Gesteine und ihre Entstehungsarten – vom Meeresgrund in die Mauer

Gesteine begegnen uns überall im Alltag. Nicht nur in der Natur, sondern auch in Form von Baustoffen in Fassaden, als Arbeitsplatten, Fensterbänke oder auch Kunstwerke. Sie sind nicht nur elementare Bausteine unserer menschlichen Lebenswelt, sondern auch der Natur. Sie liefern uns wichtige Informationen über die Erdgeschichte, die Zusammensetzung der Erde sowie geologische Entstehungsprozesse und helfen uns zu verstehen, wie Landschaften entstanden sind. Um endogene und exogene Prozesse, die unsere Erde gestalten, zu verstehen, ist es wichtig, sich mit Gesteinen als Baumaterialien unserer Erde auseinanderzusetzen. Eine wichtige Grundlage stellt hier der Kreislauf der Gesteine dar, der veranschaulicht, wie sich die Erdkruste stetig wandelt. Dies geschieht durch Kräfte im Erdinneren wie hohe Temperaturen und Druck sowie durch Kräfte an der Erdoberfläche wie Witterungseinflüsse und jahreszeitliche Veränderungen. Aufhänger der Unterrichtseinheit ist eine Schlagzeile über Fossilienfunde in einer Gebäudefassade. Die Lernenden befassen sich im Verlauf der Einheit mit der Frage, wie die urzeitlichen Lebewesen in unsere Bauwerke kommen und untersuchen die Eigenschaften von Gesteinen in Hinblick auf ihre Eignung als natürliches Baumaterial.

In der ersten Unterrichtsstunde (Arbeitsblatt 1) lernen die Schülerinnen und Schüler magmatische, metamorphe und sedimentäre Gesteine und deren Entstehungsprozesse kennen. Mithilfe von Lesetext und Schaubild erarbeiten die Lernenden den Gesteinskreislauf und somit unterschiedliche Gesteinsarten und deren Entstehungswege.

Anschließend vertiefen sie ihr Wissen über verschiedene Gesteine, indem sie in einer arbeitsteiligen Gruppenarbeit (Arbeitsblatt 2) exemplarisch deren Eigenschaften untersuchen. Dabei befassen sich die Schülerinnen und Schüler entweder mit dem Granit (magmatisches Gestein), dem Sandstein (Sedimentgestein) oder dem Marmor (metamorphes Gestein). Hierfür können Handstücke oder auch die Abbildungen auf den Arbeitsblättern herangezogen werden. Anschließend werden die Arbeitsergebnisse der Schülergruppen entweder im Plenum oder in weiteren Kleingruppen (Gruppenpuzzle) zusammengetragen. Mit dem Verweis auf Naturwerksteine als Baumaterialien wird dabei stets ein Lebensweltbezug hergestellt.

In den Unterrichtsstunden vier und fünf beurteilen die Lernenden, welche Natursteine sich auf Grundlage ihrer Eigenschaften für welche Einsatzzwecke eignen und verbinden ihre theoretischen Kenntnisse mit praktischen Beobachtungen, indem sie Beispiele aus ihrer Lebenswelt zuordnen (Arbeitsblatt 3). Am Ende der Unterrichtseinheit steht der Rekurs auf die lohnende Fragestellung: Die Fossilien kommen in die Gebäudewand, da es sich um ein Sedimentgestein vom Meeresboden handelt, in das abgestorbene Lebewesen eingeschlossen sind.

Eine vertiefende Forschungsaufgabe kann optional in einer weiteren Unterrichtsstunde durchgeführt werden: Die Lernenden gehen in ihrer Umgebung auf Entdeckungstour, suchen nach Arbeiten aus Naturstein und untersuchen diese.

Die Einheit lädt durch interessante Forschungsfragen zum eigenständigen Lernen ein und ist durch den Einsatz unterschiedlicher Sozialformen abwechslungsreich aufgebaut. Sie kann besonders anschaulich gestaltet werden, wenn Lehrkräfte Handstücke als Anschauungsmaterialien zur Verfügung stellen oder die Schülerinnen und Schüler in ihrem alltäglichen Umfeld auf Entdeckungstour gehen und dort Naturwerksteine erkunden, lässt sich aber auch niedrigschwellig über die anschaulichen Arbeitsblätter umsetzen.