Nahrungsnetze mit KI erstellen und ökologisch prüfen

Das Problem

Frau Keller geht mit ihrer fünften Klasse zu einem Weiher in der Nähe der Schule. Danach soll die Klasse ein Nahrungsnetz zeichnen. Beim Entwurf zeigen sich typische Schwierigkeiten: Die Pfeile zeigen mal vom Fressenden zur Beute, mal umgekehrt. Manche Tiere stehen nur in einer Kette, obwohl sie mehrere Nahrungsquellen haben.

Ein Nahrungsnetz zeigt, wer sich von wem ernährt. Eine Nahrungskette ist ein einzelner Strang davon, ein Netz verbindet mehrere Ketten. Produzenten (zum Beispiel Pflanzen und Algen) bauen aus Licht und Nährstoffen Biomasse auf, Konsumenten ernähren sich von anderen Lebewesen. Zersetzer wie Pilze und Bakterien bauen totes organisches Material ab und führen darin gebundene Stoffe in den Kreislauf zurück. Ob sie als eigene Gruppe oder über Stoffkreisläufe dargestellt werden, hängt davon ab, was das Modell zeigen soll. Wer das Netz zeichnet, muss Beziehungen begründen können.

KI kann ein Netz zu einem Lebensraum vorschlagen. Doch sie behauptet manchmal Beziehungen, die in dieser Form nicht vorkommen, oder lässt wichtige Gruppen wie Zersetzer weg. Ein Netz, das schön aussieht, aber fachlich nicht stimmt, ist für den Unterricht wertlos. Deshalb prüfen Sie jede Beziehung einzeln.

So lösen Sie es mit KI – Schritt für Schritt

1. Bestimmen Sie den Lebensraum. Wählen Sie einen Lebensraum, den die Kinder kennen oder besucht haben, zum Beispiel Weiher, Wald oder Wiese. Legen Sie fest, wie viele Arten vorkommen sollen. Zehn bis zwölf reichen.
2. Sammeln Sie Beobachtungen. Die Kinder notieren, was sie tatsächlich gesehen haben, und bestimmen die Arten mit einem Bestimmungsbuch. Das ist die Grundlage für den Vergleich mit dem KI-Entwurf.
3. Legen Sie die Pfeilregel fest. Einigen Sie sich auf eine Konvention, zum Beispiel: «Der Pfeil zeigt in Richtung der Energie: von der Nahrung zum Fressenden.» Schreiben Sie sie sichtbar auf.
4. Lassen Sie ein Netz entwerfen. Verwenden Sie die Vorlage unten. Die KI soll Beziehungen als Liste ausgeben, nicht als Bild, mit je einem Satz zur Begründung.
5. Prüfen Sie jede Beziehung. Schlagen Sie in einem Bestimmungsbuch oder Fachbuch nach: Ernährt sich die Art tatsächlich davon? Streichen Sie Behauptungen, die Sie nicht belegen können.
6. Ergänzen Sie fehlende Gruppen. Wurden Zersetzer, Pflanzen und Allesfresser berücksichtigt? Ergänzen Sie sie auf Grundlage der Beobachtungen.
7. Lassen Sie die Klasse zeichnen und begründen. Die Kinder legen das Netz mit Karten und Wollfäden und begründen mindestens drei Beziehungen mit Beobachtung oder Quelle.
8. Spielen Sie Veränderungen durch. Fragen Sie: «Was passiert, wenn eine Art stark abnimmt?» Besprechen Sie, dass das Modell nur Tendenzen zeigt und Mengen nicht abbildet.

Vorlage zum Kopieren

Ich bin Lehrperson der [Klassenstufe] in der Schweiz. Wir untersuchen den
Lebensraum [z. B. Weiher im Mittelland] und haben diese Arten beobachtet:
[Liste der tatsächlich beobachteten Arten].

Gib eine Liste möglicher Ernährungsbeziehungen zwischen diesen Arten aus,
je Zeile: «Art A wird gefressen von Art B» mit einem Satz Begründung.
Markiere jede Beziehung, bei der du unsicher bist, mit «prüfen». Ergänze
Zersetzer, falls sie fehlen. Erfinde keine Arten und zeichne kein Bild.
Weise darauf hin, dass ich jede Beziehung in einem Fachbuch kontrollieren
muss, und nenne drei Fragen zu Modellgrenzen des Nahrungsnetzes.

Tragen Sie nur beobachtete Arten ein und prüfen Sie jede Beziehung, bevor die Klasse das Netz erhält.

Worauf Sie achten müssen

• Fachliche Prüfung ist unerlässlich: KI behauptet gelegentlich Fressbeziehungen, die es nicht gibt, oder verwechselt Arten. Prüfen Sie jede Beziehung in Bestimmungsbuch oder Fachliteratur.
• Pfeilrichtung klären: Ohne Regel entstehen Missverständnisse. Notieren Sie die Konvention sichtbar.
• Datenschutz: Geben Sie keine Namen oder Schülernotizen in öffentliche KI-Dienste ein. Beobachtete Arten sind unproblematisch.
• Modellgrenzen beachten: Ein Netz zeigt Beziehungen, aber nicht Menge, Jahreszeit oder Nahrungsvorlieben. Besprechen Sie das mit den Lernenden.
• Lebewesen und Lebensraum respektieren: Beobachten Sie vor Ort schonend, fassen Sie Tiere nicht unnötig an, und beachten Sie Schutzgebiete und Vorgaben der Gemeinde.
• Gleicher Zugang: Das Netz entsteht mit Karten und Fäden. Die Kinder brauchen kein KI-Konto.

Ein Beispiel aus der Praxis

Ein Beispiel: Eine fünfte Klasse in Sursee besucht einen kleinen Weiher. Die Kinder finden Wasserflöhe, Schnecken, Libellenlarven und Frösche. Frau Keller lässt sich ein Beziehungsnetz entwerfen. Die KI nennt «Wasserflöhe fressen Libellenlarven». Das ist die Beziehung in umgekehrter Richtung. Zudem steht ein Fisch in der Liste, den niemand beobachtet hat.

Sie prüft in einem Bestimmungsbuch, korrigiert die Richtung, streicht den Fisch und ergänzt Wasserpflanzen und Zersetzer. Die Kinder legen das Netz mit Karten und Fäden und begründen drei Beziehungen mit eigenen Beobachtungen.

Als Frau Keller fragt, was passiert, wenn es weniger Wasserflöhe gibt, erkennen die Kinder Zusammenhänge zu Algen und Larven. Eine Schülerin merkt an: «Aber das Netz sagt nicht, wie viele es sind.» Damit ist die Modellgrenze benannt. Weitere Ideen bietet Naturwissenschaftliche Modelle auf Grenzen prüfen.

So hilft Ihnen Alpasana

Im Online-Kurs Prompt Engineering von Alpasana auf absofort lernen Sie, Aufgabe, Kontext und Ausgabeformat so festzulegen, dass die KI mit Ihrer Artenliste arbeitet und Unsicherheiten markiert. Beschrieben ist ausserdem, Prompts zu überarbeiten und Ergebnisse zu prüfen, was bei Fachlisten besonders hilft.

Der Kurs enthält keine Biologie. Die ökologische Richtigkeit der Beziehungen beurteilen Sie anhand von Fachquellen. Nachhaltigkeitsfragen im Zusammenhang behandelt BNE mit KI: Nachhaltigkeitskonflikte.

Häufige Fragen

Kann die KI ein Nahrungsnetz zeichnen?

KI-Bilder von Netzen sind meist ungenau. Lassen Sie eine Liste der Beziehungen erstellen, prüfen Sie sie und legen Sie das Netz mit der Klasse selbst.

Was ist der Unterschied zwischen Kette und Netz?

Eine Kette zeigt einen einzelnen Weg der Nahrung, ein Netz verbindet mehrere Ketten, weil viele Arten mehrere Nahrungsquellen haben.

Woher weiss ich, ob eine Beziehung stimmt?

Prüfen Sie Bestimmungs- und Fachbücher, Naturschutzorganisationen oder Lehrmittel. Wenn Sie sich nicht sicher sind, lassen Sie die Beziehung weg oder fragen Sie eine Fachperson.

Ab welcher Stufe eignet sich das?

Einfache Ketten gelingen früh, Netze mit Zersetzern ab der Mittelstufe. Der Lehrplan 21 behandelt Lebensräume im Bereich Natur, Mensch, Gesellschaft; Tiefe und Reihenfolge entscheiden Kanton und Lehrmittel.