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Organisation von Lebewesen: Organe und Gewebe modellieren

Ilan Margalith

Fachdidaktik Biologie FS2014

Modell 1: Gewebe der Haut

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Modell 2: Gewebe und Zellen der Testis

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Material und Methode Modelliermasse (Rot, Orange, blau & Gelb) (für die Gewebe oder Zellen) Frischhaltefolie (für die basalen Membranen) Farbige Schnur (für die Blutgefässe, Drüsen und Nerven) Holzteile (für die Haare) Was soll anhand des Modells gezeigt werden? Die Studierenden sollen den Unterschied zwischen Gewebetypen und Zelltypen erleben. Sie sollen sehen wie gewisse Gewebe Schichten aufbauen und wie Stammzellen der Testis reifende Zellen ergeben, die sie im Verlauf der Spermatogenese differenzieren. Zudem sollen die Studierenden sehen, wie die verschiedenen Schichten der Testis ein Rohr aufbauen (Transfer von 2 Dimensionen zu 3 Dimensionen). Bei der Modellierung der Haut kann man auch das Modell mit einem Messer schneiden, damit die Studierenden einen Überblick in 3D sehen können. Didaktische Begründung

• Während dem Unterricht werden typischerweise Bilder benutzt, die Gewebetypen und Differenzierung der Zellen in 2D darstellen. Dieses Modell ermöglicht die gelernten Schemas in 3D zu sehen.

• Dazu gibt es die Möglichkeit, die Studierenden das Modell selber herstellen zu lassen, weil es relativ einfach ist. Dies bietet den Studierenden die Möglichkeit, sich den Stoff anzueignen, in dem sie etwas selber kreieren, mit den Schemata als Beispiel.

• Da Gewebe nur als eine Masse und Zellen nur als runde Objekte gebastelt werden, erfolgt eine gute Vereinfachung des Stoffes. Man fokussiert auf die Organisation der Organe (Haut) aus Gewebe und der Gewebe (Gewebe der Testis: z.B. Bindegewebe) aus Zellen.

• Die Spielerische Stimmung und die Möglichkeit mit den Händen zu arbeiten, sorgt für Abwechslung und fördert die Lernprozesse durch Spass. Interaktivität wird auch gefördert.

Kritische Reflexion • Da die Übung eine Möglichkeit bietet mit Modellierpaste zu spielen, läuft man die

Gefahr, dass die Studierenden andere Sachen aus Spass basteln. Darum sollte die Lehrperson die Studierenden auf den Auftrag fokussieren. Dies könnte erfolgen, wenn die Übung als Wettkampf gestaltet wird. Dann werden die Studierenden motiviert, den Auftrag zu erledigen.

• Modelliermasse ist relativ teuer und es braucht viel Masse Quellenangaben Abbildung 1: www.balneum.de Abbildung 2: www.brandverletztenbehandlung.at Abbildung 3: http://os1.amc.nl/celbiologie/20102011/auc/mannelijk/php/010-0.php

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Arbeitsblatt: Gewebe modellieren 1. Holen Sie bei der Lehrperson das Material zur Herstellung des Modells 2. Bauen Sie die verschiedenen Schichten der Haut mithilfe von Modellierpaste und

Anhand Abbildung 1 (keine Zellen, sondern jede Schichte mit verschiedenen Farben). Benutzen Sie die Frischhaltefolien, um die basale Membran herzustellen und die Schnur für die Blutgefässe, Drüsen und Nerven.

-> Wo befinden sich die Stammzellen der Haut? Was ist ihre Hauptfunktion? -> Erklären Sie, anhand Abbildung 2, warum bei Verbrennungen 3 & 4 Grades Narben enstehen, aber fast keine Narben durch Grad 1 & 2 Verbrennungen 1 & 2 Grades entstehen.

3. Bauen Sie die verschiedenen Schichten der Testis mithilfe von Modellierpaste und anhand Abbildung 3. Hier werden die verschiedenen Zelltypen dargestellt. Bauen Sie erst eine flache Struktur, die Sie dann rollen können, um das Rohr (Epididymis) zu herstellen.

-> Wo befinden sich die Stammzellen der Testis? -> Wie werden die reifenden Spermatiden mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt?

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Arbeitsblatt: Gewebe modellieren (Lösung) 1. Holen Sie bei der Lehrperson das Material zur Herstellung des Modells 2. Bauen Sie die verschiedenen Schichten der Haut mithilfe von Modellierpaste und

Anhand Abbildung 1 (keine Zellen, sondern jede Schichte mit verschiedenen Farben). Benutzen Sie die Frischhaltefolien, um die basale Membran herzustellen und die Schnur für die Blutgefässe, Drüsen und Nerven.

-> Wo befinden sich die Stammzellen der Haut? Was ist ihre Hauptfunktion? Auf der basalen Membrane, auf der Seite der Oberhaut (Basalschicht). Sie sorgen für eine grosse Produktion von Zellen (Hornschicht: tote Zellen mit Keratin). -> Erklären Sie, anhand Abbildung 2, warum bei Verbrennungen 3 & 4 Grades Narben enstehen, aber fast keine Narben durch Grad 1 & 2 Verbrennungen 1 & 2 Grades entstehen. Verbrennungen 1 & 2 Grades implizieren keinen Tod von Stammzellen der Haut. Deshalb sind die Stammzellen in der Lage, die toten Zellen zu ersetzen. Verbrennungen 3 & 4 Grades implizieren den Tod von Stammzellen der Haut. Diese toten Stammzellen werden nicht ersetzt. Die Narbe zeigt die Zone von toten Stammzellen.

3. Bauen Sie die verschiedenen Schichten der Testis mithilfe von Modellierpaste und anhand Abbildung 3. Hier werden die verschiedenen Zelltypen dargestellt. Bauen Sie erst eine flache Struktur, die Sie dann rollen können, um das Rohr (Epididymis) zu herstellen.

-> Wo befinden sich die Stammzellen der Testis? Auf der basalen Membrane, auf der Seite des Lumens. -> Wie werden die reifenden Spermatiden mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt? Die Versorgung mit Nährstoffen erfolgt mithilfe der Blutgefässe (vereinfachte Diffusion von Zelle zu Zelle und einfache Diffusion durch Bindegewebe zwischen den Zellen). Die Versorgung mit O2 erfolgt mithilfe der Blutgefässe (einfache Diffusion zwischen allen Geweben und Membranen, weil O2 ein sehr kleines und nicht polares Molekül ist).