Licht- und Schattenblätter mit dem Smartphone untersuchen

Wie unterscheiden sich Licht- und Schattenblätter (z. B von Buchen) in Blattgröße und Chlorophyllgehalt?
Mit dem Smartphone oder Tablet sekundenschnell die Blattgröße bestimmen oder über eine fotometrische Messung Aussagen zum Chlorophyllgehalt ableiten?
Eine solche digitale Untersuchung von Blättern ist mit geringem Aufwand als Unterrichtseinheit durchzuführen. Auch Schülerinnen und Schüler können diese Untersuchungen sowohl im Klassenzimmer als auch zuhause selbst durchführen und dabei ihre Kompetenzen im Bereich der Erkenntnisgewinnung aktiv ausbauen.
Die methodische Vorgehensweise erlernen Sie in diesem Selbstlernkurs bis hin zur Auswertung mit einer vorbereiteten und zur Verfügung gestellten Tabellenkalkulation. Mit dem Workflow von der Datenerhebung über die Weiterverarbeitung bis hin zur Visualisierung der Messergebnisse in Diagrammen eignet sich das Vorgehen, um den Erkenntnisprozess für Ihre Schülerinnen und Schüler mit digitaler Unterstützung noch transparenter zu fördern und zu gestalten.
In diesem Unterrichtsbeispiel lernen Sie eine Möglichkeit kennen, wissenschaftliches Arbeiten und die Messewerterfassung und Datenverarbeitung mit Smartphone und Laptop im Unterricht umzusetzen.

Schwerpunkt:
Lehrpläne und Bildungsstandards im Fach Biologie, Sek II:


Kompetenzbereiche:
Erkenntnisgewinnung, Problemlösen & Handeln
Ökologische Anpassung im Kontext der Fotosynthese

Inhalte:
  • Digitales Arbeiten im Biologieunterricht
  • Licht- und Schattenblätter/Fotosynthese
  • Blattflächenmessung und Chlorophyllgehalt
  • Digitale Messwerterfassung mit dem Smartphone
  • Fotometrische Untersuchung mit dem Smartphone
  • Digitale Datenverarbeitung und -auswertung

Erforderliche Voraussetzungen/Kenntnisse:
  • Mit dem eigenen Smartphone/Tablet Fotos aufnehmen.
  • Apps auf dem eigenen Smartphone/Tablet installieren.
  • E-Mails mit Anhang vom eigenen Smartphone/Tablet versenden.
  • Basiskenntnisse der Benutzung eines Laptops.
  • Basiskenntnisse zur Nutzung von Microsoft Word.
  • Daten aus Office-Dateien kopieren und wieder einfügen (Copy&Paste).
  • Lehrplanbezogene Fachkenntnisse der Biologie zu den Themenbereichen „Ökologische Anpassung“ und „Fotosynthese“.

Pro Arbeitsgruppe:
  • 1 Laptop (Microsoft Office (Word, PowerPoint, Excel,PDF-Reader, E-Mail)
  • 1 Smartphone/Tablet (Android oder iOS)
  • 10 Buchenblätter aus sonnenexponierten Bereichen
  • 10 Buchenblätter aus beschatteten Bereichen (des gleichen Baums.)
  • 1 Weißlichtquelle (4000 - 4500K Farbtemperatur, ca. 500 Lumen) zur Durchleuchtung der Pflanzenblätter (z.B. LED-Taschenlampe, LED-Schreibtischlampe mit Kaltlichtmodus)

Materialien zum Download:
  • Arbeitsblatt 1 –Blattflächen messen und auswerten (Android)
  • Arbeitsblatt 1 – Blattflächen messen und auswerten (iOS)
  • Arbeitsblatt 2 – Blattflächen dokumentieren und auswerten
  • Arbeitsblatt 3 – Fotometrische Untersuchung der Blattfarbe - Messwerterfassung (Android)
  • Arbeitsblatt 3 –Fotometrische Untersuchung der Blattfarbe - Messwerterfassung (iOS)
  • Arbeitsblatt 4 –Fotometrische Untersuchung der Blattfarbe – Datenverarbeitung und Interpretation (Android)
  • Arbeitsblatt 4 –Fotometrische Untersuchung der Blattfarbe – Datenverarbeitung und Interpretation (iOS)
  • Messvorlage_Fläche_Android.pdf
  • Übungsmessvorlage Fläche_Android.pdf
  • Messvorlage_Fläche_iOS.pdf
  • Übungsmessvorlage Fläche_iOS.pdf
  • Übungsmessvorlage_Farbwerte.pdf
  • Messprotokoll_Blattflaeche.xlsx
  • Messprotokoll_RGB.xlsx

In den folgenden Selbstlerkursen können Sie die Unterrichtseinheit „Licht- und Schattenblätter mit dem Smartphone untersuchen“ durchlaufen und dabei die digitale Messwerterfassung und Datenverarbeitung trainieren.