Didaktischer Kommentar

Relevanz und Übersicht

Der Regenwurm gehört zu den bekanntesten Bodenlebewesen und ist auf der ganzen Erde verbreitet. In fast allen feuchten Ländern kommen die überaus zahlreichen Regenwürmer vor. Diese kleinen Tiere übernehmen die äusserst wichtige Produktion von wertvollem Regenwurmhumus. Sie können davon das Zweihundertfache ihres eigenen Körpergewichts produzieren.
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egenwürmer sind also massgeblich an der Bodenbildung und der Aufbereitung von organischen Substanzen im Boden beteiligt. Durch ihre Aktivitäten werden einerseits riesige Gänge gegraben, die der Sauerstoffversorgung des Bodens, sowie der Bodenlebewesen dienen, anderseits versorgen Regenwürmer die Pflanzen mit Nährstoffen. Damit ist klar, dass sie auch für uns Menschen grosse Bedeutung haben, denn wir brauchen nährstoffreiche Böden, um Pflanzen für unseren Verzehr und für den unserer Tiere wachsen zu lassen.

Vorstellungen und Vorkenntnisse

Der Regenwurm ist ein Tier aus der direkten Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Fast alle haben bereits Erfahrungen mit ihm gesammelt, sei es auf dem Trottoir nach einem Dauerregen oder beim Spielen mit Erde. Nicht wenige Lernende werden meinen, dass man Regenwürmer in zwei Stücke teilen könnte und sie weiterleben würden. Das ist aber ein Irrtum! Denn nur ein Teil überlebt oder verstirbt schlimmstenfalls an einer Wundinfektion. Auch werden sich einige vor dem Aussehen des Wurms ekeln.

Wohl weniger bekannt ist die Bedeutung des Regenwurms für die Zusammenhänge zwischen Tieren und Pflanzen und damit auch die Wichtigkeit für uns Menschen.

Das vorliegende IdeenSet will Lernende auf diesen Aspekt sensibilisieren, Wissen vermitteln, Berührungsängste abbauen, spannende Beobachtungen ermöglichen und die Faszination für diese wichtigen Tiere schüren.

Lerngegenstand und thematische Schwerpunkte

Thematischer Schwerpunkt Kurzbeschrieb

Biologie

Regenwürmer sind lang und bestehen aus vielen Ringen. An einem Ende des Wurms befindet sich der Mund, am anderen Ende der Schwanz. Unter der Lupe erkennt man pro Ring vier Borstenpaare. Damit bewegen sich die Würmer fort oder halten sich in den gegrabenen Löchern fest. Obwohl Regenwürmer weder Ohren, noch Augen haben, bemerken die bereits kleinste Erschütterungen im Boden anhand der Veränderung des Lichts.

Ein Regenwurm nimmt Sauerstoff direkt über seine Haut auf. Er bewegt sich mit Hilfe der Ringe vorwärts, die er am Kopfende zusammenzieht, danach wie ein Akkordeon wieder entfaltet. Mit seinen Borsten kann er sich an die Seiten seiner Gänge klammern und die Ringe am Schwanzende wieder zusammenziehen. Dies führt zu einer Vorwärtsbewegung.

Der Regenwurm besitzt keine Zähne. Er ernährt sich von verrotteten Pflanzen. Er bläht seinen Mund so auf bis eine Art Saugnapf entsteht. Mit seinem muskulösen Rachen saugt er sich wirksam an seiner Beute fest, so dass er sie in seinen Gang ziehen kann. Dort lässt er sie verrotten.

Die Nahrung wird nun im Muskelmagen zu einem Mus verdaut und über den hinteren Darm als Kot ausgeschieden. Vorher gibt er aber kalziumhaltige Abscheidungen hinzu, welche die säurehaltigen Inhaltsstoffe aus dem Boden neutralisieren. Das Endprodukt, die sogenannte Wurmerde, ist dadurch äusserst wertvoll.

Lebensraum und Lebensweise

Die Regenwürmer leben hauptsächlich unterirdisch. Sie lassen sich in drei Kategorien einteilen:

  • Der Kompostwurm lebt von tierischen Ausscheidungen, Keimlingen und abgestorbenem Pflanzenmaterial. Er hält sich auf oder nur knapp unterhalt der Bodenoberfläche auf.
  • Eine Etage tiefer leben die Vertreter der Regenwürmer, Grauwürmer, die sich von abgestorbenen Wurzelteilen im Boden ernähren, ohne die Pflanzen zu beschädigen.
  • Noch in tieferen Bodenschichten sucht eine weitere Art, nämlich der uns bekannte Regenwurm, nach Nahrung. Da sie sich bis zu mehr als zwei Meter Tiefe eingraben, sind sie gross und kräftig gebaut. Sie ernähren sich von organischem Material, das sie in der Dämmerung oder in der Nacht einsammeln. Dabei ziehen sie ihre «Beute» in ihre Wohnröhre hinein.

Regenwürmer sind grundsätzlich Landtiere, können aber eine Weile im kühlen, sauerstoffhaltigen Wasser überleben. Das funktioniert, weil der Regenwurm über seine Haut atmet. Genau dieser Umstand lässt das Tier bei Regen aus seiner mit Wasser überfluteten Gräben kommen. Er braucht Sauerstoff und ergreift so die Flucht aus seinem Zuhause.

Regenwürmer mögen Temperaturen zwischen 10 und 15° Celsius und brauchen feuchte Erde. Sie sind im Frühling und im Herbst besonders aktiv.

In den Wintermonaten graben sich die Regenwürmer etwa in 40 bis 80cm Tiefe ein und überwintern zusammengerollt und starr. Den Sommer verbringen die Tiere ebenfalls in kühleren und tieferen Schichten eingegraben in einem mit eigenem Kot austapezierten Loch.

Wenn sich Regenwürmer wohl fühlen, pflanzen sie sich fort. Sie sind weder männlich noch weiblich, brauchen aber einen Partner, um Nachwuchs zu bekommen. Die Würmer kommen in der Nacht aus der Erde, legen sich mit ihren Geschlechtsringen aneinander und tauschen den männlichen Samen aus. Danach trennen sie sich wieder und jeder bringt über eine Schleimmanschette einen Kokon hervor. Darin wachsen unter warmen und feuchten Bedingungen ein oder mehrere Babys heran. Die winzigen, noch strahlendweissen Würmer schlüpfen etwas später aus ihrer Schutzhülle. Ein Jahr lang wachsen sie heran und fressen möglichst viel.

Feinde

Lichtfelder-Schlegel (2014) unterscheidet verschiedene Kategorien von Feinden: Fressfeinde, Köder, Parasiten und Menschen.

Regenwürmer sind bei zahlreichen Vogelarten als Nahrungsquelle beliebt. Es sind vor allem Drosseln, Krähen, Stare, aber auch Möwen, die den Regenwürmen gezielt nachstellen. Nicht nur aus der Luft droht Gefahr für den Regenwurm, sondern auch auf und im Boden. Igel, Spitzmäuse, Marder, Kröten, Frösche, Maulwürfe, seltener auch Füchse und Dachse lieben Regenwürmer auf ihrem Speiseplan.

Angler brauchen Regenwürmer als Köder, weil die Fische sie gerne mögen und dadurch schnell anbeissen. Da man Regenwürmer nicht züchten kann, müssen sie von Hand gesammelt werden.

Auch krankmachende Parasiten können sich im Regenwurm ansiedeln und zählen damit ebenfalls zu den Feinden.

Durch die fortschreitende Urbanisierung wird den Bodenbewohnern der Lebensraum weggenommen. Der Boden ist lebensnotwendig für uns, weil auf ihm Pflanzen wachsen, die sowohl Menschen als auch Tiere ernähren. Ausserdem reinigt, sammelt und speichert er unser Trinkwasser. Durch unser Verbauen des Bodens nehmen wir Lebewesen den notwendigen Lebensraum weg. Dabei verhärtet sich der Boden und bietet nicht mehr genug oder gar keinen Sauerstoff, beispielsweise für Regenwürmer.

Durch die zunehmende Bodenerosion können auch Wassermassen nicht mehr aufgenommen werden und schwemmen alles, was der Boden mit seinen Lebewesen benötigt, weg. Durch die damit verbundene Verschlammung verschwindet der Lebensraum des Regenwurms.

Noch schlimmer ist die Bodenbearbeitung durch Pflügen, durch Pestizide und Gülle. Sie vergiften Regenwürmern und gelangen auch noch in die Nahrungskette.

Schutz

Guter Boden ist vergleichbar mit einem Schwamm. In den Hohlräumen zwischen den Bodenteilchen befindet sich neben Wasser auch Luft. Dies ist wichtig für die Atmung der Kleinstlebewesen und Pflanzenwurzeln, die in den obersten 30 Zentimetern der Erde leben und bereits seit Jahrmillionen für das Leben auf der Erde sorgen.

Die Atmung funktioniert nur bei lockeren, durchlässigen Böden. Wird die Erde zusammengepresst und verdichtet, verschwinden diese Hohlräume. Der Boden verdichtet sich, kann nicht mehr atmen und auch kein Wasser mehr speichern. Wichtige Lebewesen und Pflanzen verschwinden und die Versiegelung des Bodens wird verstärkt.

Der fruchtbare Humus ist eine sehr empfindliche Bodenschicht. Wasser kann sie wegspülen und Wind kann sie verwehen. Aber Pflanzen schützen den Boden mit ihren Wurzeln und fangen bei Regen mit ihren Blättern die Wucht der Tropfen ab. Sie geben das Wasser anschliessend langsam an den Boden weiter. Es dringt nur langsam in die lockere Erde ein, füllt die Hohlräume der Bodenteilchen und sickert gleichmässig zum Grundwasser ab.

Unser Boden ist schützenswert, weil ihm eine sehr wichtige Bedeutung für uns Menschen, wie auch unsere Umwelt zukommt. Das Ziel dieses Schutzes ist es, die Funktion des Bodens zu sichern oder gar wiederherzustellen. Folgende wichtige Aspekte sind dabei massgebend: Verringerung der Erosion und Auswaschung, der Erhalt von Humus, sowie der Schutz vor Bebauung, Kontamination und Verdichtung.

Land- und Forstwirtschaft
Durch zu schwere Maschinen wird der Boden verdichtet. Dadurch kann Wasser nur noch schwerer im Boden versickern und fliesst vermehrt an der Oberfläche ab. Die fruchtbare, obere Bodenschicht wird so vom Wasser weggeschwemmt. Auch der Wind weht auf freiliegenden und trockenen Ackerböden grosse Mengen der feinkörnigen und sehr fruchtbaren Bodenteilchen davon. Die Schäden sind sowohl für die Natur als auch für die Landwirtschaft enorm. Um dem entgegen zu wirken, werden nun Ackerflächen häufiger mit Gründüngung versehen und zwischen den Rebstöcken beispielsweise Grünbepflanzung angelegt. Dadurch wird die Bodenerosion deutlich verringert. Das ist nötig, denn die Bepflanzung an Hanglagen verstärkt diesen Effekt und spitzt die Bodensituation zu.
Mehrere Vorteile ergeben sich daraus: Die Fruchtbarkeit des Bodens wird verbessert, die Erde ist generell besser vor Erosion geschützt und die Bodenlebewesen besser mit Nahrung versorgt. Ausserdem ist bepflanzter Boden weniger empfindlich auf das Befahren mit schweren Maschinen.

Wird der Boden einerseits durch schwere Maschinen verdichtet und anderseits mit Pestiziden gegen Unkraut und Schädlinge vorgegangen, so zerstört dies die lockere Bodenschicht und schädigt die Tiere darin.
Nach der Ernte ist der Ackerboden ausgelaugt und der Sonne schutzlos ausgesetzt, weil der durch die Pflanzen gespendete Schatten fehlt. So bekommt der Boden Trockenrisse, verliert damit seine letzte Feuchtigkeit und zerbröselt zu Staub. Fruchtbare Gebiete werden grossflächig zerstört.

Monokulturen können die Situation noch zuspitzen. Wird in der Land- oder Forstwirtschaft häufig aus finanziellen Gründen ausschliesslich eine Pflanzenart angebaut, spezialisieren sich die Bauern oder Waldarbeiter auf die Pflanze, die am besten wächst, nur wenig verschiedene Erntemaschinen benötigt und eine gewinnbringende Ernte hervorbringt. Monokulturen nutzen die Nährstoffe im Boden einseitig, sind anfälliger für Schädlinge, müssen aufwändiger gepflügt werden und fördern das Bienensterben.

Erosion
Wo Wälder gerodet oder Bäume durch Schadstoffe krank werden und absterben, fehlen die Wurzeln, die dem Boden Halt geben. Bei starken Regengüssen prasseln grosse Wassermengen auf einmal auf den nackten Boden und können nicht mehr so schnell versickern. So bilden sich reissende Bäche, die den Boden wegschwemmen. Flüsse treten über die Ufer und überfluten das Land. In den Bergen kommen kahle Hänge ins Rutschen, stürzen ins Tal und reissen dabei immer mehr Erde und Steine mit. Erdrutsche und Schlammlawinen können das Leben der Menschen bedrohen, Häuser verschütten und grosse Zerstörung anrichten.

Bebauung
Mit dem Bau von Strassen, Parkplätzen, Immobilien bekommt der Boden einen Deckel aufgesetzt und wird von der Erdoberfläche abgeschnitten. Damit erhält der Boden keine Luft mehr und auch keine Nahrung. Wasser kann nicht mehr versickern, das Grundwasser wird nicht mehr aufgefüllt und verschwindet langsam. Je fester der Boden ist, desto länger dauert es, bis das Wasser versickern kann. Durch starke Bebauung passiert dies auf grossen Flächen.

Abgestorbene Pflanzenteile werden von Kleinlebewesen, wie beispielsweise dem Regenwurm, zersetzt. Sie ziehen diese in ihre gegrabenen Gänge im Boden, fressen sie und scheiden die verdauten Pflanzen im Kot aus. Darin sind wichtige Nährstoffe für Pflanzen enthalten. Gleichzeitig lockern sie den Boden auf, so dass Pflanzen gut wachsen und Wasser idealerweise versickern kann.

Wird den Bodenlebewesen nun ihre Heimat verdichtet, weggeschwemmt oder -geweht, so ist das Gleichgewicht stark beeinträchtigt, wenn nicht gar inexistent.

Verlauf und Lehrplanbezug

Organisation und Verlauf

Zur Durchführung des Themas eignen sich die Monate März bis Mai, sowie September bis November. In dieser Zeit ist es am Wahrscheinlichsten, feuchte Erdböden und aktive Regenwürmer anzutreffen.

Zeitlich sind etwa 13 Lektionen über mindestens drei Wochen einzuplanen.

Didaktische Phase * Aufgaben

Explorieren

erkunden, begegnen, Vorwissen und Erfahrungen aktivieren, Konzepte prüfen und hinterfragen, aktiventdeckend

Thema: Einführung / Einstieg

Empfehlenswert ist eine Erhebung des Wissensstand der Schülerinnen und Schüler. Dies kann mithilfe des Quiz auf eine spielerische Art und Weise geschehen. Am Ende wissen die Lernenden und die Lehrperson in etwa, bei welchen Themen Vorwissen besteht und wo noch wenig bis gar kein Wissen vorhanden ist.

Mit Sach- und Bilderbüchern, sowie Einstiegsfilmen, die im Schulzimmer ausgestellt werden, können Schülerinnen und Schüler ebenfalls neugierig gemacht werden auf die Thematik des Regenwurms. Diese Materialien bleiben während dem Bearbeiten des Themas idealerweise sichtbar .

Wichtig ist das Thematisieren des Umgangs mit Regenwürmern. Mit dem Merkblatt steht der Lehrperson ein Dokument zur Verfügung, das sie auf die Bedürfnisse der Klasse anpassen kann . Allenfalls kann die Klasse selbst ein eigenes Merkblatt gestalten, das im Schulzimmer gut sichtbar aufgehängt wird.

Sinnvollerweise wird bereits hier das digitale Lerntagebuch und dessen Möglichkeiten der App "bookcreator" eingeführt. 

Zeit: 1 Lektion für das Quiz + 1 Lektion zum Umgang mit den Regenwürmern + 1 Lektion Lerntagebuch

Erarbeiten

neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, ordnen

Thema: Biologie

In diesem Themenschwerpunkt vertiefen wir die Thematik. Regenwürmer sind gefangen worden und werden artgerecht gehalten. Erste Experimente stehen nun an. Anhand von genauen Beobachtungen der Schülerinnen und Schüler wird herausgefunden, wie sich ein Regenwurm bewegt. Erkenntnisse werden im digitale Lerntagebuch dokumentiert.

Zeit: 3 Lektionen im Freien und drinnen
 

Erarbeiten

neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, ordnen

Thema: Lebensraum und Lebensweise

Draussen entdecken die Lernenden Wurmkothaufen und schliessen darauf, wie hoch die Wurmaktivität in einem abgemessenen Bereich ist. Mit weiteren Experimenten wird der Fokus auf die Lebensweise der Regenwürmer gelegt. So beobachten die Schülerinnen und Schüler, wie sich Regenwürmer unter sich wandelnden Lebensbedingungen verhalten, was sie essen und welche Sinne bei den Tieren vorhanden sind. Daraus ergibt sich ein vertieftes Gesamtbild zum Regenwurm. Die Dokumentation der Beobachtungen und Ergebnisse erfolgt auch hier über das digitale Lerntagebuch.

Zeit: 3 Lektionen + täglich 5 Minuten zur Beobachtung während 3-4 Wochen

Üben und Vertiefen

trainieren, erweitern, für sich verfügbar machen

Anwenden

in bekannten Situationen

Übertragen

in unbekannten Situationen

Thema: Schutz

Durch die Experimente konnten die Lernenden bereits Wissen erarbeiten, wie ein Regenwurm lebt und was seine Besonderheiten sind. Ihnen ist sicherlich auch der Fakt begegnet, wie wichtig Regenwürmer für uns Menschen sind. Diesem Teil wird im vorliegenden Themenschwerpunkt Rechnung getragen. Bei zwei interaktiven Aufgaben tauchen die Schülerinnen und Schüler in den Boden und die Umwelt ein und lernen, welche Bedeutung dies für das Tier hat. Anhand von verschiedenen Charakteren und deren Meinungen erarbeiten sie sich eine eigene Meinung und können für ihre Einstellung einstehen und diese auch begründen.

Zeit: ca. 4 Lektionen
 

* Die didaktischen Phasen basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Kalcsics & Wilhelm, 2017.
 

Digitales Lerntagebuch
Anleitung und Hilfestellung zum digitalen Lerntagebuch mit der App "bookcreator" finden Sie hier.
 

Beurteilung
Für die formative Beurteilung können die laufend dokumentierten analogen, wie auch digitalen Lernspuren der Schülerinnen und Schüler herangezogen werden. Die Lernenden berichten einander in regelmässigen Abständen, was sie entdeckt, erlebt und herausgefunden haben und welche Schlüsse sie daraus ziehen. Die Lehrperson erhält so Gelegenheit, den individuellen Lernprozess einzuschätzen und zu unterstützen.
Für die summative Beurteilung kann die Lehrperson die entstandenen Produkte begutachten.
Beim Durchsehen der erstellten Videos beurteilt sie die Qualität des neu erworbenen Wissens und schreibt einen kurzen Bericht für alle Lernenden.

Differenzierung
Die Aufträge aus dem vorliegenden IdeenSet sind offen gestellt und sprechen verschiedene Lerntypen an. Auch können die meisten der verfügbaren Texte als Audio-Datei gehört werden. Durch die digitalen Möglichkeiten stehen vielfältige Umsetzungsmöglichkeiten zur Verfügung und die Lernenden können ihre Antworten individuell gestalten.
 

Lehrplanbezug

Die Aufgaben bieten die Möglichkeit, mit Schülerinnen und Schülern des 2.  Zyklus an folgenden Kompetenzen zu arbeiten.

NMG 2.1, NMG 2.2 und an überfachlichen Kompetenzen der Nachhaltigen Entwicklung.