zur Vollversion I/A Wir machen den Mikroskopierführerschein Lerntheke Der Beitrag im Überblick

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1 Arbeiten mit dem Mikroskop S1 Wir machen den Mikroskopierführerschein Lerntheke Sabine Nelke, Haltern am See Der Beitrag enthält ien für: ü Lerntheke mit Mikroskopier-Führerschein ü Anleitungen zum Mikroskopieren und mikroskopischen Zeichnen ü Anleitung zur Herstellung unterschiedlicher Präparate Infos zu Tier- und Pflanzenzellen Pantoffeltierchen-Steckbrief Lösungskarten für die Selbstkontrolle Zusatzaufgaben H C Der Beitrag im Überblick Dauer: 9 Unterrichtsstunden ü ü ü ü Lassen Sie Ihre Schüler die Welt des Mikrokosmos entdecken S R O V Niveau: Klasse 5 und 6 U A istockphoto Endlich machen wir uns an den Führerschein und das schon in der Unterstufe! An einer Lerntheke nehmen wir unsere ersten Theoriestunden und lernen dort nicht nur den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikroskops kennen, sondern beschäftigen uns auch mit der Geschichte des Mikroskops. Dann wagen wir uns an unsere ersten Praxisversuche und stellen unsere ersten eigenen Präparate und mikroskopischen Zeichnungen her. Wir lernen dabei den Grundbauplan von Tierund Pflanzenzellen kennen und können anschließend Tiere aus einem Heuaufguss bestimmen und benennen. Für die Experten unter uns gibt es außerdem noch zwei Zusatzstationen, die sich mit der Entdeckung des Winzigen durch Wissenschaftler und einem Steckbrief zum Pantoffeltierchen beschäftigen. Ist das alles geschafft halten wir ihn endlich in unseren Händen unseren ersten eigenen Führerschein! Kompetenzen: Den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikroskops kennen Wissen, was man alles zum Mikroskopieren braucht Stationen in der Geschichte der Mikroskopie nennen können In der Lage sein, mikroskopische Zeichnungen anzufertigen Unterschiedliche Präparate zum Mikroskopieren herstellen können Den Grundbauplan von Pflanzen- und Tierzellen kennen Einige Lebewesen aus einem Heuaufguss beispielhaft benennen können

2 S 2 Didaktisch-methodische Orientierung Begründung der Unterrichtsreihe Das Mikroskopieren ist in den Bildungsplänen der Bundesländer in der Zelllehre (Cytologie) verankert. Der Mikroskopier-Führerschein dieser Unterrichtseinheit vermittelt Ihren Schülern grundlegende Kenntnisse rund um das Mikroskopieren. Diese Grundlagen ermöglichen es dann den Lernenden, die Bausteine aller Lebewesen unter dem Mikroskop zu betrachten und verschiedene einzellige Lebewesen zu beobachten. Lernvoraussetzungen Die Schüler bringen aus der Grundschule in der Regel kein Vorwissen rund um das Mikroskopieren mit. Manche Schüler haben ein Schüler-Mikroskop zuhause und verfügen daher über ein einfaches Grundwissen. Diese Einheit ist so aufgebaut, dass kein Vorwissen erforderlich ist. Was Sie vor Ihrem Unterricht vorbereiten müssen Falls Ihre Klasse normalerweise nicht im Biologie-Fachraum mit den Mikroskopen Unterricht hat, sprechen Sie mit Ihren Kollegen ab, dass Sie ihn für die Dauer dieser Einheit belegen können. Überprüfen Sie die Mikroskope auf ihre Funktionstüchtigkeit, bevor Sie mit dieser Unterrichtseinheit zum Mikroskopieren beginnen. Des Weiteren sollten Sie das benötigte zum Mikroskopieren bereitstellen. Dazu gehören insbesondere Objektträger, Deckgläser, Pipetten, Pinzetten, Rasierklingen, Präpariernadeln und Holzspatel. Außerdem werden verschiedene winzige Objekte zum Mikroskopieren benötigt, wie beispielsweise Salz- oder Zuckerkristalle, Mehlkörner oder Holzund Bleireste vom Anspitzen. Diese können von den Schülern mitgebracht werden. Für die Herstellung der verschiedenen Präparate werden Zwiebeln, eine Wasserpestpflanze und etwas Stroh benötigt. So setzen Sie die ien in Ihrem Unterricht ein Der Mikroskopier-Führerschein M 1 und die dazugehörigen Arbeitsblätter M 2 M 11 werden als Lerntheke an einer zentralen Stelle im Klassenraum für die Schüler zur Selbstbedienung ausgelegt. Der Mikroskopier-Führerschein führt alle ien auf, welche die Schüler bearbeiten müssen, um den Führerschein zu erwerben. Unter den zehn aufgeführten ien befinden sich zur Binnendifferenzierung zwei Zusatzaufgaben für besonders schnelle Schüler. Die anderen Aufgaben sind Pflicht. Die einzelnen Aufgaben werden nach ihrer Erledigung auf dem Mikroskopier- Führerschein mit einem Haken versehen. Sind alle Pflichtaufgaben erledigt, lässt sich der Schüler dieses durch die Unterschrift des Lehrers bestätigen. Die Arbeitsblätter M 2 (Das Mikroskop) und M 3 (Anleitung zum Mikroskopieren) vermitteln die zum Mikroskopieren notwendigen Kenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikroskops. Diese werden ergänzt durch die Grundkenntnisse zur Anfertigung von mikroskopischen Präparaten auf den Arbeitsblättern M 5 M 6. Damit die Schüler in der Lage sind, die mikroskopischen Objekte, die sie betrachten oder beobachten zu zeichnen, lernen sie mithilfe des Arbeitsblattes M 4 die Grundlagen des mikroskopischen Zeichnens kennen. Diese können sie dann bei der Bearbeitung der

3 S 3 Arbeitsblätter M 6 ( Ein Präparat selbst herstellen ), M 7 ( Eine Pflanzenzelle mikroskopieren ) und M 8 ( Eine Tierzelle mikroskopieren ) anwenden. Mithilfe des Arbeitsblattes M 9 benennen die Schüler die unterschiedlichen, einzelligen Pflanzen und Tiere, die in einem Heuaufguss vorkommen. Schüler, die besonders schnell oder besonders interessiert sind, lernen mithilfe des Arbeitsblattes M 10 die Geschichte der Mikroskopie kennen und bei der Bearbeitung des Steckbriefes M 11 Interessantes über das Pantoffeltierchen. Bei der abschließenden Besprechung der Ergebnisse des Mikroskopier-Führerscheins können die mikroskopischen Abbildungen von den Folien M 2 M 3 betrachtet werden (siehe auch Erläuterungen zu M 2 und M 3). Was noch wichtig ist Ergänzungen Zeigen Sie Ihren Schülern, wo sie die Mikroskope finden und wie sie diese zu ihrem Sitzplatz tragen. Ein Mikroskop trägt man am besten, indem man mit einer Hand von unten das Mikroskop hält und mit der anderen Hand das Stativ greift. Es bietet sich an, dass sich die Schüler dem Mikroskopier-Führerschein in Partnerarbeit widmen, da sich die Partner dann gegenseitig unterstützen können. Zudem sind meistens ohnehin nicht genügend Mikroskope für jeden Schüler vorhanden, sodass auch aus diesem Gesichtspunkt heraus eine Partnerarbeit sinnvoll ist. Die Arbeitsaufträge in den ien sind daher auf eine Partnerarbeit hin formuliert. Zu einigen ien gibt es Lösungskarten. Diese können Sie kopieren und laminieren und dann Ihren Schülern zur Selbstkontrolle bereitstellen. Die mikroskopischen Zeichnungen überprüfen Sie als Lehrer. Es ist auch möglich, dass die Schüler in den Partnergruppen gegenseitig ihre Zeichnungen überprüfen, indem sie diese mit den Vorgaben in der Anleitung M 4 zum mikroskopischen Zeichnen abgleichen. zur 96 RAAbits Vollversion Biologie März 2018

4 S 4 Stunde M 1-M 11 LERNthEKE ZUM MIKRoSKoPIER-FÜhRERSChEIN Einstieg (Unterrichtsgespräch) 1. Der Lehrer stellt die Lerntheke zum Mikroskopier-Führerschein vor. Er nennt Pflicht- und Zusatzaufgaben 2. Verteilen und besprechen von M 1 Stunde 1 8 Minimalplan Erarbeitung (Partnerarbeit) Die Schüler bearbeiten zu zweit die ien M 2 M 9 selbstständig in ihrem eigenen Tempo. Schnelle Schüler bearbeiten M 10 beziehungsweise M 11 Nach der Erledigung aller Pflichtaufgaben, lässt sich jeder Schüler den Mikroskopier-Führerschein vom Lehrer unterschreiben. Ergebnissicherung (Unterrichtsgespräch) Ergebnisse vorstellen Die Abbildungen von den Folien M 2 und M 3 betrachten und über sie sprechen Die Zusatzaufgaben besprechen oder als Hausaufgabe vergeben und in der Folgestunde besprechen Bei Zeitmangel verzichten Sie auf die Bearbeitung der Zusatzaufgaben. Lassen Sie dann die Schüler, die schnell alle Aufgaben erledigt haben, den anderen helfen.

5 S 4 S 4 Pflichtstationen Station Nr. hat den Mikroskopier-Führerschein erfolgreich bestanden titel der Station Erledigt 1 Der Aufbau eines Mikroskops 2 Auf der Spur des Winzigen eine Mikroskopieranleitung 3 objekte unter dem Mikroskop betrachten und zeichnen 4 So fertigt man Präparate an 5 Ein Präparat selber herstellen 6 Eine Pflanzenzelle mikroskopieren 7 Wie sieht eine tierzelle unter dem Mikroskop aus? 8 Welche Lebewesen tummeln sich im heuaufguss? Zusatzstationen Station Nr. (Name des Schülers) titel der Station Erledigt 1 Die Entdeckung des Winzigen 2 Das Pantoffeltierchen Unterschrift des Lehrers:

6 Arbeiten mit dem Mikroskop S6 S 6 Lösungskarte (Station 1) Aufgabe Beschriftet die Abbildung des Mikroskops. Verwendet dabei folgende Begriffe: Objektiv, Tubus, Fuß, Okular, Grobtrieb, Stativ, Objektiv-Revolver, Objekttisch, Feintrieb, Beleuchtung, Einspannungsklammern, Blende. U A H C S R O V

7 Arbeiten mit dem Mikroskop S 18 S 18 Station 6 Eine Pflanzenzelle mikroskopieren Mit einem Mikroskop könnt ihr auch diejenigen Strukturen einer Pflanzenzelle sehen, die ansonsten dem bloßen Auge verborgen bleiben. Findet jetzt mehr über den Bau einer Pflanzenzelle heraus, indem ihr eine Zwiebelzelle mikroskopiert. Aufgabe 1 Stellt ein Feuchtpräparat einer Zwiebelzelle her, wie es hier beschrieben ist. (Aufgabe 1, pro Gruppe) r Küchenzwiebel, Messer r Rasierklinge, Pinzette, r Pipette r Objektträger, Deckglas r Filterpapier oder Löschblatt U A H C Abbildung 1 S R O V Abbildung 2 1. Halbiert eine Zwiebel mit einem Messer (Abbildung 1). Schneidet eine der Hälften noch einmal längs durch (Abbildung 2). Abbildung 3 Abbildung 4 2. Ritzt mit einer Rasierklinge die innere Haut einer Zwiebelschuppe senkrecht und quer ein. 3. Löst vorsichtig mit der Pinzette ein kleines Stück der inneren Haut ab. Fertigt aus dem Stück der dünnen Zwiebelhaut ein Feuchtpräparat an.

8 Arbeiten mit dem Mikroskop S 26 S 26 b) Kreuzt die Lebewesen an, die ihr beim Mikroskopieren entdeckt. H C Amöbe istockphoto / micro photo Kieselalge istockphoto / micro photo istockphoto / N. Nehring S R O V Glockentierchen U A Rädertierchen istockphoto / Barbol Pantoffeltierchen istockphoto / N. Nehring istockphoto / N. Nehring Augentierchen

9 S 27 Zusatzstation 1 Die Entdeckung des Winzigen Schon seit mehreren Tausend Jahren untersuchen die Menschen den Aufbau der Lebewesen. Aristoteles lebte vor über 2000 Jahren. Er vermutete, dass Tiere und Pflanzen aus ähnlichen Grundbausteinen bestehen. Leider konnte er das nicht beweisen, da es damals noch keine Mikroskope gab. Bis Zellen unter dem Mikroskop betrachtet werden konnten, sollte es noch viele Jahrhunderte dauern. Erfahrt mehr über die Entwicklung des Mikroskops und die damit verbundenen Entdeckungen. Vor über 2000 Jahren... Schon Aristoteles, er lebte ungefähr vor 2300 Jahren, vermutete, dass alle Lebewesen aus ähnlichen Grundbausteinen bestehen. Vor ungefähr 300 bis 400 Jahren... Die ersten einfachen Mikroskope wurden wahrscheinlich vor mehr als 400 Jahren gebaut. Der englische Wissenschaftler Robert Hooke betrachtete damit beispielsweise Korkzellen. Er erfand den Begriff Zelle für die Grundbausteine der Lebewesen. Büste des Aristoteles, Philosoph und Naturforscher (384 v.chr. 322 v.chr.) Vor ungefähr 300 Jahren... Antoni van Leeuwenhoek wird als Begründer der Mikrobiologie angesehen. Er baute Mikroskope aus einer Metallplatte und geschliffenen Kristallen, mit denen er bis zu 270fach vergrößern konnte. So konnte er zum Beispiel winzige Einzeller wie Bakterien beobachten. Das Mikroskop von Robert Hooke, Universalgelehrter ( ) Antoni van Leeuwenhoek, Naturforscher und Erbauer von Mikroskopen ( ) zur 96 RAAbits Vollversion Biologie März 2018

10 S 1 S 1 Beobachten Betrachten Blende Chloroplast Deckglas Elektronenmikroskop Feintrieb Fuß (des Mikroskops) Grobtrieb heuaufguss Mikroskop mikroskopieren objekt objektiv objektiv-revolver objekttisch objektträger okular Pantoffeltierchen Pinzette Pipette Einen Vorgang wahrnehmen. Ein Objekt ansehen. Einrichtung zur Regulierung der Beleuchtungsstärke bei optischen Geräten (z. B. Mikroskop, Fotoapparat). Organell in pflanzlichen Zellen, das energiereiche Nährstoffe produziert. Quadratische, sehr dünne Glasscheibe zum Abdecken von Objekten auf einem Objektträger. Ein Mikroskop mit einer sehr starken Vergrößerung. Anstelle von Lichtstrahlen (Lichtmikroskop) werden Elektronenstrahlen beim Elektronenmikroskop verwendet. Dadurch können deutlich kleinere Strukturen in einer Zelle sichtbar gemacht werden. Einstellungsrad, mit dem beim Mikroskop das Objektiv nach oben und unten bewegt werden kann. Dadurch ist eine feine Einstellung der Schärfe während man ein mikroskopisches Objekt betrachtet durch die Veränderung des Abstandes zwischen Objektiv und Objekttisch möglich. Standfläche des Mikroskops. Einstellungsrad, mit dem beim Mikroskop das Objektiv nach oben und unten bewegt werden kann. Dies ermöglicht die grobe Einstellung der Schärfe durch die Veränderung des Abstandes zwischen Objektiv und Objekttisch. Züchtung von Mikroorganismen in Wasser und Heu. Gerät, mit welchem man kleine Objekte vergrößert betrachten kann. Betrachten oder beobachten von kleinen Objekten mit einem Mikroskop. Etwas, das man betrachtet oder beobachtet. Das Linsensystem eines Mikroskops, welches eine optische Abbildung hervorruft. Halterung für mehrere Objektive, die an einem Mikroskop eine unterschiedliche Vergrößerung ermöglichen. Bewegliche Auflagefläche für kleine Objekte an einem Mikroskop. Träger aus Glas für kleine Objekte bei einer mikroskopischen Betrachtung oder Beobachtung. Der Teil eines optischen Systems beim Mikroskop, durch den man mit dem Auge schaut. Einzeller, der in fast allen Gewässern vorkommt, und sich mithilfe von Wimpern fortbewegt. Werkzeug zum Greifen von kleinen Objekten. Saugröhre zum Dosieren von Flüssigkeiten.