aus: Schwoerbel, Jürgen: Einführung in die Limnologie.
Stuttgart, New York 1980. S. 93 (Abb. 30)
|
 |
Ein Einstieg in das Phänomen kann mit Hilfe
der nebenstehenden Graphik erfolgen. Schülerinnen und Schüler
können sie auf der Basis von Grundkenntnissen zum Ökosystem See
deuten: Ein reiches Nährsalzangebot im Frühjahr (Zirkulation)
führt in Kombinationen mit steigender Temperatur und zunehmender
Tageslänge zur Algenblüte. Sie verschwindet wieder durch den Verbrauch
der Nährsalze, die in die unteren Wasserschichten (Stagnation) abgelagert
und aus denen sie im Herbst (Zirkulation) wieder hochgespült werden.
Noch ausreichende Temperaturen führen zu einer erneuten Algenblüte,
die mit weiter fallenden Temperaturen und kürzer werdenden Tagen
wieder verschwindet. |
|
Phänomen des
exponentiellen Wachstums
(Arbeitsblatt 2)
|
start |
|
Wieso können sich Organismen,
in diesem Falle Algen, in kurzer Zeit so rasch vermehren? Diese Fragestellung
führt zu einer genaueren Betrachtung des exponentiellen Wachstums, das
- je nach Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler - erarbeitet
oder wiederholt wird. In der Regel sind Schülerinnen und Schüler
die mathematischen Zusammenhänge nicht (mehr) vertraut. Exponentielles
Wachstum wird allgemein mit raschem Wachstum assoziiert, mit "mehr als linear".
Für die hier verfolgten Zwecke reicht es aus, wenn folgende Charakteristik
des exponentiellen Wachstums geläufig ist bzw. earbeitet wird::
Verdoppelung der Population in identischen Zeitabschnitten.
|
start |
|
Das
Wachstum kontrollierende Faktoren
(Arbeitsblatt 2 oder Tafel und Unterrichtsgespäch)
|
 |
|
Schülerinnen und Schüler können
bei einer qualitativen Betrachtung der das Wachstum kontrollierenden Faktoren
auf der Basis von Alltagskenntnissen und Vorkenntnissen aus dem Unterricht
eine ganze Reihe von Faktoren benennen, die exponentielles Wachstum begrenzen
können: Nahrungsangebot, Nährsalzangebot (hier), Parasiten, Raubfeinde,
Temperaturänderungen, Änderungen der Lichtintensität usw. |
|
Ressourcengesteuertes
Wachstum einer Modellalge
(Arbeitsblatt 3)
|
start
|
|
Schülerinnen und Schüler können
das vorliegende Modell genauer untersuchen und selbst Parameter ändern.
Das Modell zeigt, dass bei begrenzten Ressourcen, die jeweils recycelt werden,
das Wachstum kontrolliert ist und sich ein Fließgleichgewicht einstellt. |
|
Diskussion
der Modellalge
(Arbeitsblatt 4)
|
|
|
Schülerinnen und Schüler können anhand der
Ausgangsproblems "Algenblüte" die Güte des vorliegenden
Wachstumsmodells analysieren. Was zeigt es und was zeigt es nicht?
Grundsätzlich erklärt das Modell, warum es in abgeschlossenen
ökologischen Systemen durch die Begrenzung eines essentiellen Faktors
nicht zu einem exponentiellen Wachstum kommen kann. Die Verhältnisse,
die die Ausgangsgraphik zeigt, sind aber vielfältiger. Einerseits spielen
Faktoren wie Temperatur und Licht und - damit einhergehend - auch das Verhalten
des Wasserkörpers im Verlauf der Jahreszeiten eine Rolle. Schülerinnen
und Schüler können über Handskizzen das vorhandene Modell
erweitern. |
externer Link
interner Link
Download
Literatur
