Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes

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Maria Behnen
Lehreranwärterin
Studienseminar Verden GHRS
Unterrichtsentwurf
zur zweiten staatlichen Prüfung für das Lehramt
an Grund-, Haupt- und Realschulen gemäß § 14 PVO-Lehr II
Prüfungsunterricht II – Biologie
Datum:
20. September 2005
Zeit:
09:50 – 10:35 Uhr
Klasse:
8a (12 Mädchen, 18 Jungen)
Prüfungsvorsitzende:
Pädagogikseminarleiter:
Biologieseminarleiterin:
Deutschseminarleiterin:
Schulleiter:
Fachlehrerin:
Thema der Unterrichtseinheit: Blut und Herz-Blutkreislauf
Thema der Unterrichtsstunde: Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes
Stellung der Stunde in der Unterrichtseinheit:
•
1 Stunde
•
Blutgerinnung
1 Stunde
•
Das Blutgefäßsystem des Menschen – der Weg des Blutes durch den Körper
1 Stunde
•
Aufbau des Herzens
1 Stunde
•
Präparation und Untersuchung eines Schweineherzens
1 Stunde
•
Arbeitsweise und Leistung des Herzens
1 Stunde
•
Herz-Kreislauferkrankungen
2 Stunden
•
schriftliche Lernzielkontrolle
1 Stunde
1. Zur Situation der Lerngruppe und der Lernausgangslage
Im Schuljahr 2004/2005 unterrichtete ich die jetzige Klasse 8a eigenverantwortlich zwei Stunden in der Woche
im Fach Biologie. Seit Beginn des Schuljahres 2005/2006 erteile ich den Unterricht in der Lerngruppe im
Rahmen meines Ausbildungsunterrichts in betreuter Form. Die Lerngruppe setzt sich aus 12 Mädchen und 18
Jungen zusammen. Seit Beginn dieses Schuljahres ist der Biologieunterricht von zwei Stunden in der Woche
auf eine Wochenstunde gekürzt worden, so dass ich die Klasse 8a nur einmal in der Woche unterrichte.
Das Klima in der Klasse ist weitgehend positiv. In den letzten Monaten hat sich eine gefestigte
Klassengemeinschaft gebildet, innerhalb derer jedoch zwei Schülerinnen vor allem von den selbstbewussten
Mitgliedern der Klasse ausgegrenzt und oftmals gehänselt werden. Ich begegne derartigem Verhalten durch
direkte Ansprache oder durch das Anfordern von Erklärungen. Die Schülerinnen und Schüler sind insgesamt
sehr aufgeweckt und lassen sich leicht ablenken. Im Verlauf meiner Ausbildung habe ich bemerkt, dass sich die
Lerngruppe konzentrierter verhält, wenn unterschiedliche Sozial- und Arbeitsformen im Unterricht angewandt
werden.
Die Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler im Fach Biologie ist sehr unterschiedlich einzustufen, was
großenteils damit zusammenhängt, dass der Biologieunterricht nicht im Kurs- sondern im Klassenverband
stattfindet. Somit wird der Unterricht differenziert gestaltet wird.
Ein Teil der Schülerinnen und Schüler, vor allem ein Großteil der Mädchen, sind sehr zurückhaltend und
arbeiten mündlich kaum mit, während jedoch einige von ihnen gerade im schriftlichen Bereich, z.B. bei der
schriftlichen Bearbeitung von Sachtexten durch engagierte Mitarb eit überzeugen und recht gute Leistungen
erbringen. Eine gute Beteiligung zeigt eine kleine Gruppe von Jungen, unter denen sich auch
leistungsschwächere Schüler befinden, die sich bemühen, rege und interessiert am Unterrichtsgeschehen
teilzunehmen und häufig gute Beiträge äußern. Defizite zeigt die Lerngruppe, wenn es darum geht, schriftliche
Arbeitsaufträge zu erfassen und schriftlich zu bearbeiten. Vor allem einige der leistungsschwächeren
Schülerinnen und Schüler benötigen häufig mehrmalige Aufforderungen durch die Lehrkraft, bis sie beginnen
konzentriert zu arbeiten. Insgesamt muss auch das Entnehmen von Sachinformationen aus einem Text mit
dieser Lerngruppe kontinuierlich geübt werden, wobei anzumerken ist, dass die Lerngruppe durch vermehrten
Einsatz von Sachtexten während des vergangenen Schuljahres erhebliche Fortschritte im Umgang ihnen erzielt
hat.
Ein besonderes Interesse und aktive Mitarbeit zeigt die Klasse, wenn es darum geht, selbständige
Untersuchungen und Experimente mit Hilfe fachspezifischer Arbeitsweisen durchzuführen. Die Motivation ist
in diesen Stunden besonders hoch, so dass diese Arbeitsweisen oftmals im Unterricht angewandt werden.
Die Schülerinnen und Schüler der 8a sind es gewohnt, im Biologieunterricht in Gruppen zu arbeiten und ihre
Ergebnisse vorzustellen. Konflikte gab es häufig nur dann, wenn die Gruppeneint eilung von außen vorgegeben
war oder durch Zufallsverfahren zugeteilt wurde. Dies hat sich jedoch im Verlauf des letzten Schuljahres
weitgehend gelegt, da die Gruppeneinteilung durch entsprechende Vorgaben meinerseits oftmals durchgeführt
wurde und die Schülerinnen und Schüler dies akzeptiert haben.
Da diese Unterrichtsstunde eine Einführungsstunde in die Unterrichtseinheit „Blut und Herz-Blutkreislauf“
gibt es bezüglich des Themas „Blut“ keine fachlich gesicherten Lernvoraussetzungen. Die Schülerinnen und
1
Schüler haben vor den Sommerferien den Aufbau einer tierischen Zelle und die Aufgaben der einzelnen
Bestandteile einer Zelle kennen gelernt. Sie kennen u.a. die Begriffe „Zellkern“, „Zellplasma“ und
„Zellmembran“.
2. Sachanalyse
Blut (lat.: Sanguis) ist eine „im Herz-Kreislaufsystem [...] zirkulierende Körperflüssigkeit, die dem allgemeinen
Stofftransport und –austausch dient.“1 Das menschliche Blut besteht aus unterschiedlichen Zelltypen, die in
einer Flüssigkeit, dem Blutplasma, verteilt sind. Bei einem erwachsenen Menschen beträgt die gesamte
Blutmenge etwa fünf bis sechs Liter.2 Das flüssige Blutplasma beträgt ca. 55% des Blutes, die übrigen 45% sind
durch zelluläre Bestandteile gekennzeichnet.
„Blutplasma besteht zu etwa 90% aus Wasser“3, welches als Lösungsmittel für die anderen Substanzen dient.
Die größte Zahl gelöster Substanzen im Blutplasma stellen Ionen4 bzw. Elektrolyten dar (z.B. Natrium,
Kalium, Calcium, Magnesium). Diese dienen der Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewicht und der
Regulation des pH-Wertes des Blutes (etwa 7,5). Neben den Ionen befinden sich Plasmaproteine im
Blutplasma. Diese erfüllen mehrere Funktionen: Sie halten den pH-Wert des Blutes und den osmotischen
Druck stabil (Albumin) und sind verantwortlich für die Viskosität (Zähflüssigkeit) des Blutes.5 Zudem ergeben
sich für die unterschiedlichen Plasmaproteine spezifische Aufgaben, wie zum Beispiel der Transport von in
Wasser unlöslichen Lipiden, die Bekämpfung von Viren und körperfremden Strukturen (Antikörper bzw.
Immunglobuline) oder die Plasmaproteine dienen der Blutgerinnung und dem Wundverschluss (Fibrinogen).
Blutplasma ohne den Gerinnungs-stoff Fibrinogen wird als Blutserum bezeichnet. Neben Ionen und
Plasmaproteinen beinhaltet das Blutplasma auch Nährstoffbausteine (z.B. Glucose, Vitamine, Fettsäuren),
Stoffwechselschlacken, Atemgase (O 2, CO 2) und Hormone. Diese Substanzen werden so durch den Körper
transportiert.
Im flüssigen Blutplasma schwimmen die festen zellulären Bestandteile des Blutes. Insgesamt lassen sich drei
zelluläre Element e unterscheiden: rote Blutkörperchen (Erythrocyten), weiße Blutkörperchen (Leukocyten) und
Blutplättchen (Thrombocyten).
Die Erythrocyten bilden mit etwa 5-6 Mio./mm³ Blut den größten Anteil an Blutzellen. Sie sind
„scheibenförmige, im Umriss runde, an beiden Flächen eingedellte Zellen“6 und enthalten neben einem
Cytoskelett
zur
Aufrechterhaltung
ihrer
Form
fast
nur
Hämoglobin
(ca.
250
Millionen
Hämoglobinmoleküle/Erythrocyt). Hämoglobin ist ein eisenhaltiges Sauerstofftransportprotein. Fließen die
Erythrocyten druch das Kapillarsystem der Lunge, so diffundiert Sauerstoff in sie hinein und bindet sich an
das Hämoglobin. Umgekehrt gibt das Hämoglobin an Orten des Sauerstoffbedarfes den Sauerstoff wieder ab.
1
2
3
4
5
6
Meyers Lexikonredaktion: Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden. Band 3. 8. durchg. u. akt. Aufl. B.I. Taschenbuchverlag. Mannheim, 2001. S. 66.
vgl. Bayrhuber, Horst / Kull, Ulrich (Hrsg.): Linder Biologie. Lehrbuch für die Oberstufe. 22. neu bearb. Aufl. Schroedel
Verlag. Braunschweig, 2005. S. 184.
Campbell, Neil A.: Biologie. Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg, Berlin, Oxford, 1992. S. 910.
Ionen sind elektrisch positiv oder negativ geladene Atome oder Moleküle.
vgl. Campbell, 1992. S. 911.
Bayrhuber/Kull, 2005. S. 184.
2
Die Hauptfunktion der Erythrocyten ist folglich der Transport von Sauerstoff durch den Körper. Erythrocyten
werden im Knochenmark gebildet. Ihre durchschnittliche Lebensdauer beträgt etwa 100 bis 120 Tage.
Die Leukocyten sind kernhaltig und „zu amöboider Eigenbewegung befähigt“7. Ihre Aufgabe ist die der
Abwehr und Immunität. Sie bekämpfen unterschiedliche Infektionen und dienen zum Teil als sogenannte
Fresszellen (Phagozyten), indem sie „Bakterien und Trümmer körpereigener Zellen umfließen und verdauen.“8
Ein Kubikmillimeter menschlichen Blutes enthält etwa 5000 bis 10000 Leukocyten. Sobald der Körper eine
Infektion bekämpft, steigt die Leukocytenzahl an. Im Gegensatz zu Erythrocyten , die nur in den Blutgefäßen
fließen, können Leukocyten in Gewebe einwandern. Leukocyten werden, wie die Erythrocyten, im
Knochenmark gebildet und ihre Lebensdauer beträgt etwa vier bis zehn Tage.
Die Thrombocyten sind Zellfragmente von etwa 2-3 µm Durchmesser. „Sie sind farblos, scheiben- bis spindelförmig“9 und haben eine Lebensdauer von nur wenigen Tagen. Thrombocyten sind kernlos und entstehen im
Knochenmark. Sie sind vor allem an der Blutgerinnung beteiligt. So heften sich Thrombocyten an
Wundstellen an, bilden einen Pfropf und verschließen somit vorläufig die Wunde. Die Thrombocyten
enthalten zudem einige Enzyme, die wesentlich an der Blutgerinnung beteiligt sind.
Blut erfüllt vielfältige und bedeutsame Aufgaben für die Lebensfähigkeit des Menschen. Blut ist zuständig für
den Gastransport und –austausch, es regelt die Transport- und Milieufunktion im Körper und hat die Aufgabe
der Abwehr und der Blutgerinnung. Außerdem ist das Blut auch an der Regulierung der Körpertemperatur
beteiligt. Bei der Verarbeitung von Stoffen entsteht in den Körperzellen Wärme, die an das Blut abgegeben
wird. Das Blut transportiert die Wärme durch den Körper und hält somit die Körpertemperatur konstant.
Überschüssige Wärme wird über die Haut abgegeben.
3. Didaktische Entscheidungen
Legitimiert wird die Unterrichtseinheit „Blut und Herz-Blutkreislauf“ in den Rahmenrichtlinien durch den
Themenkreis „Stoffwechsel beim Menschen“ mit dem Ziel, „das Kreislaufsystem des Menschen erklären“10 zu
können. Zudem erfordert der Stoffverteilungsplan der KGS Tarmstedt die Unterrichtseinheit „Das
Kreislaufsystem des Menschen“ in der 8. Jahrgangsstufe.11
„Die Behandlung der Stoffwechselvorgänge in Organsystemen des Menschen gibt den Schülerinnen und
Schülern Einblick in die vielfältigen Funktionen des eigenen Körpers.“12 Es ist ein generelles Ziel des Biologieunterrichts, bei den jugendlichen Menschen ein bewusstes Verhältnis zum eigenen Körper und zu seinen
lebenswichtigen Leistungen, sowie auch zu deren Gefährdungen aufzubauen und zu fördern. Die
Unterrichtseinheit „Blut und Herz-Blutkreislauf“ hilft den Schülerinnen und Schülern den Bau und die
Leistungen des eigenen Körpers zu verstehen und schätzen zu lernen.
7
ebd., S. 185.
Campbell, 1992. S. 912.
9
Bayrhuber/Kull, 2005. S. 185
10
vgl. Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Realschule. Naturwissenschaften.
Schroedel
Schulbuchverlag. Hannover, 1992. S.80.
11
vgl. KGS Tarmstedt: Stoffverteilungsplan für das Fach Biologie im 8. Jahrgang.
12
Nds. Kultusministerium, 1992. S. 79.
8
3
Das Thema der Unterrichtsstunde „Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes“ knüpft an die nahe Lebensund Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler an. So hat sicherlich jede Schülerin und jeder Schüler schon
eigene Erfahrungen mit Blut gemacht, wie zum Beispiel durch Verletzungen, Blutabnahmen, Nasenbluten oder
ähnliches. Weiterhin kennen sie den Stoff „Blut“ aus Bereichen der Blutspende oder auch der Bluttransfusion.
Somit kennen die Mitglieder der Lerngruppe das Blut als lebenswichtigen Bestandteil ihres Körpers
(„Lebenssaft“) und sie erfahren einen direkten Zusammenhang zwischen dem Unterrichtsthema und der
eigenen Lebenswelt.
An diese Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler soll diese Stunde anknüpfen. Zwar wissen die
Schülerinnen und Schüler um die Bedeutung und Wichtigkeit des Blutes und erkennen das Blut als
lebenswichtigen Bestandteil des Körpers, aber die einzelnen, spezifischen Aufgaben und Funktionen des Blutes,
bzw. der Bestandteile des Blutes, sind oftmals nicht bekannt. Der Inhalt der Stunde soll den Schülerinnen und
Schülern Kenntnisse über die Aufgaben der einzelnen Blutbestandteile (Blutplasma und Blutzellen) vermitteln
und ihnen die grundlegenden Funktionen des „Lebenssaftes“ verdeutlichen. Blut soll anschließend für die
Lerngruppe keine „rote Flüssigkeit des Körpers“ mehr darstellen, sondern mit fachbezogenen Inhalten
verbunden werden.
Zudem stellt der Unterrichtsinhalt dieser Unterrichtsstunde Grundlage für sich anschließende Lerninhalte dar.
So können – ausgehend vom Thema „Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes“ – Unterrichtsthemen wie
„Blutgerinnung“ und „Körper- bzw. Lungenkreislauf“ effektiver und für die Schülerinnen und Schüler in
zugänglicher Weise erarbeitet werden.
Das Thema der Stunde beschränkt sich vor allem auf die Zusammensetzung des Blutes und daraus resultierend
auf die speziellen Aufgaben der einzelnen Blutbestandteile. Die Schülerinnen und Schüler sollen nach
Abschluss der Stunde die vier grundlegenden Funktionen des Blutes benennen können. (Transport von
Nährstoffen, Transport von Sauerstoff, Abwehrfunktion und Wundverschluss)13. Die Regulation der
Körpertemperatur durch das Blut wird in dieser Stunde vernachlässigt, da sich diese spezifische Aufgabe nicht
aus der Betrachtung der Zusammensetzung des Blutes ergibt.
4. Unterrichtsziele
Groblernziel:
Die Schülerinnen und Schüler sollen mit Hilfe der Erkenntnisse über die Zusammensetzung des Blutes die
grundlegenden Aufgaben des Blutes benennen können.
Feinlernziele:
Die Schülerinnen und Schüler sollen...
... sich zum vorgegebenen stummen Impuls äußern können, indem sie ihre Assoziationen in Worte fassen und
vorhandenes Vorwissen aktivieren und benennen.
... einen Sachtext lesen und ihm Informationen entnehmen können.
... lernen, den wesentlichen Inhalt eines Sachtextes stichwortartig zusammenzufassen.
13
vgl. „Sachanalyse“
4
... lernen, wichtige inhaltliche Aspekte von unwichtigen zu unterscheiden.
... die einzelnen Bestandteile des Blutes benennen können.
... die Aufgaben der einzelnen Bestandteile des Blutes benennen können.
... ihre Ergebnisse in eine ordnende schematische Darstellungsform (Organigramm) übertragen können.
... das Organigramm als ordnende schematische Darstellungsform kennen und nutzen lernen.
... die Ergebnisse ihrer Arbeit dem Plenum vorstellen können.
... ihre Methodenkompetenz schulen, indem sie in Gruppen zusammenarbeiten.
... ihre kooperativen und kommunikativen Fähigkeiten weiterentwickeln, indem sie innerhalb einer
Arbeitsgruppe
ihre Ergebnisse austauschen.
5. Methodische Entscheidungen
In dieser Unterrichtsstunde sollen die Schülerinnen und Schüler die einzelnen Bestandteile des menschlichen
Blutes und ihre Aufgaben kennen lernen.
Die Hinführungsphase erfolgt durch einen stummen Impuls, indem ich den Schülerinnen und Schülern mit
Hilfe des Overheadprojektors den Schriftzug „Der Lebenssaft des Menschen“ präsentiere. Den Schülerinnen
und Schülern ist diese Form des Unterrichtseinstieges bekannt und sie verstehen ihn als Aufforderung, ihre
Vermutungen und ihr gegebenenfalls vorhandenes Vorwissen zu äußern. Der stumme Impuls dient als
Hinführung zum eigentlichen Stundenthema. Die Lerngruppe wird voraussichtlich sehr schnell feststellen,
dass sich diese Stunde mit dem Thema „Blut“ beschäftigt. Zudem können sie sich frei äußern und ihr
(unbewusstes) Wissen über Blut reaktivieren und darstellen. Um zum eigentlichen Stundenthema
(„Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes“) überzuleiten, werde ich gegebenenfalls lenkend eingreifen und
den Schülerinnen und Schülern die Frage stellen, warum das Blut als „Lebenssaft“ des Menschen bezeichnet
wird. So wird die Lerngruppe nach einigen Vermutungen die Problemfrage der Unterrichtsstunde selber
benennen können („Welche Aufgaben erfüllt Blut?“). Alternativ wäre ein Einstieg durch das Zeigen „echten“
Blutes (z.B. Schweineblut) geeignet gewesen. Ich sehe hier jedoch Gefahr für den weiteren Verlauf der
Unterrichtsstunde. Der Anblick echten Blutes wäre zwar für die Lerngruppe hoch motivierend, allerdings soll
in dieser Unterrichtsstunde das Fachwissen theoretisch erarbeitet werden, so dass das Blut im weiteren Verlauf
der Stunde keine Bedeutung mehr gehabt hätte (wie es z.B. beim Mikroskopieren der Fall gewesen wäre).
Meines Erachtens wäre so die Motivation der Schülerinnen und Schüler schnell verflogen.
Die Arbeitsphase erfolgt in von mir vorgegebenen sieben arbeitsteiligen Kleingruppen14, bestehend aus jeweils
vier bzw. fünf Schülerinnen und Schülern, so dass jede Schülerin und jeder Schüler einen Bestandteil des
Blutes erarbeiten kann.15 Da die im Unterricht eingesetzten Arbeitsblätter unterschiedliche Schwierigkeitsgrade
bezüglich der Gestaltung des Textes aufweisen, habe ich mich dazu entschieden, leistungsheterogene Gruppen
zu bilden. Das bedeutet, dass sich in jeder einzelnen Gruppe Schülerinnen und Schüler mit differentem
14
15
vgl. „Zur Situation der Lerngruppe und der Lernausgangslage“
Aufgrund der Klassengröße von 30 Mitgliedern, sind zwei Gruppen mit fünf Schülerinnen und Schülern besetzt. In
diesen Fällen wird je ein Blutbestandteil von zwei Schülerinnen und Schülern erarbeitet.
5
Leistungsniveau befinden. Durch die vorgegebene Gruppeneinteilung 16 ist gesichert, dass leistungsschwächere
Schülerinnen und Schüler (Nr. 4 in den Gruppen) einen für sie verständlicheren Text17 erhalten, als leistungstärkere Schülerinnen und Schüler (Nr. 2 in den Gruppen), dessen Text18 Fachausdrücke, wie zum Beispiel
„Hämoglobin“, „Oberflächenvergrößerung“ oder „Kohlenstoffdioxid“ enthält. Alle anderen Schülerinnen und
Schüler (Nr. 1 und 3 in den Gruppen) erhalten Texte mit „normalem“ Anforderungsniveau19. Die
Arbeitsblätter sind mit entsprechenden Ziffern gekennzeichnet. Durch die vorgegebene Zuordnung des
Arbeitsmaterials ergeben sich zweierlei Vorteile: Zum einen werden die Mitglieder der Lerngruppe
entsprechend ihrem Leistungsniveau gefordert (innere Differenzierung), zum anderen können vor allem auch
die leistungsschwächeren Schülerinnen und Schüler effektiv und erfolgreich arbeiten.20 Hinzu kommt, dass am
Ende der Gruppenarbeitsphase durch die individuellen Einzelergebnisse jeder einzelnen Schülerin und jedes
einzelnen Schülers ein Gesamtergebnis der Gruppe entsteht. Dies erfolgt durch eine gemeinsame
Zusammenstellung der Ergebnisse in eine vorbereitete Schemazeichnung.21 Neben dem wichtigen Aspekt der
Differenzierung22 sehe ich die von außen vorgegebene Gruppeneinteilung zudem als sinnvoll an, weil zum
einen so alle Schülerinnen und Schüler in die Gruppen integriert werden und unbeliebte Teilnehmerinnen der
Lerngruppe23 nicht ausgeschlossen werden können und weil zum anderen wertvolle Lernzeit nicht mit
Diskussionen über mögliche Gruppenbildungen vertan wird. Die Arbeit in Gruppen fördert die
Teamfähigkeit, die Kooperations- und Kommunikationsbereitschaft zwischen den Schülerinnen und Schülern
(v.a. am Ende der Arbeitsphase) und die Organisationsbereitschaft innerhalb der Gruppe.
In der Sicherungsphase werden die Ergebnisse der Schülerinnen und Schüler an der Tafel festgehalten. Dies
erfolgt in Form der schematischen Darstellung, die der Lerngruppe aus der Arbeitsphase bekannt ist. Dazu
werden an der Tafel durcheinander angeordnete, beschriftete Plakate24 von den Schülerinnen und Schülern zu
dem von ihnen bekannten Organigramm geordnet und kommentiert. Die einzelnen Gruppen haben während
dieser Sicherungsphase die Möglichkeit , die in der Arbeitsphase beschrifteten Schemazeichnungen zu
vergleichen und ggf. zu korrigieren. Das Ordnen der einzelnen Bestandteile zu einem Organigramm erfolgt
„astweise“ von oben nach unten (ab der 3. Ebene). Dadurch ist gewährleistet, dass bei eventuell auftretendem
Zeitmangel mindestens ein Bestandteil des Blutes mitsamt seiner Aufgabe für den menschlichen Körper
besprochen wurde. Den Vorteil dieser Art der Sicherung sehe ich in der abschließenden Schülerinnen- und
Schüleraktivität und – motivation. Zudem können die einzelnen Plakate in der nächsten Unterrichtsstunde als
Wiederholungsmaterial nochmals verwendet werden. Das gemeinsame Erstellen des Tafelbildes dient der
abschließenden Festigung und Sicherung des Lerninhaltes. Alternativ könnte die Sicherungsphase in einem
Stehhalbkreis durchgeführt werden. Dieser hätte den Vorteil einer besseren Lesbarkeit der einzelnen Begriffe an
16
17
18
19
20
21
22
23
24
vgl. Anhang: „Gruppeneinteilung“.
vgl. Anhang: Arbeitsblatt „Blutplättchen“
vgl. Anhang: Arbeitsblatt „rote Blutkörperchen“
vgl. Anhang: Arbeitsblätter „Blutplasma“ und „weiße Blutkörperchen“
Bei ggf. auftretende Schwierigkeiten während der Arbeitsphase liegt für die Schülerinnen und Schüler am Lehrertisch
weiteres Differenzierungsmaterial bereit. Vgl. Anhang: „Differenzierungsmaterial für die Arbeitsphase“
vgl. Anhang: „Schemazeichnung“
vgl. Anhang: „geplantes Tafelbild“
6
der Tafel. Allerdings würde meines Erachtens bei einer 10-Minütigen Stehphase die Aufmerksamkeit der
Lerngruppe schnell vermindert werden und die Gefahr der Entstehung von Unruhe würde steigen25. Zudem
hätten die Schülerinnen und Schüler nicht die Möglichkeit, ihre Ergebnisse angemessen zu korrigieren, wie
dies im Sitzen der Fall ist.
6. Literatur
Ø Bayrhuber, Horst / Kull, Ulrich (Hrsg.): Linder Biologie. Lehrbuch für die Oberstufe. 22. neu bearb.
Aufl. Schroedel Verlag. Braunschweig, 2005.
Ø Campbell, Neil A.: Biologie. Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg, Berlin, Oxford, 1992.
Ø Eschenhagen, Kattmann, Rodi: Fachdidaktik Biologie. Aulis Verlag Deubner. Köln, 1985.
Ø KGS Tarmstedt: Stoffverteilungsplan für das Fach Biologie im 8. Jahrgang.
Ø Meyers Lexikonredaktion: Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden. Band 3. 8. durchg. u. akt.
Aufl. B.I. Taschenbuchverlag. Mannheim, 2001.
Ø Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Realschule.
Naturwissenschaften. Schroedel Schulbuchverlag. Hannover, 1992. S.80.
Ø Strauß/Dobers/Knippenberg/Beuck (Hrsg.): Biologie heute 2R. 7./8. Schuljahr. Schroedel Verlag,
Hannover 1994.
URL: http://www.drk.de/blutspendedienst (letzter Aufruf: 28.5.2005.)
7. Geplanter Unterrichtsverlauf
Zeit
09:50
Uhr
ca.
09:53
Uhr
ca.
09:58
Uhr
Phase /
LAn – SuS - Interaktion
Begrüßung
Vorstellen des Besuches
Einstieg/Hinführung
LAn26 zeigt SuS einen Schriftzug („Der Lebenssaft des
Menschen“), welcher als stummer Impuls dient. SuS
äußern sich spontan und erkennen, dass der
„Lebenssaft“ das Blut bezeichnet.
LAn befragt die SuS nach der Bedeutung des
„Lebenssaftes“. SuS äußern ihre Vermutungen und
benennen ggf. das Stundenthema („Welche Aufgaben
erfüllt das Blut?“)
Organisation der Arbeitsphase
LAn informiert SuS über den Arbeitsauftrag und gibt
SuS die Gruppeneinteilung bekannt.
SuS ordnen sich ihren Gruppen zu und erhalten ihr
Arbeitsmaterial.
Arbeits-,
Organisationsund Sozialform
erarbeitende UF
stummer Impuls
Meldekette
SuS-Aktivität
Material /
Medien
OHP, Folie mit
Schriftzug,
Wurfball
LAn-SuS-Aktivität
organisatorische
UF
LAn-Aktivität
OHP, Folie mit
Gruppeneinteilung
25
26
Der Begriff „Lehramtsanwärterin“ wird im Folgenden durch „LAn“, „Schülerinnen und Schüler“ durch „SuS“
abgekürzt.
7
ca.
10:00
Uhr
ca.
10:25
Uhr
10:35
Uhr
Arbeitsphase
Die Gruppenmitglieder erarbeiten mit Hilfe des
Arbeitsmaterials die einzelnen Bestandteile des Blutes und
dessen Aufgaben (ca. 15 Minuten).
Anschließend tragen alle Gruppenmitglieder ihre Ergebnisse in
ein vorbereitetes Schema ein. SuS tauschen Ergebnisse aus
(ca.10 Minuten).
LAn steht beobachtend und ggf. beratend zur Seite.
Sicherungsphase
LAn beendet Arbeitsphase, deckt Tafel auf und bittet SuS die
ungeordneten Bestandteile des Blutes an der Tafel schematisch
zu ordnen und zu erläutern.
Stundenende
Verabschiedung
erarbeitende
UF
(kooperative)
EA
arbeitsteilige
GA
erarbeitende
UF
SuS-Aktivität
Arbeitsaufträge,
vorbereitetes
Schema,
ggf. Differenzierungsmaterial
SuS-Ergebnisse,
beschriftete
Plakate
Zeitminus: Nur ein Teil des Schemas kann besprochen werden.
Zeitplus: Jeder SuS füllt ein Schema für seine Biologiemappe aus.
Abkürzungen: UF = Unterrichtsform
EA = Einzelarbeit
GA = Gruppenarbeit
8. Anhang
a) Schriftzug für den Einstieg
b) Gruppeneinteilung
c) Arbeitsanweisung für die Gruppen
d) Arbeitsauftrag „Blutplasma“
e) Arbeitsauftrag „rote Blutkörperchen“
f) Arbeitsauftrag „weiße Blutkörperchen“
g) Arbeitsauftrag „Blutplättchen“
h) Differenzierungsmaterial für die Arbeitsphase
i) Schematische Darstellung „Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes“
j) Lösung für schematische Darstellung
k) geplantes Tafelbild
l) Abbildungsverzeichnis
8
a) Schriftzug für den Einstieg
„Der Lebenssaft des Menschen“
b) Gruppeneinteilung
Gruppeneinteilung
Gruppe A:
1. Jasmin K.
2. Christoph
3. Christina
4. Florian
Gruppe E:
1. Dennis M.
2. André
3. René
4. Oliver
Gruppe B:
1. Jonas
2. Conrad
3. Larissa
4. Dennis D.
Gruppe F:
1. Tobias
2. Tim
3. Lennart
4. Alena und Jana
Gruppe C:
1. Pia
2. Kurt
3. Igli
4. Julienne
Gruppe G:
1. Jasmin N.
2. Inken
3. Kevin
4. Saskia und Claas
Gruppe D
1. Annabel
2. Mareike
3. Rune
4. Alexander
9
c) Arbeitsanweisung für die Gruppen
Gruppenaufträge
1. Verteilt zunächst die Arbeitsblätter.
Bsp.: Christina ist in Gruppe A die Nummer 3. Somit bekommt sie das
Arbeitsblatt, das mit einer 3 gekennzeichnet ist.
2. Erarbeitet nun sorgfältig die Aufgaben! Jetzt arbeitet jeder für sich.
(Arbeitszeit: etwa 15 Minuten)
3. Beschriftet gemeinsam mit Hilfe der erarbeiteten Ergebnisse das
Schema. Stichworte genügen!
Tauscht euch dabei gegenseitig über die Informationen aus.
(Arbeitszeit: etwa 10 Minuten)
10
d) Arbeitsauftrag „Blutplasma“
1
Durch den Körper eines Menschen fließen etwa 5 bis 6 Liter Blut. Das Blut steht mit allen
Organen in Kontakt und ist für nahezu alle Körperfunktionen unerlässlich.
Blut besteht aus flüssigen und festen Bestandteilen. Der flüssige Bestandteil des Blutes ist
das Blutplasma (55%). Blutzellen sind die festen Bestandteile (45%).
Blutplasma
Blutplasma besteht etwa zu 90% aus Wasser, in dem gelöste Stoffe, z.B. Eiweiße, Fette,
Zucker und Mineralstoffe enthalten sind (10%). Diese Stoffe sind unter anderem einzelne
Bausteine von Nährstoffen, die wir mit der Nahrung zu uns nehmen und die vom Darm aus
in das Blut gelangen. Sie werden im Blutplasma zu allen Zellen des Körpers gebracht, von
denen sie als Aufbaustoff und Energielieferant genutzt werden. Im Gegenzug dazu werden
die „Abfallprodukte“ der Zellen (z.B. Kohlenstoffdioxid) im Blutplasma zu den
Ausscheidungsorganen wie Lunge oder Nieren gebracht und ausgeschieden
Das Blutplasma dient also als Transportmittel für Nähr- und Abfallstoffe. Aber auch die
festen Bestandteile des Blutes (Blutzellen) werden im Blutplasma transportiert.
Neben dem Transport vieler Stoffe ist das Blutplasma auch an der Blutgerinnung27
beteiligt, denn es enthält den Gerinnungsstoff „Fibrinogen“, der bei Verletzungen ein
bestimmtes Eiweiß bildet. Mit Hilfe dieses Eiweißes wird die Wunde verschlossen, so dass
kein Blut mehr austreten kann. Blutplasma, bei dem der Gerinnungsstoff Fibrinogen
entfernt wurde, nennt man Blutserum.
Aufgaben:
1. Lies den Text und schreibe stichwortartig alle wichtigen Informationen über das
Blutplasma heraus.
2. Bereite dich so vor, dass du am Ende des Unterrichts mit Hilfe deiner Stichwörter
über das Blutplasma berichten kannst.
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27
Blutgerinnung ist ein „Erstarren“ des Blutes, so dass kein Blut mehr aus einer Wunde austreten
kann („Wundverschluss“).
11
e) Arbeitsauftrag „rote Blutkörperchen“
2
Rote Blutkörperchen (Erythrocyten)
Rote Blutkörperchen werden im Knochenmark gebildet.
Pro Sekunde entstehen etwa 2,4 Millionen neue rote Blutzellen. In 1 mm3 Blut befinden sich ungefähr 5 Millionen
von ihnen. Ihre Form ist kreisrund und ähnelt der von zweiseitig eingedellten Scheiben. Sie haben keinen Zellkern
und sind außen durch eine Zellmembran begrenzt.
Erythrocyten existieren nur etwa 120 Tage im menschlichen
Körper. Deshalb müssen ständig neue rote Blutzellen
gebildet werden.
Rote Blutkörperchen enthalten den roten Blutfarbstoff
Hämoglobin. Wie du weißt, gelangt in der Lunge der
Sauerstoff aus den Lungenbläschen in das Blut. Dieser
Sauerstoff wird an das Hämoglobin gebunden und kann so durch den Körper zu den
Zellen transportiert werden. Der Sauerstoff ist notwendig für die Funktionstüchtigkeit der
Zellen. Jetzt wirst du auch sicherlich die Bedeutung der „Delle“ in der Form der roten
Blutkörperchen verstehen: Durch die eingedellte Form erhalten die Erythrocyten eine
Oberflächenvergrößerung. Dadurch kann mehr lebenswichtiger Sauerstoff an das
Hämoglobin gebunden werden. Rote Blutkörperchen sind also verantwortlich für den
Transport von Sauerstoff im Körper.
Der Transport von Kohlenstoffdioxid geschieht nicht über die Erythrocyten, sondern über
das Blutplasma.
Aufgaben:
1. Lies den Text und schreibe stichwortartig alle wichtigen Informationen über die
roten Blutkörperchen heraus.
über die roten Blutkörperchen berichten kannst.
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12
f) Arbeitsauftrag „weiße Blutkörperchen“
3
Weiße Blutkörperchen (Leukocyten)
Weiße Blutkörperchen reifen im Knochenmark,
in der Milz und in den Lymphknoten heran.
In 1 mm3 Blut befinden sich etwa 5.000 bis
9.000 von ihnen. Leukocyten besitzen einen
Zellkern und können sich selbständig fortbewegen. Ihre Lebensdauer beträgt nur etwa
10 Tage. Es gibt drei Arten von weißen Blutkörperchen. Alle zusammen bilden ein gutes
Abwehrsystem des Körpers.
Eine Gruppe von Leukocyten „vertilgt“ sozusagen in den Körper eingedrungene
Fremdkörper (Bakterien und Krankheitserreger) oder Trümmer von körpereigenen Zellen
(sogenannten „Fresszellen“). Eine andere Gruppe bekämpft zum Beispiel Bakterien mit
eigenen Abwehrstoffen. Die dritte Art von Leukocyten ist die Gruppe der Abwehrzellen, die
Krankheitserreger und Fremdstoffe in ihrem eigenen Zellkörper aufnehmen und sie dort
zerstören.
Um auch Krankheitsherde außerhalb von Blutgefäßen zu erreichen, können die weißen
Blutkörperchen ihre Form verändern und sich so durch die Zellzwischenräume der
Gefäßwände zwängen.
Werden die Leukocyten auf Grund einer Störung im Körper nur noch vermindert
produziert, so kann es zu einer Störung kommen und der Körper ist nicht mehr
ausreichend gegen Krankheitserreger geschützt.
Aufgaben:
weißen Blutkörperchen heraus.
über die weißen Blutkörperchen berichten kannst.
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13
g) Arbeitsauftrag „Blutplättchen“
4
Blutplättchen (Thrombocyten)
Blutplättchen entstehen durch den Zerfall von
Knochenmarkszellen. Das Zellplasma einer
Knochenmarkszelle zerfällt in viele tausend
Teile – Blutplättchen entstehen. Sie haben
keinen Zellkern, sind sehr verschieden geformt
und gehören zur kleinsten Gruppe fester Blutbestandteile. Blutplättchen zerfallen sehr leicht an der Luft und leben nur etwa vier bis
zehn Tage. 1 mm3 Blut enthält etwa 250.000 Blutplättchen.
Blutplättchen schützen den Körper vor Infektionen in offenen Wunden, indem sie an der
Blutgerinnung1 beteiligt sind. Das bedeutet: Sobald ein Blutgefäß verletzt ist, zieht es sich
zusammen, um das Auslaufen größerer Blutmengen zu verhindern. Anschließend lagern
sich eine Vielzahl von Blutplättchen an die Wunde an, verkleben miteinander und bilden
somit einen „Pfropf“, der die Wunde vorläufig verschließt. Blutplättchen übernehmen
sozusagen die Aufgabe des Wundverschlusses.
Aufgaben:
Blutplättchen heraus.
über die Blutplättchen berichten kannst.
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1
Blutgerinnung ist ein „Erstarren“ des Blutes, so dass kein Blut mehr aus einer Wunde austreten
kann („Wundverschluss“).
14
h) Differenzierungsmaterial für die Arbeitsphase
Beachte bei dem Zusammenschreiben der Informationen folgende Aspekte:
-
Name des Blutbestandteiles (auch Fachname)
Aussehen (und Aufbau)
Bildungsort
Anzahl bzw. Menge im Blut
Aufgabe
15
i) Schematische Darstellung „Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes“
Blut
B
e
s
t
a
n
d
t
e
i
l
e
A
u
f
g
a
b
e
n
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IX
j) Lösung für schematische Darstellung
Blut
Blutplasma
(55%)
Blutzellen
= flüssige
Bestandteile
Wasser (90%)
(45%)
=feste Bestandteile
gelöste Bestandteile (10%)
z.B. Eiweiße, Fette,
Vitamine, Zucker,
Mineralstoffe
Transport von
Nährstoffen;
rote
Blutkörperchen
(=Erythrocyten)
weiße
Blutkörperchen
(=Leukocyten)
Blutplättchen
5 Mio./mm3
5.000 – 9.000./mm3
250.000/mm3
Transport von
Sauerstoff
Abwehrfunktion
Wundverschluss
und
Blutgerinnung
(=Thrombocyten)
Blutgerinnung
X
k) geplantes Tafelbild
Blut
Blutplasma
(55%)
Blutzellen
= flüssige
Bestandteile
Wasser (90%)
(45%)
=feste Bestandteile
gelöste Bestandteile (10%)
rote
Blutkörperchen
weiße
Blutkörperchen
Transport von
Sauerstoff
Abwehrfunktion
Blutplättchen
z.B. Eiweiße, Fette,
Vitamine, Zucker,
Mineralstoffe
Transport von
Nährstoffen
Wundverschluss
Blutgerinnung
Blutgerinnung
XI
l) Abbildungsverzeichnis
http://www.wissenschaftonline.de/artikel/619857&template=bild_popup&_bild=2
(letzter Aufruf: 28.08.2005)
http://www.schule-untervaz.ch/netdays/blut_curdin/blutaufbau.htm
(letzter Aufruf: 28.08.2005.)
http://www.drk.de/blutspendedienst/wissenswertes_ueber_blut/thrombozyten
(letzter Aufruf: 28.08.2005)

Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes

Transcrição

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