VIII Ökologie Beitrag 7 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) 1 von 24 Sensation im Wassertropfen Gewässeruntersuchung am Beispiel des Schulteichs Ein Beitrag von Anja Schweia-Buttero, Bensheim Mit Illustrationen von Julia Lenzmann, Stuttgart Gerade im Sommer gibt es im Biologieunterricht nichts Schöneres, als in die Natur zu gehen und dort zu forschen. Ideal geeignet ist dazu die Untersuchung des Schulteichs oder eines nahe gelegenen Sees. Neben der Erforschung der abiotischen Faktoren des Teichs oder Sees steht vor allem die Arbeit am Gewässer im Mittelpunkt: Ihre Schüler entnehmen Proben, untersuchen Plankton mithilfe des Binokulars, setzen Bestimmungsschlüssel ein und bauen eine riesige Nahrungspyramide. Aspekte des Umweltschutzes von Gewässern werden dabei stets thematisiert. Mit Bestimmungsblatt Gehen Sie mit Ihren Schülern auf Exkursion an einen Teich oder See! TOP 10 der Teichbewohner! Das Wichtigste auf einen Blick Foto: Thinkstock/Digital Vision Klasse: 6/7 Dauer: 6 Stunden (Minimalplan: 4) Kompetenzen: Die Schüler beschreiben die abiotischen Faktoren eines stehenden Gewässers. bestimmen ausgewählte Planktonlebewesen mit dem Bestimmungsschlüssel. kennen Aspekte zum nachhaltigen Umgang mit Gewässern. Aus dem Inhalt: Teich & See versus Bach & Meer Kennenlernen verschiedener Gewässertypen Exkursion zu einem Teich mit Entnahme von Gewässerproben Arbeiten mit dem Bestimmungsschlüssel und Ermitteln von chemischen Parametern eines Gewässers
VIII Ökologie Beitrag 7 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) 7 von 24 Die Reihe im Überblick V = Vorbereitung SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt D = Durchführung Fo = Folie LEK = Lernerfolgskontrolle = Zusatzmaterial auf CD Stunde 1: Teich, Fluss, Meer Gewässer der Erde M 1 (Fo) M 2 (Ab) Thema und bedarf Gewässer sind verschieden r 8 selbstklebende Notizzettel Lerne Teich, Fluss und Meer kennen (Ab) Wasserkreislauf Puzzle (zu M 2) Stunde 2: Abiotische Faktoren der verschiedenen Gewässertypen M 3 (SV) V: 10 min D: 30 min * Exemplar(e) pro Gruppe Thema und bedarf Teich versus Meer & Teich versus Fluss Versuch r 4 Bechergläser (100 ml)* r Kochsalz r Leitungswasser r 1 Augenbinde* r 1 Waage r 1 Spatellöffel* r 4 Wattestäbchen* r 4 Becher* r 1 Flasche Wasser Versuch r 1 Becherglas (1 l)* r 1 Knetstreifen (pro Schüler) r 1 Stoppuhr* r 1 aufgeschnittenes Regenrohr (Länge: 1 m)* r 1 wasserfester Stift* r 1 Tischtennisball* r 2 Eimer* (Ab) Wie kommt das Salz ins Meer? Ein Märchen (zu M 3) (Ab) Flüsse, Seen und Meere in Deutschland (zu M 3) Stunden 3 4: Exkursion zum Schulteich M 4 (SV) V: 10 min D: 35 min * Exemplar(e) pro Gruppe Thema und bedarf Auf zur Teichexkursion! r 1 Kescher (pro 8 Schüler) r 1 Sieb* r 1 Planktonnetz* r 2 3 weiße Plastikschalen (z. B. Eisdosen)* r 1 Pinsel* r 1 Federstahlpinzette* r 1 Löffel* r 1 Secchi-Scheibe* r 1 2 Becherlupen* r 1 Thermometer* r 1 Küchenrolle* r 1 wasserfester Stift* r 2 3 Marmeladengläser* r 2 3 Schnappdeckelgläser* r 1 Klemmbrett* r 1 Blatt Papier r 1 Bleistift* r 1 Bestimmungsbuch* r evtl. 1 Kühltasche mit Kühlakkus
8 von 24 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) Ökologie Beitrag 7 VIII (Ab) Teichexkursion was brauche ich? (zu M 4) (Ab) Secchi Scheibe selbstgebaut! (Ab) Der Teich Läufer Suchaufträge in der Natur (zu M 4) Stunde 5: Auswertung der Teichexkursion M 5 (Ab) V: 10 min D: 35 min * Exemplar(e) pro Gruppe M 6 (Ab) Thema und bedarf Planktonproben unter der Lupe r 1 Binokular* r 2 3 Petrischalen* r 1 Blockschälchen* r 1 Mikroskop* r 1 Objektträger* r 1 Deckgläschen* r 1 Pipette* r 1 Federstahlpinzette* r 1 schwarze Pappe* Die TOP 10 der häuigsten Teichbewohner ein Bestimmungsblatt (Ab) Aufbau und Umgang mit dem Mikroskop eine Wiederholung (zu M 5) (Ab) Vorlage Steckbrief Gewässerorganismen (zu M 5) M 7 (Ab, SV) V: 10 min D: 15 min * Exemplar(e) pro Gruppe Stimmt die Chemie des Gewässers? r 1 Wasserprobe* r 1 Pipette* r 1 ph-teststreifen* r je 1 Test-Kit Sauerstoff, Nitrat, Phosphat* Stunde 6: Das Ökosystem Teich r evtl. 1 digitales Messgerät Sauerstoffgehalt* r 2 3 Schnappdeckelgläser* M 8 (Ab) Thema und bedarf Wer hat wen zum Fressen gern? (Karten) Tierbeschreibungskarten (zu M 8) (Spiel) M 9 (LEK) Rollenspiel Wasserloh Alles klar! Jetzt weiß ich Bescheid über den Teich Dein Bio Lexikon Begriffe von A bis Z Minimalplan Wenn Sie nur wenig Zeit haben, können Sie die Unterrichtseinheit auch in vier Stunden durchführen: Verzichten Sie hierfür auf Arbeitsblatt M 2 und starten Sie direkt mit dem Schülerversuch M 3. Lassen Sie außerdem Arbeitsblatt M 7 weg und behandeln Sie die chemischen Parameter des Ökosystems Teich theoretisch. Sparen Sie aber nicht an der Zeit, die Ihre Schüler in der Natur verbringen und selbst in die Forscherrolle schlüpfen. Auch die Beobachtung der Wasserlebewesen mit Binokularen und Mikroskopen ist so eindrucksvoll, dass die Schüler davon noch lange proitieren. Auch an dieser Stelle sollte nicht reduziert werden.
VIII Ökologie Beitrag 7 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) 9 von 24 Gewässer sind verschieden M 1 1 2 3 5 4 6 7 8 Fotos: Thinkstock/iStock
12 von 24 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) Ökologie Beitrag 7 VIII M 3 Teich versus Meer & Teich versus Fluss Wie unterscheiden sich Teich und Meer sowie Teich und Fluss? Findet es in diesen beiden Versuchen heraus. Aufgabe Führt die folgenden beiden Versuche durch. Versuch : Wie süß ist Süßwasser und wie salzig Salzwasser? In diesem Versuch untersucht ihr, wie sich Teich und Meer unterscheiden. Dazu stellt ihr verschiedene Salzlösungen her und nehmt Geschmacksproben. Schülerversuch in Vierergruppen Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min Das benötigt ihr r 4 Bechergläser (100 ml) r Kochsalz r 100 ml Leitungswasser So führt ihr den Versuch durch r 1 Augenbinde r 1 Waage r 1 Spatellöffel r 4 Wattestäbchen r 1 wasserfester Stift 1. Stellt in den vier Bechergläsern die folgenden Lösungen her: Süßwasser Ostseewasser Nordseewasser Brackwasser 100 ml Leitungswasser 100 ml Leitungswasser + 2 g Kochsalz 100 ml Leitungswasser + 3,5 g Kochsalz 2. Rührt die Lösungen um, bis das Salz vollständig gelöst ist. 100 ml Leitungswasser + 1 g Kochsalz 3. Jeder von euch macht nun eine Geschmacksprobe. Legt dazu nacheinander die Augenbinde an und lasst euch ein Wattestäbchen geben, das vorher in eine beliebige Probe getaucht wurde. Lutscht am Wattestäbchen und versucht zu erschmecken, um welches Wasser es sich handelt. Versuch : Teich versus Fluss In diesem Versuch untersucht ihr, wie sich Teich und Fluss unterscheiden. Dazu stellt ihr ein Still- und ein Fließgewässer nach. Baut dann aus Knete ideal an Strömung bzw. stehendes Wasser angepasste Tiermodelle und schaut, worauf es bei der Anpassung ankommt. Schülerversuch in Vierergruppen Vorbereitung: 5 min Durchführung: 20 min Das benötigt ihr r 1 Becherglas (1 l) r Knete r 1 Stoppuhr So führt ihr den Versuch durch r 1 aufgeschnittenes Regenrohr (Länge: 1 m) r 1 wasserfester Stift r 1 Tischtennisball r 2 Eimer 1. Füllt das Becherglas mit Wasser. Konstruiert aus Knete einen Körper, der nur langsam sinkt (je langsamer, desto besser). Stoppt die Zeit. 2. Leitet durch die geneigte, aufgeschnittene Röhre einen Wasserstrom. Konstruiert nun aus Knete einen Körper, der nicht durch den Wasserstrom fortgespült wird. 3. Messt die Fließgeschwindigkeit, die der Tischtennisball von einem Ort A zu einem Ort B mit der Strömung benötigt. Bild: Thinkstock/iStock
16 von 24 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) Ökologie Beitrag 7 VIII M 5 Planktonproben unter der Lupe Mit Binokularen und Mikroskopen habt ihr die Möglichkeit, kleinste Lebewesen eurer Wasserprobe um ein Vielfaches vergrößert zu betrachten und zu bestimmen. Los geht s! Aufgabe Führt den folgenden Versuch durch. Schülerversuch in Zweiergruppen Vorbereitung: 5 min Durchführung: 35 min Das benötigt ihr r 1 Binokular r 2 3 Petrischalen r 1 Blockschälchen So führt ihr den Versuch durch Aufgabe r 1 Mikroskop r 1 Objektträger r 1 Deckgläschen r 1 Pipette r 1 Federstahlpinzette r 1 schwarze Pappe 1. Gebt mit der Pipette einige Tropfen Teichwasser in ein Blockschälchen und betrachtet die Probe unter dem Binokular. 2. Greift einzelne Tiere aus dem Blockschälchen mit der Pipette auf und gebt diese auf einen Objektträger. Betrachtet das Präparat unter dem Mikroskop. Tiere der Größe eines Wasserlohs werden unter dem Deckglas oftmals stark eingeklemmt. Teilweise sind sie dann nicht mehr ideal zu mikroskopieren, da z. B. die Antennen oder andere Extremitäten umgeknickt sind. Eine einfache Methode schafft Abhilfe baut ein Miniaquarium: Taucht die Ecken eines Deckgläschens in Knete und legt sie dann wie gewohnt auf das Objekt. Der Abstand zwischen Objektträger und Deckglas vergrößert sich. 1. Benennt die Lebewesen eurer Gewässerprobe mithilfe des Bestimmungsblatts. 2. Zeichnet ein Lebewesen, das euch besonders beeindruckt. Gebt an, um welche Vergrößerung es sich handelt. Wusstest du schon, dass man mit einem Mikroskop die folgenden Vergrößerungen erzielen kann? Okular Objektiv Gesamtvergrößerung 10 x 4 x 40 10 x 10 x 100 10 x 40 x 400 Mit dem Binokular erzielst du geringere Vergrößerungen. Dafür kannst du damit größere Tiere sehr schön anschauen.
VIII Ökologie Beitrag 7 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) 17 von 24 Die TOP 10 der häufigsten Teichbewohner ein Bestimmungsblatt M 6 Jetzt nehmt ihr eure Proben mit Mikroskop oder Binokular mal ganz genau unter die Lupe. Das Bestimmungsblatt zeigt euch die zehn häufigsten Teichbewohner. Aufgabe Betrachtet eure Probe. Findet ihr Tiere, die hier abgebildet sind? Tierische Teichbewohner Zooplankton Krebse Ruderfußkrebs Wasserloh Muschelkrebs Rädertiere Pflanzliches Plankton Keratella Einzeller Pantoffeltierchen Tabellaria (Kieselalge) Schraubenalge (Grünalge) Scenedesmus (Grünalge) Gonium (Grünalge) Volvox (Grünalge)
22 von 24 Gewässeruntersuchung (Klasse 6/7) Ökologie Beitrag 7 VIII Lösungen (M 8) Aufgabe 2 a) Als Zusatzmaterial auf CD ( ) steht Ihnen eine Anleitung zur Durchführung eines Rollenspiels zur Verfügung. Hierbei schlüpfen die Schüler z. B. in die Rolle eines Wasserlohs und rufen sich dessen charakteristischen Merkmale nochmals genau in Erinnerung. b) z. B. Fischreiher à Stichling à Kleinlibellenlarve à Wasserloh à Grünalgen Lernerfolgskontrolle mit den Lernkarten M 9 Mithilfe der Lernkarten M 9 können die Schüler ihr Wissen aus der Einheit selbstständig und in ihrem eigenen Tempo überprüfen und so ihren Wissensstand einschätzen. Kopieren Sie hierfür die Lernkarten M 9 im halben Klassensatz, falten Sie die Karten entlang der gestrichelten Linie und kleben Sie die beiden Längshälften aufeinander, sodass sich jede Antwortkarte auf der Rückseite der zugehörigen Fragekarte beindet. Schneiden Sie die einzelnen Karten dann aus und halten Sie jeden Kartensatz mit einem Gummiband oder einer Büroklammer zusammen. Es empiehlt sich, auf farbiges Papier auszudrucken, um zu verhindern, dass verschiedene Kartensätze miteinander vermischt werden. Wenn Sie die Karten zusätzlich laminieren, können Sie die Kartensätze über Jahre hinweg verwenden. Alternativ können Sie die Karten auch auf farbigen Karton drucken. Alternative Sie befürchten, dass die Schüler mogeln könnten? Dann stellen Sie nur Karten der Fragen her und legen die Lösungen als Lösungsblatt am Lehrerpult aus. Die Schüler schreiben ihre Antworten dann auf und kontrollieren anschließend selbstständig mithilfe des Lösungsblatts. Teilen Sie einen Kartensatz an jeweils ein Zweierteam aus oder legen Sie die Karten im halben Klassensatz an einem Sammeltisch (je einen Stapel Karte 1, Karte 2 usw.) aus. Die Schüler holen sich dann jeweils eine Karte an ihren Platz, lösen die Frage, überprüfen ihre Lösung, bringen die Karte wieder an den Sammeltisch und holen sich die nächste Karte. Auf diese Weise haben Sie einen guten Überblick, wie weit die einzelnen Schüler gekommen sind.