Ökologie

Die Fotosynthese ist einer der zentralen biologischen Prozesse und bildet die Grundlage nahezu allen Lebens auf der Erde. Der Kurs bietet Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, diesen komplexen Vorgang experimentell zu erschließen und fachlich fundiert zu verstehen.

Im Mittelpunkt stehen die die Chloroplasten. Die Lernenden fertigen zunächst eigenständig Blattquerschnitte an und untersuchen diese mikroskopisch. Dabei identifizieren sie die Chloroplasten als zentrale Zellorganellen der Fotosynthese und gewinnen Einblicke in den anatomischen Aufbau des Laubblattes.

Zur Vertiefung werden Blattproben zerkleinert und zu einem Blattextrakt verarbeitet. Dieser wird mithilfe der Chromatographie in seine Pigmentbestandteile aufgetrennt. Die Schülerinnen und Schüler erkennen so, dass ein Blatt neben Chlorophyll weitere Farbstoffe enthält.

An Wasserpflanzen wird die Fotosynthese schließlich weiter untersucht: Bei Lichteinwirkung entstehen sichtbare Sauerstoffbläschen. Dieser experimentelle Zugang ermöglicht es, die Energieumwandlung von Lichtenergie in chemische Energie (Glucose) sowie die Sauerstoffproduktion als Nebenprodukt anschaulich nachzuvollziehen.

Der Kurs ist für die Jahrgangsstufen 7 und 9 konzipiert und soll den Schülerinnen und Schülern die grundlegenden biologischen Begriffe und Konzepte zur Fotosynthese näherbringen. Er fördert die Entwicklung grundlegender naturwissenschaftlicher Kompetenzen wie Mikroskopieren, Experimentieren, Beobachten und Protokollieren.

Für wen? 7. bis 10. Klasse

Sprache: Dieser Kurs wird ausschließlich in Deutsch angeboten./This course is only available in German.

Preise: 12,00 Euro pro Schülerin/pro Schüler in der Sekundarstufe I

Teilnehmer: 14 bis 30

In diesem Kurs erarbeiten die Schülerinnen und Schüler die Fotosynthese und die vielfältigen Anpassungsstrategien von Pflanzen, indem sie sowohl die strukturellen Besonderheiten von Blättern als auch die biochemischen Prozesse des Chlorophylls und der lichtabhängigen Reaktionen experimentell untersuchen.

Durch das Mikroskopieren von Blattquerschnitten lernen die Schülerinnen und Schüler die strukturellen Unterschiede zwischen Hydro-, Hygro-, Meso- und Xerophyten kennen und verstehen deren Anpassungen an unterschiedliche Umweltbedingungen.

Weitere Anpassungsmechanismen betreffen die räumliche oder zeitliche Trennung der Licht- und Dunkelreaktion der Fotosynthese, wie sie bei C3-, C4- und CAM-Pflanzen vorkommt. Anhand von pH-Messungen an Pflanzenextrakten untersuchen die Schülerinnen und Schüler beispielsweise Blätter von CAM-Pflanzen und können so deren besonderen Stoffwechsel nachvollziehen.

Schülerinnen und Schüler untersuchen die Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse bei Landpflanzen und Algen. Dazu isolieren sie fotoaktive Pigmente und analysieren am Photometer sowie durch Dünnschichtchromatographie.

Im Mittelpunkt von weiteren Experimenten steht das Chlorophyll– der zentrale Blattfarbstoff der Fotosynthese.

Der Kurs ist für die Sek II konzipiert und führt deutlich tiefer in das Thema ein. Vorkenntnisse zur Fotosynthese sind erforderlich.

Für wen? ab 11. Klasse. Die Experimente werden im Stationsbetrieb durchgeführt.

Sprache: Dieser Kurs wird ausschließlich in Deutsch angeboten./This course is only available in German.

Preise: 15,00 Euro pro Schülerin/pro Schüler in der Sekundarstufe II

Teilnehmer: 14 bis 24

Chemie im Wassertropfen
Freilanduntersuchungen an der Panke im Schlosspark Buch mit anschließender chemischer Analyse und Auswertung im Labor.

Freilanduntersuchungen umfassen eine Vegetationsaufnahme, die Messung von abiotischen Faktoren wie Sauerstoffgehalt und Temperatur, sowie die Entnahme von Wasserproben für die chemischen Untersuchungen und das Fischen von Plankton mit Planktonnetzen für die mikroskopische Untersuchung.

Chemie
Im Labor werden die Wasserproben mit pH-Meter, Konduktometer und Photometer untersucht. Die wichtigen Ionen (Eisen, Sulphat, Phosphat, Ammonium) werden gemessen. Durch Titrationen werden der Gesamtsauerstoffbedarf und die Gesamthärte bestimmt.

Biologie
Die Schüler untersuchen die Wasserproben unter dem Mikroskop auf Plankton und Kleinstlebewesen.

Mikrobiologie
Die Schüler untersuchen die mikrobiologische Reinheit der Wasserproben auf Agarplatten.

Thematisierung folgender Aspekte der Wasserqualität:
- Gewässergüteklassen
- Verockerung der Spree
- Bedeutung der Wasserhärte für Betriebe und Haushalte
- Sauberkeit von Badegewässern und Trinkwasser

Begleitmaterial für den Ökologiekurs "Chemie im Wassertropfen" der Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie und des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (vormals Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit) für Schüler:innen finden Sie im Download-Bereich.

Für wen? ab 10. Klasse

Dauer: 6 Stunden

Preis: 15,00 Euro pro Schüler:in 

Teilnehmer: 10 bis 24