VORANSICHT E. VORANSICHT

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1 1 von 28 Zellen die Bausteine des Lebens unter dem Mikroskop erforschen Ein Beitrag von Alexander Beer, Weingarten E. Alle Lebewesen, so sehr sie sich auch unterscheiden, sind aus Zellen aufgebaut. Trotzdem wissen viele Menschen kaum etwas über unsere kleinsten Bausteine, da man sie nur mit dem Mikroskop erkennen kann. Doch wie sehen unsere Zellen eigentlich unter dem Mikroskop aus? Wie unterscheiden sich Zellen der Mundschleimhaut von Zellen der Wasserpest? In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schüler, spielerisch mit dem Mikroskop zu arbeiten. Dabei untersuchen sie in selbst hergestellten Präparaten tierische und planzliche Zellen und vergleichen sie miteinander. Mit Bastelvorlage: Zellmodell! Das Wichtigste auf einen Blick Wasserpest, Zellplasma durch NaCl von Zellwand gelöst (Vergrößerung 250 : 1) Rechke/P. Arnold, Inc./OKAPIA Klassen: 7/8 Dauer: 6 Stunden Kompetenzen: Die Schüler können neue Informationen aus einem Text herauslesen. selbstständig mikroskopische Präparate herstellen, mikroskopieren und ein mikroskopisches Realbild abzeichnen. sozial kompetent Partner- und Gruppenarbeiten durchführen. Aus dem Inhalt: Worin unterscheiden sich tierische und planzliche Zellen? Herstellung von mikroskopischen Präparaten der richtige Umgang mit dem Mikroskop Lernerfolgskontrolle zur Selbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler Beteiligte Fächer: Biologie Anteil hoch mittel gering

2 6 von 28 Zellen Bausteine des Lebens (Klassen 7/8) Pflanzen, Tiere, Lebensräume Beitrag 14 I Die Reihe im Überblick V = Vorbereitungszeit SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt D = Durchführungszeit Fo = Folie LEK = Lernerfolgskontrolle TK = Tippkarte Stunde 1: Blende, Tubus & Co. Einführung in das Mikroskopieren M 1 (Fo) M 2 (Ab) M 3 (SV) D: 20 min Thema und bedarf Bienenflügel in neuer Perspektive r Bienen- oder Insektenflügel Lerne das Lichtmikroskop kennen! Lerne mit dem Mikroskop umzugehen! r verschiedene Haare / Fasern r Mikroskope Stunde 2: Herstellung eines mikroskopischen Präparats M 4 (SV/TK) D: 10 min M 6 (Fo) Thema und bedarf r Lupen r evtl. Objektträger, Deckgläser, klarer Nagellack, Tesafilm Zwiebelschneiden einmal anders Wir stellen ein mikroskopisches Präparat her r Küchenzwiebeln r Mikroskope, Objektträger, Deckgläser Leben aus mikroskopischer Sicht, Schneidebretter r Pipetten, Pinzetten, Spatel oder Rasierklingen Stunde 3: Einmal Mensch, einmal Pflanze Vergleich von Tier- und Pflanzenzelle M 5 (SV/TK) D: 20 min M 6 (Fo) Thema und bedarf Vergleiche tierische und pflanzliche Zellen r Teelöffel r Mikroskope, Objektträger, Deckgläser Leben aus mikroskopischer Sicht r Wasserpest r 2 Kugelschreiber r Pipetten, Pinzetten, Spatel oder Rasierklingen

3 7 von 28 Stunde 4: Eine pflanzliche Zelle das Brennnesselhaar M 7 (SV/TK) D: 20 min M 6 (Fo) Thema und bedarf Warum brennen Brennnesselhaare? Finde es heraus! r Brennnesselblätter r Mikroskope, Objektträger, Deckgläser Leben aus mikroskopischer Sicht r Handschuhe r Indikatorpapier r Pipetten, Pinzetten, Spatel oder Rasierklingen Stunde 5: Wer hat das schönste Zellmodell? Zellen im Modell darstellen M 8 (SV) V: 5 min D: 30 min M 9 Mein Lexikon alle Fachbegriffe von A bis Z Minimalplan Thema und bedarf Wer baut das schönste Zellmodell? r Scheren, Klebstoff, Pinsel r evtl. ien zum Herstellen von Zellmodellen Bastelvorlage Wer baut das schönste Zellmodell? (2 Seiten) Stunde 6: Zellen in der Kriminalistik Thema und bedarf M 10 (Ab/TK) Der genetische Fingerabdruck M 11 (LEK) Teste dich selbst! Wissens-Check zur Welt des Kleinen Falls Sie nur wenig Zeit haben, lassen Sie das Praktikum M 7 weg und machen direkt mit dem Basteln von Zellmodellen nach M 8/M 9 weiter. Das Basteln der Zellmodelle kann gegebenenfalls entfallen. M 10 und M 11 eignen sich gut als Hausaufgaben, können bei Zeitmangel aber ganz weggelassen werden.

4 13 von 28 Zwiebelschneiden einmal anders Wir stellen ein mikroskopisches Präparat her M 4 Wer kennt nicht das Aussehen, den Geschmack und den Geruch von Zwiebeln! Aber wie sind Zwiebeln eigentlich aufgebaut? Ein Blick in das Mikroskop soll Antwort geben. Vorbereitung: 10 min Durchführung: 10 min Das benötigt ihr r Mikroskop r Stück einer Zwiebel r Pipette r Pinzette r Objektträger r Deckglas r Rasierklinge oder Skalpell Aufgabe 1: Stelle in deiner Gruppe ein Präparat eines Zwiebelhäutchens her. In folgender Tabelle sind die Arbeitsschritte abgebildet. Führt sie der Reihe nach durch und ergänzt in der zweiten Spalte für jeden Schritt das Vorgehen. Abbildung Beschreibt hier euer Vorgehen Mit einer Pinzette wird das Häutchen (es besteht nur aus einer Zelllage) abgehoben. Das Deckglas wird zuerst schräg auf den Objektträger gelegt (damit sich keine Luftbläschen bilden) und dann langsam auf das Präparat gesenkt. Aufgabe 2: Fertige in deinem Heft eine Skizze von deinen Beobachtungen der vergrößerten Zwiebelzellen an und notiere dir jeweils die entsprechende Vergrößerung. Bist du dir mit deinen Beobachtungen unsicher, dann kommst du bestimmt mit der Tippkarte 1 vom Lehrerpult weiter. Bei Rechenproblemen hilft Tippkarte 2.

5 21 von 28 Wer baut das schönste Zellmodell? Du hast nun schon einige unterschiedliche Zelltypen im Mikroskop betrachtet. Doch werden sie mit dem Mikroskop nie räumlich dargestellt. Damit wir uns Zellen besser vorstellen können, bauen wir heute 3-D-Modelle von Zellen. Wer aus deiner Klasse wohl das schönste Zellmodell herstellt? Bastelanleitung Vorbereitung: 5 min Durchführung: 30 min Das benötigst du Stufe 1 M 8 r Luftballon, evtl. weitere Bastelmaterialien r Schere, Klebstoff, Filzstifte Baue das Modell einer Pflanzenzelle mithilfe der Bastelvorlage: 1. Schneide die Bastelvorlage entlang der durchgezogenen Linie aus. 2. Schneide die Vakuole heraus und male die anderen Zellbestandteile farbig an. 3. Falte die Ränder an der gestrichelten Linie und drücke nun den halb aufgeblasenen Luftballon von unten in das Loch der Vakuole. Achtung: Knote den Luftballon so zu, dass man ihn in Schritt 4 gegebenenfalls noch mal öffnen kann. 4. Klebe die Falzränder an den entsprechenden Stellen um den Luftballon herum zusammen. Die beiden Modellhälften müssen an den grau markierten Falzrändern zusammengeklebt werden. Eventuell musst du etwas Luft aus dem Ballon lassen. 5. Alternativ können auch die anderen Zellbestandteile mit ien beklebt und somit räumlich dargestellt werden. Wer baut das schönste Zellmodell? Du hast nun schon einige unterschiedliche Zelltypen im Mikroskop betrachtet. Doch werden sie mit dem Mikroskop nie räumlich dargestellt. Damit wir uns Zellen besser vorstellen können, bauen wir heute 3-D-Modelle von Zellen. Wer aus deiner Klasse wohl das schönste Zellmodell herstellt? Tipp: Folgende Baustoffe sind denkbar: Schuhkartons, Schachteln aus durchsichtigem (Pralinen, Kosmetikartikel), Käseschachteln, transparente Plastiktüten, Watte, Styropor, Luftballons, Knetmasse, Haushaltsgummis, Wasserfarbe, Filzstifte, Pappe, Strohhalme, Wolle, Holzperlen etc. Bastelanleitung Vorbereitung: 5 min Durchführung: 30 min Wusstest du schon, dass dein Körper aus rund 100 Billionen Zellen (das sind Zellen!) besteht? Stufe 2 Das benötigst du r eines der mitgebrachten ien für den Bau einer Zelle r evtl. Schere, Klebstoff, Filzstifte Wusstest du schon, dass dein Körper aus rund 100 Billionen Zellen (das sind Zellen!) besteht? Baue das Modell einer pflanzlichen oder tierischen Zelle. Die Zelle sollte so groß sein, dass man die einzelnen Zellbestandteile auch aus der letzten Reihe noch gut erkennen kann. Sorge dafür, dass alle wichtigen Strukturen einer pflanzlichen bzw. tierischen Zelle im Modell zu sehen sind.

6 19 von 28 Warum brennen Brennnesselhaare? Finde es heraus! M 7 Wer hat sich nicht schon einmal an einem Haar der Brennnessel die Haut verbrannt? Wie kommt das? Wie sieht ein solches Haar unter dem Mikroskop aus? Vorbereitung: 10 min Durchführung: 20 min Das benötigt deine Gruppe r Mikroskop r Brennnesselblatt mit einem Stück Stängel r Handschuhe r Pipette r Pinzette r Objektträger r Deckglas r Indikatorpapier Versuch 1: Wie sieht ein Brennnesselhaar aus? 1. Einer aus deiner Gruppe gibt mit der Pipette einen Wassertropfen auf den Objektträger. 2. Zieht euch Handschuhe an und schneidet vorsichtig ein paar Haare vom Stängel ab (schabt dazu mit dem Messer von unten nach oben über den Stängel). 3. Gebt die Haare auf den Wassertropfen. 4. Setzt das Deckglas vorsichtig darauf. Aufgabe 1 Mikroskopiere und fertige eine Zeichnung von dem Brennnesselhaar an (gib in der Zeichnung auch die jeweilige Vergrößerung an). Aus wie vielen Zellen besteht das Brennnesselhaar? Versuch 2: Was brennt auf der Haut? Untersuche zusammen mit deiner Gruppe, warum es brennt, wenn man ein Brennnesselblatt berührt. Dazu messt ihr den ph-wert. Ein niedriger ph-wert (1 6) deutet auf eine Säure hin. Wasser hat einen ph-wert von circa 7 und ist damit neutral. Zieht euch Handschuhe über. Drückt ein angefeuchtetes Stück des Indikatorpapiers fest auf ein Brennnesselblatt. Lest an der Farbtabelle ab, wie hoch der ph-wert ist. Wusstest du schon, dass die Brennnessel für die Raupen von rund 50 Schmetterlingsarten Futterpflanze ist? Für die einheimischen Schmetterlinge Tagpfauenauge und Kleiner Fuchs ist sie sogar die einzige mögliche Futterpflanze. Aufgabe 2 a) Notiere dir den gemessenen ph-wert. b) Schreibe deine Vermutung auf, wie das Brennen der Brennnessel erzeugt wird. Wenn du keine Idee hast, hilft dir sicherlich die Tippkarte auf dem Lehrerpult weiter. Tippkarte zu Aufgabe 2 Die harten Brennnesselhaare reißen bei Berührung die Haut auf. Dadurch gelangen ihre Inhaltsstoffe unter die Haut. Warum brennen sie?