Lerneinheit 7 · Klasse 5/6 · Biologie
Wie groß ist eine Zelle?
„Wie misst man etwas, das viel zu klein für jedes Lineal ist — und zeigt ein Mikroskop mehr, je stärker es vergrößert?"
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- Thema im Lehrplan
- MNT/Biologie: Arbeiten mit dem Mikroskop — Vergrößerung und Sehfeld, Größenbestimmung durch Auszählen, die Zelle als Baustein von Pflanze und Mensch.
- Fach
- Biologie
- Klassenstufe
- Klasse 5/6
- Dauer
- ca. 45 min · 6 Missionen und 5 Übertragsaufgaben
Ablauf
- Das Sehfeld — Zwiebelhaut unter drei Objektiven: Zeigt stärkere Vergrößerung mehr? Zähle nach — und miss so, wie groß eine Zelle ist. 3 Missionen: Zwiebelhaut, 40-fach · Stärker vergrößern · 400-fach
- Kleiner als ein Punkt — Eine Zelle aus deinem Mund, ein Tropfen Blut — und ein Bild, das auf dem Kopf steht. 3 Missionen: Das Bild steht Kopf · Eine Zelle aus deinem Mund · Ein Tropfen Blut
- Übertrag — 5 Aufgaben zu einer neuen Situation, ohne Simulation. Die eigenen Messreihen stehen daneben.
Der Denkfehler, an dem die Einheit ansetzt
„Stärkere Vergrößerung zeigt mehr." Sie zeigt weniger, nur größer — das Sehfeld schrumpft im selben Maß. Dazu: Größere Lebewesen hätten größere Zellen (die Mundschleimhautzelle ist aber viermal kleiner als die Zwiebelzelle), und beim umgedrehten Bild schiebt man das Präparat intuitiv in die falsche Richtung.
Das sollen die Lernenden am Ende sagen können
Je stärker ein Mikroskop vergrößert, desto kleiner ist das Sehfeld — man sieht weniger, das aber größer. Kennt man das Sehfeld, lässt sich durch Auszählen messen, wie groß eine Zelle ist: Sehfeld geteilt durch die Zahl der Zellen. Eine Zwiebelzelle ist etwa 0,3 mm lang, eine Zelle aus der Mundschleimhaut 0,075 mm, ein rotes Blutkörperchen 0,0075 mm. Große Lebewesen haben nicht größere Zellen, sondern mehr davon. Und weil das Bild auf dem Kopf steht, schiebt man das Präparat in die Richtung, in der das Ding im Bild liegt.
Tipp für den Unterricht
Das Labor ersetzt das echte Mikroskop nicht: Scharfstellen und Präparieren gehören an das Gerät und sind hier bewusst weggelassen. Die Sehfelder sind die eines typischen Schulmikroskops (Okular 10×, Sehfeldzahl 18). An den Geräten der eigenen Schule können sie abweichen — die Klasse kann das Sehfeld des schwächsten Objektivs mit einem durchsichtigen Lineal selbst bestimmen und die anderen daraus ausrechnen.
So arbeiten die Lernenden
Vor jedem Versuch legen sie sich fest, was herauskommt — der Versuchsaufbau bleibt gesperrt, bis sie das getan haben. Dann zeigt der Versuch, ob die Vorhersage stimmte, und jedes Ergebnis landet in einer Messreihe. Die Regel wird nicht vorgesagt, sie ergibt sich aus den eigenen Messwerten. Sterne bewerten die Vorhersage, nicht den Fleiß.
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