"Sonnenstrahlung wird in Nahrung umgewandelt". Biologie verstehen: Energie in Ökosystemen.

Autor/inn/en	Trauschke, Mathias; Gropengießer, Harald
Titel	"Sonnenstrahlung wird in Nahrung umgewandelt". Biologie verstehen: Energie in Ökosystemen.
Quelle	In: Erkenntnisweg Biologiedidaktik, (2014) 13, S. 9-24 PDF als Volltext kostenfreie Datei Link als defekt meldenVerfügbarkeit
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	online; gedruckt; Zeitschriftenaufsatz
Schlagwörter	Lehr-Lern-Forschung; Fachdidaktik; Biologieunterricht; Energie; Ökosystem
Abstract	Biologische Phänomene lassen sich oftmals erst auf der Ebene energetischer Betrachtungen erklären. So können etwa die endliche Anzahl von Trophieebenen in Nahrungsketten oder die Wirkung einer vegetarisch orientierten Ernährung auf die Welternährung mithilfe von Energieflüssen verstanden werden. Der Energiebegriff von Lernenden und Wissenschaftlern ist im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion Gegenstand dieser Forschung. Der Fokus richtet sich dabei auf Vorstellungen über Energie in Ökosystemen. Während Lerner ökologische Sachverhalte wie etwa Nahrungsbeziehungen oftmals ohne Bezüge zu energetischen Aspekten erklären, verstehen Wissenschaftler Energie häufig metaphorisch als Substanz, die von Lebewesen aufgenommen, gespeichert und innerhalb von Nahrungsketten weitergegeben werden kann. Mit dem Mini-Ökosystem ECOSPHERE® werden Lernangebote gestaltet und in Vermittlungsexperimenten auf ihre Lernwirksamkeit überprüft. Fachlich geklärte Vorstellungen über Energieflüsse beruhen auf den Grundsätzen von Energiedissipation und -erhalt. Die Begriffe Exergie und Anergie werden genutzt, um eine für biologische Phänomene dienliche und für Lernende verständliche Vorstellung von Energie zu entwickeln. A thermodynamic approach can give further insights into biological phenomena. For instance, in order to understand the limited amount of trophic levels students need to be enabled to comprehend energy flows in ecosystems. Thereby, students can be taught how a more vegetarian diet can help to counterbalance malnutrition on a global level. Using the Model of Educational Reconstruction (MER) students' and scientists' conceptions of energy in ecosystems are analysed. When trying to explain ecological interactions students seldom refer to energy. In contrast, scientists often use metaphorical concepts to understand energy. They conceive energy as a certain kind of matter that can be stored in organic matter or passed along food chains. Contrasting students' and scientists' concepts, learning environments can be developed and tested in teaching experiments. The Ecosphere - a closed biological system - is used as an accessible material to generate learning environments. Dissipation and conservation of energy are central concepts for the teaching of energy in biological contexts. Additionally, the concepts of exergy and anergy might be a fruitful approach to understand energy-related phenomena in biology education.
Erfasst von	IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel
Update	2015/3