Gesteine erzählen Geschichten: Die Dynamik der Erde
Im Mittelpunkt dieser Unterrichtseinheit stehen die Entstehung von Gesteinen, die Bildung von Rohstofflagerstätten, der Aufbau der Erde, die Mechanismen der Plattentektonik, die Heizmechanismen der Erde sowie die Geologie der Schweiz (Alpenbildung, subalpine Molasse, Mittelland, Jura). Sie wurde in Zusammenarbeit mit dem Departement für Erdwissenschaften der ETH Zürich und dem Earth & Science Discovery Center focusTerra entwickelt und bietet wissenschaftlich fundierte und nach den neusten Erkenntnissen der Lehr- und Lernforschung entwickelte Unterrichtsmaterialien. Die Einheit enthält auch Materialien für den Besuch der Ausstellung von focusTerra.
Diese Unterrichtseinheit besteht aus zwei aufeinander aufbauenden Teilen:
Teil 1: «Gesteine erzählen Geschichten» umfasst die Lektionen 1 bis 4 und konzentriert sich auf die Entstehung von Gesteinen. Die Schülerinnen und Schüler starten damit, sich zu überlegen, welche geologischen Prozesse zu Unterschieden und Gemeinsamkeiten von Gesteinen geführt haben können. Sie lernen den Gesteinskreislauf kennen und können nachvollziehen, an welchen Orten sich unterschiedliche Gesteine bilden. Die Unterrichtseinheit umfasst Materialien für ein Gruppenpuzzle für acht Gruppen, mit denen die Lernenden erarbeiten können, durch welche geologischen Prozesse verschiedene Rohstoffe entstehen und an unterschiedlichen Orten Lagerstätten bilden. Auf dieser theoretischen Grundlage lernen sie, nach welchen Kriterien Gesteine klassifiziert werden. Dies wird durch die Untersuchung von Mineralien im Gestein vertieft.
Gesteinsklasse: Magmatit
Unterklasse: Vulkanit
Bestandteile: Olivin, Pyroxen, Plagioklas
Textur & Struktur: porös, feinkörnig
Verwendung: Baustein, Strassenbaumaterial
Gesteinsklasse: Magmatit
Unterklasse: Plutonit
Bestandteile: Olivin, Pyroxen, Plagioklas
Textur & Struktur: massig, mittel- bis grobkörnig
Verwendung: Baustein, Strassenbaumaterial
Anhand von verschiedenen Gesteinen mit einem Steckbrief beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit den unterschiedlichen Gesteinsgruppen und überlegen sich, weshalb man die Gesteine in die verschiedenen Gruppen: magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine einteilt.
Teil 2: «Untergrund und Erdoberfläche» umfasst die Lektionen 5 bis 17 und thematisiert den Aufbau der Erde, die Plattentektonik und deren Antrieb sowie die Geologie der Schweiz. Als Einstieg werden den Schülerinnen und Schülern zwei unterschiedliche magmatische Gesteine: Granit und Rhyolit präsentiert, um von ihnen ausgehend die verschiedenen geologischen Entstehungsprozesse zu untersuchen. In diesem Zusammenhang erarbeiten die Lernenden auch die beiden Heizmechanismen im Erdinneren und diskutieren verschiedene Kriterien zur Beschreibung des Aufbaus der Erde. Anschliessend konstruieren die Schülerinnen und Schüler, wie sich der Aufbau der Erde mit seismischen Wellen erkunden lässt. Im Kontext der Plattentektonik werden der Unterschied zwischen kontinentalen und ozeanischen Platten, der Antrieb der Plattenbewegungen und die verschiedenen plattentektonischen Prozesse an unterschiedlichen Plattengrenzen (Gebirgsbildung, Subduktion, Mittelozeanische Rücken, Rifting, Transformstörung) thematisiert. Abgerundet wird die Einheit mit der Erwerbung des Wissens über Sedimentgesteine anhand der Geologie der subalpinen Molasse, des Mittellandes und des Juragebirges.
Die verschiedenen Plattengrenzen erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler mit einem Gruppenpuzzle. Anhand von Beispielen lernen sie die verschiedenen Grenzen und Prozesse kennen, die dort ablaufen, erklären sich diese gegenseitig und wenden ihr Wissen danach auf umfassende Aufgaben zu Plattentektonik und Topografie an.