Naturwissenschaften

Fächer: Biologie - Physik - Chemie

Die Naturwissenschaften werden an der GRO von den Fächern Physik, Chemie und Biologie getragen, sie ergänzen sich fächerübergreifend. Ab Jahrgang 9 findet
der Physikunterricht in äußerer Differenzierung statt.
Chemie und Biologie werden im Klassenverband unterrichtet.

Im Biologieunterricht sollen die Schülerinnen und Schüler die Vielfalt des Lebens auf der Erde kennen lernen,
sich selbst mit allen Organfunktionen des menschlichen Körpers als ein Teil davon begreifen, um daraus zukünftig ein verantwortungsvolles, naturverträgliches und ressourcenschonendes Verhalten im Umgang mit unserem Lebensraum Erde abzuleiten.
Die Themen des 9. und 10 Schuljahres:
                 Lernen, Wahrnehmung und Verhalten
                 Entwicklung und Verantwortung
                 Leistungsfähigkeit durch energiereiche Stoffe
                 Immunität und Immunisierung   
                 Zusammenhänge im Ökosystem
                 Leben auf der Erde - Woher, wohin?
 sind in diesem Zusammenhang zu sehen.
Abgesehen von der Vermittlung des nötigen Fachwissens geht es um das Beobachten und Vergleichen, das Durchführen von Experimenten sowie die Nutzung von Modellen zur Erkenntnisgewinnung. Die Schülerinnen und Schüler können so gewonnene Informationen untereinander austauschen und ihre Ergebnisse zusammenhängend beurteilen und darstellen.
So wird auch die individuelle Sprach - und Lesekompetenz  der Schülerinnen und Schüler gefördert.

Sezierstunde im 9. Jahrgang

In der heutigen Biologiestunde einer 9. Klasse hatten die Schüler und Schülerinnen die Möglichkeit, eigenhändig Augen zu sezieren. Nachdem in den vorherigen Stunden mithilfe von Modellen und Darstellungen der grundsätzliche Aufbau eines Auges erarbeitet worden ist, sollte nun das Gelernte am echten Objekt identifiziert werden.

Im Anschluss an eine kurze Einführung in die Methodik des Sezierens, erhielt jede/r Schüler/in ein eigenes Auge, welches er/sie untersuchen konnte. Nach der Befreiung der Augen von Muskeln und Fettgewebe, wurde kreisförmig durch die Lederhaut geschnitten, um den Glaskörper offen zu legen und das Auge von innen betrachten zu können. Anschließend wurde die Linse vom Glaskörper getrennt und die Regenbogenhaut entfernt. Zum Schluss haben die Schüler und Schülerinnen die Hornhaut und den Sehnerv herausgeschnitten und mithilfe einer vorgefertigten Sicherungsvorlage bestimmt.

Sowohl am Anfang, als auch am Ende der Stunde, hat sich die Lerngruppe mithilfe von Klebepunkten im Hinblick auf die Aussage "Ich würde ein echtes Auge anfassen" zwischen "ja" und "nein" positioniert. Waren vor dem Sezieren noch viele unentschlossen, gab es am Ende der Stunde ein eindeutiges Meinungsbild: 5 SuS lehnen es ab, ein echtes Auge anzufassen. Der Rest würde es tun – und hat auch schon nachgefragt, was wir als nächstes sezieren können.

Trotz der legitimen Ablehnung einiger Schülerinnen gegen das Sezieren, waren alle sehr aktiv bei der Arbeit. Die Emotionen bewegten sich hier zwischen Enkel und Faszination.

Fazit: Eine spannende Stunde, die dabei helfen sollte, theoretisches Wissen in der Praxis anzuwenden!

Bewertung von Modellen

Die Arbeit mit Modellen und ihre Bewertung stellen wichtige Kompetenzen dar, die im Biologieunterricht erworben werden sollen.

Genau dies sollte in der heutigen Stunde angebahnt werden.

Die Schüler und Schülerinnen einer 9. Klasse wurden zunächst in zwei Gruppen aufgeteilt, in denen sie ein jeweils unterschiedliches Modell einer Nervenzelle erstellen sollten. Als Materialien dienten hier verschiedene Alltagsgegenstände, wie zum Beispiel Knete, Draht und Nudeln. Anschließend identifizierte die Lerngruppe mithilfe verschiedener Arbeitsblätter die einzelnen Bestandteile einer Nervenzelle am Modell. Im nächsten Schritt präsentierten sich die Schüler und Schülerinnen in einer Partnerarbeit die unterschiedlichen Modelle, die sie gebaut hatten und beurteilten gemeinsam, welches Modell den Aufbau einer Nervenzelle besser darstellt.

Fazit: Eine Stunde mit hoher Schüleraktivierung, die dazu führen sollte, kritischer mit Modellen umzugehen!

Das Fach Physik

"Mit physikalischem Wissen und Können kann man unsere Welt verstehen, im ganz Großen wie im ganz Kleinen!"
Unter diesem Motto lernen die Schülerinnen und Schüler der Gerhard-Rohlfs-Oberschule im Fach Physik.
Das Fach Physik wird im Rahmen des naturwissenschaftlichen Unterrichtes an der GRO in den Jahrgangsstufen 5, 6, 7 und 8 unterrichtet. Ab der 9. Klasse haben die Schülerinnen und Schüler die Wahl zwischen dem Grundkurs und dem Erweiterungskurs Physik.

In den Jahrgängen 5 bis 8 werden viele Fragen aus unserem Alltag beantworten: Wieso helfen Brillen, um besser sehen zu können? Warum hilft eine Fahrradschaltung, Kraft zu sparen? Gleichzeitig werden immer Bezüge zu den anderen NAWI-Fachdisziplinen hergestellt. So z. B. zur Biologie mit Schall und den Ohren oder Optik und den Augen.
In den 9. und 10. Klassen werden dann viele gesellschaftspolitische  Fragestellungen erörtert: Wie kann man Energie einsparen? Was ist eigentlich das Gefährliche an der Atomkraft? Es werden also Bezüge zu Fächern außerhalb der Naturwissenschaften hergestellt. Zum Beispiel zu Gesellschaft und Politik (GP) oder Wirtschaft, Arbeit und Technik (WAT).

Im Erweiterungskurs hat das Experimentieren insbesondere im Themenbereich Elektrizität einen hohen Stellenwert. Aus den Ergebnissen der Experimente kann man Schlussfolgerungen ziehen und diese vielleicht sogar verallgemeinern. Gewissenhaftes Experimentieren geht aber gar nicht so leicht. Schritt für Schritt wird das, was man dazu bereits im NAWI-Unterricht gelernt hat, im Physikunterricht erweitert und vertieft.
Auch die gedankliche Auseinandersetzung mit Texten und Grafiken und die Bildung von Modellvorstellung nimmt einen großen Raum ein.

Manchmal muss man sich aber einfach nur „schlau machen“. Das bedeutet: Man muss Informationen zu einem Thema finden, verstehen und darstellen. Auch das ist gar nicht so einfach und wird erst nach und nach im Unterricht gelernt.
Und schließlich wird das in der Mathematik gelernte durch Anwendungsaufgaben vertieft. Das Anwenden und Umstellen von Formeln, der Umgang mit dem Taschenrechner oder die Bruchrechnung und wissenschaftliche Potenzschreibweise, um das ganz Große sowie das ganz Kleine auch  mathematisch darstellen zu können, wird im Physikunterricht wichtig.

LEY, GRO 26.03.2020

Chemie ist ein Fach, das jeden mit spannenden Versuchen, in denen spontane Farbänderungen oder Explosionen stattfinden können, durch Verwendung von alltäglichen Materialien fasziniert. Doch was steckt hinter all den spannenden Beobachtungen?
Um diese Frage klären zu können, setzen wir uns mit den Grundkenntnissen über den Aufbau aller Stoffe auseinander. Dazu befassen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst mit dem Periodensystem. Folgende Fragen können sie aus dem Alltag mitbringen: Warum ist Wasser so ein besonderer Stoff? Was sind Säuren und Laugen? Wie liefert uns eine Batterie elektrische Energie? Und was sind organische und anorganische Stoffe? Um diese Fragen beantworten zu können, müssen wir erst den Aufbau von Atomen verstehen und welche Verbindungen sie eingehen können.
Dazu arbeiten wir mit verschiedenen Materialien, unter anderem der Experimento 10+ Kiste der Siemens Stiftung, die uns auch in anderen Bereichen der Naturwissenschaften anschauliche Experimente liefert, wie zum Beispiel die Zink-Iodid-Zelle.

Das Bild zeigt Rotkohlindikator mit verschiedenen alkalischen (l.) bis sauren (r.) Zusätzen

Im späteren Verlauf können die Schülerinnen und Schüler im Thema „Energie und Umwelt“  in der Anwendung Batterien selbst herstellen und das erlernte Wissen anwenden. Dabei können sie dann das Funktionsprinzip von Batterien erläutern.

Zink-Kohle-Batterie (Bild 1 und Bild 2)