Unterrichtsstunde: Die Zelle, Grundbaustein des Lebens


Unterrichtsentwurf, 2007
19 Seiten, Note: 2,0

Leseprobe

Gliederung

1. Sachanalyse

2. Didaktische Analyse
2.1. Formulierung und Begründung der Lernaufgabe
2.2. Bedeutsamkeit des Unterrichtsinhalts für die Schülerinnen und Schüler
2.3. Didaktische Reduktion
2.4. Einbettung der Stunde in die Unterrichtseinheit

3. Voraussetzungen für den Unterricht
3.1. Innere Voraussetzungen bei den Schülerinnen und Schülern
3.2. Äußere Voraussetzungen

4. Lernziele
4.1. Ziel der Unterrichtseinheit
4.2. Ziel der Unterrichtsstunde
4.3. Feinziele

5. Methodische Überlegungen
5.1. Einstiegsmöglichkeiten
5.2. Artikulation
5.3. Sozial- und Aktionsformen
5.4. Medien
5.5. Mögliche Schwierigkeiten

6. Geplanter Unterrichtsverlauf

7. Literaturverzeichnis

8. Anhang
8.1 Material 1
8.2 Material 2

1. Sachanalyse

Die Grundlage zur Entdeckung der Zelle, als Grundeinheit aller Lebewesen, lieferten die Holländer Hans und Zacharias Janssen um 1600 mit der Entwicklung der ersten Mikroskope. Mit diesem Hilfsmittel stellte Roert Hook im Jahre 1665 fest, dass sich pflanzliche Körper aus winzigen kleinen Räumen aufbauen, die in ihrer Anordnung an die Kammern von Bienenwaben erinnern. Er beschrieb sie als „cells“. Davon leitet sich der heutige Begriff Zelle ab.

Es dauerte schließlich noch bis 1883, bzw. 1839, bis bewiesen wurde, dass die Zelle, trotz ihrer Mannigfaltigkeit in Größe und Gestalt, der Grundbaustein aller Tiere und Pflanzen ist und nicht die zuerst gesehen Hülle, sondern der Protoplast (Zellkörper) Träger des Lebens ist.

Somit war die Cytologie als fundamentale Theorie der Biologie begründet. Diese besagt unter anderem, dass alle Lebewesen aus Zellen und ihren Produkten bestehen, dass alle Zellen in den Grundzügen ihres Baues übereinstimmen, sowie dass Zellen nur aus vorhandenen Zellen entstehen können.

Mit der Entwicklung des Elektronenmikroskops und dessen Auflösungsvermögen von 0,0001 µm (=0,1nm), welches um den Faktor 2000 größer ist als beim Lichtmikroskop, war es schließlich möglich, den Feinbau der Zelle zu erforschen. Untersuchungen ergaben dabei, dass es zwei Grundtypen von Zellen gibt. Der Hauptunterschied liegt dabei im Vorhandensein eines Zellkerns. Eubakterien und die bakterienähnlichen Archebakterien (Archaea) besitzen keinen Zellkern. Sie werden daher als Prokaryoten bezeichnet und ihr Zelltyp als Protocyte. Alle anderen Organismen (Einzeller, mehrzellige Pflanzen und Tiere) heben einen von einer Hülle umschlossenen Zellkern (Karyon), sie sind Eubakterien. Ihr Zelltyp heißt Eucyte.

Gemeinsam ist beiden Zelltypen, dass sie nach außen durch eine Zellmembran begrenzt sind und ein Plasma sowie eine prinzipiell gleich gebaute Erbsubstanz (DNA), und Ribosomen als Zellorganellen besitzen.

Porkaryoten sind einzellig, manche leben aber in Kolonien oder Zellverbänden zusammen. Jede Prokaryotenzelle enthält ein ringförmig, stark geknäueltes DNA-Molekül von etwa 1mm Länge (200-2000 fache Länge der Zelle). Als Organellen finden sich häufig ins Zellinnere ragende Einfaltungen der Membran, die als Mesosomen bezeichnet werden. Des Weiteren besitzen die meisten Prokaryoten eine mehrschichtige Zellwand, die vor allem Stützfunktion hat, sowie geißelartige Fortsätze, die der Fortbewegung dienen, die Flagellen.

Die Eucyte hat etwa das 1000fache Volumen der Protocyte. Große Pflanzen und Tiere haben nicht größere sondern mehr Zellen als kleine Lebewesen. Im Zellkörper der Eucyte kann man mit dem Lichtmikroskop den Zellkern und das kontrastarme Cytoplasma unterscheiden. Durch anfärben sind außerdem die Mitochondrien und in den Pflanzenzellen die Chloroplasten zu erkennen.

Pflanzenzellen haben im Gegensatz zu tierischen Zellen oft große mit Flüssigkeit gefüllte Zellsafträume (Vakuoke) und eine der Membran angelagerte Zellwand. Weitere Organellen sind nur im Elektronenmikroskop sichtbar.

Die Zellen sind umschlossen von einer Membran, bei Pflanzen wird diese Plasmalemma genannt. Auch die meisten Organellen sind von einer Membran umgeben und bilden daher eigene, vom Cytoplasma abgetrennte Reaktionsräume (Kompartimente). Alle Organellen befinden sich im so genannten Grundplasma. Es enthält viele Proteine, ferner Ionen, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren. Durch die große Zahl an Zellorganellen, sowie der Elemente des Cytoskeletts, ist das Zellinnere reich an Strukturen.

Jede Zelle stellt ein in sich geschlossenes, eigenständiges und selbsterhaltendes System dar. Sie ist in der Lage, Nährstoffe aufzunehmen, diese in Energie umzuwandeln, verschiedene Funktionen zu übernehmen und vor allem sich zu reproduzieren. Die Zelle enthält die Informationen für all diese Funktionen bzw. Aktivitäten. Alle Zellen haben gemeinsame grundlegende Fähigkeiten, die als Merkmale des Lebens bezeichnet werden: Vermehrung durch Zellteilung (Mitose, Meiose), Stoff- und Energiewechsel, Reaktion auf Reize und die Möglichkeit der Bewegung.

Bei mehrzelligen Lebewesen bilden die Zellen meist Zellverbände. Der menschliche Körper beispielsweise besteht aus rund 220 verschiedenen Zell- und Gewebetypen und insgesamt aus 10 bis 100 Billionen Zellen. Dabei haben die Zellen ihre Selbständigkeit durch Arbeitsteilung (Spezialisierung) aufgegeben und sind einzeln oft nicht mehr vollständig lebensfähig.

(vgl.: Linder Biologie, Metzler Verlag (1998, 21. Auflage): S.14-30)

2. Didaktische Analyse

2.1 Lehrplanbezug

Der aktuelle Lehrplan von Rheinland-Pfalz „Lernbereich Naturwissenschaften – Biologie“ beinhaltet, dass Schülerinnen und Schüler am Ende der Unterrichtseinheit „Alle Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut“ folgende Inhalte und Grundbegriffe erarbeitet haben sollen:

Vergleich von Pflanzen- und Tierzellen; Zellmembran, -plasma, -kern, -wand, Chromosomen, Chloroplasten, Vakulen; Größe von Zellen (vgl.: Lehrplan: Lernbereich Naturwissenschaften, Rheinland-Pfalz, S.69)

In der hier praktizierten Unterrichtsstunde werden alle oben aufgeführten Punkte berücksichtigt und in den folgenden Stunden vertieft.

2.2 Gegenwartsbedeutung und Zukunftsbedeutung

Unter dem Gesichtspunkt des Zugangs zum Thema ist festzuhalten, dass die meisten Kinder der Klasse sich mit dem Thema noch nicht auskennen.

Es ist jedoch ein wichtiger Bestandteil der Allgemeinbildung zu wissen aus welchen „Grundbausteinen“ die Lebewesen und damit auch wir Menschen bestehen. Die Cytologie bietet den Schülern somit ein elementares Grundwissen über die Funktion von lebenden Organismen in ihrer Umwelt. Mit Blick auf die Zukunft ist es absolute Grundlage für den daran anknüpfenden in den folgenden Jahrgangsstufen. Für Schüler die sich in die Richtung Biologie oder auch Medizin weiterbilden wollen ist dieser Unterrichtsbestandteil essentiell.

2.3 Exemplarische Bedeutung

Das Unterrichtsthema „Die Zelle als Grundeinheit der Lebewesen“ ist fundamental für das Wissen, wie Lebewesen allgemein „funktionieren“. Es zeigt Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Pflanzen und Tieren und liefert die Grundlage über deren Aufbau. Die Schüler wissen nun dass alles Leben, durch das Mikroskop betrachtet, im Allgemeinen sehr ähnlich funktioniert und aufgebaut ist.

Bei der unterrichtlichen Behandlung können zudem biologische Arbeitsweisen erlernt und geübt werden, z.B. das Mikroskopieren, anfertigen von Präparaten, abzeichnen des Mikroskopierten Objektes usw.

2.4 Struktur des Inhalts

Momente:

- Alle Lebewesen bestehen aus Zellen
- Zelle ist die funktionelle und strukturelle Einheit aller Lebewesen
- Aufbau einer Zelle (Tier und Pflanze)
- Zellen übernehmen bestimmte Funktionen

2.5 Einbettung

Dem hier bearbeiteten Thema ging eine Unterrichtsstunde zur Geschichte und dem Umgang mit dem Mikroskop voraus. Nun soll veranschaulicht werden, dass unter zu Hilfename des Mikroskops Einblicke in die Zellen von Lebewesen möglich sind. Die Stunde entspricht einem Einstieg in das Themengebiet der Cytologie. In den folgenden Unterrichtsstunden, wird dann das hier erarbeitete Wissen vertieft, indem die einzelnen Zellorganellen mit deren Funktion und Aufbau durchgenommen werden. Das selbständige Mikroskopieren der Schüler steht dabei im Mittelpunkt der Unterrichtsarbeit. Der zeitliche Rahmen hierfür sind vier Unterrichtsstunden.

Anschließend folgt eine Unterrichtseinheit von drei Stunden mit dem Lernziel „von der Zelle zum Organismus“. Die wesentlichen Inhalte sind: Wachstum durch Zellteilung; Zelle, Gewebe, Organ; sowie Organsystem und Organismus.

Als Abschluss der Unterrichtsthemas „Alle Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut“ erfolgen weitere drei Stunden unter dem Aspekt „Einzeller, eine unspezialisierte Zelle“. Hier werden Einzellige Lebewesen fokussiert. Die wesentlichen Grundbegriffe sind: Leistung einer Zelle; Stoffwechsel, Reizbarkeit und Fortpflanzung.

[...]

Ende der Leseprobe aus 19 Seiten

Details

Titel
Unterrichtsstunde: Die Zelle, Grundbaustein des Lebens
Hochschule
Universität Koblenz-Landau
Note
2,0
Autor
Jahr
2007
Seiten
19
Katalognummer
V149145
ISBN (eBook)
9783640599189
ISBN (Buch)
9783640598991
Dateigröße
541 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Langplanung, Biologie, Bio, Zelle, Die Zelle, Leben, Grundbaustein, Stunde, Unterricht, Langzeitplanung
Arbeit zitieren
Florian Schwarze (Autor), 2007, Unterrichtsstunde: Die Zelle, Grundbaustein des Lebens, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/149145

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Unterrichtsstunde: Die Zelle, Grundbaustein des Lebens


Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden