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Experiment Verwandtschaft

Vom Ein- zum Vielzeller | Unterricht Klasse 10

STAND
Autor/in
Thomas Schmid

Bezug zu den Bildungsplänen

In den Bildungsplänen findet sich das Thema Evolution/Entwicklung des Lebens bei den Inhaltsübersichten des Faches Biologie ab Klasse 10. Der Abstammungs- und Entwicklungsgeschichte des Menschen wird dabei besondere Bedeutung beigemessen. Schülerinnen und Schüler sollen im naturwissenschaftlichen Unterricht zudem Besonderheiten entdecken und „Hypothesen bilden“, sie sollen „Ergebnisse reflektieren und diskutieren“ und so komplexe Prozesse der Natur einfach besser verstehen. Fächerverbindende Aspekte, wie sie hier mit dem Fach Geografie zur Geltung kommen, nehmen in den Bildungsplänen seit Jahren ihren festen Platz ein. Die Filmreihe „Experiment Verwandtschaft – Das Tier in Dir“ entwickelt motivierend und anspruchsvoll eine Beweiskette zur Evolution des Menschen. Im Mittelpunkt stehen abstammungsbezogene Vergleiche mit unserer tierischen Verwandtschaft, die Schülerinnen und Schüler sicherlich staunen lassen werden.

Drei Personen vor Knochen (Foto: SWR / Andreas Schmidt)
Auch unsere Knochen haben einen „tierischen“ Ursprung

Beschreibung des Unterrichtsablaufs/Hinweise für Lehrer

Die Biologie-Doppelstunde beginnt mit einem informierenden Einstieg, das heißt der Lehrer kündigt den Film „Das Tier in Dir“ an – eventuell mit Visualisierung (Tafel/Folie) – und lässt die Schülerinnen und Schüler begründet vermuten, was sich hinter dem Titel verbergen könnte. Dies kann sofort im Plenum thematisiert werden, aber auch eine zwischengeschaltete Partnerarbeit mit Murmelphase ist denkbar. Die Ideen der Klasse werden schriftlich an der Tafel festgehalten und dienen später als Grundlage für eine Überprüfung.

Wichtig ist, abschließend die Intention des Films zu betonen: Eine Beweisführung, welche zeigt, wie klar die Evolution des Menschen auf seinen verwandtschaftlichen Verbindungen mit dem Tierreich basiert. Anschließend wird das erste Arbeitsblatt (AB 1) verteilt, damit es während des Films, der nun gezeigt wird, bearbeitet werden kann. So werden die dargestellten verwandtschaftlichen Bezüge zusammengefasst und übersichtlich verschriftlicht. Den Schülerinnen und Schülern sollte Gelegenheit gegeben werden, ihre Ergebnisse zunächst zu zweit oder in Kleingruppen zu vergleichen, bevor diese im Plenum korrigiert und besprochen werden.

Feuersalamander (Foto: SWR – Screenshot aus der Sendung)
Um das Innenleben der Studio-Gäste in dieser Form zu zeigen, war eine aufwendige Untersuchungstechnik nötig. Ein Micro-CT-Scanner nutzt Röntgenstrahlen, um 3-D-Schnittbilder eines Objekts zu erstellen. Bild in Detailansicht öffnen
Dabei durchdringen die Strahlen das Gewebe je nach Dichte unterschiedlich gut, bevor sie auf einen Sensor treffen. Mithilfe einer speziellen Software kann ein Computer aus den gewonnenen Daten ein dreidimensionales Modell errechnen. Bild in Detailansicht öffnen
Verschiedene Gewebearten wie Haut oder Knochen lassen sich isoliert oder gemeinsam darstellen. Das Ergebnis sind faszinierende Einblicke in den Körper, ohne ihn zu zerstören. Bild in Detailansicht öffnen

Nach der allgemeinen Korrektur wird auf die Anfangsvermutungen der Klasse eingegangen: Sie werden mithilfe der Informationen aus dem Film bestätigt oder verworfen. Ein geschickt geführtes Klassengespräch kann dann der Vertiefung einzelner Aspekte dienen. In einem letzten Unterrichtsschritt wird den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit gegeben, individuellen Interessen nachzugehen. Zu verschiedenen im Film angerissenen weiteren Themen (Kontinentaldrift, Erdzeitalter und Entwicklung des Lebens, Zellbiologie), liegen nun Arbeitsblätter (AB 2–4) aus, die frei gewählt und bearbeitet werden können. Auch die Sozialform (Einzel-, Partner- oder Gruppenarbeit) sollte von den Schülerinnen und Schülern selbst bestimmt werden können. Denkbar ist, dass Kurzvorträge zu den genannten Aspekten für die Folgestunde vorbereitet werden.

Um die Fachbegriffe, welche recht zahlreich im Film auftauchen, zu festigen, bietet es sich an, das Rätselblatt (AB 5) als Hausaufgabe aufzugeben.

Methodische Erläuterungen

Ein informierender Unterrichtseinstieg, wie er hier vorgeschlagen wird, birgt für Schülerinnen und Schüler den Vorteil, dass sie sofort zu Beginn der Stunde erfahren, worum es im Kern des Unterrichts geht, hier: der Beweis, dass aufgrund evolutionärer Entwicklungen „Das Tier in Dir“ nachweisbar ist. Eine längere Hinführung zum Unterrichtsinhalt wird somit hinfällig – manchmal ein großer zeitlicher, unterrichtsdynamischer Pluspunkt.

Der Filmtitel wird zugleich genutzt, um Vorkenntnisse der Klasse unmittelbar ins Unterrichtsgeschehen einfließen zu lassen und daraus Hypothesen zu bilden und stellt so eine ur-naturwissenschaftliche Vorgehensweise dar. Die Überprüfung der Vermutung rundet später den begonnenen Erkenntnisgewinn ab.

Mithilfe des ersten Arbeitsblattes werden die Schülerinnen und Schüler nach dem Schauen des Films auf den gleichen Wissensstand gebracht. Die anschließende Unterrichtsphase dient der Individualisierung der Interessen und fördert so deutlich die Lernmotivation. Und die freie Wahl der Sozialform kommt dem Anspruch der Bildungspläne auf Entwicklung personaler und sozialer Kompetenzen entgegen. Die Mädchen und Jungen übernehmen außerdem zunehmend Verantwortung für ihre eigenen Lernprozesse. Wie oben erwähnt, festigt die Hausaufgabe den Umgang mit Fachbegriffen.

Alle Themen zum Schwerpunkt Experiment Verwandtschaft

Vom Ein- zum Vielzeller

So exotisch manche von ihnen auch aussehen mögen – den Tieren ist der Mensch ähnlicher, als man auf den ersten Blick glauben mag. Denn unser Körper ist ein Archiv der Evolution. Die Durchsichtigkeit unserer Augen-Hornhaut, die aus Kollagen besteht, das auch Quallen durchsichtig macht, zeigt dies ebenso deutlich wie unsere Haare, die ein Relikt aus unserer Säugetier-Vergangenheit sind. Der Mediziner Aart Gisolf, Paläontologe Oliver Sandrock und Axel Wagner, Biologe und Wissenschaftsjournalist, präsentieren unsere tierische Vergangenheit in bisher ungesehen Bildwelten. Sie machen sich auf eine abenteuerliche Spurensuche und begegnen jenen tierischen Verwandten, die in der Anatomie des menschlichen Körpers erhalten blieben: Fossilien und ihre seit Urzeiten unverändert noch heute lebenden Nachfahren. Mit Zeitreisen und Studio-Aktionen liefert „Experiment Verwandtschaft – Das Tier in Dir“ interessante Antworten auf die Frage, warum wir heute so aussehen, wie wir aussehen. Folge 1 der dreiteiligen Dokumentation beschreibt den Weg unserer Urverwandten vom Einzeller zum Vielzeller.

Planet Schule: Experiment Verwandtschaft - Das Tier in Dir: Vom Ein- zum Vielzeller WDR Fernsehen

Vom Fisch zum Lurch

Der Mensch ist ein Wasserwesen. Denn in den Urozeanen der Erdgeschichte liegen unsere tierischen Wurzeln. Dies zeigt Teil 2 der Dokumentation „Das Tier in Dir“ aus der Reihe „Experiment Verwandtschaft“ mit ungewöhnlichen Einblicken in den menschlichen Körper und in dessen Vergangenheit. Noch heute werden beim Embryo zwischen den Fingern Schwimmhäute angelegt, die sich erst später zurückbilden. Ebenso wurden unser Kopf und das Baupatent der Wirbelsäule im Urmeer angelegt. Und auch Lungen bildeten sich – wie bei jedem menschlichen Embryo – einst als Darmaussackungen von Wasserlebewesen, ähnlich dem noch heute lebenden Lungenfisch. Mit ungewöhnlichen Studiogästen, besonderen Kameratechniken und aus Computertomografien generierte 3D-Animationen zeigen Aart Gisolf, Oliver Sandrock und Axel Wagner, wie viel Fisch im Menschen zu finden ist. Auch medizinische Aspekte des tierischen Erbes werden beleuchtet. So zeigen sich bei manchen Patienten im Halsbereich Vertiefungen, die Halsfisteln. Ein Rücksprung der Evolution und eine anatomische Erinnerung an die Kiemen unserer Fischverwandten.

Planet Schule: Experiment Verwandtschaft - Das Tier in Dir: Vom Fisch zum Lurch WDR Fernsehen

Vom Reptil zum Säuger

Die Evolution macht den Menschen zu einer lebenden Verbindung mit der Vergangenheit des blauen Planeten. Dies ist auch der Inhalt von Teil 3 der Dokumentation „Das Tier in Dir“ aus der Reihe „Experiment Verwandtschaft“. Besonders deutlich zeigen sich unsere tierischen Wurzeln an den Patenten der Natur, denen wir verdanken, an Land leben zu können. Stabile Knochen, Muskulatur und Extremitäten etwa haben wir von den Amphibien geerbt, den ersten Landwirbeltieren. Und was eine Schlange vor der Austrocknung schützt, ist auch in der Haut des Menschen als Verdunstungsschutz zu finden: Keratin aus Hornzellen. Auch unsere Fingernägel stammen aus der Reptilienzeit. Vermutlich waren sie einst Krallen und haben sich erst bei unseren Primatenvorfahren für das Hangeln von Ast zu Ast abgeflacht. Doch Teil 3 des Projektes zeigt auch, dass wir unsere Existenz einer Katastrophe verdanken, die für unsere Säugetiervorfahren die große Chance eröffnete, aus dem Schatten der Dinosaurier herauszutreten. Eine bildstarke und abenteuerliche Zeitreise durch den Körper des Menschen, die uns vor Augen führt, dass wir nicht die Krone der Schöpfung sind, sondern nur ein Teil von ihr.

Planet Schule: Experiment Verwandtschaft - Das Tier in Dir: Vom Reptil zum Säuger WDR Fernsehen

Mensch Affe

Was haben wir mit unseren nächsten Verwandten, den Schimpansen, gemeinsam? Was trennt uns von ihnen? Diese Fragen sollen uns Sina und Oliver in einem außergewöhnlichen TV-Experiment beantworten.
Sina ist ein Schimpanse und Oliver ist ein Mensch, ein Wissenschaftler: Dr. Oliver Sandrock. Als Paläontologe beschäftigt er sich mit den Wurzeln des Menschen, also auch mit seiner eigenen Herkunft und dem kleinen-großen Unterschied zwischen uns und einem Affen. Durch Zeitreisen, die Oliver für uns zu unseren Urahnen unternimmt, werden wir mit ihm Antworten suchen auf die Frage, ob der Mensch vom Affen abstammt und warum sich beide so ähnlich sehen. Oliver besucht auf seiner Expedition in die Vergangenheit die wichtigsten Urahnen des Menschen, die mal mehr mit Sina, mal mehr mit ihm gemeinsam haben. Er beginnt seine Spurensuche in einer Zeit rund dreieinhalb Millionen Jahre vor heute, als unsere Vorfahren das Laufen auf zwei Beinen lernten.
Die inhaltlichen Säulen des Beitrags sind aufrechter Gang, Werkzeuggebrauch, Entwicklung von Sprache, die „Wanderung“ von Afrika nach Europa sowie die kulturelle Entwicklung und natürlich der direkte Vergleich von Oliver und Sina: das „Experiment Verwandtschaft“.

Experiment Verwandtschaft SWR Fernsehen

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Autor/in
Thomas Schmid