Wir sind Verhaltensforscher
Thema: Die Verhaltensbiologie der Zweifleckgrille durch eigene Studien erforschen
Inhalte: Die Schülerinnen und Schüler sollen die Verhaltensbiologie aus Sicht eines Verhaltensbiologen erfahren. Sie erfahren wie ein Verhaltensbiologe arbeitet und seine Daten erfasst. Das zu erforschende Tier ist an diesem Tag die Zweifleckgrille (Gryllus bimaculatus), deren Revier- und Balzverhalten in Gruppenarbeit genauer untersucht wird.Gryllus bimaculatus nutzt Stridulationsorgane zur Lauterzeugung (Männchen) und Tympanalorgane zur Detektion dieser Laute (Weibchen und Männchen). Ausgehend von morphologischen Untersuchungen zur Verortung und Funktionalität der angesprochenen Strukturen, rückt das Verhalten von G. bimaculatus zunehmend in den Fokus des Labortages. Zu erwartende Verhaltensmuster als Elemente der artinternen Kommunikation können hierbei in Verhaltensstudien am lebenden Objekt erforscht werden. Typische Verhaltensweisen in verschiedenen Situationen werden über Beobachtungen, Protokollierung, Film- und Tonaufnahmen erfasst und ausgewertet. Revier- und Balzverhalten lassen sich hierbei sowohl anhand charakteristischer Lautfolgen der Männchen wie auch anhand der Interaktion mit Hilfe der Körpersprache der Tiere unterscheiden.
Voraussetzungen: Es werden keine inhaltlichen Vorkenntnisse bei den Schülerinnen und Schülern benötigt. In der Vermittlung des benötigten Basiswissens zu Begriffen der Ethologie kann vorhandenes Wissen berücksichtigt werden
Lernziele: Planen und Durchführen eigener Verhaltensstudien; Auswerten von Ethogrammen; Erfassen des strukturellen Aufbaus der Hör- und Gesangsorgane von Gryllus bimaculatus; Erkennen des Zusammenhangs zwischen biologischen Strukturen und deren Funktion; Analysieren und Vergleichen der Grillengesänge mit Hilfe von Sonagrammen.
Zielgruppe: Sekundarstufe II
Zeitrahmen: 9.00 – 15:00 Uhr
Unkosten: 10 Euro / Person
(Anmerkung: Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 24 SchülerInnen.)
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mit dem Betreff „Newsletter“ an folgende Adresse:
goethe-biolab@uni-frankfurt.de
Thema: Virtuelle intrazelluläre Ableitungen von Nervenzellen und extrazelluläre Ableitungen am Menschen
Inhalte und Ablauf des Schülerlabortages:
Nervenzellen leiten ihre Informationen in Form von elektrischen Signalen
fort. An einer computerbasierten Simulation mit authentischen Messspuren,
können die Schülerinnen und Schüler (SuS) virtuelle Experimente an Nervenzellen
durchführen. Sie lernen am Beispiel des Nervensystems von Hirudo
medicinalis (medizinischer Blutegel) morphologische und funktionelle
Eigenschaften verschiedener Nervenzellen und elektrophysiologische
Messverfahren kennen. Die SuS führen verschiedene Versuche und Messmethoden
durch und untersuchen zum Beispiel die Wirkung von neuronalen Botenstoffen auf
verschiedene Nervenzellen. Die Reaktionen der Zellen können dabei ohne
Zeitverlust verfolgt werden. Die aufgezeichneten Messspuren werden unter
Berücksichtigung neurophysiologischer Fragestellungen in Gruppenarbeit
ausgewertet und interpretiert.
Nachmittags wird ausgehend von Nervensignalen die systemische Ebene genauer betrachtet. Dazu wird erarbeitet wie ein Summenpotenzial entsteht und wie man es interpretieren kann. Die SuS führen dazu Selbstversuche durch und erweitern ihre Kenntnisse zur Funktionalität des eigenen Körpers mit EKG und EMG Messungen. Zur Durchführung der Experimente stehen ausreichend viele schülerorientierte Setups zur Verfügung, die von den SuS eigenständig bedient werden können. Neben den elektrophysiologischen Untersuchungen der Organe wird auch die Morphologie und Anatomie behandelt und in Bezug gesetzt.
Voraussetzungen: Den Schülerinnen und Schülern müssen Grundlagen der
Elektrophysiologie bekannt sein. Diese beinhalten den Aufbau von Nervenzellen,
die Bildung von Ruhe- und Aktionspotenzialen sowie deren Weiterleitung und
Übertragung. Kenntnisse über die Anatomie des Herzens und des Muskels sind
vorteilhaft, aber nicht obligatorisch.
Lernziele: Anwenden relevanter Forschungs- und Arbeitsweisen in der Neurobiologie; Erarbeiten und Interpretieren der morphologischen und funktionellen Eigenschaften von Nervenzellen; Durchführen elektrophysiologischer Messverfahren; Bezüge herstellen zwischen der Funktionsweise einzelner Nervenzellen und deren Resultat auf systemischer Ebene; Verständnis über Entstehung von Summenpotenzialen; Messen und Analysieren von EKGs; Verstehen der Funktionsweise des elektrischen Leitungssystem des Herzens; Auswerten von Messungen der elektrischen Muskelaktivität.
Zielgruppe |
Sekundarstufe II (vornehmlich Leistungskurse) |
Zeitrahmen |
9.00 – 15.00 Uhr |
Unkosten |
10 Euro pro Person |
Veranstaltungsort |
Didaktik der Biowissenschaften |
Kontakt:
Marvin Henrich
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Christian Dietz
Tel. 069-798-42278
Goethe Universität Frankfurt
Abteilung Didaktik der Biowissenschaften
Max-von-Laue-Str. 13
60438 Frankfurt
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