BLK-Programm Sinus Set 2 Schleswig-Holstein
Das Wichtigste in Kürze:
Fächerverbindende Aufgabe Biologie / Mathematik 9 zur quantitativen Erfassung des Zusammenhangs zwischen Atmung und Photosynthese bei Pflanzen; dabei ist die Interpretation von Graphen erforderlich; ausgerichtet am "Komponentendogma". |
1 Aufgabe
1. Berechne die Mengen an Kohlenstoffdioxid, die am 10. Juli von den Pflanzen des Kartoffelackers gebunden werden, und berechne, wieviel Traubenzucker dabei gebildet wird.
2. Stelle mit einer einfachen Gleichung und mit wenigen Stichworten dar, was bei der Atmung mit dem gebundenen Kohlenstoffdioxid und der gebundenen Energie geschieht.
3. Berechne die Mengen an
Kohlenstoffdioxid, die bei der Atmung wieder frei werden:
· während
der Nacht:
· am Tag:
· innerhalb
von 24 Stunden:
4. Berechne die Kohlenstoffdioxidmenge, die demnach innerhalb von 24 Stunden von den Pflanzen des Kartoffelackers langfristig gebunden wird.
5. Fasse mit wenigen Stichworten zusammen, wodurch weiteres Kohlenstoffdioxid wieder freigesetzt werden kann.
6. Die Graphen 1 und 2 ( Materialien b ) veranschaulichen die Kohlenstoffdioxid - Aufnahme zweier Pflanzen in Abhängigkeit von der Tageszeit. Stelle mit wenigen Worten die Unterschiede dar! Entwickle eine Vermutung über die Ursachen der Unterschiede! Nutze dabei Deine anatomischen Kenntnisse von den Orten der Kohlenstoffdioxid-Aufnahme!
Materialien a)
Daten zum 10. Juli 1989
Sonnenaufgang: 5.06 Uhr Sonnenuntergang: 21.54 Uhr (entspricht ca. 16 nutzbaren Stunden ) Wetter : sonnig Durchschnittstemperatur: am Tag: 20°C; in der Nacht: 15°C |
|||||||||||||||||||||
Bindung von Kohlenstoffdioxid
: Assimilation
1 ha Kartoffelbestand hat eine Blattfläche von 25.000 m². 1 m² Blattfläche bildet bei Belichtung 1,30 g Traubenzucker / h. 1 m² Blattfläche bindet dabei 1,914 g Kohlenstoffdioxid / h. |
|||||||||||||||||||||
Flächeninhalt des Kartoffelackers: 1 ha | |||||||||||||||||||||
Freisetzung von Kohlenstoffdioxid
: Dissimilation
Wenn 180 g Traubenzucker
veratmet werden, setzen sie 264g Kohlenstoffdioxidfrei.
Die Atmungsintensität ist temperaturabhängig:
|
Materialien b)
![]() |
![]() |
2
Rahmendaten
|
|
Autor,
Schule
|
Uwe Thiele,
Werner-Heisenberg-Gymnasium Heide
|
Fach
|
Biologie,
Mathematik
|
Klasse
/ Jahrgang
|
9
|
Thema
|
LP Gym
TG 3; im Rahmen eines fächerübergreifenden Projektes ( Die Kartoffel
) bearbeitet
|
Entwicklungsstand
|
erprobt
|
3
Lösungswege und Ergebnisse
|
|
nicht
extra aufgeführt
|
|
4
Unterrichtskontext
|
|
Kompetenzdefizite
vor Einsatz der Aufgabe
|
|
Ziele
|
Veranschaulichung
der photosynthetischen Leistung von Pflanzen; Übung mathematischer
Operationen, Übung des Umgangs mit Graphen
|
Erwartungen
zur Wirkung
|
|
Fachliche
Voraussetzungen
|
Anatomische
Untersuchung von Blättern, Beschreibung der Vorgänge bei der
Photosynthese
|
Enthaltene
Wiederholung
|
Übung
einfacher mathematischer Rechenverfahren, Blattanatomie, Wdh. der Vorgänge
bei der Atmung und Photosynthese
|
Anforderungsbereiche
|
Die Aufgaben
1-4 sind relativ einfache Rechenübungen ( Anforderungsbereich II),
Aufgabe 5 ist eine Wiederholung ( AB I) und Aufgabe 6 enthält AB II
Teile und einen größeren Teil AB III; es wird also hier problemlösendes
Denken gefordert.
|
Unterrichtsphase
|
Am Ende
einer Einheit zur Photosynthese
|
Sozialform
|
Arbeitsgleiche
Gruppenarbeit
|
Außerfachliche
Bezüge
|
Kombination
Mathematik, Biologie
|
5
Bearbeitung durch die Schüler
|
|
Motivationswirkung
|
groß,
da die Gruppen eine Art Wettbewerb bei der Fixierung ihrer Ergebnisse an
der Tafel initiierten
|
Bearbeitungsdauer
|
2
Schulstunden
|
Ergebnisse
|
|
Fehler,
Probleme
|
Gruppenwettbewerb
führte dazu, daß sich schwächere Schüler auf die schnelleren
verließen.
|
Vorschläge
für Hilfe und Differenzierung
|
s. Materialien
|
6
Auswertung der Bearbeitung
|
|
Art,
Dauer
|
Selbstkontrolle
erfolgte an der Tafel (Aufg. 1-4) Aufg. 5 und 6 wurden im Plenum diskutiert
und ausgewertet, in 2 Stunden enthalten
|
Folge-/Zusatzaufgabe
|
|
Beitrag
zum folgenden Unterricht
|
Aufgabe
der Spaltöffnung für den CO2 - Stoffwechsel
|
Leistungsmessung
|
Im Rahmen
der mündlichen Mitarbeit
|
7
Zusammenfassende Einschätzung
|
|
Erfahrungen
beim Aufgabeneinsatz
|
Für den Biologielehrer eine Möglichkeit, einen Teil des Stoffwechsels der Pflanzen und seine Bedeutung für den CO2 - Stoffkreislauf auf der Erde quantitativ zu diskutieren. Mit Klassen, die gerne in Gruppen arbeiten, eine Möglichkeit, ansonsten ungeliebte mathematische Übungen mit Spaß und fächerübergreifendem Lerneffekt durchzuführen. |
Verbesserungen
|
|
8
Hinweise
|
|
Tipps
zum Experiment
|
|
Materialien,
Literatur
|
Quellen:
z.T. aus Unterricht Biologie 162, Seite 41, 1991
|
Sonstige
Bemerkungen
|
Graphen
verändert aus : Schroedel, Biologie heute SII
|