Wirbeltiere im Vergleich - Verwandt und doch verschieden (WORD)

Mit ei nem Würfe lspiel!

Verwandt und doch verschieden – Wirbeltiere im Vergleich

Ein Beitrag von Gerd Rothfuchs, Etschberg Mit Illustrationen von Julia Lenzmann, Stuttgart

Zum Stamm der Wirbeltiere gehören Säu­

getiere, Vögel, Fische, Lurche und Kriech­

tiere. Sie sind also miteinander verwandt.

Neben der Wirbelsäule, die aus vielen Wirbelknochen zusammengesetzt ist, gibt es weitere gemeinsame Merkmale. Zwi­

schen den einzelnen Großgruppen beste­

hen aber auch große Unterschiede.

In dieser Einheit erfahren Ihre Schüler mehr über die Großgruppen der Wirbel­

tiere, erstellen Steckbriefe ausgewählter Tiere und lernen so die Gemeinsamkei­

ten, Unterschiede sowie die Vielgestal­

tigkeit der einzelnen Gruppen kennen.

Das Wichtigste auf einen Blick

Klasse: 7/8

Dauer: 5 Stunden (Minimalplan: 3) Kompetenzen: Die Schüler …

• beschreiben die Baumerkmale und die Lebensweise der fünf Großgruppen der Wirbeltiere.

• erläutern die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Wirbeltiergruppen.

• stellen die Ergebnisse ihrer Gruppenar­

beit in der Klassengemeinschaft vor.

Aus dem Inhalt:

• Welche Großgruppen zählt man zu den Wirbeltieren?

• Welche Gemeinsamkeiten und Unter­

schiede zeigen die Grundbaupläne der fünf Wirbeltiergruppen auf?

• Wie leben ausgewählte Vertreter der Wirbeltiergruppen?

• Welche Gemeinsamkeiten und Unter­

schiede gibt es in der Lebensweise der Wirbeltiergruppen?

Lassen sie Ihre Schüler die Welt der Wirbeltiere erkun­

den.

Foto: Thinkstock/iStock

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Wirbeltiere im Vergleich (Klasse 7/8) Tiere • Beitrag 16 2 von 22

Rund um die Reihe

Warum wir das Thema behandeln

Nach der Orientierungsstufe kennen die Schülerinnen und Schüler* die fünf Großgruppen der Wirbeltiere. Auch deren Kennzeichen oder Merkmale sind ihnen bekannt. Wie die Erfah­

rung aber zeigt, sind nur die wenigsten Schüler in der Lage, diese den Säugetieren, Vögeln, Fischen, Amphibien und Reptilien richtig zuzuordnen. Auch fehlt die Einsicht, dass die Wir­

beltiere in wesentlichen Merkmalen übereinstimmen, sich in Einzelmerkmalen aber auch stark unterscheiden können.

Um dieses Wissen zu festigen und einprägsamer zu gestalten, ist ein gewisses Maß an Sys- tematik notwendig und sinnvoll. So werden in dieser Unterrichtsreihe auch Grundlagen für den Folgeunterricht gelegt, wenn eine vertiefte Vermittlung der Artenkenntnis angestrebt wird, Bestimmungsübungen durchgeführt oder die Vorgänge der Evolution verstanden wer­

den sollen.

* Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur „Schüler“ geschrieben.

Was Sie zum Thema wissen müssen

Die Kennzeichen der Wirbeltiere

Tiere mit einer Wirbelsäule aus einzelnen Knochen und Wirbeln nennt man Wirbeltiere. Es sind die am höchsten entwickelten Tiere. Ihr Körper ist in Kopf, Rumpf und Schwanz geglie­

dert. Sie besitzen ein Rückenmark, ein Gehirn und ein Herz. Ihr Blutkreislauf ist geschlossen und sie verfügen über hochentwickelte Sinnesorgane. Zum Stamm der Wirbeltiere gehören die Säugetiere, Vögel, Fische, Lurche und Kriechtiere. Sie umfassen insgesamt über 66.000 Arten.

Kennzeichen der Säugetiere

Die 5.500 Säugetierarten leben an Land, in der Luft oder im Wasser. Sie besitzen vier Beine, die auch zu Flügeln oder Flossen umgewandelt sein können. Der Körper der gleichwarmen Tiere ist mit einem isolierenden Haarkleid (Fell) bedeckt. Das Herz der Säugetiere ist in zwei Herzhälften mit je einer Vor­ und Hauptkammer getrennt. Dadurch ist auch der Körperkreis­

lauf vom Lungenkreislauf vollkommen getrennt. Sie atmen durch Lungen. Säugetiere sind lebendgebärend. Bei ihnen indet eine innere Befruchtung statt. Die Embryonalentwicklung erfolgt in der Gebärmutter. Die Jungen werden von der Mutter gesäugt.

Kennzeichen der Vögel

Auf der Erde gibt es über 10.500 Vogelarten. Ihr Lebensraum ist die Luft, das Land und das Wasser. Ein schützendes Federkleid hält ihre Körpertemperatur gleichwarm auf etwa 40  °C.

Ihre Vordergliedmaßen sind zu Flügeln umgestaltet und ermöglichen den Tieren das Fliegen.

Mit Luft gefüllte Röhrenknochen verringern das Körpergewicht. Vögel haben zwei getrennte Herzhälften mit je einer Vor­ und einer Herzkammer. Körperkreislauf und Lungenkreislauf sind vollkommen getrennt. Sie atmen durch Lungen mit Luftsäcken. Alle Vögel legen nähr­

stoffreiche Eier mit einer schützenden Kalkschale. In einem Nest brüten sie die Eier aus.

Nesthocker werden noch eine Zeit lang gefüttert, Nestlüchter verlassen gleich nach dem Schlüpfen das Nest.

Kennzeichen der Fische

Der Lebensraum der Fische, der artenreichsten Gruppe mit über 33.000 Arten, ist das Was­

ser. Sie atmen durch Kiemen. Ihr Herz besteht aus einer Kammer und einer Vorkammer;

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Kennzeichen der Amphibien

Die über 7.000 Amphibienarten (Lurche) sind wechselwarme Wasser­ oder Freilufttiere. Sie besitzen vier Beine, vorne mit vier, hinten mit fünf Zehen. Ihre Haut ist nackt, stark durchblu­

tet, drüsenreich und mit Schleim bedeckt. Sie haben einen doppelten Kreislauf. Das Herz hat zwei Vorkammern und eine Herzkammer ohne Scheidewand. Die Eiablage und Entwicklung der Larven indet vorwiegend im Wasser statt. In ihrer Entwicklung durchlaufen die Tiere eine Umwandlung (Metamorphose), bei der die Jungtiere durch Kiemen atmen, die Erwach­

senen dann über die Lunge und über die Haut.

Kennzeichen der Reptilien

Die Wirbeltiergruppe der Kriechtiere (Reptilien) umfasst weltweit mehr als 10.200 Arten.

Sie bevorzugen warme und trockene Lebensräume an Land oder im Wasser. Kriechtiere sind vierbeinig oder ihre Beine sind zurückgebildet. Die Haut der wechselwarmen Tiere ist drüsenarm, trocken und mit Hornschuppen bedeckt. Alle Reptilienarten atmen durch Lun- gen. Sie haben einen doppelten Kreislauf. Das Herz besteht aus einer Herzkammer mit einer unvollständigen Scheidewand und zwei Vorkammern. Bis auf wenige Ausnahmen legen die Reptilien Eier, die sich an Land unter Einwirkung der Sonnenstrahlen entwickeln.

Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung

Voraussetzungen der Lerngruppe

Das bisher erworbene Wissen der Schüler aus der Grundschule und Orientierungsstufe über die Wirbeltiere reicht für eine aktive Mitarbeit in dieser Unterrichtseinheit aus. Haus­

tiere, Nutztierhaltung, Raubtiere auf der Jagd, die Metamorphose des Frosches oder die Anpassung der Fische an das Wasser sollten Unterrichtsschwerpunkte gewesen sein, die bestimmte Aspekte in Einzelbildern exemplarisch behandelten. Die Einheit geht davon aus, dass übergreifende Phänomene im Biologieunterricht bisher selten vermittelt wurden und eine Zusammenschau oder Vernetzung der Erkenntnisse nicht oder nur oberlächlich ange­

strebt wurde.

Aufbau der Reihe

Die Folie M  1, auf der aus jeder der fünf Großgruppen der Wirbeltiere (Säugetiere, Vögel, Fische, Amphibien und Reptilien) je zwei Tierarten zu sehen sind, stimmt die Schüler auf die Unterrichtseinheit ein. Die Schüler kommentieren den Titel „We are family!?“ und stel­

len Vermutungen über eine mögliche Verwandtschaft unter den Tieren an. Die Verwandt­

schaftsverhältnisse werden in einem Unterrichtsgespräch und, falls verfügbar, mithilfe von Skelettmodellen erarbeitet und die Erkenntnisse daraus in einem Tafelanschrieb festgehal­

ten. In der Gruppenarbeit M  3–M  7 (3.–5.  Stunde) widmen sich die Schüler den fünf Groß- gruppen der Wirbeltiere. Aus jeder Gruppe wird eine Art mit einem schülergerechten Text vorgestellt, der speziell auf die Belange und Zielsetzung dieser Unterrichtsreihe abgestimmt und ausgerichtet ist.

Die Gruppen fassen ihre Erkenntnisse im Arbeitsblatt M  2 tabellarisch zusammen und stel­

len anschließend ihre Ergebnisse im Plenum vor. Nach einer kurzen Aussprache und Kont­

rolle werden die Ergebnisse auf Arbeitsblatt M  8 zusammengefasst.

Das Würfelspiel M  10–M 12 ruft das erworbene Wissen nochmals spielerisch ab.

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Der Einsatz von Tieren und Stopfpräparaten im Unterricht

Versuchen Sie, die Erkenntnisgewinnung durch die Begegnung mit lebenden Objekten oder, wenn dies nicht möglich ist, mit Stopfpräparaten zu unterstützen. Im Klassenzimmer benö­

tigen Sie dann von jeder Großgruppe zumindest einen Vertreter. Um das Verwandtschafts­

merkmal „Wirbelsäule“ zu „beweisen“, sollte auch von jeder Großgruppe ein Skelettmodell oder eine gute Abbildung davon zur Verfügung stehen.

Halten Sie sich beim Einsatz von lebenden Tieren unbedingt an die gesetzlichen Vorgaben:

Schulgesetze der einzelnen Bundesländer, Artenschutzgesetz, Tierschutzgesetz, Bundesseu­

chengesetz oder auch die Rote Liste. Werden lebende Tiere mehrere Tage im Klassenzimmer geplegt, benötigen Sie möglicherweise die Genehmigung der Naturschutzbehörde und auf jeden Fall die Ihrer Schulleitung.

Beim Umgang mit älteren oder geschädigten Stopfpräparaten ist zu beachten, dass diese meist chemisch gegen Insektenfraß und Bakterienbefall behandelt wurden und deshalb von den Schülern nicht angefasst werden dürfen. Sie selbst sollten Schutzhandschuhe tragen.

Wollen Sie beispielsweise die Vielfalt (Reptilien: Schildkröten, Eidechsen, Schlangen; Amphi­

bien: Froschlurche, Schwanzlurche) auch im Klassenzimmer präsentieren, können Sie Hilfe bei Experten außerhalb der Schule suchen, etwa bei einem Besitzer eines Terrariums.

Vielleicht lässt sich auch ein Zoobesuch einplanen. Dort kann dann eine zielgerichtete Füh­

rung oder ein entsprechender Vortrag organisiert werden, sodass das gesamte Spektrum

„Wirbeltiere“ mit allen seinen Variationen betrachtet werden kann.

Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler

Die Schüler  …

• beschreiben die Baumerkmale und die Lebensweise jeweils eines Vertreters der fünf Groß­

gruppen der Wirbeltiere.

• erläutern die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der fünf Großgruppen der Wirbeltiere.

• deuten und analysieren die verwandtschaftlichen Zusammenhänge, aber auch die Vielfalt innerhalb der Wirbeltiergruppen.

• erklären die Angepasstheit der Wirbeltiergruppen bezüglich ihres Baus und ihrer Lebens­

weise.

• ordnen Wirbeltiere anhand von Merkmalen ihrer Großgruppe richtig zu.

• stellen die Ergebnisse ihrer Gruppenarbeit in der Klassengemeinschaft vor.

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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) We are family!?

M 2 (Ab) Wirbeltiere im Vergleich – Aufgaben für die Gruppenarbeit (Karten) Bildkarten zur Gruppenindung

Stunden 2–4: Gruppenarbeit „Wirbeltiere – verwandt und doch verschieden“

Material Thema und Materialbedarf

M 3 (Text) Gruppe A: Der Feldhase – ein Vertreter der Säugetiere M 4 (Text) Gruppe B: Der Habicht – ein Vertreter der Vögel M 5 (Text) Gruppe C: Der Huchen – ein Vertreter der Fische

M 6 (Text) Gruppe D: Die Gelbbauchunke – ein Vertreter der Amphibien M 7 (Text) Gruppe E: Die Sumpfschildkröte – ein Vertreter der Reptilien M 8 (Ab) Die Großgruppen der Wirbeltiere – Zusammenfassung

r evtl. lebende Tiere r evtl. Stopfpräparate

r evtl. Skelettmodelle

r Bildkarten der fünf vorgestellten Tierarten M 9 (LK) Lösungsblatt: Die Großgruppen der Wirbeltiere

(Bilder) Bildkarten der fünf vorgestellten Tierarten Stunde 5: Lernerfolgskontrolle

Material Thema und Materialbedarf

M 10 (LEK) Findet die Merkmale! – Würfelspiel zu den Merkmalen der Wirbeltier- gruppen

M 11 (LEK) Findet die Merkmale der Wirbeltiere – Sammelstreifen M 12 (LEK) Findet die Merkmale der Wirbeltiere – Merkmalskarten

Minimalplan

Aufgrund ihrer Vorkenntnisse aus der Grundschule und Orientierungsstufe dürfte das Wis- sen der Schüler über die Wirbeltiere nach dem Ausfüllen von Arbeitsblatt M 8 gefestigt sein.

Das Würfelspiel M 10 kann daher entfallen und in einer Folgestunde oder einer Vertretungs- stunde nachgeholt werden.

Steht Ihnen sehr wenig Zeit zur Verfügung, können Sie nach dem Einstieg direkt das Würfel- spiel folgen lassen und die Ergebnisse nochmals ausführlich besprechen. Allerdings müss- ten dann die Tierbeschreibungen außen vor bleiben.

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III Tiere • Beitrag 16 Wirbeltiere im Vergleich (Klasse 7/8) 7 von 22

We are family!? M 1

rbox, alle anderen Fotos: Thinkstock/iStock

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Wirbeltiere im Vergleich – M 2 Aufgaben für die Gruppenarbeit

Obwohl die Wirbeltiere miteinander verwandt sind, gibt es neben den vielen Gemeinsamkei- ten auch Unterschiede. In dieser Gruppenarbeit lernt ihr sie kennen.

Welche Wirbeltiergruppe bearbeitet ihr? Kreuzt an.

A) Säugetiere C) Fische E) Reptilien

B) Vögel D) Amphibien

So geht ihr vor

1. Lest den euch zugeteilten Info-Text in Stillarbeit durch und notiert euch die wichtigsten Aussagen im Text.

2. Tauscht euch in der Gruppe über die wichtigsten Informationen aus. Sprecht bitte leise!

3. Welche zusätzlichen Hinweise geben die Fotos unterhalb des Info-Textes? Bringt sie mit dem Text in Verbindung.

4. Ergänzt anschließend den folgenden Steckbrief.

Welche zusätzlichen Hinweise liefern euch die Fotos unter dem Text?

der Tierart

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III Tiere • Beitrag 16 Wirbeltiere im Vergleich (Klasse 7/8) 11 von 22

Der Habicht – ein Vertreter der Vögel M 4

Mit ihren Flügeln zählen Vögel zu der am weitesten reisenden Tierart der Welt.

Aber auch bei der Nahrungssuche sind die meisten Vögel auf ihre Flügel ange- wiesen. Findet hier heraus, wie der Habicht auf Jagd nach seiner Beute geht.

Aufgabe

Lest euch den Info­Text durch. Bearbeitet dann die Aufgaben auf eurem Laufzettel und füllt den Steckbrief aus.

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Seit wenigen Sekunden schwebt das etwa 50 cm große Habichtmännchen elegant in luftiger Höhe. Sein graubraunes Gei eder leuchtet in der Sonne. Mit seinen schar­

fen Augen hat der Greifvogel ein Beutetier am Boden erspäht, bleibt über der Beute stehen und rüttelt. Er presst Atemluft aus seinen Lungen und Luftsäcken und stürzt plötzlich senkrecht nach unten, die kurzen Flügel angelegt. Wenige Meter über dem Boden verlangsamt er den Fall. Der Habicht streckt seine kräftigen Zehen aus und die spitzen Krallen ergreifen das kleine Reb­

huhn. Er verharrt kurz am Boden, erhebt sich in die Luft und l iegt zu seinem Horst, dem Nest der Greifvögel, in der Krone einer alten Eiche am Waldrand. Dort rupft und zerreißt er die Beute mit seinem kräf­

tigen, hakenförmig gebogenen Schnabel.

Das wesentlich größere Weibchen sitzt daneben auf dem Gelege, das aus vier grünlichweißen und runden Eiern besteht.

Etwa 35 bis 40  Tage lang bebrütet es die Eier und kümmert sich nach dem Schlüpfen um die Jungvögel. Nach etwa

42  Tagen sind diese l ügge und von nun an selbstständig. Sie verlassen dann ihre Eltern.

Auch im bevorstehenden Winter sind die Habichte aktiv und manchmal bei ihren Beutezügen auf Meisen, Amseln, Eichel­

häher, Hasen oder Kaninchen zu sehen sowie an ihren typischen Rufen zu erken­

nen.

Im kommenden Frühjahr suchen sich die jungen Männchen eine Partnerin. Die Tiere kann man dann bis in den März hinein bei ihren faszinierenden Balzl ügen beobach­

ten. Hat sich das Paar gefunden, begattet das Männchen das Weibchen. Dabei ent­

leert es seinen Samen in die Kloake des Weibchens, es i ndet eine innere Befruch­

tung statt. Nach der Verschmelzung mit einer Samenzelle wächst das Ei heran.

Der scheue Habicht ist ganzjährig geschützt und leicht mit dem kleineren Sperber zu verwechseln. Beide gehören zu den etwa 16  Greifvogelarten, die in Deutschland vorkommen.

Kleine Flügel, plumper Körper – l iegen kann der Strauß nicht.

Fliegen, schwimmen, tauchen – für diese Stockente kein Problem.

Pinguine sind Vögel, die perfekt an das Wasserleben angepasst sind.

Fotos: links: Colourbox, Mitte: Thinkstock/ iStock, rechts: Thinkstock/Stockbyte 30

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Beitrag 16 Wirbeltiere im Vergleich (Klasse 7/8)15von 22

20 RAAbits Realschule Biologie Dezember 2015 M 8

Beispiele für Tierarten

Äußerliche Merk- male der Gruppe

Körpertemperatur

Fortpflanzungs- merkmale

Atmung

Lebensraum

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III Tiere • Beitrag 16 Wirbeltiere im Vergleich (Klasse 7/8) 19 von 22

Findet die Merkmale der Wirbeltiere – ein Würfelspiel M 10

Seid ihr fit, wenn es um die Eigenschaften der fünf Großgruppen der Wirbeltiere geht? Mit diesem Spiel könnt ihr euer Wissen testen.

Das benötigt ihr r 1 Wirbeltier­Würfel r 5 Sammelstreifen:

o Vögel o Fische

o Amphibien o Reptilien o Säugetiere

r 40 Merkmalskarten

o 35 Karten „richtige Merkmale“

o 5 Karten „falsche Merkmale“

r 1 Stoppuhr r 1 Lösungsblatt

So führt ihr das Spiel durch

1. Bildet eine Gruppe aus fünf Spielern und teilt die fünf Sammelstreifen untereinander auf.

Ein Schüler erhält zusätzlich eine Stoppuhr und ist der Spielleiter. Legt die Merkmalskar­

ten aufgedeckt vor euch auf den Tisch, sodass jede Karte zu sehen ist.

2. Es wird reihum gewürfelt.

• Hat ein Spieler das Symbol seiner Wirbeltiergruppe auf dem Sammelstreifen gewürfelt, darf er eine passende Merkmalskarte aussuchen und auf seinen Sammelstreifen legen.

Hierfür hat er 15 Sekunden Zeit. Hat der Spieler seine Auswahl getroffen, überprüft der Spielleiter anhand des Lösungsblatts. Wurde die richtige Merkmalskarte gewählt, darf der Spieler diese behalten. Wurde die falsche gewählt, wird sie zurückgelegt. Dann darf der Spieler erneut würfeln.

• Würfelt der Spieler eine „falsche“ Wirbeltiergruppe, gibt er den Würfel an den nächs­

ten Spieler weiter und dieser ist an der Reihe.

• Würfelt der Spieler den Joker, darf er nochmals würfeln.

3. Sieger ist, wer als Erster seinen Sammelstreifen mit den typischen Kennzeichen seiner Wirbeltiergruppe gefüllt hat.

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Klebelächen

Knickstellen





ox

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