Jahrgang 10
Im Wahlpflichtbereich I der Realschule „Biologie im Intensivkurs“ wird geforscht und gebaut – das Thema heißt im ersten Halbjahr „Die Mechanik macht das Leben leichter“
Gestartet wird mit Kreisläufen in der Biologie – auch aus physikalischer Blickrichtung gibt es beim Blutkreislauf, der Pumpstation Herz und dem pneumatischen System der Lunge viel zu entdecken. Anschließend geht es weiter zu anderen Kraftwandlern in Natur und Technik.
Hebelwirkungen kann
man sehr anschaulich an der Skelettkonstruktion des eigenen Körpers nachvollziehen und so werden ausgehend hiervon zunächst verschiedene Experimente zu mechanischen Grundkonstruktionen durchgeführt. An ganz unterschiedlichen Stellen wird die Wichtigkeit der Mathematik mit ihren vielfältigen Hilfsmöglichkeiten offensichtlich.
Es wird dann mit mechanischen Hilfsmitteln (schiefe Ebene, Flaschenzug, Getriebe, Hebel…) experimentiert und bestimmt, welch große Lasten auf diese Weise bewegt werden können, Die Lernenden erkennen, dass „die Mechanik das Leben der Menschen leichter macht“, egal ob beim Transport in der Horizontalen oder Vertikalen. Die Betrachtung der Arbeitswelt aus der Perspektive der Biologie des Menschen ermöglicht uns dabei ganz neue Zugänge.
Den Lernenden ist klar, dass eine weitere große Erleichterung für die Menschen historisch die Erfindung des Motors ist, betrieben durch Benzin und Diesel. Bei einem kurzen Ausflug in die Geschichte des Motorenbaus und den ersten Gehv
ersuchen des Automobils wird es technisch: Die Schüler*innen erforschen den inneren Aufbau eines Verbrennungsmotors, bauen ein kleines Modell eines „1-Zylinders“, um hieran die Grundfunktion des Motors zu erarbeiten. Es folgt der 4-Takt-Kreislauf mit all seinen Feinheiten. Und so führen uns die biologischen Kreisläufe vom Anfang der Unterrichtseinheit in technische Dimensionen!
Die Nutzung der Sonnenenergie, wie sie in der Fotosynthese biologisch umgesetzt wird, bringt uns anschließend zum Thema „Solarenergie“ – dazu müssen wir uns dann auch die Funktionsweise von Halbleitern erarbeiten. Erstaunt stellen die Lernenden mmer wieder fest, wie viele kleine elektrische Helfer uns jeden Tag das Leben so stark erleichtern.
Aufgrund unseres erweiterten technischen Zusatzwissens können wir dann abschließend den Blutkreislauf mit elektrischem und pneumatischem Kreislauf naturwissenschaftlich fundiert miteinander vergleichen und somit wird unser Ausgangspunkt spiralförmig wieder aufgegriffen.
Im zweiten Halbjahr beschäftigen wir uns dann mit den „Energien der Zukunft“. Neben Energien aus Pflanzen liegt der Schwerpunkt hier auf regenerativen Energien wie Biogasanlagen und Regelungstechnik.
Hierbei behalten wir auch die Möglichkeit der Teilnahme an einem Wettbewerb im Blick, bereits im ersten Halbjahr nehmen alle Lernenden regelmäßig am Wettbewerb „Physik im Advent” teil.
Bei Anregungen und Fragen werden wir für Umwege aller Art auf dem Weg zwischen Biologie und Physik immer offen bleiben!
Elmar Sake