Was die Technik von der Natur abschaut Einsatz im Unterricht
Vorarbeit
- Lernziele: Die Schülerinnen und Schüler werden mit dem Begriff Bionik vertraut gemacht, der sich aus Biologie und Technik zusammensetzt. Sie erfahren, dass Wissenschaftler und Ingenieure Pflanzen und Tiere erforschen, um von ihnen zu lernen und neue Produkte zu entwickeln. Am Beispiel des Lotus-Effekts und dessen Übertragung auf Alltagsgegenstände wird ihnen klar, dass es nicht ausreicht, die Natur zu kopieren. Entscheidend ist vielmehr, biologische Strukturen auch im Mikro- und Nanometerbereich zu erkennen, zu verstehen und technisch neu zu erfinden.
- Hinführung zum Thema: Die Lehrkraft zeigt den Schülerinnen und Schülern Bilder der Fluggeräte Leonardo da Vincis und fragt, was ihn zu diesen Konstruktionszeichnungen inspiriert haben könnte. Die Antwort Vogelflug ermöglicht es, zu anderen bionischen Entwicklungen überzuleiten und auch das Beispiel der Haifischhaut-Schwimmanzüge bekannter Athleten anzusprechen. Sportbeispiele funktionieren fast immer, sicher jedoch in diesem Fall, der breit durch die Medien ging. Die Schüler wissen nun, dass Lösungen für technische Fragestellungen in der Natur gefunden wurden.
Die Sendung im Unterricht
- Hören: Vor dem Anhören der Sendung wird das Arbeitsblatt 1 verteilt und danach bearbeitet. Es dient dazu, das Wissen über den Lotus-Effekt zusammenzufassen. Das Textblatt dient als Gedächtnisstütze und bündelt die wichtigsten Sendungsinformationen für den Unterrichtseinsatz.
Nacharbeit
- Nachbearbeitung: Arbeitsblatt 2 dient der Vertiefung der Lotus-Effekt-Kenntnisse und fragt ab, was in der Sendung von der Übertragung des Lotus-Effekts auf Alltagsprodukte berichtet wird.
- Arbeitsblatt 3 macht den Schülern deutlich, dass Entwicklungen wie der Lotus-Effekt nicht immer praktikabel sind und auch die Bionik an ihre Grenzen stößt.
- Arbeitsblatt 4 öffnet den Blick für neue Trends in der Bionik und regt die Schüler an, sich weiter mit dem Thema zu beschäftigen. Dass Kinder und Jugendliche die Bionik für sich entdecken können, lässt sich am Beispiel der Gymnasiastin Hanna Burggraf zeigen. Im Alter von 11 Jahren gewann sie 2010 den Regionalwettbewerb Jugend forscht im Voralpenland. Sie untersuchte den Lotus-Effekt und entwickelte selbst Oberflächen, die vergleichbare Eigenschaften aufweisen. Diskussionsthemen sind Aspekte des Missbrauchs der Bionik und der Versuch einiger Hersteller, ihre Produkte mit dem Prädikat "bionisch" zu bewerben. Ein Beispiel dafür ist der Lotus-Effekt, der in der Vergangenheit dazu diente, den Verkauf von Nagellack anzukurbeln.
Lehrplanbezug
Lehrplan für das bayerische Gymnasium
Natur und Technik
5. Jahrgangsstufe
5.1 Schwerpunkt Naturwissenschaftliches Arbeiten
Die Kinder erleben die enge Verzahnung von Vorgängen in der Natur mit naturwissenschaftlicher Vorgehensweise und technischen Anwendungen. Ausgehend von eigenen Erfahrungen und Vorstellungen werden die Schüler an naturwissenschaftliche Sichtweisen herangeführt. Sie erfahren, wie man durch den gezielten Einsatz von geeigneten Arbeitsmethoden naturwissenschaftliche Fragestellungen angeht.