Aufgabe: Der Löwenzahn ist überall zu Hause

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1 Aufgabe: Der Löwenzahn ist überall zu Hause Stand: Jahrgangsstufe 6 Fach/Fächer Übergreifende Bildungs- und Erziehungsziele Biologie Alltagskompetenz und Lebensökonomie Berufliche Orientierung Bildung für nachhaltige Entwicklung (Umweltbildung, Globales Lernen) Ökonomische Verbraucherbildung Politische Bildung Zeitrahmen Benötigtes Material 30 Minuten Familien- und Sexualerziehung Gesundheitsförderung Interkulturelle Bildung Kulturelle Bildung Medienbildung/Digitale Bildung Soziales Lernen Sprachliche Bildung Technische Bildung Verkehrserziehung Werteerziehung Lehrplanbezug B6 Lernbereich: 2 Fortpflanzung und Sexualität fachbezogene Kompetenzen Kompetenzerwartung Die Schülerinnen und Schüler: Unterscheiden mithilfe von Vergleichen zwischen Merkmalen, die vererbt, und solchen, die durch die Umweltbedingungen erworben werden, und entwickeln dadurch eine Vorstellung, dass die Variabilität von Lebewesen sowohl durch die Erbanlagen als auch durch die Umwelt festgelegt werden. Inhalt Unterscheidung von erworbenen und vererbbaren Merkmalen. Seite 1 von 12

2 prozessbezogene Kompetenzen Kompetenzerwartung Die Schülerinnen und Schüler: Vergleichen unter vorgegebener Schwerpunktsetzung reale oder abgebildete biologische Phänomene und erkennen so Gemeinsamkeiten und Unterschiede.(K) Unterscheiden die Phasen der naturwissenschaftlichen Untersuchung, bringen die Phasen in die richtige Reihenfolge, bzw. planen oder vervollständigen den Ablauf eines Erkenntniswegs anhand vorgegebener Kriterien, um Fragestellungen systematisch zu bearbeiten. (Ek) Wählen zu einer einfachen Problemstellung aus mehreren vorgegebenen Arbeitsweisen die sinnvollste aus und begründen die Auswahl. (Ek) beschreiben Beziehungen zwischen weinigen Fakten oder Sachverhalten und stellen so einfache biologische Sachverhalte her. (K) nutzen einfache biologietypische Medien bzw. Protokolle, um Sachverhalte nach einer vorgegebenen Struktur in weitgehend freier Rede zu präsentieren.(k) Inhalt Vergleiche (z. B. Strukturen, Funktionen oder Entwicklungen, wie Atmungssysteme von Wirbeltieren, Blüten und deren Bestäubung, ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung von Pflanzen, Entwicklungsstadien von Insekten).(Ek) Phasen der Untersuchung: Anwendung an mehreren Beispielen (z. B. Keimung von Samen, Stromlinienform von Fischen, gleich- und wechselwarme Tiere); mögliche Fehlerquellen bei der Planung, Durchführung oder Auswertung.(Ek) einfache und kurze Form eines naturwissenschaftlichen Protokolls; Wertetabellen.(K) Hinweise zur Aufgabenstellung Zielsetzung Testaufgabe Übungs-, Anwendungs-, Vertiefungs-, Transferaufgabe Lernaufgabe (neues Erarbeiten) Seite 2 von 12

3 Erforderliches Vorwissen Sozialform(en) Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit Hinweise zum Unterricht Aus den Vorstunden sollte bereits bekannt sein, dass man zwischen durch die Umwelt erworbenen und durch die Erbanlagen bedingten Merkmalen unterscheiden kann. Der Schwerpunkt liegt bei dieser Aufgabe nun darauf, wie man experimentell ermitteln kann, ob bestimmte Merkmale durch die Umwelt oder die Erbanlagen bedingt sind. Es handelt sich bei der Aufgabe um eine arbeitsgleiche Gruppenarbeit die jeweils von mindestens vier Schülern bearbeitet werden sollte. Vor dem Beginn der Bearbeitung sollte man kurz den Schülern die zu verwendeten Materialien vorstellen. Zunächst erarbeiten sich die Schüler am Beispiel der unterschiedlichen Blattformen der Löwenzahnpflanzen an sonnigen und schattigen Standorten die Grundlagen. Im Anschluss sollen sie selbstständig ein Experiment entwickeln, mit welchem man beweisen kann, dass die durch die unterschiedlichen Höhenlagen hervorgerufenen Wuchsformen durch die Umwelt oder die Erbanlagen bedingt sind. Übersicht über die zu verwendenden Materialien: - Aufgabenblatt "Der Löwenzahn ist überall zu Hause" - Material 1: Auszug aus dem Internetforum - Material 2 Information: Vermehrung des Löwenzahns Links: Material Link 1 und Material Link 2: Zeichnungen der Löwenzahnpflanzen Material Link 3: Experiment A: Experiment mit Wurzelstecklingen Material Link 4: Experiment B: Experiment mit verschiedenen Löwenzahnsamen Material Link 5: Experiment C: Experiment, welches von den Schülern entwickelt werden soll Anregung zum weiteren Lernen Am Beispiel von eineiigen Zwillingen könnte man im Anschluss an diese Aufgabe bearbeiten, ob ein solches Experiment bei Menschen ethisch-moralisch vertretbar wäre. (Kompetenzbereich 1.3 Bewerten) Seite 3 von 12

4 Quellen- und Literaturangaben M1 (Bild) Titel Art Löwenzahn - Pusteblume im Mai, File:Loewenzahn_ jpg Bild Autor (Name, Vorname) Harald Bischoff Fundort Internetseite Datum aviewer/ Lizenz CC BY-SA 3.0 Seite 4 von 12

5 Der Löwenzahn ist überall zu Hause Ihr sollt für den Biologieunterricht ein Referat zum Thema Löwenzahn vorbereiten. Dabei stoßt ihr im Internet auf eine interessante Forumsdiskussion. Abb. Löwenzahn Aufgabe: 1. Lest zunächst den Auszug aus dem Internetforum der Löwenzahnforscher (Material 1) aufmerksam durch. 2. Formuliert ausgehend vom Gesprächsverlauf die zentrale Fragestellung. 3. Gegeben ist folgende Tabelle zum Vergleich der beiden gefundenen Löwenzahnpflanzen. Streicht mit Hilfe von Material Link 1 und Material Link 2 falsche Angaben durch. Löwenzahn Lebensraum Wurzel Sprossachse Blätter Blüte Zugspitze Berg - Tal Flach - Tief Lang Kurz Groß Klein Gelb - Rot Mittenwald Berg - Tal Flach - Tief Lang Kurz Groß Klein Gelb - Rot 4. Teilt nun eure Gruppe in zwei Teams auf. Jedes Team folgt einem Link zu den Experimenten. Bearbeitet im Team die Aufgaben zu dem jeweiligen Experiment. Team A: Material Link 3: Experiment A Team A: Material Link 4: Experiment B 5. Ergänzt nun gemeinsam in der ganzen Gruppe für euren Forumsbeitrag Material Link 5: Experiment C, in welchem ihr Alpenfreund91 und St.Pauli1989 ein mögliches Experiment beschreibt, mit dem sie ihre Frage klären können. Seite 5 von 12

6 6. Einige Monate später meldet sich Alpenfreund91 im Forum wieder und berichtet, dass er das Experiment genauso wie von euch beschrieben durchgeführt hat. Er hat tatsächlich unterschiedliche Wuchsformen erhalten. Kreuzt an, welche Merkmale eines Löwenzahns durch die Erbanlagen bestimmt, oder durch die Umweltbedingungen erworben wurden. Bezieht dabei auch die Experimente aus Link 3 und Link 4 mit ein. Durch Erbanlagen bestimmt Durch die Umwelt erworben Vorhandensein der Grundorgane des Löwenzahns Länge der Sprossachse und der Wurzel Farbe der Blüte Form der Blätter Größe der Blätter Seite 6 von 12

7 Material 1: Auszug aus dem Internetforum Alpenfreund91 Beiträge: 1 Wohnort: Mittenwald Betreff: Sind das unterschiedliche Löwenzähne? Hallo zusammen! Ich hoffe hier kann mir einer helfen. Meine Familie und ich waren vor ein paar Wochen im Urlaub in Mittenwald zum Wandern. Dabei ist mir aufgefallen, dass der Löwenzahn oben am Berg ganz anders aussieht als unten im Tal. Hier mal zwei Bilder von den Pflanzen: Material Link 1: Bild Löwenzahn Zugspitze Material Link 2: Bild Löwenzahn Mittenwald Die beiden Pflanzen haben alles was ein Löwenzahn braucht, trotzdem sehen sie irgendwie unterschiedlich aus. Kann mir das einer erklären? St.Pauli1989 Beiträge: 179 Wohnort: Hamburg Alpenfreund91 Beiträge: 2 Wohnort: Mittenwald St.Pauli1989 Beiträge: 180 Wohnort: Hamburg Betreff: Sind das unterschiedliche Löwenzähne? Hallo Alpenfreund91. Ich habe mal gelesen, dass es sich bei den meisten Löwenzahnpflanzen in Deutschland um den gewöhnlichen Löwenzahn handelt. Diese sind alle eng miteinander verwandt und haben auch sehr ähnliche Erbanlagen. Es könnte also sein, dass die Löwenzahnpflanzen derselben Art angehören. Vielleicht wachsen sie wegen den unterschiedlichen Umweltbedingungen anders und sehen so ganz unterschiedlich aus? Auf dem Berg ist es ja schließlich viel kühler und windiger als im Tal. Betreff: Sind das unterschiedliche Löwenzähne? Hi St.Pauli1989, danke für deine Antwort. Doch wie könnten wir herausfinden, ob die Erbanlagen oder die Umweltbedingungen die unterschiedlichen Wuchsformen verursachen? Betreff: Sind das unterschiedliche Löwenzähne? Ich habe hier im Internet zwei interessante Experimente gefunden. Vielleicht hilft uns ja eines irgendwie weiter. Kann vielleicht jemand anderes noch helfen? Material Link 3: Experiment A, Material Link4: Experiment B Betreff: Sind das unterschiedliche Löwenzähne?? Hallo ihr zwei, Wir haben uns heute in der Schule mit eurer Frage beschäftigt. Hier mal ein Experiment, mit welchem ihr eure Frage klären könntet: Material Link 5: Experiment C Seite 7 von 12

8 Material Link 1: Bild Löwenzahn Zugspitze Material Link 2: Bild Löwenzahn Mittenwald Seite 8 von 12

9 Material Link 3: Experiment A Experiment A: Versuchsprotokoll Beobachtung Fragestellung Hypothese Versuchsbeschreibung Beobachtung Löwenzahnpflanzen haben verschiedene Blattformen Werden die unterschiedlichen Blattformen durch die Erbanlagen bestimmt oder durch die Umweltbedingungen erworben? Der Löwenzahn bildet bei unterschiedlichen Lichtstärken andere Blattformen. Mehrere Wurzelstecklinge einer Löwenzahnpflanze werden sowohl an schattigen als auch sonnigen Standorten angepflanzt und wachsen gelassen. Sonne: Schatten: Aufgabe: 1. Lest euch den Informationstext zur Vermehrung vom Löwenzahn (Material 2) und das Versuchsprotokoll aufmerksam durch. 2. Kreuzt an: Die im Experiment A angepflanzten Löwenzahnpflanzen haben: gleiche Erbanlagen gleiche Blattformen unterschiedliche Erbanlagen unterschiedliche Blattformen 3. Entscheidet und begründet, ob mit diesem Experiment bewiesen werden kann, dass die unterschiedlichen Blattformen durch die Erbanlagen bedingt oder durch die Umweltbedingungen erworben wurden. 4. Stellt im Anschluss dem anderen Team euer Experiment vor. Seite 9 von 12

10 Material Link 4: Experiment B Experiment B: Versuchsprotokoll Beobachtung Fragestellung Hypothese Löwenzahnpflanzen haben verschiedene Blattformen Werden die unterschiedlichen Blattformen durch die Erbanlagen bestimmt oder durch die Umweltbedingungen erworben? Der Löwenzahn bildet bei unterschiedlichen Lichtstärken andere Blattformen. Versuchsbeschreibung Mehrere eingesammelte Löwenzahnsamen werden, sowohl an schattigen als auch sonnigen Standorten, angepflanzt und wachsen gelassen. Beobachtung Sonne: Schatten: Aufgabe: 1. Lest euch den Informationstext zur Vermehrung vom Löwenzahn (Material 2) und das Versuchsprotokoll aufmerksam durch. 2. Kreuzt an: Die im Experiment B angepflanzten Löwenzahnpflanzen haben: gleiche Erbanlagen gleiche Blattformen unterschiedliche Erbanlagen unterschiedliche Blattformen 3. Entscheidet und begründet, ob mit diesem Experiment bewiesen werden kann, dass die unterschiedlichen Blattformen durch die Erbanlagen bedingt oder durch die Umweltbedingungen erworben wurden. 4. Stellt im Anschluss dem anderen Team euer Experiment vor. Seite 10 von 12

11 Material 2 Information: Vermehrung des Löwenzahns Möglichkeit 1: Samen Samen entstehen häufig durch geschlechtliche Fortpflanzung bei Pflanzen. Es kommt zu einer Neukombination von Erbanlagen, welche zu neuen Merkmalen führen können. Möglichkeit 2: Wurzelstecklinge Viele Pflanzen können sich auch ungeschlechtlich z.b. durch Wurzelstecklinge vermehren. Aus einzelnen Pflanzenteilen entwickelt sich wieder eine vollständige Pflanze. Die neuen Pflanzen besitzen dieselben Erbanlagen wie die Mutterpflanze. Seite 11 von 12

12 Material Link 5: Experiment C Beobachtung Löwenzahnpflanzen haben auf dem Berg und im Tal unterschiedliche Wuchsformen. Fragestellung Hypothese Versuchsbeschreibung Die unterschiedlichen Wuchsformen werden durch die unterschiedlichen Umweltbedingungen auf dem Berg und im Tal verursacht. Seite 12 von 12