Christina Beck/Claudia Nerdel

Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte

Christina Beck/Claudia Nerdel

Bildverständnis diagnostizieren und fördern

Graphiken sind ein wesentliches Element des Biologieunterrichts. Auf welche Weise man Verständnishürden bei der Arbeit mit Graphiken im Unterricht feststellen und ihre Interpretation und Erstellung den SchülerInnen durch eine geeignete Rückmeldung und Lernhilfen erleichtern kann, wird anhand von ausgewählten Beispielen aus der Genetik und Stoffwechselbiologie veranschaulicht.

Biologische Fachsprache ist Voraussetzung für die Teilnahme an wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kommunikation. Zur Fachsprache gehören neben Fachbegriffen auch biologiespezifische Bilder (z.B. Diagramme und Schemata, naturwissenschaftliche Symbole). In der Regel werden in Lernmaterialien diese verbalen, bildlichen und symbolischen Darstellungsformen miteinander kombiniert. Lernende müssen diese Repräsentationen bei Aufgabenlösungen aufeinander beziehen und die Bedeutung der enthaltenen naturwissenschaftlichen Konzepte und Prinzipien erkennen. Für den Umgang mit Repräsentationen sind Kompetenzen erforderlich, die im Kompetenzbereich Kommunikation der Bildungsstandards verankert sind (KMK 2005).
Bildverständnis diagnostizieren
Zur Diagnose von Verständnisschwierigkeiten bei Text-Bild-Kombinationen, die Texte mit logischen Bildern verknüpfen und die ggf. die Integration der Informationen aus beiden Darstellungen verlangen, müssen drei Aspekte berücksichtigt werden:
  • (1) Wird jede Darstellungsform für sich genommen verstanden? Sind die Konventionen zur Interpretation von biologiespezifischen Schemata wie Stammbäumen aus dem Unterricht bekannt? Sind die Konventionen zur Interpretation von Diagrammen aus dem Mathematikunterricht bekannt und können sie auf eine biologische Problemstellung angewendet werden?
  • (2)Werden verschiedene Darstellungsformen zur Lösung der biologischen Fragestellung sinnvoll aufeinander bezogen?
  • (3)Welche Schwierigkeiten ergeben sich aus dem Antwortformat, wenn ein Diagramm mithilfe von Fachbegriffen interpretiert oder ein Schema zu einem biologischen Sachverhalt konstruiert werden soll? Können Lernende einem Text z.B. die unabhängige und abhängige Variable entnehmen und in einem Diagramm adäquat abbilden? Können Lernende unter Rückgriff auf den Text ein Kreuzungsschema aufstellen?
Um Stammbäume und Diagramme interpretieren und konstruieren zu können, müssen die zugrunde liegenden Konventionen bekannt sein, da beide Darstellungsformen nicht intuitiv verständlich sind (Schnotz 2002). Während das Lesen und Interpretieren von Stammbäumen ein bereichsspezifisches Wissen innerhalb der Biologie erfordert, ist bei Diagrammen die Anwendung von Kenntnissen aus dem Mathematikunterricht erforderlich.
Stammbäume interpretieren
Stammbäume (Abb. 1 ) können den logischen Bildern zugeordnet werden, da ihre Konstruktionsprinzipien bekannt sein müssen.
Sie enthalten bildliche Elemente, die ikonische und domänenspezifische Konventionen verlangen (Griffard 2013; Russel 1983). Es gilt:
  • (1)Personen aus einer Generation sind in einer Zeile, die Folgegenerationen in einer Zeile darunter abgebildet: Eine nach oben offene Klammer zwischen einer männlichen und einer weiblichen Person stellt ein Elternpaar dar. Geschwister sind durch eine nach unten offene Klammer mit Verbindungslinie zu den Eltern symbolisiert.
  • (2)Männer werden durch ein Viereck, Frauen durch einen Kreis repräsentiert.
  • (3)Sind die Symbole Kreis und Viereck unausgefüllt, handelt es sich um einen gesunden Menschen, bei ausgefüllten Symbolen um einen Erkrankten.
Die Merkmale der Eltern und Kinder, d.h. die phänotypische Beschreibung der Familienmitglieder, sowie die Verwandtschaftsverhältnisse werden zusammengetragen und zeigen das mögliche Erbschema. Ziel der Stammbaumanalyse ist die Identifizierung des Genotyps und des Erbgangs anhand von phänotypischen Merkmalen. Mithilfe von Stammbäumen kann das Erkrankungsrisiko von Nachkommen (bei bekanntem Erbgang)...

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aus: Unterricht Biologie Nr. 417 / 2016

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