Biologie-Lerntext für meine ehemaligen Realschul-Fünftklässler
Roland Heynkes, 18.7.2014
Gliederung
 |
Hilfsangebote in Aachen |
|
Die Sicherheitsbelehrung |
|
Was ist Biologie? |
|
Die Naturwissenschaftliche Methode |
|
Wir erforschen Eigenschaften von Lebewesen |
|
Zwei Laubbäume im Verlauf der Jahreszeiten |
|
Das Lichtmikroskop |
|
Mit Mikroskopen suchten wir extrem kleine Lebewesen |
|
Eine Einteilung der Lebewesen |
|
Eigenschaften von Lebewesen |
|
Haustiere |
|
Tierarten und Rassen |
|
Kulturpflanzen |
|
Pilze |
|
kluge Pflanzen |
|
Blütenpflanzen |
|
Haustier Hund |
|
Körperteile, Skelett, Knochen, Gelenke und andere Organe |
Hilfsangebote in Aachen 
|
|---|
Wie in vielen anderen deutschen Städten gibt es auch in Aachen kostenlose Angebote für Kinder und Jugendliche, die lernen wollen und dabei Hilfe suchen.
Die Sicherheitsbelehrung
|
|---|
Hier findet Ihr die Sicherheitsbelehrung für Biologie-Räume.
Was ist Biologie?
|
|---|
Was man über den Begriff Biologie mindestens wissen sollte, findet Ihr im ersten Kapitel des Lerntextes Biologie.
Eine vereinfachte Darstellung der naturwissenschaftlichen Methode des Lernens findet Ihr im Lerntext: "Wie forschen Biologen".
Unsere Experimente und Langzeitbeobachtungen waren Beispiele für die Naturwissenschaftliche Methode.
Wir erforschen Eigenschaften von Lebewesen
|
|---|
Wir haben unsere ersten 3 Experimente gestartet:
In einem Glas mit Wasser stehen zwei Efeu-Triebe. Der eine ist echt und der andere aus Plastik. In den kommenden Wochen werden wir beobachten, was mit den beiden geschieht. Wir vermuten (Hypothese), dass der echte Efeu-Jungtrieb Wurzeln entwickeln und wachsen könnte. Um diese Hypothese zu überprüfen, haben wir die Länge des Efeu-Triebes gemessen und wollen diese Messung später wiederholen. Zu Beginn des Experimentes war er 33 cm lang.
In einen Schrank legten wir einen echten und einen künstlichen Zweig einer Eiche. Wir vermuteten, dass nur der echte Zweig sich mit der Zeit verfärben und verwelken würde. Aber wir mussten über Wochen beobachten, ob diese Hypothese auch tatsächlich richtig war. Inzwischen konnten wir feststellen, dass der echte Eichenzweig tatsächlich vertrocknet ist. Er sah am Ende heller aus.
In ein Plastikgefäß mit Blumenerde steckten wir eine Eichel, also die Frucht einer Eiche. In den folgenden Wochen beobachteten wir, was mit der Eichel passierte. Wir vermuteten, dass aus der Eichel ein kleiner Baum heranwachsen könnte. Aber ob das auch stimmte, mussten wir erst durch Beobachtung überprüfen. Zum Vergleich lag in dem Gefäß ein weißer Stein. Tatsächlich wuchs nur aus der Eichel eine kleine Planze heran.
Zwei Laubbäume im Verlauf der Jahreszeiten
|
|---|
Ein weiteres Langzeitexperiment haben im September mit den ersten Fotos von einem Feldahorn und einem Blutahorn (Spitzahorn mit roten Blättern) auf dem Schulhof gestartet. Dazu haben wir uns ein Platz vor dem Baum gesucht, von dem aus ich dann während eines Schuljahres möglichst wöchentlich ein Foto vom selben Baum machte. So konnten wir sehen, wie sich bestimmte Bäume im Laufe der Jahreszeiten verändern. Die Fotos stelle ich Interessenten unter der Lizenz CC BY-NC-SA 4.0 zur Verfügung.
| Feldahorn am 13.9.2013 |
|---|
 |
| Feldahorn am 20.9.2013 | Blutahorn am 23.9.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 30.9.2013 | Blutahorn am 30.9.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 4.10.2013 | Blutahorn am 4.10.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 11.10.2013 | Blutahorn am 11.10.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 18.10.2013 | Blutahorn am 18.10.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 25.10.2013 | Blutahorn am 25.10.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 3.11.2013 | Blutahorn am 3.11.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 8.11.2013 | Blutahorn am 8.11.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 15.11.2013 | Blutahorn am 15.11.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 22.11.2013 | Blutahorn am 22.11.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 2.12.2013 | Blutahorn am 2.12.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 6.12.2013 | Blutahorn am 6.12.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 13.12.2013 | Blutahorn am 13.12.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 20.12.2013 | Blutahorn am 20.12.2013 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 9.1.2014 | Blutahorn am 9.1.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 17.1.2014 | Blutahorn am 17.1.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 24.1.2014 | Blutahorn am 24.1.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 31.1.2014 | Blutahorn am 31.1.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 7.2.2014 | Blutahorn am 7.2.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 17.2.2014 | Blutahorn am 17.2.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 21.2.2014 | Blutahorn am 21.2.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 7.3.2014 | Blutahorn am 7.3.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 14.3.2014 | Blutahorn am 14.3.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 21.3.2014 | Blutahorn am 21.3.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 28.3.2014 | Blutahorn am 28.3.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 8.4.2014 | Blutahorn am 8.4.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 11.4.2014 | Blutahorn am 11.4.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 29.4.2014 | Blutahorn am 29.4.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 7.5.2014 | Blutahorn am 7.5.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 16.5.2014 | Blutahorn am 16.5.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 23.5.2014 | Blutahorn am 23.5.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 28.5.2014 | Blutahorn am 28.5.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 13.6.2014 | Blutahorn am 13.6.2014 |
|---|
 |
 |
| Feldahorn am 23.6.2014 | Blutahorn am 23.6.2014 |
|---|
 |
 |
Das Lichtmikroskop
|
|---|
Entscheidend beim Mikroskopieren ist, dass das längste Objektiv nicht beim Scharfstellen beschädigt wird. Die teure äußere Präzisionslinse des Objektivs darf auf keinen Fall beim Scharfstellen versehentlich auf das Deckglas des Präparates gepresst werden. Das längste Objektiv wird deshalb nur über das Deckgläschen gedreht, nachdem der Objekttisch ganz herunter gefahren wurde. Dann schaut man von der Seite auf die Lücke zwischen Objektiv und Objekttisch und dreht die beiden so nah wie möglich zusammen, ohne dass sie sich berühren. Dabei muss man sich unbedingt merken, in welche Richtung man dreht. Schließlich schaut man durch das Okular und stellt mit dem Grobtrieb durch Drehen in die andere Richtung scharf, indem man den Abstand zwischen Objektiv und Objekttisch wieder vergrößert. Das folgende Bild zeigt eines unserer Schulmikroskope beschriftet.
Mit Mikroskopen suchten wir extrem kleine Lebewesen
|
|---|
Natürlich wissen wir, dass Pflanzen und Tiere Lebewesen sind. Aber die meisten Arten von Lebewesen sind so klein, dass wir sie mit unseren Augen nicht sehen können. Darum lernen wir zu Mikroskopieren und schauen uns mit Mikroskopen winzige Lebewesen an, die ich vorher aus Kuhmist und auf Javamoos gezüchtet habe.
Um ein Gefühl für die unterschiedlichen Größen von Bakterien, Einzellern und Vielzellern zu bekommen, haben wir jeweils zu zweit auf einen Objektträger ein Stück Javamoos als Beispiel für eine vielzellige Pflanze gelegt. Darauf haben wir jeweils einen Tropfen Heuaufguss mit Mist aus einem Kuhstall pipettiert. Mit Hilfe unserer Schulmikroskope konnten wir so die dicht aneinander liegenden Zellen in den Blätternn des Javamooses sehen. In diesen Zellen waren deutlich die Chloroplasten zu erkennen. Um das Javamoos sausten sehr schnell tierische Einzeller in großer Zahl. Und bei genauem Hinsehen waren auch unterschiedlich geformte Bakterien sowie stäbchenförmige, einzellige Algen zu erkennen.
Zuhause habe ich die gleichen Proben verwendet, um mit meinem kleinen privaten Lichtmikroskop das zu filmen, was wir auch im Unterricht gesehen haben. Ansehen kann man es hier und hier bei YouTube. Ebenfalls bei YouTube kann man ganz einfache vielzellige Lebewesen sehen, die ich in einer Wasserprobe fand, die eine Schülerin der 9. Klasse aus ihrem Gartenteich mitbrachte. Hier findet man außer Bakterien verschiedene Arten von Algen. Neben pflanzlichen Einzellern waren dies aus mehreren Zellen gebildete Fadenalgen sowie flache, runde Kolonien aus pflanzlichen Zellen.
Eine Einteilung der Lebewesen
|
|---|
Die Biologen sind sich nicht einig über die Frage, ob Viren und Flechten Lebewesen sind oder nicht. Aber alle Biologen teilen die Lebewesen in zwei große Gruppen ein. Die Archäen und die Bakterien sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern und werden deshalb Prokaryoten genannt. Alle anderen unumstrittenen Lebewesen besitzen in ihren Zellen einen Zellkern und werden deshalb Eukaryoten genannt. Die Eukaryoten werden weiter unterteilt in die sogenannten Reiche der Tiere, Pflanzen, Pilze und Einzeller. Weil sie fast alle für unsere Augen viel zu klein sind, wurden einzellige Lebewesen erst spät entdeckt und bis heute nur sehr unvollständig erforscht. Bei den eukaryotischen unterscheidet man heute zwischen tierischen (z.B. Wimpertierchen und Amöben), pflanzlichen (z.B. einzellige Grünalgen) und pilzlichen (Hefen) Einzellern. Daneben stellt man noch die Schleimpilze als eine eigene Gruppe von Einzellern, die allerdings so groß werden, dass man sie ganz leicht auch ohne Lupe erkennen kann. Die folgende Grafik verschafft uns über diese grobe Einteilung einen Überblick.
|
Eigenschaften von Lebewesen
|
|---|
Um zu verstehen, was Lebewesen sind, suchten wir nach Eigenschaften, die alle Lebewesen gemeinsam haben. Die folgenden 9 vereinfachten Merkmale merken wir uns:
Haustiere
|
|---|
|
Als Haustiere bezeichnet man Rassen oder Tiere aus Rassen, die über viele Generationen von Menschen aus Wildtierarten gezüchtet wurden und dabei auch die Angst vor Menschen verloren haben. Typisch für Haustiere ist auch, dass durch unterschiedliche Zuchtziele (z.B.: Wachhund, Jagdhund, Blindenhund, Schoßhund) innerhalb der Haustier-"Arten" verschiedene Rassen entstanden sind.
|
Tierarten und Rassen
|
|---|
Vereinfachend kann man sich bei der Unterscheidung zwischen Tierarten und Rassen auf ein wesentliches Merkmal konzentrieren:
- Von zwei verschiedenen Tierarten spricht man dann, wenn Paarungen zwischen einem Tier der einen und einem Tier der anderen Tierart entweder unmöglich sind oder normalerweise höchstens zu unfruchtbaren Nachkommen führen.
- Lediglich um verschiedene Rassen einer Tierart handelt es sich, wenn die Mitglieder der einen Gruppe gleich aussehender Tiere mit Exemplaren der anderen Gruppe sehr ähnlich aussehender Tiere problemlos fruchtbaren Nachwuchs haben können.
|
Kulturpflanzen
|
|---|
|
Kulturpflanzen sind Unterarten von Pflanzen-Spezies, die über viele Generationen durch Zucht gegenüber ihren wilden Verwandten so verändert wurden, dass sie höhere Erträge liefern und sich nicht mehr mit Giften gegen den menschlichen Verzehr wehren können.
|
Pilze
|
|---|
Einen Lerntext zum Thema Pilze findest du hier, ein dazu gehörendes Arbeitsblatt ist hier.
kluge Pflanzen
|
|---|
Natürlich sind Pflanzen nicht wirklich klug. Sie haben kein Gehirn und können wahrscheinlich nicht denken. Aber sie haben viele Fähigkeiten, die ihnen niemand zugetraut hatte und die Wissenschaftler erst vor kurzer Zeit entdeckt haben. Einen Hyper-Lerntext zu den besonderen Fähigkeiten der Pflanzen habe ich hier. Dazu gehört auch ein Arbeitsblatt mit Fragen zum Film und seiner Zusammenfassung. Es gibt auch eine Druckversion mit Fragen vor den Abschnitten.
Blütenpflanzen
|
|---|
Bevor wir die Blütenpflanzen genauer ansehen, haben wir eine im Wasser lebende Moospflanze mit Lichtmikroskopen betrachtet und gezeichnet. Was man bei mittlerer Vergrößerung sehen konnte, kann man sich in Ruhe nochmal in einem kurzen Filmchen bei YouTube ansehen. Moose sind keine Blütenpflanzen und besonders einfach aufgebaut. Deshalb eignen sie sich besonders gut für die Untersuchung von Stängeln und Blättern. Durch den Vergleich mit ihnen wird besonders deutlich, was alles die modernen Blütenpflanzen von den noch sehr urtümlichen Moosen unterscheidet. Außerdem wissen die Lernenden jetzt wie schwierig und aufwändig es ist, mit einem Mikroskop den Aufbau eines Lebewesens zu erforschen. Man sieht das ganze Bild nicht auf einen Blick oder auf einem Foto. Um die Zellen in den Stängeln und Blättern zu sehen, muss man sie zeichnen und dabei immer andere Teile der Pflanze scharf einstellen.
Einen Lerntext zum Thema Pflanzen findest du hier, ein dazu gehörendes Arbeitsblatt ist hier.
Haustier Hund
|
|---|
Der Hund ist ein Haustier des Menschen, weil Hunde über viele Generationen von Menschen so gezüchtet wurden, dass viele verschiedene Rassen für unterschiedliche Zwecke und für jeden Geschmack entstanden. Trotzdem können große Hunde bis heute fruchtbare Nachkommen mit Wölfen haben. Also sind zumnindest große Hunde-Rassen gleichzeitig auch Rassen der Tierart Wolf. Andererseits können sich die größten mit den kleinsten Hunden gar nicht mehr paaren. Nach den üblichen Definitionen von Tierarten und Rassen müssten demnach die kleinsten und die größten Hunde-Rassen eigentlich verschiedenen Tierarten angehören. Man könnte aber auch die Hunde als Beweis dafür ansehen, dass es keinen scharfen Unterschied zwischen Rassen und Tierarten gibt.
Keine andere Tierart lebt schon so lange und so eng mit Menschen zusammen. Besser als jede andere Tierart hat sich dabei der Hund an den Menschen angepasst und versteht uns sehr gut. Der Hund ist wohl der beste Freund des Menschen und hat deshalb einen eigenen Lerntext Hund verdient.
Körperteile, Skelett, Knochen, Gelenke und andere Organe
|
|---|
Wir haben gesehen, dass die Skelette von Hund und Mensch viele Gemeinsamkeiten aufweisen. Mit Ausnahme der menschlichen Schlüsselbeine und der vielen Schwanzwirbelknochen des Hundes besitzen unsere Skelette die gleichen Knochen. Sie sind nur etwas unterschiedlich geformt. Damit wir uns bewegen können, brauchen wir zwischen den Knochen die Gelenke. Wie unsere Körperteile und Knochen heißen, wie Knochen und Gelenke aufgebaut sind und was man über unsere bekanntesten Organe wissen sollte, zeigt mein Lerntext Körper.
Im Unterricht haben wir einen Lerntext abgeschrieben und Fragen dazu beantwortet. Der folgende Link führt zu dem Text, den Fragen und den Antworten.
meine HJR-Lerntexte
meine Biologieseiten
Roland Heynkes, CC BY-SA-3.0 DE
