Arbeitsblatt: Skelett

Werkstattarbeit Skelett Livia Munz Fachdidaktik Biologie 2.1 Sekundarstufe FHNW Basel Dozent: Ruedi Küng März 2012 Werkstattarbeit zum menschlichen Skelett Information: Das menschliche Skelett ist eine fantastische Zusammensetzung von ca. 212 Einzelknochen. Die genaue Zahl hängt davon ab, wie viele Steissbeinwirbel miteinander verwachsen sind oder wie viele Sesamknochen in Sehnen eingelagert sind. Es macht ungefähr 15% unseres Körpergewichtes aus. Die Knochen lassen sich in funktionale Einheiten einteilen: in das Achsenskelett mit der Wirbelsäule, das den Grundträger bildet. die Extremitäten, die aus Armen und Beinen bestehen den Extremitätengürtel wie Schulter- und Beckengürtel, die die Extremitäten mit dem Achsenskelett verbinden den Schädel, der die grossen Sinnesorgane und das Gehirn schützt den Brustkorb, der ein dehnbarer Schutz für die inneren Organe wie Herz und Lunge ist. Das Skelett ermöglicht dem Menschen als einziges Lebewesen den aufrechten Gang. Die Stütze für diesen aufrechten Gang ist die Wirbelsäule. Das Skelett dient als Stützgerüst für den Körper und bestimmt weitgehend seine Form. Die Knochen des Skeletts erfüllen unterschiedliche Aufgaben im Zusammenhang mit den Bewegungen des menschlichen Körpers und schaffen Befestigungsmöglichkeiten für die Muskeln. Lernziele: SuS kennen den Aufbau und die Funktionen des menschlichen Skeletts. SuS kennen die Funktionen und Wichtigkeiten der Wirbelsäule. SuS können die Skelette von Wirbeltieren miteinander vergleichend bearbeiten. Aufbau der Postenarbeit: Posten 1: Aufbau des menschlichen Skeletts. Posten 2: Ein menschliches Skelett basteln. Posten 3: Viele Knochen – ein Skelett Posten 4: Gestalte ein Röntgenbild deiner Hand Posten 5: Zwei unterschiedliche Röntgenbilder Posten 6: Vergleich Arm- und Beinskelett Posten 7: Die Wirbelsäule Posten 8: Vergleich mit Wirbeltierskeletten Materialliste: Kopien für die Postenarbeit Skelettmodell Bastelbogen auf stabilerem Papier Papier mit leicht rauer Oberfläche Farbige Wachskreiden Lackspray Altpapier Modell einer Wirbelsäule (falls vorhanden) 2 Schulbücher, Quellen: Menschenkunde: für die Sekundarstufe I, Forster Jakob, Verlag SekZH, 2006, S. 55 – 137. Urknall 5/6: Aegerter Klaus, Klett und Balmer Verlag Zug, 2009, Schulbuch S. 9/120 – 9/125, Lehrerhandbuch S. 249 – 259. Biologie 1 GN: Bayerischer Schulbuch Verlag GmbH,1999, Schulbuch S. 21 – 30, Lehrerhandbuch S. 17 – 28. 3 Laufblatt zur Werkstattarbeit: Skelett Nummer Postenname Zeit 1 Aufbau des menschlichen Skeletts 2 Ein menschliches Skelett basteln Viele Knochen – ein Skelett 3 4 Bemerkungen 20 min Auch als Hausaufgabe möglich 20 min 25 min 6 Gestalte ein Röntgenbild deiner 20 min Hand. Zwei unterschiedliche 15 min Röntgenbilder Vergleich Arm- und Beinskelett 15 min 7 Die Wirbelsäule 20 min 8 Vergleich mit Wirbeltierskeletten 15 min 5 4 Wie viele? Auch als Hausaufgabe möglich Auch als Hausaufgabe möglich Gelöst Posten 1: Das menschliche Skelett Benenne die Skelettteile des Menschen! Kennzeichne dabei farbig: das Schädelskelett, Rumpfskelett und Gliedmassenskelett. Nimm ein Biologiebuch zur Hilfe. (Urknall 5/6 S. 9/122 oder GN 1 S.22) Repetiere das Arbeitsblatt nochmals, indem du die Knochen jeweils an deinem eigenen Körper berührst. Gehe nun zum Skelett, das im Schulzimmer steht und repetiere nochmals alle Knochen. 5 Posten 1: Lösung 1. Gehirnschädel 2. Schlüsselbein 3. Schulterblatt 4. Brustbein 5. Oberarmknochen 6. Rippen 7. Wirbelsäule 8. Speiche 9. Elle 10. Beckenknochen 11. Handwurzelknochen 12. Mittelhandknochen 13. Fingerknochen 14. Oberschenkelknochen 15. Kniescheibe 16. Wadenbein 17. Schienbein 18. Fusswurzelknochen 19. Mittelfussknochen 20. Zehenknochen 6 Posten 2: Ein Skelett basteln Schneide die einzelnen Teile des Skeletts aus und füge sie wieder richtig zusammen. Als Verbindungsstücke zwischen zwei Gelenken kannst du die Klammern benutzen. Repetiere für dich nochmals alle Skelettteile, während du das Skelett am ausschneiden bist. 7 Posten 2: Bastelbogen 1 8 Posten 2: Bastelbogen 2 9 Posten 3: Viele Knochen – ein Skelett 10 Die Gesamtheit aller Knochen nennt man Skelett. Es ist das bewegliche Gerüst unseres Körpers und besteht aus mehr als 200 Einzelknochen. Das menschliche Skelett stützt den Körper und bietet Schutz für die inneren Organe. Das Skelett macht etwa 15% des Körpergewichts aus. Der Schädel besteht aus harten Knochenplatten, die fest miteinander verwachsen sind. Sie schützen unser empfindlichstes Organ, das Gehirn, vor Stössen und Verletzungen. Der Schädel sitzt auf der Wirbelsäule, der tragenden Stütze des ganzen Skeletts. Ohne sie wäre der aufrechte Gang nicht möglich. In der Wirbelsäule drin, geschützt durch die Wirbellöcher, verläuft das Rückenmark, durch das alle Nervenstränge zum Gehirn und zurück verlaufen. Die Rippen sind immer paarweise angeordnet und mit der Wirbelsäule verbunden. Auf der Bauchseite sind sie fast alle mit dem Brustbein verwachsen. Die Rippen und das Brustbein bilden den Brustkorb. Er schützt die inneren Organe, insbesondere das Herz und die Lungen. Die flachen Schulterblätter am Rücken und die beiden Schlüsselbeine bilden den Schultergürtel. Er verbindet das Armskelett mit dem Rumpf. Das untere Ende der Wirbelsäule ist fest mit dem Becken verbunden. Die flachen und schalenförmigen Knochen des Beckengürtels sind ebenfalls fest miteinander verwachsen. Sie schützen in ähnlicher Weise wie der Brustkorb innere Organe und dienen ihnen als Stütze. Gleichzeitig stellt das Becken die Verbindung zum Beinskelett dar. Arme und Beine bezeichnet man als Gliedmassen. Sie bestehen aus einer Vielzahl von grösseren und kleineren Knochen und sind sehr beweglich. Auftrag Lies den Text gut durch. Schreibe in dein Biologieheft den Titel: „Viele Knochen – ein Skelett Nenne die Funktionen des Skeletts. Im Text wird das Skelett in Schädel, Wirbelsäule, Schultergürtel, Brustkorb, Beckengürtel und Arm- und Beinskelett eingeteilt. Nenne zu jedem Skelettteil, welche Knochen dazu gehören und welche Funktionen dieser Skelettteil übernimmt. 11 Posten 3: Lösung Funktionen des Skeletts: Das Skelett ist das bewegliche Gerüst unseres Körpers. Es stützt unseren Körper. Es schützt die inneren Organe. Einteilung des Skeletts: Der Schädel Der Schädel besteht aus mehreren harten Knochenplatten. Er schützt das Gehirn vor Stössen und Verletzungen. Die Wirbelsäule Die Wirbelsäule besteht aus den einzelnen Wirbeln. Sie ist die tragende Stütze unseres Körpers. Ohne die Wirbelsäule wäre der aufrechte Gang nicht möglich. Sie schützt das Rückenmark. Der Schultergürtel Der Schultergürtel besteht aus den beiden Schlüsselbeinen und den beiden Schulterblättern. Er verbindet die Armextremitäten mit dem Rumpf. Der Brustkorb Der Brustkorb besteht aus dem Brustbein und den paarweise angeordneten Rippen. Er schützt die inneren Organe, wie Herz und Lunge. Der Beckengürtel Der Beckengürtel besteht aus den Beckenknochen Er schützt innere Organe und dient als Stütze für unseren Körper. Arm- und Beinskelett Es besteht aus den vielen einzelnen Knochen der Arme und Beine. Das Arm- und Beinskelett ist sehr beweglich. Dank diesen Extremitäten können wir uns bewegen, nach etwas greifen und gehen. 12 Posten 4: Gestalte ein Röntgenbild deiner Hand 1. Lies die Anleitung genau durch, um über den gesamten Ablauf informiert zu sein. 2. Packe die eine Hand wie unten skizziert in das beiliegende Blatt Papier ein. Das Blatt muss eine leicht raue Oberfläche haben. 3. Übe das Einpacken deiner Hand zuerst mit einem Blatt Papier aus dem Altpapier. 4. Schlage dazu das obere Sechstel um die längsten Fingerspitzen und die eine untere Ecke unter den Daumenballen. 5. Spreize dabei die Finger maximal auseinander und presse die Handfläche fest auf die Papierenden und den Tisch. 6. Achte sorgfältig darauf, dass das ganze Blatt möglichst straff um die Hand gezogen ohne Falten und Knitter ist. 7. Zeichne nun die Knochen der Finger durch, indem eine Längskante eines Wachskreideblocks von dunkler Farbe mit etwas Druck mehrmals stets in Fingerrichtung und nur von den Spitzen gegen hinten übers Papier gezogen wird. 8. Wenn du es verstanden hast und das Blatt schön um deine Hand wickeln kannst, kannst du nun das dazu bestimmte Papier nehmen. Schaue dir noch die beiliegende Anleitung genau an, bevor du beginnst. 9. Wenn du damit fertig bist, kannst du deine Abbildung der Hand draussen mit einem Lackspray mit ca. 20 cm Abstand besprühen. Lasse es an einem geschützten Ort trocknen. 10. Wenn es trocken ist, kannst du die Hand ausschneiden und in dein Biologieheft kleben, unter dem Titel: Röntgenbild meiner Hand. 13 Posten 4: Anleitung 14 Posten 5: Zwei unterschiedliche Röntgenbilder 15 Schaue dir die beiden Röntgenbilder genau an. Was stellst du fest? Notiere deine Feststellungen in dein Biologieheft. Eine Hand ist von einer erwachsenen Person, die andere Hand ist die eines 5 jährigen Jungen. Versuche die Hände der richtigen Person zuzuordnen. Begründe deine Überlegungen. Notiere es in dein Biologieheft. Wenn du das gemacht hast, kontrolliere deine Aussagen mit der Lösung und vervollständige deine Notizen. 16 Posten 5: Lösungen Linke Hand: 5 jähriger Junge Rechte Hand: erwachsene Person. Bei Kindern sind die Knochen noch nicht vollständig verknöchert. Die Knochen von Kindern bestehen noch zu einem grossen Teil aus Knorpel und sind noch nicht so stark miteinander verwachsen wie bei erwachsenen Personen. Gut erkennbar ist das bei den Handwurzelknochen der Hand. Mit Hilfe eines Röntgenbildes der Hand kann das Alter von Kindern ungefähr bestimmt werden. Bei ausgewachsenen Personen ist dies nicht mehr möglich. 17 Posten 6: Vergleich Arm- und Beinskelett Beschrifte mit Hilfe eines Biologiebuches (Urknall 5/6 S. 9/122 oder GN 1 S. 22) das Arm- und Beinskelett. Armskelett 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 Was stellst du fest? 18 Beinskelett Posten 6: Lösung Beschrifte mit Hilfe eines Biologiebuches (Urknall 5/6 S. 9/122 oder GN 1 S. 22) das Arm- und Beinskelett. Armskelett Beinskelett 1 Schulterblatt 1 Hüftbein 2 Schultergelenk 2 Hüftgelenk 3 Oberarmknochen 3 Oberschenkelknochen 4 Ellbogengelenk 4 Kniegelenk mit Kniescheibe 5 Speiche 5 Wadenbein 6 Elle 6 Schienbein 7 Handgelenk 7 Fussgelenk 8 Handwurzelknochen 8 Fusswurzelknochen 9 Mittelhandknochen 9 Mittelfussknochen 10 Fingerknochen 10 Zehenknochen Was stellst du fest? Die Baupläne des Arm- und Beinskelettes stimmen weitgehend überein. 19 Posten 7: Die Wirbelsäule Die Wirbelsäule muss beinahe Unmögliches leisten: Sie muss stabil sein und beweglich zugleich. Das kann sie nur, weil sie aus vielen Einzelteilen, den Wirbeln, zusammengesetzt ist. Die Wirbel – sieben Halswirbel, zwölf Brustwirbel und fünf Lendenwirbel – können gegeneinander bewegt werden. Wir können uns deshalb bücken und strecken, den Kopf heben und senken, zur Seite neigen und drehen. Die fünf Kreuzwirbel sind fest miteinander verwachsen und werden deshalb Kreuzbein genannt. Sie sind die stabile Verbindung zum Becken. Das Steissbein besteht noch einmal aus vier bis fünf verwachsenen Wirbeln. Die Tragsäule des Körpers ist mehrfach gekrümmt (Doppel S-Form). Die ersten beiden Halswirbel heissen Atlas und Dreher. Sie sind durch ein Drehgelenk miteinander verbunden und ermöglichen dadurch das Drehen des Kopfes. Zwischen den einzelnen Wirbelknochen lagern elastische und dadurch verformbare Polster, die Bandscheiben. Sie verhindern, dass sich die Wirbel aneinander reiben, wenn sich die Wirbelsäule biegt. Ausserdem können sie Stösse, wie sie beim Laufen, Springen und bei anderen Bewegungen andauernd vorkommen, abfedern. Das Rückenmark wird von der Wirbelsäule vor Stössen und Verletzungen geschützt. Zusammen mit dem Gehirn bildet das Rückenmark das Zentralnervensystem (ZNS). Die Nervenstränge des Rückenmarks dienen der Kommunikation zwischen dem Gehirn und den inneren Organen, den Muskeln und der Haut. Die Nerven, die aus dem Wirbelkanal austreten und zu den Organen, Muskeln und der Haut führen, werden Spinalnerven genannt. Sie verlassen das Rückenmark durch die Zwischenwirbelräume und versorgen jeweils bestimmte Organe des Körpers. 20 Posten 7: Arbeitsblatt 1. Färbe die Wirbel der Wirbelsäule folgendermassen ein: Halswirbel gelb, Brustwirbel orange, Lendenwirbel rot, Kreuzwirbel grün und das Steissbein braun. Wie heissen die beiden Wirbel? 1. Halswirbel: 2. Färbe die Bandscheiben blau ein. Welche Funktionen übernimmt die Bandscheibe? 3. Was ist das Rückenmark? 21 2. Halswirbel: Posten 7: Lösung 1. Färbe die Wirbel der Wirbelsäule folgendermassen ein: Halswirbel gelb, Brustwirbel orange, Lendenwirbel rot, Kreuzwirbel grün und das Steissbein braun. Wie heissen die beiden Wirbel? 1. Halswirbel: Atlas 2. Halswirbel: Dreher 2. Färbe die Bandscheiben blau ein. Welche Funktionen übernimmt die Bandscheibe? Bandscheiben sind knorpelige Polster zwischen den Wirbeln. Sie verhindern, dass die Wirbel aneinander reiben, wenn wir uns bewegen. Sie dämpfen alle Stösse, die entstehen, wenn wir uns bewegen. 3. Was ist das Rückenmark? Das Rückenmark gehört zum Zentralnervensystem und enthält Nervenstränge. Diese Nerven kommunizieren zwischen dem Gehirn und dem Körper. Personen, die gelähmt sind, haben meistens Verletzungen am Rückenmark. 22 Posten 8: Vergleich mit Wirbeltierskeletten Benenne die Skelette und färbe jeweils gleiche Körperteile mit gleicher Farbe ein. 23 Posten 8: Lösung Säugetier Mensch Säugetier Hund Vögel Reptilien Eidechse Amphibien Frosch Fisch 24