Lehrprobe: Warum sind Knochen so stabil?

Inhaltsverzeichnis

1 Bedingungsanalyse
1.1 Die Schule
1.2 Zur Situation der Klasse
1.3 Einzelne Schüler

2 Sachanalyse
2.1 Das menschliche Skelett
2.2 Der Knochen und sein Aufbau

3 Didaktische Analyse
3.1 Bildungsplanbezug
3.2 Bedeutung des Themas für die Schüler
3.3 Einbettung der Stunde in die Unterrichtseinheit
3.4 Besondere didaktische Anmerkungen
3.5 Unterrichtsziele

4 Methodische Analyse
4.1 Einstieg
4.2 Arbeitsphase
4.3 Ergebnissicherung

5 Verlaufsplanung

6 Literatur

7 Anhang.

1 Bedingungsanalyse

1.1 Die Schule

Die XXX ist eine Grund-, Haupt- und Realschule mit derzeit 561 Schülern. Das Einzugsgebiet für die Grundschule umfasst größtenteils die Ortschaft XXX, wobei Schüler von der Hauptschule auch aus den umliegenden Ortschaften XXX und XXX sowie Schüler von der Realschule auch aus den Orten XXX, XXX, XXX und XXX diese Schule besuchen.

Die Lage auf der Schwäbischen Alb, mit einer Entfernung von etwa 20 km zur Stadt XXX, kann als ländlich und ruhig bezeichnet werden.

Die Grundschule setzt sich aus fünf Klassen mit insgesamt 110 Schülern zusammen, was einem Durchschnitt von 22 Kindern pro Klasse entspricht. Die einzügige Hauptschule weist einen Klassendurchschnitt von 16 Schülern auf.

Räumlich besteht die Schule aus mehreren Gebäuden, in denen die verschiedenen Schularten untergebracht sind. Das Klassenzimmer der Klasse 5 befindet sich im Hauptgebäude der Schule, die Klasse 6 wird im Nebenraum unterrichtet. Die Lehrprobe findet im Klassenraum der H5 statt.

1.2 Zur Situation der Klasse

Seit dem Beginn dieses Schuljahres habe ich den Lehrauftrag für den Fächerverbund Materie, Natur, Technik in der Klassenstufe 5/6 mit drei Wochenstunden übernommen. In der Regel wird die H5 und H6 nicht zusammen unterrichtet – lediglich im Fächerverbund MNT und WZG wird die Jahrgangsmischung praktiziert.

Da bei insgesamt 28 Schülern ein handlungsorientierter Unterricht mit Versuchen und Experimenten jedoch nur sehr schwer möglich ist, habe ich in Absprache mit der Schulleitung und meinem Mentor ein Modell entwickelt, das es erlaubt, die Klasse 5/6 bei derartigen Sequenzen zu teilen.

In der Regel übernimmt mein Mentor, Herr, in diesen Stunden die Klasse 6, da er diese noch aus dem letzten Schuljahr als MNT-Lehrer kennt.

Bei der Themeneinheit „Wir werden Erwachsen“ stand mir die Klassenlehrerin der H6 als Begleitung und Ansprechpartnerin für alle weiblichen Schülerinnen unterstützend zur Seite.

Die Klasse 5 besteht aus insgesamt 16 Kindern, davon zehn Mädchen und sechs Jungen. Die meisten der Kinder sind mir noch aus der Grundschule bekannt, lediglich vier „neue“ Schüler sind hinzugekommen.

Durch die geringe Anzahl an neuen Kindern, die schnell in die bestehende Struktur integriert wurden, ist das soziale Klima in der Klasse als angenehm zu bezeichnen. Die Schüler kennen sich untereinander sehr gut und sind mit den Arbeitsformen Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit bestens vertraut. Erfahrungsgemäß arbeiten die Kinder gerne mit einem Partner zusammen.

Das von mir am Anfang des Schuljahres eingeführte Mentoren-System, das jedem Fünftklässler einen „erfahrenen“, älteren Sechstklässer als Partner zur Seite stellt, wurde nach dem Schulhalbjahr aufgehoben. Nun haben auch die jüngeren Schüler die benötigten Erfahrungen und Kompetenzen erlangt, um eigenständig und sicher, beispielsweise im Fachraum, arbeiten zu können. Aus diesem Grund ist die neue Sitzordnung anhand von persönlichen Vorlieben und Abneigungen der Schüler untereinander entstanden.

Die Bereitschaft zur Mitarbeit ist bei allen Schülern ausgeprägt. Es gibt allerdings viele schüchterne und stille Kinder, denen es schwer fällt, sich aktiv zu melden oder vor der Klasse zu sprechen. Diese Fähigkeiten und Kompetenzen müssen weiter geübt und durch vielfältige Erfahrungen aufgebaut werden.

1.3 Einzelne Schüler

Aus der Klasse H5 ist ein Schüler, der dieses Schuljahr neu hinzugekommen ist, besonders hervorzuheben: XXX M. Er hat letztes Jahr durch einen tragischen Unfall seinen Vater verloren, weshalb er große Probleme hat, seine Emotionen zu regulieren. Besonders bei männlichen Lehrkräften hat er große Schwierigkeiten sich zu disziplinieren, was oftmals zu heftigen Wutausbrüchen seinerseits führt. Er verlangt stark nach Aufmerksamkeit und Lob für seine Arbeit, was häufig den Unterricht stört oder unterbricht.

XXX H. hat bisher durch rege Beteiligung am Unterricht und Interesse an den Themengebieten auf sich aufmerksam gemacht. Sie scheint viel Spaß am MNT-Unterricht zu haben und ist gewillt, diesen auch lebendig mitzugestalten. Gemeinsam mit ihrer Nebensitzerin, XXX H., sorgen sie meistens für gute Beiträge und den gewünschten Unterrichtsfluss. Störungen ihrer Klassenkameraden missbilligen sie und beschweren sich sogar über andere Schüler, die sie vom Unterrichtsgeschehen ablenken.

Ein weiterer Schüler, XXX R., fehlte in der Zeit von Dezember 2010 bis Mai 2011 im Unterricht. In der Zeit davor entfernte er sich regelmäßig vom Schulgelände und ging einige Male während der Schulzeit einfach nach Hause. Dieses Verhalten zeigte sich schon gelegentlich, als er die 4. Klasse besuchte. In der Zwischenzeit hat XXX eine Schule für Schulverweigerer besucht und ist zudem in psychologischer Betreuung. Er soll in den nächsten Wochen wieder langsam in den Schulalltag eingegliedert werden und besucht dazu nur vormittags den Unterricht.

Darüber hinaus hat die Klasse H5 nach den Osterferien ein neues Klassenmitglied erhalten: XXX S. Er hat zuvor eine Sprachförderschule in XXX besucht.

2 Sachanalyse

2.1 Das menschliche Skelett

Das Skelett (von gr. skeleton = ausgetrockneter Körper) schützt und stützt den Körper und gibt ihm zusammen mit den Muskeln und der Haut seine Form. Der Hauptträger des Skeletts ist die Wirbelsäule. In der Biologie wird zwischen einem Innen- und Außenskelett unterschieden. Im Gegensatz zum Außenskelett (Exoskelett) der Insekten entfaltet das Innenskelett (Endoskelett) der Wirbeltiere seine stützende Wirkung aus dem Körperinneren heraus. Es handelt sich um eines der wichtigsten, gemeinsamen Merkmale aller Wirbeltiere. Charakteristisch für das Innenskelett ist sein Bestehen aus festen Elementen, etwa den Knochen und Knorpeln sowie beweglichen Teilen, den Gelenken. Das komplexe Zusammenspiel dieser Elemente macht Bewegungen möglich.^[1]

Über 200 Knochen bilden zusammen das Knochengerüst des Menschen. Dabei wird unterschieden in Schädelskelett, Rumpfskelett und Gliedmaßenskelett.

Das Rumpfskelett besteht aus Wirbelsäule und Brustkorb. Die Wirbelsäule ist doppel-S-förmig gebogen und besteht aus insgesamt 33 Wirbeln. Ihre besondere Form und ihr Bau ermöglichen den aufrechten Gang und eine hohe Beweglichkeit im Oberkörper. Der Brustkorb wird durch 12 Rippenpaare gebildet, die im Brustbein verschmelzen. Seine Funktion liegt im Schutz der inneren Organe wie Herz und Lunge.

Das Gliedmaßenskelett besteht allgemein aus einem Gürtel (Brust- oder Beckengürtel), mit dem der Oberarm- bzw. Oberschenkelknochen durch ein Kugelgelenk verbunden ist. Es folgen Elle und Speiche bzw. Schien- und Wadenbein.

Ein besonderes Merkmal des Beines ist die Kniescheibe, die am Gelenk zwischen Ober- und Unterschenkel sitzt. Abschließend sind Hand-/Fußwurzelknochen, Mittelhand-/Mittelfußknochen und Finger- bzw. Zehenknochen durch ein Gelenk mit dem Rest der Gliedmaßen verbunden.

2.2 Der Knochen und sein Aufbau

Trotz der hohen Zahl an Knochen beträgt der Knochenanteil am Gesamtgewicht eines Erwachsenen nur ca. 14 kg. Der Bau der tragenden Knochen unseres Skeletts, der Röhrenknochen, zeigt eine faszinierende Leichtbauweise bei dennoch hoher Widerstandskraft. Es handelt sich um ein einzigartiges Prinzip, das den Knochen trotz ihrer Leichtigkeit eine hohe Zug- und Biegefestigkeit verleiht. Ein Oberschenkelknochen kann beispielsweise einen Druck von über 1,5t aushalten. Die Knochen sind jedoch nicht nur fest und hart, sondern auch ein wenig elastisch. Kinder beispielsweise haben noch biegsame, weiche Knochen, die zum Großteil aus Knochenknorpeln bestehen. Erst im Laufe des Längenwachstums wird Kalk in die Knochen eingelagert, was zu einer Aushärtung führt.

Der Mensch besitzt verschiedene Arten von Knochen – die bereits erwähnten Röhrenknochen, die Plattenknochen und einige Abwandlungen, wie beispielsweise die Wirbel der Wirbelsäule. Doch alle Knochen sind in gleicher Weise aufgebaut: Die Oberfläche des Knochens ist bedeckt von einer Bindegewebsschicht, dem Periost. In ihm liegen Blutgefäße für die Ernährung sowie für den Sauerstofftransport und die Nervenbahnen. Unter dem Periost befindet sich die Knochenrinde, die hauptsächlich aus Knochenerde besteht und von vielen Knochensäulchen durchzogen ist.

Der Röhrenknochen ist aufgeteilt in seine zwei Knochenenden (Epiphysen) und den Knochenschaft (Diaphyse). Dazwischen liegt die Metaphyse, eine Art Übergangsbereich zwischen den beiden strukturellen Teilen des Knochens. Die Epiphysen haben eine Vielzahl an Knochenbälkchen eingelagert, die in ihrer Gesamtheit eine schwammartige Struktur aufweisen.^[2] Die Diaphyse gibt dem Knochen seinen Namen, da sie die charakteristische Röhrenform besitzt. In ihr befindet sich die Markhöhle, die mit Knochenmark ausgefüllt ist. „Die Hohlsäule des Schaftes bietet die größte Stabilität bei geringstem Materialaufwand. Die Knochenbälkchen der Gelenkenden verlaufen so, dass die auf das Gelenk wirkenden Druck- und Zugkräfte aufgefangen und mit geringstem Materialaufwand den Schaftwänden zugeleitet werden.“^[3]

3 Didaktische Analyse

3.1 Bildungsplanbezug

„Mehrperspektivische Zugangsweisen und selbstständige Erschließung kennzeichnen den Unterricht im Fächerverbund. Die Entwicklung von Grundfertigkeiten zur Erkenntnisgewinnung ist von zentraler Bedeutung. Die Schüler setzen sich mit Problemstellungen auseinander und leiten daraus analytische Fragestellungen ab. Dies führt zu Hypothesen und Lösungsansätzen, die systematisch zu überprüfen sind. Die Ergebnisse dieses Prozesses werden selbstständig ausgewertet und können zu konstruktiven Lösungen einer praktischen Problemstellung herangezogen werden.“^[4]

Dieser Auszug aus dem Bildungsplan 2010 verdeutlicht das Ziel und die wesentliche Aufgabe des MNT-Unterrichtes, nämlich den Schülern eine naturwissenschaftliche und technische Bildung zu ermöglichen, die ihnen als Werkzeug dient, um sich in der heutigen, schnelllebigen Gesellschaft zurechtzufinden. Daher ist es wichtig, den Kindern Arbeitsweisen und Ausdrucksformen zu vermitteln, die ihnen die Möglichkeit bieten, aktiv in unserer naturwissenschaftlich und technisch geprägten Umwelt zu agieren und diese künftig mitzugestalten. Voraussetzung ist hierbei, dass Wissen nicht nur vermittelt wird, sondern dass Kompetenzen zur Handlungsfähigkeit und zur reflektierten Auseinandersetzung mit Unterrichtsgegenständen angebahnt werden.^[5]

[...]

^[1] Vgl. Faller, A., Schünke, M.(2008): Der Körper des Menschen. S. 134

^[2] Vgl. Hopkinson, B., Freudmann, Y., Robertson, F. (2003): Kompaktwissen Biologie. S. 136-137

^[3] Beck H. et al. (2004): Einblicke Materie-Natur-Technik. Lehrerband. S.235

^[4] vgl. Bildungsplan 2010 Baden-Württemberg, Werkrealschule S. 112/113

^[5] vgl. Bildungsplan 2010 Baden-Württemberg, Werkrealschule S. 112