Aufgabenstellung

Anmerkung zum Aufgabenbeispiel:
Mündliche Reifeprüfung in Biologie und Umweltkunde.
Diese Aufgabenstellung kann als Beispiel an SchülerInnen weitergegeben werden.
Im Text in roter Schrift hervorgehoben sind…
1. Hinweise zu den durch die Fragen erfassten Kompetenzbereichen.
2. Am Ende die Lösungserwartungen bei der Beantwortung der Fragen.
Dieser rote Text ist auf der Fragenvorlage für die MaturantInnen natürlich
ausgeblendet und nicht sichtbar.
THEMENBEREICH:
4. Ernährung bei Mensch und Tier
TITEL:
„Ernährung und Verdauung“
SITUATIONS- UND PROBLEMBESCHREIBUNG:
Erkrankungen durch falsche Ernährung
Unsere Gesundheit wird maßgeblich durch die Art, wie wir leben, beeinflusst.
Ein gesundheitsbewusster Lebensstil, körperliche Aktivität und gesunde
Ernährung wirken sich positiv auf unsere Gesundheit aus und tragen dazu bei,
Krankheiten zu vermeiden.
Wissenschaftler gehen davon aus, dass mehr als 70 % aller Erkrankungen in den
westlichen Industrieländern ernährungs- und lebensstilinduziert sind.
Insbesondere Fehlernährung, Bewegungsmangel und Übergewicht spielen dabei
eine große Rolle. Aber auch der Nikotingenuss und Alkoholkonsum tragen dazu
bei. Für zahlreiche Erkrankungen ist ein Zusammenhang zum Lebensstil und zur
Ernährung bewiesen, so zum Beispiel für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes
mellitus und Krebs.
(Quelle: http://www.gesundheit.de)
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AUFGABENSTELLUNG:
Die vorliegende Aufgabenstellung besteht aus 4 Fragen zu verschiedenen
Kompetenzbereichen. Bei den Unterfragen zu 1. könnte beispielsweise entweder
a) oder b) gestellt werden. Alle Fragen müssen in 10 – 15 Minuten beantwortet
werden.
Frage 1.
Innere Organe:
a) Erläutern Sie die inneren Organe am menschlichen Torso (M 1).
b) Beschriften Sie in der Abbildung/Folie die Verdauungsorgane (M 2).
Kompetenz: Reproduktion, W 1
W - Wissen organisieren: aneignen, darstellen und kommunizieren
… umfasst die Kompetenz, Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik zu
benennen und zu beschreiben. Dazu gehören, neben der Informationsbeschaffung, auch das
Ordnen, Darstellen und Kommunizieren dieser Phänomene. Ich kann …
W 1 = Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik beschreiben und benennen.
Frage 2.
Erklären Sie die Funktionszusammenhänge!
a) Erklären Sie die Rolle, welche diese Organe für die Verdauung haben.
b) In welche Bestandteile wird die Nahrung zerlegt?
c) Nennen Sie Enzyme, die dabei wirksam sind.
Kompetenz: Reproduktion, W 4
Ich kann…
W 4 = Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik durch Fachwissen und unter
Heranziehung von Gesetzmäßigkeiten (Modelle, Regeln, Gesetze, Funktionszusammenhänge)
erklären.
Frage 3.
Stellen Sie ein gesundes, vollwertiges Frühstück zusammen und begründen Sie
die Speisenwahl. Beachten Sie dabei auch den ökologischen Aspekt!
Kompetenz: Transfer, E 3
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E - Erkenntnisse gewinnen: fragen, untersuchen, interpretieren
... umfasst die Kompetenz, Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik mit
fachspezifischen Methoden zu untersuchen, zu interpretieren und daraus Erkenntnisse zu
gewinnen und zu dokumentieren. Dazu gehören die Durchführung von Beobachtungen und
Messungen, das Aufstellen von Vermutungen, das Formulieren von Fragen sowie die
Durchführung und Auswertung von Experimenten. Ich kann …
E 3 = zu Fragestellungen eine passende Untersuchung oder ein Experiment planen, durchführen
und protokollieren.
Frage 4.
Ernährungsverhalten:
a) Beschreiben Sie Risikofaktoren für die Gesundheit im Zusammenhang mit
falscher Ernährung.
b) Was kann jeder einzelne für seine Herzgesundheit tun?
(verwenden Sie dafür M 3)
c) Machen Sie Vorschläge, wie man das Ernährungsverhalten der Schulkinder
beeinflussen könnte.
Kompetenz: Reflexion, S 4 und S 5
S - Schlüsse ziehen und gestalten: bewerten, entscheiden, handeln
… umfasst die Kompetenz, Daten, Fakten und Ergebnisse bezüglich ihrer Bedeutung und
Konsequenzen zu bewerten. Dazu gehören das kritische Hinterfragen von
naturwissenschaftlichen Aussagen und die Bereitschaft, das erworbene Wissen
verantwortungsbewusst anzuwenden.
Die Kenntnis der Auswirkungen des eigenen Tuns auf die Umwelt ist ein Teil dieser Kompetenz.
Die Einsicht in die Bedeutung von Technik und Naturwissenschaften für Alltag und Beruf
erweitert die Entscheidungsfähigkeit bezüglich der Auswahl des weiteren Bildungsweges. Ich
kann …
S 4 = Bedeutung, Chancen und Risiken der Anwendungen von naturwissenschaftlichen
Erkenntnissen für mich persönlich und für die Gesellschaft erkennen, um
verantwortungsbewusst zu handeln.
S 5 = Aufgabenstellungen produktorientiert gestalten, etwa experimentelle Umsetzungen,
Handlungsanleitungen (zum Beispiel Gesundheitsstrategien, Ernährungspläne,
Umweltverhalten).
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MATERIAL:
M 1: Menschlicher Torso aus der Biologie-Sammlung
M 2: Abbildung der Verdauungsorgane
(Quelle: http://www.nwzg.de/ Abbildung nach Dr. F. X. Mayr)
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M 3:
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Anmerkungen:
Quelle:
Aufgabenbeispiele der steirischen AHS/FachkoordinatorInnen
Leibnitz (Hermann und Gaggl)
Hinweise:
Von den Unterfragen a, b, c könnten wahlweise auch nur einzelne gestellt
werden.
Lösungserwartung:
1 a)
1b)
2 a)
Organ
Funktion
Mundhöhle
Nahrungsaufnahme
Zähne
Mechanische Zerkleinerung è
Oberflächenvergrößerung
Zunge
Mechanische Zerkleinerung, Durchmischen
Bewegen und Abschlucken der Nahrung
Amylase
Durchfeuchten der Nahrung è Gleitfähigkeit
(Mundspeicheldrüsen) Beginn der KH-Verdauung (Stärke in Maltose - ein
Zweifachzucker)
Speiseröhre
Transport der Nahrung durch Peristaltik
Magen
Speicherung; Durchmischen des Speisebreies
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Salzsäure
(Belegzellen)
Durchsäuern
Enzym Amylase wird unwirksam gemacht
Krankheitserreger werden abgetötet
Proteine (Eiweiße) beginnen zu quellen
Pepsin / Kathepsin
(Hauptzellen)
Aufspaltung der Eiweiße
Beginn der Eiweißverdauung
Magenschleim
(Nebenzellen)
Schutz der Magenwand vor Selbstverdauung
Zwölffingerdarm
Erster Abschnitt des Dünndarms: Aufnahme der
Nahrung aus dem Magen
Leber / Galle
Gallensaft
Die Gallensäuren verteilen das Fett in feine
Tröpfchen è große Oberfläche für Enzyme
Bauchspeicheldrüse
Die Enzyme der Bauchspeicheldrüse und des
Darmsaftes überführen die Nährstoffe in
niedermolekulare, wasserlösliche Stoffe
Amylase
Maltase
Zerlegung der Stärke in Maltose
Zerlegung der Maltose in Glucose ( KH )
Erepsin / Trypsin
Zerlegung der Eiweiße in Aminosäuren
Lipasen
Zerlegung der Fette in Glyzerin und
Fettsäuren (Fettverdauung)
Dünndarm
Dünndarmzotten
Abgabe von Verdauungssaft
Vergrößerung der Oberfläche
Resorption der verdauten Nährstoffe in Blut- und
Lymphgefäße
Dickdarm
Rückresorption von Wasser und Salzen
Endverdauung noch vorhandener Nährstoffe durch
Bakterien
Mastdarm
Speicherung, Kotbildung
After
Abgabe des Kotes
2 b)
 Eiweißstoffe = Proteine, werden in Aminosäuren zerlegt
 Fettstoffe = Lipide, Lipoide, werden zerlegt zu Fettsäuren und Glycerol
 Zuckerstoffe = Kohlenhydrate, Saccharide, werden zerlegt in
Einfachzucker
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2 c)
 Pepsin (Abbau von Eiweißen im Magen)
Katepsin
Trypsin (Abbau von Eiweißen im Dünndarm)
 Speichel-Amylase (beginnt mit Abbau von Kohlenhydraten im Mund)
Pankreas-Amylase (führt den Kohlenhydratabbau fort)
 Lipasen (Enzyme aus der Bauchspeicheldrüse, welche die Fette im
Dünndarm in Glycerin und Fettsäuren spalten)
3.) Frühstück:
Beispiel: Milchshake mit Obst (zum Beispiel mit Bananen) und ein
Vollkorngebäck.
Wichtiger Energie-Schub am Morgen.
1/3 der Tageskalorien sollten zum Frühstück konsumiert werden.
Das optimale Frühstück besteht aus einem Vollkornprodukt, Eiweiß, Obst und
Flüssigkeit.
 Getreide
Müsli, Haferflocken, Vollkornbrot enthalten komplexe Kohlenhydrate als
Brennstoff für Hirn und Muskeln.
 Eiweiß
Milch, Topfen, Joghurt oder Käse liefern Kalzium und Proteine. Achtung:
Milch ist ein Lebensmittel und kein Getränk.
 Getränke
Während des Schlafs verliert der Körper Flüssigkeit. Und dieser Verlust
muss morgens ausgeglichen werden, sonst machen Gehirn und Blutdruck
schlapp. Früchte- und Kräutertee sind ideal. Wer Kaffee, Grün- oder
Schwarztee lieber mag, sollte zuerst ein Glas warmes Wasser trinken.
 Nüsse und Samen
sind ideales Hirnfutter (über Müsli oder aufs Brot streuen).
Vollkornbrot im Toaster rösten, mit etwas Butter bestreichen und mit
getrockneten Datteln belegen.
4 a)
(Quelle: www.gesundheit.gv.at)
 Übergewicht
Übergewicht entsteht, wenn über einen längeren Zeitraum hinweg mehr
Energie in Form von Nahrung aufgenommen wird, als der Körper zum Beispiel
durch Bewegung verbraucht. Letztendlich wird der Energieüberschuss in Form
von Fett gespeichert, was zu einem erhöhten Körperfettanteil führt.
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Krankhaftes Übergewicht wird als Fettleibigkeit (Adipositas) bezeichnet.
Mit Übergewicht und Adipositas sind häufige Begleit- und Folgeerkrankungen
wie etwa Bluthochdruck (Hypertonie), Zuckerkrankheit (Diabetes), erhöhte
Blutfette, aber auch Krebserkrankungen verbunden.
 gesundheitlichen Risikofaktoren – wie beispielsweise Übergewicht,
Rauchen oder Stress –, welche die Entstehung von Bluthochdruck
begünstigen.
Eine unbehandelte Hypertonie kann zu schweren gesundheitlichen Schäden
führen. Ein chronischer Bluthochdruck schädigt sowohl das Herz als auch die
Gefäße. Personen mit chronischem Bluthochdruck haben ein doppelt bis
vierfach so hohes Risiko für Schlaganfall, Herzinfarkt, Herzversagen und
arterielle Verschlusskrankheiten (Durchblutungsstörungen) als Personen ohne
Bluthochdruck.
 Zu hohe Cholesterinwerte im Blut fördern das Entstehen der
Arteriosklerose und erhöhen das Risiko von Herzinfarkt und Schlaganfall.
Cholesterin ist eine fettähnliche Substanz, die im Körper wichtige Aufgaben
erfüllt. Der Körper benötigt Cholesterin unter anderem für den Aufbau von
Zellwänden und für die Produktion von wichtigen Hormonen (z.B. Östrogene)
sowie für die Bildung von Gallensäure. Cholesterin wird durch die Nahrung
aufgenommen (exogenes Cholesterin), aber auch vom Körper selbst in der Leber
hergestellt (endogenes Cholesterin).
Wird über die Nahrung zu viel Cholesterin zugeführt, kommt es zu einem
Überschuss, den der Organismus nicht mehr verarbeiten kann. Das
überschüssige Cholesterin lagert sich an den Gefäßwänden ab und verschließt
zunehmend die Gefäße. Als langfristige Folge werden Organe und Gewebe nicht
mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Im Extremfall kann ein Gefäß
vollständig verschlossen werden und beispielsweise einen Herzinfarkt oder
Schlaganfall verursachen.
4 b)
Atherosklerose, Arteriosklerose:
Fettablagerungen in den Blutgefäßen führen zu Engstellen.
Bildung von Blutgerinnseln sind möglich.
Also Folge kann es zu Herzinfarkt oder Schlaganfall kommen.
Zur Vermeidung:
 Mäßige aber regelmäßige Bewegung, Sport, z.B. Radfahren, Walken,
Stiegen steigen
 Fett in der Nahrung reduzieren, Gemüse- und Obstanteil erhöhen.
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 z.B. Vollkornprodukte bevorzugen, fette Beilagen vermeiden, panierte
Speisen vermeiden
 mehrmals am Tag aber dafür weniger essen
 kein Knabbergebäck
 Mehr Wasser oder Tee trinken
 Nicht Rauchen
 Stress vermeiden oder verringern
4 c)
Ein gesundes Frühstück gemeinsam zusammenstellen und konsumieren
Bewertung der Angebote im Schulbuffet
Beobachtung und Aufzeichnung des eigenen Ernährungsverhaltens
Referate über Ernährungsverhalten
Poster gestalten über richtige/falsche Ernährung
Vortrag von ErnährungswissenschaftlerIn organisieren
Elternabend mit Diskussion zum Thema
Gespräch mit SchulärztIn vereinbaren
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