Die Zelle

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Didaktische FWU-DVD
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Die Zelle
Grundbaustein des Lebens
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Zur Bedienung
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Bezug zu Lehrplänen und
Bildungsstandards
Die Schülerinnen und Schüler
• verstehen die Zelle als System;
• beschreiben Zellen als strukturelle
und funktionelle Grundbausteine von
Lebewesen;
• verstehen die Funktionen der verschiedenen Zellbestandteile;
• vergleichen pflanzliche und tierische
Zellen hinsichtlich ihrer Struktur;
• stellen einen Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion unterschiedlicher Zelltypen her;
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• verstehen den Zusammenhang zwischen mikroskopischem Bild und
tatsächlicher Zellstruktur;
• verstehen die Begrenztheit der Zellgröße in Bezug auf den Energiestoffwechsel;
• erläutern Fotosynthese und Zell­
atmung als wichtige Prozesse des
Energiestoffwechsels;
• nutzen die Methode des kriterien­
geleiteten Vergleichens auf verschiedenen Organisationsebenen;
• erörtern Möglichkeiten und Grenzen
des Einsatzes eines Lichtmikroskops
zur Erschließung struktureller Details
verschiedener Objekte;
• stellen mikroskopische Bilder von
Zellen in Zeichnungen dar;
• stellen komplexe Sachverhalte verständlich mit Hilfe der Fachsprache
dar; • üben sich in Medienkompetenz.
Zum Inhalt
„Die Zelle – Grundbaustein des
Lebens“ Film (17 min)
Der komplett animierte Film führt spielerisch in die mikroskopische Ebene ein.
Die Schülerinnen und Schüler begleiten
das Mädchen Zora, das sowohl pflanzliche als auch tierische Zellen unter dem
Lichtmikroskop untersucht. Nach der
Einführung aller erkennbaren Zellstrukturen werden verschiedene Gewebeschnitte gezeigt. So kann ein Einblick in
die Vielfalt unterschiedlicher Zelltypen
gewonnen werden, die je nach Bau und
Struktur unterschiedliche Funktionen
übernehmen. Die Organisationsebenen
des Körpers werden am Beispiel der Leberzellen vorgestellt. Die Frage, warum
Zellen eigentlich so klein sind, wird abschließend über den Vergleich mit einem
Würfel geklärt. Mit wachsender Zell­
größe würde der Energiebedarf der Zelle
deutlich schneller zunehmen als die
Möglichkeit, neue Energie über die Zell­
oberfläche nachzuliefern. Bei kleineren
Zellen ist das Verhältnis von Oberfläche
zu Volumen größer.
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Menü: „Die Zelle –
Grundbaustein des Lebens“
(Filmsequenzen)
Aufbau von pflanzlichen Zellen
(Filmsequenz 5:10 min)
Jedes Lebewesen besteht aus unzähligen Zellen. Um einen Blick auf die Zell­
ebene zu werfen, brauchen wir ein
Mikroskop, das Strukturen vergrößern
kann. Ein Lichtmikroskop zum Beispiel.
Mit diesem untersucht Zora Zellen aus
dem Blatt der Wasserpest. Es werden die
Zellbestandteile Zellwand und Zellmembran, Zellkern und Zellplasma sowie
Vakuole und Chloroplasten gezeigt und
ihre spezifischen Funktionen kurz angesprochen.
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Vielfalt pflanzlicher Zelltypen
(Filmsequenz 4:00 min)
Die meisten Pflanzenzellen haben den
gleichen Grundaufbau, übernehmen
aber unterschiedliche Aufgaben innerhalb der Pflanze. Je nach Einsatzort und
Funktion unterscheiden sich die Zell­
typen deutlich voneinander. Beispielhaft
werden Zellen der Epidermis, des Parenchymgewebes, der Wasserleitgefäße
sowie Schließ- und Meristemzellen vorgestellt und deren Besonderheiten hervorgehoben.
Aufbau von tierischen Zellen
(Filmsequenz 1:10 min)
In tierischen und somit auch mensch­
lichen Zellen findet man beim Blick
durchs Lichtmikroskop deutlich weniger
werden Haut-, Nerven- und Leberzellen
sowie Skelettmuskelzellen und Rote
Blutkörperchen vorgestellt.
Zellorganellen als bei Pflanzenzellen.
Eine Zelle unserer Mundschleimhaut
wird von einer Zellmembran umgeben.
In der Zelle sieht man einen Zellkern und
das Zellplasma. Bestandteile wie eine
Vakuole, Chloroplasten oder eine dicke
Zellwand wie bei einer Pflanzenzelle gibt
es bei einer tierischen Zelle nicht.
Organisationsebenen des Körpers
(Filmsequenz 3:20 min)
Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bestimmt, wie schnell Stoffwechsel­
prozesse in der Zelle stattfinden können.
Umso kleiner eine Zelle ist, desto schneller kann Energie umgesetzt werden.
Deshalb bestehen Organismen aus unzähligen, kleinen Zellen. Um diesen
komplexen Sachverhalt vereinfacht und
nachvollziehbar darzustellen, wird der
Vergleich zu einem Würfel herangezogen. Zellen sind auf bestimmte Aufgaben spezialisiert und schließen sich zu
Geweben und schließlich zu Organen
zusammen. Alle Organe zusammen bilden einen leistungsfähigen Organismus
– sei es Mensch, Tier oder Pflanze.
Vielfalt tierischer Zelltypen
(Filmsequenz 2:10 min)
Nicht nur Pflanzen besitzen unterschiedliche Zelltypen. Auch in unserem Körper
findet man viele verschiedene Zelltypen,
die sich je nach Funktion im Aufbau und
Aussehen unterscheiden. Beispielhaft
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„Die Zelle – Feinbau von Zellen“
Film (6 min)
In den Zellen findet man zahlreiche
Organellen. Die Größeren wie Zellwand,
Zellmembran, Zellkern, Zellplasma, Vakuole und Chloroplasten erkennt man
schon unter dem Lichtmikroskop. Um
kleinere Strukturen sichtbar zu machen,
müssen die Zellen mit den Strahlen eines
Elektronenmikroskops vergrößert werden. Der Film beschreibt den Feinbau
von Zellen. Dabei werden die Mitochondrien, die Ribosomen, das endoplasmatische Retikulum sowie der Golgi-Apparat vorgestellt und ihre Funktion kurz
erläutert.
Grafiken
Tierzelle – Pflanzenzelle
(Lichtmikroskop)
Anhand dieser Grafik können die
Gemeinsamkeiten und Unterschiede
zwischen einer pflanzlichen und einer
tierischen Zelle erarbeitet werden. Die
rein grafische Darstellung erleichtert die
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Zuordnung der Zellbestandteile. Es liegt
zusätzlich eine beschriftete Version vor.
Tierzelle – Pflanzenzelle (Feinbau)
Die Grafik zeigt den Feinbau einer typischen pflanzlichen und tierischen Zelle
im Vergleich. Hier sind Zellbestandteile
wie Mitochondrien, Ribosomen, der
Golgi-Apparat oder das endoplasmatische Retikulum sichtbar – Strukturen,
die unter dem Lichtmikroskop verborgen
bleiben. Es liegt zusätzlich eine beschriftete Version vor.
Größenvergleich verschiedener Zellen
Die Grafik stellt übersichtlich die Größenunterschiede verschiedener Zellen
und Zelltypen dar. Dabei werden Zellen,
die noch mit dem Auge sichtbar sind
(z. B. Pantoffeltierchen) mit Zellen und
Strukturen verglichen, die nur unter dem
Lichtmikroskop (Hefezelle, Zellkern) oder
Elektronenmikroskop (Bakterien, Mitochondrien) sichtbar sind.
Im Arbeitsmaterial stehen weitere Grafiken und mikroskopische Aufnahmen
verschiedener Tier- und Pflanzenzellen
zur Verfügung.
3D-Interaktion
Die Zelle – Grundbaustein des Lebens
Anhand der 3D-Interaktion können die
Schülerinnen und Schüler selbstständig
den Aufbau einer typischen Pflanzen- und Tierzelle erforschen. Dazu können
Beschriftungen sowie Infotexte zu den
einzelnen Zellbestandteilen eingeblendet werden. Um das erlernte Wissen
nochmals zu überprüfen, stehen zwei
Aufgaben bereit: Als erstes muss eine
Pflanzenzelle beschriftet und anschließend zu jedem Zellorganell die richtige
Aussage gefunden werden. Da in der
Interaktion auch Zellorganellen wie
Mitochondrien, Ribosomen oder GolgiApparat behandelt werden, ist die
Interaktion hauptsächlich für höhere
Klassenstufen (Mittelstufe, beginnende
Sekundarstufe II) geeignet, in denen
diese Zellorganellen schon eingeführt
wurden.
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Verwendung im Unterricht
Die Produktion ist in verschiedenen Jahrgangsstufen zielführend einsetzbar. Im
biologischen Anfangsunterricht (je nach
Schulform bereits in der 5./6. Jahrgangsstufe) bietet der Film „Die Zelle – Grundbaustein des Lebens“ einen ersten Zugang in die mikroskopische Welt der
Zellen. Der Film „Die Zelle – Feinbau von
Zellen“ eignet sich vor allem für höhere
Jahrgangsstufen (Mittelstufe sowie beginnende Sekundarstufe II). Hier wird
dieser „grobe“ Blick um elektronenoptisch erkennbare Strukturen erweitert,
wodurch auch eine differenziertere Betrachtung von Stoffwechselvorgängen,
insbesondere des Energiestoffwechsels,
auf zellulärer Ebene ermöglicht wird.
In der Produktion wird besonders Wert
darauf gelegt, begrifflich-terminologisches Wissen auf ein notwendiges Maß
zu reduzieren und einen Schwerpunkt
auf konzeptuelles Verständnis mit Bezug
zu biologischen Basiskonzepten zu legen.
Die Konzepte zu Struktur und Funktion,
Variabilität und Angepasstheit, Organisationsebenen und Kompartimentierung
können mithilfe der beigefügten Arbeitsmaterialien vertieft werden. Die Vorzüge
der gewählten Filmkonzeption zeigen
sich insbesondere darin, dass durch
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die Kombination an vergrößernden
Realaufnahmen und modellierenden
Animations­sequenzen ein Höchstmaß an
Anschau­lichkeit erreicht wird.
Die Produktion kann im Rahmen der
folgenden Schwerpunkte eingesetzt
werden:
• Grundaufbau von pflanzlichen und
tierischen Zellen und deren Vergleich
• Bestandteile grüner pflanzlicher Zellen und deren Funktionen (Beispiel
Wasserpest)
• Bestandteile tierischer Zellen und
deren Funktionen (Beispiel Mundschleimhautzelle)
• Lichtmikroskopische Einblicke in verschiedene pflanzliche und tierische
Gewebe
• Zusammenhang zwischen mikroskopischem Bild und tatsächlicher Struktur
• Zellen unter dem Elektronenmikroskop (Feinbau von Zellen)
• Organisationsebenen des Körpers
• Zusammenhang zwischen Zellgröße
und Energiestoffwechsel; Begrenztheit der Zellgröße
• Formenvielfalt: Zellen als räumliche
Gebilde
Arbeitsmaterial
Als Arbeitsmaterial steht Ihnen im ROMTeil ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung
(siehe Tabelle).
Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor:
• Die PDF-Dateien können am PC
direkt ausgefüllt oder ausgedruckt
werden.
• Die Word-Dateien können bearbeitet
und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden.
Ordner
Materialien
Didaktische Hinweise
Hinweise zum Einsatz des Films, der Sequenzen und der
ergänzenden Arbeitsmaterialien
Arbeitsblätter
(mit Lösungen)
1) Einblick in die Welt der Zellen
2) Von der Zelle zum komplexen Organismus
3.1)Ein Blick in die Zellen der Wasserpest (Lichtmikroskop)
3.2)Ein Blick in die Zellen der Wasserpest (Feinbau)
4) Zelle = Zelle?
5) Warum sind Zellen eigentlich so klein?
6) Energiestoffwechsel in der Zelle
Infotexte
• Das Lichtmikroskop – Aufbau und Verwendung
• Das Elektronenmikroskop – Aufbau und Verwendung Bilder / Grafiken
• Zellen der Wasserpest (Lichtmikroskop)
• Tierzelle – Pflanzenzelle (Lichtmikroskop)
(mit/ohne Beschriftung)
• Mundschleimhautzelle (Lichtmikroskop)
• Zelltypen in einem Blatt
• Lichtmikroskopische Aufnahmen pflanzlicher Zellen (6 Bilder)
• Lichtmikroskopische Aufnahmen tierischer Zellen (8 Bilder)
• Tierzelle – Pflanzenzelle (Feinbau)
(mit/ohne Beschriftung)
• Größenvergleich verschiedener Zellen
Filmtexte
Filmtexte als PDF-Dokument
3D-Interaktion
Die Zelle – Grundbaustein des Lebens
Programmstruktur
Übersicht über den Aufbau der DVD
Weitere Medien
Informationen zu ergänzenden FWU-Medien
Produktionsangaben
Produktionsangaben zur DVD und zum Film
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46 11150 Die Zelle – Grundbaustein des Lebens
Programmstruktur
Die Zelle
Grundbaustein des Lebens
Programmstruktur
Hauptmenü
Die Zelle
Grundbaustein des Lebens
Die Zelle –
Grundbaustein des Lebens
Die Zelle –
Grundbaustein des Lebens
Film 17 min
Die Zelle –
Grundbaustein des Lebens
Sequenzen
Tierzelle – Pflanzenzelle
(Lichtmikroskop)
Die Zelle –
Feinbau von Zellen
Grafik
Film 6 min
Tierzelle – Pflanzenzelle (Feinbau)
Grafik
Größenvergleich verschiedener
Zellen
Grafik
Arbeitsmaterial
Arbeitsmaterial
Didaktische Hinweise
6 Arbeitsblätter
6 Grafiken
14 Bilder
3D-Interaktion
4 Texte
Programmstruktur
Weitere Medien
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Untermenü
Aufbau von pflanzlichen Zellen
5:10 min
Vielfalt pflanzlicher Zelltypen
4:00 min
Aufbau von tierischen Zellen
1:10 min
Vielfalt tierischer Zelltypen
2:10 min
Organisationsebenen des Körpers
3:20 min
Produktionsangaben
Die Zelle – Grundbaustein des Lebens
(DVD)
Produktion
FWU Institut für Film und Bild, 2015
DVD-Konzept
Christina Lehni
DVD-Authoring und Design
TV Werk GmbH
im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild,
2015
Grafiken
Weglowinthedark.
Heike Gewehr
Arbeitsmaterial
Dr. Michael Germ
Jessica Thomsen
Begleitheft
Christina Lehni
Pädagogische Referentin im FWU
Christina Lehni
Mikroskopische Aufnahmen
Jörg Weiß, Mikroskopisches Kollegium Bonn
Ronald Schulte
Dr. Michaela Schweizer, Zentrum für Molekulare
Neurobiologie Hamburg, UKE
Dr. Torben Johann Hausrat, Zentrum für
Molekulare Neurobiologie Hamburg, UKE
Christina Lehni
Fotos
Carsten Dammann
Stock-Footage
Pond5.com
Sound-Design
Sven Lütgen
Sprecher
Andreas Karg
Fachberatung
Dr. Michael Germ
Redaktion
Christina Lehni
Nur Bildstellen/Medienzentren:
öV zulässig
Produktionsangaben zu den Filmen
„Die Zelle – Grundbaustein des Lebens“
„Die Zelle – Feinbau von Zellen“
Produktion
Weglowinthedark.
im Auftrag des
FWU Institut für Film und Bild, 2015
Buch, Regie & Gestaltung
Antonia Kühn
Dominic Bünning
© 2015
FWU Institut für Film und Bild
in Wissenschaft und Unterricht
gemeinnützige GmbH
Geiselgasteig
Bavariafilmplatz 3
D-82031 Grünwald
Telefon
(089) 6497-1
Telefax (089) 6497-240
E-Mail [email protected]
[email protected]
Internetwww.fwu.de
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Didaktische FWU-DVD
46 11150
Die Zelle – Grundbaustein des Lebens
Egal ob Pflanze oder Tier, ob groß oder klein – alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Doch
wie ist eine Zelle aufgebaut? Und sehen alle Zellen genau gleich aus? Die komplett
animierte Produktion führt in die mikroskopische Ebene ein. Dabei begleiten die Schülerinnen und Schüler das Mädchen Zora, das sowohl pflanzliche als auch tierische Zellen
unter dem Mikroskop untersucht. Eine Mischung aus Realaufnahmen und grafisch
vereinfachten Darstellungen ermöglicht einen Zugang zur schwer vorstellbaren Zell­ebene.
Neben Film und Sequenzen stehen Arbeitsblätter, Grafiken, eine 3D-Interaktion und
weitere Unterrichtsmaterialien zur Verfügung.
Erscheinungsjahr: 2015
Laufzeit: 23 min
Filme:
2
Sequenzen:
5
Grafiken / Bilder: 20
Sprache: Deutsch
DVD-ROM-Teil:
Interaktion:
Arbeitsblätter:
Unterrichtsmaterialien
3D-Interaktion
6 (mit Lösungen; z. T. binnen­
differenziert)
Adressaten:
Allgemeinbildende Schule
(Klasse 6-11)
Schlagwörter: Chloroplast, Endoplasmatisches Retikulum, Energiestoffwechsel,
Elektronenmikroskop, Epidermis, Epithel, Fotosynthese, Gewebe,
Golgi-Apparat, Lichtmikroskop, Meristem, Mitochondrium, Mundschleimhaut, Nervenzelle, Organ, Organisationsebene, Organismus, Parenchym,
Ribosom, Tüpfel, Vakuole, Wasserpest, Zellatmung, Zellkern, Zellmembran,
Zellplasma, Zelltyp, Zellwand, Zellverband
Systematik: Biologie
 Allgemeine Biologie  Biologische Forschung,
biologische Arbeitsmethoden
 Allgemeine Biologie  Zellenlehre
 Botanik  Allgemeine Botanik
 Menschenkunde  Stoffwechsel, Innere Organe
 Zoologie  Allgemeine Zoologie
Lehrprogramm
gemäß
§ 14 JuSchG
GEMAFREI
www.fwu-shop.de
Bestell-Hotline: +49 (0)89-6497-444
[email protected]
FWU Institut für Film und Bild
in Wissenschaft und Unterricht
gemeinnützige GmbH
Geiselgasteig
Bavariafilmplatz 3
82031 Grünwald
Telefon +49 (0)89-6497-1
Telefax +49 (0)89-6497-240
[email protected]
www.fwu.de
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