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M4.2 Aufgabenpool


Experimente richtig gemacht

1  Fragen und Vermutungen formulieren

1a  Paul hat sich zwei kleine Tomatenpflanzen gekauft. Er will die Wachstumsbedingungen der Pflanzen untersuchen. Er führt folgendes Experiment durch:

  Pflanze 1 Pflanze 2
Temperatur Raumtemperatur auf 19° geregelt Raumtemperatur auf 19° geregelt
Standort am hellen Fenster im dunklen Keller
Wasser 1 mal täglich 20ml 1 mal täglich 20ml
Erde Komposterde Komposterde

Formuliere die Frage, die Pauls Experiment zugrunde liegt. Formuliere Vermutungen, die Paul überprüfen will.

1b  1930 wurde an Schulen einer bestimmten Region Schottlands eine breit angelegte Studie durchgeführt. Vier Monate lang erhielten einige Kinder jeden Schultag kostenlos Milch: eine Gruppe von 5000 Kindern erhielt H-Milch, eine andere Gruppe von 5000 Kindern erhielt Vollmilch, 5000 weitere Kinder erhielten gar keine Milch. Alle teilnehmenden Kinder wurden jeweils zu Beginn und zum Ende der Studie gewogen und gemessen.

Kreuze die zutreffende Frage an, die durch die Studie beantwortet werden

O  Welche Auswirkungen hat das Leben in verschiedenen Regionen Schottlands auf die Gesundheit von Kindern?
O  Warum ist kostenlose Milch an Schulen so wichtig?
O  Wie wirken sich unterschiedliche Milchsorten auf das Wachstum von Kindern aus?
O  Wie viel Prozent der Vitamine verliert H-Milch bei der Haltbarmachung im Vergleich zur Vollmilch?

Formuliere Vermutungen, die der Studie zugrunde lagen.

1c   Maria führt folgendes Experiment zum Pflanzenwachstum durch.

  Pflanze 1 Pflanze 2
Standort am hellen Fenster; neben Pflanze 2 am hellen Fenster; neben Pflanze 1
Wasser 1 mal täglich 20 ml 1 mal täglich 20 ml
Untergrund Sand und Mineralstoffe Sand

Formuliere Vermutungen, die Maria überprüfen will.

2     Experimente planen

2a   Peter will testen, welcher Boden sich am besten für das Wachstum von Kopfsalat eignet. Er nimmt dazu vier gleich große Keimlinge, die er in einer Schale gezogen hat und setzt sie jeweils in einen Topf. Topf ist mit einem unterschiedlichen Boden gefüllt. Alle Pflanzen stehen nebeneinander auf seiner Blumenbank. Peter lässt den Salat 3 Monate wachsen, um dann alle Pflanzen zu wiegen.

Nenne weitere Bedingungen, die Peter bei seinem Experiment beachten muss, um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten.

Nachdem Peter im ersten Versuch keine klaren Ergebnisse erhalten hat, rät ihm ein Freund das Experiment mit 30 Pflanzen zu wiederholen. Beurteile diesen Ratschlag.

2b   Theresa vermutet, dass Pflanzen zum gesunden Wachstum Mineralstoffe aus dem Boden brauchen. Sie möchte dies experimentell überprüfen und stellt dazu eine Pflanze in die Sonne (siehe Abbildung A). Um ihre Vermutung zu prüfen, braucht sie Vergleiche.

Begründe, welches oder welche der Vergleichsexperimente B - D sie wählen sollte.

Versuch_1

3     Experimente auswerten

Versuch_2 3a   Klara vermutet, dass Pflanzen zum gesunden Wachstum Mineralstoffe aus dem Boden brauchen. Sie möchte dies experimentell überprüfen und stellt dazu eine Pflanze in die Sonne (siehe Abbildung). Nach ca. 3 Wochen werden die Blätter der Pflanze gelb, Blätter fallen ab, die Pflanze geht schließlich ein. Klara zieht den Schluss, dass Pflanzen zum Wachstum Mineralstoffe benötigen. Nenne weitere Informationen die Klara benötigt, um zu beurteilen, wie sicher ihre Schlussfolgerung ist.

3b   Julia und Moritz geben je die gleiche Menge Teichwasser in vier Becher und platzieren diese in Wasserbäder mit unterschiedlichen Temperaturen (5°C, 15°C, 25°C und 35°C). Sie setzen jeweils mehrere Wasserflöhe in jeden Becher. Nach einer Stunde entnehmen sie aus jedem Becher vorsichtig je drei Wasserflöhe zur weiteren Beobachtung. Im durchsichtigen Körper des Wasserflohs können die Herzschläge pro Minute leicht gezählt werden. Sie notieren:

Becher Temperatur [°C] Herzschläge pro Minute (Durchschnitt von drei Wasserflöhen)
1 5 °C 41
2 15 °C 119
3 25 °C 202
4 35 °C 281

1. Kreuze an, was Julia und Moritz mit Hilfe ihrer Daten feststellen.

O  Bei einer Temperaturerhöhung um jeweils 10 Grad steigt die Herzfrequenz proportional an.
O  Die Herzfrequenz von Wasserflöhen nimmt mit steigender Temperatur zu.
O  Die Herzschläge der Wasserflöhe nehmen zunächst pro Minute zu, dann nehmen sie wieder ab.
O  Die Herzfrequenz von Wasserflöhen erhöht sich von Minute zu Minute.

2. Kreuze die Schlussfolgerung an, die Julia und Moritz aus ihren Ergebnissen ziehen können.

O  Das Temperaturoptimum von Wasserflöhen liegt zwischen 15 und 25 Grad.
O  Wasserflöhe bevorzugen warme Gewässer.
O  Die Geschwindigkeit von Stoffwechselreaktionen ist von der Temperatur abhängig.
O  Temperaturänderungen wirken sich positiv auf die Herzfrequenz von Wasserflöhen aus.

 

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