Atmung und Blutkreislauf - Experimente und Modelle

Atmung und Blutkreislauf

Gymnasium

Biologie

7. | 8. Klasse

4 - 6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Erarbeiten Sie mit Ihren Lernenden das Thema Atmung und Gasaustausch auf der Basis persönlicher Erfahrungen und Fragestellungen. Spannende Messungen und Experimente am eigenen Körper sowie das Bauen und Betrachten von Modellen tragen zum Verständnis der physikalischen Hintergründe und zu einer nachhaltigen Lernerfahrung bei.
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# atmung
# lunge
# blutkreislauf
# gasaustausch

Kompetenzen

Klassenstufe:7/8
Dauer:6 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 4)
Kompetenzen:Die Lernenden 1. beschreiben den Weg der Atemluft, 2. erklären die Struktur und Funktion der Lunge, 3. beschreiben den Kreislauf des Blutes, 4. untersuchen die Atmung und Kreislauffunktionen in Abhängigkeit verschiedener Parameter, 5. führen selbstständig Experimente durch, bauen Modelle und analysieren Versuchsergebnisse.
Thematische Bereiche:Atmung, Lunge, Blutkreislauf, Gasaustausch

Inhaltsangabe

Vorbemerkungen

Übergeordnetes Material

ZM 1begleitende PowerPoint-Präsentation
Benötigt:
  • Beamer bzw. Whiteboard für die Projektion

1. Stunde

Thema:Fragen zur Atmung und dem Weg der Atemluft
M 1Was ich schon immer über die Atmung wissen wollte
M 2Der Weg der Atemluft
Benötigt:
  • ggf. ein Torsomodell
  • ggf. Endgeräte mit Internetzugang für das Erklärvideo
  • ggf. das digitale Tool Mentimeter

2. Stunde

Thema:Gasaustausch beim Atmen
M 3Wie unterscheiden sich eingeatmete und ausgeatmete Luft?
M 3aTippkarten zu M 3
Schülerversuch 1Brenndauer einer Kerze bei eingeatmeter und ausgeatmeter Luft
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 5 min
Geräte:
  • 2 Teelichter
  • 2 gleiche Glasgefäße ca. 1 l
  • Feuerzeug
  • Schlauch
Schülerversuch 2Kohlenstoffdioxidnachweis in der Atemluft
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 5 min
Chemikalien:
  • Kalkwasser (gesättigte Calciumhydroxidlösung)
Geräte:
  • 2 Gaswaschflaschen
  • 2 Stative mit Klemme und Muffe
  • T-Stück
  • 3 Schlauchstücke

3. Stunde

Thema:Atemzugvolumen und Atemfrequenz
M 4Wieviel atmen wir Menschen?
SchülerversuchAtemzugvolumen und Vitalkapazität
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 5 min
Geräte:
  • Handspirometer mit Einmalmundstücken
oder
  • pneumatische Wanne
  • Glasglocke mit Öffnung
  • durchbohrter Stopfen
  • Glasrohr mit Hahn
  • langes gebogenes Glasrohr
  • 2 Stative mit Klemme und Muffe
  • Abstandstücke

4. Stunde

Thema:Bauch- und Brustatmung, Atemvolumen und Atemfrequenz
M 5Wie gelangen Atemgase in den Körper bzw. hinaus?
Benötigt:
  • ggf. Materialen zur Herstellung der Modelle
  • ggf. Endgeräte mit Internetzugang für das Erklärvideo

5. Stunde

Thema:Zusammenwirken von Lunge und Blutkreislauf
M 6Wie wird der Sauerstoff im Körper verteilt?
Benötigt:
  • ggf. Endgeräte mit Internetzugang für das Erklärvideo

6. Stunde

Thema:Regulierung der Atmung
M 7SchülerversuchWie ändert sich die Atmung bei körperlicher Belastung?Messung der Atemfrequenz
Benötigt:
  • Stoppuhr
  • Wattebausch
  • Klebestreifen
  • Filmkamera (Smartphone, Laptop oder Digitalkamera),ggf. mit Befestigung oder Stativ

Lösungen

Die Lösungen zu den Materialien finden Sie ab Seite 19.

Mediathek

Weiterführende Internetseiten

Minimalplan

Bei Zeitmangel könnte auf die Ermittlung der Schülerinteressen verzichtet und das Phänomen Atmung als Ausgangspunkt der Fragestellung: „Was passiert dabei mit der Luft?“ dienen. Dann würde sich M 3 als Einstieg anbieten. Daran kann sich die Klärung der Anatomie anschließen. Die quantitative Untersuchung der Atmung mithilfe von M 4 kann bei Zeitmangel durch die Bekanntgabe entsprechender Daten ersetzt werden.

Erklärung zu den Symbolen

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