Bionik im Biologieunterricht - Zoologie

Bionik im Biologieunterricht der Realschule – Beispiele aus der Zoologie

Autorin: Lale Gürer
Betreuer: Franziska Wiegand

Die Bionik setzt sich aus den Begriffen Biologie und Technik zusammen und beschäftigt sich mit Erfindungen der Natur und ihrer Umsetzung in der Technik. Man findet Bionik sowohl im Tierreich als auch im Pflanzenreich.

Um dieses Thema den Schülern näher zu bringen, habe ich mich in dieser Arbeit mit dem Flossenstrahl-Effekt © und den Schnabelformen verschiedener Vögel beschäftigt. Durch die Entdeckung von Leif Kniese des Fin-Ray-Effekts / Flossenstrahl-Effekts, können bequemere Rückenlehnen für Stühle hergestellt werden. Auch in der Robotik wird das Flossenstrahl-Modell bei der Verbesserung von Roboterhänden verwendet. Rückblickend auf Charles Robert Darwins Hypothesen tauchen wir in die Welt der natürlichen Selektion ein und betrachten Vogelschnäbel genauer. Die Schnabelform der Vögel verrät nämlich vieles über die Nahrungszunahme der Vögel. Für Bioniker war dies ein Anlass um Werkzeuge herzustellen, die man für verschiedene Zwecke verwenden kann. Diese beiden Beispiele aus dem Tierreich zeigen die Anpassung der Tiere an die Lebensbedingungen und geben den Schülern Ideen für die moderne Technik.

In Bezug auf den Lehrplan kann Bionik in der 8.Klasse Realschule im Themengebiet „Lebensraum Gewässer“ eingeordnet werden. Mit Hilfe eines Stationenheftes bekamen sie präzise formulierte Arbeitsaufträge und arbeiteten in kleinen Gruppen.

Das Stationenlernen wurde zum einen im Klassenzimmer und zum anderen im botanischen Garten durchgeführt um heraus zu finden, ob außerschulische Lernorte für Schüler motivierend sind und somit einen größeren Wissenszuwachs versprechen, als das Klassenzimmer als Lernort. Dies wurde mit Hilfe von Vor-und Nachtests untersucht. Diese Tests beinhalten dieselben Fragen, nur in unterschiedlicher Reihenfolge. Für die Tests und für jede Station waren 15 Minuten vorgesehen.

Schüler stellten anhand dieser Stationen fest, dass man durch die Bionik an Ressourcen sparen, für Nachhaltigkeit sorgen und bessere Produkte herstellen kann.

Bei der Auswertung der Tests war festzustellen, dass es keine signifikanten Unterschiede bei verschiedenen Methoden gab. Erfreulich jedoch ist, dass sich Schüler beider Gruppen beim Stationenlernen im Bereich Bionik an Wissenszuwachs zugelegt haben.