Lernaktivität zu Entdeckungen am Weidenbach Wunder des ......Teil 1: Makroinvertebraten Einführung...

Zweck•SchülerInnenindieHydrologieunddasStudiumderMakroinvertebrateneinführen.

•Verstehen,wieMakroinvertebratendenWissenschaftlerndabeihelfen,die Wasserqualitätzubestimmen.

ÜbersichtDieSchülerInnenlernenverschiedeneArtenvonMakroinvertebratenkennen.SiestellenHypothesendarüberauf,weshalbjedesInsekteinbestimmtesAussehenhatundbeobachtenMakroinvertebratenineinemAquariuminihremKlassenzimmeroderineinerBecherlupeaneinemfreienGewässer.Esistsinnvoll,mitdenSchülerInnengewisseodersogaralleBeobachtungenimFreienaneinemBach,FlussoderTeichinderNähezumachen,dasiesodieseLebensräumebesserkennenlernenkönnen.

LernzieleMitdieserLernaktivitäteignensichdieKindereinGrundverständnisüberMakro-invertebratenanundverstehen,weshalbsievonwissenschaftlichemInteressesind.

Wissenschaften – Standard A: Wissenschaft als Forschung•GrundlegendeFertigkeitenfürdiewissenschaftlicheForschung

Wissenschaften – Standard B: Die physikalischen Wissenschaften•EigenschaftenvonObjektenundMaterialien

Wissenschaften – Standard C: Die Wissenschaften des Lebens•DieMerkmalevonOrganismen•LebenszyklenvonOrganismen•OrganismenundihreUmgebung

Mathematik Standard 1: Zahlen und Operationen•ZahlenundihreDarstellungen,ZahlensystemeundBeziehungenzwischenZahlenverstehen

Mathematik Standard 4: Messungen•EineVielfaltvonTechniken,WerkzeugenundFormelnanwenden,umMessungendurchzuführen

Zeitaufwand•Teil1:EineLektionvon30–45Minuten•Teil2:EineLektionvon30–45Minuten(wiederholtüberca.2Wochenhinweg)•Teil3:SieheAbschnitt«Wastunundwievorgehen»aufSeite4

StufeEingangsstufePrimar(ca.4–9-Jährige)

Material

Teil 1:•BilderbuchvonElementaryGLOBEEntdeckungenamWeidenbach

•OverheadTransparentederWunderdesWassers-Feldkarten

•KopienvomSchülerInnenblatt1WunderdesWassers

Teil 2:•AquariummitDeckel

•Sand

•Wasser

•WasserpflanzenundWasserinsekten

•KopienvomSchülerInnenblatt2WunderdesWassers

Teil 3:(freiwillig)

•Ausflug:ImAbschnittWastunundwievorgehenTeil3(aufSeite4dieserLernaktivität)findenSieVorschlägefürMaterialundHilfsmittel

Wunder des Wassers

Lernaktivitätzu Entdeckungen am Weidenbach

GLOBE-Programm WunderdesWassers–Seite1 EntdeckungenamWeidenbach©2006UniversityCorporationforAtmosphericResearch–AlleRechtevorbehalten

Vorbereitung•Lesen Sie Ihrer Schulklasse das Bilderbuch vonElementaryGLOBE–EntdeckungenamWeidenbachvor,oderlassensieIhreSchülerInnenvorlesen.DasBilderbuchkannimInternetheruntergeladenwer-den (www.globe.gov/elementaryglobeundwww.globe-swiss.ch).

Teil 1: •BereitenSieOverheadTransparentevormitIllus-trationen/FotografienvoneinpaarverschiedenenMakroinvertebraten.SiekönnenentwederdieBilderamEndedieserLernaktivität(WunderdesWassers-Feldkarten)benutzenodersichKopienausInternetseitenholen:www.people.virginia.edu/%7Esos-iwla/Stream-Study/Key/MacroKeyIntro.HTMLoderwww.dec.state.ny.us/website/dow/stream

•FertigenSieWunderdesWassers-FeldkartenfürdieLernendenan,damitsiedieseauchfürsichselbstanschauenkönnen.

•KopierenSiefürjedesKindeinmaldasSchülerInnenblatt1–WunderdesWassers

Teil 2:•GestaltenSieeinAquariummitWasserinsektenfürsKlassenzimmer. Legen Sie zuerst ungefähr 5cmSandaufdemBodendesAquariumsausundfüllenSieesdannmitWasserauseinemBach,FlussoderTeich auf. Falls Sie Wasser aus dem Wasserhahnbenutzen,lassensieeseinigeTagestehen,bevorSiedie Insektendazugeben. SetzenSieaucheinpaar kleineWasserpflanzenoderGrünalgen voneinemWeiheroderTeicheinunddeckenSiedasAquariummit einemGlas oder Netz zu, damitfliegendeInsektennichtentwischenkönnen.

•BefestigenSieeinThermometerimWasserundver-sichernSiesich,dassdieSkalagenügenddeutlichmarkiertist,damitdieSchülerInnensieeinfachab-lesenkönnen.AmAnfangbrauchensiedabeiviel-leichtnochetwasUnterstützung.

•KopierenSiejedemKindjedesMal,wennesdasAquariumbeobachtet,dasSchülerInnenblatt2–WunderdesWassers.

•DieMakroinvertebratenumfassennichtnurInsek-ten;dochindieserLernaktivitätliegtderFokusaufdenWasserinsekten.ImAbschnitt‹HinweisefürLehr-personen›,findenSieweitereInformationen.

•WennSieMakroinvertebratenauseinemFluss,BachoderTeichholen,vergewissernSiesich,dassSiedieRegeln,diedasSammelnvonInsektenundPflan-zeninIhrerGegendbetreffen,einhalten.

•Hinweis:EinigederMakroinvertebratenundderenLarvenlebenräuberisch(sieernährensichvonan-derenInsekten),weshalbSiemöglicherweiseaus-gestorbenePopulationenersetzenmüssen.EinigeInsektenernährensichvonKaulquappen.Warn-hinweis:WerdenMakroinvertebratenartgerechtundgesundgehalten,entwickelnsiesichzuAus-gewachsenen, die außerhalb desWassers leben.SeienSiesichdessenbewusst,wennSieLarvenvonKriebelmückenoderStechmückeninIhrAquariumsetzen!

•Mehr Informationen über den Unterhalt einesAquariumsimKlassenzimmerfindenSieunterPROJECTWILDAquaticK-12Curriculum&ActivityGuide(www.projectwild.org).

Hinweise für LehrpersonenImElementaryGLOBE-Bilderbuch–EntdeckungenamWeidenbacherzählendieKinder,wiesieWasser-insektengefundenhatten,alssiedenBachzumerstenMalbesuchten.BeimzweitenAusflugstellensiefest,dasssiekeinesehenkönnen,weilesnochzufrühimFrühlingist,derWasserstandzuhochunddasWasserzukalt.JüngereGrundschulkinderliebenes,überMakroinvertebratenzuforschenundesisteinguterWeg,siedabeiindieKonzeptederHydrologieeinzuführenundsieauchmitderIdeevertrautzumachen,dassMakroinvertebratendieWasserqualitätanzeigen.

MakroinvertebratensindkleineTiereohneWirbel-säule,dievonbloßemAugezusehensind.SielebenimWasser,nebenlebendigeroderzersetzterVege-tation,anderOberflächeoderindenSedimentenamGrund. Zu ihnen gehören viele Insektenlarven wieStechmücken,LibellenundEintagsfliegen,dieihrLe-


benimWasserbeginnenundsichdannzuLand-bewohnernentwickeln,wennsieerwachsenwerden.AuchKrustentiere(z.B.derFlusskrebs),Schnecken,Würmer und Blutegel sind bekannte Makroinverte-braten.

MakroinvertebratenkönnenTeicheundFlüsseinun-glaublicherAnzahlbevölkern –manchebiszutausendproQuadratmeter.SiebildeneinenwichtigenTeilderNahrungskette.

MakroinvertebratenkönnensehrvielüberdieWasser-güteaneinembestimmtenOrtaussagen.VieleMa-kroinvertebraten reagieren sehr sensibel auf Ver-änderungendesPH-Wertes,desSauerstoffgehaltes,derTemperatur,desSalzgehaltes,derKlarheitdesWassersundauchaufandereSchwankungeninihremLebensraum.EinLebensraumisteinOrt,derallesbietet,waseinLebewesenzumLebenundWachsenbraucht. Dies beinhaltet sowohl Nahrungsvorräteund physikalische Merkmale der Umgebung wieauch Plätze undMaterialien, umNester zu bauen,JungeaufzuziehenundsievorRäubernzuschützen.ZudenLebensräumenzählenauchFelsen (Steine),Zweige,zersetzendeVegetationundanderelebendeOrganismenwieetwaPflanzen.

ProbenvonMakroinvertebratenerlaubenunsabzu-schätzen,wieesumdiebiologischeVielfaltineinemWassergebietsteht,erlaubenunsökologischeMerk-maledesWasserszubestimmenunddieBeziehungzwischenchemischenInhaltsstoffenundOrganismenineinemFlussoderTeichzuuntersuchen.

FolgendeQuellenkönnenIhnennochweitereInfor-mationenüberHydrologieundMakroinvertebratendesWasserserschließen:

•DasKapitel‹Hydrology/Hydrologie›imGLOBETeacher’sGuide(www.globe.govundwww.globe-swiss.ch)

•DasPROJECTWILDAquaticK-12Curriculum&ActivityGuide(www.projectwild.org)

•WOW!TheWondersofWetlands,byEnvironmentalConcern,Inc.AndTheWatercourse(www.projectwet.org)

Was tun und wie vorgehen

Teil 1: Makroinvertebraten Einführung 1.NachdemSiedas ElementaryGLOBE-Bilderbuch

EntdeckungenamWeidenbachmitIhrenSchüler-Innengelesenhaben, sprechenSiemit IhnenüberdieMakroinvertebraten,dieimBucherwähntwerden.SammelnSiedieKinderimKreisundsagenSieihnen,dasssieMakroinvertebratenoderkleineWassertierchen,erforschenwerden,dieinFlüssen,BächenundTeichenleben.DanachzeigenSieihnendievergrößertenWunderdesWassers-Feldkarten.

2.ErzählenSiedenKindern,dasssieeinigevondiesenMakroinvertebraten im Klassenzimmer-AquariumbeobachtenkönnenundvielleichtspäterineinemlokalenBachoderTeich.

3.FragenSie,währendSiedieKartenzeigen,weshalbwohljedesTiercheneinbestimmtesAussehenhat.ErmunternSiedieLernenden,sichdieFormenderTierchen,dasVorhandenseinoderdasFehlenvonKiemen,AnzahlundPositionvonBeinen, Fühler,Schwänzeusw.genauzubetrachten.

4.TeilenSieKopienvomSchülerInnenblatt1–Wunderdes Wassers aus. Die SchülerInnen dürfen nuneinBildeinesWasserinsektesauswählen,esganzgenauanschauenunddannihrSchülerInnenblattausfüllen.Ev.müssenSiezusätzlicheKopienvomSchülerInnenblatt1austeilen,fallsmanchemehralseinTierchendokumentierenwollen.

Teil 2: Klassenzimmer-Aquarium1.ZeigenSiedenSchülerInnendasKlassenzimmer-

Aquarium.BedenkenSie,dassihnendiesesAqua-riumungewohnterscheinenmag,daesMakro-invertebratenenthältanstattFische.

2.TeilenSiedenKindernmit,dasssieindenfolgendenSchulwochendieverschiedenenInsektenindiesemAquariumbeobachtenwerdenunddabeijedesMalauchdieWassertemperaturablesenundaufschrei-benwerden.


3.TeilenSiedieLernendenin3er-oder4er-GruppeneinundlassenSiesiedieMakroinvertebrateneineWeilebeobachten.RegenSiedazuan,speziellaufdasVerhaltenvoneinzelnenTierchenzuachten.AlsBeobachtungshilfekönnensiesichandenuntenaufgelistetenFragenorientieren.

4.NunfülltjedesKinddasSchülerInnenblatt2–Wun-derdesWassersaus.

5.WiederholenSiedieswährendca.zweiWochentäg-lichoderallepaarTage,damitdieKinderVerände-rungenimVerhaltenderMakroinvertebratenfest-stellenkönnen.

6.AmEndedieserBeobachtungszeitsammelnSiedieKinderimKreisfüreineKlassendiskussion.FordernSiesiedazuauf,sichüberdasGelernteauszutau-schenund schreiben Sie dieAussagen auf einPlakat.SiedürfendasSchülerInnenblatt1–WunderdesWassersausder1.Lektionbenutzen.Eswirdihnenhelfen,ausihrenBeobachtungenSchlüssezuziehen.

7.WeiteruntenimKapitel‹AnpassungenanAlterundEntwicklungderLernenden›findenSieIdeenfürLernaktivitätenmitdemAquariumzurWasser-qualität.

Teil 3: empfohlener AusflugHinweis:WennesinderNäheIhrerSchuleeinengutzugänglichenFluss,BachoderTeichhat,isteseinewunderbareErfahrung,mitIhrenSchülerInnendort-hinzugehenundMakroinvertebrateninihremnatür-lichenLebensraumzuuntersuchen.SiekönnendiesenAusflugmitweiterenWasser-Untersuchungenkombi-nieren.HiereinigeIdeen,wasSieallesmitIhrenSchülerInnenamWasserunternehmenkönnten:

1.BevorSiedieWasserstellebesuchen,rufenSiedenSchülerInnendienötigenSicherheitsvorkehrungeninErinnerung.

2.DieseAusrüstungsolltenSieamWasserdabeihaben:Kescher(Fangnetze),PlastikbeckenzumEin-füllenvonWasserundOrganismen,Lupen,Maß-stäbe,Notizhefte,Bleistifte,Handtücher,Papier-tücher,FeldführerundlaminierteBlättermitInfor-mationenüberMakroinvertebraten.

3.AnderWasserstelleangelangt,sollendieKinderzu-erstihreSinnebenutzen:siekönnendieUmgebunghören,sehen,riechenundberührenunddanachihreEindrückeinihremLerntagebuchaufzeichnen.

4.UnterAufsichtvonErwachsenendürfensiedanachinsWasserwatenundmiteinemKescherMakroin-vertebrateneinfangen.Danachsortierenundidenti-fizierenSiedieZeigerartmitHilfeeinesdichotomenBestimmungsschlüssels.MehrInformationenüberZeigerarten finden Sie imKapitel ‹Zusätzliche In-formationen›indieserLernaktivitätaufSeite5.

5.WeisenSieaufdieeinzigartigenMerkmalejederArthin,wieForm,Größe,FortbewegungundVerhalten.

6.WenndieEntwicklungsstufeIhrerSchülerInneneszulässt,könnenSieamFluss,Bach,bzw.TeichauchWassertestsdurchführen.EinigeDinge,diegemes-senwerdenkönnen,sind:Sauerstoffgehalt,Nitrat-gehalt,denPH-Wert,WassertemperaturundFließ-geschwindigkeit.

7.LassenSiedieKindernachdemAusflugdarüberschreibenund/odereinBilddavonmalen,wassieamWassergesehen,gerochen,gehörtundgefühlthaben.

Fragen, die man sich beim Beobachten eines Wasserinsekts stellen kann:1.WiebewegtsichdasInsektfort?2.WelcheFormhates?3.WelcheFarbehates?4.WasisstdasInsekt?5.WirdesvoneinemRäubergejagt?6.IsteseineLarveoderausgewachsen?


8.UmmehrüberdasStudiumvonMakroinvertebrateninFluss,BachundTeichzuerfahren,lesenSiedas‹GLOBE Freshwater Macroinvertebrates Protocol/ProtokollSüßwasser-Makroinvertebraten›imGLOBETeacher’sguide(www.globe.govundwww.globe-swiss.ch).

Anpassungen an Alter und Entwicklung der Lernenden Für jüngere SchülerInnen: Lassen Sie jedes KindeinWasserinsektauswählenundeinpaarbeschreibendeSätzedarüberaufschreiben.Einigesinddabeivermut-lich auf Unterstützung angewiesen. Die Kinder kön-nendieMakroinvertebratenauchabzeichnen.LassenSiedieKinderihreInformationenundProduktemitderKlasseteilen.

ÄltereSchülerInnenkönnenverschiedeneTestsmitdem Wasser im Aquarium durchführen, wie denPH-Wert,denSauerstoffgehalt,Nährstoffgehaltusw.messen.JüngereKinderkönnensichauchsehrgutälterenSchülerInnenderMittel-undSekundarstufe,die Hydrologie studieren, anschließen, ummehrüberWasserqualitätstestszulernen.

ÄltereKinderkönneneinendichotomenBestimmungs-schlüsselbenutzen,umunbekannteMakroinverte-bratenzuidentifizieren.AuffolgenderWebseitestehteinSchlüssel,zurVerfügung:www.dec.state.ny.us/website/dow/stream/

MankannauchaufanderenWebseitenoderineinerBibliothekBestimmungsschlüssel finden.LassenSieältereSchülerInnenMakroinvertebratendurcheinMi-kroskopbetrachten,damitsienochmehrüberihreAnatomieerfahrenkönnen.

Zusätzliche Aktivitäten•Lebensgeschichten von Makroinvertebraten:

LassenSiejedesKindeinesderbeobachtetenWasserinsektenauswählen.Daraufbasierend,was sie in der Klasse über dieses Insekt gelernthaben,könnensienuneineGeschichteüberseinLebenschreiben.Wennmöglich,könntendieLern-endenfürdieseGeschichtennochzusätzlicheEr-kundungeneinholen.

•UntersuchungenderWasserqualität:ErklärenSiedenLernenden,dassMakroinvertebratenbeiWis-senschaftlerInnenalssogenannteZeigerartengelten. Das bedeutet, dass einigeMakroinverte-bratenhoheSchadstoffbelastungentolerierenkön-nen,währendandereüberhauptkeinetolerieren.LehrenSiedenKindern,welcheWasserinsektenSchadstoffetolerieren,einwenigtolerierenodergarnichttolerieren.MankannalsoandenBestän-denvonMakroinvertebratenablesen,wiegutdieQualitäteinesGewässersist.DieshilftdenKindernzuverstehen,wieProbeentnahmenvonWasser-insekten zu bestimmen helfen, ob dasWassersauberundvonguterQualitätist.WeiterführendeInformationendazufindenSieimInternet(www.epa.gov/bioindicators/html/benthosclean.html).

•LokaleGeschichte:LassenSiedieKindermitälterenMenschenausihrerGemeindesprechen,dieschonihrganzesLebendortverbrachthaben.DaskönnenFamilienangehörigesein,MenschenauseinemAltersheimusw.Dadurch,dasssievonälterenMenschenhören,wiedieDorfbächeundTeichefrüherausgesehenhaben,könnendieKin-derlernen,wiesichdieGewässerihrerGemeindeüberdieJahreveränderthaben.

•LernaktivitätWasserspaziergang:DieseLernakti-vitätistimKapitel‹Hydrology/Hydrologie› desGLOBETeacher’sGuide(www.globe.govundwww.globe-swiss.ch)beschrieben.

•HydrologischeUntersuchungen:FührenSiever-schiedeneHydrologie-Protokolledurch,gemäßdemWissensstand,denFertigkeitenundMöglich-keitenIhrerSchülerInnen.ImGLOBETeacher’sGuidefinden Sie Informationen dazu (www.globe.govundwww.globe-swiss.ch).


Wunder des Wassers – Feldkarten 1

Entdeckungen am Weidenbach

©2006UniversityCorporationforAtmosphericResearch–AlleRechtevorbehalten

Steinfliegen-Larve

Eintagsfliegen-Larve

Wasserassel

Längebis1bis3 cm(MaßohneSchwanzfäden)

Immernur2Schwanzfäden

KeineKiemenamHinterleib

Längebis2.3cm

Mit3behaartenoderunbehaartenSchwanzfäden

Hinterleibmitblatt-,faden-oderbäumchenartigenKiemenbesetzt

Längebis1,2 cm

1PaarlangeFühlerund1PaarkurzeFühleramKopf

ÜbrigeKörpergliedermit7PaarBeinen

Köcherfliegen-Larve

Flohkrebse

Egel

Länge:2 cm

Larvenwohnenineinemselbst-gebautenKöcherausSand,SteinchenoderpflanzlichenBestandteilen.

Längebis2 cm

SeitlichabgeflachterKörper,bewegtsichamBodengrundseitlichvorwärts

2PaarlangeFühleramKopf

ÜbrigeKörpergliedermittoal13PaarBeinen

Längebis4 cm(bis10 cmbeimFischegel),

WurmartigesTiermitSaug-näpfenamKörperende

Bewegtsichdurchabwech-selndesFestsaugenbzw.LoslassenderSaugnäpfefort

Rollensichz.T.beiStörungzusammenoderschwimmenmitausgestrecktemKörper

Wunder des Wassers – Feldkarten 2



Zuckermücken-Larve

Kriebelmückenlarve

Tubifex

Länge:bis2 cmFarbehell-bisdunkelrot,raupenähnlichesTiermitkleinemKopfund12folgendenSegmenten(Ringeln)Mitje1PaarFußstummelnandenKörperenden,lebtinderoberenSchlammschichtamGrundestarkbelasteterFließgewässerBewegtsichimoffenenWasserdurchzuckendesKörperwindenfort

Längebiszu1,5 cmBräunlich-grauAmletzten(dem12ten)HinterleibssegmentbefindetsicheineArtHaftscheibe,durchwelchedieLarveHaltanSteinenoderPflanzenfindetLebtvonAlgenLebtinsauerstoffreichenFließgewässern.

Länge:bis9 cm

Dünner,rötlicherWurm

LebtnormalerweiseimSchlammvonstehendensowiefließenden,auchstarkverschmutztenGewässern

BildetmitSchleimausge-kleideteSchlammröhre

DerWurmsteckthäufigmitdemKopfteilbiszurHälfteimGrunddesGewässers.

Rattenschwanz-Larve

Lidmückenlarve

Strudelwürmer

Länge:bis2 cmAtemröhre3,5 cmFette,weißgraueLarvemit7PaarGangwarzen(ähnlichRaupensaugnäpfenaufderUnterseite)3-teilige,einziehbareAtemröhre

Länge(Larve)bis0,9 cmBenötigteinestarkeStrömungundsauberesWasser.

DerStrömungwiderstehtsie,indemsieihrenstarkabge-flachtenLarvenkörpermitihrensechsSaugnäpfenanSteinenundFelsenfestheftet.

AlsNahrungdienenihrAlgen,diesievonSteinenabweidet.

Länge:bis4 cmlang

Milchweißodergrau-braun,flachunddurchsichtig

Raubtier,frisstKleinstlebewesen,wieKleinkrebse,InsektenlarvenundWürmer

Kommtinwärmeren,stehendenundpflanzenreichenGewässernvor,wiezumBeispielineuremSchulteichoderistinkühlerem,bewegtemWasser,wiez.B.inGebirgsbächenzufinden

SchülerInnenblatt 1 – Wunder des Wassers


NAME:________________________________

Mein erster MakroinvertebratEsistein/e:

Hierzeichneich,wieesaussieht:

Ichdenke,eslebtandiesenOrten:

Ichdenke,sobewegtessichfort:


SchülerInnenblatt 2 – Wunder des Wassers


NAME:________________________________

DashabeichheuteineinemfreienGewässeroderimAquariumbeobachtet.

Datum:

Ichbeschreibe,wasichsehe:

Ichzeichne,wasichsehe:

Was ich im Wasser beobachtet habe:

Wassertemperatur(ThermometerbisindierichtigeHöheausmalen.)

GradCe

lsius


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