Bezug zum Lehrplan:

Inhaltsfeld: Boden

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Bodenentstehung
• Bodenarten und Bodentypen
• Boden als Lebensraum

Übergeordnete Kompetenzerwartungen des KLP WP (Schwerpunkte)

UF1 Fakten wiedergeben und erläutern – Natürliche Phänomene und einfache technische Prozesse mit naturwissenschaftlichen Konzepten beschreiben und erläutern

E4 einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen selbst entwickeln

E6 Untersuchungen und Experimente auswerten – Messdaten und Beobachtungen protokollieren und in Bezug auf eine naturwissenschaftliche Fragestellung qualitativ auswerten

E7 einfache vorgegebene Modelle zur Veranschaulichung und Erklärung von naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen beschreiben und Modelle von der Wirklichkeit unterscheiden

K3 Untersuchungen dokumentieren – In einer vorgegebenen Protokollstruktur Versuchsaufbauten schematisch zeichnen und beschriften, Versuchsabläufe und Beobachtungen verständlich beschreiben und gewonnene Erkenntnisse sorgfältig und objektiv festhalten

K7.1 Arbeitsergebnisse nach vorgegebenen Kriterien bzw. Mustern fachlich korrekt und verständlich präsentieren

K9 Kooperieren und im Team arbeiten – Naturwissenschaftliche Probleme im Team bearbeiten und dafür Aufgaben untereinander aufteilen sowie Verantwortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen

Lernvoraussetzungen und Vernetzung innerhalb des Faches und mit anderen Fächern

• Grundlegende Regeln für naturwissenschaftliches Arbeiten (Laborordnung, Regeln fürs Experimentieren, einfaches Versuchsprotokoll)
• Benennung und Umgang mit Laborgeräten
• KLP NW: IF Sonne, Wetter Jahreszeiten

Fragestellungen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Zentrale Handlungssituationen

(Eckige Klammern [..] verweisen auf weiterführende Materialien und Links, die unterhalb der Konkretisierung angegeben sind.)

Welche Eigenschaften haben Böden und welche Bodentypen gibt es?

• typische Bodenarten mithilfe einfacher Kriterien (Körnung, Schmierfähigkeit, Rollbarkeit, Plastizität) unterscheiden, bestimmen (E2, E5, UF2),
• in einer vorgegebenen Protokollstruktur Versuchsaufbauten schematisch zeichnen und beschriften, Versuchsabläufe und Beobachtungen verständlich beschreiben und gewonnene Erkenntnisse sorgfältig und objektiv festhalten (K3),
• Experimente zur Untersuchung von Bodeneigenschaften (Wasserspeicherkapazität, Filterwirkung, Humusanteil) planen, durchführen und die Ergebnisse für unterschiedliche Bodenproben vergleichen (E4, E5, E6, K9, K3),
• Böden mithilfe von Schlämmproben auftrennen und das Vorhandensein enthaltener wasserlöslicher Mineralstoffe durch Ausschwemmen und Verdampfen nachweisen (E5, E6).

Wiederholung und Einübung der Regeln fürs Experimentieren

Unterrichtsgang: Sammeln von Bodenproben und bei den folgenden Untersuchungen deren Vergleich mit Humus (gekaufter Gartenerde). Alternativ: Vergleich unterschiedlicher vorgegebener Proben (Sand, Schluff, Ton)

Durchführung phänomenologischer Bodenuntersuchungen und sorgfältige, systematische Dokumentation im Forscherbuch

Einführung eines Forscherbuchs mit vorgegebener Struktur

Planung und Durchführung von Experimenten unter Anleitung zum Nachweis der genannten Bodeneigenschaften. Übersichtliche Dokumentation der Beobachtungen und Erkenntnisse im Forscherbuch

Methoden der Bodenanalyse kennenlernen

Verwendung von Fachbegriffen für mineralische und organische Bestandteile [1] [2]

Wie entsteht Boden?

• Mechanische Vorgänge der Bodenbildung (Sprengung durch Frost und durch Pflanzenkeimung) anhand von Modellversuchen demonstrieren und dabei Realität und Modell vergleichen (E5, E7, E8),
• die Entstehung von Boden (Humus, Lehm, Sand) durch biologische, physikalische und chemische Prozesse (Zersetzung, Zerkleinerung, Verwitterung) erläutern (UF1),
• Bodenprofile aus verschiedenen Lebensräumen im Hinblick auf ihre Entstehung und ihre Vegetation vergleichen (E5, E6, K2),
• bei altersgemäßen einfachen naturwissenschaftlichen Darstellungen die zugrundeliegenden Absichten und die Kernaussagen benennen (K2.1).

Erbsensprengversuch mit Gips

Experimenteller Nachweis der Anomalie des Wassers

Verwendung der Fachbegriffe (kondensieren, verdampfen, Erosion, usw.)

Animation: Bodenreise [4]

Möglichkeiten zur Auseinandersetzung mit Bodenprofilen:

• Gruppenpuzzle
• Lackabzug eines Bodenprofils [10]
• Exkursion zum Bergbaumuseum Bochum

Was lebt im Boden?

• die Funktionsweise und Nutzung einer Berlese-Apparatur erklären (E2),
• Bodenlebewesen anhand eines Bestimmungsschlüssels systematisch ordnen und ihre Funktion im Boden beschreiben (E5, E6, UF3).

Bau einer Lichtfalle [1]

Untersuchungen mit dem Binokular: systematisches Ordnen, Bestimmen und Klassifizieren /Bodentierkartei [3]

Erstellen eines Steckbriefes

Rückschlüsse von Körpermerkmalen auf die Lebensweise (z.B. Ernährungsweise: Räuber-Zersetzer)

Welche Bedeutung hat der Regenwurm für den Boden?

• die Lebensweise des Regenwurms und seine Bedeutung für die Bodendurchmischung und Humusbildung erläutern (UF1, B1),
• Arbeitsergebnisse nach vorgegebenen Kriterien bzw. Mustern fachlich korrekt und verständlich präsentieren (K7.1),
• die Bedeutung von Zersetzern bei der Bodenbildung und für die Bodenbeschaffenheit mithilfe einfacher Recyclingkreisläufe (vom Blatt zur Erde zum Blatt) begründen (UF1, UF4).

Langzeitbeobachtung zur Bodendurchmischung:

• Anlegen eines Regenwurmterrariums (mit Fotodokumentation)
• Untersuchungen zum Körperbau, z.B. das Kratzen der Chitinborsten auf Pergamentpapier hören
• Film: Der Regenwurm (Sammlung)
• Bedeutung der Grabgänge für die Pflanzen (Wachstum/Mineralstoffaufnahme/Halt)
• Visualisieren des Recyclingkreislaufes

Welche Faktoren bestimmen das Pflanzenwachstum?

• die Angepasstheit von bestimmten Pflanzenarten an entsprechende Bodentypen beschreiben (UF3),
• Versuchspläne zur systematischen Untersuchung zum Einfluss verschiedener Faktoren auf das Pflanzenwachstum unter Berücksichtigung des Prinzips der Variablenkontrolle entwickeln (E4),
• naturwissenschaftliche Probleme im Team bearbeiten und dafür Aufgaben untereinander aufteilen sowie Verantwortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen (K9),
• den Einsatz von Streusalz in privaten und öffentlichen Bereichen bewerten (B2, B3),
• in naturwissenschaftlichen Diskussionen Beiträgen anderer Personen aufmerksam zuhören und bei Unklarheiten nachfragen sowie andere Standpunkte anerkennen, aber auch kritisch hinterfragen (K8).

Standorte von Zeigerpflanzen analysieren und Standortbedürfnisse der Pflanzen ableiten (Brennnessel > stickstoffreicher Boden, Weide > Feuchtigkeit, Sauerklee > Schatten) [2]

Wachstumsversuche planen, durchführen und auswerten (z.B. Kresse): mit/ohne Wasser; mit/ohne Licht; mit/ohne Boden; evtl. Temperaturunterschiede

Entwicklung von Teamfähigkeit bei der Versuchsplanung, -durchführung und beim Auf- und Abbau

Wachstumsversuche mit/ohne Salz

Bewertung der Pro/Contra-Streusalz-Diskussion (Rollenspiel)

Wie vielfältig sind die Bodenfunktionen für das Wachstum von Pflanzen?

• die Bedeutung des Bodens für Pflanzen (Halt, Wasserspeicher, Mineralstofflieferant) sowie die Bedeutung von Pflanzen für Böden (Schutz vor Austrocknung und Erosion) erläutern (UF2, UF4),
• nutzungsbezogene Perspektiven und Kriterien für die Beurteilung verschiedener Böden benennen (B1).

Visualisierung: Bodenfunktionen (Collage oder Plakat) [4]

Vergleich unterschiedlicher Sichtweisen zur Beurteilung der Bodenqualität und -nutzung (z.B.: Landwirt, Gärtner, Umweltschützer)

1.

Ahabc: Bodenmagazin

2.

Projekt NaWi 5/6 Unterrichtseinheit Boden

3.

Universität Münster "Ich und der Boden", Handreichung

4.

Bundesamt für Umwelt BAFU, Schweiz, Bodenreise

5.

Geologischer Dienst NRW: Lackprofilsammlung

6.

Bodentier-Kartei, Universität Münster

7.

Senckenberg Museum; Lehrermaterialien Teil IV: Tiere im Boden

8.

Bundesverband Boden, “Bodentiere - den Unterirdischen auf der Spur"

(Filmlink)

9.

Bayrisches Staatsministerium: Handreichung "Lernort Boden"

10.

Geologischer Dienst NRW

11.

Natur-und Umweltschutz Akademie: Informationsheft „Boden will Leben“

12.

Regierungspräsidium Karlsruhe: Unterrichtsmaterialien Boden Sek I + II