Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung
Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung
Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung
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Lehrerversion<br />
<strong>Basisexperiment</strong> <strong>–</strong> <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong><br />
Lehrplanbezug: Faltengebirge, Tektonik<br />
Ziel:<br />
Die Schüler sollen die Abläufe bei der Bildung eines Faltengebirges<br />
nachvollziehen können<br />
Versuch 1: Deckenüberschiebung<br />
Für die folgenden Experimente sind einige Vorbereitungen notwendig. Die dafür benötigten<br />
Materialien sind kostengünstig zu beschaffen; Holzbearbeitungen könnten in<br />
Zusammenarbeit mit Werkerziehung durchgeführt werden.<br />
Material: rechteckiges Plastikbecken (ca, 40 x 30 x 25 cm), klar durchsichtig (oder Aquarium<br />
aus Glas), 2 Holzstücke (ca. 34,5 x 15 x 7,5 cm).<br />
Durchführung: Die Holzstücke werden seitlich (wasserunlöslicher Filzstift!) mit schematisierten<br />
geologischen Schichten bemalt. Zuerst wird ein Holzstück ins mit Wasser gefüllte<br />
Becken gelegt und die Einsinktiefe gemessen. Dann wird das zweite Stück darauf gelegt; es<br />
soll die absolute und die relativ größere Einsinktiefe der „geologischen Schichten“ gemessen<br />
bzw. umgerechnet werden. In der Oberstufe kann auf „reale“ Verhältnisse mit der Überlagerung<br />
von Kalk oder Basalt umgerechnet werden.<br />
Modell <strong>Deckenbau</strong><br />
Modell Faltengebirge<br />
Interpretation: Bei einer Deckenüberschiebung kommt es durch den auflagernden Druck zu einem<br />
tieferen Einsinken.<br />
Versuch 2: Faltengebirge<br />
Mit verschieden farbigem Plastillin werden übereinander gelagerte geologische Schichten<br />
dargestellt. Zwei seitlich angelegte Holzblöcke symbolisieren konvergierende Platten, die<br />
Schichten dazwischen werden aufgefaltet. Mit einem Messer kann die Erosion durch Kappen<br />
der oberen Schichten dargestellt werden. Die Schüler sollen eine Profilskizze und eine<br />
geologische Karte entwerfen.<br />
Vermittelte Grundkompetenzen aus diesem <strong>Basisexperiment</strong><br />
Fachwissen<br />
Decken, Falten, Platten, <strong>Gebirgsbildung</strong><br />
Exp. Fertigkeiten<br />
Herstellung von Demonstrationsmaterial<br />
Interpretationsfähigkeit<br />
Prinzipien der <strong>Gebirgsbildung</strong><br />
© Weigerstorfer
Schülerversion<br />
<strong>Basisexperiment</strong> <strong>–</strong> <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong><br />
Versuch 1: Deckenüberschiebung<br />
Mit den vorgelegten Materialien sollen die Vorgänge bei einer Überschiebung von Gesteinsdecken<br />
nachgestellt werden. Natürlich schwimmen Gesteinsdecken nicht auf Wasser; bei<br />
den entstehenden hohen Drucken während einer <strong>Gebirgsbildung</strong> verhalten sich aber auch<br />
Gesteine plastisch.<br />
Material: rechteckiges Plastikbecken (ca, 40 x 30 x 25 cm), klar durchsichtig (oder Aquarium<br />
aus Glas), 2 Holzstücke (ca. 34,5 x 15 x 7,5 cm), wasserunlöslicher Filzschreiber, Lineal.<br />
Durchführung: Die Holzstücke werden seitlich (wasserunlöslicher Filzstift!) mit schematisierten<br />
geologischen Schichten bemalt. Zuerst wird ein Holzstück ins mit Wasser<br />
gefüllte Becken gelegt und die Einsinktiefe gemessen. Dann wird das zweite Stück<br />
darauf gelegt; es soll die absolute und die relativ größere Einsinktiefe der<br />
„geologischen Schichten“ gemessen bzw. umgerechnet werden.<br />
Beobachtung: Durch die „Deckenüberschiebung“ nimmt die Einsinktiefe zu.<br />
Modell <strong>Deckenbau</strong><br />
Modell Faltengebirge<br />
Versuch 2: Faltengebirge<br />
Mit verschieden farbigem Plastillin werden übereinander gelagerte geologische Schichten<br />
dargestellt. Zwei seitlich angelegte Holzblöcke symbolisieren konvergierende Platten, die<br />
Schichten dazwischen werden aufgefaltet. Mit einem Messer kann die Erosion durch Kappen<br />
der oberen Schichten dargestellt werden. Zeichne ein Profil durch die geologischen<br />
Schichten und eine geologische Oberflächen - Karte nach der „Erosion“.<br />
Material: Plastillin in verschiedenen Farben, Nudelwalker, Messer, Unterlage, 2 Holzblöcke.<br />
Durchführung: Walke die Plastillin-Blöcke aus, lege sie fest übereinander. Schiebe dann mit 2 Holzblöcken<br />
auf einer Papier-Unterlage die geologischen Schichten zusammen, bis sie eine Falte bilden.<br />
Mit dem Messer kannst du die Erosion nachstellen, indem du zur Hälfte den oberen Teil der Falte<br />
kappst.<br />
© Weigerstorfer
Lehrerversion<br />
KOPEx <strong>–</strong> <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong>, Grabenbruch<br />
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus den <strong>Basisexperiment</strong>en <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong>, Plattentektonik<br />
Gedankliche Problemstellungen:<br />
G-1: Meer und Gebirge sind Geschwister<br />
<strong>Gebirgsbildung</strong>en sind fast immer auf plattentektonische Vorgänge zurückzuführen. Der Orogenese ging eine<br />
Sedimentationsphase in einem Geosynklinalmeer voraus, das durch Absenkung von Krustenbereichen durch<br />
Auseinanderdriften benachbarter Platten entstand. Vor 30-50 Millionen Jahren begann die Auffaltung der<br />
Alpen durch die Kollision der eurasischen Platte mit einem Teil der afrikanischen Platte. Die Schüler sollen die<br />
wesentlichen <strong>Gebirgsbildung</strong>svorgänge zeichnerisch und in Modellen entwickeln und darstellen.<br />
Material: Zeichenmaterial, geologische Karte der Alpen.<br />
Experimentelle Problemstellungen:<br />
E-1: Meer und Gebirge sind Geschwister - Simulation eines Grabenbruchs<br />
Als tektonischen Graben bezeichnet der Geologe eine Bruchstruktur, bei der ein langgestrecktes, keilförmiges<br />
Krustenstück gegenüber seinen Flanken eingesunken ist. Die Schüler sollen die geologischen Verhältnisse<br />
am Beispiel Oberrheingraben erarbeiten (Internetrecherche), zeichnerisch umsetzen und Modelle<br />
erarbeiten, die die Verhältnisse an einem Grabenbruch demonstrieren. Die Materialien der vorherigen<br />
Versuche können verwendet werden, auch Bearbeitungen sind erlaubt (Hinweis: Bandsäge der<br />
Werkerzieher zur Bearbeitung der Vierkanthölzer).<br />
Holzmodell<br />
Skizze Oberrheingraben<br />
Material: Plastillin, Kantholz, Plastikbehälter mit Wasser, Zeichenmaterial, geologische Karten.<br />
„Beobachten & Erfassen“<br />
„Untersuchen & Bearbeiten“<br />
Zuordnung zur Handlungskompetenz BEx G-1 E-1<br />
Erfassung<br />
Beschreibung - Fachsprache<br />
Zuordnung<br />
Untersuchungsfrage stellen<br />
Hypothesen aufstellen X X X<br />
Recherche<br />
X<br />
Planung eines Experiments X X<br />
Protokollführung X X<br />
Durchführung eines Experiments X X X<br />
Interpretation der Ergebnisse X X X<br />
Kommunikation<br />
X<br />
X<br />
© Weigerstorfer
Schülerversion<br />
KOPEx <strong>–</strong> <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong>, Grabenbruch<br />
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus den <strong>Basisexperiment</strong>en <strong>Deckenbau</strong>, <strong>Gebirgsbildung</strong><br />
Gedankliche Problemstellungen:<br />
G-1: Meer und Gebirge sind Geschwister<br />
<strong>Gebirgsbildung</strong>en sind fast immer auf plattentektonische Vorgänge zurückzuführen. Der<br />
Orogenese ging eine Sedimentationsphase in einem Geosynklinalmeer voraus, das durch<br />
Absenkung von Krustenbereichen durch Auseinanderdriften benachbarter Platten entstand.<br />
Vor 30-50 Millionen Jahren begann die Auffaltung der Alpen durch die Kollision der<br />
eurasischen Platte mit einem Teil der afrikanischen Platte.<br />
Versuche mindestens 3 tektonische Vorgänge im Zusammenhang mit der Bildung eines<br />
Faltengebirges zu zeichnen.<br />
Experimentelle Problemstellungen:<br />
E-1: Meer und Gebirge sind Geschwister - Simulation eines Grabenbruchs<br />
Als tektonischen Graben bezeichnet der Geologe eine Bruchstruktur, bei der ein<br />
langgestrecktes, keilförmiges Krustenstück gegenüber seinen Flanken eingesunken ist.<br />
Erstelle nach Internetrecherche zeichnerische Modelle dieser plattentektonischen Vorgänge.<br />
Verwende die vorgelegten Materialien, um die Situation am Oberrheingraben im 3D-<br />
Modell nachzustellen (wegen einer Bandsäge wende dich an Werkerzieher). Finde<br />
Erklärungen für das Verhalten der Holzblöcke bei der Durchführung des Experiments.<br />
Material: Plastillin, Kantholz, Plastikbehälter mit Wasser, Zeichenmaterial, geologische<br />
Karten.<br />
© Weigerstorfer