgeklammert blieb dabei die PC-Modellierung. Beispiele dafür sind vor allem ökologische System-Modellierungen, die inzwischen auch für die Schulen entwickelt worden sind. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 17 Bekannte Beispiele sind: Mathematische Modelle aus der Populationsgenetik (RÖLL 1981); Räuber-Beute-Beziehungen (z.B. MANOGG 1978); trophische Beziehungen im Ökosystem See (Pelagial; HIERING 1988, 1990, NITSCHKE et al. 1986); Eingriffe in Ökosysteme (z.B. BIRETT 1978). Diese Modellierungen haben den Charakter von Modellrechnungen oder Gedankenexperimenten, da die Zahl und die Typen der aufgenommenen Elemente (Arten bzw. Lebensformtypen) und ihre ökologischen Relationen stark vereinfacht sind. Sie machen das Beziehungsgefüge über die simulierten Varianten plausibel, sie helfen also (analog zu Modellen) die komplexen Relationen verstehen (vgl. Kap. 3.3.6); für Vorhersagen in der Praxis sind sie so natürlich nicht geeignet. Literatur: BAUHOFF, E.: Ein mathematisches Modell in der Biologie. MNU 29 (4): 224-229 (1976). GRAF, D. & R.KLEE: Gewässerökologie - Lernen mit Hypermedia. ##### HÄFNER, P.: Räuber-Beute-Simulation aus didaktischer Sicht. MNU 41 (8): 491-494 (1988). HIERING, P.: Entwicklung eines Computermodells für den Biologieunterricht zur Veranschaulichung ausgewählter Zusammenhänge im "Ökosystem See". Diss. Uni München 1988. HIERING, P.: Computersimulation im Biologieunterricht - Möglichkeiten und Grenzen. S. 59-67 in: KILLERMANN & STAECK (Hrsg.): Methoden des Biologieunterrichts. Tagung Sektion Fachdidaktik im VDBiol. Hersching 1989. Aulis/ Deubner, Köln 1990,. JAENICKE, J. (Hrsg.): Computer im BU. Themenheft PdB 37 (8). Aulis/ Deubner, Köln 1988. KAISER, H.: Simulation in der Ökologie. S. 387-401 in: WEIDEMANN, G. (Hrsg.): Verh. GfÖ. (Bd. 13, Jahrestagung Bremen 1983). GfÖ, Göttingen 1985. KÖHLER, H.: Computer als Herausforderung - zur Sklavenarbeit? MNU 38 (1): 1-9; 38 (2): 65-73 (1985). NITSCHKE, M., H. & W.van LÜCK: Informations- und kommunikationstechnologische Grundbildung, Lernfeld Simulation: Ökosystem See - ein See kippt um. Landesinstitut f. Schule & Weiterbildung, Soest 1986. RÖLL, K.: Mathematische Modelle in der Populationsgenetik. Teil 1: Ungestörte Populationen, das HardyWeinberg-Gesetz; Teil 2: Selektion. PdB 29: 265-270 (1980); PdB 30: 1-5 (1981. ROTTLÄNDER, R. (Hrsg.): Neue Medien II. Themenheft PdB/BioS 49 (7). Aulis/Deubner, Köln 2000. 3.3.3.4 Grob-Klassifikation von Modellen Es wurden einleitend verschiedene Kriterien zur Klassifikation von Modellen diskutiert. Sie sollen hier griffig zusammengefaßt werden. Dabei werden nur die statisch/starren und die dynamisch/beweglichen Modelle unterschieden. Bei ersteren wird noch nach der Abstraktion von der räumlichen Dimension gegliedert, von letzteren der Sonderfall der PC-Modellierung abgetrennt. Modellartigen Charakter haben auch die Rollenspiele, die aber als Aktion von Schülern bei den Unterrichtsformen eingefügt sind (Kap. ##). Die dynamischen Modelle stellen Funktionen oder funktionale Zusammenhänge dynamisch dar, die statischen Modelle sind dagegen starr, im typischen Falle Darstellungen von Strukturen, können aber auch Vorgänge, Abläufe (wie Regelkreis-Schemata, ökologische Kreisläufe, Kurven von Abläufen) als starre Schemata verdeutlichen: Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 18 A Statisch/starre Modelle a) Mit Erhalt von Raumstrukturen (räumliche Gebilde) Schematisierte räumliche Strukturen von Molekülen (wie Hämoglobin), von Organen (Torso des Menschen, Blattaufbau, Mundwerkzeuge Insekten), von Organismen (Süßwasser-Polp, Wasserfloh). b) Ebene Figuren (auf Papier oder in einer Projektion) Wie a), jedoch als Projektion auf eine Ebene oder in einer nur zweidimensionalen Darstellung. ba) Schemata von Strukturen aller Art. bb) Schemata von Abläufen, Zusammenhängen einschließlich Graphen mathematischer Funktionen (wie Kurven einer Enzym-Reaktion oder eines Populations-Wachstums; Nahrungsketten, Kreislauf der Stoffe, RegelkreisSchemata). B Dynamisch/bewegliche Modelle Sonderfall: Spiele C PC-Modellierungen 3.3.4 Texte (als Sprach-Medien) 3.3.4.1 Das konservierte gesprochene Wort: Schulhörfunk Das gesprochene Wort ist an den Personen-Kontakt gebunden und wird hier daher nicht unter dem Stichwort „Medien“ behandelt (vgl. Kap. 3.4). Eine Sonderstellung nehmen Sendungen des Massenmediums Rundfunk ein. Hier wurden bis in die 70er Jahre regelmäßig spezielle Schulfunk-Sendungen angeboten. Für den Unterricht ließen sie sich nur dann sinnvoll verwerten, wenn sie aufgezeichnet wurden und damit zum für den Unterricht passenden Zeitpunkt verfügbar waren. Diese Sendungen waren (wie das Schulfernsehen und die Unterrichtsfilme) nicht speziell auf eine bestimmte Zielgruppe zugeschnitten und daher vor allem für den fachfremd unterrichtenden Lehrer wertvoll. Literatur: KUHN, W.: Methodik & Didaktik des BU (Schulfunk & Schulfernsehen, S. 87 ff.). List, München, 5. Aufl. 1975. 3.3.4.2 Das Schulbuch Als Schulbuch wird hier ein Buch bezeichnet, das den Stoff eines Kursthemas; eines Schuljahres oder einer Schulstufe zusammenfaßt und für die Hand des Schülers geschrieben ist. Schulbücher sind (im Vergleich zu entsprechenden Sachbüchern) reich mit farbigen Bildern ausgestattet und in der Gestaltung (Layout) auf die Altersgruppe ausgerichtet. Die Informationsdichte leidet darunter. Schulbücher können daher nur einen groben Überblick über den betreffenden Schulstoff vermitteln und sind dafür hilfreich (zur Auswahl von Biologiebüchern vgl. HILLEN 1978).. Sie können aber dem interessierten Schüler weiter führende Literatur nicht ersetzen, der Anteil von Arbeitsaufgaben, Beobachtungsanleitungen, Experimentieranleitungen etc. ist unterschiedlich, meist gering, brauchbare Bestimmungshilfen fehlen (heute) fast immer. Für die Vorbereitung des Unterrichts durch den Lehrer sind Schulbücher nicht ausreichend, sollten aber mit einbezogen werden. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 19 Schulbücher müssen eine hohe Auflage anstreben, können daher nur allgemein gehalten sein. Sie passen daher nicht zur Gestaltung eines individuell optimierten Unterrichts. Die engagierten und qualifizierten Fachlehrer arbeiten daher im Unterricht selbst nur ausnahmsweise mit dem Schulbuch (vgl. STICHMANN 1973). Für sie ist es als Lern-, Wiederholungs-, Nachschlagehilfe für den Schüler zu Hause wichtig und unersetzlich und für passend gestellte Hausaufgaben gut zu nutzen. Für ihren Unterricht nutzen die Fachlehrer lieber Naturobjekte, Experimentieransätze, Medien, Arbeitsbögen in spezifischer Auswahl und Abstimmung auf ihren individuell optimierten Unterricht. So entsteht für sie auch nicht das Problem, daß die Schüler, die einige Seiten im voraus gelesen habe, das entwickelnde Unterrichtsgespräch durch Vorwegnahme der Ergebnisse „stören“ können. Inhalt und Anordnung der Schulbücher richtet sich nach der Zielgruppe. Schulbücher orientieren sich dabei an den gängigen Richtlinien (z.B. in Stoffauswahl, -anordnung, Begriffswahl, inhaltlicher Differenzierung). Das wird dadurch verstärkt, daß Schulbücher [die im Zeichen der Lehrmittelfreiheit von den Schulen für den Einsatz im Unterricht angeschafften werden sollen] von den zuständigen Kultusministerien genehmigt werden müssen. Schulbücher sind daher nicht nur nach Klassenstufen, sondern auch nach Schularten und den (bevölkerungsreichen) Bundesländern differenziert. Kriterien für die Beurteilung von Schulbüchern (vgl. EKR 1985*) sind für den Lehrer wenig bedeutsam, da er keine Wahl hat. Sie sind mehr Anliegen der zahlreichen Fachdidaktiker, die selbst Schulbücher herausgeben, hilfreich auch für die Kultusministerien bei der Zulassung. Schulbücher sind immer ein Kompromiß von fachdidaktischen Intentionen, Richtlinien wichtiger Bundesländer und – oft maßgeblich – der (Verlags-) Ökonomie. Das Schulbuch ist durch SCHMEIL Anfang dieses Jahrhunderts als Medium etabliert worden. Die klassischen SCHMEILschen Unterrichtswerke für die gymnasiale Unter- & Mittelstufe (SCHMEIL 1918, 1976, 1978) waren dementsprechend am System ausgerichtet (Pflanzen-, Tierkunde, später auch die Menschenkunde), für die gymnasiale Oberstufe aber nach den Disziplinen der Allgemeinen Biologie, in der 11. Auflage (KOCH u.a. 1967) z.B. in 1. Bauformen (Baupläne), 2. Lebenstätigkeiten, 3. Vererbung, 4. Umwelt & Anpassung. 5. Gemeinschaften von Pflanzen & Tieren, 6. Geschichte des Lebendigen, /. Grundzüge des Lebendigen, 8. Ergänzungen zur Biochemie) strukturiert; das gilt gleichermaßen für die später vorherrschenden Unterrichtswerke (wie "Der Organismus" vom Klett-Verlag oder "Die Biologie", begründet von LINDER, der Metzlerschen Verlagsbuchhandlung, beide Stuttgart) für die gymnasiale Oberstufe (seit den 70er Jahren jedoch ohne Systematik, auch nicht als Grundlage für die Evolutionstheorie). Für (Real-) und Volksschule setzte sich zunächst mehr die Anordnung nach Lebensräumen (unter Bezug auf JUNGE 1885), oft in Verbindung mit dem Jahresgang durch. In den 70er Jahren erfolgte auch in der S I die Wende zur Anordnung nach Kriterien der allgemeinen Biologie (hier als "Kennzeichen der Lebendigen" bezeichnet). Die Menschenkunde behielt auch dann noch eigene Bände für die Jahrgangsstufe (9 oder)10. In Schulbüchern für die Hauptschule konnte dagegen (in Anlehnung an JUNGE 1885 und die 20er Jahre, s. Kap. 7.7) die Anordnung nach der Jahreszeit oder nach Lebensräumen erfolgen. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 20 3.3.4.3 Andere Bücher/ Texte für den Biologieunterricht Neben dem Schulbuch gibt es noch eine Reihe weiterer Buchtypen, vorzugsweise für die Hand des Lehrers, die aber auch zumindest für interessierte Schüler geeignet sind. Kurs-, Arbeits- und Experimentierbücher vertiefen schulnah Kursthemen oder Arbeitsweisen. Bei Bestimmungsbüchern gibt es neben solchen, die speziell auf Schüler zugeschnitten sind, ein breites Angebot von Naturführern für interessierte Laien, die in der Schule gut eingesetzt werden können (wenn der Lehrer mit den betreffenden Formen selbst hinreichend vertraut ist; vgl. Kap. ##). Das gleiche gilt für Sachbücher verschiedenster Art, die oft zumindest in der Oberstufe die Schulbücher gut ergänzen können. Einen Sonderfall stellen Lese-/ Arbeitstexte für den Biologieunterricht dar. Wenn Biologie als Naturwissenschaft auch primär am Objekt arbeitet, so kann doch auch ein Lesetext im Biologieunterricht für Abwechslung oder einen interessanten Einstieg sorgen. Das gilt vor allem für den historischen Zugang zu einem Thema (wie zur Evolutionstheorie), zu einem Forschungsansatz (Ethologie der Stockente bei LORENZ 1952, zur zündenden Idee hinsichtlich der Nachlaufprägung beim „Gänsekind Martina“ bei LORENZ 1952) oder zu einer naturphilosophischen Analyse (wie zum Vitalismus: KATTMANN 1971). Als Beispiel für einen experimentellen Ansatz in der Schule aus alter Zeit kann auch ein passender Abschnitt aus JUNGE (1885, z.B. zur Thermik im Entenfuß beim Stehen auf dem winterlichen Eis oder zum Nahrungserwerb des Gelbrandkäfers) als anregender Lesetext dienen. Literatur: HILLEN, W.: Kriterien zur Auswahl von Biologiebüchern für die Klassenstufen 5 & 6. NiU-B 26: 366-371 (1978). SCHMEIL, O.: Lehrbuch der Zoologie für Höhere Lehranstalten und die Hand des Lehrers sowie für alle Freunde der Natur. Unter besonderer Berücksichtigung biologischer Verhältnisse. SCHMEILS Naturwissenschaftliches Unterrichtswerk. Mit 49 farbigen und 21 schwarzen Tafeln sowie zahlreichen Textbildern. Quelle & Meyer, Leipzig, 40.Aufl. 1918. SCHMEIL, O. (Begründer) / H.KOCH, W.SIEDENTOP & J.STRAUB (Bearbeiter): Allgemeine Biologie für die Oberstufe der Höheren Lehranstalten. SCHMEILS Naturwissenschaftliches Unterrichtswerk. Quelle & Meyer, Heidelberg, 11.Aufl. 1967. SCHMEIL, O. (Begründer)/ H.KOCH (Bearbeiter): Pflanzenkunde. SCHMEILS Biologisches Unterrichtswerk. Quelle & Meyer, Heidelberg, 198.Aufl. 1986. SCHMEIL, O. (Begründer)/ W.MERGENTHALER (Bearbeiter): Tierkunde. SCHMEILS Biologisches Unterrichtswerk. Quelle & Meyer, Heidelberg, 200. Aufl. 1986. STICHMANN, W.: Biologie. Schriftenreihe Didaktik. Schwann, Düsseldorf, 2.Aufl. 1973. BEISPIELE FÜR LESE-/ARBEITSTEXTE SI (ohne Tiergeschichten usw.): BERCK, K.: Quellen & Arbeitstexte Biologie S I, Teil 1 (Lehrerausgabe). Dümmler, Bonn, 2. Aufl. 1975. BREZMANN, S.: Arbeiten mit Texten im BU. BioSchule 42: 11-14 (1993). FELDMANN, R.: Aus der Tier- & Pflanzenwelt des Kreises Iserlohn. Lese- & Arbeitstexte zur Landeskunde des Kreises Iserlohn. Landkreis Iserlohn, Lethmate 1968. JUNGE, F.: Der Dorfteich als Lebensgemeinschaft. Lipsius & Tischer, Kiel 1885. Nachdruck (der 3. Aufl. von 1907) mit Vorwort/ Einführung von W.JANßEN, W.RIEDEL & G.TROMMER. Lühr & Dircks, St. Peter-Ording 1985. ROTTLÄNDER, E.: Quellenarbeit im BU mit der Methode des Gruppenpuzzles – Texte von Robert Koch über die Ursache von Infektionskrankheiten. MNU 45: 82-87, 167-172 (1992). EVOLUTION: STRIPF, R.: Evolution Geschichte einer Idee. Von der Antike bis Haeckel. Metzler, Stuttgart 1989. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 21 ETHOLOGIE : LORENZ, B. (Hrsg.): Konrad Lorenz. Denkwege. Ein Lesebuch. Piper, München 1992. LORENZ, K.: Er redete mit dem Vieh, den Vögeln und den Fischen. Borotha-Schoeler, Wien 1949, 6.-8.Aufl. 1952. LORENZ, K.: Über tierisches und menschliches Verhalten. Aus dem Werdegang der Verhaltenslehre. Gesammelte Abhandlungen Band II. piper paperback. Piper, München 1965. PORTMANN, A.: Zoologie aus vier Jahrzehnten. Gesammelte Abhandlungen. piper paperback. Piper, München 1967. TINBERGEN, N.: Das Tier in seiner Welt. Freilandstudien. Piper, München 1977. NATURPHILOSOPHIE: KATTMANN, U.: Behandlung von Grenzfragen zur Philosophie im BU. I: Grundsatzüberlegungen; II: Die Behandlung des Vitalismusproblems in Kl. 13 unter Berücksichtigung von Grenzfragen. MNU 24: 262-268, 335-342 (1971). 3.3.4.4 Arbeitsbögen/ Folien Arbeitsbögen sind heute ein oft schon im Übermaß eingesetztes Hilfsmittel im Biologieunterricht. Sie stehen vielfach im Verbund mit selbst erstellten Folien, was die Koordination der Arbeitsgruppen erleichtert. Arbeitsbögen nehmen sie eine Zwischenstellung ein. Ein Arbeitsblatt für die Erfassung von Meßwerten zum Chemismus eines Gewässers z.B. ist nach der obigen Definition kein Medium, sondern ein Gerät/ Hilfsmittel, ein Klausurbogen ist dagegen zu Teilen ein Medium. Hier ist wieder die systembedingte Unschärfe pragmatisch zu bewältigen. So stehen Arbeitsbögen in besonders engem Zusammenhang mit dem besonderen didaktischen Anliegen der jeweiligen Unterrichtsstunde und wären funktionell bei der Unterrichtsmethodik einzuordnen. Technisch entspricht die Erstellung von Folien jedoch weitgehend der von Arbeitsbögen. Die heutige Kopiertechnik erlaubt es, (Strich-) Vorlagen (z.B. aus Büchern) im passenden Maßstab einzubeziehen. Schemata sind jedoch derzeit generell am besten selbst zu erstellen, da die Vorlagen selten optimal in Schwerpunktsetzung oder Beschriftung zum Unterricht passen. Text kann mit der Schreibmaschine oder mit dem PC druckähnlich eingebracht werden. Dabei sollte die Vorlage in DIN A5 erstellt und auf eine Folie DIN A4 kopiert werden, das Original kann direkt in Arbeitsbögen eingebracht werden. Farben sind am besten auf der Folienrückseite mit Permanentschreibern (löslich in reinem Alkohol/ Brennspiritus, damit ohne Zerstörung der kopierten Struktur korrigierbar) einzutragen. Bei Vorträgen ist die Lesbarkeit (hinreichende Schriftgröße) auch ganz hinten im Saal zu prüfen. Hinzuweisen ist noch auf die Vielzahl an Kopiervorlagen in den didaktischen Zeitschriften (wie UB, PdB, BioS) und auf käufliche Kopieratlanten (z.B. im AulisVerlag Köln) sowie auf entsprechende Vorlagen in Lehrerhandbüchern und Begleitbänden zu Schulbüchern. Literatur: ALLENDORF, O. & J.WIESE: Taschenbuch der Overhead-Projektion. Beiträge zu einer Didaktik & Methodik der Overhead-Projektion in Unterricht & Ausbildung. Interorga, Köln, ###. PAPROTTÉ, M.: Selbstgefertigte Medien für den BU, dargestellt an Arbeitstransparenten. BU 16 (4): 88-101 (1980). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 22 3.3.5 Einsatz von Medien; Medienverbund Der Einsatz von Medien richtet sich wieder nach den Zielen und Rahmenbedingungen der betreffenden Unterrichtsstunde, er ist also funktional auf den Unterricht ausgerichtet und folgt nicht den vorstehenden (eher formalen) Klassifikationen. Die Differenzierung nach den vorstehend genannten Typen von Medien ist also nachrangig, oft ist ein Medienverbund angebracht: Beim Experimentieren kann der Versuchsaufbau als Folie (in Verbindung mit passenden Arbeitsbögen) projiziert werden werden (vgl. BERKHOLZ 1977), beim Einsatz eines Filmes zur Ethologie ist (entsprechend der zunehmenden Abstraktion der Aussage) der Film zum Verhaltensablauf mit naturnahen Dias für die Schlüsselfiguren zu verbinden, das Ergebnis mit abgestuft schematisierten Grafiken (auf Folie/ Arbeitsbogen) zu den Abläufen und Zusammenhängen herauszuarbeiten (vgl. SCHMIDT & RUDOLPH 1989, SCHMIDT 1991). Wesentliche Funktionen von Medien im Biologieunterricht hat STAECK (1987; vgl. Abb. ##) grafisch dargestellt: Informationsfunktion Übungsfunktion Medien im Unterricht ReMotivationsfunktion präsentationsfunktion Abb ## : Funktionskreise der unterrichtlichen Medien im Biologieunterricht (aus STAECK 1980, 182, in STAECK 1987: 238; Hinweis: mit „Repräsentation“ ist die [bildliche] Darstellung z.B. einer Tier- oder Pflanzenart oder eines Biotops gemeint, „Information“ wären dann zusätzliche Hinweise). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 23 3.3.6 Erfolgskontrolle von Medien Zur vergleichenden Erfolgskontrolle verschiedener Medien liegen kaum Untersuchungen vor. Zitiert wird immer wieder eine Studie von STAECK (in STAECK 1980, vgl. Abb. ##) nach einem Unterrichtsversuch zum Regenwurm. Dabei schneidet das Buchprogramm überraschend gut, der Film überraschend schlecht ab. Leider sind die Ergebnisse nach den vagen Angaben zum Unterricht selbst und zu den Testaufgaben nicht zu verifizieren. Es ist anzunehmen, daß das Buchprogramm besonders gut auf den Test abgestimmt und daß spezifische Merkmale des Film gar nicht abgefragt wurden/ werden konnten. Die Ergebnisse sind damit von geringer Aussagekraft. Das zeigt sich auch daran, daß schon die Grafik eine gute (negative) Korrelation von Vorwissen und Lernerfolg erkennen läßt. Das ist plausibel, denn eine Klasse, die im Mittel schon viel an Vorwissen einbringen kann, kann sachlogisch bei normiertem Unterricht und Test nur noch einen geringen Lernzuwachs erzielen, ihre eigentliche Lernfähigkeit wurde durch die Normierung verschenkt. Der Test hatte also (durch die Schieflage im Vorwissen) einfache Grundregeln der Testtheorie verletzt (vgl. auch LEICHT 1984). Lernzuwachs Behaltensleistung erreichter Punktwert (Mittelwerte pro Gruppe) 21,9 Vorwissen 20 19,3 17,5 16,6 15 11,7 9,9 9,2 8 9,2 5,9 0-Niveau (Vorwissen) 2,8 Buchprogramm 3,2 Diareihe 2,7 realer Gegenstand 2,9 Modell/ Arbeitstransparent 3,5 Filmsequenz 4 Kontrollgruppe Abb. ##: Vergleich der Effizienz verschiedener Medien in Bezug auf den Lernzuwachs und die Behaltensleistung bei Behandlung des Regenwurms (nach STAECK 1980 aus MEYER 1990). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 24 Literatur: BERKHOLZ, G.: Die Arbeitsprojektion als Hilfsmittel bei der Durchführung von Experimenten im BU; NiU-B: 188-191 (1977). LEICHT, W.: Lebende Objekte (Tiere) und Tonbildreihen im BU, eine empirische Untersuchung über die Effektivität dieser Medien im Vergleich mit früheren Untersuchungen. Biologica didactica 6 (2): 5-37 (1984). MEYER, H. (Hrsg.): Modelle. Themenheft UB, H. 160 (1990). SCHMIDT, E.: Ethologie am Stadtparkteich; die Stockentenbalz. Biol. Schule 40: 409-417, Bildbeilage 1-8, (1991). SCHMIDT, E. & R.RUDOLPH: Paarungsverhalten der Stockenten. 16-mm-Farbtonfilm, 10 min, FWU, Grünwald (1989). STAECK, L.: Medien im BU. ##, Königstein (1980). STAECK, L.: Zeitgemäßer Biologieunterricht. eine Didaktik. Metzler, Stuttgart, 4.Aufl. 1987 Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 25 3.4 Sprache im Biologieunterricht 3.4.1 Umgangs- und Fachsprache Sprache (vgl. EKR: S. 233 ff., HILFRICH & SWITALLA 1977, LEPEL 1996, MEMMERT 1970) ist ein besonderes Phänomen zwischenmenschlicher Kommunikation, sie verbindet, kann aber auch ausgrenzen (Klickenjargon). Kultursprachen zeichnen sich durch ihr Differenzierungsvermögen aus. Begriffe sind so erst durch den Kontext definiert, oft nur subjektiv und nur für einen bestimmten Personenkreis voll verständlich. Sprache ist also viel mehr als objektivierte Vermittlung von Sachinformation, auf die sich die Fachsprache konzentrieren soll (extrem optimiert sind in dieser Hinsicht die Progammsprachen für Computer). In einer Fremdsprache ist die Fachsprache daher viel leichter als die Umgangssprache zu erlernen (Beispiel: Verstehen von Witzen oder Sprachspielen in der Fremdsprache). Fachsprache ist also ausgezeichnet durch: Eindeutigkeit Objektivität (im Sinne von Intersubjektivität, d.h. unabhängig von persönlichen Einstellungen der Benutzer) Kontext-/ Situationsunabhängigkeit Biologieunterricht muß aber (insbesondere in den unteren Jahrgangsstufen) an der Umgangssprache anknüpfen, Fach- und Umgangssprache verzahnen sich. Damit werden (ggf. unbewußt) Assoziationen aus der Umgangssprache mit dem Fachbegiff verwoben. Unterricht kann und sollte diese verschieben. Assoziationsketten und profile (nach SCHAEFER 1976) zeigen das anschaulich. Wörter aus der Umgangssprache verändern ihre Bedeutung, wenn sie zum Fachwort werden (Beispiel Balg/Schote/Hülse als Fruchttypen). Das zeigt sich auch schon an der Normierung der Artnamen („Butterblume“ Löwenzahn bzw. Scharfer Hahnenfuß). Dabei kann dasselbe Wort in verschiedenen Fachsprachen unterschiedliche Begriffe repräsentieren (vgl. den Begriff „Körper“ in der Umgangssprache, in der Physik, Biologie, Hygiene und Mathematik). So ist denn in Wahrheit auch der Begriff der Fachsprache vom Kontext abhängig, dieser ist jedoch offen, allgemein zugänglich und objektiv aufzudecken. Allerdings geht in den Begriff auch bei der Fachsprache noch das Differenzierungsniveau mit ein. Der Begriff „Fotosynthese“ erhält damit beim Spezialisten eine andere Qualität als beim Primaner oder in der Jahrgangsstufe 7; das erklärt die bekannten Verständnisschwierigkeiten zwischen Laien und den Spezialisten. Literatur: HILFRICH, H. & B.SWITALLA: Natur sprachlich begreifen. Urban & Schwarzenberg, München 1977. LEPEL, W.: Begriffsbildung im Biologieunterricht, ein Rückblick auf die Greifswalder Forschungen zum Themenbereich „Organismengruppen“. MNU 49 (1): 12-16 (1996). MEMMERT, W.: Grundfragen der Biologiedidaktik. Neue Deutsche Schule-Verlagsges., Essen 1970. SCHAEFER, G.: Was ist "Wachstum"? Eine empirische Untersuchung zur Begriffsbildung. S. 58-89 in: SCHAEFER, G., G.TROMMER & K.WENK (Hrsg.), Wachsende Systeme. Westermann, Braunschweig 1976. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 26 3.4.2 Fachbegriffe Das Vorbild der logisch-geisteswissenschaftlichenMathematik und der deterministischen Mechanik als Muster einer exakten Naturwissenschaft prägten das Ideal klarer, eindeutiger, universell gültiger Begriffe auch in der Biologie. Die Klarheit der Sprache, insbesondere der Begriffe, wäre danach Indiz für die Klarheit der Gedankenführung. Fachdidaktik hätte damit die Aufgabe, die für die Schule wichtigsten biologischen Grundbegriffe herauszufinden und aufzuarbeiten; das Erarbeiten von Begriffen im Biologieunterricht wäre dann eine fundamentale biologische Arbeitsweise. Einige Arbeitsgruppen (z.B. um BERCK in Gießen und um SCHAEFER in Hamburg in den 70er/80er Jahren; vgl. z.B. BERCK 1986, BERCK & GRAF 1987, ###, BINGER & BERCK 1993, GRAF 1989; BREZMANN 1992 sowie DUIT u.a. 1981, LEPEL 1996, OEHMIG 1988, 1991, PUTHZ 1987, RIESS 1981) bemühten sich auch darum, allerdings ohne durchschlagenden Erfolg. Eine Tagung des VDBiol (1991 in Bad Zwischenahn) war dem Thema "Sprache & Verstehen" gewidmet, der Tagungsband (ENTRICH & STAECK 1992) vermittelt einen guten Überblick der Vielfalt der Denk- und Arbeitsansätze. Eine zentrale didaktische Frage liegt auch darin, wie Begriffe eingeführt werden. In der Mathematik, die eine deduktiven Geisteswissenschaft ist, stehen Begriffe (wie Definitionen) am Anfang, sie sind notwendige Voraussetzung für die Ableitung der Satzgebäude. Die o.g. Bemühungen um eindeutige Begriffsbstimmungen sind Ausdruck einer gleichfalls deduktiven Begriffsherleitung. Das Gegenstück ist die implizite Begriffsbildung (vgl. KYBURZ-GRABER 1978), bei der zunächst in praktischer Arbeit das Phänomen (noch unbenannt) hergeleitet wird und erst dann (gleichsam mit der Deutung der Beobachtungen etc.) die notwendigen Begriffe zugeordnet werden. Dieses Verfahren entspricht dem Prinzip des induktiven naturwissenschaftlichen Arbeitens und stellt den Begriff in den Kontext. Es ist daher didaktisch angemessen, aber ungewohnt, da die Hochschule üblicherweise auch hier deduktiv vorgeht. Literatur: BERCK, H.: Begriffe im Biologieunterricht. Didaktik der Naturwiss. Bd. 10. Aulis/ Deubner, Köln 1986. BERCK, K. & D.GRAF: Begriffslernen im BU - Begriffe zur Unterrrichtseinheit „Zelle“. MNU 40: 161-168 (1987). BERCK, K. & D.GRAF: Begriffsbildung – Hypothesen über das schlechte biologische Grundwissen der Schüler und Vorschläge zur Abhilfe. Biologie heute (VDBiol.) 390: 1-3 (1991). BINGER, D. & K.BERCK: Begriffsverwendung in Filmen für den BU – Analyse ausgewählter Beispiele. MNU 46: 489-491, 1993. BREZMANN, S.: „Die Welt der Begriffe“ im Biologieunterricht. Überblick über ein Forschungsgebiet in der ehemaligen DDR. MNU 45 (8): 498-503 (1992). DUIT, R., W.JUNG & H.PFUNDT: Alltagsvorstellungen und naturwissenschaftlicher Unterricht. Aulis/Deubner Köln 1981. ENTRICH, H. & L.STAECK (Hrsg.): Sprache & Verstehen im Biologieunterricht. Tagung der Sektion Fachdidaktik im VDBiol in Bad Zwischenahn 1991. Leuchtturm, Alsbach 1992 GRAF, D.: Begriffslernen im Biologieunterricht der S I. Sample, Frankfurt/M. 1989. KYBURZ-GRABER, R.: Ökologie im Unterricht. Versuche zu einem Lehrkonzept über das Ökosystme Wald. Diesterweg/Salle, Frankfurt/M. 1978. LEPEL, W.: Begriffsbildung im Biologieunterricht, ein Rückblick auf die Greifswalder Forschungen zum Themenbereich „Organismengruppen“. MNU 49 (1): 12-16 (1996). OEHMIG, B.: Begriffsbildung im Biologieunterricht der S II. - Die Entwicklung biologischer Begriffe in Schulbüchern und das Textverständnis der Schüler. Diss. Freie Universität Berlin, 1988. OEHMIG, B.: Der Beitrag von Biologiebüchern zur Entwicklung der Begriffe Symbiose, ökologische Nische & biologisches Gleichgewicht in der gymnasialen Oberstufe. Verh. GfÖ (Osnabrück 1989): 763-767 (1991). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 27 PUTHZ, V.: Über die Benennungen bei Mitose und Meiose und Vorschläge zu ihrer Verbesserung. PdN-B 36: 40-44 (1987). RIESS, W.: Begriffsverständnis in der Ökologie. PdB 30: 193-199 (1981). 3.4.3 Grenzen scharfer Begriffsdefinitionen in der Biologie/ -didaktik Es war schon gezeigt worden, daß fachlicher Kontext und Vertiefungsniveau einheitliche Begriffsbestimmungen praktisch unmöglich machen. Es kann aber ein Begriff auch nur dann klar definiert werden, wenn der dazu gehörende Gegenstand deterministisch und klar abgegrenzt ist. Das ist in der Biologie oft nicht der Fall. Das zeigt sich schon am Begriff Biologie. Er wurde 1802 von G. TREVIRANUS, Bremen eingeführt (vgl. HUNGER 1992). Nehmen wir Biologie als Lehre vom Leben (und den Lebewesen), so stellt sich die heikle Frage nach der Definition von „Leben“, das nur an Lebenserscheinungen („Phänome des Lebendigen“) erkennbar, aber nicht eigenständig zu definieren ist („Leben heißt lebendig sein, heißt ständige Selbstreproduktion, heißt Selbst-Organisation, also Funktionalität, zweckvolles Zusammenwirken“; vgl. PENZLIN 1994). Entsprechend vielgestaltig ist der Lebensbegriff (vgl. SCHAEFER 1991, 1995). Besonders deutlich wird das, wenn (z.B. für das Ökosystemverständnis) die traditionell in den „exakten“ Naturwissenschaften vorherrschende deskriptiv/ typologische bzw. analytisch/ reduktionistische, deterministische, exklusive Denkweise dialektisch der synergetisch/ systemtheoretisch/ ganzheitlichen inklusiven Denkweise gegenübergestellt wird (vgl. Kap. 5.1.2). Literatur: TREVIRANUS, G.: Biologie oder Philosophie der lebendigen Natur für Naturforscher und Ärzte, 6 Bände, ###, 1802-1822. HUNGER, I.: ###(zu TREVIRANUS)###. Biologie heute (VDBiol) 399: 6 (1992). PENZLIN, H.: „Leben“ was heißt das? Biologen in unserer Zeit (VDBiol) 415: 81-86 (1994). SCHAEFER, G.: Lebt ein Ökosystem? Ein Beitrag zum Lebensbegriff. Verh. GfÖ (Osnabrück 1989): 747-752 (1991). SCHAEFER, G.: Der Lebensbegriff bei unseren Jugendlichen. – wie biologisch, wie inklusiv und wie dynamisch ist er? MNU 48: 67-74 (1995). 3.4.4 Einige Beispiele für begriffliches Chaos Vorbemerkung: Die nachstehenden Beispiele werden vorzugsweise (ohne besonderes Zitat) meinen Arbeitsgebieten entnommen (vgl. dazu SCHMIDT 1991, 1996 sowie 1992). Literatur: SCHMIDT, E.: III. Ökosysteme. 4. Binnengewässer. S. 170-214 in ESCHENHAGEN, KATTMANN & RODI: Handbuch des BU SI, Bd.8: Umwelt. (Auch eigenständig unter dem Titel: Umwelt im Unterricht). Aulis/ Deubner, Köln 1991. SCHMIDT, E.: Systemimmanente Grenzen exakter Begriffsbestimmungen als Problem der Biologiedidaktik. S. 212-220 in H.ENTRICH & L.STAECK (Hrsg.): Sprache & Verstehen im Biologieunterricht. Tagung der Sektion Fachdidaktik im VDBiol in Bad Zwischenahn 1991. Leuchtturm, Alsbach 1992. SCHMIDT, E. : Ökosystem See, Bd. 1: Der Uferbereich des Sees. Biologische Arbeitsbücher 12.1. Quelle & Meyer, Wiesbaden, 5. Aufl. 1996. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 28 a) Regionale Unterschiede in der Umgangssprache zum Begriff „See“ In Friesland heißt das (Salzwasser-) Meer „die See“ (die Nordsee), der (Süßwasser-) See dagegen „das Meer“ (Zwischenahner Meer, Dümmer [wohl von dium-meri = Nebelsee: HÖLSCHER u.a. 1959; Dümmersee ist also hier eine Tautologie, doppelt-gemoppelt; ein Dümmersee liegt beim Ort Dümmer SW Schwerin]); besonders konsequent zeigten das die niederländischen Westfriesen: die Zuiderzee (hochdeutsch: die Südsee {im Gegensatz zur Nordsee}) wurde mit der Eindeichung zum Ijsselmeer (hochdeutsch: der Isselsee). Die Vulkanseen der Eifel heißen „Maare“, den Bodensee nennt man dort literarisch (ob seiner imposanten Weite) auch (das) „Schwäbische Meer“. Die fränkischen „Weiher“ sind Fischteiche. Diese sprachlichen Eigenarten haben ihren volkskundlichen Wert und sollten daher respektiert werden, die Ökologiedidaktik muß sich vor Ort auf die Zweisprachigkeit (Umgangs-: Fachsprache) einstellen. Literatur: HÖLSCHER, R., K.MÜLLER & B.PETERSEN: Die Vogelwelt des Dümmer-Gebietes. Biol. Abh. (Hrsg. BRUNS & NIEBUHR) 18-21: 1-124 (1959). b) Diskrepanzen von Umgangs- und Fachsprache Tümpel sind ökologisch zeitweilig austrocknende Stillgewässer, in der Umgangssprache aber Kleingewässer; größere Stillgewässer werden umgangssprachlich als Seen bezeichnet, ökologisch ist dagegen die Gliederung in einen trophogenen oberen und einen tropholytischen unteren Bereich das entscheidende Definitionskriterium für einen See. Beim Begriff Teich ist die künstliche Anlage (Schul-, Garten-, Naturschutzweiher) ökologisch weniger bedeutsam als das Kriterium der intensiven (zumeist fischereilichen) Nutzung ggf. In Verbindung mit dem winterlichen Ablassen. Das Hochmoor wird heute als ombrogenes Moor (Regenwassermoor) definiert, umgangssprachlich werden aber auch oligotrophe Niedermoore (wie Sphagnum-, Heide-, Latschenmoore) und entsprechende Heidesenken eingeschlossen, da hier die Torfmächtigkeit und die Mineralbodenwassergrenze weniger bedeutsam sind als die von Nährstoffversorgung und Wasserführung abhängige Vegetationsausprägung. c) Vielfalt der Übergänge Begriffliche Klarheit wird von Natur aus verwässert, wenn dort breite Übergangsfelder die Vielfalt bestimmen. Die Moore waren schon genannt. Beim See kommt erschwerend hinzu, daß Eutrophierung mit Wassertiefe abnehmen kann; ein nur 1 m tiefer Weiher würde nach der obigen Definition damit formaliter zum See, das ehemalige Litoral zum Pelagial. Hier müssen also pragmatisch ein Kompromiß gesucht und begriffliche Unschärfe in Kauf genommen werden. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 29 d) Anglizismen Die englische Sprache ist zur Umgangssprache der Wissenschaft geworden. Klassische Begriffe können dabei jedoch ihren Sinn verändert haben und so zu Anglizismen werden wie bei Philosophie im Sinne von philosophy (d.h. Grundeinstellung: „Naturschutz-Philosophie“) oder beim Begriff Habitat (Wohnraum einer Art innerhalb des Biotops, bei Pflanzen der Standort; engl. microhabitat) im Sinne von habitat (= Biotop; so bei BEGON u.a.: Ökologie, Birkhäuser, Basel 1991). Das Gleiche gilt für wortgleiche, aber sinnverschiedene Begriffe wie bei Rasse (Zuchtform von Haustieren) und race (Unterart = Subspecies); beim Sonderfall Mensch wird jedoch der Begriff Rasse im Sinne von race gebraucht, wiederum eine zusätzliche Erschwernis für einfache und klare Begriffsbestimmungen. Literatur: BEGON, M., J.HARPER & C.TOWNSEND: Ökologie. Individuen – Populationen – Lebensgemeinschaften. Birkhäuser, Basel 1991. e) Die taxonomische Nomenklatur im Widerstreit von formalen Kriterien und Gebrauchswert Die Namen der Organismen sind der Schlüssel zu den angesammelten Daten über sie und Grundlage für jede fachliche Kommunikation. Die wissenschaftliche Nomenklatur gehört somit zum Thema Sprache im Biologieunterricht. Es ist das Verdienst des Schweden LINNÉ (= LINNAEUS), vor etwa 250 Jahren ein tragfähiges, logisch schlüssiges, da hierarchisch gegliedertes System der wissenschaftlichen Benennung der Organismenmannigfaltigkeit gefunden zu haben (vgl. LINNAEUS 1956, WEBERLING & STÜTZEL 1993, WILLMANN 1985). Die Benennung der Arten orientiert sich an den damals eingeführten binären Personennamen (Rufname & Geschlecht {lat.: genus} i.S. von Familie) und benutzt die damals universelle Wissenschaftssprache Latein/ Griechisch, die auch heute noch die Universalität der Namen sichert. Die Einheitlichkeit und Eindeutigkeit der Namensgebung wird jetzt durch besondere internationale Kommissionen und Regelwerke geregelt (KRAUS 1970; Neufassungen nur auf Englisch). Die begriffliche Problematik liegt darin, daß die Nomenklatur an den aktuellen taxonomischen Status gebunden ist und so der wissenschaftlichen Dynamik unterliegt, während für den Gebrauchswert (insbesondere für den Nichtspezialisten) Kontiniutät wesentlich ist. Hinzu kommen die Unsicherheiten in der Phase der wissenschaftlichen Konsensfindung mit unterschiedlicher Akzeptanz, die den Nichtspezialisten verwirren können. In der Schule bedeutet heute die antike Wortwahl überdies eine Verfremdung. Nun sind in der Zwischenzeit einheitliche deutsche Namen für praktisch alle schulisch relevanten Arten bzw. höheren Taxa (wie die Wirbeltier-, Insekten-, Mollusken-, Kormophytenarten) über handliche Bestimmungswerke eingeführt worden. Sie spiegeln auch nur bedingt den taxonomischen Status wider und sind daher von dessen Dynamik weniger betroffen. Sie erhalten damit didaktisch einen höheren Stellenwert als früher. Probleme kann es bei Namen geben, die über ein konkretes Taxon hinaus ähnliche Gestalts- oder Lebensformtypen bezeichnen (Teich„Binse“, Eintags-„Fliege“, Tinten-„Fisch“, Teich-„Huhn“). Manche Biologen/ Biologiedidaktiker wollen diese Namen aus formallogischen Gründen ausmerzen und durch den taxonomisch „richtigen“ Namen ersetzen (z.B. Flechtsimse/ Sumpfbinse bei SCHMEIL & FITSCHEN, aber Teichsimse (u.a.) bei DÜLL & KUTZELNIGG für die Teichbinse [vgl. auch FEIGE 1996], Tintenschnecke (!) für den Tintenfisch, Teichralle für Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 30 Teichhuhn; an Köcher-, Schlamm-, Stein-, Eintagsfliegen hat sich dagegen noch keiner der Puristen gestört, diese Insekten sind wohl nicht bekannt genug; vgl. dazu auch die „Stacheln“ der Rosen oder die „Schoten“ der Erbse). Hier gilt es, pragmatisch Augenmaß zu bewahren. Zum wissenschaftlichen Artnamen gehören übrigens auch der Autor und das Publikationsjahr der Erstbeschreibung (mit diffizilen Regeln zum Setzen von Klammern und Kommata). Dabei ist dieser Zusatz inzwischen sachlich überflüssig geworden, hilft nicht beim Erkennen unterschiedlicher taxonomischer Bewertungen (wie bei der Brombeere Rubus fruticosus als Sammel- oder als Kleinart) und fördert einen unwissenschaftlichen Schau- und Personenkult. So ist es angemessen, wenn in populären Bestimmungswerken, in ökologischen Arbeiten und in der Schule Autor und Jahr weggelassen werden (Ver- und Abkürzungen, die in den gängigen Bestimmungsschlüsseln {wie SCHMEIL & FITSCHEN oder SCHAEFER/ BROHMER} üblich sind, sind übrigens ebenso wenig zulässig). Der Gebrauchswert von Namen leidet auch darunter, den Wortsinn dem Begriffswandel anzupassen. Bei wissenschaftlichen Namen ist der Wortsinn ausdrücklich unerheblich. So gilt der Name vulgatissimus LINNÉ, 1758, für eine relativ seltene Flußjungfer (Gomphus) infolge eines unbemerkten Typenaustausches {vor 1758} gegen die wirklich häufigste (Groß-)Libelle Schwedens (heute Sympetrum danae genannt, die daher bei LINNÉ fehlt; vgl. SCHMIDT 1989). Literatur: DÜLL, R. & H.KUTZELNIGG: Botanisch-ökologisches Exkursionstaschenbuch. Das Wichtigste zur Biologie bekannter heimischer Pflanzen. Quelle & Meyer, Wiesbaden, 5.Aufl. 1994. FEIGE, B.: Wissenschaftliche Gattungsnamen der Gefäßpflanzen Mitteleuropas und ihre Bedeutung. Bot.Inst & Bot. Garten, Uni Essen, 3.Aufl. 1996. LINNAEUS, C.: Systema Naturae. Tom. I Regnum animale. Holmia (Stockholm), 10.Aufl. 1758. FaksimileNachdruck: British Museum (Natural History), London 1956. KRAUS, O.: Internationale Regeln für die Zoologische Nomenklatur, beschlossen vom XV. Internationalen Kongreß für Zoologie; Kramer, Frankfurt/M., 2. Aufl. 1970. BROHMER, P. (Begründer)/ M.SCHAEFER (Hrsg.): BROHMER Fauna von Deutschland. Ein Bestimmungsbuch unserer heimischen Tierwelt. Quelle & Meyer, Heidelberg, 20. Aufl. 2000. SCHMEIL, O. & J.FITSCHEN (bearbeitet von K.SENGHAS & S.SEYBOLD): Flora von Deutschland und angrenzender Länder. Ein Buch zum Bestimmen der wildwachsenden und häufig kultivierten Gefäßpflanzen. Quelle & Meyer, Heidelberg, 89.Aufl. 1993. SCHMIDT, E.: Gomphus vulgatissimus (Linnaeus, 1758), klassisches Beispiel für nomenklatorische Wirrnisse (Anisoptera: Gomphidae). Libellula 8: 107-114 (1989). WEBERLING, F. & T.STÜTZEL: Biologische Systematik. Grundlagen und Methoden. Wiss. Buchges., Darmstadt 1993. WILLMANN, R.: Die Art in Raum und Zeit. Das Artkonzept in der Biologie und Paläontologie. Parey, Berlin 1985. f) Bedeutungswandel von Begriffen Begriffe unterliegen der Dynamik der Wissenschaft. Ihre Bedeutung kann sich völlig wandeln. So hat der Begriff der „ökologischen Nische“ seinen anschaulichen Raumbezug verloren und wird jetzt als abstraktes Faktorengefüge gesehen (vgl. SCHMIDT 1992a,b). Inkonsequenzen halten sich selbst in „Lernhilfen für schlaue Füchse“ (BEYER 1989, S.43, Abb. 31, wo überdies nordische Arten wie Papageitaucher dem Vogelfelsen Helgoland zugeordnet werden) und in Hochschullehrbüchern (wie BEGON u.a. 1991 oder Abb. 41 in KLOFT & GRUSCHWITZ 1988). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 31 Literatur: BEGON, M., J.HARPER & C.TOWNSEND: Ökologie. Individuen – Populationen – Lebensgemeinschaften. Birkhäuser, Basel 1991. BEYER, ##: Ökologie. Biologie-Abitur-Leistungskurs, „Lernhilfen für schlaue Füchse“, Übungsheft. ##, München 1989. KLOFT, W. & M.GRUSCHWITZ: Ökologie der Tiere. UTB 729. Ulmer, Stuttgart, 2.Aufl. 1988. SCHMIDT, E.: Das ökologische Artkonzept (Nischenkonzept) für das Ökosystemverständnis unter angewandten Aspekten. Faun.-Ökol. Mitt. 6: 335-341 (1992a). SCHMIDT, E.: Wasserblüten am Rheinauensee in Bonn: Ein urbanes Ökosystem unter dem Regime von Tier und Mensch. Tier & Museum (Bonn) 3 (1): 20-28, (1992b). g) Begriffsapparat als Symbol für Wissenschaftlichkeit Termini der Fachsprache können auch als Schauapparat eingesetzt werden. Optimierung von Verständnis wird dann nachrangig, manchmal hinderlich. So hat sich der Begriff „Population“ in der Ökologie eingebürgert für die Individuenmenge einer Art (ggf. auch nur eines Stadiums wie bei Wasserinsektenlarven in einem Bach) in der Untersuchungsfläche oder einer Fangeinrichtung. Dabei ist die klare (wenn auch in der Praxis schwer überprüfbare) Definition aus der Populationsgenetik (als genetisch ± abgeschlossene Teilmenge einer Art) zugunsten eines vordergründigen Schaueffektes unbedenklich unterlaufen worden. h) Begriffsökonomie als didaktisches Prinzip Zur Didaktik im engeren Sinne gehört damit nicht nur die Stoffauswahl in Verbindung mit den geeigneten biologischen Arbeitsweisen, Medien etc. gemäß den vorgegebenen Zielen und ihren Rahmenbedingungen, sondern auch die Beschränkung der einzuführenden Begriffe auf solche Gegenstände, die intensiv bearbeitet werden. Dabei sind auch die gängigen Begriff zu hinterfragen, Fehlvorstellungen und Denkklischees („misconceptions“) aufzulösen, nebensächliche Gegenstände nicht mit einem eigenen Fachausdruck, also mit einem eigenen Begriff zu belegen, sondern nur durch eine Beschreibung zu charaktierisieren. Das hat PUTHZ (1987) am Beispiel der Begriffe Mitose und Meiose in einem Kurs zur Zellbiologie in der gymnasialen Oberstufe detailiert dargelegt. Literatur: PUTHZ, V.: Über die Benennungen bei Mitose und Meiose und Vorschläge zu ihrer Verbesserung. PdN-B 36: 40-44 (1987). i) Scheuklappen durch den Theoriehintergrund Den Mensch hat die Eigenschaft, Wahrnehmung und (sprachliche) Mitteilungen vor dem Hintergrund von Vor-Urteilen, vorgefaßten Meinungen oder – in der Fachsprache – vor dem bisherigen Theoriehintergrund zu selektieren (vgl. Kap. ##): Bestätigungen werden besonders gut aufgenommen, Widersprüche eher unterdrückt. Das fördert ein Denken in Klischees oder (typologischen) „Schubladen“. Diese Grundeinstellungen sind damit ein wesentlicher Hintergrund für Sprachverständnis. Wissenschaft soll zwar offen für jedes neue Argument und jeden neuen Beleg sein, auch wenn sie nicht in das bisherige Schema passen, doch sind auch Wissenschaftler nur Menschen (vgl. das heute in Fachzeitschriften, selbst in Lehrbüchern weit verbreitete Phänomen des „selektiven Zitierens“), Lehrer und Schüler erst recht. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 32 3.5 Unterrichtsformen im Biologieunterricht 3.5.1 Unterrichtsprinzipien und -formen 3.5.1.1 Arbeitsunterricht Unter Arbeitsunterricht versteht man die Verknüpfung des Lernens mit praktischem Tun (wie schon im praktischen Biologieunterricht), möglichst jedoch mit handwerklicher Arbeit. Arbeit im Schulgarten wäre ein Beispiel in der Biologie. Arbeitsunterricht wurde mit der „RICHTER'schen Schulreform“ 1923 als Unterrichtsverfahren besonders herausgestellt (vgl. Kap. 6). – Arbeitsunterricht soll besonders zum selbständigen Arbeiten erziehen, dabei eigene Denkanstöße anregen. Das Denken in Zusammenhängen (in „Vernetzungen“) auf anschaulicher Grundlage hat Vorrang gegenüber dem (enzyklopädischen) Anhäufen von Einzelfakten und „Schubladendenken“. Es soll der ganze Mensch, nicht nur ( isoliert) der Intellekt angesprochen werden. 3.5.1.2 Forschend-entdeckendes Lernen im Unterricht Das was man selbst tut, prägt sich viel besser (zu 90%) ein (alle Zahlen nach GRUPE 1971*) als das, was man nur hört (im Sinne von gesagt bekommt: 30%) und als das was man hört und sieht (Unterricht mit Anschauungsmitteln: 50%). Selbsttätigkeit im Unterricht verbessert also den Lerneffekt ganz wesentlich. Damit ergibt sich der hohen Stellenwert von Schülerübungen. Der formale Bildungswert des Prinzips des Exemplarischen wird aber nur erreicht, wenn die Schüler dabei auch selbständig neue Zusammenhänge entdecken oder ein Problem selbständig erkennen und lösen. Damit ergibt sich der hohe didaktische Stellenwert des forschend-entdeckenden Lernens im Biologieunterricht. Möglichkeiten ergeben sich vielfältig durch die Anwendung der Biologischen Arbeitsweisen in Schülerübungen. Dabei können die Aufgaben beliebig abgestuft werden, sie können mit Partner-/ Gruppenarbeit auch die soziale Komponente einbeziehen. Besonders günstig sind Sonderaufgaben außerhalb des Regelunterrichts für besonders interessierte Schüler. So besteht ein fließender Übergang zu den nachstehend spezifizierten Formen (handlungsorientierter Unterricht, Projekt-Arbeit) GRUPE (1971*) unterscheidet zwischen dem entdeckenden Lernen, das mehr naiv, ohne deutlichen Theoriebezug erfolgt, und dem forschenden Lernen, das sich strikt an die „wissenschaftliche“ Arbeitsweise (entsprechend dem Schema des Experimentes, Kap. 4) hält. Das ist jedoch in der Schule nicht klar zu trennen. 3.5.1.3 Handlungsorientierter Unterricht Der handlungsorientierte Unterricht soll – ähnlich wie der Arbeitsunterricht – den Schüler zu produktivem Handeln zu aktivieren, die Anforderungen sind jedoch fließend und daher im traditionellen Unterricht leichter als der Arbeitsunterricht zu realisieren. Nach BÖNSCH 1991 ergeben sich die folgenden „Handlungsdimensionen“ (etwas abgewandelt): Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 33 Erkunden/ Erforschen (als eigenständige Erkundung/Erforschung von Sachverhalten, Einstellungen & Gewohnheiten), z.B. als Recherchieren (von Umweltbelastungen in einer Stadt), Untersuchen (von Gewässerparametern), Befragen (von Entenfütterern am Stadtteich zu ihrer Motivation und zu den Folgen für deren Sozialleben und den Teich); Informieren/ Aufklären (z.B. als Öffentlichkeitsarbeit in der Schule); Dokumentieren (z.B. der Entendichte an einem Stadtteich mit Fütterung), Mitteilen (z.B. als Ausstellung dazu in der Schule), Aufklären (z.B. über die Zusammenhänge von Entenfüttern, überhöhten Dichten, Verhaltensstreß [bis zu Massenvergewaltigungen] der Stockenten; Schilfvernichtung, Wasserblüten); Bewegen/ Verändern Bewegen/ Demonstrieren (z.B. als Aufklärungsaktion gegen das Entenfüttern mit Aufforderung zum Unterlassen), Aktionen (z.B. durch Beschilderung und persönlichem Einsatz vor Ort), Veränderung der Alltagsgewohnheiten bei sich selbst und anderen. Handlungsorientierter Unterricht ist also im Kern auf die Umsetzung einer (Umwelt-) Ethik zur „gelebten“ Moral ausgerichtet und daher besonders bei den (fächerübergreifenden) Erziehungsaufgaben (Kap. 2) angebracht (vgl. GÄRTNER & HOEBEL-MÄVERS 1991). In der weiten Fassung des Begriffs läßt schon ein auf Selbsttätigkeit angelegter praktischer Biologieunterricht hier einordnen. Das würde aber den Begriff unnötig verwässern. Handlungsorientierung ist auch ein ausdrückliches Anliegen von projektorientiertem Unterricht, es geben sich also dazu Überschneidungen (s.u.). Handlungsorientierung, die vornehmlich als Erleben, Diskutieren und nur nachrangig als biologischer Erfahrungsgewinn verstanden wird (AMMEN1992), steht in dem Dilemma des folgenden Spruches: "Bildung ohne Fachwissen ist ohnmächtig, Fachwissen ohne Bildung gefährlich"! Es gilt also immer (auch im Sinne des handlungsorientierten Unterrichtes) das rechte Augenmaß zu bewahren und Praxis und Theorie ausgewogen zu vereinen! Literatur: AMMEN, A.: Handlungsorientierter Unterricht als Notwendigkeit in einer veränderten Gesellschaft. Oldenburger Vor-Drucke H. 130/1991. Universität Oldenburg, 4.Aufl. 1992. BÖNSCH, M.: Handlungsorientierter Unterricht und seine Handlungsdimensionen. PdB 40: 44-46 (1991). GÄRTNER, H. & M.HOEBEL-MÄVERS: Umwelterziehung - ökologisches Handeln in Ballungsräumen. Krämer, Hamburg 1991. GERHARDT-DIRCKSEN, A. & E.SCHMIDT: Ökosystem Stadtteich. Themenheft PdB 40 (6), 1991. WITTE, G., J.SEGER & G. NOTTBOHM: „Wir haben gearbeitet wie die Irren!“ – Handlungsorientierter Unterricht – nicht nur für Schüler. PdB 38: 43-45 (1989). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 34 3.5.1.4 Projektunterricht Projekt- (orientierter) Unterricht (in der DDR Arbeitsvorhaben genannt; vgl. BAYRHUBER et al. 1994) kann in gewissem Maße als die aktuelle Fortführung des Grundgedankens vom Arbeitsunterricht angesehen werden. Wesentlich sind Ausgang von einem (oft außerschulischen) Problem aus der Lebenswirklichkeit der Schüler (also von den Interessen, Bedürfnissen und Problemen der Schüler), ein gemeinsames Planen, Arbeiten und Hinterfragen des jeweiligen Standes, ggf. Abwandlungen des Planes entsprechend den aktuellen Gegebenheiten, einem hohen Anteil von Gruppenarbeit, das Hinarbeiten auf ein vorweisbares Produkt und seine Präsentation. Damit ergibt sich ein typisches Ablaufmuster: 1) Ausgang von einer praktikablen Projektinitiative (Anwendungsbezug) 2) Die Projektmitglieder beraten über diese Initiative, legen (z.B.) den (finanziellen und zeitlichen) Rahmen fest, regeln die Arbeitsanteile (Handlungsbezug) und organisation (Selbstorganisation des Lernens). Ergebnis: Projektskizze. 3) Präzisierung und Spezifizierung des Betätigungsfeldes und der Arbeitsteilung/kooperation. Ergebnis: Projektplan. 4) Beginn der Arbeiten (Handlungsbezug, praktisches Lernen) mit Pausen zur Reflexion über das Getane (Soll:Ist-Vergleich) und ggf. Korrektur der Planung in Anpassung an das Mögliche bzw. zur Ausschöpfung des Möglichen ("Metadiskussion & -interaktion"): Durchführung des Projektes (ggf. auch Abbruch, falls man sich übernommen hat). 5) Abschluß des geplanten Werkes (z.B. der Neuanlage eines Schulteiches), Dokumentation bzw. Präsentation des Werkes (z.B. einer Ausstellung über eine Teichuntersuchung) Projektunterricht erfordert einen größeren Freiraum als der übliche Kursunterricht, günstig ist eine „Projektwoche“. Dabei finden sich Schüler aus verschiedenen Klassen und Jahrgangsstufen (unter lockerer Anleitung eines Lehrers) zu einem Arbeitsvorhaben zusammen. Literatur: EKR 19962, S. 184 ff.. BACHMANN, R.: Lust auf Schule - Mit ökologischen Projekten den Schulalltag verändern. Oldenburger VorDrucke H. 115. Univ. Oldenburg 1990. BAYRHUBER, H., K.ETSCHENBERG, K-H.GEHLHAAR, O.GRÖNKE, R.KLEE, H.KÜHNEMUND & J.MAYER (Hrsg.): Interdisziplinäre Themenbereiche und Projekte im Biologieunterricht. 9. Fachtagung der Sektion Fachdidaktik im VDBiol 1993 in Ludwigsfelde (bei Potsdam). IPN, Kiel 1994. BERLINER, U.: Lokale Umweltkonflikte. UB 193: 37-40 (1994). BLUME, B.: Landschaftsplanung eines aquatischen Ökosystems. Projektunterricht in der S II. UB 34: 36-44 (1979). BLUME, B.: Projektorientierter Unterricht im Leistungskurs Ökologie, dargestellt an einer Landschaftsplanung am Ökosystem Einfelder See. S. 151-166 in: RIEDEL, W. & G.TROMMER (Hrsg.): Didaktik der Ökologie. Aulis/ Deubner, Köln 1981. DALHOFF, B.: Freizeitverhalten fatal in Werl? Bericht über ein Projekt zum Umgang mit Natur in der Freizeit in der S II. UB 188: 43-47 (1993). DALHOFF, B.: Projekte zum Natur- und Umweltschutz und ihre Bedeutung für die Öffnung von Schule. Landesinstitut f. Schule & Weiterbildung, Soest (Hrsg.); Verlag Schule & Weiterbildung, Bönen 1997. DANNEEL, I. & R.JAEGER: Von der Baggergrube zum See. Arbeitshefte zum Projektunterricht, BSV München 1983. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 35 GÖLTENBOTH, F., W.SIGLOCH & H.WEIGOLD: Das schulnahe Kleinbiotop. Untersuchungen im Rahmen des projektbezogenen Unterrichts. BU 19 (2): 5-22 (1983). HEDEWIG, R. (Hrsg.): Projekte. Themenheft UB 188, 1993. JÜDES, U. & K.FREY (Hrsg.): Biologie in Projekten. Beispiele für fächerübergreifende, projektorientierte Vorhaben mit Schwerpunkten aus der Biologie. Aulis/Deubner, Köln, 2. Aufl. 1994. MENRAD, H., H.MÖDL, B.NEHRING & D.RODI: Fächerübergreifendes projektartiges Praktikum zum Thema Umweltschutz. Untersuchungen der Kläranlagen von Schwäbisch-Gmünd & Waldstetten. PdB 27: 225-238 (##). PHILIPP, E.: Planungsvorschlag zur Durchführung eines ökologischen Projektes in der S II als Beispiel für einen zeitgemäßen BU. PdB 32: 215-230 (1983). TROMMER, G.: Das Projekt Schuntersee. Verh. GfÖ Bremen 1983: 553-561 (1985). VAHRENHOLT, U. (Hrsg.): Laß den Garten blühen. [Schulgeländeprojekte]. Schriftproben-Verlag, HittorfGymnasium, Münster 1991. ZUCCHI, H., H.BERGMANN & K.HINRICHS: Projektartige Freilandarbeit im Biologiestudium der Universität Osnabrück. Verh. GfÖ Bremen 1983: 537-541 (1985). 3.5.1.5 Prinzip des exemplarischen Lehrens/ Lernens Das Prinzip des Exemplarischen hat als Grundlage der Didaktischen Rekonstruktion und damit der Speziellen Biologiedidaktik (Kap. 4) eine so herausragende Bedeutung, daß es in diesem Skript zu den Leitzielen des Biologieunterrichts (Kap. 2.9) gestellt worden ist. Hier wird es nur der Vollständigkeit halber mit aufgeführt. 3.5.1.6 Rollenspiele, Interviews ############## wird noch ausgeführt ############## 3.5.1.7 Sonderaufgaben/ innere Differenzierung Die Anforderungen in der Biologie sind andere als die in den schulischen „Hauptfächern“ der SI (Sprachen, Mathematik). Schüler, die dort auf der Kippe stehen, können in Biologie einen Ausgleich, auch ein Erfolgserlebnis finden. Dazu können auch besondere Interessensgebiete außerhalb der Kursthemen beitragen, wenn der Lehrer sie durch individuelle Vertiefungs-/Ergänzungsaufgaben zu den Unterrichtsthemen oder auch durch außerunterrichtliche oder außerschulische Aufgaben fördert. Beispiele (für die S I) sind der freiwillige Einsatz bei der Tierhaltung oder Pflanzenausstellung in der Schule oder bei der Arbeit im Schulgarten oder am Schulteich, Beobachtungsaufgaben zu Hause am Gartenteich oder an der Vogelfütterung, zur Phänologie im Frühjahr, die Anlage von Herbarien (Blätter im Herbst, Knospen im Winter) oder von Fotodokumentationen, das Gestalten einer Ausstellung. Literatur: ZABEL, E. (Hrsg.): Differenzierter Biologieunterricht im Rahmen der Erneuerung der Schule. Leuchtturm, Alsbach/Bergstr. 1991. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 36 3.5.2 Sozialformen des Biologieunterrichts Unterricht soll auch die soziale Erziehung fördern. Im Biologieunterricht ist das ein besonderes Anliegen der (Klein-) Gruppenarbeit. Die Schüler können hier z.B. lernen (EKR 1993, S. 199), aufeinander (und nicht nur auf die Lehrperson) zu hören; sachbezogen direkt miteinander (und nicht nur über die Lehrperson) zu sprechen; die eigene Meinung zu Sachfragen zu äußern, mit anderen darüber zu diskutieren, die eigene Meinung dann je nach Sachstand (statt nach Autorität und Gruppenrückhalt) durchzusetzen, zu modifizieren oder zu revidieren, also Kritik zu üben und die von anderen geäußerte Kritik zu überprüfen und ggf. zu akzeptieren, Spielregeln des Zusammenarbeitens einzuhalten, innerhalb der Gruppe Aufgaben zu übernehmen und gewissenhaft und kooperativ zu erledigen, bei Bedarf (nicht bei Bequemlichkeit) anderen Schülern zu helfen und sich auch helfen zu lassen, Spannungen innerhalb einer Gruppe zu erkennen, sie abzutragen oder ggf. auch zu ertragen, Gruppeninteressen gegenüber anderen zu vertreten, sofern nicht die Ansprüche anderer verletzt werden, sich dann um einen rationalen Ausgleich der Interessenkollision bemühen. Die Gruppenarbeit bietet sich im Biologieunterricht vor allem beim praktischen Arbeiten an. Das Bestimmen von Pflanzen oder Tieren nach einem Schlüssel, einfache Beobachtungsaufgaben oder Schülerübungen oder das Mikroskopieren sind als Partnerarbeit effektiver als in Einzelarbeit. Kleingruppen (aus 4-5 Schüler) bieten sich an, wenn die Aufgaben schwer von einer Person allein gelöst werden können (z.B. Beobachtung und Protokollieren aufzuteilen sind, insbesondere wenn ein Schüler [wie bei Untersuchungen der Hautsinne] als Versuchsperson dient, ein anderer den Versuch durchführt, ein Dritter protokolliert). Die Gruppen können gleichartige Aufgaben bearbeiten (themengleicher oder homogener Gruppenunterricht) oder auch (beim arbeitsteiligen oder heterogenen Gruppenunterricht) alternativ oder nacheinander (von einem Platz zum anderen rotierend: „Wandergruppen-Unterricht“) verschiedene Beobachtungen oder Versuche durchführen, für die die Objekte oder Gerätesätze nur in geringer Zahl verfügbar sind. Arbeitsteiliger Gruppenuntericht kann Routine- oder Paralleluntersuchungen ökonomisch machen (wie bei Messungen zum Gewässerchemismus mit Feldmeßsätzen: Arbeitsteilung nach den untersuchten Parametern wie pH & Leitfähigkeit, Gesamt- & Karbonathärte, die verschiedenen Bindungsformen des Stickstoffs, Sauerstoff & Temperatur, Chlorid & Trübung/Sichttiefe) oder in begrenzter Zeit unterschiedliche Fragestellungen parallel untersuchen lassen. Beim gemischtarbeitsteiligen Unterricht haben mindestens je zwei Gruppen die gleiche Aufgabe, damit können (Meß-) Fehler einer Gruppe erkannt, das Prinzip der Objektivität/Verifikation naturwissenschaftlicher Arbeit deutlich gemacht werden. Bei der Gruppenarbeit sind 3 Hauptphasen zu unterscheiden (vgl. Abb. ##): 1) Einführung in die Gruppenarbeit, Erarbeiten der Aufgaben, ggf. der Hilfsmittel etc. und der Arbeitsweisen, Bildung der Gruppen, ggf. Zuordnung der Aufgaben innerhalb der Gruppen (wie Gruppenleiter, Beobachter, Protokollant, Berichterstatter); 2) Arbeitsphase in Gruppenarbeit, Auswertung und Aufarbeitung der Ergebnisse zum Bericht; 3) Austausch der Ergebnisse zwischen den Gruppen (Berichterstattung). Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 37 Problem vermutete Beziehungen Untersuchungsaufgaben Gruppen- arbeiten Ergebniszusammenfassung Lösung Abb. ##: Aktionsdiagramm für den Unterricht mit selbstätig experimentierenden Schülergruppen in der Biologie (aus KASBOHM 1979, S. 247). Gestrichelte Linien geben ein Beispiel arbeitsgleicher Schülergruppen; ausgezogene Linien eines arbeitsteiliger Schülergruppen wider Diese Berichterstattung ist ein besonderes methodisches Problem. Sie ist einfach, wenn der Arbeitsansatz der Gruppen ähnlich ist (z.B. bei Wasseruntersuchungen mit Testsätzen, wenn jede Gruppe andere Parameter, aber mit prinzipiell ähnlichem Ansatz bestimmt und nur die Meßdaten ausgetauscht werden müssen). Dann spart der arbeitsteilige Gruppenunterricht auch wirklich Zeit. Haben die Gruppen jedoch völlig verschiedene Arbeitsansätze (z.B. bei der Untersuchung eines Stadtparkteiches die Erfassung der Wasservögel und der Fütterungsproblematik in Verbindung mit Fischbesatz, die Planktonanalyse und die Befragungen von Behörden und politischen Instanzen zur Landschaftsplanung; vgl. auch EULEFELD u.a. 1979), kann die Effektivität des Austausches der Ergebnisse gering bleiben. Die Modalitäten richten sich nach den Aufgaben und reichen von tabellarischen Übersichten (z.B. zu den chemischen Parametern eines Gewässers, in die jede Gruppe ihrer Ergebnisse einträgt), über schriftliche Kurzberichte (ggf. mit Tabellen und Grafiken) oder Referate (ggf. mit Dias und Folien) bis hin zum „verwebenden Zusammenschließen“ der Gruppenergebnisse im Unterrichtsgepräch und zur Befragung der Gruppen(sprecher) als Experten für ihr Arbeitsgebiet. Die Ergebnisse können auch in einer Ausstellung (für die Schule oder eine erweiterte Öffentlichkeit) allgemeinverständlich Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 38 zusammengefaßt werden (vgl. z.B. die Unterrichtsmodelle in GERHARDT-DIRCKSEN & SCHMIDT 1991). Literatur: EULEFELD, G., D.BOLSCHO, W.BÜRGER & K.HORN: Probleme der Wasserverschmutzung. Unterrichtseinheit für die 8.-10. Klassenstufe. IPN Einheitenbank Curriculum Biologie. Lehrerheft. Aulis/ Deubner, Köln 1979. GERHARDT-DIRCKSEN, A. & E.SCHMIDT (Hrsg.): Ökosystem Stadtteich. Themenheft PdB 40 (6) . Aulis/ Deubner, Köln (Sept.) 1991. KASBOHM, P.: Schülergruppenexperimente zur Physiologie des Menschen. S. 237-252 in L.STAECK (Hrsg.): Texte zur Didaktik der Biologie. Westermann, Braunschweig 1979. 3.5.3 Unterrichtsformen nach der Aktivitätsverteilung und -anregung 3.5.3.1 Grundsatz Unterricht ist maßgeblich eine Interaktion von Lehrer und den Schülern. Dabei besteht eine Bandbreite von völliger Dominanz des Lehrers bis zu weitgehend selbständigem Arbeiten der Schüler. Nach dieser Aktivitätsverteilung lassen sich die folgenden Typen unterscheiden: 3.5.3.2 Lehrervortrag: „Darbietende“ Form des Frontalunterrichts vor der Klasse Hier bestimmt der Lehrer völlig den Unterricht, die Schüler sind fast nur passiv/ rezeptiv auf den Lehrer ausgerichtet, schnell ermüdet und dann leicht abgelenkt. Der Lehrervortrag ist daher heute in der Schule verpönt und sollte nur als Ausnahme und nur zeitlich begrenzt eingesetzt werden, wie beim Verlesen einer Textstelle aus einer Zeitung (z.B. als Bericht über ein aktuelles Umweltunglück oder über eine aktuelle Diskussion zu einem lokalen Bauvorhaben [Klärwerk, Müllverbrennung, Umgehungsstraße durch ein Naturgebiet] als Einstieg in einen ökologischen Kurs zu dem Thema oder Gebiet) oder einer historischen Quelle (wie DARWIN oder MENDEL als Einstieg in die Evolutionslehre bzw. in die Genetik; vgl. Kap. 5.2.4), aber auch (mit Dias etc.) beim Vorstellen eines Untersuchungsgebietes für die praktische Arbeit im Ökologiekurs, der Kommentar zu einem laufenden Unterrichtsfilm oder einem Demonstrationsexperiment oder bei einer Führung im Museum, im Zoo oder im Gelände. 3.5.3.3 Schülervortrag Er ist das Gegenstück zum Lehrervortrag, hat die gleichen Probleme und ist oft zusätzlich von der Unbeholfenheit der Schüler belastet. Aktiv ist in der Regel auch nur ein Schüler. Das Verlesen von Textstellen (s.o.) wird gern Schülern übertragen. Schülervorträge können als Verlesen von Hausaufgaben, als Erlebnis- oder Erfahrungsbericht zu einem Unterrichtsthema bzw. als vorbereitetes Referat vom Lehrer angeregt sein oder dem Austausch der Ergebnisse bei arbeitsteiligem Gruppenunterricht dienen. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 39 3.5.3.4 Fragend-entwickelndes (oder heuristisches) Unterrichtsgespräch Es ist die heute dominierende Unterrichtsform, vornehmlich als Frontalunterricht in Form eines Gespräches, bei dem der Lehrer die Schüler zu Diskussionsbeiträgen anregt, (möglichst unauffällig) auf das Unterrichtsthema zusteuert und von Abwegen zurückführt. Die Anteile Lehrer : Schüler sind dementsprechend sehr unterschiedlich und wechselnd. Es ist (in der Naturwissenschaft Biologie) darauf zu achten, daß der Lehrer dabei nicht nur das vertiefte Vorwissen einzelner Schüler der Klasse zuführt. Das Abfragen von Wissen ist dagegen kein Unterrichtsgespräch in diesem Sinne. Zu vermeiden ist auch ein kurzschrittiges, eher vordergründiges Frage-Antwort-„Spiel“, die Schüler sollten vielmehr die Gelegenheit zu differenzierten Antworten oder Ausführungen erhalten. 3.5.3.5 Impulse (Denkanstöße) setzendes („aufgebendes“) Unterrichtsgespräch Der Übergang zum vorstehenden Typ ist fließend. Hier führt der Lehrer weniger, er regt stärker durch Arbeitsaufgaben an. Der Impuls zum Nachdenken der Schüler kann auch von einem Objekt (z.B. einem Stopfpräparat oder einem lebenden Rückenschwimmer im Kleinaquarium), einem Experiment oder einem Medium (wie einem Bild), die ein Problem aufdecken (lassen), ausgehen. Läuft die Diskussion mehr innerhalb der Schüler oder von Schülergruppen, so kann sie fließend in den Gruppenunterricht übergehen. 3.5.3.6 Offenes Unterrichtsgespräch Es ist eine Form des "aufgebenden" Unterrichtsgespräches, bei dem der Lehrer offen ist für Anregungen aus der Klasse. Ein Beispiel ist das Thema „Knochenbruch“ (bei SIEDENTOP 1964: 47), für das exemplarische Prinzip angeführt): „Es wäre besonders glücklich, wenn eine Frage auftauchte, die es erlaubt, sich von der biologischen Betrachtungsweise zu „distanzieren“, etwa, wenn ein Schüler darauf käme, ob es auch außerhalb der lebendigen Welt „Heilungsvorgänge“ gäbe. Man könnte als Beispiel heranziehen das Stopfen, Zunageln, Zuschweißen eines Loches, die „Heilungsvorgänge“ an einem beschädigten Kristall u.a.. Es entsteht ein wahres Netz von Fragen, das keineswegs mehr „linear“ bleibt, sondern Verknüpfungen nach den verschiedenen Seiten aufweist“. Das folgende Schema zeigt verschiedene Wege des Unterrichtsgespräches auf: Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 40 bei Pflanzen bei Tieren zur Medizin Energiegewinn Heilverfahren Gewebe Gewebe Energieverbrauch anatomischer Bau Zelle Knochen Einzeller Statik zur Physik Verrenkung Bewegungsformen Verstauchung Bewegung Knochenbruch Knochen + Muskeln Schmerzen Nerven Heilungsvorgänge Wundheilung Gelenke Adern Blutversorgung Regeneration bei Pflanzen bei Tieren Abb. ##: Verschiedene Wege eines offenen Unterrichtsgespräches zum Thema „Knochenbruch“ (nach SIEDENTOP 1964: 47) Literatur: SIEDENTOP, W.: Methodik und Didaktik des Biologieunterrichts. Quelle & Meyer, Heidelberg 1964. 3.5.3.7 Stillarbeit/ Schülerübung Hier tritt die Anleitung/Führung durch den Lehrer (zeitweilig) ganz zurück Diese Arbeitsform ist üblich bei Klassenarbeiten/Klausuren und bei selbständigen Schülerübungen. 3.5.3.8 Progammierter Unterricht Der programmierte Unterricht ist eine Erscheinungsform der curricularen ReformEpoche der 60er/70er Jahre (s. Kap. 3.10 sowie SCHUSTER 1978), insbesondere der Arbeitsrichtung "kybernetisches Lernen", die über die IPN-Curricula in der Normierung und Eliminierung des Lehrers noch weit hinausgeht. Hier wird der programmierte Unterricht als eine (besonders konsequente) Form der Stillarbeit eingestuft. Umfassende Unterrichtsprogramme sind für die Biologie in Deutschland nicht entwickelt worden, es wurden (des hohen Aufwandes wegen) nur einige begrenzte Themen für die S I exemplarisch bearbeitet (z.B. "Vogelfeder, Vogelflügel, Vogelflug", vgl. DUDEL 1968). Das selbständige Bestimmen nach einem dichotomen Textschlüssel kann las eine einfache Form programmierten Unterrichts aufgefaßt werden. Insgesamt haben sich Lehrprogramme als zu schematisch erwiesen. Als Ausnahme kann eine programmierte Unterweisung jedoch den Unterricht auflockern. Zu Details sei auf EKR und die nachstehende Literatur verwiesen. Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 41 Literatur: BARTSCH, I.: Programmierter Unterricht im Gymnasium. MNU 21: 321-328 (1968). CARNES, P., J.BLEDSOE & W.VANDEVENTER: Programmed Materials in Seventh-Grade Open-Ended Laboratory Experiences. J Research Science teaching 5: 385-396 (1967/68). DUDEL, H.: Schulpraktische Versuche mit dem Programmierten Unterricht (PU) am Beispiel des Programmes „Vogelfeder, Vogelflügel, Vogelflug“ (Westermann Verlag). MNU 21: 340-348 (1968). DUDEL, H.: Ein Vergleich zwischen Programmiertem Selbstunterricht und Schulbuchmäßigem Selbstunterricht (SU). MNU 24: 299-303 (1971). KUHN, W.: Aufgaben und Grenzen biologischer Lehrprogramme. MNU 21: 58-66 (1968). LINDER, H.: Zehn Jahre Programmierte Instruktion. MNU 26: 477-481 (1973). PIETSCH, E.: Programmierte Unterweisung im naturwissenschaftlichen Unterricht. MNU 25: 266-273 (1972). SCHUSTER, M.: Der programmierte Unterricht. S. 41-64, 342 in: H.FALKENHAN (Hrsg.): Handbuch der praktischen und experimentellen Schulbiologie. Bd. 1/II: Besondere Unterrichtsveranstaltungen. Aulis/ Deubner, Köln 1978. 3.5.4 Zusammenfassung: Unterricht als mehrdimensionales Beziehungsgefüge Tab. ## :Der Unterricht als mehrdimensionales Beziehungsgefüge Unterrichtsform (Aktivität Lehrer:Schüler) Arbeitsweisen Einsatz von Naturobjekten/ (Medien) Unterrichtsort Zeitraster Lehrervortrag Vortrag Text Klassenraum Stundenplan fragend-entwikkelndes Gespräch Gespräch/ Diskussion Tabelle, Grafik Kursraum Stundenblock freies Lehrgespräch Stillbeschäftigung Arbeitsbogen Schulgelände -umgebung Projektwoche Wanderfahrt: eintägig, länger Schülerübung; Beobachten arbeitsteiliger Untersuchen, Gruppenunterricht Experimentieren Modelle Freilandlabor Schülervortrag Protokollieren Gerät Landschaft außerschulische Schülerarbeit Bestimmen Lebendobjekt Präparate Naturbilder Biolog. Station Unterrichtsprogramm Mikroskopieren Landschulheim Pflegen, Ausstellen Sammeln, Konservieren Biotopgestaltung Öffentlichkeitsarbeit Arbeiten außerhalb der Unterrichtszeit nach ESSER: U-Gang ### 2h Biotop Lehrwanderung ½ - 1 Tag Lehrfahrt mehrtägig Lehrstuhl Prof.em. Dr. rer. nat. Eberhard G. SCHMIDT Universität Essen, FB 9: Grundvorlesung BIOLOGIEDIDAKTIK, Bearbeitungsstand vom 20.1.2001 Kap. 3.3-3.5: 3.3 Medien für den BU, 3.4 Sprache BU, 3.5 Unterrichtsformen BU 3.3-3.5 — 42 Unterrichtsformen, biologische Arbeitsweisen, Objekt/- Medieneinsatz, Unterrichtsort, Zeitumfang lassen sich bei einer konkreten Stundenplanung weitgehend frei miteinander kombinieren. Aus Sicht der Methodik ist Unterricht damit ein mehrdimensionales Gebilde, das (u.a.) von diesen Parametern als Achsen (im Sinne der n linear unabhängigen Vektoren, die einen n-dimensionalen Raum aufspannen) bestimmt wird (vgl. Tab. ##). Nicht aufgeführt sind z.B. die Unterrichtsprinzipien, die jedoch oft an bestimmte Unterrichtsformen gekoppelt sind. Auch Medien (wie Unterrichtsprogramme oder auch schon der Einsatz längerer Filme) oder der Einsatz biologischer Arbeitsweisen (Mikroskopier-, Experimentalstunden, Exkursionen) können die Unterrichtsform maßgeblich bestimmen, die Unabhängigkeit der Dimensionen ist also nicht so streng wie in dem mathematischen Modell zu sehen. Eine andere Darstellungsweise methodischer Dimensionen der Unterrichtsplanung und -gestaltung war eingangs (Kap. 1.3) in dem Kegelbild für die 9 Klassen unterrichtsrelevanter Fragen gegeben worden. 3.5.5 Unterricht außerhalb des Schulgebäudes (Exkursionen etc) Der Unterricht außerhalb des Schulgebäudes erfordert besondere methodische Vorkehrungen (vgl. z.B. KUHN 1975, HUNDT & KREßE 1969). Das gilt nicht besonders beim Unterrichtsgang in die nähere Umgebung innerhalb einer Stunde oder Doppelstunde, eher bei einer Tagesfahrt in einen Zoo oder ein Museum bzw. in eine entlegenere Landschaft (Lehrwanderung in die Schulumgebung bzw. Lehrfahrt mit Anreise mit Verkehrsmitteln bei ESSER 1969: 65 ff.). Besonderheit bei auswärtiger Übernachtung und längerer Dauer (Schullandheim-Aufenthalt, Klassenfahrt). Er ist aber auch eine besondere Biologische Arbeitsweise und wird dort spezifiziert (Kap. 3).