Überwinterungsarten: Winterruhe - Winterschlaf - Winterstarre

Inhaltsverzeichnis

1.  Sachanalyse  3

1.1  Zum Begriff der Überwinterung  3

1.2  Die Überwinterungsarten  3

1.2.1  Der Winterschlaf  3

1.2.2  Die Winterruhe  5

1.2.3  Die Winterstarre  6

1.3  Exemplarische Gattungen für die verschiedenen Arten der Überwinterung  6

1.3.1  Das Eichhörnchen  7

1.3.2  Der Igel  9

1.3.3  Der Frosch  10

2.  Didaktische Analyse  12

2.1  Bedeutsamkeit des Unterrichtsinhaltes  12

2.1.1  Begründung der Lernaufgabe  12

2.1.2  Bedeutsamkeit des Unterrichtsinhaltes für die Schüler  13

2.1.3  Didaktische Reduktion  14

2.2  Stellung des Unterrichtsinhaltes im größeren Zusammenhang  15

3.  Voraussetzungen für den Unterricht  16

3.1  Situation der Klasse  16

3.2  Externe Voraussetzungen  19

4.  Formulierung der Lernziele  20

4.1  Grobziel  20

4.2  Feinziele  20

5.  Überlegungen zur Methodik  21

5.1  Einstiegsmöglichkeiten  21

5.2  Artikulation  22

5.3  Sozial- und Aktionsformen  23

5.4  Medien und Gründe ihres Einsatzes  23

5.5  Unterrichtsprinzipien  24

1

5.6  Tafelbilder  26

5.7  Plakate zu den einzelnen Überwinterungsarten  28

6.  Geplanter Unterrichtsverlauf  29

7.  Literaturverzeichnis  32

8.  Anhang  33

2

1. Sachanalyse

Da sich die geplante Unterrichtsstunde mit dem Thema der Überwinterungsarten von Tieren beschäftigen wird, werden diese innerhalb der Sachanalyse erklärt werden. Darüber hinaus werden Informationen zu den gewählten Tierarten gegeben werden.

1.1 Zum Begriff der Überwinterung

Als „Überwinterung“ wird die Art und Weise bezeichnet, in der die Lebewesen verschiedner Gattungen die kalte Zeit des Jahres verbringen. Dies bezieht sich sowohl auf die Überwinterung in gemäßigten, wie auch in kalten Klimazonen.

1.2 Die Überwinterungsarten

1.2.1 Der Winterschlaf

Der Begriff des Winterschlafes bezieht sich auf die Art und Weise, wie Säugetiere die Winterzeit verbringen. Sie „verschlafen“ diese Zeit und leben während dessen von ihrem „Winterspeck“. Doch muss hier angemerkt werden, dass dies nicht bedeutet dass die Tiere ohne Unterbrechung durchschlafen. Die Phasen des Schlafens werden durch kurze Wachphasen unterbrochen. Häufige Wachphasen würden sich allerdings negativ auswirken, da diese stets die Energiereserven belasten. Erst im Frühling erwachen diese Tiere wieder. Exemplarisch für diese Vorgehensweise wären der Igel, der Hamster und der Braunbär zu nennen. Die folgenden Aspekte spielen innerhalb des Winterschlafes eine Rolle:

3

(1) Zur Vorbereitung und zu Körpervorgängen des Winterschlafes: Schon im Herbst suchen die Winterschläfer Orte auf, die sie vor der bevorstehenden Kälte schützen sollen. Zu diesen Orten zählen unter anderem Erdhöhlen und Baumstämme. Diese „Unterkünfte“ werden dann mit Stroh, Blättern, Wolle, Haaren oder auch Heu gepolstert. In diesem Unterschlupf verbringen sie dann, meist auch zu mehreren, den Winter. Ihr Körper ist dabei zusammengekugelt, die Augenlider geschlossen und sie befinden sich in einem „energetischen Sparzustand“, welcher auch als „Torpor“ bezeichnet wird (vgl. www.wikipedia.de).

Die Körpertemperatur der Tiere sinkt dabei auf neun bis ein Grad Celsius ab. Dementsprechend sind sämtliche Körperfunktionen stark vermindert. Das Herz schlägt langsam und die Atmung ist schwach. Gegenüber äußeren Reizen sind die Tiere in diesem Zustand nicht mehr so empfindlich, wie es normalerweise der Fall ist.

Das Murmeltier beispielsweise senkt seine Körpertemperatur von 39 Grad auf etwa sieben Grad ab. Sein Herz, was vorher ca. 100-mal pro Minute schlug, schlägt nun nur noch ca. zwei bis drei Mal pro Minute. Darüber hinaus legt es auch teilweise Atempausen ein, welche mehrere Minuten andauern können.

(2) Zu den Bereichen Ernährung und Verdauung:

Die Stoffwechselprodukte der Tiere sammeln sich „im unteren Teil des Darms“ und werden nach dem Erwachen abgesondert. Während der Phase des Schlafes nehmen die Tiere keine Nahrung zu sich. Ausnahmen sind hier kurze Wachphasen zwischendurch. Sie ernähren sich stattdessen von ihren Fettreserven. „Ein spezielles braunes Fettgewebe, das im Schulter- und Nackenbereich liegt, gilt zusätzlich dem Energierückgewinn“ (vgl. www.wikipedia.de), insbesondere dann wenn die Tiere bei steigen der Außentemperatur erwachen. Die Phase des Erwachens kann dabei mehrere Stunden dauern. „In der Spätphase des Erwachens“ bringen die Winterschläfer durch Muskelzittern den Körper wieder auf eine normale Temperatur. Auch die Atmung steigert sich mit dem Anstieg der Außentemperatur.

4

(3) Zur Dauer des Winterschlafes:

Die Dauer des Winterschlafes ist unter den Tieren recht unterschiedlich. Als „Spitzreiter“ kann, wie der Name auch schon andeutet, der Siebenschläfer genannt werden. Er schläft zwischen sechs und sieben Monaten. Als kürzere Schläfer sind der Hamster mit zwei bis dreieinhalb Monaten und der Igel mit drei bis vier Monaten zu nennen.

(4) Zur Aufwachphase im Frühjahr:

Genaue Gründe für das Erwachen der Tiere sind „noch nicht genau bekannt“ (vgl. www.wikipedia.de). Es wird davon ausgegangen dass die steigenden Umgebungstemperaturen, sowie die Anhäufung von Stoffwechselprodukten die Gründe hierfür sind. Während des Erwachens müssen die Tiere ihre Körpertemperatur wieder erhöhen. Dies geschieht unter anderem über den Abbau des braunen Fettgewebes. Der Abbau geschieht über Hormone und setzt Energie frei, die zur Steigerung der Körpertemperatur verwendet wird. Beim Erreichen einer Körpertemperatur in Höhe von 15 Grad kommt das Muskelzittern hinzu. Der Brust- und Kopfbereich mit den lebensnotwendigen Organen wird schneller als der Rest des Körpers erwärmt.

1.2.2 Die Winterruhe

Im Gegensatz zum Winterschlaf findet man für die „Winterruhe“ nur wenige Merkmale und somit auch nur wenige Informationen. Bei diesen doch recht dürftigen Informationen und handelt es sich um die nun Folgenden: Die Winterruhe am Beispiel der Braunbären unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Winterschlaf, im Bereich der Körpertemperatur und der Schlafphase an sich. Die Körpertemperatur der Tiere sinkt nicht so stark ab, darüber hinaus sind die Tiere des Öfteren wach und wechseln dabei ihre Schlafposition. Auch das Sammeln von Nahrung vollzieht sich in den Wachphasen. Dachse, Eichhörnchen,

5

Fledermäuse und auch Waschbären sind Gattungen die für diese Art der Überwinterung stehen. Innerhalb der Winterruhe kommt es jedoch auch zur Verminderung der Herzfrequenz.

„Die Forscher der Veterinärmedizinischen Universität Wien gehen davon aus, dass die Abgrenzung des Winterschlafs von der Winterruhe nicht mehr haltbar ist, sondern eine Vielzahl von Säugetieren über eine Palette von ähnlich verlaufenden Regulationsmechanismen der Herabsetzung des Stoffwechsels und der Körpertemperatur verfügen, (...) (vgl. www.wikipedia.de).

1.2.3 Die Winterstarre

Andere Begriffe für die Winterstarre sind „Kältestarre“ und auch „Torpidität“. Die Winterstarre „ist ein Zustand, in den wechselwarme (poikilotherme) Tiere verfallen, wenn die Temperatur unter das tolerierte Minimum“ der jeweiligen Gattung abfällt (vgl. www.wikipedia.de).

Sämtliche lebensnotwendigen Vorgänge werden dabei auf fast Null reduziert. Das Tier kann in diesem Zustand nicht aufwachen, sondern stirbt den Kältetod. Eidechsen, Frösche, Insekten und Schnecken sind Gattungen die den Winter im Zustand der Winterstarre überleben. Der Zustand der Starre wird im Gegensatz zum Winterschlaf zwingend von kalten Temperaturen eingeleitet. Im Zustand der Kältestarre sind die Augen der Tiere geöffnet.

1.3 Exemplarische Gattungen für die verschiedenen Arten der

Überwinterung

Exemplarisch für die Überwinterungsformen Winterschlaf, Winterstarre und Winterruhe werden die Gattungen des Froschs, des Eichhörnchens und des Igels

6

zum Einsatz kommen. Aus diesem Anlass schließen sich nun Informationen über die ausgewählten Gattungen an. Diese Informationen mussten jedoch auf die wichtigsten Punkte reduziert werden. So werden die Ausführungen die jeweiligen Untergattungen unberücksichtigt lassen.

1.3.1 Das Eichhörnchen

„Die Eichhörnchen (Sciurus) bilden eine Gattung von Baumhörnchen (Sciurini)“ (vgl. www.wikipedia.de). Eichhörnchen sind Waldbewohner. Die meisten Arten leben in Amerika. „Nur drei der 28 Arten leben in der Alten Welt; sie sind über Europa, Vorder-, Nord- und Ostasien verteilt (vgl. www.wikipedia.de). Greifvögel sowie kleinere Raubtiere, wie beispielsweise der Marder, zählen zu den Fressfeinden der Eichhörnchen. Verschiedene Arten des Eichhörnchens können bis zu zwölf Jahre alt werden. Der Name „Eichhörnchen“ leitet sich ursprünglich von dem althochdeutschen „aig“ ab, unter dem „sich schnelles bewegen“ zu verstehen ist. Mit dem Aussterben des althochdeutschen Ausdrucks wurde dann die „Eiche“ zum Namensgeber auserkoren.

Das Europäische Eichhörnchen (Sciurus vulgaris) ist die im Mitteleuropa bekannteste Art dieser Gattung. Das Eichhörnchen ist ein Säugetier, welches der Ordnung der Nagetiere angehört.

(1) Merkmale des Europäischen Eichhörnchens:

Das Fell dieser Art ist hellrot bis braunschwarz und weiß an der Bauchseite des Tieres. Es hat Haarbüschel an den spitzen Ohren. Diese fallen insbesondere im Winter auf, da dann das Fell länger und dichter wird. Der buschige Schwanz hat verschiedenste Funktionen. Er dient als Balanciermittel und als Steuerruder beim Klettern. Während der Balz ist er optisches Signal. Ein Eichhörnchen wiegt zwischen 200 bis 400 Gramm und seine Körperlänge kann bis zu 40 Zentimeter messen. Europäische Eichhörnchen sind tagaktiv und lebhaft.

7