Voraussetzungen
AT Räuber-Beute-Beziehung (PDF) (Achtung: Größe ca. 1,2 MB)
AT Räuber-Beute-Beziehung für die Sek. I mit Zahlen (PDF) (Achtung: Größe ca. 1,2 MB)
Dieser Einstieg kann ohne größere Vorkenntnisse eingesetzt werden
Einstieg
Präsentation von Einstiegsfolie A. Die Schüler beschreiben die Zunahme der Populationsgröße bei Marienkäfern und Blattläusen. Wer mag kann an dieser Stelle (je nach Vorwissen der Schüler) Begriffe zur Benennung von Wachstumskurven wiederholen oder einführen. Auch Gründe für den Ablauf des Populationswachstums bzw. der Stagnation sollten angesprochen werden.
Wichtig: Der Lehrer informiert, dass Marienkäfer sich von Blattläusen ernähren und Blattläuse Pflanzensäfte saugen -die Frage kommt aber in der Regel gleich zu Beginn von den Schülern.
Nun wird Folie B aufgelegt, auf der Marienkäfer und Blattläuse frei zusammengesetzt werden, hier ist ein leeres Diagramm angegeben, die Wissenslücke ist offensichtlich.
Mögliche Fragen
Wie entwickelt sich die Populationsgröße (in Klasse 6: "die Anzahl") der Blattläuse und Marienkäfer, wenn man sie zusammensetzt?
Mögliche Hypothesen (Lösungsplanung I)
Die Hypothesen können von den Schülern benannt werden, schöner finde ich allerdings die Overlay-Methode: Auf die Folie wird eine leere Folie aufgelegt, die Schüler können nun direkt ihre Hypothesen (Kurvenverläufe) einzeichnen, die Schüler können ihre Hypothesen nun besonders einfach vergleichen, diskutieren und modifizieren.
Ich habe eine Folie erstellt, die 4 Leerdiagramme mit der richtigen Größe enthält (Download: AT Leerdiagramme), für eine Klasse mit 30 Schülern reichen von ihr nach meinen Erfahrungen 2-3 Kopien auf Folie.
Überprüfungsmöglichkeiten (Lösungsplanung II)
Der Versuch ist hier bereits im Einstieg angegeben --da er nicht durchgeführt werden kann, benutzt man eine Simulation, deren Modell-Charakter natürlich diskutiert werden muss.
Erarbeitung
Ich benutze ein selbstgeschriebenes Programm für Mac OS X, dass über den Beamer zeigt, wie Blattläuse und Marienkäfer als Punkte über das Spielfeld flitzen, während unten die Populationskurve aufgetragen wird. Ich kann es hier noch nicht zur Verfügung stellen, vielleicht habe ich in den Ferien Zeit, es öffentlichkeitstauglich zu machen.
Es gibt aber auch kommerzielle Simulationen von Räuber-Beute-Beziehungen und ich habe vor einiger Zeit irgendwo eine kostenlose Excel-Simulation gesehen.
Eine andere schöne Möglichkeit, die aber zeitaufwendiger ist und erst in der Oberstufe Sinn macht, wäre die Nutzung des Räuber-Beute-Spiels aus Unterricht Biologie (UB 112), dabei simulieren die Schüler den Prozess in einem Würfelspiel und können bereits im Verlauf erkennen, welche Gründe das Schwanken der Populationsdichte hat.
Letztlich kann man natürlich auch einfach das fertige Ergebnis präsentieren und die Schüler die Kurven erklären lassen.
Sicherung
Die Schüler vergleichen ihre Hypothesen mit den Ergebnissen der Simulation, im Unterrichtsgespräch erklären die Schüler die hier wirkenden Mechanismen. Diese sollten für alle an der Tafel gesichert werden.
Anschlussmöglichkeiten
Ich erarbeite an dieser Stelle immer noch eine Reihe von weiteren Aspekten, abhängig von der Jahrgangsstufe, hier ein paar Möglichkeiten:
• Lotka-Volterra-Regeln
• Insbesondere die 3. Regel ist interessant, wenn man in der Simulation oder im Räuber-Beute-Spiel Insektengift versprüht
• Methoden der Populationsmessung: Wie bekommt man verlässliche Werte im Freiland
• Modellkritik: Wieso kann man die Lotka-Volterra-Regeln in freier Natur bestenfalls selten zu beobachten?
• Einführung/Übung von (+/-)-Regeldiagrammen
Erfahrungen/eingesetzt in
Klasse 6 und 12 Gymnasium
Anmerkungen
Für Klasse 6 ist es besser, die Skalen mit echten Zahlen zu versehen, etwa 600 Blattläuse und vier Wochen für die Dauer des Experiments, da das Ganze sonst zu abstrakt wird.
Unterrichtsmaterial zum Download