(Seite aktualisiert 230610)

Die IdeenEXPOs 07 und 09 sind leider vorbei.
2007 waren wir zusammen mit dem Schul-LAB mit dem Thema "Treibhauseffekt" dabei.
Ob die Ideen-EXPOs die Schule nachhaltig verändern werden, wird sich zeigen.
Bis zur nächsten IdeenEXPO (und - wenn man uns lässt - darüber hinaus) liefern wir Ihnen hier auf www.schulbiologiezentrum.info
und natürlich im Schulbiologiezentrum selbst weiterhin viele...

Ideen und Experimente
für den Unterricht und für zu Hause (Teil 2)

In diesem Forum möchten wir Ihnen in lockerer Folge Einfälle, Erfahrungen und hoffentlich
motivierende Ideen für den naturwissenschaftlichen Unterricht näher bringen.
Zu diesem "Markt der Ideen" haben viele Kolleginnen und Kollegen beigetragen, die das Schulbiologiezentrum seit Jahren nutzen und freundschaftlich begleiten.

Wenn Sie selbst etwas "zündendes" für dieses Forum haben, teilen Sie uns das bitte mit!

 

Foto: Ingo Mennerich

Hochmoor im Würstchenglas...

Wir haben schon mit vielen "Biosphäre " experimentiert:
Etwas nassesTorfmoos und Moorwasser in ein hohes verschraubbares Glas gegeben wächst nach einigen Wochen zu einem kleinen "Hochmoor" heran und liefert ständig Nachschub zum Mikroskopieren von Torfmoos (z.B. Wasserspeicherzellen) und vielen Einzellern.
Torfmoose wachsen über den Wasserspiegel hinaus und sterben dabei an der Basis ab. Das Ergebnis ist ein sich - uhrglasartig - über über den Rand hinaus wölbendes Hochmoor.
Im Würstchenglas kann man dem Wachstum dieses "Hochmoors" fast zusehen....

 

 

 

Me230610

 

Foto: Ingo Mennerich

 

"Raumschiff Kakerlake"...

Und noch eine "Biosphäre "
Tropische Schaben, besser unter dem "Kakerlaken" bekannt, leben bei uns seit einem halben Jahr in einem gut verschlossenen "Raumschiff", einem kleinen, mit Erde und Pflanzen versehenen Terrarium.

Ihre Mitbewohner: Einige, sich jetzt bewurzelnde Tradescantia-Stecklinge. Sie produzieren -im Licht - den Sauerstoff und verbrauchen das CO2 das die Kakerlaken abgeben.

In größeren Gefäßen klappt das gut, ob es auch im Würstchenglas funktioniert bleibt abzuwarten.

Wir haben täglich einen Blick darauf!!! Nach 6 Wochen sind die Kakerlaken immer noch aktiv!

Me230610

 

 

Foto: Ingo Mennerich

 

Keimversuche mit Raps (mal ganz anders)

Wir haben Rapssamen auf nasses Papier gelegt.

Normalerweise keimen die Samen nach 24 Stunden...

  • Im linken Glas ist Luft
  • Im mittleren Glas ist (fast) reiner Sauerstoff
  • Im rechten Glas ist reines CO2

Alle Ansätze stehen im Licht

Und so sieht das Ergebnis nach einer Woche aus:

In CO2-Atmosphäre keine Keimung,
in O2 bleiben die Keimlinge klein und gelb (praktisch fixiert)
in Luft bleiben sie (etwas später) ebenfalls im Wachstum stehen

Überrascht Sie das?

Gelingt Ihnen die Interpretation des Ergebnisses?
Hinweis für das Kultusministerium:
Vielleicht eine zukünftige Abituraufgabe?

 

 

Ein zweiter Versuch mit wenig Samen in "normaler" Luft bringt etwas Klarheit:
Samen verbrauchen bei der Keimung viel Sauerstoff. Bei dichter Aussaat (wie oben) geht der Sauerstoff zur Neige bevor die Keimlinge grün werden und zur Photosynthese übergehen.
Was aber geschieht in reinem Sauerstoff ? Woher nimmt die Pflanze dann das zur Photosynthese notwendige CO2?
Bei der Keimung sollte durch "Verbrennung" der im Samen gespeicherten Nährstoffe sollte genügend CO2 entstehen und dennoch: Auch mit wenigen Samen bleiben die Keimlinge in der Entwicklung stehen. Ist (zuviel) Sauerstoff womoglich schädlich?

Me230610

 

 

Wo ist der Elefant am wärmsten?

An den Ohren? Offenbar nein!
Aber dort soll er doch Wärme abgeben, oder?

Kater Pelle dagegen hat´s warm...

Wir waren im Januar mit einer Thermokamera (Leihgabe des Schul-LABs) im Zoo Hannover auf Infrarot-Safari und erhielten interessante Einblicke in eine normalerweise unsichtbare Welt...

Unterrichtsangebote zum Thema Wärme, Wärmestrahlung, Thermographie (z.B. Aufsuchen von "Wärmelecks") und Treibhauseffekt bietet das Schul-LAB an der IGS Mühlenberg in Kooperation mit dem Schulbiologiezentrum.

 

Viel mehr über Tiere gibt´s in der Zooschule Hannover!

 

 

Uralter Versuch, funktioniert aber nur nachmittags:
Stärkenachweis in chlorophyllhaltigen Blättern

Grün-weiß gefleckte (panaschierte) Blätter einer bestimmten Pelarganium-Art (die gibt es im Schulbiologiezentrum) werden im Wasserbad und im fest verschlossenen Glas in Ethanol (Brennspritus) gekocht. Ethanol löst das Blattgrün (Chlorophyll) heraus, das Ethanol wird grün und die Blätter weiß. Wenn man sie dann in einer Petrischale mit Jodlösung (Lugol´scher Lösung) übergießt werden die vorher chlorophyllhaltigen (grünen) Bereiche dunkelblau, die weißen (vorher chlorophylllosen Bereiche) dagegen werden nicht gefärbt. Nur dort wo das Blatt grün ist entsteht Stärke.
Das funktioniert aber nicht am Morgen: Stärke wird nur gebildet, wenn das Blatt Sonnenlicht "tanken" kann. In der Dunkelheit wird die Stärke verbraucht: Pflanzen brauchen schließlich auch etwas zum "Essen"...

 

Wann kocht Wasser auf dem Mond?

Wasser siedet bei 100°?, das weiß (fast) jedes Kind. Aber woher "weiß" das Wasser, dass es ausgerechnet bei dieser "runden" Zahl kochen soll und nicht bei 92° oder 107°C?
Ganz einfach: Unsere Celsius-Temperaturskala gründet sich auf zwei Fixpunkte, dem Gefrieren (0°C) und dem Sieden (100°C) von Wasser bei einem Luftdruck von 1013 Hektopascal (hPa). Bei anderen Drücken ist das ganz anders...

Ist der Druck höher (z.B. beim Dampfdrucktopf) siedet das Wasser erst bei 120°C oder 140°C (je nachdem, welchen Druck der Topf aufbauen kann. Das spart viel Energie, denn bei solch hohen Temperaturen ist das Essen erheblich schneller fertig.

Was aber, wenn der Luftdruck geringer ist?

Ein einfaches Experiment zeigt, das Wasser auch bei Temperaturen erheblich unter 100°C sieden kann:

Füllen Sie z.B. eine Milchflasche bis über den Rand mit kochendem Wasser (das Wasser muss einen "Berg" bilden").
Verschließen Sie die Flasche mit dem Schraubdeckel. Zwischen Deckel und Wasseroberfläche darf keine Luft mehr sein.
Stellen Sie ein Becherglas mit kaltem Wasser auf den Schraubdeckel.
Warten Sie ein wenig....

Nach einiger Zeit beginnt das Wasser mehr oder weniger kräftig zu sieden, hört wieder auf und beginnt von neuem.

Wie ist das zu erklären?

Wasser dehnt sich mit steigender Temperatur aus. Beim Abkühlen verringert es sein Volumen, der Wasserspiegel sinkt also.
Zwischen Deckel und Wasseroberfläche müsste sich eigentlich eine Atmosphäre aus (gasförmigem) Wasserdampf bilden. Der dann steigende Druck dieser Wasserdampfatmosphäre würde irgendwann verhindern, dass weitere Wassermoleküle die Wasseroberfläche durchstoßen.
Der durch das Becherglas gekühlte Deckel lässt den Wasserdampf kondensieren. Flüssiges Wasser brauch viel weniger Platz als gasförmiger Wasserdampf (16 ml Wasser entspricht 24000 ml Wasserdampf!).
Der aus dieser Situation folgende Unterdruck führt dazu, dass das Wasser auch noch bei Temperaturen um 50°C siedet!

Ein kurzer Film dazu...

 

Weißt du, wie viele Sterne…?

Wir bauen uns ein astronomisches Messinstrument aus einer "Klorolle"


Mit einer zum"Astro-Zählrohr" gemachten Toilettenpapierrolle können Sie am dunklen Himmel die Sterne ganz bequem selbst auszählen und dabei eine Menge über Statistik und unsere "galaktische Heimat" in der Milchstraße erfahren. Denn die Sterne sind nicht gleichmäßig am Himmel verteilt.


Das Astro-Zählrohr zum Auszählen der Sterne am Himmel besteht aus dem Pappkern einer Toilettenpapierrolle.
Dieser ist typischerweise 10 cm lang und 4 cm breit.
Schaut man durch die Rolle, sieht man einen, durch das Längen- und Breitenverhältnis der Rolle bestimmten Ausschnitt der gesamten Umgebung. Drehe ich mich selbst einmal um meine Achse so überstreiche ich 360°. Mit der Rolle, deren Öffnungswinkel etwa 23° beträgt, sehe ich nur etwa 6% des Horizonts.
Diese gedachte "Himmelskugel" hat eine Fläche von (360°x360°)/pi = 41352 Quadratgrad.
Wenn wir die Klorolle vor die Augen halten, überblicken wir etwa 402 Quadratgrad, also etwa 1% des gesamten Himmels. Sehen können wir von der Erde aus nur jeweils maximal die Hälfte des Himmels.
Ein Blick durch die zum "Astro-Zählrohr gewordene Klorolle überstreicht damit etwa 2% der sichtbaren Sterne.
Der Rest ist einfach:
Sterne zählen, aufschreiben, "Astro-Zählrohr" auf eine andere Himmelsregion richten, erneut auszählen und aufschreiben. Um den Durchschnitt zu errechnen alle Zahlen addieren und durch die Anzahl der Proben teilen. Dann den Durchschnitt mit 50 malnehmen.

Mehr dazu in unserer Arbeitshilfe 19.22
"Weißt du, wie viele Sternlein stehen...? Mit dem Astro-Zählrohr auf Standortsuche in der Milchstraße"