VORANSICHT. Sehen, Hören, Tasten und mehr die Sinnesorgane des Menschen. Das Wichtigste auf einen Blick

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1 IV Der Mensch Beitrag 14 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) 1 von 34 Alexandra Raab, Heidelberg Sehen, Hören, Tasten und mehr die Sinnesorgane des Menschen Jedes Jahr strömen Tausende von jungen Menschen zu Rockfestivals, wo sie sich von der Musik, den spektakulären Lichteffekten, dem Jubel, dem Treiben der Menschenmengen und dem Geruch nach Schweiß und sommerlicher Luft mitreißen lassen. Licht, Schall, Gerüche unsere Sinnesorgane nehmen die unterschiedlichsten Reize aus unserer Umwelt auf und leiten sie zur Verarbeitung an unser Gehirn weiter. Im folgenden Stationenlernen beschäftigen sich Ihre Schüler mit den menschlichen Sinnesorganen und lernen deren Aufbau, Funktionsweise und Bedeutung kennen. Klasse: 8/9 Dauer: 5 Stunden (Minimalplan: 3) Kompetenzen: Die Schüler können den Aufbau und die Funktionsweise unserer Sinnesorgane Auge, Ohr, Haut, Riechschleimhaut der Nase und Geschmacksknospen der Zunge erläutern. können selbstständig einfache Schülerversuche nach Anleitung durchführen. können selbstständig an Stationen arbeiten und ihre Ergebnisse kontrollieren. Bei einem Rockfestival kommen alle unsere Sinne zum Einsatz. Mit einfachen Schülerversuchen! Das Wichtigste auf einen Blick Aus dem Inhalt: Wie sind Auge, Ohr, Nase, Zunge und Haut aufgebaut? Wie erfassen unsere Sinnesorgane Reize aus der Umwelt? Schülerversuche Adaptation, Sehsinn und Gehirn arbeiten zusammen ; Sehund Gleichgewichtssinn bilden ein Team und Wie viele Gegenstände kannst du ertasten? Foto: Thinkstock/Hemera

2 6 von 34 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) Der Mensch Beitrag 14 IV Die Reihe im Überblick Ab = Arbeits-/Informationsblatt Fo = Folie LK = Lösungskarte LEK = Lernerfolgskontrolle SV = Schülerversuch = Zusatzmaterial auf CD Stunde 1: Einstieg M 1 (Fo) M 2 (Ab) Thema und bedarf Mit allen Sinnen Rockfestival/So ist unser Ohr aufgebaut Stationsübersicht: Sehen, Hören, Tasten und mehr die Sinne des Menschen Stunden 1 4: Stationenlernen Sehen, Hören, Tasten und mehr Station 1: Sehen Aufbau des Auges M 3 (Ab/SV/LK) M 4 (Ab) Thema und bedarf Station 1: Von der Pupille zum Sehnerv Aufbau des Auges q 2 Briefumschläge q 1 Stoppuhr q 2 x 15 Bildkarten ( ) Info-Text zu Station 1: Von der Pupille zum Sehnerv Aufbau des Auges (Bilder) Bildkarten zu M 4 (Versuch 2) Station 2: Sehen Funktion des Auges Thema und bedarf M 5 (Ab/LK) M 6 (Ab) Station 2: Vom Lichtpunkt zum Bild unser Sehsinn Info-Text zu Station 2: Vom Lichtpunkt zum Bild unser Sehsinn Station 3: Hören Aufbau und Funktion des Ohrs M 7 (Ab/LK) M 8 (Ab) Thema und bedarf Station 3: Vom Schall zum Ton unser Hörsinn Info-Text zu Station 3: Vom Schall zum Ton unser Hörsinn Station 4: Gleichgewichtssinn Aufbau und Funktion M 9 (Ab/SV/LK) M 10 (Ab) Thema und bedarf Station 4: Das Spiel mit dem Gleichgewicht unser Gleichgewichtssinn Info-Text zu Station 4: Das Spiel mit dem Gleichgewicht unser Gleichgewichtssinn

3 IV Der Mensch Beitrag 14 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) 7 von 34 Station 5: Riechen und Schmecken Aufbau und Funktion von Zunge und Nase M 11 (Ab/LK) M 12 (Ab) Thema und bedarf Station 5: Riechen und Schmecken Aufbau und Funktion von Zunge und Nase Info-Text zu Station 5: Riechen und Schmecken Aufbau und Funktion von Zunge und Nase Station 6: Unser Sinn für Druck, Schmerz und Temperatur Schutzhülle Haut M 13 (Ab/SV/LK) M 14 (Ab) Thema und bedarf Station 6: Druck, Schmerz und Temperatur Sinnesorgan Haut q 1 Paar Gummi- oder Wollhandschuhe q 1 Augenbinde Station 7: Lernerfolgskontrolle M 15 (Ab/LK) q Karton oder Sack mit mindestens 10 kleinen Alltagsgegenständen Info-Text zu Station 6: Druck, Schmerz und Temperatur Sinnesorgan Haut Thema und bedarf Lösungskarten zu den Stationen 1 7 Dein Bio-Lexikon Begriffe von A bis Z Teste dich selbst! Bist du Herr aller Sinne? Stunde 5: Abschlussstunde Minimalplan Ihnen steht wenig Zeit zur Verfügung? Dann verkürzen Sie die Unterrichtseinheit auf drei Stunden, indem Sie die Stationen 5 (M 11, M 12) und 6 (M 13, M 14) weglassen. Beschränken Sie sich dann nur auf die Sinnesorgane Auge und Ohr (Stationen 1 4). Station 7 (M 15) kann als Zusatzstation für schnellere Schüler oder als Hausaufgabe eingesetzt werden. Die Klärung offener Fragen erfolgt dann bereits in der 3. Stunde nach Abschluss des Stationenlernens.

4 8 von 34 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) Der Mensch Beitrag 14 IV M 1 Mit allen Sinnen Rockfestival Fotos:,, Thinkstock/iStockphoto,, Thinkstock/Hemera, Thinkstock/Fuse So ist unser Ohr aufgebaut 1. Ohrmuschel 2. Gehörgang 3. Trommelfell 4. Paukenhöhle 5. Ohrtrompete 6. Hammer 7. Amboss 8. Steigbügel 9. Bogengänge 10. ovales Fenster 11. rundes Fenster 12. Hörschnecke 13. Hörnerv

5 IV Der Mensch Beitrag 14 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) 13 von 34 Station 2: Vom Lichtpunkt zum Bild unser Sehsinn M 5 Lest euch das Interview mit dem blinden Adrian (Info-Text zu Station 2) durch. Unterstreicht die wichtigsten Informationen. Bearbeitet dann die folgenden Aufgaben. Aufgabe 1: Sinnes-, Schalt- und Nervenzellen Aufbau der Netzhaut a) Beschriftet die Abbildung vom Längsschnitt einer Netzhaut mit den folgenden Begriffen: Schaltzellen Aderhaut Nervenzellen Pigmentschicht Lichtsinneszellen Malt anschließend die Stäbchen grau, die Zapfen rot, die Schaltzellen hellgrün und die Nervenzellen gelb aus. b) Vergleicht Stäbchen und Zapfen in der folgenden Tabelle miteinander. Vergleiche Stäbchen Zapfen Anzahl in der Netzhaut Aussehen Lage in der Netzhaut Aufgaben Stäbchen und Zapfen

6 24 von 34 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) Der Mensch Beitrag 14 IV M 13 Station 6: Druck, Schmerz und Temperatur Sinnesorgan Haut Lest euch die Aussagen von Hautärztin Dr. Merte rund um unseren Tastsinn durch (Info- Text zu Station 6). Unterstreicht die wichtigsten Informationen. Bearbeitet dann die folgenden Aufgaben. Aufgabe 1: Das Gewicht unserer Haut Unsere Haut hat ein Gewicht von rund 16 % unseres eigenen Körpergewichts. Berechnet das Gewicht eurer Haut in kg. Mein Körpergewicht: kg Gewicht meiner Haut: kg Aufgabe 2: So ist unsere Haut aufgebaut a) Beschriftet die Abbildung mit den folgenden Begriffen: Fettgewebe Blutgefäß Schweißdrüse Haarwurzel Nerv b) Zeichnet mit Klammern auf der rechten Seite der Abbildung zum Längsschnitt der Haut die Bereiche der drei Hautschichten ein. Aufgabe 3 Erstellt im Heft die folgende Tabelle und vervollständigt sie stichwortartig. Hautschicht Aufbau Aufgaben Aufgabe 4 a) Warum schwitzen wir und was läuft dabei in unserem Körper ab? Erklärt. b) Nennt vier Reize, die von der Haut wahrgenommen werden können. Aufgabe 5: Wie viele Gegenstände kannst du ertasten? Führt den folgenden Versuch durch. Das benötigt ihr: Gummi- oder Wollhandschuhe, Augenbinden, Karton oder Sack mit kleinen Alltagsgegenständen So führt ihr den Versuch durch: Geht mit einem Partner zusammen. Einer von euch (Versuchsperson) verschließt sich die Augen mit einer Augenbinde. Der andere wählt aus der Kiste oder dem Sack fünf beliebige Gegenstände und gibt sie dem Partner mit den verbundenen Augen, der die Gegenstände durch Ertasten erkennen soll. Lasst die Versuchsperson den Versuch einmal mit und einmal ohne Handschuhe durchführen. Wechselt anschließend die Rollen und wählt fünf neue Gegenstände aus.

7 IV Der Mensch Beitrag 14 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) 25 von 34 Info-Text zu Station 6: Druck, Schmerz und Temperatur Sinnesorgan Haut M 14 Unsere Haut beachten wir zumeist nur wenig, dabei ist sie ein lebensnotwendiges und bedeutsames Organ. Was die Haut für uns so wichtig macht, erzählt uns Hautärztin Dr. Merte. Die Haut ist mit einer Fläche von etwa 2 Quadratmetern und bis zu 10 kg Gewicht das größte Organ des Körpers. Als Grenze zwischen dem Körper und den Einlüssen der Außenwelt schützt sie uns vor Verletzungen, UV-Strahlung oder Infektionen. Gleichzeitig verbindet sie uns mit der Außenwelt, indem sie auf Temperaturunterschiede reagiert z. B. Gänsehaut bei Kälte oder Schwitzen bei großer Wärme. Zudem ist unsere Haut ein vielfältiges Sinnesorgan für Druck, Temperatur und Schmerz. In der Oberhaut beinden sich Zellen, die den Hautfarbstoff Melanin herstellen. Er schützt die Haut vor UV-Strahlung. In der Keimschicht der Oberhaut werden ständig neue Hautzellen gebildet. Sie schieben sich an die Oberläche und sterben als Hautschuppen ab. Es dauert vier Wochen, bis eine neue Hautzelle die Oberläche erreicht hat. Ein erwachsener Mensch verliert an einem Tag bis zu 1 Milliarde solcher Hautschuppen; das sind bis zu 4 kg Hautschuppen pro Jahr! Die Lederhaut enthält winzige Blutgefäße, Lymphgefäße, Schweißdrüsen, Nerven und Haarmuskeln. Bei Kälte ziehen sich diese kleinen Muskeln zusammen und richten so die Härchen zu einer wärmenden Schutzschicht auf (Gänsehaut). Die Hautwurzeln beginnen in der Lederhaut zu wachsen. Talgdrüsen produzieren den fetten, wachshaltigen Talg, der die Haare geschmeidig und wasserabweisend macht. Die Rezeptoren an den Nervenendigungen nehmen Reize von außen auf und leiten sie zum Gehirn weiter. Dadurch nehmen wir z. B. Druck, Schmerz oder Temperaturunterschiede wahr. Unsere Haut ist in drei Schichten unterteilt: Die äußere Hautschicht ist die Oberhaut oder Epidermis. Sie hat ungefähr die Stärke einer Buchseite und bietet Schutz für die weiteren Hautschichten. Es folgt die Lederhaut. Ganz innen liegt die Unterhaut. Die mittlere der drei Hautschichten, die Lederhaut, sorgt für Elastizität. Proteinfasern (elastische Eiweißfasern) ermöglichen bei Bewegungen die Elastizität bzw. Dehnbarkeit der Haut. Die innerste Hautschicht, die Unterhaut, enthält lockeres Bindegewebe. Zwischen den Bindegewebsschichten liegt Fettgewebe, das als Wärmeisolator und Energiespeicher dient. In der Unterhaut verlaufen auch größere Blutgefäße, die sich dann zur Lederhaut hin in ein feines Netz verzweigen. Foto: Thinkstock/iStockphoto

8 IV Der Mensch Beitrag 14 Die Sinnesorgane des Menschen (Klasse 8/9) 31 von 34 Lösungskarte zu Station 3 Aufgabe 1 a) und b) Außenohr Mittelohr Innenohr Ohrbereich Bestandteile Verbindung zum nächsten Ohrbereich Außenohr Ohrmuschel, Gehörgang Trommelfell Mittelohr Gehörknöchelchen ovales Fenster Innenohr Aufgabe 2 Bogengänge, Lagesinnesorgan, Hörschnecke, Ohrtrompete 1) Lärmquelle (Schallwellen), 2) Ohrmuschel (Schallwellen), 3) Gehörgang (Schallwellen), 4) Trommelfell (mechanische Schwingungen), 5) Gehörknöchelchen (mechanische Schwingungen), 6) ovales Fenster (mechanische Schwingungen), 7) Hörschnecke (mechanische Schwingungen), 8) Ohrlymphe (Flüssigkeitsschwingungen), 9) Deckmembran mit Sinneszellen (elektrischer Impuls), 10) Hörnerv (elektrischer Impuls), 11) Gehirn Aufgabe 3 a) ovales Fenster rundes Fenster Steigbügel Schneckengang Schneckenspitze Hörschnecke Deckmembran Vorhofgang Sinneszelle Sinneshaar Paukengang 1. Ohrmuschel 2. Gehörgang 3. Trommelfell 4. Paukenhöhle 5. Ohrtrompete 6. Hammer 7. Amboss 8. Steigbügel 9. Bogengänge 10. ovales Fenster 11. rundes Fenster 12. Hörschnecke 13. Hörnerv b) Durch Bewegungen am ovalen Fenster wird die Ohrlymphe in Flüssigkeitsschwingung versetzt. Die Wellenbewegung läuft durch den Vorhofgang in die Schneckenspitze und zurück durch den Paukengang zum runden Fenster dem Ausgang der Hörschnecke. Die Wellen drücken die Deckmembran im mittleren Schneckengang auf die Härchen der Sinneszellen. Dadurch entstehen elektrische Signale, die über den Hörnerv zum Gehirn weitergeleitet werden. Aufgabe 4 Je lauter ein Ton, desto heftiger die Druckbewegung einer Wellenbewegung auf die Deckmembran, die die Sinneshärchen stark bis hin zu unreparierbar beschädigen kann. Dadurch würde an dieser Hörschneckenstelle kein elektrischer Impuls mehr entstehen können.

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