Das PopEcoLab aus den BiologyLabs der CalState University Los Angeles bietet die einmalige Gelegenheit, klassische Gesetzmäßigkeiten der Ökologie zu Populationsdynamik, intra-und interspezifischer Konkurrenz und Nahrungsbeziehungen (Lotka-Volterra) experimentell zu erforschen und zu hinterfragen.
Für zwei Spatzen- und eine Habichtpopulation lassen sich viele verschiedene Faktoren verändern und die Konsequenzen für die Populationsentwicklung überprüfen:
Startpopulationen, Fertilität (Gelegegröße) und Mortalität (Lebensdauer), Fluggeschwindigkeit, Nahrungswahl und -konkurrenz der Spatzen (Samen und/oder Insekten) sind einstellbar.
Die Populatiosentwicklungen können über bis zu 500 Generationen, mit realistischen statistischen Streuungen verfolgt und protokolliert werden.
Beispielhafte Erkenntnisse:
– Die Startpopulationen sind weitgehend unerheblich.
– Ein Überangebot an Nahrung für die Spatzen führt u.U. zu Instabilitäten.
– Es gibt eine optimale Gelegegröße; abhängig davon gibt es eigenartige Oszillationen.
– Die klassischen Lotka-Volterra-Beziehungen zeigen sich nur unter speziellen Bedingungen.
– Koexistenz und Konkurrenzausschluss werden von mehreren Faktoren beeinflusst.
Wenn die SchülerInnen einmal das System „im Griff“ haben, können sie in einer Stunde zig Versuche durchführen und so ihre eigenen Hypothesen testen. Wissenschaftliches Arbeiten von der explorativen, spielerischen Entdeckung über Aufstellung überprüfbarer Hypothesen und iher Testung bis hin zu präziser Protokollführung und klarer Ergebnisformulierung kann so mustergültig eingeübt werden.
Allerdings müssen LehrerInnen wie SchülerInnen auch unklare Ergebnisse hinnehmen und offene Fragen „ertragen“. Die „richtige Schulbuchantwort“ wird nicht geliefert – wie in der echten Wissenschaft!
Das Unterrichtsmaterial bietet eine Einführung, mehrere systematisch aufgebaute Aufgaben, einen Überblick (“Aufgaben kompakt“) über ein ganzes Spektrum von möglichen Erkundungen (Facharbeit?) sowie einige Beispiellösungen.
Für die LehrerInnen stehen Klausuraufgaben bereit sowie beispielhafte Lösungen von SchülerInnen aus dem Unterricht des Autors.
Zu den BiologyLabs bei sciencecourseware (seit 2017)
PopEcoLab V4_0 AGs kompakt.pdf
PopEcoLab V4_0 AGs einzeln.pdf
PopEcoLab V4_0 Beispielergebnisse.pdf
PopEcoLab V4_0 KA-Aufgaben.pdf
PopEcoLab V4_0 Schülerlösungen 1.doc
PopEcoLab V4_0 Schülerlösungen 2.doc
PopEcoLab V4_0 Schülerlösungen 3.doc
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