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Konrad Duden Gymnasium Schleiz Schleiz

Projektart
im Rahmen eines Projekttages / einer Projektwoche
Projektbeteiligte
Erzieherinnen und Erzieher, Schülerinnen und Schüler, Lehrerinnen und Lehrer
Beteiligte Klassen
Klassen 5 bis 10
Schulform
Gymnasium
Thematik
Natur und Umwelt, Sensibilisierung

Projektziel

Ziel ist es, die Schüler für das Lernen mitten in der Natur zu begeistern, die Artenkenntnis zu erweitern und sie für aktiven Naturschutz zu motivieren.

Projektbeschreibung


Durch eine Teilnahme an dem Programm "Aktion Klima! mobil" erhoffe ich mir, mithilfe meines geplanten Forschungstages für Schüler ("Schüler in der Rolle von Forschern - Expedition Gewässer und Wald") einerseits das Umweltbewusstsein zur Thematik Klimawandel der Schüler zu stärken und andererseits durch die Teilnahme dem Programm "Aktion Klima! mobil" mein Projekt in die Öffentlichkeit zu tragen und mich somit für ein übergreifendes Umweltbewusstsein von Schülern (auch außerhalb des Konrad-Duden-Gymnasiums Schleiz) einzusetzen. Darüber hinaus ein weiteres wichtiges Anliegen des Projekts ist es zu zeigen, wie vielfältig und effektiv die Lernmöglichkeiten außerhalb des Klassenzimmers mitten in der Natur in außerschulischen Lernorten sind und welches Potenzial die Lehrkräfte für die Gestaltung, Kreativität und letztendlich, damit verbunden, Steigerung des Lernerfolgs der Schüler wahrnehmen und nutzen sollten. Der Forschungstag für Schüler fand in Kooperation mit dem SEZ (Seesport- und Erlebnispädagogisches Zentrum) Kloster als außerschulischer Lernort statt. Das Themengebiet Ökologie spielt in allen Klassenstufen im Biologieunterricht eine bedeutende Rolle, wird aber v.a. in der neunten und zwölften Klasse im Thüringer Lehrplan Biologie besonders hervorgehoben. Ich habe eine neunte Klasse zur Planung und Durchführung eines Projekttages zur Stoffeinheit „Organismen in ihrer Umwelt“ ausgewählt. Ein wesentlicher Grund, neben der im Lehrplan aufgeführten Pflichtexkursion zu diesem Themenkomplex  war die Tatsache, dass bei Schülern in diesem Alter (13/14 Jahre) schon ein gewisses Verantwortungsbewusstsein vorausgesetzt werden kann und sich diese Altersklasse daher für eine Exkursion zum Thema „Gewässer“ in Verbindung mit Aktivitäten auf einem Stausee (dem Bleilochstausee) eignet. In den Bildungsstandards für das Fach Biologie wird beschrieben, dass der Biologieunterricht den Schülern die unmittelbare Begegnung mit den Lebewesen und der Natur ermöglichen soll. Darüber hinaus sollen sie auf Basis des Verständnisses über die wechselseitige Abhängigkeit von Mensch und Umwelt für einen verantwortungsvollen Umgang mit der Natur sensibilisiert werden. „Eine gezielte und kontinuierliche Kompetenzentwicklung bedarf handlungsorientierter Unterrichtssituationen.“   Diesen schulischen Anforderungen möchte ich mit dem geplanten und durchgeführten Projekttag gerecht werden.

Besondere Bedeutung bei der Realisierung der Exkursion mit der neunten Klasse erlangte der handlungs- und praxisorientierte Unterricht inmitten der Natur. Wie der konkrete Titel „Schüler in der Rolle von Forschern - Expedition Gewässer und Wald“ des Exkursions- und Forschungstages erwarten lässt, stand die selbstständige, aktive und forschende Tätigkeit der Schüler im Vordergrund. Der allgemein anerkannten Erkenntnis des chinesischen Sprichworts folgend, „Was ich gehört habe, vergesse ich. Was ich gesehen habe, weiß ich. Was ich getan habe, kann ich.“ , wurden bei den Schülern im Rahmen der Exkursion über den kognitiven Bereich hinaus auch affektive und psychomotorische Lernbereiche gefördert. Anhand der Lerninhalte in Form des biologischen bzw. ökologischen Fachwissens sollten die Bereiche Spiel, Spannung und Abenteuer in der Natur im Rahmen dieser Exkursion sinnvoll miteinander verknüpft werden und auf diese Weise einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Motivation und schließlich des Lernerfolgs der Schüler leisten.

2. Geplante Tätigkeiten:

Im Rahmen des geplanten und durchgeführten Exkursionstages zum Thema „Ökosysteme“  (im Mai 2014) wurden die drei Ökosysteme „See“, „Bach“ und „Wald“ im Naturpark „Thüringer Schiefergebirge/Obere Saale“ als wesentliche zu behandelnde Inhalte ausgewählt. Dass das Ökosystem „See“ gewählt wurde ist naheliegend, da es sich beim Bleilochstausee um Deutschlands größten Stausee handelt, welcher viele biologische „Highlights“ offenbart. Das Ökosystem „Wald“ wurde hinzugenommen, da dies bereits im Unterricht behandelt wurde und zu einem vertiefenden Verständnis beitragen soll. „Alles fließende Wasser hat seit jeher einen besonderen Reiz auf den Menschen ausgeübt. Seine Kraft, seine Freiheit und sein lebendiges Wesen machen das Außergewöhnliche eines Fließgewässers aus.“   Vor diesem Hintergrund wurde das Ökosystem „Bach“, speziell der  „Wetterabach“ als offenes Ökosystem, ausgewählt. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass vor der Durchführung einer Schülerexkursion, die teilweise in Naturschutzgebieten (hier dem Wetteratal) veranstaltet wird, die entsprechenden Genehmigungen der ansässigen Naturschutzbehörden bzw. der Forstämter einzuholen sind.

Die Exkursion gliederte sich in die folgenden drei inhaltlichen Abschnitte:

1. Chemische und physikalische Gewässeruntersuchung des Ökosystems See (Bleilochstausee)
Die Schüler untersuchten die Wasserqualität des Bleilochstausees mit dem Gewässerkoffer und diversen Messgeräten (siehe auch Punkt 3: Benötigte Materialien) auf dem Abenteuerboot (siehe Abb.2.) anhand der folgenden Parameter:

Chemische Parameter    Physikalische Parameter
- Ammonium
- Nitrat
- Nitrit
- pH-Wert
- Sauerstoffgehalt
- Sauerstoffsättigung    - Temperatur
- elektrolytische Leitfähigkeit
- Sichttiefe
- Wasserfarbe

Jeder Schüler auf dem Abenteuerboot (siehe Abb.2.) hatte einen speziellen „Forschungsauftrag“, den er zum gegebenen Zeitpunkt in die Praxis umsetzte. Besondere Begeisterung unter den Schülern löste (neben dem Umgang mit dem Gewässerkoffer) die Messung der Tiefentemperatur des Bleilochstausees mit dem Minimum-Maximum-Thermometer (siehe Abb.1.) im Rahmen der physikalischen Gewässeruntersuchung aus.
        
2. Biologische Gewässergütebestimmung des Ökosystems Bach (Wetterabach)
Die Schüler sammelten anhand der vier verschiedenen Fangmethoden („Ablesen“, „Aufwühlen“, „Durchkämmen“ und „Durchsieben“) im Wetterabach Zeigerorganismen wie beispielsweise Eintags-, Stein- und Köcherfliegenlarven (siehe Abb.4.), Wasserskorpione, Erbsenmuscheln und den Amerikanischen Flusskrebs (siehe Abb.3.) und bestimmten auf diese Weise nach sorgsamen Zurückbringen der Wassertiere an die Ursprungsstelle die Gewässergüteklasse dieses Baches anhand der Tierfunde (Tabellen Zeigerorganismen).

3. Tier- und Pflanzenbestimmung im Ökosystem Wald
Die Schüler erkundeten das Ökosystem Wald im Rahmen einer GPS-Mountainbiketour und folgten so den Koordinaten der GPS-Geräte von einem Wegpunkt zum anderen. An jedem Punkt wurden kleine biologische Aufgaben gestellt (z.B. zur Baumbestimmung und zur Erkennung von Gefahren für den Wald mit anschließender Folgerung von Schutzmaßnahmen), die erst nach erfolgreichem Lösen die Weiterfahrt erlaubten. Dabei hatten die Schüler den Dauerauftrag, alle im Ökosystem Wald gesichteten Tierarten (mit zugehöriger Tiergruppe) zu notieren, was ihnen sichtlich Spaß machte. Ob eine Blindschleiche (siehe Abb.5) oder ein Grasfrosch (siehe Abb.6.) – es gab immer etwas Neues, Spannendes zu entdecken.

3. Benötigte Materialien:
Die eingesetzten Materialien des Forschungstages sind in der untenstehenden Tabelle systematisch aufgeführt.

Verwendungszweck/Untersuchungsort    Benötigte Materialien
Allgemein    -    2 Kameras
-    22 Klemmbretter mit Arbeitsblättern
-    Arbeitsblätter
-    Liste mit Schülernamen zur Teameinteilung
-    Namensschilder
-    2 Erste-Hilfe-Sets
-    Bestimmungsliteratur
-    Zielscheibe und Klebezettel
Zehnerkanadier-Tour (Ökosystem „See“):    -    16 Schwimmwesten
-    2 Zehnerkanadier + Paddel
-    1 Zweierkajak (für Fotografen) + Paddel
-    Fahnenmast und Flagge
-    Leiter + Schuhregalbrett als Experimentiertisch
-    Schnüre/Strick zur Befestigung
-    Taschenmesser/Schere
-    2 Gewässerkoffer
-    Laborgeräte (Sauerstoffmessgerät, Leitfähigkeitsmessgerät, pH-Meter, Thermometer)
-    2 Erlenmeyerkolben (500 ml)
-    4 Bechergläser (250 ml)
-    Abfallflasche
-    Stoppuhr
-    Desinfektionsmittel
-    Min-Max-Thermometer an Schnur
-    Eimerdeckel an Schnur
-    destilliertes Wasser
-    Kochsalz
-    weißes Blatt
-    Wassersack für Kamera
GPS-Mountainbiketour (Ökosystem „Wald“):    -    14 Mountainbikes
-    14 Helme
-    2 GPS-Geräte
-    Bestimmungsliteratur
-    Zusatzkärtchen Baumbestimmung
Wetterabach (Ökosystem „Bach“):    -    Federstahlpinzetten
-    Siebe (Küchensieb, großes Sieb)
-    Kescher, Stöcke
-    Sammelgläschen, Marmeladengläser
-    Lupen
-    Bestimmungsliteratur
-    Wassereimer
-    Gummistiefel
-    Tabellen Zeigerorgansimen


4. Geplante Partner:
Der Exkursionstag zum Thema: „Schüler in der Rolle von Forschern – Expedition Gewässer und Wald“ fand in Kooperation mit dem Seesport- und Erlebnispädagogischen Zentrum (SEZ) Kloster (Bildungs- und Freizeitstätte des Landessportbundes Thüringen e.V.) sowie mit dem Staatlichen Gymnasium „Dr. Konrad Duden“ Schleiz statt. Außerdem haben zwei Biologiestudenten der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena den Forschungstag fotografisch dokumentiert.

5. Erfolge:
Die Abenteuerexkursion hat den Neuntklässlern nicht nur viel Freude bereitet (was den lebhaften Fotos sowie den Fragebögen am Ende zu entnehmen ist), sondern hat auch einen großen Beitrag zur Förderung des Naturschutz- und Umweltbewusstseins geleistet. Aufgrund der großen Begeisterung auf allen Seiten (sowohl seitens der pädagogischen Mitarbeiter des SEZ Kloster als auch der Biologielehrer und Schüler des Gymnasiums) soll die Exkursion (die im Lehrplan als Pflichtexkursion ausgeschrieben ist) zukünftig jedes Jahr im Mai in der beschriebenen Form mit einer neunten Klasse am Bleilochstausee stattfinden. Die Schüler haben gewissenhaft und engagiert gearbeitet, was auch der sehr gute Notenspiegel belegt (Bewertung der Schülerarbeitsblätter, siehe Abb.7).

6. Erfahrungen:
Die Erfahrung hat gezeigt, dass vor Antritt einer solchen Abenteuerexkursion an erster Stelle das Einverständnis der ansässigen Naturschutzbehörden und Forstämter zur Exkursionsdurchführung im gewählten Gebiet einzuholen ist. Außerdem ist die vorherige Vororterkundung durch den Exkursionsleiter bzw. die Exkursionsleiterin unabdingbar zur Entwicklung der inhaltlichen und organisatorischen Struktur (z.B. Tier- und Pflanzenbestimmung, Aufstellen eines Zeitplans, Entwicklung der Arbeitsblätter usw.). Um den Lernerfolg bzw. den reibungslosen Ablauf und die Organisation einer solchen Schülerexkursion zu ermöglichen, empfiehlt sich in jedem Falle eine Vorbereitungsstunde im Gymnasium, in deren Rahmen das Exkursionsgebiet anschaulich vorgestellt wird (m.H. einer Power-Point-Präsentation mit vielen eigenen Fotos zur Förderung der Schülermotivation), essenzielle Belehrungen (z.B. zum Verhalten im Naturschutzgebiet) durchgeführt und spezielle Arbeitsaufträge (z.B. Vorbereitungsaufgaben für die Exkursion, Sammeln von Utensilien wie z.B. leeren Marmeladengläsern u.Ä.) vergeben werden. Auch das persönliche Feedback (sowohl schriftlich anhand der Schülerfragebögen, als auch mündlich m. H. der sogenannten „Zielscheibenmethode“) hat sich bewährt und hilft bei der Planung und Durchführung zukünftiger Schülerexkursionen entscheidend weiter.

7. Übertragbarkeit:
„Die Biologie hat sich von einer deskriptiven Wissenschaft zu einer Systemtheorie mit interdisziplinärem Charakter gewandelt.“  Diesem Anspruch muss der Biologieunterricht gerecht werden, indem er den Schülern neben den gezeigten Einblicken in die verschiedenen Teildisziplinen der Biologie auch Kenntnisse und Methoden der anderen Naturwissenschaften vermittelt.  Daher kann an dieser Stelle auf die geeignete Verknüpfung der Schülerexkursion mit Fächern wie beispielsweise Geografie (GPS-Mountainbiketour und geologische Besonderheiten wie die „Steinerne Rose“), Chemie (chemische Gewässeruntersuchung) und Physik  (physikalische Gewässeruntersuchung) im Rahmen des fächerübergreifenden Unterrichts hingewiesen werden. Auch für das Unterrichtsfach der 5./6. Klassen „MNT („Mensch-Natur-Technik“) bieten sich im vorgestellten Exkursionsgebiet aufgrund der hohen biologischen und geologischen Vielfalt zahlreiche Möglichkeiten für spannenden Unterricht außerhalb des Klassenzimmers an.

Kontakt

Konrad Duden Gymnasium Schleiz
Hofer Str.
07907 Schleiz