Beispielstation Biologie

Studienseminar Koblenz
Margret Sprengart
Lernzirkel Biologie
Vogelfedern
Stationen:
1. Leicht wie eine Vogelfeder oder leicht wie Papier?
2. Leicht und trotzdem stabil – wie gelingt dies?
3. Was passiert, wenn ein Vogel mit seinem Gefieder einen Ast
oder Dorn streift?
4. Konturfedern unter dem Mikroskop
5. Aus welchem Material bestehen Vogelfedern?
6. Wie schützen sich Vögel vor dem Erfrieren?
7. Wozu Daunen?
8. Halten Federn warm?
Übersicht Lernzirkel Vogelfedern
Federn – leicht, stabil, preiswert, leicht zu warten, vielfältig zu nutzen
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Thema
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1 Leicht wie eine Vogelfeder oder leicht wie Papier?
2
Leicht und trotzdem stabil – wie gelingt dies?
3
4
Welche Baumerkmale ermöglichen es, Federn zu
reparieren?
Konturfedern unter dem Mikroskop
5
Aus welchem Material bestehen Vogelfedern?
6
Wie schützen sich Vögel vor dem Erfrieren?
7
Wozu Daunen?
8
Halten Federn warm?
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Laufzettel zum Lernzirkel
Federn – leicht, stabil, preiswert, leicht zu warten, vielfältig zu
nutzen
6. Klasse, Biologie, Doppelstunde
1. Leicht wie eine Vogelfeder oder leicht wie Papier?
Die Vogelfeder wiegt
…………..
Das gleich große Papier wiegt ………….
Deutung:
Zeitbedarf: 5 Min./ ……Min.
2. Leicht und trotzdem stabil – wie gelingt dies?
Skizze einer Konturfeder / Notizen:
Zeitbedarf: 7-10 Min./ ……Min.
3.
Welche Baumerkmale ermöglichen es, Federn zu reparieren?
Schäden an der Feder …………………………………………………………………………
Schäden am Papier ……………………………………………………………………………
Zeitbedarf: 7 – 10 Min. / ……… Min.
4.
Konturfedern unter dem Mikroskop
Skizze / Notizen und Deutung:
Zeitansatz: 5 – 8 Min. / …….Min.
5. Aus welchem Material bestehen Vogelfedern?
Beobachtungen:
Deutung:
Zeitansatz: 5 Min. / ……Min.
6. Wie schützen sich Vögel vor dem Erfrieren?
Ergebnisse:
Deutung:
Zeitansatz: 5 Min. / …..Min.
7. Wozu Daunen?
Baumerkmale, sichtbar unter dem Mikroskop:
Deutung:
Zeitansatz: 7 Min. / …… Min.
8. Halten Federn warm?
Ergebnisse:
Deutung:
Zeitansatz: 10 Min. / …….Min.
1.
Leicht wie eine Vogelfeder oder leicht wie Papier?
Zeitansatz: 5 Min.
Arbeitsschritte:
1) Bestimme das Gewicht einer Vogelfeder.
2) Zeichne den Umriss dieser Feder auf ein Blatt Papier.
3) Schneide das Papier entlang dieser Linie aus und wiege es.
4) Vergleiche das Gewicht der Vogelfeder mit dem des Papiers gleicher Fläche.
Ergebnis:
Die Vogelfeder wiegt
…………….
Das Papier gleicher Fläche wiegt ……………..
Deutung:
2.
Leicht und trotzdem stabil – wie gelingt dies?
Zeitansatz: 7- 10 Min.
Arbeitsschritte:
1) Untersuche den Aufbau einer Konturfeder mit der Lupe und fertige eine Skizze.
2) Beschrifte die Skizze mit Hilfe deines Buches S. 108.
Skizze einer Konturfeder / Notizen:
3.
Was passiert, wenn ein Vogel mit seinem Gefieder einen Ast
oder Dorn streift?
Zeitansatz: 7-10 Min.
Arbeitsschritte:
1) Streife mit dem Dorn* über eine Konturfeder.
2) Wiederhole den Versuch mit einem Papierstreifen.
3) Notiere deine Beobachtungen.
4) Halte die Feder zwischen Daumen und Zeigefinger und streife damit vom Schaft
aus nach
außen.
5) Wiederhole diesen Versuch mit dem angerissenen Papierstreifen.
6) Notiere deine Beobachtungen.
Ergebnisse:
Deutung: vgl. hierzu Buch „Sehen . Staunen . Wissen – Vögel“ S. 21 unten links
zur Gefiederpflege.
* Aststück einer Rose, Brombeer-Ranke o.ä.m.
4.
Konturfedern unter dem Mikroskop
Vögel reparieren ihr Gefieder, indem sie die Federfahne vom Schaft aus nach
außen durch den Schnabel ziehen (vgl. Buch „Sehen. Staunen. Wissen – Vögel“ S.
21 unten links). Wie von Zauberhand ist der Riss in der Fahne dann repariert.
Welche Baumerkmale sind dafür verantwortlich?
Zeitansatz: 5-8 Min.
Arbeitsschritte:
1. Fixiere eine Feder mit einem Klebestreifen auf einem Objektträger und lege
diese mit dem Randbereich unter das Mikroskop (Deckglas ist nicht nötig).
Stufenweise vergrößern.
2. Notiere deine Beobachtungen. Welche Baumerkmale erinnern an einen
Klettverschluss?
3. Informiere dich mit Hilfe des Schulbuches S. 108 und des Buches „Unsere
Vögel“, Mosaik-Verlag S. 24 über Hakenstrahlen und Bogenstrahlen.
Skizze / Notizen:
Deutung:
Vergleiche die Baumerkmale der Feder-Fahne mit denen eines Klettverschlusses (s. Abb.)
Klettverschluss: Das Hakenband wird gegen die verflitzte Kunststoffwatte gedrückt. Durch regelmäßige
Verhakung haften beide Seiten aneinander.
5.
Aus welchem Material bestehen Vogelfedern?
Zeitansatz: 5 Min.
Arbeitsschritte:
1) Halte für einen kurzen Moment ein brennendes Streichholz an eine Feder.
2) Mache das gleiche mit einem kleinen Büschel Haare*.
3) Notiere deine Beobachtungen.
Beobachtungen:
Deutung: (vgl. Buch „Sehen. Staunen. Wissen – Vögel“ S. 20 links oben)
* Tierhaare oder Haare aus einem Frisörsalon
6.
Wie schützen sich Vögel vor dem Erfrieren?
Zeitansatz: 5 Min.
Aufnahmen von Amseln in einer Klimakammer der Vogelwarte Radolfzell bei
verschiedenen Temperaturen.
Ergebnisse:
Deutung:
7.
Wozu Daunen?
Zeitansatz: 7 Min.
Arbeitsschritte:
1. Fixiere auf einem Objektträger eine Daunenfeder mit einem Klebestreifen.
2. Lege das Objekt unter das Mikroskop.
3. Fertige eine Skizze oder mache dir Notizen.
Beobachtungen:
Deutung:
8.
Halten Federn warm?
Zeitansatz: 10 Min.
Arbeitsschritte:
1. Führe zuerst den Versuch 1 durch (etwa 1 Min.) und notiere deine
Wahrnehmungen.
2. Halte die Handflächen gegeneinander, bis beide Hände wieder die gleiche
Temperatur haben.
3. Führe jetzt Versuch 2 durch und notiere deine Wahrnehmungen.
Ergebnisse zu Versuch 1:
Ergebnisse zu Versuch 2:
Deutung:
Ergebnisse zum Lernzirkel Vogelfedern
Station 1:
Federn sind im Durchschnitt deutlich leichter als Papier gleicher Fläche.
Federn sind daher besonders geeignet für Leichtbau-Konstruktionen.
Station 2
vgl. Schulbuch S. 108
Spule und Schaft haben einen runden Querschnitt und sind hohl; dadurch sind sie leicht,
formbeständig und doch auch biegsam.
Die Äste der Fahne sind miteinander verhakt, so dass sie eine biegsame Fläche ergeben.
Station 3
Der Dorn reißt die Äste der Feder-Fahne auseinander. Beim Drüberstreifen schließt sich der
Schaden. Je nach Druck zerreißt der Dorn das Papier. Der Schaden lässt sich nicht reparieren.
Station 4
Die Äste der Federfahne verzweigen sich; diese Verzweigungen nennt man Strahlen. Die
Strahlen benachbarter Äste überdecken sich zum Teil.
Laut Buch kann man bei noch höherer Vergrößerung sehen, dass die Strahlen Häkchen tragen
(dadurch wirken sie unter unseren Mikroskopen wie ausgefranst). Die Häkchen der Strahlen
benachbarter Äste verhaken sich durch das Drüberstreifen mit den Strahlen. Dies gelingt dem
Vogel mit seinem Schnabel eher als uns mit Daumen und Zeigefinger.
Station 5
Haare wie Federn schnurren beim ersten Kontakt mit dem Feuer zusammen, bilden spröde Kringel,
die beim Berühren zerfallen. Es stinkt in beiden Fällen nach versengten Haaren.
Haare und Federn bestehen aus dem gleichen Material wie Nägel, Hörner und Hufe, Keratin
genannt. Dieses Protein (=Eiweiß) ist ein Abfallprodukt unseres Körpers, das somit recycelt wird.
Station 6
Vögel plustern sich mit dem Sinken der Außentemperaturen zunehmend auf. Dadurch können sie
mehr Luft in und unter ihrem Gefieder speichern.
Luft ist ein schlechter Wärmeleiter (vgl. P/C-Unterricht). Je mehr Luft also vom Gefieder
eingeschlossen wird, umso langsamer erfolgt der Wärmetransport vom Körper zur Außenluft.
Schnabel und Beine/Füße, die nicht befiedert sind, verschwinden im Gefieder.
Station 7
vgl. Buch S. 108
Die Äste stehen wirr vom Schaft ab und tragen Strahlen, die sich untereinander nicht verhaken.
Dadurch sind Daunen sehr bauschig und können viel Luft speichern (allerdings müssen sie vor
Wind geschützt sein). Damit verlangsamen Daunen die Wärmeabgabe des Vogelkörpers an die
Außenwelt.
Station 8
Ergebnisse:
Versuch 1: In Kontakt mit Wasser kühlt die Hand schneller aus, als wenn sie durch eine
Luftschicht von dem Wasser getrennt ist.
Versuch 2: Die Hand in den Daunen fühlt sich wärmer an als die in dem luftgefüllten Beutel.
Deutung:
Wasser ist ein guter Wärmeleiter, Luft zählt zu den schlechten Wärmeleitern. Daher kann die
Wärme der Hand im Kontakt mit Wasser schneller abgeführt werden als durch Luft.
Daunen behindern den Austausch der Luft in dem Beutel mit der kühleren Zimmerluft; sie
halten die Wärme zurück, sie „halten warm“. Daher kühlt die Hand im Daunenbeutel langsamer
aus als die im luftgefüllten Beutel.