Begleitheft zum Schulbuch 115121
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rogl | bergmann neu Begleitheft LEYKAM INHALTSVERZEICHNIS Kapitel................................................................................................zu Buchseite........ im Begleit (Arbeitsteil) heft So funktioniert‘s!................................................................................................................... 4 Vorschlag zur Jahresplanung.................................................................................................. 6 1 Wald und Mensch Was ist ein Wald?............................................................................... 5 (108).................... 8 Die ökologische Bedeutung des Waldes............................................. 10 (110)................... 9 Der Wald und wir.............................................................................. 14 (111).................. 10 2 Im Wald Bäume – die Riesen des Waldes......................................................... 16 (112).................. 11 Sträucher – das Unterholz......................................................................23...................... 15 Farne – Vertreter der Krautschicht..........................................................26...................... 15 Moose – Pioniere am Boden des Waldes.................................................28...................... 16 Pilze – nicht jeder Pilz hat einen Hut ................................................. 30 (115).................. 16 Flechten – ein Leben in Symbiose...................................................... 35 (116).................. 18 Einfach kompetent: Im Wald..................................................................37...................... 18 3 Insekten und Spinnentiere Insekten – eine Klasse für sich........................................................... 39 (117).................. 19 Käfer – die artenreichste Tierordnung................................................ 48 (118).................. 21 Schmetterlinge – schillernde Schönheiten...............................................50...................... 24 Die Honigbiene – Leben im Bienenstaat............................................. 55 (120).................. 25 Insekten in unserer Umgebung...............................................................58...................... 27 Einfach kompetent: Insekten..................................................................60...................... 28 Spinnentiere...................................................................................... 61 (123).................. 28 Einfach kompetent: Spinnentiere............................................................65...................... 31 Mikroskopische Welten Alle Lebewesen bestehen aus Zellen.................................................. 67 (127).................. 32 Einzeller – die kleinsten Lebewesen................................................... 69 (129).................. 35 Algen – Einzeller und Vielzeller...............................................................72...................... 36 Bakterien – unsere ständigen Begleiter.............................................. 74 (131).................. 37 Einfach kompetent: Mikroskopische Welten...........................................76...................... 37 5 Das Ökosystem See Ein See – was ist das?........................................................................ 77 (133).................. 39 Das Ökosystem See........................................................................... 82 (135).................. 40 Mensch und See.....................................................................................85...................... 44 Libellen – Flugkünstler am See................................................................88...................... 46 Fische – Überlebenskünstler im Wasser...................................................90...................... 47 Weichtiere – harte Schale, weicher Kern.................................................93...................... 48 Krebstiere – Gepanzerte Wassertiere......................................................95...................... 49 Amphibien – Zwischen Wasser und Land........................................... 97 (137).................. 49 Gewässergüte.......................................................................................100..................... 52 Einfach kompetent: Ökosystem See.......................................................101..................... 52 Abkürzungen bei den Seitenangaben in der Folge: Seiten im Schulbuch (SB-S.) oder im Begleitheft (BH-S.) IN H ALTS VE RZ E ICH N I S 4 3 So funktioniert’s! Zum buch „biologie aktiv neu“ ist ein nicht nur optisch überarbeitetes Buch. Es wurde auch inhaltlich den aktuellen Gegebenheiten angepasst und entspricht nun den Standards und den Kompetenzrahmen, die für einen modernen Biologieunterricht vorgesehen sind. Im Gegensatz zu anderen Lehrbüchern bietet es Ihnen nicht nur Texte und Bilder zu gewissen Kapiteln, sondern vollständige Unterrichtseinheiten. Diese können komplett oder ausschnittsweise übernommen werden. Der Vorteil für Sie Ihr Vorteil liegt darin, dass alle vorgeschlagenen Übungen fertig ausgearbeitet sind. Durch die Arbeitsblätter im Arbeitsteil des Schulbuchs haben Sie im Handumdrehen, ohne jegliche Zusatzarbeit und ohne Kopieraufwand, einen modernen, schülerzentrierten Unterricht, der das selbstverantwortliche Arbeiten der Schüler/ innen unterstützt. Für die innere Differenzierung oder für Lehrer/innen, die gewisse Themenbereiche schwerpunktmäßig vertiefen wollen, gibt es zusätzlich Kopiervorlagen im Begleitheft, die vielfältig eingesetzt werden können. Sowohl die Arbeitsblätter als auch die Kopiervorlagen sind auf www.biologieaktiv.at als pdf-Dateien abrufbar und können mittels Beamer oder Whiteboard im Unterricht verwendet werden. Weiters finden Sie auf der Homepage digitales Material, z. B. Interviews als mp3, die Sie ergänzend zum Schulbuch einsetzen können. Aufbau des Buches Das Buch ist in Kapiteln aufgebaut, die jeweils in sich geschlossene Einheiten bilden, wodurch Ihnen die Freiheit gegeben wird, Ihren Unterricht nach eigenen Vorstellungen zu gestalten und die Reihenfolge der Kapitel selbst zu bestimmen. Einen Vorschlag für eine Jahresplanung finden Sie auf den Seiten 6 und 7 dieses Begleithefts. Eine entsprechende Tabelle zur eigenen Weiterbearbeitung in Word finden Sie auf der Homepage. So f u nk tioniert ‘s! Aufbau der Kapitel 4 Neben Text, Abbildungen und Arbeitsaufträgen gehören zu vielen Kapiteln auch Arbeitsblätter im Arbeitsteil hinten im Buch (ab SB-S. 107). Jedes Großkapitel endet mit einer kompetenzorientierten Einheit, in der das erworbene Wissen angewandt werden kann. Hier im Begleitheft finden Sie zu jedem Kapitel neben Vorschlägen für den Einstieg die Lösungen der Arbeitsaufträge, spezielle Hinweise zum Unterricht sowie zusätzliche Kopiervorlagen. Übersicht über die Kopiervorlagen (im Begleitheft) KV 1: Wie hoch ist der Baum?....................................12 KV 2: Baum-Quiz........................................................14 KV 3: Käfer (Impulsbilder)...........................................22 KV 4: Mehlkäfer-Entwicklung .....................................23 KV 5: Der Lebenszyklus der Honigbiene......................26 KV 6: Die Fortpflanzung der Spinnen (Interview).........30 KV 7: Zellen (Impulsbilder)..........................................33 KV 8: Mikroskopierführerschein..................................34 KV 9: Bakterien – Lösung............................................38 KV 10: Das Nahrungsnetz im See................................42 KV 11: Das Nahrungsnetz im See – Lösung.................43 KV 12: Gesprächskultur..............................................45 KV 13: Krebs-Quiz......................................................50 KV 14: Von der Kaulquappe zum Frosch.....................51 Zur Wissensüberprüfung Die Aufgaben sind so gestaltet, dass sie auf möglichst vielfältige Weise sowohl der Wissenserarbeitung als auch der Festigung des erarbeiteten Fachwissens dienen. In einigen Kapiteln sind Arbeitsaufträge für ein Portfolio vorgesehen. (Siehe auch BH-S. 5.) Eine Möglichkeit der routinemäßigen Wissensüberprüfung ist das Spiel Quiz-Champion. Quiz-Champion Vorbereitung Alle Schüler/innen dürfen sich 5 Minuten mithilfe des Schulbuchs und der eigenen Mitschriften den durchgenommenen Stoff vergegenwärtigen und legen dann Bücher und Hefte weg. Ablauf Zwei Kinder kommen an die Tafel; eines ist Rater/in, eines ist Schreiber/in. Die anderen Kinder stellen Fragen (wichtig ist es, vorher Sinnhaftigkeitsregeln aufzustellen). Beantwortet der Rater eine Frage richtig, notiert der Schreiber ein + an der Tafel neben dem Namen des Kindes. Bei einer falschen Antwort muss das Kind, das die Frage gestellt hat, selbst die richtige Antwort geben und geht an die Tafel, um nun seinerseits als Rater/in Pluspunkte zu sammeln. Wer am meisten Fragen beantwortet und somit am meisten +-Punkte sammelt, ist Quiz-Champion. Bei dieser Variante ist es von pädagogischem Vorteil, dass jedes Kind seine Frage unter Umständen selbst beantworten muss und daher wahrscheinlich faire und sinnvolle Fragen stellen wird. Zum Portfolio Was ist ein Portfolio genau? Ein Portfolio ist eine Sammlung von Arbeiten, die der/die Schüler/in selbstständig und eigenverantwortlich zusammenstellt. Diese Arbeiten können z. B. ein Informationsblatt über ein Tier, die Beschreibung des eigenen Haustieres, ein zusätzlicher Versuch, der genau protokolliert wird, oder die Zusammenfassung einer Internetrecherche sein. Angebote für Arbeitsaufträge zu den einzelnen Kapiteln finden Sie im Buch mit dem Portfolio-Hinweis versehen Diese Arbeiten sollen sauber geschrieben oder getippt sein und in einer Mappe gesammelt werden. Ermuntern Sie die Schüler/innen auch, die Texte, nachdem Sie sie korrigiert haben, durch Bilder und Zeichnungen zu verschönern. Nutzen Sie den Ehrgeiz junger Schüler/innen: Besonders schöne Portfolios können am Ende des Schuljahres prämiert werden. Erklären Sie den Kindern das Konzept des Portfolios und legen Sie die Anzahl der erforderlichen Arbeiten fest. Nennen Sie einen Abgabetermin, am besten einige Wochen vor Schulschluss, sodass Sie die Portfolios korrigieren können und die Schüler/innen Zeit haben, die Arbeiten unter Einbezug der Korrekturen nochmals zu schreiben. Das Portfolio soll wirklich eine saubere Vorzeigemappe werden. Tipp Auf S. 4 im Schulbuch bekommen die Schüler/innen einige Informationen zur Portfoliogestaltung. Dort können Sie auch die Anzahl der geforderten Arbeiten und die Abgabetermine eintragen lassen! Wie beurteile ich das Portfolio? Sorgsam durchgeführte Portfolioaufträge können für Schüler/innen einen großen Arbeitsaufwand bedeuten und sollten auch entsprechend honoriert werden. lich kann eingeführt werden, dass nur korrigierte und reingeschriebene Arbeiten für die Leistungsbeurteilung zählen. Nicht beurteilt werden sollten grammatikalische Richtigkeit und Rechtschreibfehler, sofern sie nicht Zeichen von grober Schlampigkeit sind. Bitte bedenken Sie, dass Schüler/innen zuhause sehr unterschiedliche Ressourcen zur Verfügung haben. Daher sollte ein sauber handgeschriebener Text mit eingeklebten Fotos ebensoviel zählen wie ein computergeschriebener Text mit tollen Farbausdrucken. Leitfragen bei der Beurteilung können sein: • Wurde eine dem Alter und den Möglichkeiten entsprechende Recherche betrieben? • Wurden die Sachverhalte in verständlicher Form wiedergegeben? • Hat der Schüler bzw. die Schülerin sich bemüht, die Inhalte übersichtlich und ordentlich darzustellen? • Zeigt die Arbeit deutliche Ansätze der Eigenständigkeit? Tipps, um Ärger und Probleme bei der Beurteilung von Portfolios zu vermeiden 1. Weisen Sie die Schüler/innen darauf hin, dass Internetrecherchen dem Nachschlagen in Büchern gleichgestellt sind. Das heißt, dass a) eine Quellenangabe erforderlich ist (bestehen Sie allerdings nicht auf genaue Zitierregeln), b) keine Texte direkt aus dem Internet übernommen werden sollen. 2. Als Portfolioauftrag hat sich ein Versuchs- oder Arbeitsprotokoll sehr bewährt. Hier ist gewährleistet, dass der/die Schüler/in eigenständig arbeitet. So können Sie die Schüler/innen z. B. Fotoberichte über das eigene Haustier oder einen Zoobesuch erstellen lassen. 3. Stellen Sie von Anfang an klar, dass Sie unreflektiert kopierte Seiten aus dem Internet ebenso wie abgeschriebene Artikel aus Büchern oder Zeitschriften nicht anerkennen! So können Sie z. B. dem Portfolio ebenso viel Gewicht geben wie einem Test. Sie können auch den Test durch ein Portfolio ersetzen und es so den Schülerinnen und Schülern besonders schmackhaft machen. LITERATUR Egal, wie Sie das Portfolio in Ihre Leistungsbeurteilung einbauen – es ist wichtig, dass die Schüler/innen von Anfang an wissen, wie viel das Portfolio für die Note zählt. Allan A. De Fina: Portfolio Assessment, Scolastic Professional Books, 1992 Beim Portfolio sollen der Arbeitsaufwand und die Eigenständigkeit der Schülerleistung beurteilt werden. Zusätz- Marjorie Frank: Using Writing Portfolios to Enhance Instruction and Assessment, Incentive Publications, 1994 R. J. Tierney: Portfolio Assessment in the Reading-Writing Classroom, Christopher Gordon Pub., 1991 So f u nk tioniert ‘s! Das Portfolio ist eine alternative Form der Leistungsbeurteilung. Es hat das Ziel, die Schüler /innen zu selbstverantwortlichem Arbeiten zu erziehen. 5 Vorschlag zur Jahresplanung Die Zeitangaben sollen und können nur eine ungefähre Richtlinie darstellen, da jeder in seinem Unterricht individuell Schwerpunkte setzt. Die Lernziele werden hier nur in Stichworten angegeben. Eine genauere Beschreibung finden Sie bei den Kommentaren zum jeweiligen Kapitel. Bei der folgenden Übersicht wurde darauf Rücksicht genommen, dass alle vorgeschlagenen Arbeitsaufträge ideal durchgeführt werden können. So wurde etwa die Behandlung der Sträucher in den Frühling gelegt, sodass der Zeitpunkt für die Beobachtung von blühenden Sträuchern optimal ist. Wir empfehlen, noch im Herbst einen Lehrausgang in den Wald zu unternehmen (Unterschied Laubbäume und Nadelbäume). Die Einfach-kompetent-Kapitel werden hier nicht angeführt, wenn Sie nur der kompetenzorientierten Anwendung des Erlernten dienen und keine zusätzliche Information bieten . AB = Arbeitsblatt, KV = Kopiervorlage, Zeitraum Thema Kapitel im Schulbuch September Besprechung der Beurteilung (wenn Sie ein Portfolio einführen möchten) So gestaltest du ein Portfolio Wald und Mensch Was ist ein Wald? Materialien im Arbeitsteil AB: Stockwerke des Waldes Materialien im Begleitheft Lernziele Waldarten Baumwachstum Unterschiede zwischen Forst undWald Oktober Im Wald Ökologische Bedeutung des Waldes AB: Der Wald als Luftfilter Der Wald und wir AB: Der Wald als Erholungsraum Wald als Erholungsraum und Wirtschaftsraum Bäume - die Riesen des Waldes AB: Nadelbäume häufige Nadel- und Laubbäume erkennen AB: Lehrausgang Wald Wald mit allen Sinnen wahrnehmen und erworbenes Wissen anwenden Lehrausgang Wald Vo rschla g z ur J ahres p lanu ng Im Wald 6 November Wasserkreislauf Wald als Luftfilter AB: Wie alt ist der Baum? Pilze – nicht jeder Pilz hat einen Hut AB: Schimmelzucht Pilze als Destruenten, Schmarotzer und Symbionten Flechten – ein Leben in Symbiose AB: Struktur einer Flechte Flechten als Beispiel für Symbiose und als Bioindikatoren Moose – Pioniere am Boden des Waldes Dezember Mikroskopische Welten Stoffkreislauf Alle Lebewesen bestehen aus Zellen Moose als Pionierpflanzen Moose als Pflanzen mit hoher Wasserspeicherkapazität AB: Mikroskopierführerschein 1 + 2 Mikroskopieren Zellaufbau pflanzliche und tierische Zellen Zellen bilden Gewebe und Organe Einzeller – die kleinsten Lebewesen Algen – vom Einzeller zum Vielzeller AB Kennzeichen des Lebens 1 + 2 Kennzeichen des Lebens Übergang vom Einzeller zum Vielzeller Zelle, Gewebe, Organ, Organismus Zeitraum Thema Kapitel im Schulbuch Jänner Mikroskopische Welten Bakterien – unsere ständigen Begleiter Spinnentiere Spinnen Materialien im Arbeitsteil Materialien im Begleitheft Kennzeichen des Lebens Bakterien als Symbionten, Destruenten, Krankheitserreger AB: Körperbau der Spinnen Körperbau Netz AB: Das Spinnennetz AB: Spinnen beobachten Februar Insekten März Verwandte der Spinnen AB: Spinnenquiz Spinnenverwandte Insekten - eine Klasse für sich AB: Lerne die Systematik der Insekten kennen Merkmale der Insekten Käfer – die artenreichste Tierordnung AB: Mehlkäfer züchten – Protokoll 1 + 2 Exemplarische Besprechung einiger Käferarten Zecken/FSME Körperbau und Fortpflanzung Schmetterlinge – schillernde Schönheiten Fortpflanzung Sträucher (weil um diese Zeit blühend) Sträucher – das Unterholz Salweide und Haselnuss als exemplarische Beispiele Insekten Die Honigbiene – ein Leben im Bienenstaat Systematik der Schmetterlinge AB: Aus dem Leben einer Honigbiene (Bienen-Blog) Bienentanz AB: Der Bienentanz Insekten in unserer Umgebung April Lebenszyklus Exemplarisches Kennen lernen wichtiger Insekten Kompetenzaufgabe (Thema: Ameisen) Ökosystem See Ein See, was ist das? Das Ökosystem See AB: Unterschiedliche Gewässer Arten von stehenden Gewässern AB: Insekten die im Wasser leben Schichten des Sees Spiel: Das Nahrungsnetz im See Nahrungsnetz See Mensch und See Insekten im See Energiefluss im See Nährstoffgehalt von Gewässern und Auswirkungen Mai Juni Libellen – Flugkünstler im Wasser Lebenszyklus der Libellen Fische-Überlebenskünstler im Wasser Körperbau und Funktion Weichtiere – harte Schale, weicher Kern Schnecken und Muscheln Krebstiere gepanzerte Wassertiere Wasserflöhe und Flusskrebse Amphibien – zwischen Wasser und Land Gewässergüte Lehrausgang Gewässer äußere Befruchtung AB: Von der Kaulquappe zum Frosch Gewässergüte bestimmen Ein Gewässer mit allen Sinnen wahrnehmen und erworbenes Wissen anwenden Vo rschla g z ur J ahres p lanu ng Über biologische Themen diskutieren lernen 7 1 Damit es reibungslos funktioniert Zu den Kapiteln 1 und 2 gibt es im Arbeitsteil des Schulbuchs ab Seite 108 Arbeitsblätter, die sich für einen Lehrausgang in den Wald eignen, der auch den Abschluss des Themengebietes Wald bilden kann. Dabei werden wichtige Inhalte der einzelnen Kapitel wiederholt, aber auch Spieltrieb und Kreativität kommen nicht zu kurz. Sollten Sie die Möglichkeit haben, Kurzausflüge in einen nahen Wald zu machen, können Sie diese Aufträge natürlich auch kapitelweise erledigen. Beim Lehrausgang sollten die Schüler/innen ihre Bücher in den Wald mitnehmen und die Arbeitsblätter vor Ort ausfüllen. So können sie auch jederzeit nachlesen, wenn ihnen eine wichtige Fachinformation fehlt. Neben den in Folge genannten Gegenständen empfiehlt es sich, zur Exkursion einige mittelgroße (Stoff)Sackerl mitzunehmen. Diese können später auch als Auflagetücher für das Sammelgut oder zum Verstecken desselben dienen. Für die einzelnen Übungen werden je Kind (wenn nicht anders angegeben) folgende Materialien benötigt: „Lehrausgang in den Wald“ (SB-S. 108) Arbeitsauftrag 1: Bäume ertasten •eine Augenbinde pro Zweiergruppe (Halstuch, Stirnband oder Ähnliches) Arbeitsauftrag 2: Rindenabdrücke •ein Blatt dickes Papier, •ein Stück Wachskreide, •breites Klebeband, mit dem man Papier auf der Rinde eines Baumes befestigen kann (eine Rolle für die ganze Klasse) „Stockwerke des Waldes“ (SB-S. 109) Arbeitsauftrag 1: Waldcollage •Bastelschere •Klebstoff •Zeichen- oder Packpapier A3 oder größer •eventuell Malstifte Wald un d M ensch „Der Wald als Luftfilter“ (SB-S. 110) Arbeitsauftrag 2 •zwei Stück Karton (A6) oder zwei leere Diarahmen •Bastelschere •Klebeband •Schnur zum Befestigen „Der Wald als Erholungsraum“ (SB-S. 111) Arbeitsauftrag 2: Tastquiz •Tuch oder Jacke (pro Zweiergruppe) 8 Weitere für eine Exkursion geeignete Arbeitsblätter finden Sie hier im Begleitheft als Kopiervorlagen beim jeweiligen Kapitel. Tipp Sollten Sie den Lehrausgang nicht durchführen können, so bietet es sich an, einzelne Stationen als Portfolioaufträge an interessierte Schüler/innen zu vergeben. Was ist ein Wald? Lernziele In diesem Kapitel sollen die Schüler/innen unterschiedliche Waldtypen kennenlernen. Es werden die Stockwerke des Waldes besprochen. Zusätzlich sollen die Schüler/ innen den Unterschied zwischen naturnahem Wald und Forst verstehen sowie die Nachteile des Forsts erarbeiten. Einstieg Als Einstieg auf der Emotionsebene eignet sich die Herangehensweise über die Mindmap auf SB-S. 5, in welche die Schülerinnen und Schüler ihre Assoziationen eintragen können. Arbeitsauftrag 2 soll die Fertigkeit zur Mitteilung der eigenen Gedanken unterstützen. Im Anschluss an diesen Austausch der persönlichen Erfahrungen und Empfindungen stellen Sie den Schülerinnen und Schülern die Frage „Wo finden wir Produkte des Waldes im Klassenzimmer?“ Lassen Sie sie dazu ein stilles Brainstorming machen. Schreiben Sie „Wald im Klassenzimmer“ an die Tafel und geben Sie zwei Kindern je ein Stück Kreide. Fordern Sie sie auf, einen Begriff aufzuschreiben, der ihnen dazu einfällt, und danach die Kreide an eine/n Mitschüler/in weiterzugeben. Diskutieren Sie die Begriffe und lassen Sie die Schüler/ innen alle Dinge im Klassenraum finden, die aus Holz hergestellt wurden. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Diese Übung dient der Feststellung des Vorwissens der Kinder. Alternativ zur im Auftrag eingeforderten freien Assoziation können Sie die Aufgabe steuern, indem Sie einige Schaustücke zum Thema Wald vorbereiten. Besprechen Sie anschließend, was die Schüler/innen gezeichnet oder geschrieben haben. Zu Arbeitsauftrag 2 Fassen Sie mit den Kindern die wichtigsten Stimmungsbilder zum Wald zusammen (Vogelgezwitscher, Blätterrauschen, frische Luft ...). Zu Arbeitsauftrag 3 und 3+ Lösung Die alpinen Hochgebirgszonen oberhalb der Baumgrenze wären auch ohne menschlichen Einfluss baumfrei. Fächerübergreifend könnte man im Atlas die physische Karte Österreichs mit der Karte der Vegetationszonen vergleichen lassen. Lösung 1. Der Forst kann den Wind nicht abhalten, weil es keine Büsche und keinen Stockwerkbau gibt, die den Wind abhalten bzw. abschwächen. 2. Flachwurzler werden bei Sturm leicht entwurzelt und müssen dann vom Forstbetrieb beseitigt werden. 3. Es gibt zu wenige verschiedene Futterquellen, Nistplätze und Verstecke. 4. Nein, es gibt nur wenige Pflanzen, weil es zuwenig Licht gibt. 5. Wegen der Artenarmut hat der Borkenkäfer keine natürlichen Feinde, kann sich schnell vermehren und großen Schaden an den Bäumen anrichten. 6. Im Forst ist es eher dunkel, weil nur wenig Licht durch die dichten Baumkronen fällt. Zum Arbeitsblatt „Stockwerke des Waldes“ Wollen Sie die Schüler/innen die Pflanzen und Tiere nicht ausschneiden und einkleben lassen, so fordern Sie die Schüler/innen einfach auf, die fehlenden Pflanzen selbst zu zeichnen. Die ökologische Bedeutung des Waldes 1 Lernziele In diesem Kapitel sollen die Schüler/innen die Funktion des Waldes bei der Regulation von Klima und Wasserhaushalt verstehen und den Wald als Ökosystem mit einem eigenen Stoffkreislauf erkennen. Dabei wird auf Informationen und Begrifflichkeiten, die bereits in der 1. Klasse erlernt wurden, zurückgegriffen. Zusätzlich sollen die Schüler/innen erfahren, wie es zu Erosion kommen kann und welche Folgen sie hat. Einstieg Teilen Sie die Klasse in zwei Gruppen. Die Schüler/innen sollen sich vorstellen, dass sie im Hochsommer einen Spaziergang machen. Gruppe 1 geht durch die Stadt, Gruppe 2 spaziert im Wald. Sie sollen in einigen Stichwörtern aufschreiben, wie sie sich fühlen, was sie riechen, sehen und spüren. Wahrscheinlich wird bei den Stadtspaziergängen oft das Wort „heiß“ genannt werden, bei denen, die im Wald spazieren, vielleicht „angenehm kühl“, „frische Luft“ etc. Hier können Sie anknüpfen, um die Filterfunktion und die Bedeutung des Wasserhaushaltes für den Wald zu erklären. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Diese Übung dient der Wiederholung und der Festigung des in der 1. Klasse erworbenen Wissens. Lösung Der Wald ist ein Ökosystem. Die Pflanzen nennt man Erzeuger oder Produzenten. Sie brauchen zum Wachsen Wasser, Nährsalze und Kohlenstoffdioxid sowie Licht. Dabei erzeugen sie auch den Sauerstoff, den wir und viele Tiere zum Atmen benötigen. Die Pflanzen dienen zahlreichen Lebewesen als Nahrung. Diese nennt man Verbraucher oder Konsumenten. Im Ökosystem geht nichts verloren. Totes Laub, Tierkot, aber auch verendete Tiere werden wieder in Nährstoffe und Mineralsalze umgewandelt. Dies geschieht z. B. durch Pilze und Bakterien. Man nennt diese Lebewesen Zersetzer oder Destruenten. Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung 1 D, 2 E, 3 B, 4 C, 5 A Wald un d M ensch Zu Arbeitsauftrag 4 9 1 Zu Arbeitsauftrag 3 Bei dieser Aufgabe sollen die Schüler/innen selbstständig die Informationen aus der Grafik entnehmen und die Lücken im Text füllen. Lassen Sie ihnen dazu genug Zeit, sodass sie in Ruhe überlegen können. Lösung Wenn es regnet, wird ein Teil des Wassers bereits in den Bäumen (Baumkronen) zurückgehalten und kann von dort wieder verdunsten. Nur ein Teil des Wassers erreicht den Boden (Waldboden), wo es zu einem großen Teil von Moosen aufgenommen wird. Ein Kilogramm Moos kann bis zu 30 Liter Wasser speichern. Auch der Waldboden selbst kann viel Wasser aufnehmen (speichern). Das Wasser, das von den Pflanzen und von der obersten Waldbodenschicht nicht aufgenommen werden kann, sickert durch den Boden und wird dadurch gereinigt (Filterwirkung wie bei einem Kaffeefilter). So erzeugt der Wald sauberes Wasser (Grundwasser, Trinkwasser). Pflanzen (Bäume) verdunsten über ihre vielen Blätter ständig Wasser. Dadurch wird die Luftfeuchtigkeit erhöht und die Temperatur gesenkt (Verdunstungskälte). Die feuchte Luft liegt über dem Wald. Aus ihr können wieder Wolken entstehen und das Wasser kehrt an anderer Stelle als Regen (Regenwasser, Niederschlag) zur Erde zurück. Zu Arbeitsauftrag 4 Hintergrundinformation Verdunstungskälte: In einer Flüssigkeit bewegen sich die Teilchen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit (unterschiedlich hohe Bewegungsenergie). Nur die schnellen Teilchen mit höherer kinetischer Energie entweichen und gehen vom flüssigen in den Gaszustand über (verdunsten). Da die Temperatur die mittlere kinetische Energie einer Substanz misst und die Teilchen mit hoher kinetischer Energie austreten, wird die Flüssigkeit insgesamt kälter. Sinkt die Temperatur der Flüssigkeit auf der Haut unter die Umgebungstemperatur, strömt Wärme von der Umgebung zur Flüssigkeit. Auch die Haut gibt Wärme ab und wird somit selber kühler. Dieses Prinzip erklärt auch die kühlende Wirkung von Schweiß. Wald un d M ensch Zu Arbeitsauftrag 5 10 Mit diesem Auftrag soll neben der inhaltlichen Auseinandersetzung mit dem Wasserhaushalt auch die Fähigkeit geübt werden, Grafiken zu „lesen“ und die dargestellten Inhalte wiedergeben zu können. Lösung Die Erklärung beim Aufgabenteil zu Abb. 12.2 sollte den verstärkten oberirdischen Wasserabfluss, das schnellere Versickern, die schwächere Verdunstung sowie die Konsequenzen der Bodenabtragung (Erosion) und der Auswaschung der Mineralsalze enthalten. Der Wald und wir Damit es reibungslos funktioniert Wenn Sie den Lehrausgang in den Wald in einem Gebiet unternehmen, in dem der Fuchsbandwurm auftritt, weisen Sie die Schüler/innen unbedingt darauf hin, dass sie im Wald gefundene Beeren keineswegs ungewaschen essen dürfen. Lernziele In diesem Kapitel sollen die Schüler/innen den Wald als Erholungsraum und als Wirtschaftsfaktor kennenlernen und einen ersten Einblick in die Holzwirtschaft erhalten. Anhand von größtenteils bekannten heimischen Beeren sollen die Schülerinnen und Schüler lernen, Bestimmungsmerkmale zu erkennen. Diese Fertigkeit erleichtert ihnen im Kapitel „Bäume – Riesen des Waldes“ die Bestimmungsmerkmale der – für sie oft unbekannten – Bäume zu verstehen. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler/innen allein oder in Paararbeit die Beschreibungen lesen und die Lösungen finden. Besprechen Sie dann die Lösungen in der Klasse. Lösung Schwarzer Hollunder 14.3 Preiselbeere 14.4 Brombeere 14.1 Schwarze Tollkirsche 14.2 Heidelbeere 14.5 Echter Seidelbast 14.6 Zu Arbeitsauftrag 2 Die Aufgabe dient dazu, die wirtschaftliche Bedeutung des Waldes und von Holz zu erarbeiten. Lösung Der Wald ist eine wichtige Rohstoffquelle. Holz dient als Baumaterial, Brennstoff und als Grundstoff für die Papiererzeugung. Außerdem findet man im Wald Heilkräuter, Beeren und Pilze. Auch das Jagdwild dient uns als Nahrung. Bienen ernten im Wald die Ausscheidungen von Blattläusen, die auf Waldbäumen sitzen. Dieser süße Honigtau wird von den Bienen zum Waldhonig verarbeitet und von Imkern und Imkerinnen geerntet. In Österreich sind ca. 76 % des Waldes bewirtschaftet, d. h. Holz wird geerntet. Dafür werden Jungbäume gesetzt. Für die Auswahl und Schlägerung des Holzes sind Förster/innen zuständig. Bäume – die Riesen des Waldes Damit es reibungslos funktioniert Auch dieses Kapitel lässt sich idealerweise bei einem Lehrausgang in den Wald mit Leben füllen. Neben den im Buch angebotenen Arbeitsblättern finden Sie hier die Kopiervorlage 1 (BH-S. 12) mit einer Methode zur Höhenermittlung von Bäumen und Kopiervorlage 2 (BHS. 14), die abschließend der spielerischen Festigung des Wissens in Form eines Quiz dient. Weitere Informationen Beim Lehrausgang bietet sich an, eine weitere Methode der Altersbestimmung von Nadelbäumen zu vermitteln. 2 Das Alter von Fichten, Tannen, Lärchen und Föhren ist leicht zu erkennen: Diese Bäume bilden jedes Jahr einen neuen Kreis von Ästen, die etwa auf derselben Höhe wachsen. Man muss also nur die Astkreise zählen, um das Alter des Baumes zu ermitteln. Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler einen Baum suchen, der ihr eigenes Alter hat. Lernziele In diesem Kapitels lernen die Schülerinnen und Schüler wichtige heimische Nadel- und Laubbäume zuverlässig zu unterscheiden. 3. Kreis Zusätzlich lernen sie erstmals Bau und Funktion nacktsamiger Blütenpflanzen kennen. 2. Kreis Einstieg Lassen Sie die Schüler/innen in einem Brainstorming so viele verschiedene Bäume wie möglich nennen. Schreiben Sie alle genannten Bäume auf die Tafel und ordnen Sie sie danach mit den Kindern in Nadel- und Laubbäume. Bitten Sie die Schüler/innen, einzelne Bäume zu beschreiben. So finden Sie schnell heraus, ob Sie „Baumexperten“ in Ihrer Klasse haben und welchen Wissensstand Sie voraussetzen können. Lösungen 1. Kreis Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung 18.1: Gemeine Fichte 18.3: Rotföhre 18.2: Weiß-Tanne 18.4: Europäische Lärche Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Hinweis In den Tropen herrscht kein Jahreszeitenklima, sondern ein Tageszeitenklima. Zu dieser Übung passt auch das Arbeitsblatt „Nadelbäume“ auf SB-S. 113. Lassen Sie die Schüler/innen in Vierer-Gruppen arbeiten. Jede Gruppe soll die Kärtchen einmal ausschneiden und aufteilen. Jedes Kind liest die Bestimmungsmerkmale seines Baumes im Buch. So wird es nicht durch zu viele ähnliche Informationen verwirrt und kann sich auf diesen Baum konzentrieren. In der Diskussion lernen die Schüler/innen dann die Merkmale der anderen Bäume kennen, ohne viel Text lesen zu müssen. Lösungsvorschlag Die Breite der Jahresringe hängt davon ab, wie das Wetter war. Gab es genügend Regen, aber auch ausreichende Wärme und Sonnenschein, konnte der Baum viel Holz aufbauen. Der entsprechende (helle) Jahresring dieser Wachstumsperiode ist breit. In Jahren mit schlechtem Wetter (Kälte, Trockenheit) bildet der Baum weniger Holz, der Jahresring ist schmäler. Hintergrundwissen Bei fast allen Bäumen wird im Laufe der Jahre die Borke immer dicker und auch rissiger. Denn wenn der Holzteil wächst, wird die Schale außerhalb des Kambiums zu eng und die Rinde platzt. Aber innen wächst die Rinde immer wieder nach, damit die Schutzschicht erhalten bleibt. Hinweis Zu dieser Übung passt das Arbeitsblatt „Wie alt ist der Baum?“ auf SB-S. 112, das Sie im Rahmen des Lehrausgangs in den Wald bearbeiten lassen können. Anschließend bestimmt die Gruppe gemeinsam nochmals die vier besprochenen Bäume anhand der Fotos auf Seite 18 im Lehrbuch und beschriftet sie. So kennen alle Schüler/innen die Merkmale aller vier Bäume. Tipp Dieser Arbeitsauftrag kann abgekürzt werden, indem man die Bäume direkt bestimmen lässt. Das ist ratsam, wenn das Vorwissen der Klasse schon recht groß ist. Sind die Merkmale für die Schüler/innen jedoch neu, empfiehlt sich die längere Methode, da auf diese Weise die Informationen durch das zweimalige Zuordnen besser gefestigt werden. Haben Sie Zapfen und Zweige von Fichte, Tanne, Föhre und Lärche in ausreichender Anzahl zur Hand, verwenden Sie diese statt der Kärtchen. Im Wald Zu Arbeitsauftrag 2 11 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 1: Wie hoch ist der Baum? Um die Höhe eines Baumes grob zu messen, gibt es eine einfache Methode. Sie funktioniert am besten bei nicht allzu hohen Bäumen, die frei auf einer Wiese oder Waldlichtung stehen. Suche dir eine/n Partner/in, mit der oder dem du diese Aufgabe lösen willst. 1. Entferne dich einige Meter von dem Baum, während dein/e Partner/in beim Baum wartet. Nimm einen Stift und peile den Baum an. Das heißt: Strecke den Arm aus und und halte den Stift so, dass sein unteres Ende genau an der Wurzel des Baumes liegt. Das funktioniert am besten, wenn du wie beim Zielen ein Auge schließt und mit dem anderen nur Baum und Bleistift fixierst. 1. 2. Nun gehst du so weit vom Baum weg, bis der Baum anscheinend dieselbe Höhe hat wie der Bleistift in deiner Hand. 3. Wenn du diesen Abstand erreicht hast, bleibst du stehen und kippst den Bleistift um 90° nach rechts, so dass sein unteres Ende noch immer an der Wurzel und der Stift scheinbar am Boden liegt. 4. Nun sag deiner Partnerin bzw. deinem Partner, dass sie oder er in großen Schritten nach links (von deinem Standort aus rechts) vom Baum weggehen und die Schritte zählen soll. Rufe „Halt!“, wenn dein/e Partner/in scheinbar die Bleistiftspitze erreicht hat, und frage wie viele Schritte es vom Baum bis dorthin waren. 2. 5. Ein großer Schritt ist etwa 1 m weit. Jetzt braucht ihr nur noch zu rechnen und kennt die ungefähre Höhe eures Baumes. 3. 4. 5. 5 1/2 Schritte Der Baum ist etwa 5,5 m hoch. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 2 Zu Arbeitsauftrag 4 Lösung Höhe Beschreibung der Nadeln Beschreibung der Zapfen Europäische Lärche 40 m • weiche, hellgrüne Nadeln • in Büscheln an Kurztrieben • fallen im Herbst ab kleine, eiförmige Zapfen Rotföhre 40 m • spitze, sehr lange Nadeln • zu zweit in einer Scheide breite, eiförmige Zapfen Gemeine Fichte 50 m • spitze, vierkantige Nadeln • allseitig rund um den Ast • nach unten hängende, längliche Zapfen • fallen als Ganzes ab Weiß-Tanne 60 m • abgerundete Nadeln mit hellen Wachsstreifen auf der Unterseite • stehen zweireihig am Ast • am Ast stehende, längliche Zapfen • zerfallen nach der Reife am Baum Zu den Arbeitsaufträgen5 und 6 Hinweis Lassen Sie die Schüler/innen zuerst die zusammengehörigen Baumteile in Abb. 20.2 finden und dann die Tabelle auf SB-S. 21 und 22 durch eigene Zeichnungen ergänzen. Dadurch lernen die Schüler/innen, Blätter und Früchte genau anzuschauen, und merken sich durch die eigene Aktivität die unterschiedlichen Blattformen viel leichter. Zur Festigung der Kenntnis verschiedener Bäume können Sie beim Lehrausgang in den Wald das Baum-Quiz durchführen. Kopiervorlage 2 (BH-S. 14) gibt eine Anleitung zum Spiel. Um die Kennzeichen der Bäume zu festigen, lassen Sie die Schüler/innen das Bäume-Memory (SB-S. 103–105) ausschneiden und spielen. Tipp Beim Kopieren von Seiten aus dem Begleitheft empfiehlt es sich, ein Blatt schwarzes Papier hinter die zu kopierende Seite zu legen. Dadurch kann das Durchscheinen der Rückseite verhindert werden. Lösung a) A-2, B-3, C-4, D-5, E-1 Früchte der Stieleiche Blatt der Hainbuche Blatt des Bergahorns Früchte der Winterlinde Blatt der Gemeinen Rosskastanie Frucht der Gemeinen Rosskastanie Im Wald b) Bei zeichnerisch nicht so talentierten Kindern können Sie die Abbildungen hier auch kopieren und zum Anmalen und Einkleben verteilen. 13 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 2: Baum-Quiz Vorbereitung Bildet Sechser-Gruppen (z .B. durch Durchzählen) und sammelt beim Lehrausgang in den Wald Äste, Blätter, Nadeln, Zapfen, Blüten oder Früchte verschiedener Bäume, die ihr im Unterricht kennengelernt habt. Die Lehrerin oder der Lehrer ist die Spielleiterin bzw. der Spielleiter und teilt ein, welche Gruppen beim Quiz gegeneinander antreten. Spielaufbau Die Spielleiterin oder der Spielleiter legt alle gesammelten Materialien auf einem einfärbigen Tuch in einer Reihe auf. Die sechs Spieler/innen beider Gruppen gehen 12 große Schritte davon weg und zählen einmal bis 6 durch. Es gibt damit in jeder Gruppe eine/n 1er-, 2er-, 3er, 4er-, 5er- und 6er-Spieler/in. Merkt euch eure Nummer! Ablauf •Der Spielleiter/die Spielleiterin ruft einen Baum und eine Nummer auf, z. B. „Buche 3“. •Nun laufen beide 3er-Spieler bzw. -Spielerinnen zu den Materialien und versuchen, etwas, das von der Buche stammt, zu finden. Wer als Erste/r etwas gefunden und aufgehoben hat, ruft „Stopp!“ •Nun überprüft die Spielleiterin oder der Spielleiter, ob das aufgehobene Blatt etc. wirklich von der Buche stammt. Stimmt die Auswahl, bekommt die jeweilige Gruppe 2 Punkte. War die Auswahl falsch, darf der Spieler bzw. die Spielerin der anderen Gruppe in aller Ruhe nochmals suchen und erhält 2 Punkte für seine Gruppe, wenn er oder sie ein richtiges Objekt findet. •Nun gehen die Spieler/innen zurück zur Gruppe und die Spielleiterin oder der Spielleiter ruft erneut einen Baum und eine Nummer auf. Das Spiel ist beendet, wenn alle Objekte zugeordnet sind. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Sträucher – Das Unterholz Lernziele Farne – Vertreter der Krautschicht 2 Lernziele In diesem Kapitel erlernen die Schüler/innen die Grundbegriffe „einhäusig“, „zweihäusig“ sowie „bedecktsamig“ und wiederholen den Unterschied zwischen Insektenbestäubung und Windbestäubung. Einstieg In diesem Kapitel lernen die Schüler/innen den Generationswechsel mit einer geschlechtlichen und einer ungeschlechtlichen Generation anhand eines wichtigen Vertreters der Krautschicht kennen. Lösungen Es empfiehlt, sich dieses Kapitel durchzunehmen, wenn Sal-Weide und Hasel blühen, und einige Zweige als Anschauungsmaterial in die Klasse mitzubringen. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Hier sollen die Schüler/innen die Begriffe den beiden Pflanzenarten zuordnen. So werden die wichtigsten Unterschiede herausgearbeitet. Lösung Lösung Rote fadenförmige Narbe ragt aus dem Stempelkätzchen, das wie eine Knospe aussieht. Zu Arbeitsauftrag 2 Hier sollen die Schüler/innen die Begriffe den beiden Sträuchern zuordnen. So werden die Unterschiede nochmals herausgearbeitet und neue Begriffe wiederholt. Lösung Sal-Weide Haselnussstrauch Strauch zweihäusig Stempelkätzchen Staubkätzchen Pollenblüten Nektardrüsen Insektenbestäubung Strauch einhäusig Stempelkätzchen Staubkätzchen Pollenblüten bedecktsamig Windbestäubung Zu Arbeitsauftrag 3 Da in diesem Kapitel doch einige neue Fachausdrücke vorkommen, sollten diese mithilfe der Zuordnungsaufgabe nochmals gefestigt werden. Lösung Strauch: holzige Pflanze ohne erkennbaren Hauptstamm einhäusig: Männliche und weibliche Blüten wachsen auf demselben Strauch. zweihäusig: Männliche und weibliche Blüten wachsen auf getrennten Sträuchern. Stempelblüte: weibliche Blüte mit Fruchtknoten und Narbe Pollenblüte: männliche Blüte mit Staubblättern und Pollen Insektenbestäubung: Insekten werden durch Nektar angelockt und tragen Pollen zu den weiblichen Blüten. Windbestäubung: Der Pollen wird vom Wind zu den weiblichen Blüten getragen. bedecktsamig: Die Samenanlage ist vom Fruchtknoten umschlossen. Baum Farn Blüte Krone Samen Pollen Windbestäubung Wedel Sporen Vorkeim Generationswechsel Zu Arbeitsauftrag 2 Die Schülerinnen und Schüler sollen den Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Wasser und dem Zusammenkommen der unterschiedlichen Geschlechtszellen erkennen. Lösung Die Farne können sich am trockenen Feldweg nicht vermehren, weil die männlichen Geschlechtszellen nicht zu den weiblichen schwimmen können. Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung Die ungeschlechtliche Generation vermehrt sich, indem sie Sporen bildet. Vorkeime sind die geschlechtliche Generation. Sie bilden männliche und weibliche Geschlechtszellen. Im Wald Zu Arbeitsauftrag 1 15 2 Moose – Pioniere am Boden des Waldes Lernziele In diesem Kapitel lernen die Schüler/innen Moose als Pionierpflanzen und Vertreter der Moosschicht kennen. Die Kenntnis der ungeschlechtlichen Vermehrung über Sporen wird vertieft. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Die Schüler/innen sollen die Bedeutung der Moose bei der Entstehung fruchtbaren Bodens erkennen, der erst den Bewuchs mit anderen Pflanzen ermöglicht. Zu Arbeitsauftrag 2 Um den Unterschied zwischen trockenem und frischem Moos zu verdeutlichen, ist es günstig, beim Lehrausgang in den Wald einige frische Moosballen einzusammeln, die dann getrocknet werden können. Um die lange Vorbereitungszeit (Trocknen des Moosballens) einzusparen, können Sie allerdings auch bereits getrocknetes Moos in den Unterricht mitbringen. Lösung 1.Je nach Art kann Moos etwa das 5- bis 20fache von seinem Trockengewicht speichern. Der Wasserstand im Messbecher muss gesunken sein. 2.Wenn man das Moos auf normale Erde legt und feucht hält, lebt es weiter und wächst. Pilze – Nicht jeder Pilz hat einen Hut Damit es reibungslos funktioniert Für die Arbeitsaufträge brauchen Sie: Arbeitsauftrag 2 (Arbeitsblatt SB-S. 115) •6 Scheiben trockenes Brot •Frischhaltefolie •evtl. eine Sprühflasche, um das Brot zu befeuchten •Klebeetiketten •wasserfesten Stift Arbeitsauftrag 4 •mindestens zwei frische Lamellenpilze •Karton •Glassturz •Fixierspray oder Haarspray •eventuell Mikroskope Arbeitsauftrag 5 •frischen Pferdedung (immer wieder anfeuchten) •Löschpapier •Glassturz •Binokulare oder Lupen Arbeitsauftrag 6 •Germwürfel oder Trockenhefe •Zucker •Erlmeyerkolben •Luftballon Lernziele Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung 29.3: Lebermoos (2), 29.4: Laubmoos (1) In diesem Kapitel erhalten die Schüler/innen einen umfassenden Überblick über das Reich der Pilze. Bau und Fortpflanzung werden ebenso besprochen wie verschiedene Ernährungsweisen als Destruenten, Schmarotzer und Symbionten. Die Funktion der Pilze im Ökosystem wird hervorgehoben. Zusätzlich lernen die Schülerinnen und Schüler, wo Pilze im täglichen Leben und in der Medizin eingesetzt werden. Einstieg Im Wald Lassen Sie die Schüler/innen einen Pilz zeichnen. Vermutlich werden die meisten eine typisches „Schwammerl“ zeichnen. Nützen Sie die Zeichnungen als Ausgangspunkt, um den Bau der Pilze zu erklären. 16 Wenn eines der Kinder einen Fliegenpilz zeichnet, können Sie dazu auch Folgendes erzählen: Der Name Fliegenpilz kommt daher, dass man früher Stücke des Fliegenpilzes zusammen mit Zucker in warmer Milch eingelegt und in einer Schale aufgestellt hat. Dies soll angeblich die Fliegen angelockt haben, die dann durch das Gift gestorben sind. Versuch 3 getesteter Faktor: Temperatur Kühl gelagertes Brot schimmelt weniger. Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler die Wörter im Buchstabensalat suchen und danach in den Text einsetzen. Die Silben dienen der Kontrolle, ob alles gefunden wurde. Lösung F R W E W Ü B P U T B W O T V T U S L T R A N R T U I Z R D A B B L P H O Ä R O Z F T K L Z J Ä S P O R E N T R Ä G E R Y W R N L K G W T H G A N F G M N O R O T A O D T J A R B A Ü L E I L G H N N T N L N F R F G U E N I U Ä A T I P H A O S M S C H W A M M E R L E R C R R O I D A N H K A Q H T S D R H U Z E L D A E Z T F I U R Y R I F E M U O G S T A M M T G G A I F E B K D E E E E T R M F R O R O K L Y R S T I E L A L L I G C Pilze mögen zwar wie Pflanzen erscheinen, doch sie bilden weder Wurzeln, noch einen Stamm oder Blätter aus. Da sie kein Blattgrün besitzen, können sie keine Fotosynthese betreiben und ernähren sich wie Tiere von organischem Material. Das ist das Material, aus dem alle Pflanzen oder Tiere aufgebaut sind. Pilze „fressen“, indem sie Enzyme an ihre Umwelt abgeben, die Nährstoffe aus ihrer Nahrung lösen. Diese werden dann vom Pilz direkt aufgenommen. Wir denken bei Pilzen meist an „Schwammerl“ mit Hut und Stiel. Eine solche Gliederung kommt aber nur bei höheren Pilzen vor. Dieser sichtbare Teil ist der Sporenträger, der aus Pilzfäden aufgebaut ist. Der größere Teil des Pilzes befindet sich im Boden, wo zahlreiche Pilzfäden ein riesiges Pilzgeflecht (Myzel) bilden. Die Pilzfäden enthalten als Gerüststoff Chitin, denselben Stoff, aus dem die Skelette der Insekten gebaut sind. Zu Arbeitsauftrag 2 (Arbeitsblatt SB-S. 115) Dieser Arbeitsauftrag kann entweder gemeinsam in der Schule durchgeführt oder als Portfolioauftrag an einzelne Schüler/innen vergeben werden. Wenn Sie das Experiment in der Klasse machen, teilen Sie die Klasse in drei bis vier Gruppen, um nicht zu viel Brot zu verbrauchen. Die einzelnen Gruppen könnten ihre Ergebnisse als Kurzreferat präsentieren und eventuell Fotos der verschiedenen Schimmelstadien mitbringen. Lösung Versuch 1 getesteter Faktor: Luftzirkulation In einem abgeschlossenen Behälter schimmelt Brot schwächer. Versuch 2 getesteter Faktor: Feuchtigkeit Feuchtes Brot schimmelt stärker. 2 Zu Arbeitsauftrag 3 Lassen Sie die Schüler/innen die Begriffe zuordnen, um das eben Gelernte zu festigen. Lösung 1. B, 2. C, 3. A Zu Arbeitsauftrag 4 Dieser Arbeitsauftrag lässt sich gut in der Schule durchführen. Wichtig ist, dass man relativ frisch gepflückte, unbeschädigte Lamellenpilze verwendet. Tipp Die Sporen eines weniger schönen Sporogramms können in der Schule gleich mikroskopiert werden. Lösung Von Sporenträgern an den Lamellen an der Hutunterseite werden viele Sporen gebildet und ausgestreut. Zu Arbeitsauftrag 5 Dieses Experiment lässt sich in der Schule gut durchführen und ist für die Schüler/innen durchaus beeindruckend. Hintergrundwissen Fototropismus und Schleudermechanismus sind auffallende Merkmale des Pillenwerfers. Normalerweise entwickelt sich dieser Pilz innerhalb von 2–4 Tagen in großer Zahl auf Pferdemist. (Wichtig! Das Pferd muss auf der Weide grasen.) Die Sporangienträger richten sich zum Licht. Über Nacht nehmen sie viel Wasser auf. Am folgenden Morgen platzt der Sporangienträger und schleudert das Sporangium bis über einen Meter weit dem Licht entgegen. Das Sporangium bleibt an getroffenen Gegenständen kleben und entleert dort seine Sporen. Zu Arbeitsauftrag 6 Wenn Sie dieses Experiment zu Beginn der Stunde ansetzen, können Sie am Ende der Unterrichtsstunde bereits einen Effekt sehen. Lassen Sie die Schüler/innen zuerst selbst überlegen, was passieren wird, und ihre Vermutung ins Buch schreiben. Am Ende der Stunde können sie den tatsächlichen Ausgang des Experimentes ebenfalls im Buch protokollieren. Lösung Die Hefe ernährt sich vom Zucker und gibt CO2 ab. Der Luftballon wird aufgeblasen. Im Wald Lösungen 17 2 Flechten – Ein Leben in Symbiose Damit es reibungslos funktioniert Bringen Sie in den Unterricht Flechten mit. Dieses Kapitel eignet sich auch zum Einstieg in Kapitel 4 und die ersten Mikroskopierversuche. Lernziele Leistungen des Pilzes Leistungen der Alge Verankerung im Boden, Fotosynthese, Schutz vor Austrocknung, Zucker herstellen Wasser und Mineralsalze aufnehmen Zu Arbeitsauftrag 4 Die Schüler/innen sollen den Aufbau der Flechten verstehen und erkennen, welche Vorteile diese Symbiose den Partnern bringt. Zusätzlich lernen sie Flechten als Pionierpflanzen und Bioindikatoren für die Luftqualität kennen. Einstieg Lassen Sie die Schüler/innen als Einstieg den Satz in Arbeitsauftrag 1 ergänzen. So wiederholen sie gleich, was Symbiose ist. Lösungen Lösung Strauchflechte Abb. 36.3 Bartflechte Abb. 36.5 Krustenflechte Abb. 36.4 BlattflechteAbb. 36.2 Einfach kompetent: Im Wald Lernziele Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Symbiose ist eine Lebensgemeinschaft, die beiden Partnern nützt. Die Schüler/innen sollen das in den ersten beiden Kapiteln über den Wald erworbene Wissen anwenden und in neuen Kontexten einsetzen können. Außerdem wird die Gewinnung von Informationen aus anderen Textsorten (z. B. Zeitungtext) geübt. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 2 Lassen Sie die Schüler/innen die Flechten eventuell nach dem Zeichnen auch im Mikroskop betrachten. Dies schärft ihre Wahrnehmung des Flechtenaufbaus und weckt die Vorfreude auf das eigenen Mikroskopieren. Tipp Wenn zu wenig Zeit für das Betrachten und Zeichnen ist, lassen Sie die Schüler/innen nur die Abbildung SBS. 116 beschriften anstatt sie selbst zeichnen zu lassen. Zu Arbeitsauftrag 3 (Arbeitsblatt SB-S. 116) Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung 1.Fichten sind Flachwurzler und werden vom Sturm leicht umgeworfen. In Fichtenmonokulturen besteht auch die große Gefahr von Borkenkäferbefall. Solchermaßen geschwächte Bäume brechen bei Sturm leichter. 2.Bei der Wiederaufforstung sollte man Monokultur vermeiden und unterschiedliche Bäume zwischen die Fichten pflanzen, weil Mischwald weniger anfällig für Windbruch ist und um den natürlichen Feinden von Borkenkäfern einen Lebensraum zu bieten. Lösung Obere Rinde Im Wald Markschicht 18 Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung •Monokultur, Flachwurzler •zu einseitiger Lebensraum, keine Vielfalt möglich •schlechte Wachstumsbedingungen für Moose (kaum Licht, Übersäuerung des Bodens) •Aufforstung als Mischwald Untere Rinde Zu Arbeitsauftrag 4 Unterlage Im Flechtenkörper sitzen die Algen meistens im oberen Bereich der Markschicht. Lösung Der Birkenpilz benötigt Birken als Symbionten. Ohne sie kann er sich nicht ernähren. Insekten – eine Klasse für sich Lernziele Über die Einordnung in die Systematik sollen die Schüler/ innen die Zusammengehörigkeit der sehr heterogenen Klasse der Insekten und ihre Erkennungsmerkmale kennenlernen. Dabei werden der allgemeiner Körperbau der Insekten, Fortpflanzung und Entwicklung mit vollkommener und unvollkommener Verwandlung sowie die ökologische Bedeutung der Insekten behandelt. Einstieg Der Einstieg über die Systematik soll es erleichtern, die Gemeinsamkeiten der Insekten herauszuarbeiten. Bei den folgenden Kapiteln zu einzelnen Ordnungen sollte die Systematik immer wieder herangezogen werden. Um die abstrakte Darstellung der Systematik mit Leben zu füllen, empfiehlt es sich, sie mit Beispielen (Präparaten, Bildern ...) zu beleben. Auch ein Brainstorming, bei dem die Schüler/innen ihnen bekannte Insekten an die Tafel schreiben und dann in der Systematik zuordnen sollen, hat sich bewährt. Zu Arbeitsauftrag 4 3 Bei der Lösung dieser Aufgabe sollen die Schüler/innen ihre Antworten aus Arbeitsauftrag 2 eigenständig mithilfe der Tabelle auf SB-S. 40 überprüfen. Zu Arbeitsauftrag 5 Diese Aufgabe dient auch der Festigung der Fertigkeit, aus Grafiken Informationen zu beziehen und diese zu verbalisieren. Lösung Fliegen haben ein festes Außenskelett aus Chitin. Die Muskeln liegen innen am Skelett. Wenn sich die Muskeln anspannen, werden sie kürzer. Der Rücken der Fliege senkt sich. Wenn sich die Muskeln entspannen, hebt sich der Rücken der Fliege wieder. Durch die Bewegung des Rückens bewegen sich auch die Flügel des Tieres. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 (Arbeitsblatt SB-S. 117) Lösung Zu Arbeitsauftrag 6 Lösung Steckbrief Gemeine Wespe Hautflügler – Faltenwespe – Wespen – Gemeine Wespe Beuger Steckbrief Rote Waldameise Insekten – Hautflügler – Ameisen – Waldameisen – Rote Waldameise Hinweis Zu Arbeitsauftrag 7 Lösung Durch die vielen Einzelaugen, die vom Kopf in alle Richtungen sehen, hat die Fliege ein riesiges Sehfeld, bemerkt jede Bewegung und kann reagieren. Zu Arbeitsauftrag 2 Diese Aufgabe soll die Schüler/innen an die Einordnung der Lebewesen nach ihren äußeren Merkmalen heranführen. Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung Richtige Antworten der Reihenfolge nach von oben nach unten: 1 – 6 – 7 – 5 – 2 – 3 Zu Arbeitsauftrag 8 Lösung saugende Mundwerkzeuge: 43.2 (Nektar) stechend-saugende Mundwerkzeuge: 43.4 (Blut) kauende Mundwerkzeuge: 43.1 (Blätter) leckend-saugende Mundwerkzeuge: 43.3 (Marmelde) Tipp Lassen Sie die Schüler/innen überlegen, welche Insekten, deren Nahrung sie kennen, welche Mundwerkzeuge haben müssen. Inse kten u nd S p innentiere Die Systematik ist im Moment einer ständigen Veränderung unterworfen, da die heute möglichen genetischen Untersuchungen andere Zuordnungen zulassen als die klassische Systematik. Wir haben uns bemüht, trotz der auf dieser Alterstufe nötigen Vereinfachung den letzten Stand der Systematik zu berücksichtigen. 19 3 Zu Arbeitsauftrag 9 Zu Arbeitsauftrag 13 Lösung Lösung Nervenstränge Gehirn Mensch Insekt •geschlossener Blutkreislauf •rotes Blut •Lunge •zwei Augen •Blut bringt Sauerstoff zu den Zellen. •Knochen •Gehirn und Nervensystem •offenes Kreislaufsystem •farblose Körperflüssigkeit •Tracheen •tausende Einzelaugen •Sie pumpen Luft durch ihren gesamten Körper. •Außenskelett aus Chitin •„Strickleiternervensystem“ und Nervenknoten (Ganglien) Nervenknoten Zu Arbeitsauftrag 14 Zu Arbeitsauftrag 10 Lösung 1. richtig Lösung 1. Ei – 2. Larve – 3. Imago 2. falsch Zu Arbeitsauftrag 15 Zu Arbeitsauftrag 11 Lösung Lösung 1. Ei – 2. Larve – 3. Puppe – 4. Imago Zu Arbeitsauftrag 16 Anhand von zwei Beispielen erfahren die Schüler, dass es unter den Insekten sowohl Schädlinge als auch Nützlinge gibt, und erhalten einen ersten Einblick in die ökologische Bedeutung der exemplarisch gezeigten Arten. Inse kten u nd S p innentiere Lassen Sie die Schüler/innen die Texte leise lesen und danach die Begriffe zuordnen. Besprechen Sie die Lösung mit der Klasse und testen Sie dabei auch das Verständnis der Zusammenhänge (z. B. wird das Ei wörtlich nur im Borkenkäfer-Text erwähnt, aber natürlich legt auch der Marienkäfer Eier). 20 Lösung Buchdrucker Zu Arbeitsauftrag 12 Lösung Das Tracheensystem muss den ganzen Körper des Insekts durchziehen, weil dieses kein geschlossenes Kreislaufsystem hat, durch das der Sauerstoff zu allen Zellen gelangt, und keinen roten Blutfarbstoff, der den Sauerstoff transportiert. Beim Menschen ist die Lunge der Ort der Sauerstoffübernahme ins Blut. Bei Insekten führen die Röhrchen des Tracheensystems den Sauerstoff zu jeder Zelle. Fraßgänge Puppenwiege Schädling Baum Muttergang beide Ei Larve Puppe SiebenpunktMarienkäfer Glück Blattläuse Schildläuse Nützling biologische Schädlingsbekämpfung Punkte 3 Käfer – die artenreichste Tierordnung Wollen Sie mit Ihrer Klasse Mehlwürmer züchten, ist es günstig, die notwendigen Materialien bereits in der Stunde mitzunehmen, in der Sie mit dem Kapitel beginnen. Sie können mit der Zucht auch schon nach der Besprechung der allgemeinen Merkmale beginnen, da dort bereits die vollkommene Verwandlung besprochen wird (SB-S. 45). Für Arbeitsauftrag 3 (Mehlkäferzucht) benötigen Sie: •ca. 20 Mehlkäferlarven („Mehlwürmer“) •ein großes Gurkenglas o. Ä. •ein feinmaschiges Tuch •ein dickes Gummiband •etwas Vollkornmehl •etwas Obst oder Salat •Vollkornbrot •ein Sieb •eine Lupe Lernziele Die Schüler/innen sollen die Besonderheiten der Käfer kennenlernen (starre Flügeldecken) und anhand des Modells der Flugmuskulatur die Begriffe Außenskelett, innere Muskulatur und Tracheenatmung wiederholen. Anhand der Zucht von Mehlkäfern können die Schüler/ innen den Entwicklungszyklus mit vollkommener Verwandlung direkt beobachten und mithilfe des Protokollblattes im Arbeitsteil fachmännisch protokollieren. So werden sie mit wissenschaftlichem Arbeiten vertraut. Einstieg Kopieren Sie die Kopiervorlage 3 (Käfer) von BH-S. 22 auf OH-Folie oder verwenden Sie eine Folie mit Käfern, die sie bereits besitzen. Schneiden Sie in ein Blatt Papier (mind. A4) ein kleines Loch (ca. 1 cm Durchmesser) – das ist ihre „Folienlupe“. Legen Sie nun die Folie auf und bewegen Sie die Folienlupe schnell über das Papier. Lassen Sie die Schüler/innen raten, was auf der Folie zu sehen ist. Tipp Sollten die Schüler/innen nicht erkennen, worum es sich handelt, vergrößern Sie einfach das Loch. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung 48.1: Lederlaufkäfer48.2: Kartoffelkäfer 48.3: Großrüsselkäfer48.4: Alpenbock Zu Arbeitsauftrag 2 Für das Modell der Flugmuskulatur brauchen Sie einen Kochtopf mit einem etwas zu kleinen Deckel, zwei Kochlöffel und ein Gummiband. Lassen Sie die Schüler/innen ein einfaches Modell der Flugmuskulatur basteln, um die Begriffe Außenskelett und innere Muskulatur zu wiederholen. Zu Arbeitsauftrag 3 Mehlkäfer zu züchten ist ein Experiment, das sich über mehrere Wochen zieht, sich aber lohnt. Die Schüler/innen lernen dabei aus erster Hand, was man unter vollkommener Entwicklung versteht. Bei Temperaturen von 25–30 °C entwickeln sich die Larven am schnellsten, Temperaturen über 30 °C sind wachstumshemmend, mehr als 40 °C tödlich. Vergleichen Sie die Schülerzeichnungen mit der Kopiervorlage 4 (BH-S. 23). Hinweis Wenn Sie Mehlkäfer selbst heranziehen wollen, besorgen Sie die Larven im Zoobedarf. Dort werden sie als Futtermittel verkauft. Auf jeden Fall sollte den Schüler/ inne/n klar sein, dass es sich um Lebewesen handelt und entsprechend mit ihnen umgegangen werden soll. Nach dem Versuch müssen die Tiere „entsorgt“ werden. Sollte unter Ihren Schüler/inne/n oder im Bekanntenkreis jemand ein Terrarium besitzen, kann man ihm die Tiere als Futter geben. Sonst können die Larven in der Tiefkühltruhe relativ schonend getötet werden, bevor sie im Biomüll entsorgt werden. Bitte setzen Sie keine Mehlkäfer in der Natur aus! Nicht alle erhältlichen Arten sind bei uns heimisch – es könnte zu einer problematischen Ausbreitung einer fremden Tierart kommen. Sobald die Schüler/innen auf den Begriff „Käfer“ gekommen sind, können Sie mit ihnen erarbeiten, welche Merkmale Käfer haben, indem Sie fragen, woran sie erkannt haben, dass es sich um Käfer handelt. (Sie können auch mit den Schülern überlegen, warum der VW-Käfer so heißt.) Hier wird neben dem fachlichen Wissen das logische Verständnis der Schüler/innen gefordert. Im Internet finden Sie die Kopiervorlage 3 in Farbe unter www.biologieaktiv.at. Man kann von der Größe eines Käfers nicht auf sein Alter schließen, weil er eine vollkommene Verwandlung durchmacht und die Imago nicht mehr wächst. Zu Arbeitsauftrag 4 Lösung Inse kten u nd S p innentiere Damit es reibungslos funktioniert 21 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 3: Käfer Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Ökoteam/Komposch Erich Keppler/pixelio.de Ökoteam/Komposch Frank Hollenbach/pixelio.de VWexport1300 / http://commons.wikimedia.org Eric Isselée/fotolia biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 4: Mehlkäfer-Entwicklung Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 3 Schmetterlinge – schillernde Schönheiten Lernziele Zu Arbeitsauftrag 4 Die Schüler/innen sollen die Fähigkeit entwickeln, Lebewesen anhand ähnlicher Merkmale in Gruppen einzuordnen und dazu die Details des Körperbaus genau zu beobachten. Nach der Besprechung des Tagpfauenauges können die Schüler/innen anhand des Kreuzworträtsels überprüfen, ob sie sich alle wichtigen Details gemerkt haben. Anhand von zwei exemplarischen Darstellungen sollen Bau und Lebensweise eines Tag- und eines Nachtfalters, dessen Raupen als Schädlinge angesehen werden, erkannt werden. K T A R Ä 3 B R E N N N E S S E L T 4 6 P U P P E N R U H E H S Ä 5 C H I T I N U A T 7 R A U P E R N 8 S C H U P P E N Die bereits bearbeitete vollkommene Verwandlung wird wiederholt und gefestigt. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler/innen diesen Arbeitsauftrag als Einstieg durchführen. Durch das Beschreiben und Zeichnen der Schmetterlinge setzen sich die Schüler/innen ganz automatisch genauer mit dem Körperbau auseinander. Lösung 1 N E 2 Zu Arbeitsauftrag 5 Lösung Zu Arbeitsauftrag 2 Die Lösung steht auch verkehrt gedruckt zur Selbstkontrolle auf SB-S. 51 unten. Lösung 50.1: Spinner (Bärenspinner) 50.2: Schwärmer (Totenkopfschwärmer) 50.3: Tagfalter (Schachbrettfalter) 50.4: Spanner (Grünes Blatt) 50.5: Eulenfalter (Ampfer-Rindeneule) I nsekten u n d Spinnentiere Zu Arbeitsauftrag 3 24 Die Eier werden auf Obst abgelegt statt auf Brennnesseln. Die Raupen fressen sich durch das Fruchtfleisch des reifenden Apfels. Die Raupe verpuppt sich am Stamm. (Aufgrund der dezenten Färbung kann vermutet werden: Der Apfelwickler ist ein Nachtfalter.) Zu Arbeitsauftrag 6 Hier ist wieder das logische Denken und das Kombinieren mit bereits Erlerntem gefragt. Lösung Lösung A 52.4, B 52.2, C 52.8, D 52.5, E 52.3, F 52.7 Da sich die Larven in Äpfeln entwickeln und diese nur einmal im Jahr (Juli bis September) reif werden, kann der Apfelwickler nur eine Generation haben. 3 Die Honigbiene – Leben im Bienenstaat Zu Arbeitsauftrag 3 Kopieren Sie Kopiervorlage 5 (BH-S. 26) auf Folie. Lösung Im Internet finden Sie die Kopiervorlage in Farbe unter www.biologieaktiv.at. Fütterung der Larven: mit Futtersaft aus der Futterdrüse; ältere mit Blütenstaub und Honig Lernziele Die Schüler/innen sollen die Organisation Staaten bildender Insekten am Beispiel der Bienen verstehen und die Verteilung der Aufgaben kennenlernen. Dabei soll ihnen auch klar werden, wie sich die Aufgaben der Arbeiterin in Zusammenhang mit Reifungsprozessen in ihrem Körper ändern. Sie sollen Verhaltensweisen der Bienen wie Hochzeitsflug, Drohnenschlacht und Schwärmen kennenlernen. Zusätzlich sollen die Schüler/innen einen Einblick in die Sprache der Bienen bekommen und auf spielerische Weise versuchen, selbst eine Information zu verschlüsseln und zu entschlüsseln. Einstieg Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler das Arbeitsblatt auf SB-S. 120 lesen und sich dazu Notizen machen. Alternativ kann ein Kind den Text laut vor der Klasse vorlesen, während sich die anderen Notizen machen oder die wichtigen Wörter im Arbeitsblatt unterstreichen. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Kopieren Sie Kopiervorlage 5 (BH-S. 26) und legen Sie die Folie zur Selbstkontrolle der Schüler/innen auf. Lösung 1. bis 3. Tag: Entwicklung des Eis 3. bis 9. Tag: Heranwachsen der Larve 9. bis 22. Tag: Verpuppung, Entwicklung der Imago 22. Tag: Die Biene schlüpft. 22. bis 25. Tag: Putzen 25. bis 34. Tag: Ammendienst 34. bis 39. Tag: Waben bauen 39. bis 42. Tag: Leichen tragen 42. bis 44. Tag: Wachdienst 44. bis 60. Tag: Sammeln Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Da die Bienen blütenstet sind, kann der Imker z. B. nach der Kleeblüte reinen Kleehonig ernten. Wie entsteht Honig: Nektar und Pollen werden von den Bienen, die Honig herstellen, im Honigmagen verarbeitet. Transport von Pollen und Nektar: Pollen als Höschen an den Hinterbeinen, Nektar im Honigmagen Hintergrundinformation: Honig Eine Arbeitsbiene macht pro Tag 40 Ausflüge und besucht dabei jeweils etwa 100 Blüten. Das sind 4 000 Blütenbesuche pro Tag. Ein Bienenvolk hat etwa 10 000 Sammelbienen und macht daher etwa 40 Millionen Blütenbesuche pro Tag. Die Honigblase fasst 20 mg. Für 1 g Nektar sind 50 Ausflüge nötig. Für 1 kg Honig sind 150 000 Ausflüge (15 Millionen Blütenbesuche) nötig, da dem Honig noch Wasser entzogen wird. Ein Bienenvolk verbraucht im Sommer pro Tag ca. 2,5 kg Honig, da sich 60 000–70 000 Bienen im Stock befinden, die sehr aktiv sind. Im Winter braucht es allerdings nur etwa 150 g pro Tag, da sich nur ca. 10 000 Bienen im Stock befinden und diese nur Energie brauchen, um die Temperatur im Stock zu halten. Zu Arbeitsauftrag 4 Lassen Sie die Schüler/innen versuchen, mithilfe des Arbeitsblatts (SB-S. 121) in der Bienensprache zu kommunizieren. Machen Sie sie danach auch darauf aufmerksam, dass die Bienen sogar die Veränderung des Sonnenstandes im Laufe des Tages mit einberechnen. Hintergrundinformation: Bienentanz Beim Bienentanz gibt es unterschiedliche Dialekte. Der Rundtanz wird bei der Deutschen Biene für Entfernungen unter 65 m eingesetzt, bei der Italienischen für weniger als 35 m und bei der Ägyptischen Biene nur für Futterquellen im Umkreis von 15 m. Das Tanztempo variiert abhängig von der Entfernung der Futterquelle. So bedeuten ca. 40 Runden/min eine Entfernung von 100 m, ca. 30 Runden/min eine Entfernung von 200 m und ca. 25 Runden/min stehen für 500 m. I nsekten u n d Spinnentiere Damit es reibungslos funktioniert 25 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 5: Der Lebenszyklus der HoNigbiene 1. bis 3. Tag Entwicklung des Eis Ei 3. bis 9. Tag Heranwachsen der Larve Larve 9. bis 22. Tag Verpuppung, Entwicklung der Imago Puppe 22. Tag Die Biene schlüpft. 22. bis 25. Tag Putzen 25. bis 34. Tag Ammendienst 34. bis 39. Tag Waben bauen 39. bis 42. Tag Leichen tragen 42. bis 44. Tag Wachdienst 44. bis 60. Tag Sammeln Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Biene 3 Insekten in unserer Umgebung Lösungen Die Schüler/innen sollen anhand der kurzen Steckbriefe die wichtigsten Charakteristika von Wespen, Hummeln, Fliegen und Stechmücken kennenlernen, wobei den letzten beiden als Vertretern der Zweiflügler besondere Bedeutung zukommt. Einstieg Schreiben Sie das Wort „Wespe“ oder „Wespenstich“ auf die Tafel und lassen sie die Schüler und Schülerinnen dazu ein Brainstorming durchführen. Dafür gilt: Jedes Kind nennt Begriffe, die ihm dazu einfallen. Sie schreiben diese Begriffe auf, ohne sie zu diskutieren oder nachzufragen. Auch Mitschüler/innen dürfen keine Kommentare zu den genannten Begriffen abgeben. In diesem Fall darf ohne Aufzeigen herausgerufen werden. Erst wenn sich niemand mehr meldet, werden die Begriffe geordnet und diskutiert. Tipp Vielleicht gibt es ja in Ihrer Klasse einen oder mehrere Schüler/innen mit bekannter Wespenstichallergie. Für diese wäre ein Portfolioauftrag zu diesem Thema besonders geeignet. Hinweis Hornissen sollten als besonders bedrohte und in Oberösterreich und der Steiermark sogar geschützte Wespenart zumindest erwähnt werden. Die Vorurteile gegen sie halten sich beharrlich. Die Fakten sprechen für sie: •Hornissengift ist etwas schwächer als Bienengift. •Allergische Reaktionen auf einen Stich treten bei etwa 2 bis 3 % der Bevölkerung auf. •Hornissen stechen nur zur Verteidigung. Wespen Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler/innen die Wörter im Buchstabensalat suchen und selbstständig zuordnen. Natürlich kann es sein, dass einige Kinder völlig zutreffend z. B. Krankheiten bei Gelsen einordnen, da Stechmücken ja ebenfalls Krankheiten übertragen können. Diese und ähnliche Möglichkeiten wurden aber hier nicht beachtet und können am besten vor Ort mit der Klasse diskutiert werden. Lösung N L E R F R E S C E K D X E A A S B E S E I T I G E R E G V V K M Q Ä P H Y P I A W W F R E M O Z Q T Z G D Hummeln K E W U J H A L L E R G I K E R G K Ü V Ü P V Z P T R T N N Z I R Ö B K Z R H N L Ü K H A F T B A L L E N Y A R V S K Y A Ä R N B X E D I Ö T U E N R G I T N K U Q E G S I O F B T O S F T Ö A N C I H J E L L Z N Z W M D E F I Ä R N F K G J J I H I B L R Z C T S F H K E L B S P E I C H E L I E V K K N T N R Q D V E T E S I G T A Ü B L S E L E S E S E S C T F E K R K I E D G S L O S H R E D Ü R U Z L Ä M K F J C E S T I Z W N H A Ü S S K A R A J I K Ö N R V Ü I Q N L H M A Z X F L Ü Fliegen R T C T V B F S G H O E G H H B W N J I U X N D D G F E K B X P P I L Ä F B L B R S J H V G A Y O N T K Y X E L D R X G Z G H I G I Ö B R D A A B L U Q P U G L E Gelsen Allesfresser Königin Schwingkölbchen Zweiflügler Allergiker Nest Zweiflügler Blut Königin Nektar Haftballen (Schwingkölbchen) Arbeiterin Giftstachel Krankheiten Nest (Arbeiterin) Rüssel Giftstachel Aasbeseitiger Speichel T Q D N K R A N K H E I T E N Q G T E G K N Ö P T C R Inse kten u nd S p innentiere Lernziele 27 3 Einfach kompetent: insekten Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Die Zecke gehört nicht zu den Insekten, weil sie acht Beine hat, keine Fühler und ihr Körper nicht in Kopf, Rumpf und Hinterleib gegliedert ist. Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Ameisen halten als Schädlingsbekämpfer den Wald gesund. Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung •Ameisenhaufen nicht mutwillig zerstören •Im eigenen Garten das Nest schützen, indem man es mit Maschendrahtgitter umzäunt. Spinnentiere Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 (bzw. Arbeitsblatt SB-S. 123) Lösung Insekten Spinnen Kopf, Brust und Hinterleib Kopfbruststück und Hinterleib 6 Beine 8 Beine 1 bis 2 Paar Flügel keine Flügel offener Blutkreislauf offener Blutkreislauf Röhrentracheen Röhren- und Fächertracheen Fühler keine Fühler keine Spinndrüsen Spinndrüsen Hinweis Um die Unterschiede zwischen Insekten und Spinnentieren zu festigen, lassen Sie die Schüler/innen das Arbeitsblatt auf SB-S. 123 bearbeiten. Inhaltlich entspricht die Übung dem Arbeitsauftrag 1, allerdings werden dabei die Fakten aus dem Insektenkapitel wiederholt. Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Lernziele Die Schüler/innen sollen den Körperbau und einige Verhaltensweisen der Spinnentiere kennenlernen und wissen, dass man sich vor Spinnen weder fürchten noch ekeln muss. Fadenbrücke Dazu können sie selbst Spinnen beobachten und ausprobieren, auf welche Reize die Spinne beim Beutefang reagiert. Weiters lernen die Schüler/innen die Spinnenverwandten kennen und bekommen wichtige Informationen über Zecken und die von ihnen übertragenen Krankheiten. Rahmenfaden Speichen Inse kten u nd S p innentiere Tipp 28 Dieses Kapitel lässt sich gut im Stationenbetrieb erarbeiten. Sie benötigen etwa 3 Unterrichtsstunden. 1. Station: Der Körperbau der Spinnen (SB-S. 123) Hilfsspirale 2. Station: Das Spinnennetz (SB-S. 62, SB-S. 124) 3. Station: Fortpflanzung der Spinnen (SB-S. 63) Fangspirale 4. Station: Verwandte der Spinnen (SB-S. 64) 5. Station: Spinnenbeobachtung (SB-S. 125) 6. Station (Abschluss): Spinnen-Quiz (SB-S. 126) Wollen Sie Station 5 machen, so müssen Sie am ersten Projekttag eine Hausspinne fangen und in die Schule mitbringen. So können die Schüler/innen später beobachten, wie viele Netze die Spinne gemacht hat. Signalfaden Hinweis Zum besseren Verständnis können Sie die Schüler/innen mithilfe des Arbeitsblatts auf SB-S. 124 selbst ein Spinnennetz bauen lassen. Sie benötigen dazu: • Kartons (oder Styroporplatten) etwa 30 x 30 cm • 150–200 Stecknadeln • Nähseide oder Wolle • evtl. Zeichenmaterial (Zirkel, Bleistift, Lineal) Zu Arbeitsauftrag 5 3 Diese Übung soll neben der biologischen Information über die Spinnen-Verwandten die Schüler/innen auch über die von Zecken übertragenen Krankheiten hinweisen und die Bedeutung der Impfung unterstreichen. Lösung 1. B, 2. F, 3. D, 4. C, 5. G, 6. A, 7. I, 8. E, 9. H Zu Arbeitsauftrag 6 (bzw. Arbeitsblatt SB-S. 126) Zur Vorbereitung können Sie das Interview mit einem Spinnenfachmann unter www.biologieaktiv.at als mp3 downloaden oder Sie lassen den Text von zwei Kindern mit verteilten Rollen vorlesen. Verteilen Sie Kopien des Textes (Kopiervorlage 6 auf BH-S. 30). Lösung 1.falsch (Das Sperma wird mit den Kiefertastern an die Geschlechtsöffnung des Weibchens gebracht.) 2.richtig 3.richtig 4.falsch (Die Eier werden in Kokons gepackt.) 5.falsch (Aus den Eiern schlüpfen fertige kleine Spinnen, die dann wachsen.) 6.richtig Zu Arbeitsauftrag 4 Im Kasten unten finden Sie den Versuchsaufbau für die Spinnenbeobachtung. Die Schüler/innen sollen ihre Beobachtungen in das Arbeitsblatt (SB-S. 125) eintragen. Wollen Sie diese Aufgabe nicht in der Schule durchführen, können Sie die Beobachtung als Portfolioauftrag an interessierte Schüler/innen vergeben. Kopieren Sie für die Schüler/innen dann einfach den Versuchsaufbau. Spinnen-Beobachtung Vorbereitung 1.Legen Sie ein großes Glas (oder ein Terrarium) mit Grashalmen aus. Stellen Sie auch einige längere Gras- oder Strohhalme dazu. Sie können auch einen kleinen verzweigten dürren Ast ins Glas stellen – dies nützen die Spinnen meist zum Netzbau. 2.Bevor das Glas verschlossen wird, geben Sie ein Stück von einer sehr reifen Frucht (Banande, Zwetschke …) ins Glas. Ziemlich zuverlässig entwickeln sich darauf Fruchtfliegen, die in den folgenden Beobachtungstagen der Spinne als Futter dienen. 3.Fangen Sie eine Hausspinne, geben Sie sie in das Glas und verschließen Sie das Glas mit einem Deckel mit Luftlöchern. Zum Abschluss des Themas „Spinnentiere“ kann das erworbene Wissen in einem Multiple-Choice Test getestet werden. Dieses Spinnen-Quiz (Arbeitsblatt auf SB-S. 126) ist aber nicht als Biologietest gedacht, sondern als spielerische Wiederholung. Lassen Sie die Schüler/innen eventuell beim Lösen der Fragen ihre Unterlagen verwenden und besprechen Sie dann die richtigen Antworten mit der Klasse. Lösungen 1. Chitin 2. d) Aus dem Ei schlüpft eine kleine Spinne, die sich beim Wachsen häutet. 3. b) 2 4. c) Punktaugen 5. c) 8 6. Der wichtigste Sinn für die Beutejagd ist der Tastsinn. Über die Kiefertaster spürt die Spinne, wenn sich ein Beutetier im Netz verfangen hat. Sie nähert sich dem Tier und schlägt ihre mit Giftklauen besetzten Kieferfühler in das Beutetier. 7. a) Weil das Gift der Spinne das Insekt auflöst und somit vorverdaut. 8.In den Spinndrüsen. 9. c) offenen Blutkreislauf mit einem Röhrenherz Ablauf Die Spinne im Glas während des gesamten Beobachtungszeitraumes nicht mehr stören und den Deckel auch nicht mehr öffnen (meist befestigt die Spinne auch dort Fäden ihres Netzes). Lassen Sie die Schüler/innen die Spinne beobachten und wie bei einem Protokoll das Arbeitsblatt ausfüllen. Hilfreiche Fragen schon bei der Beobachtung: • Welche Form haben die Netze? • Kannst du erkennen, was die Spinne mit den Insekten macht? • Kannst du noch was Spannendes beobachten? Inse kten u nd S p innentiere Zu Arbeitsauftrag 3 29 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 6: Die Fortpflanzung der Spinnen Interview mit Dr. Weber, einem Spinnenfachmann Interviewer: Dr. Weber, wie funktioniert die Fortpflanzung bei den Spinnen? Dr. Weber: Nun, schon die Begattung ist bei den Spinnen einzigartig. Die Geschlechtsöffnungen liegen bei beiden Geschlechtern an der Bauchseite des Hinterleibs. Nun werden aber nicht einfach die Geschlechtsöffnungen aneinandergedrückt, sondern das Männchen füllt seine Kiefertaster mit Sperma und versucht es so in die Geschlechtsöffnung des Weibchens zu bringen. Der Kiefertaster und die Geschlechtsöffnung passen zusammen wie Schlüssel und Schloss. Interviewer: Was heißt versucht? Gelingt das nicht immer? Dr. Weber: Nein, das ist sehr schwierig, denn das fast immer größere Weibchen sieht im Männchen eine Beute und so läuft das Männchen Gefahr, vom Weibchen gefressen zu werden. Interviewer: Welche Taktik wendet das Männchen also an? Dr. Weber: Das ist bei jeder Art unterschiedlich. Die Kreuzspinnenmännchen zupfen auf bestimmte Weise am Netz, damit das Weibchen sie erkennt. Andere Spinnenmännchen bringen eingesponnene Fliegen als Geschenk, winken auffällig oder vollführen regelrechte Tanzschritte. Erst wenn das Weibchen friedlich bleibt und sich nicht vom Fleck rührt, wagt das Männchen, das Weibchen anzuspringen und die spermagefüllten Kiefertaster in die Geschlechtsöffnung einzuführen. Interviewer: Also doch meist ein Happy End? Dr. Weber: Nun, nicht bei allen Arten. Es gibt z. B. eine Kreuzspinne in Südfrankreich, bei der das Männchen das Weibchen ohne Vorspiel anspringt. Gelingt der Sprung, so kann es seinen Kiefertaster in die Geschlechtsöffnung des Weibchens bringen. In jedem Fall aber tötet das Weibchen das Männchen gleich, was aber die Samenübertragung nicht stört. Nach ein paar Minuten zieht es das Männchen vor seine Mundwerkzeuge und verzehrt es. Interviewer: Und was passiert nach der Begattung? Dr. Weber: Die Weibchen legen Eier ab. Dazu spinnen sie oft einen Kokon, den sie an einem geeigneten Ort aufhängen oder festspinnen. Manche Arten tragen den Kokon sogar mit sich umher. Interviewer: Wie sehen die frisch geschlüpften Spinnen aus? Dr. Weber: Die Jungspinnen sehen schon genau so aus wie die erwachsenen Spinnen, nur viel kleiner. Da ihre Haut aus nicht dehnbarem Chitin besteht, müssen sie sich mehrmals häuten, bis sie ihre endgültige Größe erreichen. Interviewer: Vielen Dank für das Interview. Dr. Weber: Aber gerne. Auf Wiedersehen. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 11. 1. Die Spinne spinnt die Rahmenfäden. 2. Die Spinne spinnt die Speichen. 3. Die Spinne legt eine Hilfsspirale. 4. Die Spinne macht die Fangspirale. 5. Die Spinne spannt den Signalfaden. 12. Die Hilfspirale ist nicht klebrig, die Fangspirale ist klebrig. 13. Die Paarung ist für das Männchen sehr gefährlich, da es leicht mit einem Beutetier verwechselt werden kann. Daher nähert sich das Männchen meist sehr vorsichtig und macht sich über Tanzschritte, Winken oder Zupfen erkennbar. Die Geschlechtsöffnungen liegen bei den Spinnen an der Unterseite des Hinterleibes. Das Männchen füllt daher zuerst seine Kiefertaster mit Sperma und versucht diese in die Geschlechtsöffnung des Weibchens einzuführen. 14.a) Milben, b) Weberknechte 15.c) FSME Einfach kompetent: Spinnentiere Lernziele Die Schüler/innen sollen ihr Wissen in der Praxis anwenden und den Lebensbezug herstellen können. Sie sollen spezifische Texte verstehen und grafische Darstellungen interpretieren können. Lösungen Zu den Arbeitsaufträgen 1a und 1b Lösung 1.Gegen FSME 2.Weil die Krankheit gefährlich ist. 3.Jeder, der in Österreich lebt 4.Mit einem Antibiotikum 5.medizinisch: b, d; persönlich: d; wirtschaftlich: a; 6.Die medizinischen Gründe sollten entscheidend sein. Es geht um die persönliche Gesundheit. Zu Arbeitsauftrag 2 Die aktuellen Werte zum Diagramm 66.1 finden Sie auf http://zecken.at/fsme/fsme-faelle-in-oesterreich/ Lösung Aus Abb. 66.1 sind die Aussagen 1, 2 und 5 ablesbar. Tipp Lassen Sie die Schüler/innen am Ende des Kapitels Werbeplakate für Spinnen entwerfen. Eine Anleitung finden Sie im Kasten unten. 3 Wenn Sie einen kleinen Siegerpreis für den bzw. die „Spinnenmeister/in“ ausschreiben, motiviert das die Schüler/innen doppelt. Spinnen-Werbung Vorbereitung Legen Sie eventuell einige Bogen Packpapier, Folien und dicke Stifte und Folienstifte bereit. Machen Sie den Schülern und Schülerinnen klar, dass es hier nicht um die Perfektion der Ausführung, sondern um die Qualität der Idee geht. Ablauf Die Schüler/innen erstellen in Gruppen verschiedenste Werbungen. Anschließend werden diese der Klasse vorgestellt. Ein Kind moderiert die Präsentation. Es ruft die einzelnen Gruppen auf und schreibt die Namen der Gruppenteilnehmer/innen und den Kurztitel ihrer Präsentation auf die Tafel (z. B. Die Spinne als Lebensretter, Comic Spinnenliebe, Umfrage Spinnenangst usw.), sodass die Schüler/innen für die Wahl des besten Beitrags alle in Erinnerung haben. Nachdem alle Arbeiten präsentiert wurden, dürfen alle Schüler/innen und der bzw. die Lehrer/in jeweils 5 Punkte vergeben. (Achtung: Niemand darf dabei seine eigene Arbeit wählen!) Wertung Variante 1 Die Schüler schreiben ihre Punkteverteilung auf ein Papier, geben dieses ab und der Moderator wertet es aus, zum Beispiel: Lebensretter 3P, Comic Spinnenliebe 1P, Umfrage Spinnenangst 1P Wertung Variante 2 Jede/r bekommt 5 Klebepunkte, die auf der Tafel zu den verschiedenen Gruppen geklebt werden. Gewonnen hat die Gruppe mit den meisten Punkten. Hinweis Sie können diese Aufgabe eventuell auch als PortfolioAuftrag vergeben. Der Auftrag könnte z. B. die Erstellung einer kleinen Broschüre oder (wenn die entsprechende Technik vorhanden und der Umgang mit der Software bekannt ist) einer Power-Point-Präsentation sein. Inse kten u nd S p innentiere 10.d) Röhrentracheen und Fächertracheen 31 4 Alle Lebewesen bestehen aus Zellen Damit es reibungslos funktioniert Lösungen Kopieren Sie Kopiervorlage 7 (BH-S. 33) auf Folie. Kopieren Sie Kopiervorlage 8 (Mikroskopierführerschein, BH-S. 34) für jede/n Schüler/in. Für die Versuche brauchen Sie • ein Mikroskop für jedes Schülerpaar • Objektträger und Deckgläschen • Pinzetten und Pipetten • Papiertaschentücher • Becher mit Wasser • Wasserpest oder Laubmoos • Feder • Laubblätter verschiedener Pflanzen Lernziele Die Schüler/innen sollen den Bau von pflanzlichen und tierischen Zellen kennenlernen und erfahren, welche Aufgaben die einzelnen Bestandteile der Zellen haben. Außerdem sehen sie, dass Pflanzenzellen sehr unterschiedliche Formen haben können. Anhand der Spaltöffnungen sehen die Schüler/innen, dass Zellen sich spezialisieren und unterschiedliche Gewebe und Organe bilden können. Ferner lernen die Schüler/innen das Herstellen von Präparaten und den Umgang mit dem Mikroskop. Einstieg Legen Sie die Folie (Kopiervorlage 7) auf und zeigen Sie zuerst nur die oberen drei Bilder (Klosterzelle, Gefängniszelle, Telefonzelle). Lassen Sie die Schüler/innen herausfinden, worum es im nächsten Kapitel geht. Ist das Wort „Zelle“ gefallen, fragen Sie die Schüler/innen, was all diese Zellen gemeinsam haben. Lösung: Sie sind kleine Räume oder Einheiten. Mi kr os ko pische W elten Decken sie nun die beiden restlichen Bilder (pflanzliche Zelle und Nervenzelle) auf und leiten Sie zur biologischen Zelle über, die ja auch eine kleine Einheit ist. In der Biologie gibt es zwei Definitionen für die Zelle: 32 1. Die Zelle ist eine strukturelle Organisationseinheit lebender Systeme. 2. Die Zelle ist die kleinste selbstständige Lebenseinheit. Hintergrundinformation zur Zellgröße Die größte menschliche Zelle ist die Eizelle. Sie ist mit freiem Auge sichtbar (0,12 mm groß). Die kleinste menschliche Zelle ist die Spermienzelle, die mit nur ca. 0,004 mm 30-mal kleiner ist als die Eizelle. Pflanzenzellen können sogar noch stärker variieren: Die größten können bis zu 75 mm lang werden (z. B. Faser der Brennnessel), während die kleinsten nur 0,001 mm groß sind. Zu Arbeitsauftrag 1 Erklären Sie zuerst die Bestandteile des Mikroskops, dann die Vorgehensweise (eventuell alle einmal probieren lassen), bevor Sie die Schüler/innen die entsprechenden Arbeitsaufträge ausfüllen lassen (Mikroskopierführerschein 1, SB-S. 127). Dann lassen Sie die Schüler/innen ein einfaches Präparat herstellen und es im Mikroskop betrachten. Zur Sicherung des Ertrags lösen die Schüler/innen die Arbeitsaufträge (Mikroskopierführerschein 2, SB-S. 128). Bitte weisen Sie ihre Schüler/innen darauf hin, dass sie beim Umgang mit der Rasierklinge vorsichtig sein müssen! Als Anreiz können Sie den Schülerinnen und Schülern, die die Aufgaben richtig lösen, den Mikroskopierführerschein (Kopiervorlage 8, BH-S. 34) in Aussicht stellen. Lösungen zum Mikroskopierführerschein 1 Arbeitsauftrag 1 (SB-S. 127) Du schaust durch das Okular. Das Mikroskop hat drei Objektive. Grobtrieb und Feintrieb helfen dir, scharf zu stellen. Als Lichtquelle dient die Lampe. Mit der Blende regulierst du den Lichteinfall. Das Präparat befestigt du am Objekttisch. Um das Objektiv zu wählen, drehe am Objektivrevolver. Arbeitsauftrag 2 (SB-S. 127) 1. Das Präparat legt man auf den Objekttisch. 2. Zuerst schaue ich das Präparat mit dem Objektiv mit der kleinsten Vergrößerung an. 3. Die Stärke des Lichteinfalls regle ich mit der Blende. 4. Die Gesamtvergrößerung beträgt das 600fache. Arbeitsauftrag 3 (SB-S. 127) 1. 2. 3. 4. 5. Ich schalte das Mikroskop ein. Ich lege das Präparat auf den Objekttisch. Ich stelle auf die kleinste Vergrößerung. Ich drehe den Objekttisch ganz nach oben. Ich stelle mit dem Grobtrieb und dem Feintrieb scharf. 6. Ich stelle auf die nächste Vergrößerung. 7. Ich stelle mit dem Feintrieb scharf. 8. Ich mache Notizen zu meinen Beobachtungen. 9. Ich stelle das kleinste Objektiv ein und nehme das Präparat vom Objekttisch. 10.(bzw. 11) Ich schalte das Mikroskop ab und räume es weg. 11.(bzw. 10) Ich räume alle Dinge, die ich für den Versuch verwendet habe, wieder weg. biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 7: Zellen Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 8: Mikroskopierführerschein Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Lösungen zum Mikroskopierführerschein 2 Arbeitsauftrag 1 (SB-S. 128) Auf jeden Fall sollte die mit steigender Vergrößerung deutlichere Stuktur der Feder erkannt und beschrieben werden. Dabei sollten die aus der 1. Klasse bekannten Begriffe Hauptstrahlen, Nebenstrahlen und Häkchen genannt werden. Arbeitsauftrag 2b (SB-S. 128) 2.feine Strukturen 3.feine Strukturen, grüne Punkte in Zellen, Bewegung innerhalb der Zelle Zu Arbeitsauftrag 2 Mithilfe des kurzen Informationstextes über die Zelle und den drei angegeben Buchstaben ist es leicht möglich, alle Beschriftungen zu entschlüsseln. Lassen Sie die Schüler/innen hier allein oder in Paaren arbeiten. Lösung Zellkern Zellplasma Vakuole Einzeller – die kleinsten Lebewesen 4 Damit es reibungslos funktioniert Wenn Sie dieses Kapitel „beleben“ wollen, stellen Sie einen Heuaufguss her, sodass die Schüler/innen Einzeller lebendig beobachten können. Beschalte Amöben stellen sich nach ca. einer Woche in einem Aufguss ein, den man aus Schilfhalmen oder faulenden Pflanzenteilen bereitet, die am Ufer stehender Gewässer gesammelt wurden. Hintergrundinformation: Woher kommen die Pantoffeltierchen? Pantoffeltierchen können als Dauerform lange Trockenperioden im Heu überstehen. Kommen sie mit Wasser in Kontakt, platzt die Hülle und das Pantoffeltierchen schlüpft. Es ernährt sich von den Bakterien. Tipp Andere Möglichkeiten, zu Amöben zu kommen Man kann den Bewuchs der faulenden Pflanzenteile auch mit einem Messer abschaben und sofort auf Amöbensuche gehen. Wie man Euglena selbst findet Proben von der dunkelgrünen Wasserblüte in jauchehältigen Pfützen und Straßengräben enthalten meist viele Euglenen. Chloroplast Zellmembran Zellwand Zu Arbeitsauftrag 3 Lernziele Die Schüler/innen sollen die Kennzeichen des Lebens (Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung, Bewegung und Reizbarkeit) kennenlernen und anhand dieser Merkmale überprüfen, ob Einzeller Lebewesen sind. Erklären Sie den Schülerinnen und Schülern, dass Präparate meist eingefärbt sind, damit das Wesentliche deutlich erkennbar wird. In diesem Fall ist das an der blauen Farbe der Zellkerne der Mundschleimhaut erkennbar. Sie sollen mehrere Einzellerarten und deren Eigenschaften kennenlernen. Lösung Machen Sie Arbeitsauftrag 1 als Einstieg. nicht sichtbar (weil nicht vorhanden): Vakuole, Chloroplasten und Zellwand Bilden Sie Dreier-Gruppen. Jedes Kind liest einen Teil der Geschichte „Die Kennzeichen des Lebens“ (Arbeitsblatt SB-S. 129/130) – alle Textteile einer Gruppe ergeben gemeinsam den gesamten Text. Einstieg Diese Aufgabe bietet die Möglichkeit, die Mikroskopierfertigkeiten zu wiederholen und zu festigen. Die Schüler/innen sollen selbst Präparate herstellen und ins Buch zeichnen, was sie im Mikroskop sehen. Dabei soll auch das gezielte Suchen nach bestimmten Zellen geübt werden. Bilden Sie Gruppen von 3–5 Schülern und Schülerinnen, je nachdem wie viele verschiedene Pflanzenblätter sie haben. Versuchen Sie, Pflanzen mit möglichst unterschiedlichen Zellformen mikroskopiern zu lassen. Besonders leicht zu präparieren ist die Zyklame. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 (Arbeitsblatt SB-S. 129/130) Die Schüler/innen sollen ihren Text zuerst leise lesen. Danach erzählt jedes Gruppenmitglied den anderen den Inhalt seines Textes. Anschließend versucht die Gruppe gemeinsam die Kästchen im Buch auszufüllen. Lösung 1. Reizbarkeit 4. Bewegung 2. Wachstum 5. Vermehrung 3. Stoffwechsel 6. Fortpflanzung Mi kr os ko pische W elten Zu Arbeitsauftrag 4 35 4 Zu Arbeitsauftrag 2a Die Schüler/innen sollen den „Blog“ lesen und im Laufe dessen die Fragen beantworten. So nähern sie sich langsam einer Meinung an, die sie dann vertreten können. Lösung 1. Bewegung 2. ja 3. ja 4. nein 5. Vermehrung, Wachstum Algen – Einzeller und Vielzeller Damit es reibungslos funktioniert Lebende Planktonproben kann die ganze Klasse sehr gut über Video mithilfe einer an das Mikroskop angeschlossenen flexiblen Kamera beobachten. Steht keine flexible Kamera zur Verfügung, kann man sie auch in Spezialküvetten mithilfe des Diaprojektors beobachten. Da diese Kleinstlebewesen jedoch hitzeempfindlich sind, sollten sie nicht allzu lange im beleuchteten Projektor gezeigt werden. Lernziele Zu Arbeitsauftrag 2b Lösung Die Schüler/innen sollen die Schritte von der Zelle zum Organismus anhand einfacher Grünalgen nachvollziehen. Ja, sie weisen alle Kennzeichen des Lebens auf. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 3 Lösung Ein Pantoffeltierchen stirbt, ... ... wenn es gefressen wird ... wenn es verletzt wird und ... wenn es kein Futter findet. Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Organisationsform Name 72.1 3 Kugelalge 72.2 4 Armleuchteralge 72.3 2 Schraubenalge 72.4 1 Radalge Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Zelle Mi kr os ko pische W elten Organ Organismus Muskelzelle Knochen Haut Katze Tastzelle Leitgewebe Stamm Eiche Hautzelle Knorpel Wurzel Schließzelle 36 Gewebe Niere Bakterien – unsere ständigen begleiter Damit es reibungslos funktioniert Nehmen Sie eventuell Scheren und Klebstoff mit, damit die Schüler/innen beim Arbeitsauftrag 2 das Puzzle von Arbeitsblatt (SB-S. 131) ausschneiden und aufkleben können. Lernziele Die Schüler sollen Bakterien als Mitglieder im Stoffkreislauf der Natur, als Krankheitserreger und als Helfer des Menschen kennenlernen. Dabei sollen sie auch erfahren, wie sehr einseitige Informationen ihre Einstellung beeinflussen können. Einstieg Überraschen Sie die Schüler/innen mit ein paar faszinierenden Zahlen zu Bakterien: •Bakterien sind nur 0,001 mm groß (zum Vergleich: ein Pantoffeltierchen wird bis zu 0,3 mm groß). •Die Zimmerluft enthält ca. 2 000 Bakterien pro m³. •Auf der Haut befinden sich ca. 6 000 Bakterien und andere Mikroorganismen pro cm². •Ein Gramm (!) Komposterde enthält ca. 4 Milliarden Bakterien. •Auf der Welt gibt es so viele Bakterien, dass ihre Gesamtmasse mehr ausmacht als die von allen anderen Lebewesen zusammengenommen. Einfach kompetent: Mikroskopische Welten 4 Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Pipette mit Wasser, Lichtmikroskop, Objektträger, Rasierklinge, Pinzette, Deckgläschen Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Mit der Rasierklinge einen dünnen Querschnitt (wichtig!) von dem Blatt abschneiden – mit der Pipette einen Tropfen Wasser auf sauberen Objektträger geben – Blattstückchen mit der Pinzette auf den Wassertropfen legen – Deckgläschen darauflegen – auf den Objekttisch des Lichtmikroskops legen Zu Arbeitsauftrag 3 Die Lösung a) Vakuole Zellwand Lösungen Zellplasma Teilen Sie die Klasse in Dreiergruppen. Jedes Gruppenmitglied liest einen der Texte und schreibt einige Stichwörter in die Mindmap zum Thema Bakterien (75.3). Danach sollen die Schüler/innen ihre Mindmaps vergleichen, sich gegenseitig den Inhalt ihrer Texte erzählen und ihre Mindmaps ergänzen. Tipp Wenn Sie Zeit dazu haben, können Sie kurz die Stichwörter in den Mindmaps der Schüler/innen besprechen und erfragen, wie stark die Texte ihre Einstellung zu Bakterien geprägt haben. Alle Texte sind fachlich richtig, jedoch einseitig. Sprechen Sie die Gefahren, die durch einseitige Informationen entstehen, an. Zellkern b) •Es müssen pflanzliche Zellen sein, weil Zellwände zu erkennen sind. •Man erkennt Zellorganellen – ich sehe einen Zellkern. •Es kann kein grüner Pflanzenteil sein, weil die Chloroplasten fehlen. Zu Arbeitsauftrag 4 Lösungsbeispiele Zu Arbeitsauftrag 2 Lassen Sie die Schüler/innen die Puzzleteile von Arbeitsblatt (SB-S. 131) ausschneiden und so zusammenfügen, dass die Satzhälften sinnvolle Sätze ergeben. Das fertige Puzzle kann z. B. ins Heft geklebt werden. Kopieren Sie die Lösung (Kopiervorlage 9, BH-S. 38) auf Folie und legen Sie sie zur Kontrolle auf. Situation: Wenn ich Joghurt oder Sauerkraut esse. Gäbe es diese Bakterien nicht, müsste ich darauf verzichten. (Ohne Milchsäure-Bakterien gäbe es weder Joghurt noch Sauerkraut.) Situation: Wenn ich gegessen habe. Gäbe es diese Bakterien nicht, könnte ich nicht so gut verdauen. (Bakterien unterstützen die Verdauung.) Mi kr os ko pische W elten Zu Arbeitsauftrag 1a und b 37 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 9: Bakterien – unsere ständigen Begleiter Lösung Die Stoffwechselprodukte von Kariesbakterien e en ein eid ist eb t e i s d o g t, bi haf brin Sym insc rteile e gem Vo ens ern Leb Partn De s t zer rue leg nte en n b e aue si nE ver n Min iw w e e i rt eral ßa s e t bu we alze, nd rde die n k önn von P en. flan zen greifen die Zähne an. Gegen manche bakteriellen Erkrankungen (z. B. Tetanus, Keuchhusten) Bei Verwesung entstehen s n ktio infe en. s e r D töt Eite b em das ein rien a t i m e U m akt n a B te m soll z on nv Wu n nde ch Mil us a d ch. mil wir r e n e u ltur r Sa nku ode e i r h te ilc sm Bak fidu rch i u B D t, hur Jog le l al te mit n ide er uv Bak ter i e n we rde um n M in d er M edi nte z me edi ka t, etz ges in e in n elle ust her z Bei una Fäulni s n e g nts ene teh hm en e G erü che me kann man sich impfen lassen keine unangenehmen Gerüche Die Stoffwechselprodukte von Kariesbakterien greifen die Zähne an. Symbiose ist eine Lebensgemeinschaft, die beiden Partnern Vorteile bringt. Destruenten bauen Eiweiß ab und zerlegen es in Mineralsalze, die von Pflanzen verwertet werden können. Bei Verwesung entstehen keine unangenehmen Gerüche. Gegen manche bakteriellen Erkrankungen (z. B. Tetanus, Keuchhusten) kann man sich impfen lassen. Um das Eitern von Wunden zu vermeiden, sollte man mit einem Desinfektionsmittel alle Bakterien abtöten. Bei Fäulnis entstehen unangenehme Gerüche. Durch Bakterienkulturen wird aus Milch Joghurt, Bifidusmilch oder Sauermilch. Bakterien werden in der Medizin eingesetzt, um Medikamente herzustellen. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 5 Ein See – Was ist das? Lösungen Damit es reibungslos funktioniert Falls Sie die Möglichkeit haben, können Sie zu diesem Kapitel Wasserinsekten sammeln, sie im Klassenraum für kurze Zeit im Aquarium halten und beobachten lassen. Die Schüler/innen sollen unterschiedliche stehende Gewässer kennenlernen, die Gliederung eines Sees verstehen und die unterschiedlichen Anpassungen von Pflanzen und Tieren an den Lebensraum See (bzw. an ein stehendes Gewässer) erkennen. Außerdem sollen sie die Fähigkeit weiter ausbauen, Fakten aus einem Text in eine Grafik zu übertragen. Einstieg Lassen Sie die Schüler/innen möglichst viele (heimische) Stillgewässer finden: vom Schultümpel über den Ententeich bis zu verschiedenen Seen. Schreiben Sie alle genannten Gewässer auf die Tafel und besprechen Sie sie danach mithilfe des Bestimmungsschlüssels auf dem Arbeitsblatt „Unterschiedliche Gewässer“ (SB-S. 133). Machen Sie die Vorgehensweise bei der Bestimmung mithilfe der Beispiele am Arbeitsblatt deutlich (Lösungen: 1. Gartenteich, 2. Teich, 3. See). Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler/innen die Texte lesen und die Bilder richtig zuordnen, indem sie die wichtigsten Merkmale des Gewässers unter die Bildlegende schreiben. Die Schüler/innen kennen vermutlich alle Begriffe bis auf „Weiher“. Dieser wird jedoch im Bestimmungsschlüssel (SB-S. 133) erklärt, sodass die Schüler/innen in der Lage sein müssten, die Aufgabe ohne Hilfestellung zu lösen. Lösung 77.1, Stausee: Text 4 77.2, See: Text 6 77.3, Teich: Text 5 77.4, Tümpel: Text 3 77.5, Weiher: Text 2 77.6, Gartenteich: Text 1 Zu Arbeitsauftrag 2 Kopieren Sie eventuell die Lösung auf Folie, um das Ergebnis danach mit der ganzen Klasse zu besprechen. Die Lösung für diese Aufgabe gibt es auch in Farbe als pdf unter www.biologieaktiv.at. Lösung: Rohrkolben Schilf Weiße Seerose Wasserknöterich 5 6 7 8 Gelbe Teichrose Wasserpest Laichkraut Armleuchteralgen Plankton 1 2 3 4 5 Destruenten 6 7 8 Bruchwaldzone Röhrichtzone Schwimmblattzone Tauchblattzone Armleuchterzone Das Ök os ystem S ee 1 2 3 4 39 5 Das Ökosystem See Zu Arbeitsauftrag 3 Die Schüler/innen sollen den Begriff ökologische Nische verstehen, indem sie selbst herausfinden, welche Pflanzen keine Konkurrenten sind, weil sie unterschiedliche Nischen besetzen. Lösung Standort-Konkurrent Schilf z. B. Rohrkolben Teichrose z. B. Seerose Wasserpest z. B. Laichkraut kein Standort-Konkurrent Schilf z. B. Seerose Teichrose z. B. Wasserpest Wasserpest z. B. Schilf Zu Arbeitsauftrag 4 Lassen Sie die Schüler/innen immer bis 6 durchzählen. Jeweils die 1er, 2er usw. bilden eine Gruppe und bearbeiten im ersten Durchgang eines der im Buch dargestellten Tiere (Texte lesen, Grafiken und Fotos besprechen). Danach zählt jede der Gruppen durch A, B, C, D usw. und bilden nun je nach Buchstaben neue Gruppen. Diese besprechen nun alle Tiere und lösen gemeinsam das Arbeitsblatt (SB-S. 124). Lösung Auftrag 1 am Arbeitsblatt 1.Wasserläufer, Rückenschwimmer, Taumelkäfer, Gelbrandkäfer 2.Rückenschwimmer, Gelbrandkäfer, Stechmückenlarve, Büschelmückenlarve 3.alle Lernziele Die Schüler/innen sollen den Stoffkreislauf verstehen und ihr diesbezügliches Wissen vertiefen. Zusätzlich wird die Bedeutung des Energieflusses verdeutlicht. Die Begriffe Nahrungskette, Nahrungsnetz, Produzenten, Konsumenten (1. und 2. Ordnung) und Destruenten werden vertiefend bearbeitet. Das biologische Gleichgewicht wird anhand des Ökosystems See erarbeitet. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Die Energiequelle im Ökosystem ist die Sonne. Die Produzenten, z. B. Pflanzen und Algen, können die Sonnenenergie in chemische Energie umwandeln und auf diese Weise nützen. Algen findet man sowohl im Wasser schwebend als auch an seichten Stellen auf dem Seeboden wachsend. Die kleinsten frei schwebenden Algen nennt man Phytoplankton. Phytoplankton und Unterwasserpflanzen werden von kleinen, im Wasser schwebenden Tieren, dem Zooplankton, oder anderen Pflanzenfressern (z. B. Schnecken) gefressen. Diese sind Konsumenten erster Ordnung. Jene Fleischfresser, die sich vom Zooplankton oder von anderen Konsumenten erster Ordnung ernähren, werden Konsumenten zweiter Ordnung genannt. Abgestorbene Pflanzen und Tierleichen sinken auf den Seeboden, werden dort von den Destruenten (z. B. Pilzen und Bakterien) abgebaut und wieder in Kohlenstoffdioxid und mineralische Bestandteile zerlegt. Diese Mineralsalze und das entstandene Kohlenstoffdioxid werden dann wieder von den Produzenten aufgenommen. 4.Wasserläufer, Rückenschwimmer, Taumelkäfer, Gelbrandkäfer Tipp 5.Rückenschwimmer, Taumelkäfer, Gelbrandkäfer, Stechmückenlarve, Büschelmückenlarve Legen Sie eventuell Bücher auf oder gehen Sie mit den Kindern in die Bibliothek, damit sie nachschlagen können, wovon sich die einzelnen Tiere ernähren. Das Ök os ystem S ee Auftrag 2 am Arbeitsblatt 40 Wasserläufer lange Beine mit Wasser abstoßenden und lufthältigen Härchen Rückenschwimmer Beine mit Schwimmhaaren, behaarte Luftrinnen auf der Unterseite des Körpers Taumelkäfer behaarte Ruderbeine, zweiteilige Augen für das Sehen unter und über dem Wasser Gelbrandkäfer behaarte Schwimmbeine, Luftspeicher zwischen Flügeldecken und Hinterleib, stromlinienförmiger Körper Stechmückenlarve Atemrohr Büschelmückenlarve Sauerstoffspeicherung in den Tracheen, wodurch sie im Wasser schweben können, Ruderblättchen am Hinterleib zur Steuerung Zu Arbeitsauftrag 2 Lassen Sie die Schüler/innen den Energiefluss selbst anmalen, damit sie sich genauer mit der Grafik auseinandersetzen. Eine färbige Lösung zum Ausdrucken auf Folie finden Sie zum Download unter www.biologieaktiv.at. Lösung Nachbereitung Nehmen Sie z. B. den Frosch aus der Nahrungskette, indem sie ihn mit einer Münze bedecken, und überlegen Sie gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern, was passiert. Muss der Graureiher jetzt hungern? Was passiert mit den vielen Zuckmücken? So kann auch das biologische Gleichgewicht angesprochen werden. 5 Falls Sie das Thema ohne das Spiel besprechen wollen, k Sie Kopiervorlage 10 (BH-S. 42) dazu. Tipp Lassen Sie sich für dieses Spiel genug Zeit und beginnen Sie am Anfang der Stunde. Durch ihre aktive Rolle sind die Schüler/innen direkt involviert und eher bereit, sich mit der Thematik wirklich auseinanderzusetzen. Zu Arbeitsauftrag 4 Machen Sie diese Aufgabe als Nachbereitung des Arbeitsauftrags 3. Besprechen Sie anhand der Leitfragen, wie sich das biologische Gleichgewicht einstellen kann. Lösung Lassen Sie die Schüler/innen mithilfe des Spiels auf dem Arbeitsblatt „Das Nahrungsnetz im See“ (SB-S. 135) das Nahrungsnetz im See selbst erkunden und in 84.1 einzeichnen. Lösung Nach dem Spiel sollten diese Nahrungsketten in der Abbildung eingetragen sein: A Sumpfpflanze – Köcherfliege – Schwalbe B Sumpfpflanze – Zuckmücke – Wasserfrosch – Graureiher C Sumpfpflanze – Zuckmücke – Wasserfrosch – Hecht – Graureiher D Alge – Wasserfloh – Großlibellenlarve – Graureiher E Alge – Wasserfloh – Großlibellenlarve – Teichhuhn F Alge – Wasserfloh – Teichhuhn G Alge – Wasserfloh – Großlibellenlarve – Karpfen – Hecht – Graureiher H Alge – Wasserfloh – Großlibellenlarve – Karpfen – Graureiher I Alge – Wasserfloh – Karpfen – Graureiher J Alge – Wasserfloh – Karpfen – Hecht – Graureiher K Wasserpflanze – Teichhuhn L Wasserpflanze – Wasserschnecke – Teichhuhn MWasserpflanze – Karpfen – Hecht – Graureiher N Wasserpflanze – Karpfen – Graureiher OSumpfpflanze – Zuckmücke – Schwalbe Die Lösung finden Sie als Kopiervorlage 11 (BH-S. 43) und in einer färbigen Version zum Ausdruck auf Folie unter www.biologieaktiv.at. 1.Graureiher Gibt es für die Graureiher kein geeignetes Jagdgewässer in der Nähe, werden sie aus Nahrungsmangel zum Teil verhungern. Die anderen werden zu fisch­ reichen Gewässern abwandern. Wenn es sich um eine infektiöse Fischkrankheit handelt, könnten sich die Graureiher anstecken. Das ist aber unwahrscheinlich. 2.Wasserflöhe und Frösche Sie vermehren sich zuerst, verbrauchen aber viel Sauerstoff. Aus Sauerstoffmangel sterben viele und verwesen oder verfaulen durch bakterielle Tätigkeit, wobei weiterer Sauerstoff verbraucht wird. Der See kann kippen. Der Bestand der Wasserfrösche könnte auch gleichbleiben, wenn andere Fressfeinde die Anzahl der erwachsenen Frösche reduzieren (z. B. Storch, Ringelnatter, Igel) oder der Laich und die Kaulquappen von anderen Konsumenten (z. B. Gelbrandkäfer, Larven, Schne­cken) gefressen werden. 3.Fischleichen Sie treiben am Wasser durch Faulgasbildung auf. Es kommt zu Verwesungs- und Fäulnisvorgängen durch Bakterien, wobei Sauerstoff verbraucht wird. Bei einem See ohne starke Zu- und Abflüsse oder massive Zirkulation kommt es durch ein solches Fischsterben sicher zunächst zur Eutrophierung (Nährstoffanreicherung) und dann zum Kippen des Sees. Zusatzinformation Bei vielen Fischleichen entstehen durch den Ei­weiß­abbau Ammonium und Harnstoff. Aus Ammoniumsalzen kann in Gewässern mit einem pH-Wert über 7 Ammoniak entstehen, das bereits in geringsten Mengen für Fischbrut und Fische tödlich ist. Das Ök os ystem S ee Zu Arbeitsauftrag 3 41 Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Wasserpflanzen Sumpfpflanzen Algen Produzenten Wasserfloh Zuckmücke Wasserschnecke Köcherfliege Konsumenten 1. Ordnung Karpfen Wasserfrosch Großlibellenlarve Schwalbe Hecht Teichhuhn Graureiher Konsumenten 2. Ordnung biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 10: Das Nahrungsnetz im See Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 Wasserpflanzen C B N M O A Sumpfpflanzen E D L K F G H I Algen J Produzenten Wasserfloh Zuckmücke Wasserschnecke Köcherfliege Konsumenten 1. Ordnung Karpfen Wasserfrosch Großlibellenlarve Schwalbe Hecht Teichhuhn Graureiher Konsumenten 2. Ordnung biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 11: Das Nahrungsnetz im See – Lösung 5 Mensch und See Zu Arbeitsauftrag 3 Lernziele Die Schüler/innen sollen den Prozess der Eutrophierung verstehen. In der Übung lernen sie auch, Informationen aus einem Text in ein Diagramm zu übertragen. Wiederholen Sie die Einflüsse des Menschen. Da diese ganz zu Beginn erwähnt wurden, können sie sonst leicht vergessen werden. In der Diskussion sollen sie, über die verschiedenen Nutzungsbereiche des Lebensraums See und deren Auswirkungen nachdenken. Dabei lernen die Schüler/innen, sich in die Rolle anderer zu versetzen und demokratisch Entscheidungen zu finden. Lösung 1. Einleitung von ungeklärten Abwässern 2. Dünger von umliegenden Feldern Zu Arbeitsauftrag 4 Lösungen Bilden Sie 5er- und 6er-Gruppen (bei den 5er-Gruppen Karte F weglassen). Weisen Sie die Schüler/innen darauf hin, dass der Bürgermeister als Diskussionsleiter bestimmt, wer sprechen darf. Kopieren Sie die Kopiervorlage 12 (LK-S. 45) für die Schüler/innen, verteilen sie das Blatt und besprechen Sie es mit den Schülerinnen und Schülern. Zu Arbeitsauftrag 1a Lösung 85.1: See 2 ist nährstoffarm. 85.2: See 3 hat mittleren Nährstoffgehalt. 85.3: See 1 ist sehr nährstoffreich. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern für die Diskussion einen gewissen Zeitraum (z. B. 25 Minuten) vor. Erinnern Sie sie rechtzeitig, dass sie zu einem Abschluss kommen müssen und dass der Bürgermeister versuchen soll, die verschiedenen Standpunkte zu koordinieren. Zu Arbeitsauftrag 1b Lösung Nehmen Sie sich im Anschluss an die Diskussion ein wenig Zeit, um zu klären, wie es den Schülerinnen und Schülern bei der Diskussion ergangen ist. 85.2 bietet die besten Voraussetzungen. Mögliche Fragen dazu sind: Zu Arbeitsauftrag 2 Mit dieser Übung sollen die Schüler/innen lernen, Informationen aus Texten zu extrahieren und in Form eines Flussdiagramms darzustellen. Dabei wird durch die Grafiken noch recht viel Hilfe gegeben. Lassen Sie die Schüler/ innen daher zuerst allein oder in Partnerarbeit überlegen, was sie in die Kästchen schreiben würden. Sie sollen die Grafik aber nur mit Bleistift beschriften. Besprechen Sie danach die Lösungen in der Klasse. Dann kann mit Kugelschreiber nachgezogen werden. Lösung 1.Wessen bevorzugte Lösung stimmt fast ganz mit der Gruppenlösung überein? Wessen ursprünglich notierte Lösung weicht besonders stark von der Gruppenlösung ab? Warum? 2.Frage an den Bürgermeister: Wie ist es dir als Diskussionsleiter ergangen? 3.Wie ist es den anderen Gruppenmitgliedern ergangen? Sind alle zu Wort gekommen? War jemand sehr dominant? Können alle die Gruppenlösung mittragen? Warum? Warum nicht? Das Ök os ystem S ee organische Stoffe 44 Abbau zu Mineralsalzen Vermehrung von Algen weniger Sonne Höhere Pflanzen sterben. Vermehrung von pflanzlichem Plankton Fischkot Vermehrung von Fischen Vermehrung von tierischem Plankton biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 12: Gesprächskultur Regeln bei Diskussionen mit Diskussionsleiter/in 1.Es gibt eine/n Gesprächsleiter/in, der/die alleine bestimmt, wer wann sprechen darf. 2.Handregeln • Mit einer Hand aufzeigen: Ich will etwas sagen. • Mit beiden Händen: Ich möchte zu dem eben Gesagten etwas sagen. Regeln für alle Diskussionen 3.Es spricht immer nur eine Person! 4.Jede/r spricht mindestens ein Mal! 5.Jede/r darf ausreden ohne unterbrochen zu werden. 6.Beschimpfe niemals deine Gesprächspartner/innen. 7.Lach nicht über die Aussagen deiner Gesprächspartner/innen. 8.Sag nicht, dass das, was die anderen gesagt haben, dumm ist. Verwende Phrasen wie: Ich verstehe, was du meinst, aber ich glaube ... 9.Sprich laut und verständlich. Und noch ein paar Tipps: Wenn es dir schwer fällt, dir Argumente zu merken, die du gerne sofort anbringen würdest, mache dir Notizen. Wenn du redest, schau dein Gegenüber dabei an. Du wirst dann besser verstanden. Sprich laut und deutlich, aber schreie nicht. Das kommt in einer Diskussion nicht gut an. Wenn du etwas nicht weißt, gib das ruhig zu. Niemand weiß auf alles eine Antwort. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 5 Libellen – Flugkünstler am See Zu Arbeitsauftrag 2 Lernziele Die Schüler/innen sollen die unvollkommene Verwandlung nochmals am Beispiel der Libelle wiederholen und Bau und Funktion des Libellenkörpers verstehen (einzeln verstellbare Flügel, Paarungsrad, Fangmaske). Einstieg Lassen Sie die Schüler/innen raten, welches Tier als nächstes besprochen wird. Lesen Sie dazu die folgenden 10 Beschreibungen vor. Machen Sie nach jedem Satz eine kurze Pause, in der die Schüler/innen überlegen können, um welches Tier es sich handelt. Wer glaubt erraten zu haben, welches Tier gemeint ist, schreibt den Namen des Tieres auf einen Zettel und steht auf. Wenn alle stehen, wird überprüft, wer richtig geraten hat. 2.Die weibliche Libelle legt ihre Eier ins Wasser ab. 1. Das Tier verbringt den Großteil seines Lebens unter Wasser. 2. Das Tier lebt räuberisch. 3. Seine umgewandelte Unterlippe bildet eine Fangmaske. 4. Es ist eine Insekt. 5. Es macht eine unvollkommene Verwandlung durch. 6. Es kann sehr gut sehen. 7. Sein Körper ist in drei Abschnitte gegliedert. 8. Mit fast 70 km/h ist es das schnellste Fluginsekt. 9. Seine Flügel schillern in prächtigen Farben. 10.Es kann wie ein Hubschrauber auf der Stelle fliegen. 6.Bei der letzten Häutung schlüpft aus der Larve die fertige Libelle. Tipp Sie können diese Beschreibungen auch auf Folie kopieren und danach als Ausgangspunkt und Leitfaden für die Besprechung der Libellen benützen. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Besprechen Sie den Text kurz und lassen sie danach die Schüler/innen die Aussagen den beiden Entwicklungsformen zuordnen. Lösung Das Ök os ystem S ee 46 Lassen Sie die Schüler/innen die Wörter in die richtige Reihenfolge bringen und so den Lebenszyklus der Libelle beschreiben. Lösung 1.Bei der Paarung bilden das Männchen und das Weibchen ein Paarungsrad. erwachseneLibellenLibellelarve Sie lebt räuberisch. Sie lebt im Wasser. Sie kann sich mit fast 70 km/h fortbewegen. Sie hat eine Fangmaske. Sie hat einzeln verstellbare Flügel. Sie verwandelt sich zur Puppe. Sie bildet ein Paarungsrad. 3.Die kleine Libellenlarve schlüpft. 4.Bei jeder Häutung werden die Flügelanlagen deutlicher sichtbar. 5.Sie ernährt sich von Insektenlarven und sogar von kleinen Fischen. (Zur Information: Außerdem frisst sie auch kleine Krebse und Wassermilben.) 7.Sie ernährt sich von Mücken und Fliegen. Fische – Überlebenskünstler im Wasser Zu Arbeitsauftrag 3 5 Lösung Lernziele Die Schüler/innen sollen über Fortbewegung, Fortpflanzung, Atmung und Körperbau der Fische Bescheid wissen und einige heimische Fische kennenlernen. 1. C, 2. A, 3. B, 4. D Zu Arbeitsauftrag 4 Einstieg Ermitteln Sie in einem Brainstorming, welche Fische die Schüler/innen kennen und was sie über sie wissen. Diese Übung eignet sich besonders dazu, den Schülerinnen und Schülern die Körperform einzelner heimischer Fischarten zu verdeutlichen und den Zusammenhang zur Lebensweise herzustellen. Lösung Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lösung Aal, Forelle, Hecht, Karpfen, Wels, Zander 91.1: Karpfen (Fische stehender Gewässer – seitlich abgeplattet) 91.2: Aal (eher schnelle Bodenfische – schlangenartige Gestalt) 91.3: Forelle (schnelle Dauerschwimmer – Stromlinienform) 91.4: Hecht (ruhig im Wasser stehende Fische, die sich plötzlich mit großer Geschwindigkeit auf die Beute stürzen – pfeilförmige Gestalt) 91.5: Barbe (odenfische – von oben und unten abgeflacht) S G K L W H Z K Z V W E J E F A G A E H Z C K R K K N I K H K P P H A D A T O F D F O R E L L E S A G D H R D N Lösung G E A E E Z P Z Die Weibchen (Rogner) bilden befruchtungsfähige Eier, die man Rogen nennt. E W E L S D G S Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung Zu Arbeitsauftrag 5 Die Männchen (Milchner) geben ihren milchigen Samen darüber. Dadurch kommt es in weiterer Folge zu einer sogenannten äußeren Befruchtung , die so heißt, weil sie außerhalb des Weibchens stattfindet. Nach ca. 8 Wochen schlüpfen aus den befruchteten Eiern Larven, die sich von ihrem Dottersack (92.1) ernähren. a) Rückenflosse Schwanzflosse Schwimmblase Zu Arbeitsauftrag 6 Lösung Zu Arbeitsauftrag 7 Um diese Frage zu beantworten, müssen die Schüler/innen sich mit den Lebensräumen der Fische und den dort lauernden Gefahren auseinandersetzen. Brustflossen Bauchflossen Afterflosse b) 1. Antrieb: Schwanzflosse 2. Steuerung: Brustflossen, Bauchflossen 3. Gleichgewicht: Rückenflosse, Afterflosse 4. Sinken und Steigen: Schwimmblase Lösung Vorteile: Eier überleben, auch wenn das Weibchen stirbt; viele Eier, viele mögliche Befruchter Nachteile: unsichere Methode, Eier können gefressen oder abgetrieben werden Das Ök os ystem S ee Gehirn, Augen, Blutgefäße, Wirbelsäule, Schwanz 47 5 Weichtiere – harte Schale, weicher Kern Zu Arbeitsauftrag 2 Lernziele Erarbeiten Sie mit den Schülerinnen und Schülern die drei Klassen von Weichtieren unter besonderer Berücksichtigung der Wasserschnecken und der Muscheln. Den Schülern soll die ökologische Bedeutung der Muscheln und ihr besonderes Fortpflanzungsverhalten bewusst werden. Lösung Schnecken haben eine weiche, trockene drüsenreiche Haut und ein weiches kein Innenskelett. Sie bestehen aus Kopf, Fuß, Eingeweidesack und Kleid Mantel. Wasserschnecken hören ausgezeichnet haben kein Gehör und haben ein eckiges rundes Atemloch. Einige atmen durch Kiemen, andere durch Lungen. Einstieg Ratespiel Lassen sie Ihre Schüler/innen raten, welches Tier zwar einen Fuß, aber doch keine Zehen hat. Kommen sie nicht drauf, kann ein weiterer Tipp sein: Es trägt immer einen Mantel bei sich, auch wenn es nicht friert. Erraten die Schüler/innen es noch immer nicht, geben sie den Hinweis, dass es sein Haus nie verlässt. Die Schüler/innen dürfen Fragen stellen, die Sie nur mit Ja oder Nein beantworten. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Zu Arbeitsauftrag 3 Durch das selbstständige Einfügen von Schlüsselwörtern soll der zu vermittelnde Inhalt besser behalten werden. Lösung Muscheln (93.2) sind für das biologische Gleichgewicht unserer Gewässer besonders wichtig. Eine einzige Teichmuschel kann pro Stunde 40 Liter Wasser filtern. So halten sie die Planktonmengen in natürlichen Grenzen und verwerten Abfallprodukte. Alle filtrierenden Lebewesen reagieren sehr empfindlich auf Schadstoffe im Wasser und sterben bei zu hoher Konzentration. Deshalb kann man mithilfe von Muscheln auch sehr gut die Wasserqualität feststellen. Lösung Zu Arbeitsauftrag 4 Lösung 1. B, 2. D, 3. A, 4. C, 5. E Keimdrüse Darm Herz Niere Gehäuse „Lunge“ Mantelhöhle Das Ök os ystem S ee Geschlechtsöffnung 48 Mitteldarmdrüse After Augen Eingeweidesack Kopf Magen Fuß Mundöffnung Nervensystem Krebstiere – gepanzerte Wassertiere Lernziele Die Schüler/innen sollen verschiedene heimische Krebstiere kennenlernen. Dabei sollen sie die Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Körperbau verstehen. Einstieg Besorgen Sie Wasserflöhe zum Mikroskopieren im Zoofachhandel oder in einem nährstoffreichen Tümpel im Frühjahr. Kopieren Sie das Einstiegsquiz von Kopiervorlage 13 (BH-S. 50) auf Folie. Legen Sie die Folie mit den Quizfragen auf und lassen Sie die Schüler/innen die richtigen Antworten erraten. Jedes Kind soll seine Vermutungen schriftlich festhalten. Danach sollen die Schüler/innen die Texte im Buch lesen, um die richtigen Antworten zu finden. Lösung des Quiz 1. b) (1–4 mm) 2. c) (zum Fressen und Atmen) 3. c) (bis zu 20 Jahre) 4. b) (ein frisch gehäuteter Krebs) Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Lassen Sie die Schüler/innen Wasserflöhe beobachten. Wenn Sie die Proben mit Methylenblau färben, sind die inneren Organe noch besser sichtbar. Zu Arbeitsauftrag 2 Lassen Sie die Schüler/innen in Stillarbeit den Text über die Fluss­krebse lesen und danach die Aussagen in der Tabelle richtig zuordnen. Amphibien – Zwischen Wasser und LAnd L 5 Lernziele Die Schüler/innen sollen lernen, anhand eines einfachen Bestimmungsschlüssels unterschiedliche Amphibien zuzuordnen. Sie sollen die besonderen Kennzeichen der Amphibien erfassen und die Metamorphose der Frösche kennenlernen. Einstieg Zeigen Sie den Schülerinnen und Schülern Bilder von Amphibienfahrzeugen. Lassen Sie sie herausfinden, was das Besondere an Amphibienfahrzeugen ist. Leiten Sie dann dazu über, dass auch Amphibien ein Leben zwischen Wasser und Land führen. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1 Arbeiten Sie mit dem Bestimmungsschlüssel und lassen Sie die Schüler/innen die vier Fragen beantworten. Lösung Das Tier muss ein Frosch gewesen sein. Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung 97.1: Wasserfrosch 97.3: Gelbbauchunke 97.5: Alpensalamander 97.2: Erdkröte 97.4: Alpenmolch Zu Arbeitsauftrag 3 Kopieren Sie Kopiervorlage 14 (LK-S.51) als Lösung. richtig falsch nicht im Text erwähnt Der Flusskrebs ist in Österreich weit verbreitet. Der Flusskrebs wird wirtschaftlich genutzt. Der Körper des Krebses ist in zwei Teile gegliedert. Der Krebs hat 8 Paar Mundwerkzeuge. Der Krebs hat 5 Paar Laufbeine. Der Flusskrebs schwimmt rückwärts. Einen frisch gehäuteten Krebs nennt man Butterkrebs. Der Flusskrebs bleibt tagsüber in seinem Versteck. Er ernährt sich von abgestorbenen Pflanzenteilen. Das Ök os ystem S ee Lösung 49 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 13: Krebs-Quiz 1. Wie klein können heimische Krebs­tiere sein? a) 0,1–0,4 mm b) 1–4 mm c) 1–4 cm d) 10–14 cm 2. Wofür braucht der Wasserfloh seine Beine? a) zum Schwimmen b) zum Hüpfen c) zum Fressen und Atmen d) er hat gar keine 3. Wie alt kann der Flusskrebs werden? a) bis zu 2 Jahre b) bis zu 10 Jahre c) bis zu 20 Jahre d) bis zu 50 Jahre 4. Was ist ein Butterkrebs? a) ein in Butter gebratener Krebs b) ein frisch gehäuteter Krebs c) eine Krebsart d) ein Schimmel, der auf Butter besonders gut wächst Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 biologie aktiv neu 2 Kopiervorlage 14: Von der Kaulquappe zum Frosch 1. Geschlechtsreife Wasserfrösche kommen ab ihrem dritten Lebensjahr zum Laichplatz. 2. Das Männchen steigt auf den Rücken des Weibchens und umklammert es. Das Weibchen gibt 3 000 bis 4 000 Eier in einem Laichballen ab, den das Männchen besamt (äußere Besamung). 3. Aus den Eiern entwickeln sich Kaulquappen, die dann aus der weichen Eihülle schlüpfen. 4. Kaulquappen sehen ihren Froscheltern nicht ähnlich. Sie haben einen Ruderschwanz, atmen zunächst durch Außenkiemen und haben ein kleines rundes Maul. 5. Nun atmen die Kaulquappen über innere Kiemen und über die Haut. Sie ernähren sich hauptsächlich von Algenbelag und Wasserpflanzen. 6. Zuerst entwickeln sich die Hinterbeine. 7. Dann entwickeln sich die Vorderbeine. Die Kiemen bilden sich zurück. Lunge und Haut übernehmen nun die Atmung und der Frosch verlässt das Wasser. Der Darm verkürzt sich. Von nun an ernähren sich die Jungfrösche von Insekten. 8. Nach etwa drei Monaten hat der Jungfrosch keinen Schwanz mehr. In drei Jahren ist er ausgewachsen und kehrt zum Laichen wieder in sein Geburtsgewässer zurück. Diesen Zug der Frösche nennt man Laichwanderung. Aus Rogl/Bergmann: biologie aktiv neu 2, © Leykam Schulbuch, 2015 5 Zu Arbeitsauftrag 4 Lösung Kaulquappe Frosch Lebensraum Wasser Land Atmung Kiemen, keine Lunge Lungen Ernährung Algenbelag, Pflanzen, langer Darm Insekten, kurzer Darm, klebrige Zunge Lösung kleines rundes Maul, Schwanz 4 Beine, breites Maul, schlankerer Körper, vorgewölbte Augen •Wasserpflanzen oder Algen: Sie produzieren Sauerstoff und sind Futter für Schnecken Aussehen Zu Arbeitsauftrag 5 Lösung Gefahren: Fressfeinde, verkehrsreiche Straßen, Menschen Laichplatz: Wasserstellen gibt es nicht mehr, da Tümpel, Sand- oder Schottergruben gerne als Bauschutt- oder Mülldeponien verwendet werden; Entwässerung von Feuchtwiesen, Mooren etc. Flurbereinigung; Vernichten von Hecken, Wäldern, Feldrainen; Straßenbau, Wasserverschmutzung Schutzmaßnahmen: Lebensräume schützen, Laichplätze schaffen, Krötentunnel oder Schutzzäune an Straßen anlegen Gewässergüte Lernziele Die Schüler/innen sollen auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basierendes ökologisches Denken aufbauen. Weiters wird die Fertigkeit geübt, Grafiken und Tabellen zu lesen sowie aus Abbildungen Informationen zu ziehen. Lösungen Das Ök os ystem S ee Zu Arbeitsauftrag 1 52 Einfach kompetent: Ökosystem See Lösung In dem Gewässer kommen Eintagsfliegenlarven (100.2) sowie Köcherfliegenlarven vor (100.3: aus Köcher kriechende Larve, 100.4: Larve ohne Köcher). Der Bach hat Gewässergüteklasse 2. Lösungen Zu Arbeitsauftrag 1a Man braucht: •einen Platz mit Sonnenlicht, damit die Pflanzen Fotosynthese betreiben und wachsen können •Wasser aus einem Teich, damit die Pflanzen Nährstoffe bekommen und die Destruenten den Stoffkreislauf im System erhalten •Schlamm oder Kies aus einem Teich mit zusätzlichen Destruenten Zu Arbeitsauftrag 1b Lösung Ja, die Wasserpflanzen produzieren Sauerstoff. Zu Arbeitsauftrag 2 Lösung a) Je weniger Nährstoffe sich im Gewässer befinden, desto größer ist die Sichttiefe. Allerdings ist die Artenvielfalt und Individuendichte gering. b) Bei hoher Nährstoffkonzentration wachsen mehr Pflanzen. Daher wird die Sichttiefe geringer. c) mögliche Antworten: • Es wurden keine ungefilterten Abwässer mehr eingeleitet. • Die umliegenden Felder und Äcker wurden nicht mehr gedüngt. • Ein Naturschutzgebiet mit strengen Umweltauflagen wurde eingerichtet. Notizen 53 Notizen 54 IMPRESSUM Rogl, Bergmann: Begleitheft zu biologie aktiv neu 2 (SBNr. 115121) ISBN 978-3-7011-1495-5 1. Auflage 2015 © Leykam Buchverlagsgesellschaft m.b.H. Nfg. & Co. KG, Graz 2014 Layout und Einbandgestaltung: PROverbis, Wien Grafiken: Mag. Sabine Hajostek, Graz Gesamtproduktion: Leykam Buchverlag, 8020 Graz
