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Leh­rer­in­fo

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Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.


5. Modul: Die Fo­to­syn­the­se hat glo­ba­le Be­deu­tung

In die­sem Modul wird die glo­ba­le Be­deu­tung der Fo­to­syn­the­se an­hand eines Ge­dan­ken­ex­pe­ri­men­tes the­ma­ti­siert. Das Ziel ist es, mit dem Wis­sen über Fo­to­syn­the­se und tie­ri­sche (mensch­li­che) Er­näh­rung ein Raum­schiff zu kon­stru­ie­ren, das wie die Erde selbst funk­tio­niert. Die­ses „Raum­schiff Erde“ er­nährt alle seine Be­woh­ner, er­hält von außen aber aus­schließ­lich Son­nen­en­er­gie.

Der Kas­ten zeigt einen mög­li­chen Ein­stieg in das Ge­dan­ken­ex­pe­ri­ment:

Ein­stiegs­sze­na­rio:

Die Fo­to­syn­the­se hat glo­ba­le Be­deu­tung

Welt­raum­ex­pe­di­ti­on mit dem Selbst­ver­sor­ger-Raum­schiff

Als Mit­ar­bei­ter der Welt­raum­be­hör­de bist Du an Pla­nun­gen für eine Welt­raum­ex­pe­di­ti­on be­tei­ligt. Dazu will die Welt­raum­be­hör­de ein Raum­schiff kon­stru­ie­ren, in dem die As­tro­nau­ten sich selbst ver­sor­gen kön­nen. So sol­len die schwe­ren Sau­er­stoff­tanks und die Nah­rung der As­tro­nau­ten ein­ge­spart wer­den.

Du kannst auf ver­schie­de­ne Weise bei dem Pro­jekt mit­ar­bei­ten. Wähle eine der Va­ri­an­ten A, B oder C.

A    Die Funk­ti­ons­wei­se eines Selbst­ver­sor­ger-Raum­schiffs er­klä­ren (Zu­sam­men­wir­ken der Bau­tei­le bei einem fer­ti­gen Raum­schiff er­ken­nen und er­klä­ren).

B    Ein Selbst­ver­sor­ger-Raum­schiff aus Fer­tig­bau­tei­len kon­stru­ie­ren (Kon­struk­ti­ons­auf­ga­be mit Bau­tei­len, die schon von In­ge­nieu­ren ge­baut wur­den).

C    Ein funk­ti­ons­fä­hi­ges Selbst­ver­sor­ger-Raum­schiff pla­nen (ei­gen­stän­di­ge Pla­nungs­auf­ga­be, bei der den In­ge­nieu­ren auf­ge­tra­gen wird, wel­che Bau­tei­le sie ent­wi­ckeln sol­len).

Die An­for­de­run­gen an die SuS sind in drei Stu­fen A, B und C dif­fe­ren­ziert. Für alle drei Stu­fen ist Vor­wis­sen zur Fo­to­syn­the­se (Wort­glei­chung) und Gas­wech­sel bei Tie­ren un­be­dingt not­wen­dig:

A  (siehe Raum­schif­f_Er­de_A mit ge­stuf­ten Hil­fen): Die SuS er­hal­ten das fer­ti­ge Raum­schiff und müs­sen deren Funk­ti­ons­wei­se er­klä­ren kön­nen. Sie be­schrei­ben die Kreis­läu­fe von Koh­len­stoff­di­oxid, Sau­er­stoff und Was­ser und er­klä­ren, warum das Raum­schiff als Mo­dell für die Erde an­ge­se­hen wer­den kann.

B  (siehe Raum­schif­f_Er­de_B mit ge­stuf­ten Hil­fen): zu­sätz­lich zu A : Die SuS müs­sen an­hand vor­ge­ge­be­ner Bau­tei­le die An­ord­nung und das sinn­vol­le Zu­sam­men­wir­ken der Bau­tei­le er­schlie­ßen.

C  (siehe Raum­schif­f_Er­de_C mit ge­stuf­ten Hil­fen): zu­sätz­lich zu A&B : Die SuS müs­sen an­hand ihres Vor­wis­sens zur Fo­to­syn­the­se und zum Gas­wech­sel bei Tie­ren fest­le­gen, wel­che Bau­tei­le sie in das Raum­schiff ein­bau­en wol­len. Sie er­hal­ten die von ihnen nach­ge­frag­ten Bau­tei­le und kon­stru­ie­ren dar­aus das „Raum­schiff Erde“.

Am fer­ti­gen Raum­schiff kön­nen der Koh­len­stoff­di­oxid-, der Sau­er­stoff- und der Was­ser­kreis­lauf the­ma­ti­siert wer­den. Damit wer­den die in Klas­se 10 re­le­van­te Aus­ein­an­der­set­zung mit Stoff­kreis­läu­fen an­ge­bahnt.

Das Thema kann durch ein­fa­che Übun­gen ab­ge­schlos­sen (oder auch ein­ge­lei­tet) wer­den (siehe Bio­sphae­re_­Fo­to­syn­the­se ).

Al­ter­na­tiv zum „Raum­schiff ließe sich z.B. das Prin­zip eines „Fla­schen­gar­tens“ theo­re­tisch oder prak­tisch be­han­deln (siehe Hin­wei­se dazu im In­ter­net, al­ter­na­tiv auch in Klas­se 10).

 

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wei­ter: M5.1a Selbst­ver­sor­ger-Raum­schiff er­klä­ren

 

Modul 5: Die Fo­to­syn­the­se hat glo­ba­le Be­deu­tung: Her­un­ter­la­den [docx] [1,5 MB]

Modul 5: Die Fo­to­syn­the­se hat glo­ba­le Be­deu­tung: Her­un­ter­la­den [pdf] [1,6 MB]

Hil­fen: Her­un­ter­la­den [docx] [96 KB]