Arbeitsblatt: Einführung Fische

Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Lektionsplanung Einführung ins Thema der Fische Michael Compeer Glaserweg 1 Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer 5012 Schönenwerd 062 849 55 70 079 585 60 45 Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Thema: Lehrkraft: Einführung ins Thema Fische Michael Compeer Bestandteil der Schule: Neue KS Aarau Unterrichtseinheit: Datum: 19.02.09 Zeit: 45 Minuten Entwicklungsgeschichte der Wirbeltiere Klasse: 10. Schuljahr Lektionsspezifische Vorkenntnisse: Die SuS können sich unter Begriffen wie Schuppen, Kiemen oder Flossen etwas vorstellen. Die SuS kennen den grundsätzlichen Körperbau von Wirbeltieren hinsichtlich Knochen, Organen und Haut Lernziele: Die Leitidee: Fische zählen zu denjenigen Wirbeltierklassen, die bereits am längsten auf der Erde vertreten sind. Sie stellen damit eine wichtige Stufe auf der Entwicklungsleiter der Wirbeltiere dar. Auf der Grundlage des Fischbauplanes haben sich sämtliche höheren Wirbeltiere entwickelt. Aus diesem Grund ist ein Verständnis über den Aufbau von Knochen und Organen sowie der Funktion von Kiemen für das Verständnis weiterer Wirbeltierklassen bedeutsam. Zusätzlich gelten Fische als wichtige Nahrungsgrundlage. Diese Grundlage wird durch die steigende Nachfrage und damit starke Belastung der Gewässer zusehends knapp. Im Sinne einer Steigerung des ökologischen Bewusstseins ist das Thema der Fische unterrichtsrelevant. Das Dispositionsziel: Die Lernenden begegnen der Lebensform „Fisch auf eine positive Art und Weise und überwinden gegebenenfalls die Scheu und den Ekel gegenüber diesen Tieren. Sie anerkennen die wichtige Stellung der Fische einerseits als Nahrungsgrundlage, andererseits als wichtige Stufe auf dem Weg zur Entwicklung höherer Wirbeltiere bis hin zum Menschen. Operationalisiertes Lernziel 1: Die SuS können in Einzelarbeit ohne Hilfsmittel mindestens 12 von 16 Merkmalen des Bauplans eines Fisches in zwei unterschiedlichen Schemen benennen. Operationalisiertes Lernziel 2: Die SuS können die Kiemenatmung anhand der Abbildung auf Seite 165 im Buch bezüglich notwendiger Bewegungen durch den Fisch und die Funktion der Kiemenreuse in wenigen Worten erklären sowie Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen der Kiemenatmung und der Lungenatmung stichwortartig beschreiben. Plastisches Lernziel 1: Sie können Elemente im Bauplan eines Fisches in zwei verschiedenen Schemen benennen. Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Plastisches Lernziel 2: Sie können in wenigen Worten erklären, wie die Atmung eines Fisches unter Wasser funktioniert. Zentrale Fragen: Wie heissen die wichtigsten Elemente im Körperbau eines Fisches? Wie funktioniert die Atmung eines Fisches unter Wasser? Wo liegen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zur Lungenatmung? Material Medien: Wandtafel, Hellraumprojektor, Laptop, Power Point, Beamer, 1 Folie mit Stundenablauf und plastischen Lernzielen, Folienschreiber, Kopien der Arbeitsblätter, Folie für Lösungen zum Arbeitsblatt, 3 Plakate Egli seziert, Zackenbarsch mit Kiemenbögen und Reuse, Fische der CH Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Planungsziele, Handlung, Lehrinhalt, fachliche Angaben, Lehrver fahren, Prozesse Fakten, Daten Sozialform 2 IU Bildschirmschoner Aquarium Begrüssung, alle bekommen ein Sugus in vier Farben Thema und Ziele der Lektion bekannt geben Plenum Ppt, Hellraum projektor, Folie 15 Lehrervortrag: Einführung ins Thema der Fische 1. Rekapitulation Unterstamm Wirbeltiere, Hauptunterschiede der Unterstämme 2. Definition Fische Plenum Ppt, Hellraum projektor, Arbeitsblätter Zei SuS füllen während dem Vortrag ein Schema aus welche Elemente erkennt man? Material, Medien 3. Panzerfische im Ordovizium Verweis auf Plakat an der Wand 4. Grobe Einteilung in Knorpel und Knochenfische 5. Merkmale Knorpelfische Beispiele Haie, Rochen, Seekatzen 6. Merkmale Knochenfische Beispiele Bachforelle, Hecht, Karpfen Thunfisch, Dorsch, Clownfisch, Rotfeuerfisch, Seefledermaus 7. Der Körperbau eines Knochenfisches Stromlinienform Kiemen Schuppen Flossen Seitenlinie 3 Arbeitsblatt erklären Gruppeneinteilung: gleiche Sugusfarbe Zuerst den Text lesen jede Gruppe löst zuerst ihre Aufgabe 1 Antwort auf Folie danach die anderen Aufgaben lösen 1 Gruppenmitglied präsentiert zum Schluss die Antworten Plenum Arbeitsblätter 15 Arbeitsblatt lösen zuerst die eigene Aufgabe auf Folie, dann die anderen Einzelarbeit, Gruppen arbeit Arbeitsblätter, Plakate (Egli seziert, Zackenbarsch) Folien, Folien schreiber 10 Arbeitsblatt besprechen Jede Gruppe stellt ihre Ergebnisse vor Vergleich mit den Antworten der Hellraum projektor, Folie Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Rest anderen Fazit noch einmal Bezug auf die Lernziele nehmen Plenum Hellraum projektor, Folie Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Ablauf der Lektion 1. Informationen zum Thema der Fische 2. Übungsaufgaben 3. Besprechung der Übungen Lernziele • Sie können Elemente im Bauplan eines Fisches in zwei verschiedenen Schemen benennen. • Sie können in wenigen Worten erklären, wie die Atmung eines Fisches unter Wasser funktioniert. Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Einführung ins Thema der Fische Der Körperbau der Knochenfische am Beispiel eines Karpfen Aufgabe 1 Lesen Sie die folgenden Texte über den Körperbau der Knochenfische und die Atmung unter Wasser aufmerksam durch und studieren Sie die Abbildungen Karpfen leben in stehenden und langsam fliessenden Gewässern. Am Boden und auf Äusserer Körperbau Pflanzen lebende Kleintiere und auch Pflanzen sind Hauptbestandteile ihrer Nahrung. Am Beispiel der Karpfens kann man gut erkennen, wie Fische an das Leben im Wasser angepasst sind. Mit der lang gestreckten, am Kopf und Schwanzende zugespitzten Gestalt gleiten sie ruhig durch das Wasser. Ihr Körper ist ausserdem mit zahlreichen Knochenplättchen, den Schuppen, bedeckt, die dachziegelartig 1 Rückenflosse übereinander liegen. Darüber liegt noch eine 2 Brustflosse zarte Haut, welche die gesamte 3 Bauchflosse Körperoberfläche überzieht. Viele kleine 4 Afterflosse Hautdrüsen sondern einen Schleim ab, der 5 Schwanzflosse Abbildung 1 eines Knochenfisches 6 Schwimmblase 7 Seitenlinie 8 Auge 9 Mund 1 0 Nasengrube Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer die Oberfläche glitschig macht. Dieser Schleim verringert zusammen mit der stromlinienförmigen Gestalt den Wasserwiderstand und erleichtert so die Fortbewegung im Wasser. Ausserdem schützt der Schleim den Fisch zum Beispiel vor Pilzkrankheiten der Haut. Aus dem Schuppenkleid ragen die Flossen heraus. Sie dienen der Fortbewegung und Steuerung. Die Flossen bestehen aus Flossenstrahlen und einer Haut, welche diese Strahlen miteinander verbindet. Sie können durch Muskeln ausgebreitet und wieder zusammengelegt werden. Innerer Körperbau eines Knochenfisches 1 Schädel 6 Niere 11 Leber 2 Gehirn 7 Harnblase 12 Darm Bei genauerer Betrachtung 3 Rückenmark 8 Kiemen 13 After erkennt man an den Seiten Geschlechts 4 Schwimmblase 9 Herz des Fischkörpers eine 14 und Harn leicht geschwungene, 5 Eierstock 10 Magen leiteröffnung punktierte Linie. Das ist die Seitenlinie ein Abbildung 2 Sinnesorgan. Die Punkte sind in Wirklichkeit winzige Öffnungen, die in einen feinen Kanal unter den Schuppen münden. In diesen Kanal strömt ständig Wasser ein, wodurch die Sinneshärchen bewegt werden. Mit Hilfe des Seitenlinienorgans kann der Fisch feinste Änderungen der Wasserströmung, zum Beispiel Bewegungen von Feinden, wahrnehmen. Unter der Wirbelsäule liegt ein nur bei Fischen vorkommendes Organ, die Schwimmblase (s. Abb. 4). Die meisten Fischarten besitzen diese. Die darin enthaltene Luftmenge erhöht den Auftrieb und kann vergrössert oder verringert werden. Die Fische können dadurch in unterschiedlichen Tiefen schweben. Aufgabe 2 Ordnen Sie den Buchstaben in Abbildung 3 die richtigen Bezeichnungen zu! Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Abbildung 3 Aufgabe 3 Ordnen Sie den Buchstaben in Abbildung 4 die richtigen Bezeichnungen zu. Vergleichen Sie die Anordnung und die Form der inneren Organe mit der Vorlage auf Ihrem Arbeitsblatt. Färben Sie die Organe mit unterschiedlichen Farben an! Abbildung 4 Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Atmen unter Wasser Aufbau der Kiemen Tauchen ist für den Menschen nur für kurze Zeit möglich. Dann muss er an die Oberfläche kommen, um Luft zu holen. Fische können dagegen im Wasser atmen, denn sie besitzen als Atmungsorgane Kiemen. Diese liegen unter dem schützenden Kiemendeckel. Dort kann man vier hintereinander liegende Kiemenbögen mit vielen hauchdünnen Kiemenblättchen erkennen. Ihre rote Farbe verrät, dass sie gut durchblutet sind. Jeder der halbrunden, knöchernen Kiemenbögen besitzt eine Reihe solcher zweizipfeliger Kiemenblättchen. Von den Kiemenbögen stehen ausserdem zahlreiche, mit den Zinken eines Kammes oder Rechens vergleichbare Fortsätze ab, die Kiemenreusen. Sie verhindern, dass die zarten Kiemen verletzt werden. Bei einigen Fischarten halten sie wie ein Filter im Wasser schwebende, kleinste Nahrungsteilchen zurück (Abb. 5). Das Herz pumpt sauerstoffarmes Blut in die Kiemenblättchen. Gleichzeitig strömt aussen an den Kiemenblättchen ständig Wasser vorbei. Das im Blut gelöste Kohlenstoffdioxid wird an das Wasser abgegeben und gleichzeitig, in umgekehrter Richtung, der im Wasser gelöste Sauerstoff in die Adern aufgenommen. Das nun sauerstoffreiche Blut gelangt weiter in den Körper, wo es an die Organe Sauerstoff abgibt. Diese geben umgekehrt Kohlenstoffdioxid an das Blut ab. Danach fliesst das sauerstoffarme Blut wieder zum Herzen und zu den Kiemen zurück. Aufgabe 4 Erklären Sie mit Hilfe der Abbildung 5 die zur Kiemenatmung notwendigen Mundbewegungen eines Fisches und den dabei auftretenden Wasserstrom! Abbildung 5 Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Aufgabe 5 a) Vergleichen Sie die Atmung eines Menschen mit der eines Fisches. Füllen Sie dazu die dritte Spalte der Tabelle aus! b) Welche Gemeinsamkeiten bestehen zwischen Lungen und Kiemenatmung? a) Lungenatmung Atmungsorgan Lunge Sauerstoff in Luft Aufnahme von Sauerstoff durch Nase Mund Abgabe von CO2 durch Nase Mund Gasaustausch in Lungenbläschen Kiemenatmung b) Aufgabe 6 Beschreiben Sie in eigenen Worten die Bedeutung der Kiemenreuse! Einführung ins Thema der Fische Lösungsvorschläge Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Knorpelfische • existieren seit rund 440 Mio. Jahren • 4 heute lebender Fischarten • Meer • Skelett aus Knorpel mit Kalk • raue Oberfläche wegen Hautzähnchen Der Körperbau der Knochenfische am Beispiel eines Karpfen Knochenfische • existieren seit etwa 400 Mio. Jahren • Mehrzahl heutiger Fischarten • Süsswasser und Meer • Skelett verknöchert • knöcherne Schuppen • Schleimige Oberfläche Aufgabe 1 Lesen Sie die folgenden Texte über den Körperbau der Knochenfische und die Atmung unter Wasser aufmerksam durch und studieren Sie die Abbildungen Karpfen leben in stehenden und langsam fliessenden Gewässern. Am Boden und auf Äusserer Körperbau Pflanzen lebende Kleintiere und auch Pflanzen sind Hauptbestandteile ihrer Nahrung. Am Beispiel der Karpfens kann man gut erkennen, wie Fische an das Leben im Wasser angepasst sind. Mit der lang gestreckten, am Kopf und Schwanzende zugespitzten Gestalt gleiten sie ruhig durch das Wasser. Ihr Körper ist ausserdem mit zahlreichen Knochenplättchen, den Schuppen, bedeckt, die dachziegelartig 1 Rückenflosse übereinander liegen. Darüber liegt noch eine 2 Brustflosse zarte Haut, welche die gesamte 3 Bauchflosse Körperoberfläche überzieht. Viele kleine 4 Afterflosse Hautdrüsen sondern einen Schleim ab, der die Oberfläche glitschig macht. Dieser Schleim 5 Schwanzflosse verringert zusammen mit der Abbildung 1 eines Knochenfisches 6 Schwimmblase 7 Seitenlinie 8 Auge 9 Mund 1 0 Nasengrube Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer stromlinienförmigen Gestalt den Wasserwiderstand und erleichtert so die Fortbewegung im Wasser. Ausserdem schützt der Schleim den Fisch zum Beispiel vor Pilzkrankheiten der Haut. Aus dem Schuppenkleid ragen die Flossen heraus. Sie dienen der Fortbewegung und Steuerung. Die Flossen bestehen aus Flossenstrahlen und einer Haut, welche diese Strahlen miteinander verbindet. Sie können durch Muskeln ausgebreitet und wieder zusammengelegt werden. Innerer Körperbau eines Knochenfisches 1 Schädel 6 Niere 11 Leber 2 Gehirn 7 Harnblase 12 Darm Bei genauerer Betrachtung 3 Rückenmark 8 Kiemen 13 After erkennt man an den Seiten Geschlechts 4 Schwimmblase 9 Herz des Fischkörpers eine 14 und Harn leicht geschwungene, 5 Eierstock 10 Magen leiteröffnung punktierte Linie. Das ist die Seitenlinie ein Abbildung 2 Sinnesorgan. Die Punkte sind in Wirklichkeit winzige Öffnungen, die in einen feinen Kanal unter den Schuppen münden. In diesen Kanal strömt ständig Wasser ein, wodurch die Sinneshärchen bewegt werden. Mit Hilfe des Seitenlinienorgans kann der Fisch feinste Änderungen der Wasserströmung, zum Beispiel Bewegungen von Feinden, wahrnehmen. Unter der Wirbelsäule liegt ein nur bei Fischen vorkommendes Organ, die Schwimmblase (s. Abb. 4). Die meisten Fischarten besitzen diese. Die darin enthaltene Luftmenge erhöht den Auftrieb und kann vergrössert oder verringert werden. Die Fische können dadurch in unterschiedlichen Tiefen schweben. Aufgabe 2 Ordnen Sie den Buchstaben in Abbildung 3 die richtigen Bezeichnungen zu! a) Schädel, b) Wirbelsäule, c) Dornfortsatz, d) Knochen Rückenflosse, e) Knochen Brustflosse, f) Rippe, g) Knochen Bauchflosse, h) Knochen Afterflosse Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Abbildung 3 Aufgabe 3 Ordnen Sie den Buchstaben in Abbildung 4 die richtigen Bezeichnungen zu. Vergleichen Sie die Anordnung und die Form der inneren Organe mit der Vorlage auf Ihrem Arbeitsblatt. Färben Sie die Organe mit unterschiedlichen Farben an! a) Nieren, b) Schwimmblase, c) Kiemen, d) Herz, e) Darm, f) Leber, g) Rogen Milch, h) Harnblase Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Abbildung 4 Aufbau der Kiemen Atmen unter Wasser Tauchen ist für den Menschen nur für kurze Zeit möglich. Dann muss er an die Oberfläche kommen, um Luft zu holen. Fische können dagegen im Wasser atmen, denn sie besitzen als Atmungsorgane Kiemen. Diese liegen unter dem schützenden Kiemendeckel. Dort kann man vier hintereinander liegende Kiemenbögen mit vielen hauchdünnen Kiemenblättchen erkennen. Ihre rote Farbe verrät, dass sie gut durchblutet sind. Jeder der halbrunden, knöchernen Kiemenbögen besitzt eine Reihe solcher zweizipfeliger Kiemenblättchen. Von den Kiemenbögen stehen ausserdem zahlreiche, mit den Zinken eines Kammes oder Rechens vergleichbare Fortsätze ab, die Kiemenreusen. Sie verhindern, dass die zarten Kiemen verletzt werden. Bei einigen Fischarten halten sie wie ein Filter im Wasser schwebende, kleinste Nahrungsteilchen zurück (Abb. 5). Das Herz pumpt sauerstoffarmes Blut in die Kiemenblättchen. Gleichzeitig strömt aussen an den Kiemenblättchen ständig Wasser vorbei. Das im Blut gelöste Kohlenstoffdioxid wird an das Wasser abgegeben und gleichzeitig, in umgekehrter Richtung, der im Wasser gelöste Sauerstoff in die Adern aufgenommen. Das nun sauerstoffreiche Blut gelangt weiter in den Körper, wo es an die Organe Sauerstoff abgibt. Diese geben umgekehrt Kohlenstoffdioxid an das Blut ab. Danach Abbildung 5 fliesst das sauerstoffarme Blut wieder zum Herzen und zu den Kiemen zurück. Aufgabe 4 Erklären Sie mit Hilfe der Abbildung 5 die zur Kiemenatmung notwendigen Mundbewegungen eines Fisches und den dabei auftretenden Wasserstrom! Das Maul wird geöffnet und die Kiemendeckel werden geschlossen. Dadurch wird Wasser in den Mundraum eingesaugt. Durch Schliessen des Mauls wird das Wasser an den Kiemenbögen entlang seitlich ausgetrieben. Neue Kantonsschule Aarau, 19.02.2009, Michael Compeer Aufgabe 5 a) Vergleichen Sie die Atmung eines Menschen mit der eines Fisches. Füllen Sie dazu die dritte Spalte der Tabelle aus! b) Welche Gemeinsamkeiten bestehen zwischen Lungen und Kiemenatmung? a) Lungenatmung Kiemenatmung Atmungsorgan Lunge Kiemen Sauerstoff in Luft Wasser Aufnahme von Sauerstoff durch Nase Mund Maul Abgabe von CO2 durch Nase Mund Kiemendeckel Gasaustausch in Lungenbläschen Kiemenblättchen b) Der Sauerstofftransport erfolgt im Blut. Aufgabe 6 Beschreiben Sie in eigenen Worten die Bedeutung der Kiemenreuse! Die Kiemenreuse hält meistens selbst kleinste Nahrungsbestandteile des Wassers zurück und dient somit der Ernährung des Fisches. Die Nahrungspartikel aus den Reusenzähnen werden nach jedem Atemzug abgeschluckt.