Stammbaum der Wirbeltiere
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46 11159 Didaktische FWU-DVD | Stammbaum der Wirbeltiere Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. „Hauptmenü“ führt zurück zum Hauptmenü. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner „material“. Die Datei „Inhaltsverzeichnis“ öffnet die Startseite. • Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards • Die Schülerinnen und Schüler • haben einen Überblick über die Geschichte des Lebens auf der Erde; • vertiefen ihre Kenntnisse über bio­ logische Basiskonzepte und üben deren Anwendung; • können die Wirbeltierklassen anhand eindeutiger Merkmale unterscheiden; • verstehen wichtige Beziehungen zwischen Körperbau und Lebensweise bei Wirbeltieren; • können die Verwandtschaft der • 2 • • • • • • • • • • Wirbeltiere anhand einfacher Merkmale nachvollziehen; lernen anhand vorliegender Indizien Rückschlüsse auf das Evolutions­ geschehen zu ziehen; sind in der Lage, die Vielfalt der Arten nach biologischen Kriterien zu ordnen; strukturieren visualisierte Inhalte und Texte in den Arbeitsmaterialien; lernen Tabellen zum Ordnen von Informationen zu nutzen; erschließen klare Kernbotschaften aus größeren Zusammenhängen; vollziehen den Weg biologischer Erkenntnisgewinnung vom Indiz zur Theorie nach; werden dank kumulativer Lernprozesse dazu befähigt, neue Phänomene selbst einzuordnen; erkennen die Einzigartigkeit jedes Lebewesens; lernen mithilfe einfacher Experimente Erkenntnisse zu gewinnen oder nachzuprüfen; üben sich in Medienkompetenz; üben sich in Einzel- und Partner­ arbeit; üben Präsentationstechniken vor der Klasse; lernen gewissenhaft zu arbeiten, um ihren Lernerfolg zu steigern. Zum Inhalt „Der Stammbaum der Wirbel­tiere“ Film (22 min) Tagtäglich sind wir von einer beeindruckenden Vielfalt an Lebensformen umgeben. Doch woher kommen die vielen unterschiedlichen Arten? Die Produktion animiert die Schülerinnen und Schüler dazu, sich mit der Frage der Entstehung der Arten auseinanderzusetzen. Sie öffnet ihnen die Augen für die enorme Vielfalt der Lebewesen, welche allzu oft als selbstverständlich angesehen wird. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem Stammbaum der Wirbeltiere. Orientiert an der tatsächlichen zeitlichen Abfolge wird die Entstehung der fünf Klassen der Wirbeltiere beschrieben. Dabei wird klar herausgestellt, dass Veränderungen der Lebenswelt dazu geführt haben, dass sich die Lebewesen im Laufe der Zeit kontinuierlich veränderten. So sind die charakteristischen Merkmale, anhand derer wir heute die fünf Klassen der Wirbeltiere erkennen und unterscheiden, letztlich Angepasstheiten an ihre im Laufe der Evolution entwickelte Lebensweise. 3 Menü: „Der Stammbaum der Wirbeltiere“ (Filmsequenzen) Entstehung der Wirbeltiere (Filmsequenz 3:30 min) Auf der Erde gibt es viele unterschiedliche Lebewesen. In dieser Filmsequenz erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass die Tiere aus ihrer Lebenswelt, so unterschiedlich sie auch sein mögen, miteinander verwandt sind. Doch wie kann man diese Verwandtschaft erklären? Um diese Frage zu beantworten, wird den Schülerinnen und Schülern das Ordnungsprinzip des Stammbaums vorgestellt, welcher die Verwandtschaftsverhältnisse veranschaulicht. Beispielsweise werden alle Tiere, die eine Wirbelsäule besitzen, zur Gruppe der Wirbeltiere zusammengefasst. 4 Fische (Filmsequenz 2:40 min) Der Vorfahr aller Wirbeltiere entstand etwa vor 470 Mio. Jahren und wird als Urfisch bezeichnet. Sein Knorpelskelett wurde bei manchen seiner Nachkommen durch Kalkeinlagerungen verhärtet, sodass man heute zwischen Knorpel- und Knochenfischen unterscheidet. Dennoch sind alle Fische durch gemeinsame Merkmale gekennzeichnet, durch welche sie an den Lebensraum Wasser angepasst sind. Diese werden den Schülerinnen und Schülern in aller Kürze vorgestellt, um die Sequenz schließlich mit einem Kurzüberblick über die Systematik der Fische abzuschließen. Amphibien (Filmsequenz 5:10 min) Um der großen Konkurrenz um Nahrung und Lebensraum im Wasser zu entgehen, waren einige zufällig entwickelte Neuerungen im Körperbau für das erste echte Amphib Ichthyostega von großem Vorteil. Dass diese Veränderungen schrittweise erfolgten, können die Schülerinnen und Schüler an der Mosaikform Quastenflosser gut nachvollziehen, welche erstmals vor ca. 400 Mio. Jahren auftrat. Er existiert auch heute noch in seiner ursprünglichen Form und wird deshalb als lebendes Fossil bezeichnet. Aufgrund seiner Merkmale ist er eindeutig als Fisch zu erkennen, zeigt jedoch erste Veränderungen im Skelett und bezüglich der Sauerstoffaufnahme, die als Übergangsformen hin zur Gruppe der Amphibien betrachtet werden können. Mit einem kurzen Überblick über die Systematik heutiger Amphibien wird den Schülerinnen und Schülern veranschau- licht, wie unterschiedlich die heute ca. 7000 Amphibienarten sein können, obwohl sie die gleichen, amphibien­ typischen Merkmale teilen. Zudem wird ihnen bewusst, dass alle Amphibien durch diese Merkmale an einen feuchten Lebensraum in Wassernähe angewiesen sind. Reptilien (Filmsequenz 3:20 min) Klimatische Veränderungen erschwerten allen vom Lebensraum Wasser abhängigen Organismen das Leben an Land. So war seine deutlich stärkere Angepasstheit an das Landleben für den vor ca. 315 Mio. Jahren aus einem frühen Amphib hervorgegangenen Hylonomus von großem Nutzen. Die Hornschuppen auf der Körperoberfläche boten ihm einen effektiven Austrocknungsschutz. Allerdings bringt die ledrige Körperoberfläche zum einen die Notwendigkeit einer Häutung mit sich, um das Wachstum des Tieres zu ermöglichen, zum anderen macht es eine Hautatmung unmöglich, sodass als Atmungsorgan nun eine Lunge fungiert. Die wohl bekannteste und zugleich rätselhafteste Gruppe innerhalb der Reptilien sind die Saurier. Sie entstanden vor ca. 300 Mio. Jahren und besiedelten nahezu jeden Lebensraum. 5 Säugetiere (Filmsequenz 2:50 min) Vor ca. 240 Mio. Jahren zerfiel der Urkontinent Pangäa und die heutigen Kontinente nahmen Gestalt an. Diese allmähliche Verschiebung von Landmassen brachte zum Teil extreme klimatische Veränderungen mit sich, mit welchen die Lebewesen zurechtkommen mussten. So tauchten bei Cynognathus erstmals neben Reptilienmerkmalen auch neue Merkmale auf, welche später typisch für alle Säugetiere werden sollten. Die wohl wichtigste Neuerung war die konstante Körpertemperatur, welche es den Lebewesen erlaubt, unabhängig von der Umgebungstemperatur verschiedensten klimatischen Bedingungen zu trotzen. Daher gibt es heute die unterschiedlich­ sten Arten von Säugetieren, welche zum Beispiel durch eine isolierende Fettschicht, ein Fell und ein leistungsfähiges Herzkreislaufsystem an verschiedenste Klimazonen angepasst sind. Bedeutend war der Schritt hin zur Entwicklung des Embryos im Mutterleib. Die meisten Säugetiere sind lebend gebärend. Allerdings muss das Jungtier in der Regel noch intensiv gepflegt und mit Nahrung aus den eigens dafür entwickelten Milchdrüsen versorgt werden. Säugetiere besiedeln nicht nur klimatisch gesehen sehr unterschiedliche Ge6 biete. Den Schülerinnen und Schülern wird bewusst, dass die heute ca. 5400 Säugetierarten vor allem durch ihre Extremitäten – von der Flosse über das Laufbein hin zum Flügel – an verschiedenste Lebensräume und Lebensweisen angepasst sind. Vögel (Filmsequenz 3:20 min) Ausgehend von den Reptilien hat sich vor ca. 190 Mio. Jahren neben den Säugetieren noch eine zweite Wirbeltierklasse entwickelt: die Vögel. Die Vorfahren aller heutigen Vögel waren mit großer Wahrscheinlichkeit kleine, gefiederte Raubsaurier: die Gruppe der Maniraptora. Um eine Vorstellung vom Übergang zwischen Reptilien und Vögeln zu bekommen, wird nun die Mosaikform Archäopteryx vorgestellt, wobei eindeutig Reptilien- und Vogelmerkmale unterschieden werden. Die Klasse der Vögel ist durch ihre Flugfähigkeit gekennzeichnet – wenn auch einige heute lebenden Arten diese wieder verloren haben. Der gesamte Vogelkörper ist auf Gewichtsreduktion und zugleich hohe Leistungsfähigkeit ausgelegt, um eine Fortbewegung durch Fliegen zu ermöglichen. So sind beispielsweise die Knochen von Hohlräumen durchsetzt, sodass sie leicht aber dennoch stabil sind. Auch die Federn zeichnen sich durch ihre stabile Leichtbauweise aus. Vögel haben sich auf energiereiche und zugleich wasserarme Nahrung, wie Insekten oder Samen spezialisiert. Ebenso sind auch die Ausscheidungen wasserarm, sodass auf gewichtsintensive Flüssigkeit verzichtet werden kann. Die Embryonalentwicklung findet in einem beschalten Ei außerhalb des Körpers der Mutter. So hat die Fortpflanzung keinen negativen Einfluss auf die Flugfähigkeit der Mutter. Um die Sauerstoffversorgung der Muskulatur während des Fliegens sicherzustellen, ist die Vogellunge durch Luft­ säcke erweitert und dadurch noch leistungsfähiger als die Säugerlungen. Menü: „Wirbeltierstammbäume“ (Grafiken) In diesem Menü sind Grafiken sowohl des gesamten Wirbeltierstammbaumes als auch der einzelnen Gruppen zu finden. Menü: „Mosaikformen“ (Grafiken) In diesem Menü befinden sich Grafiken der beiden Mosaikformen Ichthyostega und Archaeopteryx. Es wird jeweils das Tier gezeigt und die verschiedenen Merkmale der beiden in dieser Mosaikform enthaltenen Gruppen. 7 Verwendung im Unterricht Der Film kann zur Wiederholung bekannter Lerninhalte im Ganzen gezeigt werden, um bereits vorhandenes Wissen zu aktivieren oder in einen größeren Zusammenhang zu bringen. Wenn dabei der Fokus auf den Merkmalen der fünf Wirbeltierklassen liegt, eignet sich zur Aufarbeitung und Sicherung vor allem das Arbeitsblatt 7 „Die fünf Wirbeltierklassen im Vergleich“, da hier die wichtigsten Fakten zu den Tierklassen vergleichend gegenübergestellt werden sollen. Die Arbeitsblätter 1 – 6 sind in erster Linie darauf ausgelegt, den Film und damit die Lerninhalte der einzelnen Themenblöcke schülerzentriert in Einzel- oder Partnerarbeit aufzuarbeiten. Dabei befasst sich die erste Seite der Arbeitsblätter mit der Evolution der jeweiligen Wirbeltierklasse. Auf Seite zwei werden ihre eindeutigen Merkmale mit ihrer Lebensweise in Beziehung gesetzt. Je nachdem wo der Schwerpunkt gesetzt werden soll, kann auch nur jeweils eine der beiden Seiten zur Aufarbeitung eingesetzt werden. Zur Klasse der Fische findet sich zudem eine Seite mit Forschungsaufträgen, anhand derer die Angepasstheit an die Fortbewegung im Wasser durch kleine Experimente veranschaulicht werden soll. 8 Der Film kann mit den bereitgestellten Materialien vollständig durch die Schülerinnen und Schüler aufgearbeitet und präsentiert werden. Es können aber auch einzelne Kapitel unabhängig von den anderen erarbeitet werden. Die Produktion kann im Rahmen der folgenden Schwerpunkte eingesetzt werden: • Vergleichender Überblick über die fünf Wirbeltierklassen • Ordnen ausgewählter Arten in systematische Gruppen • Stammbaum der Lebewesen • Angepasstheit des Körperbaus an die Lebensweise • Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und Umwelt • Modellvorstellung zur Entstehung des Lebens • Auftreten wichtiger Großgruppen von Lebewesen im Verlauf der Erdgeschichte • Entstehung und Veränderung von Arten durch Evolution • Belege für die Entwicklungsgeschichte (Fossilien, Mosaikformen) Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial steht Ihnen im ROMTeil ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDF- als auch als Word-Dateien vor: • Die PDF-Dateien können am PC direkt ausgefüllt oder ausgedruckt werden. • Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Materialien Didaktische Hinweise Hinweise zum Einsatz des Films, der Sequenzen und der ergänzenden Arbeitsmaterialien Arbeitsblätter (mit Lösungen) 1) Der Stammbaum der Wirbeltiere 2) Fische – Angepasst an den Lebensraum Wasser 3) Amphibien – Der Übergang vom Wasser zum Lebensraum Land 4) Reptilien – Eroberung des trockenen Festlandes 5) Säugetiere – Eroberung aller Klimazonen 6) Vögel – Eroberung der Lüfte 7) Die fünf Wirbeltierklassen im Vergleich Grafiken • • • • • • • • • • • • Filmtext Filmtext als PDF-Dokument Programmstruktur Übersicht über den Aufbau der DVD Weitere Medien Informationen zu ergänzenden FWU-Medien Produktionsangaben Produktionsangaben zur DVD und zum Film Stammbaum der Wirbeltiere (mit/ohne Beschriftung) Klasse der Fische (mit/ohne Beschriftung) Klasse der Amphibien (mit/ohne Beschriftung) Klasse der Reptilien (mit/ohne Beschriftung) Klasse der Säugetiere (mit/ohne Beschriftung) Klasse der Vögel (mit/ohne Beschriftung) Ichthyostega Ichthyostega mit Fischmerkmalen Ichthyostega mit Amphibienmerkmalen Archaeopteryx Archaeopteryx mit Reptilienmerkmalen Archaeopteryx mit Vogelmerkmalen 9 46 11159 Stammbaum der Wirbeltiere Programmstruktur Stammbaum der Wirbeltiere Programmstruktur Untermenü Hauptmenü Stammbaum der Wirbeltiere Der Stammbaum der Wirbeltiere Film 22 min Der Stammbaum der Wirbeltiere Sequenzen Wirbeltierstammbäume Mosaikformen Grafiken Grafiken Der Stammbaum der Wirbeltiere Entstehung der Wirbeltiere 3:30 min Fische 2:40 min Amphibien 5:10 min Reptilien 3:20 min Säugetiere 2:50 min Vögel 3:20 min Arbeitsmaterial Wirbeltierstammbäume Arbeitsmaterial Didaktische Hinweise 7 Arbeitsblätter (mit Lösungen) 18 Grafiken Filmtext Wirbeltiere Grafik Fische Grafik Amphibien Grafik Reptilien Grafik Säugetiere Grafik Vögel Grafik Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben 10 Mosaikformen Ichthyostega Archaeopteryx 3 Grafiken 3 Grafiken Produktionsangaben Stammbaum der Wirbeltiere (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2015 DVD-Konzept Dr. Corvin Eidens Produktionsangaben zum Film „Der Stammbaum der Wirbeltiere“ Produktion Weglowinthedark. im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild DVD-Authoring und Design TV Werk GmbH im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2015 Buch, Regie & Gestaltung Antonia Kühn Dominic Bünning Grafiken FWU Institut für Film und Bild Sound-Design Sven Lütgen Didaktische Fachberatung, Arbeitsmaterial, Begleitheft Lisa Klug Matthias Klug Sprecher Mark Bremer Pädagogische Referenten im FWU Dr. Corvin Eidens Daniel Schaub Didaktische Fachberatung Lisa Klug Matthias Klug Redaktion Dr. Corvin Eidens Daniel Schaub Nur Bildstellen/Medienzentren: öV zulässig © 2015 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D-82031 Grünwald Telefon (089) 6497-1 Telefax (089) 6497-240 E-Mail [email protected] [email protected] Internetwww.fwu.de 11 Didaktische FWU-DVD 46 11159 Stammbaum der Wirbeltiere Was hat die 4 cm kleine und 2 g leichte Etruskerspitzmaus mit dem 33 m langen und 140 t schweren Blauwal gemeinsam? Richtig, sie zählen zu den Wirbeltieren. Genauso wie der Mensch, das Rotkehlchen, die Zauneidechse, der Feuersalamander oder auch der Aal. Wie kommt es aber, dass so unterschiedliche Tiere einer Gruppe angehören? Die Produktion zeigt, wie aus einem gemeinsamen Vorfahren viele verschiedene Arten entstehen konnten. Neben Film und Sequenzen stehen Arbeitsblätter, Grafiken und weitere Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Erscheinungsjahr: 2015 Laufzeit: 22 min Sequenzen: 6 Grafiken: 18 Sprache: Deutsch DVD-ROM-Teil: Unterrichtsmaterialien Arbeitsblätter: 7 Adressaten: Allgemeinbildende Schule (Klasse 5-8) Schlagwörter: Amphibien, Anatomie (Tier), Archäopteryx, Atmungsorgan, Blutkreislauf, Cynognathus, Evolution, Feder (Gefieder), Fell, Fische, Fortpflanzung, Fossilien, Homologie, Hylonomus, Ichthyostega, Körpertemperatur, Lebendes Fossil, Maniraptora, Modellvorstellung (Biologie), Mosaikformen, Ökologische Nische, Quastenflosser, Rekonstruktion (Tier), Reptilien, Säugetiere, Saurier, Stammbaum (Biologie), Stoffwechsel, Systematik (Biologie), Variabilität, Vögel, Wirbelsäule FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Systematik: Biologie Allgemeine Biologie Evolution Zoologie Allgemeine Zoologie Gestalt und Bau; Fortpflanzung und Entwicklung; Stoffwechsel Zoologie Wirbeltiere Fische; Lurche; Kriechtiere; Vögel; Säugetiere Ökologie Biodiversität, Artenvielfalt Telefax +49 (0)89-6497-240 Lehrprogramm gemäß § 14 JuSchG GEMAFREI www.fwu-shop.de Bestell-Hotline: +49 (0)89-6497-444 [email protected] Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 82031 Grünwald Telefon +49 (0)89-6497-1 [email protected] www.fwu.de 4611159010 4 6 111 5 9 0 1 0
