Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS. Gymnasium, Natur und Technik (Schwerpunkt Biologie), Jahrgangsstufe 6. Keimung

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1 Keimung Jahrgangsstufen 6 Fach/Fächer Übergreifende Bildungsund Erziehungsziele Zeitrahmen Natur und Technik (Schwerpunkt Biologie) --- Aus den nachfolgenden Aufgaben kann je nach Zeitrahmen, Unterrichtszielen und Unterrichtsphase ausgewählt werden. Benötigtes Material --- Kompetenzerwartungen Diese Aufgaben unterstützen den Erwerb folgender Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden bei der Durchführung von Experimenten Variablen und Konstanten und begründen die Notwendigkeit eines Kontrollversuchs. (NT 6 1.1) überführen Sachverhalte in eine sachgerechte Darstellungsform (z. B. Text, Schemazeichnung, Diagramm, Tabelle) und wandeln Darstellungsformen ineinander um. (NT 6 1.1) Seite 1 von 8

2 Aufgabe Aufklärung von Stoffwechselvorgängen von Pflanzen Die folgenden Versuche werden durchgeführt: 1 Ein Glas wird mit Sauerstoff gefüllt und verschlossen. K 2 Ein Glas wird mit Kohlenstoffdioxid gefüllt und verschlossen. T Eine Kerze brennt in einem Glas. Das Glas wird luftdicht verschlossen, daraufhin erlischt die Kerzenflamme nach wenigen Sekunden. Durch einen Strohhalm wird Ausatemluft in ein Glas eingeleitet und dieses dann verschlossen. Gequollene Bohnensamen werden in ein Glas gefüllt und 24 Stunden im verschlossenen Glas mit wenig Wasser belassen. Gekeimte Bohnensamen mit grünen Laubblättern werden in ein Glas gestellt und 24 Stunden im verschlossenen Glas mit wenig Wasser belassen und beleuchtet. Zum Abschluss wird das Gas in allen Gläsern mit einer klaren Kalkwasserlösung (Calciumhydroxidlösung) als Nachweisreagenz untersucht. 1. Gib zu den Versuchen 3 bis 6 eine Vermutung (Hypothese) an, in welchen Fällen sich das Kalkwasser trübt und in welchen es klar bleibt. Markiere hierfür die Versuche, bei denen sich das Kalkwasser trübt mit T, und Versuche, bei denen die Nachweislösung klar bleibt mit K. 2. Gib an, welcher der sechs Versuche als Kontrollversuch für die Nachweisreaktion dient. Versuch: 3. Begründe anhand des Stoffwechsels bei Pflanzen deine Vermutungen (Hypothesen) zu den Versuchen 5 und 6. Seite 2 von 8

3 Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler 1. 1 Ein Glas wird mit Sauerstoff gefüllt und verschlossen. K 2 Ein Glas wird mit Kohlenstoffdioxid gefüllt und verschlossen. T Eine Kerze brennt in einem Glas. Das Glas wird luftdicht verschlossen, daraufhin erlischt die Kerzenflamme nach wenigen Sekunden. Durch einen Strohhalm wird Ausatemluft in ein Glas eingeleitet und dieses dann verschlossen. Gequollene Bohnensamen werden in ein Glas gefüllt und 24 Stunden im verschlossenen Glas mit wenig Wasser belassen. Gekeimte Bohnensamen mit grünen Laubblättern werden in ein Glas gestellt und 24 Stunden im verschlossenen Glas mit wenig Wasser belassen und beleuchtet. T T T K 2. Versuch 2 3. z. B. 5: Während der Keimung entsteht durch Zellatmung Kohlenstoffdioxid. 6: Beleuchtete Keimlinge betreiben Photosynthese, dabei wird Kohlenstoffdioxid verbraucht. Seite 3 von 8

4 Aufgabe Keimung von Kresse Wissenschaftler versuchen herauszufinden, welche Bedingungen für die Keimung von Pflanzensamen nötig sind. Dabei führen sie folgendes Experiment durch: Topf 1 Topf 2 Topf 3 Topf 4 Topf 5 Kressesamen Kressesamen Kressesamen Kressesamen Kressesamen Erde Erde Erde Erde Watte tägliche ohne tägliche tägliche tägliche C C 3 C C C beleuchtet beleuchtet beleuchtet im Dunkeln beleuchtet Nach 10 Tagen ermitteln die Wissenschaftler die Anzahl der gekeimten Samen in den jeweiligen Töpfen: Kennzeichne alle richtigen Aussagen, die sich aus den Beobachtungen des beschriebenen Experiments schlussfolgern lassen, mit einem R alle falschen mit einem F. Ist keine Aussage möglich, kennzeichne die Aussage mit einem. Die Keimlinge in Topf 4 sind wesentlich größer als die Keimlinge in den anderen untersuchten Töpfen. Kressesamen können nur in Gegenwart von Erde keimen, da sie auf die Mineralsalze des Bodens angewiesen sind. Für die Keimung von Kressesamen ist die Zugabe einer ausreichenden Menge Wasser erforderlich. Die Samen aller Pflanzenarten keimen bei hohen Temperaturen besser als bei niedrigen. Obwohl Pflanzen für die Fotosynthese Licht brauchen, keimen Kressesamen mit und ohne Beleuchtung genauso gut. Seite 4 von 8

5 2. Die Wissenschaftler vermuten außerdem, dass salziges Gießwasser die Keimung verhindert. Stelle nach dem Vorbild des oberen Experimentes einen Topf 6 zusammen, um die Vermutung der Wissenschaftler durch Vergleich mit den anderen 5 Töpfen zu überprüfen. Trage die entsprechenden Versuchsbedingungen für diesen Topf 6 in die folgende Tabelle ein. Topf 6 Seite 5 von 8

6 Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler 1. F R R Die Keimlinge in Topf 4 sind wesentlich größer als die Keimlinge in den anderen untersuchten Töpfen. Kressesamen können nur in Gegenwart von Erde keimen, da sie auf die Mineralsalze des Bodens angewiesen sind. Für die Keimung von Kressesamen ist die Zugabe einer ausreichenden Menge Wasser erforderlich. Die Samen aller Pflanzenarten keimen bei hohen Temperaturen besser als bei niedrigen. Obwohl Pflanzen für die Fotosynthese Licht brauchen, keimen Kressesamen mit und ohne Beleuchtung genauso gut. 2. Topf 6 Kressesamen Erde Salzwasser C beleuchtet Seite 6 von 8

7 Aufgabe Wachstum von Keimlingen Ein 1,8 g schwerer Same einer Bohnenpflanze wird bei Raumtemperatur in eine Schale mit Watte gelegt. Während der gesamten Untersuchung wird die Watte feucht gehalten. Die Länge des Sprosses wird jeden Tag um die gleiche Uhrzeit gemessen. Die Daten werden in Form eines Diagramms dargestellt. Dabei ergibt sich folgendes Bild: 1. Gib an, wie viele Tage der Spross bei dieser Untersuchung wächst. 2. Die Untersuchung wird mit einem 1,3 g schweren Samen der gleichen Bohnenart wiederholt. Zeichne in das Diagramm den zu erwartenden Kurvenverlauf für die Keimung des leichteren Samens. 3. Die Versuchspflanzen kommen bei dem oben beschriebenen Versuch nicht zur Blüte. Kreuze die Maßnahmen an, die geeignet sind, die Bohnenpflanzen zum Blühen zu bringen. Die gekeimte Pflanze in die Erde setzen Zugabe von Essig, um den Säuregehalt einzustellen Zugabe von Mineralstoffen Zugabe eines Pflanzenschutzmittels Zugabe von Dünger Öffnen des Fensters, damit Insekten zur Bestäubung hereinkommen Seite 7 von 8

8 Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler 1. Beginn des Wachstums: Tag 2; Ende des Wachstums: Tag 9; Dauer 7 Tage Die gekeimte Pflanze in die Erde setzen Zugabe von Essig, um den Säuregehalt einzustellen Zugabe von Mineralstoffen Zugabe eines Pflanzenschutzmittels Zugabe von Dünger Öffnen des Fensters, damit Insekten zur Bestäubung hereinkommen Hinweise zum Unterricht Durch die selbständige Durchführung der entsprechenden oder ähnlicher Untersuchungen kann leicht auch die folgende Kompetenz gefördert werden: Die Schülerinnen und Schüler schließen aus selbst durchgeführten Experimenten hypothesengeleitet auf den Einfluss verschiedener Außenfaktoren auf Keimung und Wachstum. (NT 6 1.2) Seite 8 von 8

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