Download-Service Einsatz im Unterricht
Vorarbeit
- Lernziele: Der Ursprung des Lebens auf der Erde (Biogenese) ist nach wie vor eine ungeklärte Frage mit unterschiedlichen Lösungsansätzen:
- Eine Gruppe von Wissenschaftlern vertritt die Ansicht, dass das Leben aufgrund der kurzen Zeitspanne zwischen der Erdentstehung und des ersten Auftretens lebendiger Organismen nicht auf unserem Planeten, sondern in älteren Bereichen des Universums entstanden ist. Aus diesen Geburtszonen wurde es dann von Kometen und Asteroiden aus den Tiefen des Alls auf die Erde gebracht (Panspermie).
- Die Vertreter der "Transspermie" teilen diese Grundannahme, plädieren jedoch für den Mars oder einen anderen Planeten unseres Sonnensystems als Spender irdischen Lebens. Beim Einschlag eines riesigen Himmelskörpers auf einem unseren Nachbarplaneten wurden mit Mikroorganismen befrachtete Gesteinstrümmer ins Weltall geschleudert, die schließlich die Erde erreichten und "befruchteten".
- Die meisten Wissenschaftler sind gegenwärtig jedoch davon überzeugt, dass die Erde von Anfang an über alle chemischen Bausteine verfügte, um den Lebensprozess authochthon zu zünden.
Die Schülerinnen und Schüler lernen die drei konkurrierenden Leitthesen kennen und werden mit den wichtigsten Argumenten vertraut. Sie begreifen die Komplexität der Fragestellung und erkennen darüber hinaus, dass es derzeit trotz intensiver Forschung keine wirklich gesicherten Aussagen über den Ursprung des Lebens gibt. Sie erfahren darüber hinaus, dass der Großteil des heute auf der Erde vorhandenen Wassers mit höchster Wahrscheinlichkeit durch Kometen auf die Erde gelangte.
Einsatz im Unterricht
- Hinfürung zum Thema: Bildimpuls 1: Die Lehrkraft zeigt ein Bild des 1984 in der Antarktis gefundenen Marsmeteoriten AHL84001 und der darauf entdeckten, vermeintlichen Marsmikrobe. (Geeignete Bildvorlagen bietet beispielsweise die Seite http://www.fallwelt.de/mars/marsmikrobe.htm, weitere Bilder und Zusatzinformationen sind per Suchmaschine unter dem Stichwort "ALH84001" leicht auffindbar.) Die Schülerinnen und Schüler werden aufgefordert, das Bild zu kommentieren und Vermutungen über das dargestellte Objekt zu formulieren. ("Was könnte die stabförmig gestreckte Struktur sein, woran erinnert sie, wo habt ihr ähnliche Formen schon einmal gesehen?") Alternativ oder ergänzend könnte die Lehrkraft ein Bild des Marsroboters "Curiosity" zeigen (Bilder und Informationen unter: http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/index.html ) und erfragen, was die Schüler über die Zielsetzung der Marsmission wissen. ("Wonach soll Curiosity auf dem Mars suchen, was wollen Forscher mithilfe dieses Roboters herausfinden, warum ist die Klärung dieser Frage so wichtig?") Die Motivationsphase mündet in die zentrale Fragestellung nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde: Was wissen wir über den Beginn des Lebens, wo, wann und wie ist es entstanden? Welche Theorien gibt es? Unterstützt durch lenkende Fragen und kurze Erläuterungen der Lehrkraft trägt die Klasse das vorhandene Vorwissen zusammen. Die Stichwörter werden gesammelt und auf der unteren Hälfte der Tafel notiert. Falls keine Schülerin und kein Schüler auf die Theorie einer außerirdischen Entstehung des Lebens hinweist, muss die Lehrkraft dieses Stichwort selbst einbringen und den Bezug zur Curiosity-Mission herstellen. Zuletzt schreibt die Lehrkraft den Sendetitel "Kam das Leben aus dem All?" als Leitfrage auf die obere Tafelhälfte.
Hören
Mit der Fragestellung "Kam das Leben aus dem All?" leitet die Lehrkraft auf den Radiobeitrag über. Aufgrund der Informationsvielfalt und der thematischen Zweiteilung des Beitrags empfiehlt es sich, die Sendung nicht ganz, sondern in zwei Stücken zu hören. Der erste Teil entwickelt die These, dass das Leben vom Mars auf die Erde kam. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der mehrheitlich anerkannten Theorie, dass das Leben auf der Erde selbst entstand, und kosmischen Sporen allenfalls als "Prozessbeschleuniger" eine Rolle spielten. Die Arbeitsblätter 1 und 2 sind auf das abschnittsweise Hören ausgerichtet: Arbeitsblatt 1 bezieht sich auf den ersten Abschnitt (Das Arbeitsblatt bündelt die wesentlichen Argumente der Befürworter des transspermischen Erklärungsmodells. Die Schülerinnen und Schüler verankern zentrale Begriffe durch die Füllung der Textlücken), Arbeitsblatt 2 bezieht sich auf den zweiten Abschnitt. (Schwerpunkt des Arbeitsblatts ist die derzeit mehrheitlich anerkannte Theorie der erdgebundenen Biogenese. Sie wird ergänzt durch Hinweise auf den panspermischen Ansatz und Erkenntnisse zur kosmischen Herkunft des irdischen Wassers. Die Schülerinnen und Schüler verankern zentrale Begriffe durch die Füllung der Textlücken.) Die Blätter werden vor dem Abspielen des jeweiligen Teilstücks ausgeteilt und nach dem Stoppen gemeinsam bearbeitet. Die Audioclips können zur Motivation und thematischen Strukturierung des Unterrichtsgesprächs oder als Ergänzung der Arbeitsblätter eingesetzt werden.
Nachbearbeitung
Nacharbeit: Arbeitsblatt 3 fasst wesentliche Aussagen des Radiobeitrags in einem chronologischen Überblick zusammen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein knappes Zeitgerüst mit den Eckdaten wesentlicher Entwicklungsphasen des Planetensystems. Arbeitsblatt 4 sichert zentrale Begriffe aus dem Radiobeitrag. Die Bearbeitung kann im Klassenverband, in Gruppen oder als Hausaufgabe erfolgen.
Lehrplanbezug
Lehrplan für die bayerische Mittelschule
5. Jahrgangsstufe
Evangelische Religionslehre, 5.6.1 Erklärungen für die Entstehung der Welt -elementarisierte wissenschaftliche Aussagen zu Entstehen und Bestehen von Weltall, Erde, Leben und Mensch
Lehrplan für die bayerische Realschule
5. Jahrgangsstufe
Erdkunde, 5.2 Der Planet Erde: Sonnensystem und Bedeutung der Sonne, Vergleich mit anderen Planeten
Lehrplan für das bayerische Gymnasium
5. Jahrgangsstufe
Geographie, 5.1 Planet Erde: Grundstruktur unseres Sonnensystems sowie Grundlagen des Lebens auf der Erde; Gestalt und Aufbau der Erde
8. Jahrgangsstufe
Biologie, 8.1 Einfache Organisationsstufen von Lebewesen. Leben auf der Erde: Kennzeichen der Lebewesen; Reiche der Lebewesen, Modellvorstellung zur Entstehung des Lebens, chronologische Einordnung verschiedener Lebensformen; Bakterien; Entstehung der eukaryotischen Vielfalt.
Katholische Religionslehre, 8.1 Gottes Schöpfung - Gabe und Aufgabe für den Menschen: naturwissenschaftliches Wissen über die Entwicklung von Welt und Leben, z. B. Urknall, Evolution
Evangelische Religionslehre, 8.1 Leben in Gottes Schöpfung und Geschichte: der biblisch-christliche Schöpfungsglaube im Kontext anderer Sichtweisen, naturwissenschaftliche Theorien, z. B. Urknall, Evolution
10. Jahrgangsstufe
Physik, 10.1 Astronomische Weltbilder: wesentliche Entwicklungsstationen der Vorstellungen vom Aufbau unseres Planetensystems, Aspekte der modernen Kosmologie (Überblick über Urknall, Expansion und Struktur des Universums)
11. Jahrgangsstufe
Chemie, 11.6 Aminosäuren und Proteine: Grundstrukturen, Eigenschaften, biologische Bedeutung
12. Jahrgangsstufe
Biologie, 12.1 Evolution: Mechanismen der Evolution, Evolutionsprozesse (Hypothesen zu den Anfängen des Lebens: chemische Evolution, erste hypothetische Zellen, Ernährungsformen, Vielzelligkeit)
Physik (Lehrplanalternative Astrophysik), 12.2 Überblick über das Sonnensystem: Kometen, Meteoriten, Hinweis auf Kleinkörper im Sonnensystem. 12.5 Großstrukturen im Weltall, Kosmologie: Expansion des Universums, kosmische Hintergrundstrahlung, Ausblick auf das Urknall-Modell, Größe und Alter des Universums