Farbe, Form und Funktion
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Lernwerkstatt «Farbe, Form und Funktion in der Natur» zeichnen zählen protokollieren präparieren staunen vergleichen forschen beobachten erkennen Ein pädagogisches Dossier mit Entdeckungsaufträgen für Schülerinnen und Schüler Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Didaktische Hinweise Ziel • • Angeleitet durch Arbeitsunterlagen erlernen und üben Schülerinnen und Schüler den Umgang mit Hand - und Binokularlupen. Sie betrachten fertige Präparate und stellen einfache selber her. Alles dreht sich um die vier Grundformen der Natur: Gerade, Netz, Kreis und Spirale. Die Schülerinnen und Schüler beobachten, vergleichen, zeichnen, zählen, protokollieren, präparieren und staunen. Zielgruppe • • • Die Aufträge mit dem Logo eignen sich für Klassen ab der 3. Primar bis Oberstufe. Die Aufträge mit dem Logo eignen sich für Klassen ab der 1. Primar. Einige Posten gibt es in zwei verschiedenen Schwierigkeitsstufen für Unterstufe (mit a nummeriert) und Mittel- und Oberstufe. Zugänge • Verschieden anspruchsvolle Arbeiten und individuelle Vorgaben der Lehrperson sollen an entsprechendes Vorwissen anknüpfen oder eine Fortsetzung im eigenen Unterricht ermöglichen. • Fächerüberfreifendes Arbeiten: Biologie – Gestalten - Mathematik – Physik wird vorausgesetzt. Material • • • • • • • • Das verwendete Lehr- und Lernmaterial regt die SchülerInnen zum genauen Beobachten an. Die Aufträge, das dazugehörende Material und die Unterlagen sind jeweils in einer Kiste zu finden. Es stehen 12 Binokularlupen zur Verfügung. Alle Materialien können mit vertretbarem Aufwand auch für das eigene Schulzimmer von der Klasse oder der Lehrperson beschafft oder hergestellt werden. Für die Werkstatt sind keine Tiere getötet worden, es handelt sich um Totfunde. Z.B. Fliegen auf dem Fensterbrett, Schmetterlinge im Wintergarten, … In den Stationen verlangtes Verbrauchsmaterial, Scheren, Leim, Papier,... sind im Rollwagen unter der Vitrine zu finden. Etuis, Notizmaterial, Kopien bringen die Klassen selber mit. Zum Aufräumen, Versorgen und Kontrollieren ist genügend Zeit einzuplanen. Kontrollen mit der Inventarliste sind zwingend notwendig. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Werkstatt • • Alle Aufträge, der Werkstattpass und Informationen sind über das Internet abrufbar, die Klassen können sich so auf die Arbeit im Naturama gezielt vorbereiten. Die Themen sind exemplarisch ausgewählt, ein Anspruch auf Vollständigkeit besteht nicht. Organisation • • • • • Durch das Herunterladen aus dem Internet kann die Lehrperson alle nötigen Unterlagen zur Vorbereitung zusammenstellen und allfällige Kopien anfertigen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Zweiergruppen an verschiedenen Stationen. Die Arbeit mit den Aufträgen verfolgt ein klares Ziel und ist eng geführt. Die Lehrperson bestimmt, in welchem Umfang die SchülerInnen daran arbeiten, protokollieren und welche Varianten offen stehen oder welche Schwerpunkte gesetzt werden. Bei der Arbeit im Naturama-Schulzimmer und in der Ausstellung sind die speziellen Hinweise/Regeln zu berücksichtigen. Sozialform • Alle Aufträge werden in Partnerarbeit absolviert. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Werkstatt-Übersicht Thematisch Lupen Nr Thema 01 Kleines ganz gross 02 Mit der Lupe unterwegs 03 Binokularlupe 04 05 06 Sand ist nicht gleich Sand Dein eigenes Mikroskop Vergrösserungen Kurzbeschreibung Umgang und Einsatz verschiedener Lupen durch Ausprobieren üben Verschiedene Gegenstände im und ums Museum mit der Lupe betrachten Umgang und Bedienung der Binokularlupe üben und erlernen Umgang mit Binokularlupe lernen und Wunderwelt im Kleinen bestaunen Ans. Zeit Ans. Zeit Eigenes Mikroskop bauen und benutzen Vergrösserte Bilder von Gegenständen aus dem Museum finden Formen Nr Thema Kurzbeschreibung Spirale im Schneckenhaus durch Schmirgeln eröffnen 07 Schneckenhaus 08 Spiralen 09 Ins Netz gegangen 10 Zarte Schmetterlingsflügel 11 Netzwerk Flügel 12 Blattskelett 13 Rand in Form 14 Papierfabrik Wespennest Jagdstrategie und Netzbau der Radnetzspinne kennen lernen Schmetterlingsflügel unter der Binokularlupe betrachten und bestimmen der verschiedenen Arten Insektenflügel unter der Binokularlupe betrachten und ihren Bau kennen lernen Anordnung der Blattnerven betrachten, Grössenordnungen zählen, rechnen, schätzen Formen von Linien auf Blättern unterscheiden und darstellen Aufbau und Struktur von Wespen-Papier betrachten, Präparat herstellen 15 Fibonacci Zahlen Die Fibonacci-Zahlenfolge in der Natur erkennen 16 Der Goldene Schnitt Den goldenen Schnitt in der Natur erkennen Spiralen mit Zeichenhilfe gestalten Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Farben Nr Thema 17 Vielfalt der Schnecken 17a Mein Schneckenhaus Vielfalt der Schneckenhäuser kennen lernen Wunder Schmetterlingsflügel Zum Verwechseln ähnlich Anpassen heisst Überleben Bau des Schmetterlingsflügels kennen lernen und bestimmen von einigen Arten 18 19 20 20a Tiere passen sich an 21 Tarnstoff 22 Oh Schreck, ein Gespenst 23 Schau mich an Kurzbeschreibung Formen, Farben und Strukturen von Schneckenhäuschen vergleichen und zuordnen Ans. Zeit Ans. Zeit Warnfarben in der Natur erkennen und gestalten Kennen lernen, wie und warum sich Tiere an ihre Umgebung anpassen Kennen lernen, wie und warum sich Tiere an ihre Umgebung anpassen Verschiedene Arten des Tarnens erkennen und ausprobieren Verschiedene Arten der Tarnung an Insekten erkennen Signalfarben entdecken, deren Zweck und Wirkung hinterfragen Funktionen Nr Thema Kurzbeschreibung 24 Schlangenhaut Schlangenbewegungen beobachten und verstehen 24a Schlangen Schlangenbewegungen beobachten und verstehen Das Geheimnis des Klettverschlusses Klettverschluss Bienenflügel Klettverschluss Vogelfeder Klettverschluss und Klettfrüchte aus der Natur unter der Binokularlupe vergleichen Bienenflügel präparieren und unter der Binokularlupe Form und Funktion erkennen Federn anschauen und unter Binokularlupe Feinbau studieren Stabilität von ebenen, gerollten und gefalteten Flächen erproben 25 26 27 28 Gut gefaltet und gerollt 29 Platzsparend Funktion von Waben betrachten 30 Der Natur abgeschaut Verschiedene künstliche Gegenstände als Kopie der Natur erkennen Stufe Zeitaufwand Ab Mittelstufe kurz, ca. 15 Min Auch für Unterstufe geeignet mittel, ca. 30 Min. lang, ca. 45 Min. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Symbole der Auftragskarten Lehr- und Lernformen: beobachten, entdecken, erkunden steht im Zentrum gestalten, kreieren bestimmt die Arbeit nachdenken, erfragen ist gefragt Zeit (je nach Art des Protokollierens stark unterschiedlich): kurz, ca. eine Viertelstunde mittel, ca. eine halbe Stunde lang, ca. eine Dreiviertelstunde Ort im Schulzimmer des naturamas im Freien, z.B. auf der Terrasse oder im Park der Kanti,… in der Ausstellung des Naturama (die Nummern verweisen auf die jeweiligen Stellen des Situationsplanes) Anforderungen eher einfacher Auftrag mittlerer Schwierigkeitsgrad an diesem anspruchsvollen Auftrag kannst du dir die Zähne ausbeissen Hinweise weitere Angaben zur Fortsetzung, Vertiefung, Ort in der Ausstellung Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur www.naturama.ch Kleines ganz gross Ziel Handhabung verschiedener Lupen ausprobieren Material • • Verschiedene Lupen: Handlupe, Einschlaglupe, Dosenlupe Gegenstände: Briefmarke, Stein, Stoffstück, Insekt,… Auftrag 1. Betrachte die verschiedenen Gegenstände mit den unterschiedlichen Lupen. 2. Welche Lupen eignen sich zur Betrachtung der verschiedensten Gegenstände? 3. Welche Eigenschaften haben die Lupen? OG 18 Naturlabor OG 2 Galerie Relief 4. Wie gross ist die jeweilige Vergrösserung? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 01 Information/Lösungsvorschlag Mit der Lupe richtig beobachten 1. Berühre die Linse der Lupe nie mit den Fingern. 2. Reinige die Linse nur mit Baumwoll-Tüchern. Papiertaschentücher zerkratzen das Glas. 3. Halte die Lupe nahe ans eine Auge. 4. Das andere Auge lässt du offen, sein Bild kannst du versuchen „auszublenden“. 5. Den Gegenstand, den du betrachten möchtest, führst du so nahe an die Lupe, bis du ihn scharf siehst. 6. Lupen sind Vergrösserungs-Gläser. Da man die Gegenstände aus nächster Nähe anschaut, könnte man sie auch „Annäherungs-Gläser“ nennen. • für lebendige Tiere • für starke Vergrösserungen (Doppel-Lupe) • für Unterwegs (Pinzette eingebaut) • für Arbeiten im Labor (schwer und gute Vergrösserung) • für zu Hause (unstabil) • für unterwegs (zusammenklappbar) Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 01 Mit der Lupe unterwegs Ziel Verschiedene Gegenstände im und ums Museum mit der Lupe betrachten Material • Eine Lupe Auftrag 1. Nimm eine Lupe und gehe damit ins Museum oder auf die Dachterrasse. 2. Betrachte damit verschieden Gegenstände: - Betrachte verschiedenen Oberflächen - Betrachte verschiedene Formen - Betrachte natürliches und künstliches Material in der Schublade „natürlich-künstlich“ im Naturlabor. - Betrachte verschiedenfarbige Gegenstände OG 18 Naturlabor Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 02 Information/Lösungsvorschlag Mit der Lupe richtig beobachten 1. Berühre die Linse der Lupe nie mit den Fingern. 2. Reinige die Linse nur mit Baumwoll-Tüchern. Papiertaschentücher zerkratzen das Glas. 3. Halte die Lupe nahe ans eine Auge. 4. Das andere Auge lässt du offen, sein Bild kannst du versuchen „auszublenden“. 5. Den Gegenstand, den du betrachten möchtest, führst du so nahe an die Lupe, bis du ihn scharf siehst. 6. Lupen sind Vergrösserungs-Gläser. Da man die Gegenstände aus nächsten Nähe anschaut, könnte man sie auch „Annäherungs-Gläser“ nennen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 02 Binokularlupe Ziel Umgang mit Binokularlupe lernen Material • • Binokularlupe mit Bedienungsanleitung Gegenstände: Briefmarke, Stein, Stoffstück, Insekt,… Auftrag 1. Betrachte verschiedene Materialien unter der Binokularlupe. 2. Gehe dabei nach der beiliegenden Bedienungsanleitung vor. 3. Welche Materialien eignen sich zum Anschauen? 4. Wie gross ist die Vergrösserung? OG 18 Naturlabor OG 2 Galerie Relief Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 03 Information/Lösungsvorschlag Bedienungsanleitung Binokularlupe 1. Stecke den Netzstecker ein und schalte den Hauptschalter (Nr. 1) ein. 2. Schaue nur mit dem rechten Auge und stelle die Fokussierung (Nr. 2) scharf ein. 3. Schaue nur mit dem linken Auge, stelle die linke Okularschraube (Nr. 3 ) scharf ein. 4. Stelle den Augenabstand durch Schwenken der Okulare (Nr. 4) ein. 5. Stelle das ideale Licht ein: unten (I) oder Licht oben (II) (Nr. 5 ). 6. Wähle die geeignete Vergrösserung durch Drehen am Objektivrevolver: 1x entspricht 10-facher, 3x 30-facher Vergrösserung (Nr. 6 7. Erhältst du kein scharfes Bild, musst du die Höheneinstellung verändern. Löse die Fixierschraube (Nr. 7) und verschiebe das Objektivgehäuse nach oben oder unten. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 03 Sand ist nicht gleich Sand Ziel • • Umgang mit Binokularlupe lernen Wunderwelt im Kleinen bestaunen Material • • Binokularlupe kleine Dosen mit 5 verschiedenen Arten Sand Auftrag 1. Betrachte die verschiedenen Sandarten unter der Binokularlupe. 2. Studiere dazu die dazugehörenden Informationen. 3. Welcher Sand gefällt dir am besten? UG 6 Jurameer Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 04 Information/Lösungsvorschlag Sand ist eine Bezeichnung für ein lockeres Gemisch von Steinbruchstücken und Mineralien mit Korngrössen von 0.02 bis 2 mm. 1 Sand aus Madeira Neben Gesteinsbruchstücken sind viele Reste von Schnecken, Muscheln und weiteren Meeresbewohnern zu erkennen. 2 Löss aus Würenlingen Feinster Gesteinsstaub aus der letzten Eiszeit. Die häufigen weisslichen Bestandteile sind Mineralien aus Quarz, die glänzenden aus Glimmer. 3 Zuckerdolomit aus dem Binntal Die weissen Bestandteile sind Dolomit (ein kalkähnliches Gestein), die goldglänzenden sind Pyritkristalle (Eisenkies). 4 Ockersand aus Roussillon (FR) Gemisch aus Ton und eisenhaltigen Mineralien. Wurde früher zur Herstellung von rotbraunen Farben gebraucht. 5 Sand aus der Verzasca (Tessin) Die weissen Bestandteile sind Mineralien aus Quarz, die glänzenden Plättchen Glimmer. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 04 Dein eigenes Mikroskop Ziel Ein eigenes Mikroskop bauen und verschiedene Gegenstände ums Museum mit der Lupe betrachten Material • • • • • Konfitürenglas mit Deckel Plastikstreifen mit Loch Gummiband Korkzapfen Kleiner Spiegel Auftrag 1. Baue dir ein Mikroskop. Benutzte dazu die Anleitung. 2. Betrachte damit verschieden Gegenstände: - Betrachte verschiedene Oberflächen - Betrachte verschiedene Formen - Betrachte verschiedene Materialien (natürliches, künstliches) - Betrachte verschiedenfarbige Gegenstände Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 05 Information/Lösungsvorschlag Ein Mikroskop bauen Für sehr kleine Sachen reicht eine Lupe meist nicht mehr. Aber du kannst dir ein eigenes Mikroskop bauen! Du brauchst: 1 Konfitürenglas mit Deckel, 1 Plastikstreifen mit Loch 1 Gummiband 1 Korkzapfen 1 kleinen Spiegel 1. Lege den Korkzapfen auf den umgedrehten Glasdeckel und lehne den Spiegel daran: Der sammelt das Licht. Stülpe dann das Glas darüber. 2. Knicke den Plastikstreifen in der Mitte und befestige ihn mit dem Gummiband am Glas. Das Loch soll etwa fingerbreit über dem Glasboden sein. 3. Platziere einen Gegenstand auf den Glasboden direkt unter dem Loch im Plastikstreifen. 4. Tupfe einen Wassertropfen in das Loch: Das ist die Lupe! Geh jetzt mit dem Auge ganz nahe heran. Vielleicht musst du den Streifen etwas biegen, bis das Bild deutlich ist. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 05 Vergrösserungen Ziel Vergrösserte Bilder von Gegenständen aus dem Museum finden Material • Kärtchen mit verschiedenen Vergrösserungen Auftrag 1. Betrachte die Vergrösserungen auf dem Blatt „Was ist das?“ genau. Welche Gegenstände erkennst du? 2. Gehe nun ins Museum und suche die Gegenstände. 3. Schaue in den Lösungen nach, ob du die richtigen Gegenstände gefunden hast. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Information/Lösungsvorschlag Die Fotos führen quer durch das Naturama. Im Untergeschoss ist die Naturgeschichte (Vergangenheit) dargestellt, mit Mammut, Dinosaurier und Eisenbergwerk. Im Erdgeschoss zeigt ein monumentales Relief den Aargau in seiner aktuellen Gestalt und stellt einige typische Lebensräume des Mittellandes mit ihrer heutigen Tier- und Pflanzenwelt vor. Das Obergeschoss schliesslich lädt zur Auseinandersetzung mit der Zukunft ein. Hier wartet auch das Naturlabor auf junge und alte Forscherinnen und Forscher. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 06 Schneckenhaus Ziel From und Aufbau des Schneckenhauses kennen lernen Material • • • Schneckenhaus Schmirgelpapier mit Unterlage Zeichenmaterial Auftrag 1. Klebe ein Stück Schmirgelpapier (Körnung 100) auf ein Holzbrett. 2. Lege darauf ein Schneckenhäuschen mit der Öffnung gegen oben und beginne zu schleifen. 3. Mit der Zeit bildet sich ein Loch, darin kannst du sehen, wie spiralförmig das Haus aufgebaut ist. 4. Versuche das offene Schneckenhaus zu zeichnen. UG 6 Jurameer Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 07 Information/Lösungsvorschlag Das Schneckenhaus besteht fast ganz aus Kalk, den die Schnecke mit der Nahrung aufgenommen hat. Aussen ist die Schale durch widerstandsfähige Haut geschützt (Säuren lösen Kalk auf). Drüsen des Mantelrandes scheiden Farbstoffe und einen Kalkbrei aus, der an der Luft sofort erstarrt. Die verschiedenartigen Zuwachsstreifen weisen auf ein Wachstum in Schüben hin (vergleiche Jahresringe der Bäume). Das Häuschen einer ausgewachsenen Weinbergschnecke hat fünf vollständige Windungen, ist 38-50 mm hoch und überall etwa gleich dick. Eine Weinbergschnecke kann drei bis sieben Jahre alt werden. Die Windungen laufen meistens im Uhrzeigersinn herum. Schnecken, deren Häuschen im Gegenuhrzeigersinn verlaufen nennt man „Schneckenkönige“, sie sind noch seltener als vierblättrige Kleeblätter. Unter 20’000 Weinbergschnecken findet man nur einen Schneckenkönig. Bei Gefahr zieht sich die Schnecke in ihr Haus zurück. Im Spätherbst scheiden die Drüsen am Mantelrand viel farblosen Kalkbrei aus, der zu einem Verschlussdeckel erhärtet. Er schützt die Schnecke vor dem Austrocknen und vor Feinden. Im Frühling drückt die Schnecke diesen Deckel wieder weg. Weinbergschnecken stammen eigentlich aus Südeuropa und wurden wahrscheinlich erst im Mittelalter durch Mönche, die sie als Fastenspeise in Schneckengärten hielten, zu uns gebracht. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 07 Spiralen Ziel Eigenschaften archimedischer Spiralen erkennen und zeichnen Material • • • Zeichenunterlage: Brett mit Holzstab Schnur und Stift Papier Auftrag 1. Befestige in einem Brett einen runden Holzstab mit einem Durchmesser von 1cm. 2. Streife ein A4 Blatt mit einem Loch in der Mitte über den Holzstab und befestige es mit Reissnägel auf dem Brett. 3. Fixiere am Holzstab einen dünnen Faden. UG 6 Jurameer 4. Knüpfe am anderen Ende des Fadens eine Schlaufe. Lege einen Stift in die Schlaufe. 5. Umkreise mit dem Stift den Holzstab so, dass der Faden immer gespannt bleibt und sich langsam am Stab aufwickelt. 6. Der Stift zeichnet eine Spirale. Gestalte ein Spiralbild. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 08 Information/Lösungsvorschlag Die entstandene Spirale ist näherungsweise eine sogenannte archimedische Spirale. Der Abstand zwischen den einzelnen Spirallinien ist immer gleich. Verändert sich der Abstand, nennt man sie logarithmische Spirale. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 08 Ins Netz gegangen Ziel Jagdstrategie und Netzbau der Radnetzspinne kennen lernen Material • • Garn in zwei Farben Holzrahmen Auftrag 1. Studiere die verschiedenen Schritte beim Bau des Netzes der Radnetzspinne. 2. Bau ein Netz nach. 3. Verwende dazu eine Garnfarbe für die nicht klebrigen Fäden und eine andere für die klebrigen. UG 6 Wiese 4. Die Fäden sollst du am Schluss wieder aufrollen können: nicht schneiden, keine dauerhaften Knoten! Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 09 Information/Lösungsvorschlag Viele Spinnen spinnen Netze, aber nicht alle sind solche Fallensteller. Zahlreiche Arten bauen keine Netze, sondern jagen aktiv oder lauern in einem Versteck auf ihre Beute. Unter ihnen gibt es wahre Sprungkünstler, Wasserspezialisten, Falltürenbauer, solche mit Leimschleudern oder andere, die sich als Ameisen tarnen oder Nahrung aus fremden Netzen stehlen. Alle Spinnen sind in der Lage mit ihren Spinnwarzen Spinnseide herzustellen. Mit den verschiedenen Spinndrüsentypen können sie völlig verschiedene Fadenqualitäten erzeugen. Als Spinnennetz schlechthin gilt das Radnetz der Kreuzspinne: Die Kreuzspinne lässt vom Wind einen Faden transportieren, der an einer Pflanze haften bleibt. Von der Mitte her seilt sie sich ab und befestigt den neuen Faden am Boden, ein „Y“ bildet sich. Weitere Speichen werden gelegt und die Rahmenfäden gezogen. Von der Nabe (Mitte) aus zieht sie von innen nach aussen eine Hilfsspirale. Danach legt sie die klebrige Fangspirale von aussen nach innen und bricht gleichzeitig die Hilfsspirale wieder ab. Um die Nabe herum lässt sie einen freien Bereich. Nachts lauert sie in der Netzmitte. Bleibt ein Opfer an den Fäden kleben, hangelt sie sich an den leimfreien Speichen darauf zu und wickelt es ein. Durch einen Giftbiss wird die Beute gelähmt. Anschliessend wird der Verdauungssaft darüber erbrochen. Das Opfer wird in Nahrungsbrei aufgelöst und durch die Mundöffnung eingesogen. Zurück bleibt oft nur noch die unverdauliche Hülle des Beutetieres. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 09 Zarte Schmetterlingsflügel Ziel Schmetterlingsflügel unter der Binokularlupe betrachten und bestimmen der verschiedenen Arten Material • • • Binokularlupe Flügel von Schmetterlingen, laminiert Bestimmungsblatt „Häufige Schmetterlinge“ Auftrag 1. Betrachte die Schmetterlingsflügel unter der Binokularlupe: Welche Form haben die einzelnen Schuppen? Sind sie unterschiedlich von Art zu Art? 2. Studiere die Informationen. 3. Versuche mit dem Bestimmungsblatt die einzelnen Schmetterlingsarten zu bestimmen. EG 17 Lebensraum Wiese Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 10 Information/Lösungsvorschlag Die Schuppen der Schmetterlingsflügel haben alle abgerundete Formen. Sie sind unter der Binokular-Lupe nur schwer zu unterscheiden. Feinbau eines Schmetterlingsflügels In der Schweiz schätzt man die Zahl der Insektenarten auf über 30'000. Anhand des Flügelbaues kann man sie verschiedenen Gruppen (= Ordnungen) zuteilen: • Ordnung Schmetterlinge (lateinisch Lepidoptera = Schuppenflügler) tragen kleine Schuppen auf ihren Flügeln. • Ordnung Zweiflügler (lat. Diptera): Der Hinterflügel fehlt, an seiner Stelle sitzt ein Schwingkölbchen, welches beim Fliegen hilft. Zu dieser Ordnung gehören die Fliegen und Mücken. • Ordnung Libellen (lat. Odonata) haben 4 netzartige Flügel, welche fast gleich, aber nicht miteinander verbunden sind. © Cornelsen 1998 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 10 Häufige Schmetterlinge Admiral Aurorafalter Zitronenfalter Kleiner Fuchs Schwalbenschwanz Bläuling Landkärtchen Tagpfauenauge C-Falter Naturama Aargau Schulraum 10 «Natur unter der Lupe» Lösung: Häufige Schmetterlinge Admiral 5 Aurorafalter 4 Zitronenfalter 9 Kleiner Fuchs 6 Schwalbenschwanz 1 Bläuling 8 Landkärtchen 3 Tagpfauenauge 2 C-Falter 7 Naturama Aargau Schulraum 10 «Natur unter der Lupe» Netzwerk Flügel Ziel Insektenflügel unter der Binokularlupe betrachten und ihren Bau kennen lernen Material • • • • Binokularlupe Pinzette und Nadel tote Fliegen in durchsichtigen Dosen Flügel von Libellen laminiert Auftrag 1. Studiere die Informationen. 2. Nimm eine tote Fliege aus der Dose und betrachte sie unter der Binokularlupe: - Beachte die Adern der Flügel - Suche das Schwingkölbchen: Welche Form hat es? EG 17 Lebensraum Wiese 3. Betrachte den Libellenflügel mit der Binokularlupe und suche die verschiedenen Teile, welche auf den Informationen beschrieben sind. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 11 Information/Lösungsvorschlag In der Schweiz schätzt man die Zahl der Insektenarten auf über 30'000. Anhand des Flügelbaues kann man sie verschiedenen Gruppen (= Ordnungen) zuteilen: • Ordnung Schmetterlinge (lateinisch Lepidoptera = Schuppenflügler) tragen kleine Schuppen auf ihren Flügeln. • Ordnung Zweiflügler (lat. Diptera): Der Hinterflügel fehlt, an seiner Stelle sitzt ein Schwingkölbchen, welches beim Fliegen hilft. Zu dieser Ordnung gehören die Fliegen und Mücken. • Ordnung Libellen (lat. Odonata) haben 4 netzartige Flügel, welche fast gleich, aber nicht miteinander verbunden sind. • Ordnung Hautflügler (lat. Hymenoptera) haben netzartige Flügel, welche mit Häkchen miteinander verbunden sind. Dazu gehören Ameisen, Wespen und Bienen. Diese Gruppe findest du beim Posten Klettverschlüsse: Feinbau eines Libellenflügels Die Flügel besitzen kräftige Längsadern und feine Queradern. Nahe der Flügelspitze liegt das Flügelmal. Es ist bei manchen Arten auffällig gefärbt. Auch das Flügeldreieck dient zum Unterscheiden der Arten: Ist die Spitze des Dreiecks im Vorderflügel nach aussen oder nach hinten gerichtet? In der Mitte der Vorderflügelkante ist ein kleiner Knick, der Nodus. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 11 Blattskelett Ziel Aufbau und Anordnung der Blattnerven betrachten Material • • • Binokularlupe Blattskelette mm- Papier Auftrag 1. Lege das Blattskelett auf ein mm-Papier und betrachte es unter der Binokularlupe. 2. Vergleiche mit einem mm. Wie breit sind die unterschiedlichsten Blattnerven? 3. Wo zwei Blattnerven zusammen kommen, gibt es einen Kreuzoder Netzpunkt. EG 13 Lebensraum Wald 4. Schätze, zähle, rechne: Wie viele solcher Netzpunkte hat es auf einem mm2, auf einem cm2 und auf dem ganzen Blatt? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 12 Information/Lösungsvorschlag Nach dem Laubfall im Herbst liegen die Blätter am Boden. Nach einigen Wochen ist bei manchen Blättern nur noch das feste Netzwerk mit den feinen Verästelungen zu sehen. Wenn du Glück hast, findest du ein solches Blattskelett. Du kannst sie auch im Blumenladen oder Dekorationsgeschäft kaufen. Auf einem solchen Blattskelett kannst du den netzartigen Aufbau der Blattnerven anschauen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 12 Rand in Form Ziel Formen von Linie auf Blättern unterscheiden Material • • • • verschiedene Laubblätter Schnur oder Wolle Schere Informationsblatt „Formen Ränder Nerven“ Auftrag 1. Sammle einige Laubblätter und versuche ein Stück Schnur in derselben Form wie die Blattumrisse nachzulegen. 2. Welche Formen findest du? Vergleiche mit dem Informationsblatt. 3. Schaue den Blattrand genau an und lege die Schnur so aus. 4. Welche Ränder kannst du unterscheiden? EG 17 Lebensraum Wiese 5. Suche die grössten Blattnerven und lege die Schnur so aus wie sie. 6. Betrachte die Blattnerven unter der Binokularlupe. Versuche einen Ausschnitt des Netzes mit Schnur und Faden und vielen Knoten nachzubauen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 13 Information/Lösungsvorschlag Jede Pflanzenart unterscheidet sich von den anderen. Zu diesen Unterschieden gehören auch Blattformen, -ränder und -nerven. Die Blattrippen oder -nerven dienen der Festigung des Blattes und als Leitungen für die Nährstoffe. Sie zeigen verschiedene Muster: • gerade, parrallelnervig oder streifennervig • fiedernervig • netznervig Formen Ränder Nerven Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 13 Papierfabrik Wespennest Ziel Aufbau und Struktur von Wespen-Papier betrachten Material • • • • • Binokularlupe Wespenpapier: Stück von Wespennest Objektträger durchsichtige Klebstreifen Papier- und Holzmuster Auftrag 1. Schneide ein Stück Wespenpapier aus, etwa Fingernagel gross. 2. Klebe es mit Klebstreifen mitten auf den Objektträger. 3. Betrachte es unter der Binokularlupe. 4. Vergleiche dazu die Papier - und Holzmuster. 5. Welche Farben, Formen und Muster findest du? 6. In welcher Richtung verlaufen die Fasern? 7. Reisse und klebe aus Papier von Illustrierten ein WespenpapierBild. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 14 Information/Lösungsvorschlag Vor 2000 Jahren wurde in China das Papier erfunden. Schon Millionen Jahre vorher hatten Wespen und Hornissen Papier für den Bau ihrer Nester verwendet. Als Baumaterial dient Holz von verwitterten Pfosten und Brettern oder morschen Bäumen. Die Wespen schaben mit ihren Kieferzangen die Holzfasern ab. Dabei entsteht ein deutlich hörbares Nagegeräusch. Mit Speichel vermischt und durchgekaut entstehen Papierkugeln. Der Brei wird mit den Kiefern in feinen Streifen ans Nest geklebt. An der Luft trocknet das Papier zu einem festen Stoff. Wespenpapier erhält durch die parallele Ausrichtung der Holzfasern eine starke Festigkeit. In der Technik nennt man parallel ausgerichtete Fasern „Faserverbundstoff“, zum Beispiel Fiberglas. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 14 Fibonacci Zahlen Ziel Die Fibonacci-Zahlenfolge in der Natur erkennen Material • • • • Kiste „Der Goldene Schnitt und die Fibonacci Zahlen“ Arbeitsblatt „Fibonacci-Zahlen“ mit Bildern Tannzapfen Schreibzeug und Papier Auftrag 1. Lies die Informationen zu den Fibonacci Zahlen in der Kiste “Der Goldene Schnitt und die Fibonacci Zahlen” 2. Schreibe die ersten zehn Zahlen der Fibonacci Reihe auf. 3. Schau die Bilder auf dem Arbeitsblatt an und zähle die Spiralen. Du kannst sie auch mit dem Stift nachzeichnen. Was fällt dir auf? 4. Zähle auf den Tannzapfen die verschiedenen Spiralen. Was fällt dir auf? 5. Suche Blumen in der Wiese hinter dem Museum. Zähle ihre Blütenblätter. Was fällt dir auf? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 15 Information/Lösungsvorschlag Leonardo Fibonacci, auch Leonardo Pisano (Leonardo aus Pisa) genannt, lebte etwa von 1170 bis nach 1240 und stammte wahrscheinlich aus Pisa in Italien. Er entdeckte die nach ihm benannte Fibonacci Zahlenfolge. Bei dieser Folge werden immer die vorderen zwei Zahlen zusammengezählt, um die nächste zu erhalten. (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21,…) Viele Pflanzen weisen in ihrem Bauplan Spiralen auf, deren Anzahl durch Fibonacci-Zahlen gegeben sind, wie beispielsweise bei den Samen in Blütenständen. Die Einzelblüten der Sonnenblumen bilden zwei Systeme von Spiralen, die vom Mittelpunkt ausgehen. Es sind meistens 55 rechtsdrehende und 34 linksdrehende Spiralen. Seltener sind Arten mit 21 und 34 Spiralen. Eine Riesensonnenblume hat 144 und 233 Spiralen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 15 Fibonacci-Zahlen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 15 Der Goldene Schnitt Ziel Den goldenen Schnitt in der Natur erkennen Material • • • • Kiste „Der Goldene Schnitt und die Fibonacci Zahlen“ Schreibzeug und Papier Messband Taschenrechner Auftrag 1. Lies die Informationen zum Goldenen Schnitt in der Kiste “Der Goldene Schnitt und die Fibonacci Zahlen” 2. Miss auf den Bildern die roten und blauen Strecken. Dividiere jeweils die längere durch die kürzere. Was fällt dir auf? 3. Miss an deinem Körper verschiedene Verhältnisse. Wo findest du den Goldenen Schnitt? 4. Suche andere Verhältnisse im Goldenen Schnitt im Museum. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 16 Information/Lösungsvorschlag Was ist der Goldene Schnitt? Der Goldene Schnitt ist ein bestimmtes Verhältnis von zwei Zahlen oder Strecken. Dieses Verhältnis tritt in der Natur bei Pflanzen und Tieren auf. Es wird in der Kunst und Architektur als harmonisch empfunden. Der Goldene Schnitt fasziniert die Menschen schon seit der Antike. Wie ist der Goldene Schnitt definiert? Teilung einer Strecke im Verhältnis des Goldenen Schnitts: a zu b ist gleich gross wie a + b zu a. Dieses Verhältnis beträgt 1,618. Diese Zahl wird Phi genannt. Phi ist der griechische Buchstabe Φ. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 16 Vielfalt der Schnecken Ziel Vielfalt der Schneckenhäuser kennen lernen Material • • • • Binokularlupe Sammlung von Schneckenhäusern Bestimmungsblatt „Vielfalt der Schnecken“ Massstab Auftrag 1. Ordne die Schneckenhäuser in den Dosen den entsprechenden Bildern zu. 2. Vergleiche die Schneckenhäuser der folgenden Arten mit Hilfe der Binokularlupe: - Tellerschnecke Anisus - Posthornschnecke - Riemenschnecke - Weinbergschnecke UG 6 Jurameer 3. Achte dabei auf folgende Merkmale: - Oberfläche: glatt/rau, glänzend/matt, behaart,… - Form: turm-, ei- oder tropfenförmig, kugelig, flach,… - Windungen: Anzahl, links/rechts - Farbe: Muster, Bänderung - Grösse: Durchmesser, Höhe,… Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17 Information/Lösungsvorschlag Es gibt 43’000 Schneckenarten, in einer Größenordnung zwischen weniger als einem Millimeter und über einem Meter Grösse. Schnecken leben nicht nur an Land, sondern auch im Meer und im Süsswasser. Zu den Schnecken gehören die farbenfrohen Meeresnacktschnecken ebenso, wie die Kaurischnecken, deren Schale in Afrika Jahrhunderte lang als Zahlungsmittel benutzt wurden. 4 11 7 13 Tellerschnecke Anisus vortex Weiher und Seen Posthornschnecke Planorbis corneus Weiher und Seen Ohrschlammschnecke Radix auricularia Weiher und Seen Spitzschlammschnecke Lymnaea stagnalis Weiher und Seen 10 5 3 14 Kleine Sumpfschnecke Galba truncatula Weiher und Seen Sumpfdeckelschnecke Viviparus viviparus Weiher und Seen VielfrassSchnecke Ena montana feuchte Wälder Schliessmundschnecke Balea sp. an Baumstämmen 15 6 8 2 Riemenschnecke Helicodonta obvoluta Waldböden Bänderschnecke Cepaea nemoralis Wälder, Gärten Weinbergschnecke Helix pomatia Gärten, Wälder Gestreifte Weinbergschnecke Helix lucorum Mittelmeergebiet 12 9 16 1 Stachelschnecke Tritonalia Mittelmeer, Nordsee Reusenschnecke Nassa reticulata Nord- und Ostsee Heideschnecke Helicella italica trockene Steppenhänge Märzenschnecke Zebrina detrita Felsensteppen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17 Vielfalt der Schnecken Tellerschnecke Anisus vortex Weiher und Seen Posthornschnecke Planorbis corneus Weiher und Seen Ohrschlammschnecke Radix auricularia Weiher und Seen Spitzschlammschnecke Lymnaea stagnalis Weiher und Seen Kleine Sumpfschnecke Galba truncatula Weiher und Seen Sumpfdeckelschnecke Viviparus viviparus Weiher und Seen Vielfrass-Schnecke Ena montana feuchte Wälder Schliessmundschnecke Balea sp. an Baumstämmen Riemenschnecke Helicodonta obvoluta Waldböden Bänderschnecke Cepaea nemoralis Wälder, Gärten Weinbergschnecke Helix pomatia Gärten, Wälder Gestreifte Weinbergschnecke Helix lucorum Mittelmeergebiet Stachelschnecke Tritonalia Mittelmeer, Nordsee Reusenschnecke Nassa reticulata Nord- und Ostsee Heideschnecke Helicella itala trockene Steppenhänge Märzenschnecke Zebrina detrita Felsensteppen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17 Mein Schneckenhaus Ziel Vielfalt der Schneckenhäuser kennen lernen Material • • • • Sammlung von Schneckenhäusern Bestimmungsblatt „Vielfalt der Schnecken“ Arbeitsblatt „Mein Schneckenhaus“ Farbstifte Auftrag 1. Ordne die Schneckenhäuser in den Dosen den entsprechenden Bildern zu. 2. Welches Haus gefällt dir am besten? 3. Nimm ein Arbeitsblatt „Mein Schneckenhaus“ und gestalte nun ein eigenes Schneckenhaus. UG 6 Jurameer Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17a Information/Lösungsvorschlag Es gibt 43’000 Schneckenarten, in einer Größenordnung zwischen weniger als einem Millimeter und über einem Meter Grösse. Schnecken leben nicht nur an Land, sondern auch im Meer und im Süsswasser. Zu den Schnecken gehören die farbenfrohen Meeresnacktschnecken ebenso, wie die Kaurischnecken, deren Schale in Afrika Jahrhunderte lang als Zahlungsmittel benutzt wurden. 4 11 7 13 Tellerschnecke Anisus vortex Weiher und Seen Posthornschnecke Planorbis corneus Weiher und Seen Ohrschlammschnecke Radix auricularia Weiher und Seen Spitzschlammschnecke Lymnaea stagnalis Weiher und Seen 10 5 3 14 Kleine Sumpfschnecke Galba truncatula Weiher und Seen Sumpfdeckelschnecke Viviparus viviparus Weiher und Seen VielfrassSchnecke Ena montana feuchte Wälder Schliessmundschnecke Balea sp. an Baumstämmen 15 6 8 2 Riemenschnecke Helicodonta obvoluta Waldböden Bänderschnecke Cepaea nemoralis Wälder, Gärten Weinbergschnecke Helix pomatia Gärten, Wälder Gestreifte Weinbergschnecke Helix lucorum Mittelmeergebiet 12 9 16 1 Stachelschnecke Tritonalia Mittelmeer, Nordsee Reusenschnecke Nassa reticulata Nord- und Ostsee Heideschnecke Helicella italica trockene Steppenhänge Märzenschnecke Zebrina detrita Felsensteppen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17a Vielfalt der Schnecken Tellerschnecke Anisus vortex Weiher und Seen Posthornschnecke Planorbis corneus Weiher und Seen Ohrschlammschnecke Radix auricularia Weiher und Seen Spitzschlammschnecke Lymnaea stagnalis Weiher und Seen Kleine Sumpfschnecke Galba truncatula Weiher und Seen Sumpfdeckelschnecke Viviparus viviparus Weiher und Seen Vielfrass-Schnecke Ena montana feuchte Wälder Schliessmundschnecke Balea sp. an Baumstämmen Riemenschnecke Helicodonta obvoluta Waldböden Bänderschnecke Cepaea nemoralis Wälder, Gärten Weinbergschnecke Helix pomatia Gärten, Wälder Gestreifte Weinbergschnecke Helix lucorum Mittelmeergebiet Stachelschnecke Tritonalia Mittelmeer, Nordsee Reusenschnecke Nassa reticulata Nord- und Ostsee Heideschnecke Helicella itala trockene Steppenhänge Märzenschnecke Zebrina detrita Felsensteppen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17a Mein Schneckenhaus Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 17a Wunder Schmetterlingsflügel Ziel Bau des Schmetterlingsflügel kennen lernen und bestimmen von einigen Arten Material • • • • Flügel von Schmetterlingen, laminiert Bestimmungsblatt „Häufige Schmetterlinge“ Arbeitsblatt „Schmetterlinge ausmalen“ Farbstifte Auftrag 1. Versuche mit dem Bestimmungsblatt die einzelnen Schmetterlingsarten zu bestimmen. 2. Vergleiche mit dem Lösungsblatt. 3. Bemale die Bilder auf dem Arbeitsblatt mit den richtigen Farben. EG 17 Lebensraum Wiese Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 18 Information/Lösungsvorschlag Feinbau eines Schmetterlingsflügels In der Schweiz schätzt man die Zahl der Insektenarten auf über 30'000. Anhand des Flügelbaues kann man sie verschiedenen Gruppen (= Ordnungen) zuteilen: • Ordnung Schmetterlinge (lateinisch Lepidoptera = Schuppenflügler) tragen kleine Schuppen auf ihren Flügeln. • Ordnung Zweiflügler (lat. Diptera): Der Hinterflügel fehlt, an seiner Stelle sitzt ein Schwingkölbchen, welches beim Fliegen hilft. Zu dieser Ordnung gehören die Fliegen und Mücken. • Ordnung Libellen (lat. Odonata) haben 4 netzartige Flügel, welche fast gleich, aber nicht miteinander verbunden sind. © Cornelsen 1998 Da Schmetterlinge viele Fressfeinde haben, haben sich im Laufe der Evolution zur Tarnung und Täuschung auf ihren Flügeln vielfach Zeichnungen entwickelt, die wie Tieraugen aussehen, z. B. beim Tagpfauenauge. Die falschen Augen verwirren Räuber und verleiten sie, an falscher Stelle zuzuschnappen. Einige Tagfalter weisen auf der Oberseite der Flügel bunte Zeichnungen auf, auf der Unterseite sind die Flügel aber meist einfach gezeichnet und erscheinen oft wie welkes Laub. Dadurch sind sie mit geschlossenen Flügeln gut getarnt und der Umgebung angepasst. Manche Falter imitieren auf ihren Flügelunterseiten Blattadern. Vor allem Nachtfalter, die am Tag meist auf Baumrinde sitzen, besitzen eine rindenähnliche Flügelfärbung. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 18 Schmetterlinge ausmalen Admiral Aurorafalter Tagpfauenauge Kleiner Fuchs Diese Schmetterlinge kannst du nach eigenen Ideen ausmalen Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 18 Häufige Schmetterlinge Admiral Aurorafalter Zitronenfalter Kleiner Fuchs Schwalbenschwanz Bläuling Landkärtchen Tagpfauenauge C-Falter Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 18 Zum Verwechseln ähnlich Ziel Warnfarben der Natur erkennen Material • • Arbeitsblatt Farb- oder Filzstifte Auftrag 1. Kennst du die Tierarten auf dem Arbeitsblatt? 2. Ordne die Fotos durch Pfeile den richtigen Namen zu. 3. Welche Arten täuschen die Gefährlichkeit nur vor ? 4. Male die Bilder der letzten Spalte in eigenen, neuen Farben aus EG 8 Gelbbauchunke 5. Gibt es Tiere, welche die „erfundenen“ Farben wirklich tragen? Wespe Biene Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 19 Information/Lösungsvorschlag Wespen können sich mit ihrem Stachel wehren. Sie sind zudem für viele Vögel ungeniessbar. Ihre schwarz-gelbe Färbung warnt: Achtung gefährlich und nicht geniessbar! Andere, harmlose Insekten ahmen die Färbung nach und täuschen damit Gefährlichkeit vor. Diese Signaltäuschung wird Mimikry genannt. Es gibt Käfer, Spinnen, Falter, Schwebefliegen und Schmetterlingspuppen, welche das gelbschwarze Streifenmuster tragen und sich so vor Feinden schützen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 19 Arbeitsblatt: Zum Verwechseln ähnlich Schwalbenschwanz Raupe Jakobsbär BänderSchnecke Wespenspinne Feuersalamander Wespenbock Schwebfliege Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 19 Lösungsblatt: Zum Verwechseln ähnlich Schwalbenschwanz Raupe Jakobsbär BänderSchnecke Wespenspinne Feuersalamander Wespenbock Schwebfliege Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 19 Anpassen heisst Überleben Ziel Kennen lernen, wie und warum sich Tiere an ihre Umgebung anpassen. Material Notizmaterial Auftrag 1. Suche im Erdgeschoss verschieden getarnte Tiere aus und beschreibe sie und ihre Art, sich zu tarnen. EG 8-18 2. Ist es die Farbe, eine spezielles Muster, ihr Verhalten oder ihre Lebensart? 3. Nach deinen Beschreibungen sucht anschliessend eine andere Person deiner Gruppe nach den versteckten Tieren. OG 14 Arten im Wandel 4. Wer findet die meisten Tiere? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 20 Information/Lösungsvorschlag Beispiel „Ich beschreibe ein Tier, das ein bräunliches Fell trägt. Damit fällt es nicht auf. Seine Augen sind seitlich im Gesicht. So sieht es nach vorne, nach hinten und seitlich und kann einen Feind von allen Seiten sehen und fliehen. Die grossen Ohren helfen ihm ebenfalls eine mögliche Gefahr wahrzunehmen. Es flieht mit Sprüngen und Haken mit einem Tempo von bis zu 80 km/h.“ Tarnen Viele Tiere können sich nicht gegen andere zur Wehr setzen, für sie heisst tarnen überleben. Im Kampf ums Überleben haben sich die verschiedensten Arten der Anpassung an die Umwelt ergeben: Manche weichen Jägern aus, indem sie zum Beispiel in der Nacht anstatt am Tag aktiv sind (Nachtfalter). Gewisse sind zwar wehrlos, haben aber eine solche Schnelligkeit, Gewandtheit entwickelt, dass sie ihren Feinden entfliehen (Feldhasen). Viele wehren sich durch Flüssigkeit aus Giftdrüsen (Insekten). Bestimmte Arten erschrecken ihre Feinde durch Unvorhergesehenes, sie stellen sich tot oder machen sich grösser als sie in Wirklichkeit sind (Amphibien). Manche geben vor, jemand anders zu sein als sie in Wahrheit sind, viele Schmetterlinge haben daher grosse Augen auf den Flügeln. Eine der erfolgreichsten Methoden ist aber die Tarnung. Form, Farbe und Verhalten passen sich der Umgebung an. Viele Jäger können ihnen so gar nicht gefährlich werden. Aber auch die Jäger haben sich angepasst und manche haben ihre Sinne so geschärft, dass sie noch so gut versteckte oder geschickte Beute aufspüren und zur Strecke bringen können. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 20 Tiere passen sich an Ziel Kennen lernen, wie und warum sich Tiere an ihre Umgebung anpassen. Material - Auftrag 1. Sucht im Erdgeschoss verschieden getarnte Tiere aus und besprecht miteinander, wie sie sich tarnen. EG 8-18 2. Ist es die Farbe, eine spezielles Muster, ihr Verhalten oder ihre Lebensart? 3. Schaut eure Kleidung an. Sucht im Museum einen Ort, wo ihr mit dieser Kleidung am besten getarnt seid. OG 14 Arten im Wandel Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 20a Information/Lösungsvorschlag Beispiel „Ich beschreibe ein Tier, das ein bräunliches Fell trägt. Damit fällt es nicht auf. Seine Augen sind seitlich im Gesicht. So sieht es nach vorne, nach hinten und seitlich und kann einen Feind von allen Seiten sehen und fliehen. Die grossen Ohren helfen ihm ebenfalls eine mögliche Gefahr wahrzunehmen. Es flieht mit Sprüngen und Haken mit einem Tempo von bis zu 80 km/h.“ Tarnen Viele Tiere können sich nicht gegen andere zur Wehr setzen, für sie heisst tarnen überleben. Im Kampf ums Überleben haben sich die verschiedensten Arten der Anpassung an die Umwelt ergeben: Manche weichen Jägern aus, indem sie zum Beispiel in der Nacht anstatt am Tag aktiv sind (Nachtfalter). Gewisse sind zwar wehrlos, haben aber eine solche Schnelligkeit, Gewandtheit entwickelt, dass sie ihren Feinden entfliehen (Feldhasen). Viele wehren sich durch Flüssigkeit aus Giftdrüsen (Insekten). Bestimmte Arten erschrecken ihre Feinde durch Unvorhergesehenes, sie stellen sich tot oder machen sich grösser als sie in Wirklichkeit sind (Amphibien). Manche geben vor, jemand anders zu sein als sie in Wahrheit sind, viele Schmetterlinge haben daher grosse Augen auf den Flügeln. Eine der erfolgreichsten Methoden ist aber die Tarnung. Form, Farbe und Verhalten passen sich der Umgebung an. Viele Jäger können ihnen so gar nicht gefährlich werden. Aber auch die Jäger haben sich angepasst und manche haben ihre Sinne so geschärft, dass sie noch so gut versteckte oder geschickte Beute aufspüren und zur Strecke bringen können. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 20a Tarnstoff Ziel Verschiedene Arten des Tarnens erkennen und ausprobieren. Material Tiermodelle, Stoffstücke Auftrag 1. Finde bei den verschiedenen Arten heraus, wie sich die jeweiligen Tiere tarnen. 2. Versuch mit den Stoffen eine möglichst gute Tarnung zu erzielen. 3. Welche Farben, Muster oder Oberflächen eignen sich? 4. Welche lassen das Tier auffällig erscheinen? 5. Überlege, wie die Umgebung des Tieres in freier Natur ausschaut. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 21 Information/Lösungsvorschlag Viele Tiere besitzen eine unauffällige Tarnfärbung zum Schutz vor Fressfeinden. So sind viele Arten ihrer Umgebung perfekt angepasst: Häufig ist es nicht nur die Farbe, sondern auch Form und Oberfläche des Körpers, welche die Umgebung nachahmt. Wildkatzen wie Luchs, Leopard oder Tiger, aber auch Beutetiere wie Zebras oder Wildschwein-Frischlinge tragen Flecken oder Streifen auf dem Fell. Dadurch verschmelzen ihre Umrisse mit dem Hintergrund. Gewisse Hirsche, Rehkitze und andere Jungtiere tragen helle oder weisse Tupfen. Im Spiel von Licht und Schatten bilden sie eine Tarnung, die ausgezeichnet vor möglichen Räubern schützt. Die Streifen der Zebras lösen die Körperformen auf und tarnen sie so vor Raubtieren. Auch gegen die Tsetsefliege, welche die Schlafkrankheit, schützen die Streifen. Im Laufe der Jahreszeiten wechseln manche Tierarten die Farbe. Das weisse Winterfell des sonst graubraunen Schneehasen macht ihn im Winter fast unsichtbar. Die meisten Reptilien und Amphibien tragen eine Tarnfärbung. Viele können ihre Erscheinung verändern und sich dem jeweiligen Hintergrund anpassen. Nicht nur das für den Farbwechsel berühmte Chamäleon passt sich so dem Hintergrund an. Viele andere Echsen, aber auch Frösche oder Kröten und Fische erscheinen je nach Hintergrund heller oder dunkler. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 21 Oh Schreck, ein Gespenst Ziel Verschiedene Arten der Tarnung an Insekten erkennen. Material Terrarium mit Stab- oder Gespensterschrecken Auftrag 1. Versuche mit den Informationen und mit den Beschriftungen an den Terrarien die verschiedenen Arten der Tarnung zu beobachten. 2. Entdeckst du alle Tiere? 3. Beobachte Form und Farbe der Schrecken und vergleiche sie mit anderen Insekten. 4. Vergleiche die Farben und Muster der Insekten mit jener der Pflanze. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 22 Information Insekten sind im Allgemeinen unauffällig in Form, Farbe und Verhalten. Gut getarnt unterscheiden sie sich in der Farbe kaum von ihrem Untergrund, von einem grünen Zweig oder sehen aus wie ein Stück Rinde. Häufig ähneln sie auch Pflanzenteilen, Dornen, Knospen oder Blättern. Meisterhafte Tarnkünstler sind auch viele einheimische Falter oder Schrecken. So spektakulär wie exotisch sind die Anpassungen der Gespenster- oder Stabschrecken, wie zum Beispiel das Wandelnde Blatt oder Knick-Stabschrecke. Manche Insekten können es sich aber leisten auffällig gezeichnet zu sein, da sie giftig sind. So verteidigen sie sich gegen Fressfeinde wie zum Beispiel Vögel. Es gibt verschiedene Arten der Abwehr gegen Räuber: Gewisse Insekten lassen sich einfach von der Pflanze fallen, andere besitzen Dornen am Körper, lassen Abwehrlaute hören, wechseln ihre Farbe oder scheiden übelriechende Sekrete aus. Die peruanische Stabschrecke trägt eine Warnfarbe und sondert zur Abschreckung eine übelriechende, juckende Flüssigkeit aus. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 22 Schau mich an Ziel Signalfarben entdecken, deren Zweck und Wirkung hinterfragen. Material • Notizmaterial Auftrag 1. Stelle dich vor das Naturama an die Ecke BahnhofstrasseFeerstrasse und beobachte deine Umgebung 2. Welche Warn- oder Signalfarben entdeckst du? 3. Sind Muster oder spezielle Anordnungen erkennbar? 4. Wozu dienen diese Farben? 5. Erfüllen die Farben ihren Zweck? 6. Gestalte dazu eine Übersicht, Beispiel siehe unten: Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 23 Information/Lösungsvorschlag Nicht nur Insekten, Amphibien oder Vögel tragen Warn- oder Signalfarben. Auch wir Menschen setzen die Farbe gezielt ein: in der Mode, in der Werbung, in der Architektur oder im Verkehr. Die auffälligen Farben weisen uns auf etwas Spezielles hin, fordern uns auf, genauer hinzuschauen, aufzupassen oder helfen uns, etwas besser zu finden. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 23 Schlangenhaut Ziel Schlangenbewegungen beobachten und verstehen. Material • • • • Lebende Kornnattern (im Naturlabor) Schlangenhaut Langlaufski mit Schuppen Binokularlupe Auftrag 1. Studiere das Informationsblatt. 2. Betrachte die Schlangenhaut unter der Binokularlupe: Anhand der Form der grossen Bauchschuppen kannst du erkennen, wo vorne (Kopf) und wo hinten ist. Wie? EG 8 Lebensraum Kiesgrube 3. Betrachte die Schlangen im Terrarium und beobachte die unterschiedlichen Schuppen auf der Ober- und der Unterseite. Wenn sie sich bewegt: Welche der auf dem Infoblatt aufgelisteten Fortbewegungsarten benutzt sie jetzt gerade? © 1998 Cornelsen 4. Betrachte die Langlaufski: Welchen Vorteil hat die Schuppenstruktur auf dem Belag? Weshalb ist sie nicht durchgehend? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 24 Information/Lösungsvorschlag Der Körper der Schlangen ist mit Schuppen aus hornigem Material (ähnlich Fingernagel) bedeckt. Die Schuppen sind in regelmäßigen Reihen angeordnet und überlappen sich dachziegelartig. Die Schuppen am Rücken und an den Seiten sind in der Regel kleiner als am Kopf und an der Unterseite. Die Schuppen auf der Bauchunterseite gleiten vorwärts, rückwärts bremsen sie. Jede Schuppe ist wieder von winzig kleinen Schuppen bedeckt. Der Belag von Langlaufski ist eine perfekte Kopie der Schlangenschuppen. Die Haut mit den Augenlidern wird regelmässig in einem Stück abgestossen (Natternhemd). Junge, schnell wachsende Schlangen stoßen ihre Haut häufiger ab als langsam wachsende erwachsene. Einige Arten häuten sich nahezu alle 20 Tage, andere nur einmal im Jahr. Fortbewegung der Schlangen Schlangen besitzen keine Gliedmaßen. Dafür sitzen viele Rippenpaare so gelenkig an den Wirbeln, dass sie als „Beine" gebraucht werden können. A Die Rippen sind durch Muskeln mit den breiten Bauchschuppen (Schilder/Schienen) verbunden. Diese Schuppen sind nur in einer Reihe angeordnet. B Verkürzen sich die Muskeln, werden die Rippen nach vorn gezogen und die Rippen dabei aufgerichtet. Sie können sich dabei in den Untergrund stemmen und so ein Zurückgleiten des Körpers verhindern. C Werden die Muskeln anschließend wieder entspannt, legen sich die Schuppen wieder an und und schieben so den Körper nach vorn. Zur Fortbewegung brauchen Schlangen eine raue Unterlage. Meist bewegen sie sich schlängelnd fort. Schlangen benutzen noch andere Tricks Schlängeln: am häufigsten kriechen sie wellenförmig. Die Schlange stösst sich an der Hinterseite jeder Wellenbewegung vom Untergrund ab und gleitet vorwärts. Dies ist die schnellste Fortbewegungsart der Schlangen: Höchstgeschwindigkeit: 13 Kilometer pro Stunde. Seitenwinden: die Schlange rolt ihren Körper in einer schlingenartigen Bewegung seitwärts am Boden entlang. Stosskriechen: ziehharmonikaartige Fortbewegung, wobei der Körper abwechselnd ausgestreckt und zusammengezogen wird, während sich die Schlange von einem festen Punkt zum nächsten bewegt. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 24 Schlangen Ziel Schlangenbewegungen beobachten und verstehen. Material • Lebende Kornnattern (im Schulzimmer) • Schlangenhaut • Papier und Farbstifte Auftrag 1. Betrachte die Schlangenhaut unter der Lupe. 2. Probiere das Muster der Schlangenhaut möglichst genau abzuzeichnen. EG 8 Lebensraum Kiesgrube 3. Betrachte die Schlangen im Terrarium und beobachte die unterschiedlichen Schuppen auf der Ober- und der Unterseite. Wenn sie sich bewegt: Wie bewegt sie sich fort? © 1998 Cornelsen 4. Probiert, euch selber mal wie eine Schlange zu bewegen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 24a Information/Lösungsvorschlag Der Körper der Schlangen ist mit Schuppen aus hornigem Material (ähnlich Fingernagel) bedeckt. Die Schuppen sind in regelmässigen Reihen angeordnet und überlappen sich dachziegelartig. Die Schuppen am Rücken und an den Seiten sind in der Regel kleiner als am Kopf und an der Unterseite. Die Schuppen auf der Bauchunterseite gleiten vorwärts, rückwärts bremsen sie. Jede Schuppe ist wieder von winzig kleinen Schuppen bedeckt. Der Belag von Langlaufski ist eine perfekte Kopie der Schlangenschuppen. Die Haut mit den Augenlidern wird regelmässig in einem Stück abgestossen (Natternhemd). Junge, schnell wachsende Schlangen stossen ihre Haut häufiger ab als langsam wachsende erwachsene. Einige Arten häuten sich nahezu alle 20 Tage, andere nur einmal im Jahr. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 24a Das Geheimnis des Klettverschlusses Ziel Erkennen, dass Klettverschlüsse eine Erfindung der Natur sind Material • • • • Binokularlupe Pinzette und Nadel Klettverschluss Klettfrüchte von Klette, Odermennig und Hexenkraut Auftrag 1. Klettverschlüsse hat der Mensch der Natur abgeschaut: Betrachte die Früchte von Klette, Odermennig und Hexenkraut mit blossem Auge 2. Betrachte die Früchte von Klette, Odermennig und Hexenkraut unter der Binokularlupe 3. Vergleiche die Früchte mit dem beiliegenden Klettverschluss. EG 8 Lebensraum Wiese Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 25 Information/Lösungsvorschlag Pflanzen mit Klettfrüchten Odermennig Hexenkraut (Agrimonia eupatoria) (Circaea lutetiana) sonnige und trockene häufige Waldpflanze Waldränder Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 25 Grosse Klette (Arctium lappa) sonnige Wegränder, Schuttplätze Klettverschluss Bienenflügel Ziel Erkennen von Form und Funktion des Bienenflügels Material • • • • • Binokularlupe Pinzette und Nadel Tote Bienen Klebband Objektträger Auftrag EG 17 Lebensraum Wiese 1 Klettverschlüsse hat der Mensch der Natur abgeschaut: Betrachte den beiliegenden Klettverschluss unter der Binokularlupe. 2 Nimm eine der toten Bienen und präpariere sorgfältig mit Hilfe einer Pinzette Vorder- und Hinterflügel weg. Befestige diese mit Klebband auf einem Objektträger. 3 Betrachte diese unter der Binokularlupe. Unter Informationen findest du alle Erklärungen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 26 Information/Lösungsvorschlag Feinbau des Bienenflügels Eine Biene macht in der Sekunde 75 – 150 Flügelschläge. Damit Vorder- und Hinterflügel genau miteinander schlagen, sind diese durch ein Klettverschlusssystem verbunden: A Bau des Bienenflügels 1 2 3 Adernetz Vorderflügel Hinterflügel B Verzahnung zwischen Vorder- und Hinterflügel: Haftfalte Häkchenreihe 4 5 Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 26 Klettverschluss Vogelfeder Ziel Erkennen von Bau und Funktion der Vogelfeder Material • • • • Binokularlupe Klettverschluss Vogelfedern Objektträger Auftrag EG 9 Lebensraum Aue 1 Klettverschlüsse hat der Mensch der Natur abgeschaut: Betrachte unter der Binokularlupe den beiliegenden Klettverschluss. 2 Auch der Vogelflügel beruht auf dem Prinzip des Klettverschlusses: Ziehe die Fahne einer Vogelfeder sorgfältig auseinander und versuche, mit Daumen und Zeigefinger die zerrissene Stelle wieder zu glätten. Dies macht der Vogel auch bei seiner Gefiederpflege. 3 Präpariere ein Stück einer Feder. Klebe es mit einem Klebeband auf einen Objektträger und betrachte es unter der Binokularlupe. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 27 Information/Lösungsvorschlag Feinbau der Vogelfeder 1 Spule (Kiel) Schaft 3 Fahne 4 Federast 5 Bogenstrahl 6 Hakenstrahl 42 5 6 3 2 1 Bogenstrahlen sind halbröhrenförmig gebogen und die Häklein der Hakenstrahlen verzahnen sich darin. Deshalb kannst du eine Federfahne auseinander ziehen und nachher wieder glätten. Dies tun die Vögel bei ihrer Gefiederpflege. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 27 Gut gefaltet und gerollt Ziel Stabilität von ebenen, gefalteten und gerollten Flächen erkennen Material • • 5 Blätter A4-Papier Klebstreifen Auftrag 1. Rolle aus 4 Blättern Papier je eine Säule. 2. Lege ein ungefaltetes Papier auf je eine Säule in den Ecken. 3. Lege z.B. einen Bleistift darauf. Was stellst du fest? 4. Falte nun das Papier wie eine Ziehharmonika zusammen. EG 17 Lebensraum Wiese 5. Lege es wieder auf die Säulen. 6. Wieviel zusätzliches Gewicht kannst du noch darauf legen? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 28 Information/Lösungsvorschlag Um die nötige Spannung zu erhalten, ist ein Pflanzenblatt wie ein Wellblech gefaltet. Gewelltes oder gefaltetes Papier ist bei gleicher Materialstärke viel steifer als ein flaches Papier. Die zu einem Rohr oder einer Säule gerollte Fläche ist starr und belastbar geworden, sie lässt sich nur noch seitlich quetschen. Die Faltung vieler Pflanzenblätter dient nicht nur der Versteifung grosser und dünner Blattflächen, die sonst schlaff herunter hängen würden. Zugleich wird die Blattoberfläche erhöht, damit kann mehr Sonnenlicht aufgenommen werden Eine Kugel ist die ideal gebogene Form der Natur. Sie ist durch ihre Form in alle Richtungen stabil. Eier-, Nuss- und Muschelschale sowie das Schneckenhaus zeigen ähnliche Formen. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 28 Platzsparend Ziel Funktion sechseckiger Waben in Natur und Technik betrachten Material • • • Arbeitsblatt „Waben und Kreise“ Schere A6 Papier Auftrag 1. Die Waben und die Kreise sind gleich gross. Sie brauchen aber unterschiedlich viel Platz, wenn sie möglichst nahe beieinander liegen. 2. Lege die ausgeschnittenen Kreise auf einem A6 Papier (A4 2x gefaltet) möglichst nahe zueinander. Wieviele haben Platz? 3. Lege nun die Waben darauf. Wieviele finden Platz? Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 29 Information/Lösungsvorschlag Sechsecke sind in der Natur allgegenwärtig: bei den Mineralien, den Viren, den Pflanzen und den Tieren. Bienen oder Wespen bauen sechseckige Waben: Bei gleicher Fläche brauchen Sechsecke weniger Platz als Kreise. Sie lassen sich ohne Zwischenräume aneinander fügen. Sechseckige Waben haben viele Vorteile: • kleiner Platzbedarf • wenig Baumaterial • kleines Gewicht • zur Verteidigung leichter • Einfache Klimatisierung • viel stabiler als Quadrate oder Dreiecke Diese „Wabenstruktur“ findet man auch in der Technik: Lautsprecher, Flugzeugflügel oder Langlaufski. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 29 Arbeitsblatt: Waben und Kreise Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 29 Der Natur abgeschaut Ziel Verschiedene künstliche Gegenstände als Kopie der Natur erkennen Material • Memory – Karten Auftrag 1. Vergleiche die Memory – Karten. Findest du die passenden Paare? 2. Spiele das Memory nach den bekannten Regeln. 3. Suche im Museum weitere Dinge, welche von der Natur abgeschaut sind. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 30 Information/Lösungsvorschlag Viele unserer Erfindungen des 19. und 20. Jahrhunderts – vom Klettverschluss bis zum Flugzeug – sind gar nicht so revolutionär wie wir meinen, sonder von der Natur im Laufe der Evolution schon vor langer Zeit gemacht worden. Teils haben wir raffinierte Lösungen der Natur abgeschaut und kopiert, teils haben wir sie nochmals erfunden und erst im Nachhinein festgestellt, dass wir nicht die Ersten waren. Naturama Aargau Schulraum Farbe, Form und Funktion in der Natur 30
