unterwegs auf sechs beinen körperbau, sinnesorgane und
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III Tiere • Beitrag 19 Insekten (Kl. 7/8) 1 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
Unterwegs auf sechs Beinen – Körperbau, Sinnesorgane und Entwicklung von Insekten
Ein Beitrag von Gerd Rothfuchs, EtschbergMit Illustrationen von Julia Lenzmann, Stuttgart
Die Welt der Insekten ist fantastisch, vielfältig und bunt. Die Sechsbeiner liegen, krabbeln, hüpfen, klettern, graben oder schwimmen, sind nützlich, lästig oder auch gefährlich und können sogar Krankheiten übertragen.
In dieser Einheit lernen Ihre Schüler an sechs Stationen den Körperbau, die Sinnesorgane und die Flugtechnik der Insekten kennen. Im Gruppenpuzzle erarbeiten sie dann an ausge-wählten Beispielen ihre Entwicklung. So kön-nen die Schüler die faszinierende Welt dieser Tiergruppe besser verstehen und einordnen.
Das Wichtigste auf einen Blick
Klasse: 7/8
Dauer: 7 Stunden (Minimalplan: 4)
Kompetenzen: Die Schüler …
• beschreiben die wichtigsten Körper-merkmale von Insekten.
• beschreiben den Aufbau und die Funk-tion der Atemorgane, des Blutkreislau-fes und des Nervensystems der Insek-ten.
• nennen die Unterschiede zwischen der vollständigen und der unvollständigen Verwandlung von Insekten.
Aus den Inhalt:
• Stationenlernen zu Insekten
o Körperbau
o Sinnesorgane
o Flugtechnik
o Beine
• Gruppenpuzzle zur Fortplanzung und Entwicklung von Insekten
• Im Kreuzverhör – Körperbau, Sinnesor-gane und Entwicklung der Insekten
o Atmung, Blutkreislauf und Nervensystem
o Mundwerkzeuge
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Diese Heuschrecke gehört, zusammen mit rund einer Million weiterer Tierarten, zur Gruppe der Insekten.
Kooperativ Arbeiten
mit Stationenlernen
und Gruppenpuzzle!
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CHAU
IIIInsekten (Kl. 7/8) Tiere • Beitrag 192 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
Rund um die Reihe
Warum wir das Thema behandeln
Insekten bevölkern die ganze Erde und wenige Arten von ihnen auch die Meere. Sie kreuzen unsere Wege, leben einzeln, in kleinen Gruppen oder bilden Völker. Die Schönheit der Tiere erfreut uns, wir proitieren von den Nützlingen dieser Tiergruppe oder ängstigen uns wegen ihres Aussehens oder ihrer Giftigkeit.
Im Sachkundeunterricht der Grundschule und im Biologieunterricht der Orientierungsstufe waren die Insekten schon einige Male und unter verschiedenen Gesichtspunkten Unterrichts-gegenstand. Doch das Wissen um die Insekten wird auch in Zukunft für die Schülerinnen und Schüler* relevant sein, wenn es beispielsweise um die Rolle der Tiere im Stoffkreis-
lauf der Natur geht, wo sie Nützlinge oder Schädlinge sein können, die Nahrungsbasis für andere Tiere bilden oder um den Erhalt ihrer Lebensräume kämpfen. Auch die Übertragung bisher wenig bekannter Krankheiten rücken die Insekten für die höheren Klassenstufen in den Fokus des Biologieunterrichts. Deshalb erscheint es notwendig, das allgemeine und teilweise auch spezielle Wissen über diese Tierklasse zu wiederholen, aufzufrischen und um Neues zu ergänzen.
* Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur „Schüler“ geschrieben.
Was Sie zum Thema wissen müssen
Insekten – die artenreichste Wirbellosengruppe
Insekten (Insecta) sind mit rund einer Million Arten die arten- und formenreichste Klasse der Gliederfüßer (Arthropoden), zu denen auch die Krebstiere, Spinnentiere und Tausendfüßer zählen. Damit sind sie die artenreichste Gruppe im gesamten Tierreich. Etwa 33.000 Arten kommen in Deutschland vor.
Die Lebensräume der Insekten sind die Luft, das Land und das Süßwasser. Nur vereinzelte Arten leben auch im Salzwasser. Ihr Name leitet sich vom lateinischen Wort insektum (= das Eingeschnittene) ab.
Der Körperbau der Insekten
Der Körper der Insekten, auch Kerbtiere oder Kerfen genannt, ist durch Kerben in drei Abschnitte gegliedert:
• Kopf (Caput) mit 6 verwachsenen Segmenten,
• Brust (Thorax) mit 3 meist unbeweglich miteinander verbundenen Segmenten,
• Hinterleib (Abdomen) mit bis zu 11 gelenkig miteinander verbundenen Segmenten.
Die feste Kopfkapsel trägt die Augen, ein Antennenpaar und die Mundwerkzeuge. An jedem Brustabschnitt beindet sich ein gegliedertes Beinpaar, am mittleren und letzten Segment sitzen die beiden Flügelpaare.
Der Hinterleib beherbergt den größten Teil der Eingeweide und die Fortplanzungsorgane.
Kennzeichnend ist ein Chitinaußenskelett, das sich aus dem Cellulose-ähnlichen Stoff Chi-tin und dem Eiweißstoff Sklerotin zusammensetzt. Es bildet einen schützenden, festen und wasserdichten Panzer, der trotzdem Beweglichkeit erlaubt. Da dieses Außenskelett nicht mit-wächst, häuten sich die Insekten in unterschiedlichen Abständen und erneuern ihr Chitin-skelett.
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III Tiere • Beitrag 19 Insekten (Kl. 7/8) 3 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
Atmung und Blutkreislauf
Seitlich an den beiden hinteren Brustsegmenten und an den Hinterleibsegmenten sitzen die Atmungsöffnungen, die Stigmen. Flügelbewegungen bewirken, dass Sauerstoff durch diese Atemöffnungen in die Tracheen gelangt. Sie bilden ein Röhrensystem, welches alle Körper-teile mit Sauerstoff versorgt und auch das Kohlenstoffdioxid abgibt.
Insekten haben einen offenen Blutkreislauf, bei dem das farblose, gelbe, grüne oder rote Blut frei durch den ganzen Körper ließt. Ein längliches Rückenherz saugt das Blut an und befördert es zum Kopf, von wo es dann wieder in den Körper ließt.
Die Sinnesorgane
Charakteristisch für die meisten Insekten sind drei einfache Punktaugen, die nur hell und dunkel unterscheiden können. Seitlich des Kopfes liegen die aus sechseckigen und pyrami-denförmigen Einzelaugen zusammengesetzten Komplex- oder Facettenaugen. Es kann sich dabei um mehrere Tausend Einzelaugen handeln. Die von ihnen empfangenen Sehreize wer-den wie ein Mosaik zusammengesetzt und ergeben so ein Gesamtbild.
Da Insektenaugen nicht fokussieren können, bleibt das Bild selbst unscharf. Das Bewegungs-
sehen ist dafür aber genauer ausgebildet. Fliegen können mit ihren Augen in verschiedene Richtungen sehen und erhalten so ein Sehfeld von 360 °.
Die Reize werden an das Strickleiternervensystem geleitet. Es besteht aus zwei Strängen des Bauchmarks, die in jedem Körpersegment ein Ganglion bilden. Die Ganglien sind durch paa-rige Konnektive miteinander verbunden. Sie funktionieren wie Schaltzentralen, von denen die Nerven in den Körper ausstrahlen. Im Bereich des Kopfes verschmelzen die Nervenknoten zum Oberschlundganglion, dem Gehirn der Insekten. Gegliederte Antennen am Kopf dienen als Taster, Fühler und Riechorgan.
Die Flugtechnik
Für die Flugbewegungen sind Längs- und Quermuskeln in der Brust verantwortlich. Sie arbei-ten als Gegenspieler. Die Quermuskeln, auch Flügelheber genannt, sind zwischen Rücken- und Bauchdecke gespannt. Ziehen sie sich zusammen, wird die Rückenplatte nach innen gezogen, der Körper lacht ab und die Flügel heben sich. Die Flügelsenker verlaufen längs durch die Brust. Werden sie angespannt, wölbt sich die Rückenplatte nach außen, der Kör-per wird breiter und die Flügel senken sich. Den schnellsten Flügelschlag hat die Mücke mit 950 Schlägen in der Sekunde, eine Biene bringt es auf etwa 250 Schläge, mancher Schmet-terling auf 12 Schläge.
Entwicklung der Insekten
Haben sich Insektenmännchen und -weibchen durch Sexualstoffe (Pheromone) oder Geräu-
sche gefunden, kommt es zur Begattung mit innerer Befruchtung. Aus den abgelegten Eiern schlüpfen gefräßige Larven. Durch Hormone gesteuert, entstehen hieraus bewegungslose Puppen. In diesem Ruhestadium entwickelt sich das Vollinsekt (Imago). Diese Verwandlung „Ei – Larve – Puppe – ausgewachsenes Insekt“ wird vollkommene Verwandlung (Metamor-phose) genannt. Bleibt bei dieser Entwicklung das Puppenstadium aus, spricht man von einer unvollkommenen Verwandlung.
Vorschläge für die Unterrichtsgestaltung
Voraussetzungen der Lerngruppe
Da mit dieser Thematik kein Neuland betreten wird, lässt das in Grundschule und Orientie-rungsstufe erworbene Wissen eine aktive Mitarbeit erwarten. Von Vorteil ist es, wenn die Schüler die Grundlagen der Einteilung der Lebewesen und der dazugehörigen Nomenklatur (Tierstamm, Tierklasse, Tierart) kennen.
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IIIInsekten (Kl. 7/8) Tiere • Beitrag 194 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
Aufbau der Reihe
Der Einstieg in die Einheit erfolgt mit Farbfolie M 1, die Fotos verschiedener Insekten zeigt. Im folgenden Unterrichtsgespräch werden die Insektenarten benannt, in Gruppen geordnet und verschiedene Fakten zu Insekten vorgestellt, die in Form eines Tafelanschriebs zusam-mengefasst werden.
Anschließend lernen die Schüler im Stationenlernen M 2–M 7 an sechs Stationen den Kör-perbau (Station 1, M 2), die Sinnesorgane (Station 2, M 3), die Atmungsorgane, den Blut-kreislauf, das Nervensystem (Station 3, M 4), die Flugtechnik (Station 4, M 5), die Gliederung der Beine (Station 5, M 6) und die Mundwerkzeuge (Station 6, M 7) der Insekten kennen. Die Schüler können ihre Ergebnisse nach jedem Material eigenständig mithilfe von Lösungskar-
ten kontrollieren.
Nach der Auswertung der Ergebnisse des Stationenlernens in Form einer Wandzeitung schließt sich das Gruppenpuzzle M 8–M 10 mit dem Schwerpunkt „Die Entwicklung der Insekten“ an. Hier lernen die Schüler die Unterschiede zwischen der vollständigen Verwand-lung an Land (Gruppe A, M 8), im Wasser (Gruppe C, M 10) sowie der unvollständigen Ver-wandlung (Gruppe B, M 9) kennen.
Den Abschluss der Einheit bildet das Rätsel M 11, bei dem die Schüler verschiedene Aussa-gen über Insekten mit Richtig oder Falsch bewerten.
Ideen für die weitere Arbeit
Das Reich der Insekten ist zu umfangreich und vielfältig, um alle Details und Fakten inner-halb einer Einheit herausarbeiten zu können. Wer hier Nachholbedarf sieht, kann in weiteren Stunden mit zusätzlichen Materialien, etwa Filmen, Abbildungen oder Bestimmungsbüchern, verstärkt Details erkunden, z. B. zur Einteilung der Insekten, den Möglichkeiten der Partner-
indung oder auch der Anpassung der Insekten an extreme Lebensräume.
Wer eine intensivere Beobachtung zur Gruppenarbeit organisieren möchte, kann Mehlkäfer erwerben, sie recht problemlos züchten und in ihrer Entwicklung beobachten lassen. (Anlei-tung hierzu: www.toohm.com/mehlwrmer-zchten/). Mit einem Kescher können Sie die Larven von Schnaken aus Wassertonnen herausischen. Ihre Entwicklung und das Verhalten lassen sich dann sehr gut in etwas größeren Marmeladengläsern beobachten.
Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler
Die Schüler …
• beschreiben die wichtigsten Körpermerkmale von Insekten.
• erläutern, welche Sinnesorgane Insekten haben und welche Reize sie durch sie aufnehmen können.
• beschreiben den Aufbau und die Funktion der Atemorgane, des Blutkreislaufes und des Nervensystems der Insekten.
• erläutern den Ablauf der indirekten Flugbewegungen von Insekten.
• beschreiben den Aufbau der Insektenbeine.
• nennen den Aufbau und die Funktion der Mundwerkzeuge verschiedener Insekten.
• nennen die Unterschiede zwischen der vollständigen und der unvollständigen Verwand-lung von Insekten.
• bearbeiten in Gruppenarbeit Daten und Informationsquellen und werten diese aus.
• können biologische Sachverhalte in der entsprechenden Fachsprache beschreiben.
• stellen die Ergebnisse der Gruppenarbeit der Klassengemeinschaft vor.
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IIIInsekten (Kl. 7/8) Tiere • Beitrag 196 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
Die Reihe im Überblick
Fo = Folie Ab = Arbeitsblatt LK = Lösungskarte LEK = Lernerfolgskontrolle
= Zusatzmaterial auf CD
Stunde 1: Einstieg
Material Thema und Materialbedarf
M 1 (Fo) Insekten – mehr als 70 % aller Tiere
Stunden 2–4: Stationenarbeit „Insekten – unterwegs auf sechs Beinen“
Material Thema und Materialbedarf
M 2 (Ab) Der Körperbau der Insekten (Station 1)
M 3 (Ab) Die Sinnesorgane der Insekten (Station 2)
M 4 (Ab) Atmung, Blutkreislauf und Nervensystem der Insekten (Station 3)
M 5 (Ab) Die Flugtechnik der Insekten (Station 4)
M 6 (Ab) Die Beine der Insekten (Station 5)
M 7 (Ab) Die Mundwerkzeuge der Insekten (Station 6)
Stunden 5–6: Gruppenpuzzle „Die Entwicklung der Insekten“
Material Thema und Materialbedarf
M 8 (Ab) Vom Ei zum Insekt – die vollständige Verwandlung (Metamorphose) (Gruppe A)
M 9 (Ab) Vom Ei zum Insekt – die unvollständige Verwandlung (Gruppe B)
M 10 (Ab) Vom Ei zum Insekt – die vollständige Verwandlung (Metamorphose) im Wasser (Gruppe C)
(Bilder) Abbildungen aus M 8–M 10
Stunde 7: Lernerfolgskontrolle
Material Thema und Materialbedarf
M 11 (LEK) Im Kreuzverhör – Körperbau, Sinnesorgane und Entwicklung der Insekten
(LEK) Im Kreuzverhör – Körperbau, Sinnesorgane und Entwicklung der Insekten (blank)
MinimalplanAus Zeitgründen können Sie nur den Einstieg in das Thema (1. Stunde) und die Stationenar-beit M 2–M 7 durchführen. Zeitversetzt kann dann nach einer Auffrischung des erworbenen Wissens das Gruppenpuzzle M 8–M 9 stattinden. In diesem Fall entfällt die Lernerfolgskon-trolle M 11.
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III Tiere • Beitrag 19 Insekten (Kl. 7/8) 7 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
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Insekten – mehr als 70 % aller Tiere
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III Tiere • Beitrag 19 Insekten (Kl. 7/8) 9 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
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Foto: Colourbox
Bild: Thinkstock/iStock
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IIIInsekten (Kl. 7/8) Tiere • Beitrag 1914 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
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Fotos: 2. von oben: Thinkstock/iStock, restliche Fotos: Colourbox
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III Tiere • Beitrag 19 Insekten (Kl. 7/8) 17 von 26
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Lösungskarte zu Station 3
Aufgabe 2
a) Atmung
Lösungskarte zu Station 4
Aufgabe 2
a) Flügelaufschlag
Die Brust-Rücken-Muskeln (Heber) ziehen sich zusammen, dadurch geht der Rücken-schild nach unten. Die Flügel heben sich. Die Längsmuskeln sind entspannt.
b) Flügelabschlag
Die Längsmuskeln (Senker) ziehen sich zusammen, dadurch hebt sich der Rückenschild. Die Flügel gehen nach unten. Die Brust-Rücken-Muskeln sind entspannt.
Aufgabe 3
Man bezeichnet die Flugbewegungen der Insekten als indirekt, weil die Flügel nicht durch eigene Muskeln bewegt werden, sondern durch das Zusammenspiel von Muskeln im Brustraum.
b) Blutkreislauf und Nervensystem
Tracheen in den Beinen
Tracheen in den Flügeln
Atemöffnung (Stigma)
Queräste der Tracheen
Gehirn Aorta
Rückenherz
Bauchmark (Strickleiter- nervensystem)
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IIIInsekten (Kl. 7/8) Tiere • Beitrag 1922 von 26
24 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2016
M 11 Im Kreuzverhör – Körperbau, Sinnesorgane und Entwicklung der Insekten
Was hast du alles über Insekten und deren Körperbau, Sinnesorganen und
Entwicklung gelernt? Teste hier dein Wissen.
Aufgabe
Beginne im Feld oben links. Beurteile jede Aussage mit RICHTIG ( ) oder FALSCH ( ).Folge dann dem entsprechenden Pfeil zur nächsten Aussage. Schreibe die Buchstaben in Klammern in die Lösungsleiste.
StartMan kennt
ca. 750.000
Insektenarten.
Insekten
haben ein
Gehirn.
Die vollstän-
dige Ver-
wandlung
heißt Meta-
morphose.
An jedem
Brustseg-
ment sitzt ein
Beinpaar.
An den
Antennen
sitzen die
Sinneszellen.
(P) (U) (L) (E) (N)
Spinnen gehören
nicht zu den Insekten.
Insekten haben Facet-
ten- oder Komplex-
augen.
Im Salz-
wasser
leben keine
Insekten.
Insekten haben einen offenen Blut-
kreislauf.
Das Insek-tenskelett
besteht aus Chinin.
(K) (I) (P) (P) (R)
Die Puppe ist das Ruhe-
stadium.
Insekten
atmen durch
Stigmen.
Insekten
haben sechs
Beine.
Die Luftröh-
ren heißen
Trachten.
Käfer haben
beißend-kau-
ende Mund-
werkzeuge.
(V) (U) (E) (A) (H)
Insekten
haben ein
Innenskelett.
Insekten sind
die arten-
reichste
Tiergruppe.
Das Vollinsekt
heißt Imago.
Insekten
haben ein
Strickleiter-
nerven-
system.
Muskeln in
der Brust
steuern den
Flügelschlag.
(T) (L) (B) (G) (P)
Das Insek-
tenherz
liegt auf der
Bauchseite.
Die Meta-
morphose
kann auch
im Wasser
statti nden.
Der Ober-
schenkel der
Sprungbeine
ist ruder-
förmig.
Die Insekten-
brust besteht
aus vier
Segmenten.
Ziel
(U) (S) (W) (E) (R)
Lösungswort: P R
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