Zyklus 2, Zyklus 3
Kompetenzen:
NMG 2: Tiere, Pflanzen und Lebensräume erkunden und erhalten
2.1.c. können nahegelegene Lebensräume und deren Lebewesen erkunden (z.B. mit Massstab, Feldstecher, Lupe, Bestimmungsbuch) und ihre Forschungsresultate protokollieren sowie das Zusammenleben beschreiben.
2.3.b. können Wachstum und Entwicklung bei Pflanzen und Tieren beobachten, zeichnen und beschreiben. Entwicklung der Raupe über die Puppe zum Schmetterling; Blüten und Früchte von Pflanzen.
2.3.d. können Informationen zur Bestäubung von Pflanzen erschliessen und darstellen sowie Samenkeimung, Wachstum und Verbreitung bei Pflanzen erforschen (z.B. Verbreitungsarten: Wind, Tiere, Wasser, Mensch). Staubbeutel, Pollen, Fruchtknoten, Stempel, Narbe, Frucht, Samen, Keimung.
NMG 8: Menschen nutzen Räume - sich orientieren und mitgestalten
8.1.b. können Räume in der vertrauten Umgebung erkunden, Objekte in der Natur und in der gebauten Umwelt benennen, verorten (z.B. Wälder, Gewässer, Felsgebiete, unterschiedliche und typische Bauten und Anlagen in Siedlungen und Naturräumen) und Unterschiede in der Gestaltung von Räumen beschreiben.
NT 9: Ökosysteme erkunden
Wenn der Frühling kommt, die Temperaturen steigen und die Tage länger werden, finden wir in unseren Laubwäldern eine ganze Reihe von blühenden Krautpflanzen. Diese nutzen die kurze Zeit im Vorfrühling, vor dem Laubaustrieb der Bäume. Sie können sehr rasch spriessen und wachsen, da sie schon im Vorjahr "den Rucksack gepackt" haben. In unterirdischen Speichern haben sie Nährstoffe gespeichert. So können sie sehr rasch spriessen, blühen und Fotosynthese betreiben. Im Hochsommer sind die Frühblüher nicht mehr zu sehen.
Die Schülerinnen und Schüler sollen selbständig auf die besonderen Anpassungen kommen, wichtige Frühblüher kennen lernen und noch andere Anpassungen von Pflanzen an die ersten Sonnenstrahlen kennen lernen.
Im Winter kann keine Fotosynthese stattfinden. Diejenigen Pflanzen, die schon sehr bald im Frühjahr Nährstoffe produzieren müssen, um zu blühen und Früchte bilden zu können, lassen sich in verschiedene Gruppen einteilen:
Daneben gibt es noch Pflanzen, welche mit Wurzelpilzen eine Symbiose eingehen. So können sie rasch Wasser aufnehmen oder zusätzlich Nährstoffe gewinnen. Oder aber sie sind Parasiten, welche die Wirtspflanzen anzapfen.
Neben dem Licht besteht aber auch ein Kampf um das spärlich vorhandene Kohlendioxid. Die Pflanzen des Waldbodens müssen also so früh wie möglich genügend viele oder grossflächige Blätter bilden und blühen können.
Frühblüher erscheinen vor dem Laubaustrieb der Bäume und profitieren vom dann noch reichlich vorhandenen Kohlendioxid und vom grösseren Lichtangebot.
Da es am Boden windärmer und frostgeschützter ist, erwachen die Krautpflanzen früher als die Bäume und Sträucher.
Diese brauchen zudem länger, bis der Saftstrom mittels Wurzeldruck wieder in Bewegung kommt. Zahlreiche frühblühende Pflanzen besitzen unterirdische Speicherorgane mit schnell verfügbaren Vorratsstoffen für den Aufbau der oberirdischen Sprosse. Diese Stoffe werden in der vorausgehenden Vegetationsperiode gebildet und in den Erdsprossen gespeichert, bevor die oberirdischen Grünteile absterben. Bei vielen werden zudem im Herbst Knospen mit Stängeln, Blättern und Blüten angelegt, die im Frühling rasch austreiben können.
Über der Erdoberfläche begrenzen Temperatur, Licht und Kohlendioxidgehalt das Wachstum der Pflanzen. Unter der Erdoberfläche zwingt das Wasserangebot und das Vorhandensein von Nährsalzen die Pflanze zur Ausbildung von speziellen Sprossteilen oder Wurzelverdickungen.
Durch immerwährende Auslese der bestangepassten Pflanzen sind im Laufe der Zeit vielfältige, optimale Anpassungen zustande gekommen.
Das Thema eignet sich sehr gut für die Zeit nach den Sportferien. In den Gärten und vielleicht rund ums Schulhaus spriessen die ersten Krokusse und Schneeglöckchen. Anfang März geht es dann so richtig los mit Bärlauch, Huflattich und Buschwindröschen. Auch Goldnessel und Schlüsselblume sind schon bald da.
Aber auch Langzeitbeobachtungen sind möglich. Die Standorte der Frühblüher lassen sich mit einem Holzpflock (ev. einzeichnen auf der Karte) markieren und fotografieren. Im Sommer (Juli oder August) werden die markierten Standorte wieder aufgesucht. Die Veränderungen werden protokolliert und wieder fotografiert. Die Beobachtungen können im Klassenverband ausgewertet werden.
Der gestalterische Unterricht lässt sich ebenfalls gut mit den Frühblühern kombinieren. Nicht nur, dass ein Teil des Unterrichts draussen in der Natur statt findet, sondern auch die Tatsache, dass sich die Frühblüher gut skizzieren und zeichnen lassen, bereichern fächerübergreifende Unterrichtsprojekte. Mit Hilfe von einem Schnellherbar oder auch einem richtigen Herbar werden weitere Kompetenzen gefördert. Dabei sollte beachtet werden, dass nur verbreitete Arten gepresst und gesammelt werden. Seltene Arten wie das gelbe Buschwindröschen oder auch der Aronstab sollten gemieden werden.
Eine wesentliche Voraussetzung für dieses Kapitel ist die Kenntnis der Fotosynthese. Die Schülerinnen und Schüler müssen wissen, welchen Einfluss das Licht auf das Wachstum der Pflanzen hat!
Das Kapitel beginnt mit einem anspruchsvollen Einstieg. Im Sinne des Zahlenbuchs müssen die Schülerinnen und Schüler einen Graphen interpretieren. Deshalb zielen die ersten Fragen auf die Achsen und den Verlauf des Graphen. Für uns ist es wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler eigene Überlegungen zum Licht- und Temperaturverlauf während des Jahresverlaufs, insbesondere im ersten Quartal des Jahres, anstellen. Es ist hier sehr wichtig, dass sie die besondere Konstellation von Licht und Wärme am Waldboden erkennen können. Mit etwas Übung oder vielleicht auch dem einen oder anderen Hinweis der Lehrperson sollten die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass im März sehr viel Licht auf den Waldboden fällt und die Temperaturen gleichzeitig deutlich ansteigen. Ein hilfreicher Vergleich könnten zum Beispiel die Temperatur- und Lichtwerte der Monate März, Juli und Oktober ergeben.
Nachdem die Schülerinnen und Schüler im ersten Schritt den Zusammenhängen von Lichteinfall und Temperatur am Waldboden begegnet sind, geht es im zweiten Schritt darum, sich ein Repertoire von Arten anzueignen. Wir haben uns auf 12 recht häufige Arten konzentriert.
Betrachtet man die Frühblüher im Auenwald, kommt man auf eine leicht andere Artenzusammensetzung. Typisch wäre zum Beispiel das gelbe Buschwindröschen.
Die Lehrperson kann die 25 Frühblüher, welche im Biofotoquiz bereits vorgegeben sind, mit der Klasse trainieren. Gelingt es, den Ehrgeiz der Kinder zu fordern, werden sie sich rasch eine gute Artenkenntnis aneignen. Idealerweise macht man im Schulzimmer eine kleine Ausstellung mit den zu lernenden Arten.
Bereits hier weisen wir darauf hin, dass alle krautigen Frühblüher des Waldbodens eine Gemeinsamkeit haben. Sie alle besitzen unterirdische Speicherorgane. Da sie im Frühling noch keine Blätter haben, mit denen sie mit Fotosynthese Nährstoffe aufbauen können, haben sie eine ganz besondere Methode als Anpassung entwickelt. In besonderen unterirdischen Organen werden viele Nährstoffe aus dem Vorjahr gespeichert.
Im nächsten Schritt geht es darum, diese Speicherorgane zu suchen und zu vergleichen.
Der kurze Einführungsfilm führt noch einmal vor Augen, wonach die Kinder draussen im Wald suchen sollen.
Mit einer gewöhnlichen Garten-Handschaufel graben sie vorsichtig die unterirdischen Pflanzenteile aus.
Dabei ist sehr wichtig, dass sie mindestens eine Hand breit vom Stängel der Pflanze entfernt mit Graben beginnen um die unterirdischen Speicher nicht zu verletzen. Zudem müssen sie möglichst tief und leicht schräg zur Pflanze hin graben. Durch vorsichtiges Ziehen am Stängel lässt sich der Frühblüher zusammen mit den unterirdischen Organen langsam aus der Erde ziehen.
Die Schülerinnen und Schüler klopfen das Erdreich sorgfältig ab und können danach die Pflanze mit ihren unterirdischen Teilen im Arbeitsblatt erfassen.
Mit Hilfe des Forschungsauftrags „Frühblüher“ werden die Resultate der Ausgrabung protokollarisch festgehalten.
Der Forschungsauftrag kann zudem mit einer Karte oder einem OL-Plan erweitert werden. Die genauen Fundorte werden kartiert, so dass der Standort jederzeit wiedergefunden werden kann.
Mit einem Holzpflock kann der Standort zudem markiert werden, so dass die markierten Stellen zwischen Juni und August nochmals aufgesucht werden können.
Die gefundenen Arten können fotografiert und mit einem ausführlichen Porträt versehen werden. Die typischen Merkmale werden so deutlich hervorgehoben und vertiefen die Kenntnis der Arten. Je ein Frühblüher mit Zwiebel, Sprossknolle oder Erdspross soll so dargestellt werden.
Weitere Ideen sind der Vergleich der Umgebungsbedingungen von bestimmten Standorten, die dann mit anderen Standorten verglichen werden können.
Mit einem Schnellherbar könnten Arten bestimmt und fotografiert werden. Die unterirdischen Teile sollten anschliessend am Fundort wieder eingegraben werden.
Auch in unseren Gärten wachsen zahlreiche Frühblüher. Diese lassen sich ebenfalls dokumentieren und den entsprechenden Wurzeltypen zuordnen.
Schülerinnen und Schüler könnten jeden Tag eine andere Art von Frühblühern aus dem Garten mitbringen. Sämtliche Arten würden im Schulzimmer in Vasen eingestellt und beschriftet oder auch als Schnellherbar an die Wand gepinnt.
Bei der Auswertung geht es darum, dass die Schülerinnen und Schüler verschiedene Methoden von unterirdischen Speichern vergleichen und den einzelnen Arten zuordnen können. So erwerben sie Kenntnis über ein bestimmtes Artenspektrum von Frühblühern und deren Überlebensstrategien.
Aber auch immergrüne Pflanzenteile ermöglichen eine Photosynthese aus dem "Stand heraus". Brombeere oder Efeu sind solche Arten.
Eine weitere Variante sind Keimlinge von Bäumen. Diese haben in ihren Keimblättern ein "Startkapital" von ihren Eltern erhalten und können so augenblicklich keimen, wenn die Temperatur- und Lichtverhältnisse dies ermöglichen.
Die Schuppenwurz lebt vom Pflanzensaft und von Zersetzungsprodukten anderer Pflanzen und braucht deshalb weder grüne, fotosynthesebetreibende Pflanzenteile noch unterirdische Speicher. Sobald die Licht- und Temperaturverhältnisse günstig sind, kann die Schuppenwurz blühen.
Für die Lehrperson wäre eine interessante Ergänzung der Nachweis von Stärke in den unterirdischen Speicherorganen. Dies geschieht mit einer Jod-Kali-Lösung (Lugos'sche Lösung).
Träufelt man eine geringe Menge von der Lösung auf den unterirdischen Speicher, verfärbt sich dieser schwarz, was Speicherstärke anzeigt. Mit etwas Mehl im Vergleich zu Zucker kann man eine Vergleichsfärbung machen.
Bäume müssen ihren Saftstrom erst mühsam einrichten. Zudem sind die Temperaturen in der Baumkrone niedriger als am Boden. Sonneneinstrahlung und Windeffekte (Windchill) sind die Gründe dafür.
Das breite Medienangebot umfasst Fachbücher zur Aussenraumgestaltung verschiedenster Schwerpunkte: Diese reichen von der Argumentation, der Projektplanung, über die Realisierung einzelner Elemente, Aspekte der Sicherheit, bis zur Partizipation oder zum praxiserprobten Beispiel. Daneben finden sich interdisziplinäre Unterrichtsmedien mit verschiedenen Themenschwerpunkten. Diese bieten ein breit gefächertes Angebot mit vielen Impulsen für eine erfolgreiche Projektumsetzung in den Bereichen Bewegung, Naturerfahrung, Schöpferisches, Gesundheitsförderung oder Soziales.
Weitere Informationen zur Bibliothek:
Vom Mensch geschaffene aber naturnahe Lebensräume finden sich im und um das Museum. Kleinsturen in der Ausstellung ermöglichen Einblicke in das Leben von Tieren und in die Lebensräume, wie sie in der Natur nicht ersichtlich sind: im Boden, im Wasser oder in der Trockenmauer. Die Entwicklung der Biodiversität ist in der Vergangenheit, der Gegenwart und in der Zukunft in der ganzen Ausstellung zu verfolgen.
Das Team der Museumspädagogik berät Lehrpersonen bei Ausstellungsbesuchen rund um den Schwerpunkt Biodiversität oder Kleinstrukturen. Der Besuch der Ausstellung wird durch Forschungsaufträge unterstützt.
Weitere Informationen zum Besuch der Ausstellung im Museum:
«Naturama Umweltbildung» bietet für die unterschiedlichsten Anspruchsgruppen verschiedene Dienstleistungen auf dem Weg zu einem naturnahen Aussenraum:
Weitere Informationen und Beratung:
