Aufgabe: Fehler und Fehlerquellen am Bsp. Knochenaufbau

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1 Aufgabe: Fehler und Fehlerquellen am Bsp. Knochenaufbau Jahrgangsstufe 5 Stand: Fach/Fächer Übergreifende Bildungsund 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 Arbeitsblätter siehe Anhang Soziales Lernen Sprachliche Bildung Technische Bildung Verkehrserziehung Werteerziehung Lehrplanbezug B5 Lernbereich 3: Bau und Funktion des menschlichen Körpers fachbezogene Kompetenzen Kompetenzerwartung Die Schülerinnen und Schüler: beschreiben bei ausgewählten Organsystemen überblickshaft typische Strukturen und erläutern an Beispielen den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion. Inhalt Stütz- und Bewegungsapparat als funktionales Zusammenspiel von Knochen, Muskeln, Gelenken, Sehnen und Bändern Seite 1 von 9

2 prozessbezogene Kompetenzen Kompetenzerwartung Die Schülerinnen und Schüler: identifizieren mögliche Fehlerquellen bei der Planung von Beobachtungen, Vergleichen und Experimentieren. Sie wählen aus einer vorgegebenen Zusammenstellung Möglichkeiten der Fehlervermeidung aus, die in der Anordnung bzw. Durchführung liegen. So erlangen sie einen Einblick in die Notwendigkeit gewissenhafter Planung und sorgfältigen Arbeitens. (Ek) protokollieren einfache Arbeitsabläufe und Ergebnisse nach einem vorgegebenen Schema, um sie (z.b. mit Hilfe von kurzen Texten, einfachen Tabellen, Grafiken, Zeichnungen) darzustellen. (K) stellen mithilfe von Anleitungen einfache biologische Sachverhalte dar (z.b. Beschreibung eines Vorgangs) (K) Inhalt Kennzeichen und einfache Anwendung fachgemäßer Arbeitsweisen, wie Beobachten, Vergleichen, Experimentieren (Ek) Verschiedene einfache Darstellungsformen: bildliche Gestaltungsmittel (z.b. Schemata, Zeichnungen bzw. Skizzen) (K) Hinweise zur Aufgabenstellung Zielsetzung Testaufgabe Übungs-, Anwendungs-, Vertiefungs-, Transferaufgabe Lernaufgabe (neues Erarbeiten) Erforderliches Vorwissen Sozialform(en) Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit Seite 2 von 9

3 Hinweise zum Unterricht Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS Die Aufgaben zu Versuch 1 sollen in Einzelarbeit bearbeitet werden. Im Anschluss daran, können die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse mit dem Partner vergleichen. Die Aufgaben zu Versuch 2 sollen in Gruppenarbeit bearbeitet werden. Sofern das Material vorhanden ist, können die Schüler den Versuch schließlich in Gruppen durchführen. Quellen- und Literaturangaben Abbildung Titel Groll, Judith Foto Versuch zur Knochenstabilität Titel Groll, Judith Versuchsdurchführungen mit Knochen und Stöcke Titel Groll, Judith Foto Versuchsaufbau zur Knochenstabilität Titel Groll Michael Zeichnungen (Hilfekarte 1) Groll Judith Titel Fotos Versuchsaufbau (Hilfekarte 2) Seite 3 von 9

4 Fehler und Fehlerquellen Einleitung: Andreas Schauer gehört momentan zu den besten deutschen Skifahrern der Kategorie Skicross. Unglaublich das trotz der vielen Sprünge über die Kicker die einzelnen Knochen nicht einfach bei der Landung brechen und den waghalsigen Sprüngen standhalten. Um die Belastbarkeit der Knochen genauer unter die Lupe zu nehmen, führt die Klasse 5c verschiedene Versuche durch. Versuch 1: Informationen: Im ersten Versuch möchte die Klasse die Belastbarkeit eines Knochens mit einem Holzstück vergleichen. Sie verwenden dazu die abgebildete Vorrichtung (Abbildung 1). In diese Vorrichtung kann ein Knochen oder ein Stück Holz eingespannt werden. Um die Belastbarkeit zwischen Holz und Knochen zu vergleichen, stellt sich ein Schüler auf die Vorrichtung. Abbildung 1 Abbildung 1: Vorrichtung Schüler Knochen oder Holzstück Die Schülerinnen und Schüler überlegen sich einen geeigneten Versuchsaufbau. Ihnen stehen hierfür die Vorrichtung und eine Kiste mit Material zur Verfügung. (Abbildung 2) verschiedene Knochen: verschiedene Holzstöckchen: Abildung 2: Materialkiste Einige Gruppen machen sich bei der Materialauswahl wenig Gedanken. Es kommt daher zu den unterschiedlichsten Versuchsdurchführungen. Aufgaben: 1. Betrachte die verschiedenen Versuchsdurchführungen der einzelnen Gruppen. 2. Entscheide, welche Versuchsdurchführung ein eindeutiges Ergebnis liefert und damit korrekt ist. 3. Begründe jeweils deine Entscheidung. Für Schnelle: 4. Neben den bereits genannten Fehlerquellen, gibt es noch eine Weitere. 1 Überlege dir, was bei der Versuchsdurchführung noch beachtet werden muss. Seite 4 von 9

5 Versuchsdurchführungen der einzelnen Gruppen: Gruppe 1: Die Versuchsdurchführung von Gruppe 1 ist korrekt: Knochen Holzstock ja, weil nein, weil folgender Fehler gemacht wurde:... Gruppe 2: Knochen Holzstock Die Versuchsdurchführung von Gruppe 2 ist korrekt: ja, weil nein, weil folgender Fehler gemacht wurde:... Gruppe 3: Knochen Holzstock Die Versuchsdurchführung von Gruppe 3 ist korrekt: ja, weil nein, weil folgender Fehler gemacht wurde:... Gruppe 4: Knochen Holzstock Die Versuchsdurchführung von Gruppe 4 ist korrekt: ja, weil nein, weil folgender Fehler gemacht wurde:... Seite 5 von 9

6 Versuch 2 Informationen Unsere großen Knochen (wie z.b. der Oberschenkelknochen, das Schienbein oder auch das Schlüsselbein) enthalten zahlreiche Hohlräume. Sie gehören zu den röhrenförmigen Knochen. Zur Überprüfung der Belastbarkeit dieser Röhrenknochen eignet sich ein Modellversuch. Für diesen Modellversuch stehen dir folgende Materialien zur Verfügung: - DIN-A4-Papier - Dreifuß - Kordel/ Gummi - Schere - Massestücke Aufgabe 1. Plane einen Versuch, mit dem du überprüfen kannst, ob röhrenförmige Knochen belastbarer sind, als Knochen mit einem anderen Aufbau. Fertige eine Skizze deines Versuchsaufbaus an. 2 Skizze: 2. Um ein fehlerhaftes Ergebnis zu vermeiden, dürfen einige Faktoren nicht verändert werden. Nenne diese Faktoren und trage sie in die Kästchen ein Vervollständige folgendes Versuchsprotokoll. Erinnere dich dabei an die Vorgehensweise eines Naturwissenschaftlers. Achte vor allem auf eine fehlerfreie Planung und Durchführung. 4 Seite 6 von 9

7 Protokoll: Fragestellung: Sind röhrenförmige Knochen belastbarer als Knochen mit einem anderen Aufbau? Hypothese: Röhrenförmige Knochen sind belastbarer! Planung: Durchführung: Auswertung: Seite 7 von 9

8 Hilfe 1: 1 Hilfe 2: 2 Hilfe 3: 3 Bei der Durchführung des Versuchs können folgende Faktoren verändert werden: Art des Modellknochens Masse, die den Modellknochen belastet Länge des Modellknochens Material (dickes oder dünnes Papier) Seite 8 von 9

9 Hilfe 4: 4 Phase Fragestellung Hypothese Versuchsplanung Durchführung Auswertung Schlussfolgerung Beschreibung Welche Frage stellt sich nach meinen Beobachtungen? Was interessiert mich an dem was ich beobachtet habe? Du schreibst auf, was du als Ergebnis erwartest. Was muss genau gemessen werden? Was wird verändert? Was bleibt konstant (gleichbleibend)? Welche Geräte/Materialien werden benötigt? Wie wird der Versuch durchgeführt? Was ist das Ergebnis des Experimentes? Konnte die Hypothese bestätigt werden? Welche allgemeinen Schlussfolgerungen lassen sich aus den Ergebnissen ziehen? Ergeben sich neue Fragen? Seite 9 von 9