Zusammenhang zwischen dem Aufbau des Auges und dem Sehen

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1 Zusammenhang zwischen dem Aufbau des Auges und dem Sehen 1. Verteilung der Sehzellen (zu zweit) Material: Holzstäbchen mit kleinen Pappen in Rot, Grün und Blau; Geodreieck Durchführung: Suche dir einen Punkt in Augenhöhe, den du während des gesamten Experiments mit einem Auge fixierst, während du das andere Auge zuhältst Außerhalb deines Gesichtsfeldes: der andere gibt dir den Farbpunkt in die Hand. Du hältst ihn mit gestrecktem Arm in Augenhöhe und bewegst ihn langsam nach vorne. Dabei achtest du darauf, an welcher Stelle du den bewegten Kreis bemerkst. Der andere schätzt mit dem Geodreieck den Winkel und protokolliert den Ort auf dem Kreisbogen (s. Abb.). Dann bewegst du den Farbpunkt weiter nach vorne und achtest darauf, wann du die Farbe erkennst. Dieser Ort soll mit der entsprechenden Farbe auf dem Kreisbogen markiert werden. Diese Untersuchung sollst du von links und von rechts aus und jeweils mit den 3 verschiedenen Farben durchführen. a. Wird das gesamte Gesichtsfeld bestimmt, indem man nicht nur von rechts und links, sondern auch von oben und unten und in verschiedenen Winkeln jeweils von außen nach vorne die Orte bestimmt, an denen man Bewegung bzw. Farbe erkennt, erhält man z. B. folgende Abbildung Kennzeichne den Teil der Abbildung, den ihr mit euren Versuchen gemessen habt. Was bedeuten die Zahlen 1-5? Wird die Messung des anderen Auges genauso aussehen? b. Erläutere, weshalb man vom Gesichtsfeld spricht! c. Erkläre, weshalb bei der Untersuchung ein Auge geschlossen sein muss! Weshalb muss ein Punkt fixiert werden? d. Welche Unterschiede erwartest du bei der Untersuchung bei einer Rot-Grün-Sehschwäche! Erläutere! Erläutere an diesem Versuch und seinen Ergebnissen das Basiskonzept Information und Kommunikation! 2. Sehen im Hellen und im Dunklen Material: Farbplättchen Durchführung: Sortiere die Farbplättchen nach Helligkeit, protokolliere die Reihenfolge und leg sie unsortiert zusammen. Dann wird der Raum vollständig dunkel gemacht und etwa 5 Minuten gewartet. Danach wird der Raum so hell gemacht, dass man gerade etwas sehen kann. Bei dieser Helligkeit werden die Plättchen noch einmal sortiert und das Ergebnis protokolliert. a. Vergleiche die Reihenfolgen. b. Welche Eigenschaften des Auges könnten diese Unterschiede bewirken? 3. Bestimmung des Nahpunktes (zu zweit) Material: Bleistift; Lineal Durchführung: Halte das Lineal mit der Nullmarke rechts an die Nasenwurzel, schließe das linke Auge! Führe dann den Bleistift entlang des Lineals auf das Auge zu, bis er unscharf erscheint! Ein Mitschüler liest auf dem Lineal die Entfernung zum Auge ab. Hinweis: Bei der Nah-Akkommodation des Auges gibt es eine Grenze, die nicht unterschritten werden kann, nämlich den Nahpunkt. a. Bestimme den Nahpunkt für beide Augen für beide SchülerInnen! Bei Brillenträgern mit und ohne Brille. b. Vergleicht die Nahpunkte! c. Nenne die Teile des Auges, die mitverantwortlich für die Lage des Nahpunktes sind! d. Erläutere, welche Werte du bei einem Kurzsichtigen, welche bei einem Weitsichtigen erwartest! e. Führe die Bestimmung des Nahpunktes auch bei einer älteren Person durch und vergleiche mit deinem Nahpunkt! f. Erläutere die Wirkung einer Brille mit Sammellinsen auf die Lage des Nahpunktes! g. Nenne den Teil der Netzhaut, auf den das Bild des Bleistifts bei der Nahpunktbestimmung fällt! Erläutere an diesem Beispiel das Basiskonzept Struktur und Funktion!

2 4. Blinder Fleck (jeder für sich) Halte den Zettel mit ausgestrecktem Arm vor dich. Schließ das rechte Auge und fixiere mit dem linken Auge den Hund (oder Fuchs?). Beweg dann den Zettel langsam auf dich zu. Achte darauf, ob der Hase (ohne ihn anzusehen) noch wahrzunehmen ist. Beschreibe und erkläre die Beobachtungen. Überlege, ob der "blinde Fleck" nasenwärts, genau in der Mitte des Augenhintergrunds oder Richtung Schläfe im Auge liegt. Skizziere dazu beide Augen (Sicht von oben auf den Kopf), die Lage von Hase und Hund und deren Bilder im Auge. 5. Räumliches Sehen (jeder für sich) Betrachte einen Gegenstand abwechselnd mit dem linken und dem rechten Auge. Aufgabe: Beschreibe und erkläre die Beobachtungen. 7. Räumliches Sehen (zu zweit) Eine Mitschülerin hält einen Bleistift senkrecht mit der Spitze nach oben in Höhe deiner Augen. Schließ das linke Auge und versuche, möglichst schnell mit einem zweiten Bleistift in der rechten Hand mit ausgestrecktem Arm auf die Bleistiftspitze zu tippen. Erkläre, wie das Auge auf dem flachen Papier räumliche Gebilde sehen kann.

3 Präparation eines Schweineauges Material: Auge, Skalpell oder Rasierklinge, Schere, Pinzette, Papier, Kerze 1. Betrachte das Auge von außen. Suche: 6 Augenmuskeln, Hornhaut, Pupille, Sehnerv, Iris (Regenbogenhaut), Lederhaut. (s. Natura S. 252 Abb.1, 2) und protokolliere die jeweiligen Farben. (2. Diese Aufgabe geht bei Schweineaugen sehr schlecht, mit Rinderaugen gibt es meist einige Gruppen, die das schaffen a. Schneide aus der Haut gegenüber der Pupille ein Viereck aus (etwa 1cm², s. Abb.1, 1. Schnitt). Da die Haut sehr zäh und fest ist, ist das nicht ganz einfach. Wenn man das Auge fest in die Hand nimmt und mit der Klinge oder dem Skalpell die Haut des Schweineauges (nicht die eigene) mit Sägebewegungen und geringem Druck einritzt, kann man von dieser Ritze aus mit der Schere weiterschneiden. Es ist wichtig, darauf zu achten, daß man nicht zu tief schneidet, sonst wird der Glaskörper verletzt. b. Deck das entstandene Loch mit dem Papier ab. Das Rinderauge wird so hingelegt, als ob man damit auf die brennende Kerze oder auf das Fenster schaut. Das Bild auf dem Papier ist lichtschwach und nicht leicht zu sehen, verändere eventuell den Abstand beim Suchen oder dunkel den Raum ab. Verändere den Abstand Auge - Bild. Schieb die Kerze ein Stück nach links und rechts, oben und unten. Protokolliere, wie sich dabei das Bild auf dem Papier verändert.) 3. Schneide die Haut des Auges in der Äquatorialebene durch. Von dem Loch ausgehend soll so geschnitten werden, dass eine vordere und eine hintere Hälfte entsteht (s. Abb.unten, 2. Schnitt). Wieder muss aufgepasst werden, dass der Glaskörper nicht verletzt wird. Suche folgende Teile: Linse, Iris, Glaskörper, Netzhaut (das ist eine dünne, rosa Haut zwischen Glaskörper und Lederhaut) Die buntschillernde Haut ist eine Farbschicht, die zur Aderhaut gehört. 4. Entferne vorsichtig die Linse, beachte dabei die Fasern, mit denen sie an dem Ringmuskel befestigt ist. Leg sie auf das Geschriebene. Protokolliere die Beobachtungen. Anritzen mit dem Skalpell Schneiden mit der Schere 2. Schnitt Abb Schnitt Anritzen mit dem Skalpell Schneiden mit der Schere Sehnerv Hausaufgabe zu Montag: Natura S. 252, 253 lesen, Beschriftung des Auges lernen, die Eigenschaften und Aufgaben der Bestandteile des Auges mit eigenen Worten beschreiben können.

4 Selbstständige Arbeit Nerven und Sinne Die zum Auge durchgeführte Präparation eines Schweineauges und die Versuche des Arbeitsblattes Zusammenhang zwischen dem Aufbau des Auges und dem Sehen und deren Auswertung und Antworten gehören mit zu dieser Arbeit und müssen in der Mappe mit abgegeben werden und für die am Ende geschriebene Arbeit gewusst werden 1. Erläutere am Beispiel des Auges, a. dass Sinnesorgane Fenster zur Umwelt sind. b. wie Sinnesorgane Informationen aus der Umwelt als Reize aufnehmen und in Nervensignale umwandeln. Beschreibe dazu den Weg vom adäquaten Reiz zum Verarbeitungsort im Gehirn ausführlich. (Auslösung der Erregung, Erregungsweiterleitung) Siehe dazu auch S a. Führe zu einem weiteren Sinnesorgan des Menschens deiner Wahl (Drehsinn, Hörsinn, Geruchssinn, Geschmackssinn, Tastsinn, Temperatursinn) mindestens einen Versuch durch. Schreibe ein vollständiges Protokoll. b. Erläutere die Funktionsweise dieses Organs bis zur zellulären Ebene. Verwende dazu auch Modelle. Dieser Versuch und die Funktion des Sinnesorgans muss so vorbereitet werden, dass er von der Gruppe vorgeführt und erläutert werden kann. 4. a. Beschreibe ein Sinnesorgan eines anderen Lebewesens deiner Wahl, das sich von dem der bearbeiteten menschlichen Sinnesorgane unterscheidet. b. Stell durch Vergleich von Sinnesleistungen Vermutungen über die verschiedenen Wahrnehmungswelten von Mensch und Tieren auf. Wahrnehmungswelt bedeutet, dass von den Informationen, die die Wirklichkeit der Erde ausmachen, jedes Lebewesen durch seine Sinnesorgane nur einen sehr kleinen für ihn typischen und wichtigen Ausschnitt als Welt erlebt.

5 Biologiearbeit 8F1 Name: 1. Beschrifte die Abbildung 1: Abb. 1 Abb a. Nenne die Unterschied zwischen der oberen und unteren Hälfte der Abb. 2. b. Welche Hälfte zeigt ein Auge bei der Betrachtung eines weit entfernten Gegenstandes? Begründe. Handelt es sich dabei um ein helles oder ein dunkles Objekt? Begründe. 3. a. Liegt der Blinde Fleck nasenwärts? b. Beschreibe den Versuch mit dem man das feststellen kann und die Beobachtung. c. Erkläre die Beobachtung ausführlich und fertige auch ein Skizze dazu an. 4. Ein Täfelchen mit einem roten E wird nacheinander so vor ein Auge einer Versuchsperson gehalten, dass es in verschiedenen Netzhautbezirken abgebildet wird (Abb. 3). a. Zeigt die Abb 3 ein rechtes oder linkes Auge? Begründe kurz. b. Ordne den jeweiligen Bildpunkten die Bilder zu. c. Gib für die jeweiligen Bildpunkte B 1 - B 4 an, ob das Bild scharf oder unscharf abgebildet wird, ob es grau, rot oder gar nicht zu sehen ist, auf welcher Seite und in welchem Teil des Gehirns es verarbeitet wird. Begründe jeweils kurz mit dem Bau des Auges. d. Wie wird z. B. das Täfelchen E? zu B 3 im Auge verarbeitet? Beschreibe als Antwort den Weg vom Täfelchen bis in das Gehirn und die Umwandlung des Reizes in einen Nervenimpuls (Erregung) Können Pferde räumlich sehen? Begründe. 6. a. Beschreibe den Versuch, den Du in der Gruppenarbeit durchgeführt hast. b. Skizziere den Aufbau des zugehörigen Sinnesorgans und gib an, wie der adäquate Reiz in einen Nervenimpuls umgewandelt wird Abb.3 Versuchsaufbau Auge einer Versuchsperson von oben