Geologie

Im Schuljahr 2020/2021 Geologie unterrichtende Lehrkräfte

  • Tobias Rupp (Rp)
  • Wolfgang Fraedrich (Fd)

Fachleiter und Ansprechpartner für das Fach Geologie am Gymnasium Heidberg ist Tobias Rupp.

Geologie am Gymnasium Heidberg – einzigartig in Hamburg

Lackfilm_kl

Lackfilm eines eemwarmzeitlichen Podsol, den eine Schülergruppe in der aufgelassenen Kiesgrube der Fa. Wellmann in den Harburger Bergen gefertigt hat

Aufgrund von Umgestaltungsmaßnahmen im Gymnasium Heidberg ist der Lackfilm seit Juli 2017 Bestandteil von Deutschlands größter Lackfilmsammlung, die mit ausgewählten Exponaten im Geologisch-Paläontologischen Museum der Universität Hamburg (Bundesstraße 55, 20146 Hamburg) zu sehen ist:

Geologie gehört nicht zum Standardangebot im Fächerkanon an Hamburger Schulen. Seit August 1983 ist dieses Fach am Gymnasium Heidberg im Angebot und kann seit jeher über drei Jahre belegt werden (ab 2009/2010 bis 2019/2020 war ein Einstieg im Wahlpflichtunterricht in Jahrgang 10 möglich). Von 1986–2009 war es auch als Prüfungsfach (P 3 oder P 4) zugelassen, was aufgrund der KMK-Vereinbarungen seitdem nicht mehr möglich ist, da es für Geologie keine (bundes)einheitlichen Prüfungsanforderungen für das Abitur (EPA) gibt. Nach wie vor ist das Gymnasim Heidberg die einzige Hamburger Schule, an der Schülerinnen und Schüler Geologie belegen können.

Geologie ist ab dem Schuljahr 2020/2021 in den Wahlpflichtbereich der Jahrgänge 9 und 10 in den Kurs „Geowissenschaften“ eingebunden.

Darüber hinaus wird es im Schuljahr 2020/2021 im S 3/4 noch 4-std., im S 1/2 dagegen nur noch 2-std. im Profil „Dynamische Erde“ unterrichtet. Der Grund für die Stundenreduzierung hat seine Ursache in der bevorstehenden Änderung der APO-AH, nach der die 4-std. Fächer in den Profilen grundsätzlich auf erhöhtem Niveau (eA) unterrichtet werden und auch als Prüfungsfach wählbar sein müssen, was für die Geologie aufgrund der EPA nicht möglich ist.

Mit Beginn des Schuljahres 2021/2022 werden die Schülerinnen und Schüler Geologie auch als 2-std. Grundkurs auf grundlegendem Niveau im Wahlbereich anwählen können. Sie werden damit zwar nicht die Belegpflichtauflagen im naturwissenschaftlichen Aufgabenfeld abdecken, aber bis zu vier Kurse der Jahrgänge 11 und 12 in die Gesamtqualifikation einbringen können

Geologie ist nicht nur Erdgeschichte

Die Geologie ist zwar die Wissenschaft, die sich u. a. mit der erdgeschichtlichen Entwicklung beschäftigt, aber neben den zurückliegenden werden auch die aktuellen und möglichen zukünftigen Prozesse zur Behandlung aufgegriffen, die sich über oder unmittelbar unter der Erdoberfläche vollziehen.

Angestrebte übergeordnete Ziele des Fachunterrichts

In der Schule geht es darum, Grundzusammenhänge geologischer Betrachtungs- und Forschungsrichtungen nachzuvollziehen und verstehen zu lernen. Dazu ist es notwendig, bestimmte geologische Grundtatsachen (so genannte Fakten) zu kennen, doch wir wollen uns nicht auf das bloße Auswendiglernen beschränken. Viel wichtiger und viel interessanter ist es, Geologen »auf der Spur« zu sein. Wir können mit unseren Mitteln selbstverständlich keine neuen Erkenntnisse erarbeiten, wir können aber versuchen, geologische Denkweisen nachzuvollziehen und uns diese Schritt für Schritt bewusst machen und aneignen.

Dies setzt voraus, dass wir auch hinsichtlich der Vorgehensweise sehr variabel sind. Kurzum: Bloßes Literaturstudium ist langweilig, vielmehr wollen wir uns – mitunter auch durch den Rückgriff auf Fachliteratur – durch die praktische Erprobung verschiedenster Arbeitsmethoden innerhalb dieses naturwissenschaftlichen Faches die fachwissenschaftliche Vielseitigkeit der Geologie erschließen, die eben nicht nur in der inhaltlichen, sondern vor allem auch in der methodischen Vielfalt gegeben ist. Damit ist zugleich auch praktisches Arbeiten vor Ort (also im Gelände) gemeint. Dies wollen wir – wann immer es die schulorganisatorischen Rahmenbedingungen ermöglichen – auch verwirklichen.

Wer also Geologie wählt und damit dieses Fach neu aufnimmt – dies ist im Wahlpflichtkurs „Geowissenschaften“ genauso möglich, wie zu Beginn der Studienstufe (vgl. oben) – sollte wissen, dass das Fach an sich bereits eine wünschenswerte Vielseitigkeit bietet, und dass eine große Chance darin besteht, dass jede(r) im Grunde beim Punkt „Null“ beginnt. Grundkenntnisse oder andere Voraussetzungen sind nicht erforderlich, um erfolgreich arbeiten zu können, wohl aber sollte ein wenig Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen bestehen.

Geologie ist eine Naturwissenschaft, die naturwissenschaftlich basierten Geowissenschaften, zu denen die Fachwissenschaft Geologie gehört, stellen die Bezugswissenschaften für das Unterrichtsfach dar . Das Fach Geologie ist dem dritten Aufgabenfeld (mathematisch-naturwissenschaftliches Aufgabenfeld) zugeordnet. Der derzeit 2-std. Wahlpflichtkurs soll eine Einführung in die Geologie ermöglichen. Grundkenntnisse und -einsichten sowie grundlegende Erfahrungen in der Anwendung fachspezifischer Analyse- und Arbeitsmethoden stehen im Vordergrund der Arbeit.
Der Profilkurs in der Studienstufe und auch der Grundkurs (gA) im Wahlbereich bauen auf diesen Grundlagen jedoch nur zu einem Teil auf, da die Neuaufnahme des Faches Geologie zu Beginn der Studienstufe problemlos möglich sein muss. Die im Verlauf des WP-Unterrichts erarbeiteten Grundkenntnisse und Grundfertigkeiten werden in ihren Wesenszügen im Verlauf des 1. Semesters der Studienstufe ergänzt und vertieft.

Didaktische Probleme und Überlegungen zu deren Lösung

1. Die Geologie hat ein »Zeitproblem«

Es fällt – insbesondere zu Beginn – vielen Neueinsteigern schwer, ein Vorstellungsvermögen für die zeitlichen Dimensionen, in denen sich geologische Prozesse anspielen, zu entwickeln. Von wenigen Ausnahmen wie zum Beispiel Vulkanausbrüchen oder Erdbeben abgesehen laufen geologische Prozessabläufe über Zehntausende, Hunderttausende oder gar Jahrmillionen hinweg ab. Dass sich zum Beispiel ein Gebirge heraushebt, merken wir innerhalb eines selbst 100-jährigen Menschenlebens nicht, selbst wenn die Hebung in diesem Zeitraum 1 m beträgt. Ebenso wenig registrieren wir, dass sich eine Vulkaninsel wie Island Jahr für Jahr um 2 cm verbreitert.
Wer sich mit der Geologie näher auseinandersetzt, der muss sich von historischen Zeitdimensionen (wie im Geschichtsunterricht üblich) lösen und in geologische Zeitdimensionen hineindenken lernen. Hierbei hilft eine Veranschaulichung durch den Vergleich mit vorstellbaren Zeiträumen wie zum Beispiel einem Kalenderjahr.

2. Die meisten geologischen Erkenntnisse gründen sich auf Hypothesen

Wir haben heute Kenntnis von rund 4,6 Milliarden Erdgeschichte, es gibt differenzierte Bilder von vorzeitlichen Landschaften, wir haben genaue Vorstellungen von vorzeitlichen Lebewesen wie zum Beispiel den Dinosauriern entwickelt. Doch niemand von uns Menschen hat je einen Dinosaurier gesehen und die große Mehrzahl der fossilen Funde ist lückenhaft. Bis heute ist auch kein annähernd komplettes Skelett eines Neandertalers gefunden worden und doch haben wir konkrete Vorstellungen von ihrem Aussehen, von ihrer Lebensweise, von ihren Problemen in der Auseinandersetzung mit ihren seinerzeit (klimatisch bedingt) widrigen Lebensverhältnissen.
Niemand von uns hat den berühmten »Ötzi« auf seiner letzten Wanderung begleitet, niemand besitzt schriftliche Überlieferungen jener Zeit, und doch haben die Wissenschaftler sein Leben, ja sogar seine letzten Lebenstage und die Umstände seines Todes recht genau rekonstruiert.
Die Lösung des Rätsels liegt im genauen Spuren lesen. Gesteine und fossile Funde sind wie Geschichtsbücher, in denen wir Menschen lesen können. Dabei hilft vielfach der Vergleich mit der Gegenwart. Erst der Bezug zu heute liefert vielfach den Schlüssel zur Vergangenheit, wobei die Wissenschaftler voraussetzen, dass die heute ablaufenden Prozesse schon seit jeher so ablaufen (die Geologen wenden das so genannte »Aktualismusprinzip« an).

3. Die Geologie wird von komplexen naturwissenschaftlichen Phänomenen und Prozessen geprägt

Bei aktuellen geologischen Ereignissen wie Vulkanausbrüchen oder Erdbeben versuchen sich immer wieder Journalisten, die Hintergründe zu erläutern, doch ohne geowissenschaftliche Vorbildung gelingt ihnen das in der Regel nur fehlerhaft. Das liegt u.a. darin begründet, dass vermeintlich einfache Phänomene sehr komplex strukturiert sind und die zugehörigen Prozesse komplex ablaufen. Im 2-stündigen Grundkurs kann diese Komplexität nicht annähernd erfasst und aufgearbeitet werden. Das bedeutet, dass sie für das Verständnis der Schülerinnen und Schüler angemessen vereinfacht werden muss.
Die Aufgabe der Lehrkraft liegt darin, mit der Vermittlung der Inhalte Denkstrukturen und geologische Ordnungssysteme zu entwickeln, in denen sich die Schülerinnen und Schüler zunehmend besser zurechtfinden können. Dabei ist es wichtig, dass naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten ebenso vermittelt werden wie bestimmte Sachkenntnisse, die für das Verständnis von Phänomenen und Prozessen von Bedeutung sind. Zugleich ist eine Einordnung in erdgeschichtliche, also geologische Zeitdimensionen wichtig und hilfreich. Dies alles sollte dem Prinzip der didaktischen Reduzierung Rechnung tragen.

4. Der Geologieunterricht lebt von der Anschaulichkeit

Ich kann das Bild eines Gesteins im Lehrbuch betrachten und die zugehörige Beschreibung durchlesen und erfahre dabei viel Interessantes. Ich kann aber auch das Gestein anfassen, es mit eigenen Augen betrachten, ggf. unter Zuhilfenahme einer Lupe Details betrachten, ich kann es zu brechen versuchen usw. Am besten ist es, ich finde das Gestein in der Natur selbst und mache mir schon am Fundort Gedanken zu seinem Werdegang. Ein Schulpsychologe, der sich mithilfe eines Fotos und eines schriftlichen Berichts (etwa eines Zeugnisses) ein Bild von einem Schüler machen soll, wird sicher zu richtigen Ergebnissen kommen. Aber er wird zu einer genaueren Einschätzung gelangen, wenn er das Kind leibhaftig erlebt und es vielleicht sogar im Umgang mit seiner Klasse/Lerngruppe eine Zeit lang beobachten kann.
Das Beispiel macht deutlich, wie wichtig Anschaulichkeit ist, womöglich sogar die reale Begegnung. Wann immer es schulorganisatorisch möglich ist, sollten Realbegegnungen oder zumindest Ausschnitte davon zur Methode des Geologieunterrichts gehören.

Schwerpunkte der Arbeit im Unterricht des Wahlpflichtkurses (Sek. I)  und der Grundkurse (Sek. II)

Im Wahlpflichtkurs stehen zwei Themenblöcke im Vordergrund, die endogene Dynamik (u. a. Plattentektonik, Vulkanismus) und die exogene Dynamik (z. B. Dynamik fließenden Wassers). Die Einführung in die Gesteinskunde bildet in aller Regel die inhaltliche Brücke zwischen beiden Themenblöcken.
Im WP-Kurs geht es lediglich um eine grundlegende Einführung in die Inhalte, die Vermittlung geologischer Denk- und Sichtweisen steht im Mittelpunkt. Dazu gehört es auch, sich mit den völlig anderen – als für uns gewohnten – geologischen Zeitdimensionen vertraut zu machen.
In den Profilkursen der Studienstufe orientieren sich die Inhalte an den fächerverbindenden Überlegungen, die das Profil „Dynamische Erde“ prägen. Auch die Inhalte des Grundkurses im Wahlbereich orientieren sich am schulspezifischen Curriculum mit den Kompetenzbereichen des Profilkurses, hier geht es aber vorrangig um die Vermittlung der naturwissenschaftlichen Grundzusammenhänge
Grundlage für die Leistungsbewertung sind die Kompetenzraster für den Wahlpflichtkurs (Jg. 9/10) und den Kursen der Sekundarstufe II (Jg. 11 und 12).

Informationen zum Profilkurs findet man im Flyer für das Profil „Dynamische Erde“.

Hinweise zu den schriftlichen Lernerfolgskontrollen (Klassenarbeiten, Tests, etc. –> Anzahl, Wertigkeit für die Gesamtzeugniszensur, …)

Im Wahlpflichtkurs wird je Halbjahr eine schriftliche Leistung abgefordert, von der eine auch als gleichgestellte Arbeit erbracht werden kann. Sie wird zu 30 % in die Gesamtzensur einbezogen.
In den Profilkursen der Studienstufe werden pro Schuljahr im 4-std. Kurs drei, im 2-std. Kurs zwei Klausuren geschrieben, deren Ergebnisse die Zensur für den schriftlichen Bereich ergeben. Die schriftliche Note darf nicht überwiegen. Eine der schriftlichen Leistungen (je Schuljahr) kann auch durch eine Präsentationsleistung abgedeckt werden.

Geologie und forschendes Lernen

Seit 1996 nehmen Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums Heidberg mit zum Teil sehr großem Erfolg am Wettbewerb „Jugend forscht“ teil. Viele von ihnen nehmen bereits zum wiederholten Mal an einem solchen Wettbewerb teil, nachdem sie in die Sekundarstufe II gekommen sind, denn sie haben bereits Erfahrungen mit der Teilnahme an „Schüler experimentieren“ gemacht.
Dieser Wettbewerb ist eine ideale Plattform für alle diejenigen, die zusätzlich zum Unterrichtsangebot Geologie eine weitere Herausforderung in diesem Fachgebiet suchen.
Geowissenschaftlich ausgerichtete Wettbewerbsarbeiten basieren auf empirisch-analytischen Forschungsansätzen und bieten so die Möglichkeit, in besonderem Maße methodisch zu arbeiten. Dies mit einer Intensität und Genauigkeit, die der Standardunterricht nicht ermöglicht. Vor allem auch die Kooperation mit Universitäten und wissenschaftlichen Instituten schafft eine Plattform für wissenschaftspropädeutisches und zum Teil regelrecht wissenschaftliches Arbeiten, die ihresgleichen in der Hamburger Schullandschaft sucht. Die Wettbewerbsteilnahme stellt also für besonders interessierte und engagierte sowie für leistungsstarke Schülerinnen und Schüler eine Ergänzung zum Unterricht dar.

Aufgrund der aktuell begrenzten Betreuungskapazitäten am Gymnasium Heidberg wird auch empfohlen, die Betreuung im Schülerforschungszentrum Hamburg in Anspruch zu nehmen.

Zuletzt aktualisiert am 03. Februar 2021

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