Lernen mit Alltagsvorstellungen: Schwimmblase
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- Gisela Baum
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1 Lernen mit Alltagsvorstellungen: Schwimmblase Biologie Lernen mit Alltagsvorstellungen, 19. September 2016
2 Ballon-Vorstellung Tauchboot Die Schwimmblase ist mit Luft gefüllt und erhöht so den Auftrieb der Fische. Wollen sie in tiefere Regionen abtauchen, ist sie allerdings hinderlich. Den Auftrieb können manche Fische vermindern, indem sie Luft aus der Schwimmblase ablassen.... (Urknall 7/8, Klett 2002) Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
3 Tauchboot (Grafik: Alexander Maier) Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
4 Sipho Nautilus steigt und sinkt wie ein Tauchboot Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 4. März 2016 Hochschule Vorarlberg, 4. November 2010 Lehrerausbildung Zentrum für schulpraktische
5 Hybrid-Vorstellung Schwereloses Schweben Fische verfügen über eine mit Luft gefüllte Schwimmblase. Dadurch können sie auf einer Stelle im Wasser schweben und sinken nicht einfach zu Boden. Möchte ein Fisch weiter oben schweben, nimmt er zunächst seine Flossen zu Hilfe. Dann lässt er etwas mehr Luft in die Schwimmblase hinein. Taucht er tiefer, lässt er etwas Luft ab. Biologie 5/6, Cornelsen, 2007 Biologie Lernen mit Alltagsvorstellungen, 19. September 2016
6 Hydrostatischer Druck Rotbarsche haben eine kräftige Schwimmblase, die auch dann nicht platzt, wenn die Tiere aus großer Tiefe im Schleppnetz an die Oberfläche geholt werden - sie verdrängt dann alle weichen Organe. Die unterschiedlichen Druckverhältnisse in verschiedenen Wassertiefen können durch Veränderung der Gasmenge in der Schwimmblase kompensiert werden. Überdruck in der Schwimmblase gleichen Physostomen durch Gasabgabe über den Luftgang aus. Lexikon der Biologie. Spektrum Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
7 Kontrast: Nicht Steigen und Sinken, sondern nur Schweben Perspektivenwechsel: Vom U-Boot zum hydrostatischen Organ: Mit Hoch- und Hinunterschwimmen ändert sich der hydrostatische Druck, dadurch wird das Volumen der Schwimmblase vergrößert bzw. verkleinert und entsprechend die spezifischte Dichte des Fischkörpers. Die Dichte des Wassers ist in allen Wassertiefen gleich. Daher nimmt der Auftrieb des Fisches (bei gleich bleibender Gasfüllung der Schwimmblase) beim Hochschwimmen zu, beim Hinunterschwimmen ab. Zum Schweben in der neuen Wasserhöhe wird Gas aus der Schwimmblase nach dem Hochschwimmen entfernt, nach dem Hinunterschwimmen hinzugefügt. Evolutionsökologie: Bioplanet Erde. Pädagogische Hochschule Vorarlberg, 4. November 2010
8 U-Boot- Schwebeblase Vorstellung (Natura 5/6, Klett 2013) Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
9 Versuche
10 Versuche Versuche
11 Versuche Versuche
12 Versuche Versuche
13 Versuche Geben Sie an, was die Versuche zeigen. Nennen Sie gegebenenfalls Entsprechungen zwischen Modell und Original. Erläutern Sie, welche Vorstellungen zur Funktion der Schwimmblase die Versuche ansprechen. Erläutern Sie, wie Lernende die Versuche vermutlich deuten. Begründen Sie, ob oder wie die Versuche im Unterricht eingesetzt werden sollten. Biologie Lernen mit Alltagsvorstellungen, 19. September 2016
14 Schwierigkeit: Attraktivität der Ballon-Vorstellung aktives Schwimmen Druckverhältnisse Volumen der Schwimmblase gleich bleibende Dichte des Wassers Auftrieb U-Boot- Schwebeblase Vorstellung (Natura 5/6, Klett 2013) Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
15 Zu guter Letzt (Kattmann, Janßen-Bartels & Müller 2005 a) 15
16 Literatur Kattmann, U.: Schüler besser verstehen. Alltagsvorstellungen im Biologieunterricht. Hallbergmoos: Aulis, 2015 Stichwort Schwimmblase zum Download Alexander Maier: Struktur und Funktion der Schwimmblase. In: Kattmann (Hrsg.): Biologie unterrichten mit Alltagsvorstellungen. Didaktische Rekonstruktion in Unterrichtseinheiten. Seelze: Kallmeyer, 2017 Bauer, H. C., Hofer, R. & Knapp, W.: Zoologische Experimente. München: dtv, Eschenhagen, D.: Funktionsmodelle kritisch betrachtet. Unterricht Biologie 5, 1981 (60/61), S Nieder, J: Gar nicht so leicht: Schwerelosigkeit im Wasser. Unterricht Biologie 34, 2010 (351), S Strotkoetter, E.: Ein Funktionsmodell zur Schwimmblase der Fische. MNU 27, 1974 (4), S Biologie Evolutionsökologie: Lernen mit Alltagsvorstellungen, Bioplanet Erde. Pädagogische 19. September Hochschule 2016 Vorarlberg, 4. November 2010
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