BLK-Programm Sinus  Set 2  Schleswig-Holstein
Eva Radenmann, Gymnasium Kronwerk Rendsburg, 15.11.1999, erweitert 5.2.2000
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Biologieaufgabe “Vitamin C”
 

Das Wichtigste in Kürze: Aufgabe Biologie 9, Ernährung, zur Bedeutung von Vitamin C für die menschliche Ernährung;  Ausgangspunkt: Mangelkrankheit Skorbut

1 Aufgabe

[Voraussetzung: Einstieg mit “Skorbut”-Geschichte (siehe Anhang)]

Aufgabe:

Tragt eure Ergebnisse vor und beratet die Schiffsausrüster!
 
 

2 Rahmendaten
Autor, Schule	Eva Rademann, Gymnasium Kronwerk
Fach	Biologie
Klasse /Jahrgang	9
Thema	Ernährung; Inhaltsstoffe der Nahrungsmittel, Vitamine
Entwicklungsstand der Aufgabe	besprochen im Biologie-Team Sankelmark September 99, am 15.11.99 erstmalig selber erprobt
3 Lösungswege und Ergebnisse
a) mit Teststäbchen verschiedene Obst-, Gemüse- und Kartoffelsorten auf ihren Vitamin C-Gehalt prüfen: Teststäbchen einige Sekunden lang auf aufgeschnittene saftige Lebensmittel drücken, nach 30 Sekunden die Verfärbung mit der Eichskala vergleichen und den Wert ablesen:  Gemüse-/Obstsorte [mg/l] rote Paprika 2000 Zitrone 1000 Orange  500 Mandarine 500 Kiwi 500 Apfel 200 Tomate  200 Zwiebel 100 Banane 100 Weintraube 100 Kartoffel 50 b) 75 mg pro Tag benötigt ein Erwachsener an Vitamin C.  c) Früchte und Gemüsesorten sind nur sehr begrenzt haltbar: einige Tage, bei gekühlter Lagerung z.T. einige Wochen  d) Der Vitamin C- Gehalt nimmt bei langer Lagerung durch Licht- und Sauerstoffeinwirkung, beim Erhitzen und Kochen durch Hitzeeinwirkung stark ab.
4 Unterrichtskontext
Kompetenzdefizite vor Einsatz der Aufgabe	- Ungeübtheit im selbstständigen Arbeiten bei Schülerexperimenten  - Schwierigkeiten beim Lösen komplexer offener Aufgaben mit mehreren möglichen Lösungswegen - Unselbstständigkeit bei der Nutzung von Informationsquellen
Ziele	Die Aufgabe  - besitzt historischen Lebensweltbezug, der zu aktuellem Lebensweltbezug führt, - vernetzt Wissen vertikal und horizontal, - erfordert selbständiges Erforschen des Vitamin C- Gehalts verschiedener Obst- und Gemüsesorten, - übt das Durchdenken eines komplexen Problems,  - erfordert selbständiges Recherchieren im Buch.
Erwartungen zur Wirkung der Aufgabe im Unterricht	- S. durchdenken ein komplexes Problem, - S. führen selbstständig die notwendigen Experimente durch - S. entwickeln eine oder mehrere unterschiedliche Strategien - S. verwerfen dabei Lösungswege, die nicht weiterführen - S. verbalisieren ihr Vorgehen bei der Lösungsentwicklung in fachlich korrekter Sprache
Fachliche Voraussetzungen	Nährstoffe, Inhaltsstoffe der Nahrungsmittel
Enthaltene Wiederholung	Fette, Kohlenhydrate, Eiweiße, Wasser
Anforderungsbereiche	I, II, III
Unterrichtsphase	Die Aufgabe wird in der Erarbeitungs-Phase eingesetzt.  Einstieg: Skorbutgeschichte (siehe Anhang des Steckbriefs)  HA: Formuliert schriftlich Ernährungstipps für unsere heutige vitaminreiche Ernährung.
Sozialform	Gruppenarbeit in 4-er Gruppen nach Zufallsprinzip
Lösungshilfen	- Gebrauchsanweisung für Vitamin C-Teststäbchen - Natura 2, S. 180 Informationen über Vitamine
Außerfachliche Bezüge	Geschichte, Seefahrt, Ernährungslehre
5 Bearbeitung durch die Schüler
Motivationswirkung	Die S. waren interessiert an der Geschichte, hatten Freude daran, selbständig und arbeitsteilig verschiedene bereitstehende Obst- und Gemüsesorten auf Vitamin C zu testen, waren interessiert daran, eine Lösung für die Seefahrer zu finden.
Bearbeitungsdauer	15 min
Ergebnisse	zu1) Sehr gute und richtige Ergebnisse wurden von den S. in Tabellenform an der Tafel selbständig festgehalten und noch während der Erarbeitung in die Hefte abgeschrieben.  zu 2) Die meisten S. haben die richtige Angabe aus dem Buch herausgefunden.  zu 3) Zwei Gruppen hatten gute Überlegungen zur Problemlösung angestellt, z.B. Pflanzen in Töpfen auf den Schiffen mitzuführen. Die übrigen S. haben diese Teilaufgabe nicht gelöst.e  zu 4) Die meisten S. hatten keine Angaben dazu. Einige leistungsstärkere S. hatten sich im Buch richtig darüber informiert, aber diese Ergebnisse noch nicht notiert.
Fehler, Probleme	zu 1) Es traten keine Messfehler auf. zu 2) Es traten keine Probleme auf, weil die S. sich untereinander bei der Suche im Buch halfen.  zu 3) Viele S. hatten aus Zeitmangel keine Ergebnisse und fragten mich nach der Informationsquelle, statt mit Hilfe ihres Alltagswissens über die Haltbarkeit von Obst und Gemüse selber zur Beantwortung zu kommen.  zu 4) Die meisten S. hatten aus Zeitmangel keine Ergebnisse. Nur den leistungsstärksten 2 oder 3 S. war es gelungen, diese Informationen im Buch zu finden und vorzulesen.
Vorschläge für Hilfe und Differenzierung	Binnendifferenzierung möglich: Minimalpensum Vitamin C-Messung, Maximalanforderung: Aufgaben 2-4
6 Sicherung der Ergebnisse
Dauer	10 min
Folge-/Zusatzaufgabe	mögliche Folgeaufgabe: a) Entwickelt eine Versuchsserie, die die Abnahme des Vitamingehaltes bei verschiedenen Haltbarkeitstechniken demonstriert (z.B. Untersuchung des Vitamingehalts  - frischer roher Äpfel - von Apfelsaft in hellen oder dunklen Flaschen - eines 1 Woche alten angeschnittenen Apfels - eines 3 Monate gelagerten Apfels - von Apfelmus - von Trockenapfelscheiben - ...  b) HA: Formuliert Tipps für eine vitaminreiche Ernährung und die vitaminerhaltende Zubereitung von Lebensmitteln.
Beitrag zum folgenden Unterricht	Vitaminmangelversorgung verdeutlicht die Bedeutung der Vitamine, wichtig für Aufbau des Getreidekorns, in dessen Hüllschichten die Vitamine enthalten sind
Leistungsmessung	Beobachtung der S. während der Erarbeitung, Bewertung des S.-Vortrags und der Diskussionsbeiträge
7 Zusammenfassende Einschätzung
Erfahrungen beim Aufgabeneinsatz	Die Einstiegsphase sollte möglichst kurz gehalten werden, damit für die Erarbeitung mehr Zeit zur Verfügung steht, wünschenswert ist auch der Transfer auf die heutige Zeit am Stundenende
Verbesserungen
8 Hinweise
Tipps zum Experiment	Vitamin C-Teststäbchen “Quantofix” der Firma Macherey und Nagel (100 Stück) zeigen durch Grünfärbung halbquantitativ den Vitamin C-Gehalt an.
Materialien, Literatur	- Skorbut-Geschichte "Eine geheimnisvolle Krankheit" (siehe Anhang zu diesem Steckbrief) aus: Unterrichtspraxis Biologie, Band 4: Stoffwechsel bei Pflanzen (Aulis), S. 14  - Thuja-Zweig oder -Pflanze mitbringen
Sonstige Bemerkungen

Anhang:

Einstiegsgeschichte: Eine geheimnisvolle Krankheit...

(aus: Unterrichtspraxis Biologie, Band 4: Stoffwechsel bei Pflanzen (Aulis), S. 14)

Von Jacques Cartier, der 1541 zu einer Reise nach Neufundland aufgebrochen war, ist der folgende Bericht überliefert worden, nachdem seine drei Schiffe mit insgesamt 110 Mann Besatzung und mit ausreichenden Mengen Pökelfleisch, Schiffszwieback und Trinkwasser an Bord im Eis des St.Lorenz-Stromes sieben Monate nach dem Antritt der Reise eingefroren waren:

“Eine unbekannte Krankheit begann sich unter uns auf die härteste Art, die je gehört oder gesehen wurde, auszubreiten. Einige verloren all ihre Kraft und konnten nicht mehr auf den Füßen stehen. Dann schwollen ihre Beine an. Ihre Muskeln schrumpften ein und wurden schwarz wie Kohle. Andere hatten ihre ganze Haut gefleckt mit blutigen Stellen von purpurner Farbe. Dann stieg es hinauf zu ihren Fußknöcheln, Schenkeln, Schultern, Armen und Nacken. Ihre Münder wurden stinkend. Ihr Zahnfleisch wurde so faul, daß alles Fleisch bis zu den Wurzeln der Zähne abfiel und diese oft ausfielen. Mit solcher Ansteckungskraft breitete sich die Krankheit über unsere drei Schiffe aus, daß Mitte Februar von den 110 Personen, die wir waren, keine 10 mehr gesund waren. Die Pestilenz forderte immer mehr Todesopfer...”

Das änderte sich erst, als die Seeleute Zweigspitzen des Lebensbaumes ( lat. Thuja) gegessen hatten, die ihnen von Eingeborenen angeboten worden waren. Ihr Gesundheitszustand verbesserte sich daraufhin relativ schnell.
 

Zusatzinformation:

Lebensbaum, lat. Thuja: Nadelholzgattung, immergrün, kegelförmige Bäume oder Sträucher mit Schuppenblättern, in Dtl. beliebt als Hecke, bes. auf Friedhöfen.

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