Aufgabe: Warum ist der Rücken krumm?

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1 Aufgabe: Warum ist der Rücken krumm? Jahrgangsstufe 5 Stand: 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 Arbeitsblätter Familien- und Sexualerziehung Gesundheitsförderung Interkulturelle Bildung Kulturelle Bildung Medienbildung/Digitale Bildung 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 Wirbelsäule als Stütze im Hinblick auf den aufrechten Gang des Menschen und der Beweglichkeit des Rumpfes. Seite 1 von 11

2 prozessbezogene Kompetenzen Kompetenzerwartung Die Schülerinnen und Schüler: Ordnen aus der Begegnung mit unterschiedlichen Modellen Strukturen bzw. Funktionen zu und erkennen durch den Vergleich Unterschiede und Analogien zwischen Modell und Realität. (Ek) Protokollieren einfache Arbeitsabläufe und Ergebnisse nach einem vorgegeben Schema, um sie darzustellen. (K) Inhalt Kennzeichen und einfache Anwendung fachgemäßer Arbeitsweisen, wie Beobachten, Vergleichen, Experimentieren und Arbeitstechniken, wie Mikroskopieren, Bestimmen, Präparieren. (Ek) Kennzeichen und Eigenschaften von Anschauungsmodellen, Vergleich mit Original.(Ek) Hinweise zur Aufgabenstellung Zielsetzung Testaufgabe Übungs-, Anwendungs-, Vertiefungs-, Transferaufgabe Lernaufgabe (neues Erarbeiten) Erforderliches Vorwissen Sozialform(en) Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit Hinweise zum Unterricht Zu dieser Aufgabe stehen zwei verschiedene Varianten zur Verfügung. Der allgemeine Teil zum Aufbau der Wirbelsäule ( Warum ist der Rücken krumm? ) bleibt dabei stets gleich. Variante 1: Das Modellexperiment wird vorgegeben und soll nachvollzogen werden. Variante 2: Die Schüler führen das Modellexperiment selbstständig durch. Alternativ zu den Pfeifenreinigern eignet sich auch ein fester Draht Seite 2 von 11

3 Quellen- und Literaturangaben M3 (Bild/Tabelle/Diagramm/Text) Titel Art Backbone_(PSF).png Bild Autor (Name, Vorname) Pearson Scott Foresman Fundort Internetseite 9.png Datum Lizenz gemeinfrei Seite 3 von 11

4 Warum ist der Rücken krumm? Stehst du seitlich vor einem Spiegel fällt dir auf, dass dein Rücken mehrere Biegungen macht. Doch das ist kein Grund zur Sorge. Verantwortlich für diese Form ist die Wirbelsäule in der Mitte deines Körpers. Informationsteil Aufbau der Wirbelsäule : Die Wirbelsäule setzt sich aus vielen kleinen Knochen, den Wirbeln, zusammen. 7 Wirbelknochen bilden die Halswirbelsäule, 12 Wirbelknochen die Brustwirbelsäule und 5 Wirbelknochen die Lendenwirbelsäule. Im unteren Bereich befindet sich das Kreuzbein und Steißbein. Dort kann man keine einzelnen Wirbel erkennen. Die einzelnen Wirbelknochen sind verwachsen. Besonders ist die Doppel-S- Form der Wirbelsäule des Menschen. Auf Grund dieser Form sind wir Menschen im Vergleich zu vielen Tieren in der Lage aufrecht, auf zwei Beinen, zu gehen. Abbildung 1: Lage der Wirbelsäule Aufgabe: 1. Markiert oben in Abbildung 1 die Wirbelsäule des Menschen farbig. 2. Beschreibt in einem Satz die Lage der Wirbelsäule im Körper. 3. Die Wirbelsäule wird in verschiedene Abschnitte eingeteilt. Markiert diese in unterschiedlichen Farben in der Abbildung der Wirbelsäule (Abb.2 Wirbelsäule Heft) Beschriftet mit Hilfe der Informationen aus dem Text die Abbildung der Wirbelsäule (Abb.2 Wirbelsäule Heft) Bearbeitet gemeinsam das Modellexperiment Wirbelsäule. (Material 1) Seite 4 von 11

5 Abb. 2 Wirbelsäule Heft Seite 5 von 11

6 Hilfe zu Aufgabe 3: 1 Halswirbelsäule: 7 Wirbelknochen Brustwirbelsäule: 12 Wirbelknochen Lendenwirbelsäule: 5 Wirbelknochen Kreuzbein und Steißbein: verwachsene Wirbelknochen Hilfe 1 zu Aufgabe 4: 2 Zu verwendende Begriffe: Wirbel Lendenwirbelsäule Kreuzbein Steißbein Brustwirbelsäule Halswirbelsäule Hilfe 2 zu Aufgabe 4: 3 Seite 6 von 11

7 Material 1: Modellexperiment zur Form der Wirbelsäule (Variante 1) Material 1: Modellexperiment Wirbelsäule Zu Beginn der Unterrichtsstunde kommst du mit deinen Klassenkameraden in den Biologiesaal. Am Pult stehen aus der Vorstunde noch drei Modelle. Sie bestehen aus einem Fuß aus Holz, einem geraden oder gebogenen Draht und einem Kopf aus Holz. A B C Neben den Modellen findest du folgende Tabelle: Modell A B C Versuchsbeobachtung Ist stabil und gibt auch bei Druck nach Ist besonders stabil und gibt bei Druck kaum nach Ist kaum stabil und gibt bei Druck sehr leicht nach Seite 7 von 11

8 Aufgabe: 1. Gegeben sind folgende Fragen, welche in der Vorstunde an der Tafel im Biologiesaal gestanden haben könnten. Kreuzt die Fragen an, die mit diesem Experiment geklärt werden könnte. Warum hat die Wirbelsäule des Menschen eine Doppel-S-Form? Wie ist die Wirbelsäule des Menschen aufgebaut? Welche Funktion hat die Doppel-S-Form der Wirbelsäule? 2. Beschreibt, wie das Modellexperiment durchgeführt wurde Nennt das Modell, welches die Form der menschlichen Wirbelsäule darstellt. 4. Unsere Wirbelsäule ermöglicht es uns ohne großen Kraftaufwand aufrecht zu gehen. a) Lest die drei Beschreibungen zur Funktion der Wirbelsäule (Material 2). b) Leitet mit Hilfe der Versuchsbeobachtungen oben ab, welche Wirbelsäulenform (A-C) die in Material 2 genannten Eigenschaften erfüllt. c) Beschreibt, wie sich das Gehen anfühlen würde, wenn wir eine der anderen beiden Wirbelsäulenform besitzen würden. Material 2: Beschreibung der Funktion der Wirbelsäule (1) Die Wirbelsäule ist unsere zentrale Stütze. Sie trägt das Gewicht des Kopfes und des Oberkörpers und hält diesen ohne großen Kraftaufwand aufrecht. (2) Bei jedem Schritt oder kleinen Sprung federt die Wirbelsäule Erschütterungen ab. So bekommen wir nicht bereits nach wenigen Schritten Kopfschmerzen. (3) Die Wirbelsäule ist auch ein wichtiges Gelenk. Sie ist sehr beweglich und ermöglicht unserem Oberkörper sich zu bücken oder zu drehen. Seite 8 von 11

9 Hilfe 1 zu Aufgabe 2: 1 Eine der gegeben Versuchsanleitungen ist richtig. Wählt aus: Mögliche Versuchsanleitungen: 1. Zieht vorsichtig den Kopf der Modelle nach oben. Beobachtet. 2. Drückt leicht mit der Hand den Kopf der Modelle nach unten. Beobachtet. Material 1: Modellexperiment zur Form der Wirbelsäule (Variante 2) Material: 3 Pfeifenreiniger, 3 Kugeln aus Knetmasse (gleich groß), 3 Styroporplatten Versuchsanleitung: Baut mit Hilfe der gegebenen Materialen die drei unten gezeigten Modelle zu verschiedenen Wirbelsäulenformen nach. Stellt die Modelle auf den Tisch und drückt den Kopf aus Knetmasse leicht nach unten. Beobachtet. A B C Abb.: Wirbelsäulenformen Seite 9 von 11

10 Aufgabe: 1. Ordnet die gegebenen Beobachtungen in der Tabelle jeweils einem entsprechenden Modell (A-C) zu. Beobachtung Entsprechendes Modell Ist besonders stabil und gibt bei Druck kaum nach Ist kaum stabil und gibt bei Druck sehr leicht nach Ist stabil und gibt auch bei Druck nach 2. Jedes Bauteil eurer Modelle entspricht einem Teil des menschlichen Körpers. Verbindet die gegebenen Begriffe sinnvoll. Kugel aus Knetmasse Pfeifenreiniger Styroporplatte Wirbelsäule Beckenknochen Schädel/Kopf 3. Beschreibt die Form des Modelles, welches der menschlichen Wirbelsäule entspricht. 4. Unsere Wirbelsäule ermöglicht es uns ohne großen Kraftaufwand aufrecht zu gehen. a) Lest die drei Beschreibungen zur Funktion der Wirbelsäule (Material 2). b) Leitet mit Hilfe der Versuchsbeobachtungen ab, welche Wirbelsäulenform (A-C) die in Material 2 genannten Eigenschaften erfüllt. c) Beschreibt, wie sich das Gehen anfühlen würde, wenn wir eine der anderen beiden Wirbelsäulenform besitzen würden. 5. Erklärt, warum bei dem Modellexperiment alle Knetmassekugeln gleich groß und schwer sein müssen. Seite 10 von 11

11 Material 2: Beschreibung der Funktion der Wirbelsäule (1) Die Wirbelsäule ist unsere zentrale Stütze. Sie trägt das Gewicht des Kopfes und des Oberkörpers und hält diesen ohne großen Kraftaufwand aufrecht. (2) Bei jedem Schritt oder kleinen Sprung federt die Wirbelsäule Erschütterungen ab. So bekommen wir nicht bereits nach wenigen Schritten Kopfschmerzen. (3) Die Wirbelsäule ist auch ein wichtiges Gelenk. Sie ist sehr beweglich und ermöglicht unserem Oberkörper sich zu bücken oder zu drehen. Seite 11 von 11