Langentwurf: Wird Intelligenz überwiegend vererbt, oder ist sie überwiegend umweltbedingt?
1 Unterrichtsgegenstand
1.1 Thema der Unterrichtsstunde
Wird Intelligenz überwiegend
vererbt, oder ist sie überwiegend umweltbedingt?
1.2 Thema der Unterrichtsreihe
Humangenetik - Anwendung genetischer
Erkenntnisse auf den Menschen
1.3 Thema des unmittelbar vorangegangenen
Unterrichts
Zwillingsforschung
1.4 Thema der folgenden Stunden
Modifikationen; Vererbung der
Hautfarbe
2 Unterrichtsvoraussetzungen
Die Klasse zeigte sich bisher
biologischen Themen gegenüber immer sehr aufgeschlossen und interessiert.
In alphabetischer Reihenfolge wechseln sich die S. beim Anfertigen von
Stundenprotokollen ab; diese werden jeweils benotet und gehen in die Zensur
der allgemeinen Mitarbeit ein.
In der vorangehenden Stunde
über die Zwillingsforschung konnten die Komponenten genetische Determination
und umweltbedingte Modifikation (der Begriff wurde noch nicht eingeführt)
in Bezug auf den Menschen zusammengeführt werden. Die S. haben gelernt,
dass die Zwillingsforschung eine Methode darstellt, die es ermöglicht,
Erkenntnisse über den Grad der Erblichkeit eines Merkmals zu gewinnen
und diesbezügliche Hypothesen zu verifizieren.
3 Lernziele
3.1 Grobziel
Die S.:
schließen von den Untersuchungsresultaten
der Zwillingsforschung auf den Grad der Erblichkeit des Merkmals "Intelligenz".
3.2 Feinziele
Die S.:
nennen Erblichkeit und Umwelteinflüsse
als Faktoren für Intelligenz, indem sie diese aus einem Fallbeispiel
ableiten (Ind.: S.-Äußerungen zu AB 1). (LZ 1)
begründen, weshalb die
Zwillingsforschung eine geeignete Methode zur näheren Bestimmung des
erblichen Anteils der Intelligenz darstellt, indem sie ihre Erkenntnisse
aus der letzten Stunde heranziehen (Ind.: S.-Äußerungen). (LZ
2)
bestimmen den Verwandtschaftsgrad
unterschiedlicher Personengruppen und ordnen diesem eine erwartete Übereinstimmung
im IQ bei völliger Erbbedingtheit sowie bei völliger Umweltbedingtheit
des Merkmals "Intelligenz" zu. (Ind.: Einträge AB 2). (LZ 3)
leiten den Anteil der genetischen
Komponente des Merkmals "Intelligenz" aus Untersuchungsergebnissen der
Zwillingsforschung ab und problematisieren diese, indem sie die Übereinstimmungswerte
bzgl. des Merkmals "Intelligenz" bei verschiedenen Personengruppen unterschiedlichen
Verwandtschaftsgrades interpretieren (Ind.: S.-Äußerungen).
(LZ 4)
fakultativ:
problematisieren den zu Grunde
gelegten Intelligenzbegriff (Ind. S.-Äußerungen). (LZ 5)
4 Sachanalyse
Die Zwillingsforschung verfolgt
den Ansatz, durch umfangreiche Studien die Frage zu klären, inwieweit
der Mensch durch seine Gene und inwieweit er durch seine Umwelt bestimmt
wird. Die Auseinandersetzung mit dieser Frage birgt für jeden Menschen
ein hohes Maß an Faszination, besonders wenn es sich um geistige
Merkmale oder um menschliches Verhalten handelt.
Das umfassende Forschungsprojekt
der Universität von Minnesota, an dem Zwillingsforscher aus aller
Welt unter der Leitung von T. Bouchard arbeiten, erlaubte trotz Auswertung
der Daten von über 100 getrennt aufgewachsenen eineiigen Zwillingen
noch kein abschließendes Urteil der Studie. Dennoch lassen
sich vorläufige Aussagen zur Korrelation einiger Merkmale bei Zwillingen
treffen. Eineiige Zwillinge, die zusammen aufgewachsen sind, korrelieren
bezüglich des IQ stark positiv miteinander (r = 0,86). Dieser Wert
hebt sich deutlich gegenüber dem Wert gemeinsam aufgewachsener Geschwister
ab (r = 0,47).
Problematisch ist aber einerseits
der Umstand, dass es schwierig ist, Intelligenz hinreichend zu definieren
und adäquat zu messen (hier konnten nur die bekannten standardisierten
IQ-Tests als Basis dienen). Andererseits ist natürlich niemals eine
vollständige Bedingtheit der Intelligenz weder durch die Umwelt noch
durch das Erbgut möglich; jede Intelligenzleistung ist einerseits
genetisch vorgegeben, andererseits durch die Umwelt beeinflusst : "Erbgut
und Umwelt arbeiten kooperativ, nicht additiv. (...) Man darf davon ausgehen,
dass die Fähigkeit zu geistigen Leistungen polygen bedingt ist und
daher eine große Reaktionsbreite aufweist. Eben diese Reaktionsbreite
ist durch die Gene festgelegt, nicht aber die Leistungsfähigkeit selbst.
Die Reaktionsnorm, die Umwelt und vor allem die Erziehung sowie das Maß
der Nutzung der lebenslangen Lernfähigkeit des Menschen bestimmen
auch die Grenzen der geistigen Leistungsfähigkeit" (BAYRHUBER, S.
398).
Für die Planung der
Stunde ergeben sich Schwierigkeiten, die dadurch bedingt sind, dass die
in der Literatur anzutreffenden Werte nicht einheitlich sind, da sie sich
offensichtlich auf verschiedene Untersuchungen stützen. Hierauf muss
ggf. hingewiesen werden, damit nicht der Eindruck entsteht, der Lehrer
habe die Werte manipuliert, um ein bestimmtes Ergebnis ableiten zu können.
Ferner unterscheiden sich
die Einheiten, in denen diese Werte angegeben sind, von Quelle zu Quelle.
Gemessen bzw. bestimmt werden:
absolute Werte
Konkordanz bzw. Diskordanz sowie
der Korrelationskoeffizient
Der Korrelationskoeffizient
(r) gibt das Maß der Abhängigkeit zweier Zufallsgrößen
voneinander an. Er liegt zwischen –1 (negative Korrelation) und +1 (positive
Korrelation). Ist der Korrelationskoeffizient gleich null, sind die Werte
unkorreliert, d. h., es besteht keine Beziehung zwischen beiden Größen.
Mit diesem Wert soll in der Stunde zwar gearbeitet werden, es ist aber
für das Verständnis der S. ausreichend, wenn diese davon ausgehen,
dass der angegebene Wert den Grad der Übereinstimmung zwischen zwei
Größen angibt, der ihnen vereinfacht als Prozentwert vorgegeben
wird. Eine Einführung des Korrelationsbegriffs würde unweigerlich
eine Überfrachtung der Stunde bedeuten, da hier ein Vergleich zum
Konkordanzbegriff (in der letzten Stunde eingeführt) angezeigt wäre,
was unter Beibehaltung des Stundenschwerpunktes in einer Unterrichtsstunde
nicht zu leisten ist. Streng genommen kann es möglich sein, dass es
sich bei den gemessenen Übereinstimmungen lediglich um Scheinkorrelationen
handelt (auch das Alter irischer Mönche und der Bierpreis korrelieren
positiv, es besteht aber keine Ursache-Wirkungs-Beziehung). Dieser Aspekt
kann aber unter oben genannten Gesichtspunkten vernachlässigt werden
und der didaktischen Reduktion anheim fallen, da das Thema für die
S. ohnedies recht komplex und abstrakt genug ist.
5 Didaktisch-methodische Überlegungen
Der Rahmenplan für die
zehnte Klasse nennt als Lernziel u. a. das Erkennen der biologischen Bedeutung
der Weitergabe erblicher Merkmale. Modifikatorische Anpassungen an die
Umwelt und erbliche Merkmale sowie Erbkrankheiten werden als Lerninhalte
explizit vorgegeben.
Der Unterrichtsgegenstand
ist für die S. gut zugänglich, da sie über Alltagskenntnisse
bezüglich des Merkmals "Intelligenz" verfügen und das Thema eine
hohe Schülerrelevanz besitzt (Schulerfolg hängt [auch] mit Intelligenz
zusammen).
Mit den Vorkenntnissen bezüglich
der Zwillingsforschung müssten die S. über ein Instrumentarium
verfügen, das es ihnen ermöglicht, den Forschungsansatz zum Thema
"Erblichkeit von Intelligenz" nachzuvollziehen. Den S. ist bspw. geläufig,
dass die Zwillingsforschung eineiige Zwillinge (EZ) besonders dann für
Untersuchungen heranzieht, wenn diese in getrennter Umgebung aufgewachsen
sind, damit man den Anteil der erblichen Determination von Merkmalen aufzeigen
kann.
Eine Stunde zum Thema "Vererbung
von Intelligenz" kann verschiedene Aspekte der Thematik akzentuieren, etwa
den Intelligenzbegriff (Definierbarkeit von "Intelligenz"), Möglichkeiten
und Schwierigkeiten der Intelligenzmessung oder die Anlage-Umwelt-Thematik.
Ich habe mich entschieden, in einer Reihe zur Humangenetik den letzten
Aspekt vertieft zu behandeln.
Ein BILD-Artikel, der mir
in den letzten Wochen in die Hände fiel, bietet sich als Hinführung
zum Thema geradezu an, da der Bericht sofort die Frage aufwirft, inwieweit
der hohe IQ des bemitleidenswerten Mädchens, von dem dort die Rede
ist, erblich bedingt ist (wovon die Eltern offensichtlich ausgehen); zugleich
kann die Frage nicht direkt beantwortet werden, da dem Mädchen auch
eine hohe und gezielte Förderung durch seine Umwelt zuteil wurde.
Der Artikel ist als Einstieg deshalb ausgesprochen gut geeignet, denn er
bewirkt, dass die S., deren natürliche Neugier hier genutzt wird,
nach wissenschaftlichen Ergebnissen verlangen müssen (und hoffentlich
auch werden), um die aufgeworfene Frage zu beantworten. Denkbare Alternativen
könnten in einem Einstieg über eine IQ-Test-Frage (Rätsel-Effekt)
oder einem Goethe-Gedicht ("Vom Vater hab‘ ich die Statur, ... vom Mütterchen
die Frohnatur ..." usw.) bestehen, dies würde allerdings andere Akzente
bezüglich des Stundenschwerpunkts setzen.
Für den gewählten
Einstieg kann es notwendig sein, die Bedeutung des Begriffs "IQ" zu klären,
weshalb ich mich dazu entschieden habe, sie auf der Rückseite des
Einstiegstextes gleich mitzuliefern. An Hand der dort dargestellten Normalverteilung
kann zugleich eine Kontrollfrage bezüglich des mutmaßlichen
Mittelwert des IQs der Klasse gestellt werden. Sollten die S. die
Frage nach der Ermittlung der "Altersintelligenz" nicht aufwerfen, kann
eine diesbezügliche Problematisierung außen vor bleiben, da
sie auf einen anderen Schwerpunkt hinauslaufen würde (Möglichkeiten
und Schwierigkeiten der Intelligenzmessung). Ganz aussparen kann man die
Klärung eines zentralen Begriffs wie dem des Intelligenzquotienten
meiner Ansicht nach nicht.
Zur Beantwortung der Frage,
ob Intelligenz überwiegend vererbt wird oder durch die Umwelt bedingt
ist, reicht eine Beschränkung auf die Untersuchung eineiiger Zwillinge,
die in unterschiedlichen Umwelten aufgewachsen sind, nicht aus. Beispielsweise
ergibt sich keine 100-prozentige Übereinstimmung im IQ, wenn diese
gemeinsam aufgewachsen sind, sondern nur eine 86-prozentige. Hier bietet
sich eine Bearbeitung mit Hilfe eines vorbereiteten Arbeitsbogens an, der
auch die Diskussion und Problematisierung der Werte von Gruppen unterschiedlichen
Verwandtschaftsgrades ermöglicht. Eine abschließende Auswertung
kann im Plenum z. B. auf OH-Folie erfolgen. Der AB stellt insgesamt hohe
Anforderungen an die Abstraktionsfähigkeit (und/oder Intelligenz)
der S., da sie zunächst den Verwandtschaftsgrad unterschiedlicher
Personengruppen bestimmen müssen, anschließend eine Erwartung
hinsichtlich der Übereinstimmung im IQ bei Erb- und Umweltbedingtheit
festlegen und abschließend die ermittelten Werte interpretieren müssen.
Ein schwerer Inhalt bedingt die Wahl einer einfachen Methode, weshalb z.
B. der Verwandtschaftsgrad noch im UG bestimmt werden kann. Eine konzentrierte
Stillarbeitsphase/Einzelarbeit ist anfangs aber zwingend notwendig; vor
der Formulierung und dem Vortragen von Ergebnissen sollten diese aber sinnvollerweise
zumindest in Partnerarbeit diskutiert werden. Außerdem ist ausreichend
Zeit für die Bearbeitung einzuplanen, die ich mit 15 Minuten veranschlagt
habe. Die erwarteten Ergebnisse können dem AB 2 (Antwort- und Lösungseinträge)
entnommen werden. Die Aussagekraft der Ergebnisse ist unbedingt zu problematisieren
(vgl. antizipierter Tafelanschrieb).
Sollte nach einer Diskussion
und Ergebnissicherung im Plenum noch Zeit zur Verfügung stehen, kann
eine Problematisierung des zu Grunde gelegten Intelligenzbegriffs erfolgen.
Hier kann auch auf den alternativen Unterrichtseinstieg "IQ-Test-Frage"
(als OH-Folie) zurückgegriffen werden, der auf Grund seines Wettbewerb-Faktors
zwangsläufig motivierend wirkt. Alternativ kann der Gegenstand des
Einstiegstextes erneut thematisiert werden, indem auf "soziale" bzw. "emotionale
Intelligenz" abgehoben wird.
Eine Hausaufgabe kommt nicht
in Betracht, da in der folgenden Stunde (Montag) ein Biologie-Test
geschrieben wird und die Klasse anschließend ein Betriebspraktikum
absolviert.
6 Tabellarische Übersicht
des geplanten Unterrichtsverlaufs
Zeit Unterrichtsphasen /
Lehrerverhalten Schülerverhalten Methoden / Medien
08:00 Hinführung/Problemfindung
Eingabe AB 1 mit der Aufforderung,
aus dem Artikel eine für den Biologen/Genetiker interessante Fragestellung
abzuleiten; Klärung von Begriffen ("Headhunter", "IQ" - hierzu Kontollfrage
zur Normalverteilung).
(Hilfsimpuls: "Von welcher
Annahme sind Vikkis Eltern ausgegangen?")
L.: "Nennt einen anderen
Faktor, der dazu führen könnte, dass Vikki so intelligent ist!"
(Hilfsimpuls: "Wodurch könnte
Intelligenz noch bedingt sein?")
S.: "Die Eltern gehen offensichtlich
von der Annahme aus, dass Intelligenz vererbt wird."
S. nennen Einflüsse
der Umwelt wie z. B. Förderung durch Nachhilfe o. ä.
AB 1, StA, UG, Tafel Stundenthema
(Tafel): Wird Intelligenz überwiegend vererbt, oder ist sie überwiegend
umweltbedingt? 08:10 Erarbeitung
L.: "Schlagt eine geeignete
Methode vor, die uns bei der Beantwortung der Frage helfen könnte!"
(Hilfsimpuls: "Welche Personengruppe
erfüllt die Bedingungen, die zur Beantwortung unserer Frage erfüllt
sein müssen?")
Eingabe AB
2, Aufforderung zum Bearbeiten in StA und Diskussion in PA; ggf. Bestimmung
der Verwandtschaftsgrade im UG.
S. schlagen Untersuchung
von eineiigen Zwillingen vor, die in verschiedenen Umwelten aufgewachsen
sind (eineiige Zwillinge, die nach der Geburt getrennt wurden, sind genetisch
identisch, unterliegen aber anderen Umwelteinflüssen.)
S. bearbeiten AB 2. UG,
StA, PA, AB 2 08:25 Auswertung/Ergebnissicherung
L. fordert zum Vortragen
der Ergebnisse auf.
Sicherung auf OHF1 durch
L.
S.
verweisen auf Unterschied zwischen
ZZ und Geschwistern, die zusammen aufgewachsen sind;
verweisen auf relativ hohe Übereinstimmung
bei Nichtverwandten, die zusammen aufgewachsen sind;
verweisen darauf, dass auch
EZ, die zusammen aufgewachsen sind, keine 100-prozentige Übereinstimmung
hinsichtlich des IQ zeigen;
interpretieren vor diesem Hintergrund
den Übereinstimmungswert eineiiger Zwillinge, die in verschiedenen
Umwelten aufgewachsen sind. UG, AB 2, OHF1
08:35 -
08:40 Problematisierung
L.: "Diskutiert die Aussagekraft
der Werte!"
(Hilfsimpuls: "Ermöglichen
die Werte eine eindeutige Aussage über den genetischen Anteil von
‚Intelligenz‘?"
S. problematisieren die
mögliche Ähnlichkeit der "verschiedenen" Umwelten, in denen eineiige
Zwillinge aufgewachsen sind (z. B. Deutschland / USA - ähnlicher kultureller
Kontext, ähnliche Gesellschaftsstruktur etc.). UG Ergebnis:
Intelligenz wird offensichtlich
auch vererbt.
Der genetisch bedingte Anteil
der Intelligenz scheint höher zu sein als der umweltbedingte.
Mögliches
Stundenende 08:40 Vertiefung/Problematisierung
L. legt OHF2 (Aufgabe aus
IQ-Test) auf, bittet S., Aufgabe zu lösen.
L.: "Werden alle Möglichkeiten,
problemlösend zu denken, durch Aufgaben wie diese erfasst?" Rückgriff
auf AB 1: "Seit einiger Zeit kursiert der Begriff ‚soziale Intelligenz‘.
Wendet diesen Begriff auf das Beispiel ‚Vikki‘ bzw. ihre Eltern an!"
S. problematisieren Schwierigkeiten
der Intelligenzmessung und den zu Grunde liegenden Intelligenzbegriff.
OHF2, UG 08:45 Stundenende
7 Verzeichnis der verwendeten
Quellen und Hilfsmittel
7.1 Fachliteratur
ARNS, W., u. a.: Neurologie
und Psychiatrie für Krankenpflegeberufe. Stuttgart und New York 1983,
S. 180 ff. und 205 f.
BETZ, E., u. a. (Hg.): Mörike/Betz/Mergenthaler.
Biologie des Menschen. 14Wiesbaden 1997.
DAUMER, K., u. a.: Biologie
– Genetik. München 1984. S. 122 ff.
WEHNER, R., Gehring, W.:
Zoologie. 22Stuttgart, New York 1990.
7.2 Fachdidaktische Literatur
und Schulbücher
BAYRHUBER, H., u. a.: Linder
Biologie. Lehrbuch für die Oberstufe. 21Hannover 1998. S. 388 f.,
397 f.
BICKEL, H., u. a.: Natura
3. 2Stuttgart u. a. 1998. S. 339.
CLAUS, R., u. a.: Natura
2. Stuttgart u. a. 1991. S. 128.
ESCHENHAGEN, D., u. a.:
Fachdidaktik Biologie. 3Köln 1996.
HAFNER, L., u. a.: Genetik.
Hannover 1984, S. 133.
MIRAM, W., Scharf, K.-H.
(Hrsg.): Biologie heute S II. Hannover 1997. S. 214 u. 380.
STAECK, L.: Zeitgemäßer
Biologieunterricht. Eine Didaktik. 4Stuttgart 1987.
Wird Intelligenz überwiegend
vererbt, oder ist sie überwiegend umweltbedingt?
Methode: Untersuchung
eineiiger Zwillinge, die in verschiedenen Umwelten aufgewachsen sind, hinsichtlich
ihrer Übereinstimmung im IQ.
I (ggf. auf OHF:)
I Ergebnis:
I - Intelligenz wird offensichtlich
auch vererbt.
I - Der genetisch bedingte
Anteil der Intelligenz scheint höher zu sein als der umweltbedingte.
Problem:
- Untersuchung macht keine
Aussage über eine Steigerung der Intelligenz durch Förderung!
Das Spiel ist ein grafisch und inhaltlich sehr ansprechendes Lernspiel (mit Test), dass sich sowohl zum Erwerb von Kenntnissen als auch zum Üben eignet. Zielgruppe: Sek.II.
Herausgeber: Verein zur Förderung der Humangenomforschung e.V. in Zusammenarbeit mit dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, DHGP und NGFN.
