Der Weg der Nahrung durch unseren Körper ein Stationenlernen zur Verdauung

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1 IV Der Mensch Beitrag 5 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) 1 von 30 Der Weg der Nahrung durch unseren Körper ein Stationenlernen zur Verdauung Sonja Schaal und Prof. Dr. Steffen Schaal, Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Was wir als Mahlzeit zu uns nehmen, verlässt in der Regel nach rund acht Metern Verdauungstrakt und drei Tagen gut verdaut wieder unseren Körper. Doch welche Prozesse laufen dazwischen ab? Begeben Sie sich mit Ihren Schülern auf eine spannende Reise durch den menschlichen Körper von Mund und Speiseröhre über den Magen bis hin zu Dünn- und Dickdarm. Im Stationenlernen erarbeiten sich die Lernenden mithilfe einfacher Versuche und informativer Texte selbstständig die einzelnen Verdauungsvorgänge. Anhand der Regulation des Blutzuckerspiegels lernt Ihre Klasse ein Beispiel für einen biologischen Regelkreis kennen. Mit einem Memory-Spiel zur spielerischen Lernerfolgskontrolle! Was passiert mit der Nahrung auf ihrem Weg durch unseren Körper? Foto: thinkstockphotos.com Das Wichtigste auf einen Blick Klasse: 7/8 Dauer: 5 Stunden Kompetenzen: Die Schüler können den Weg der Nahrung durch unseren Körper beschreiben. sind in der Lage, den Regelkreis zur Blutzuckerregulation zu beschreiben. können einfache Versuche selbstständig durchführen und protokollieren. Aus dem Inhalt: Welchen Weg nimmt die Nahrung durch unseren Körper? Wie ist unser Verdauungssystem aufgebaut? Auf welche Weise hält der Körper unseren Blutzuckerspiegel aufrecht?

2 6 von 30 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 5 IV Die Reihe im Überblick V = Vorbereitungszeit SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt D = Durchführungszeit Fo = Folie LEK = Lernerfolgskontrolle * ein Exemplar pro Gruppe Stunde 1: Wie stellst du dir die Verdauung vor? Material M 1 (Fo) M 2 (Ab) Thema und Materialbedarf Suppenbauch? / Der Verdauungstrakt des Menschen r evtl. Packpapierrolle r evtl. Filzstifte Wie stellst du dir die Verdauung vor? Stunden 2 3: Der Weg der Nahrung durch unseren Körper ein Stationenlernen Material M 3 (Ab) M 4 (Ab) M 5 (Ab/SV) V: 5 min D: 10 min Thema und Materialbedarf Der Weg der Nahrung durch unseren Körper Stationenlernen zur Verdauung r Scheren (Klassensatz) r weißes Papier (DIN-A3) (Klassensatz) r Klebstoff (Klassensatz) Symbole zum Beschriften des Verdauungstraktes Station A: Mund und Speiseröhre der Beginn eines langen Weges r Reagenzgläser* r destilliertes Wasser r Stärke-Lösung r Sammelgefäß für verwendete Reagenzgläser r Tropflasche mit Lugol scher Lösung M 6 (Ab/SV) V: 1 min D: 10 min M 7 (Ab/SV) V: 2 min D: 5 min M 8 (Ab/SV) V: 2 min D: 5 min M 9 (Ab) Station B: Der Magen ein Muskel mit großem Hohlraum r 2 Glaskolben mit Stopfen zur Vorbereitung der Proben: r Pepsin r rohes Fischilet r gekochtes Eiweiß r Filzstift r 4 Petrischalen mit Deckel r Knoblauchpresse r verdünnte Salzsäure r Leitungswasser Station C: Leber und Bauchspeicheldrüse Produzenten und Zulieferer von Verdauungssäften r Spülmittel r Gallenlüssigkeit r 3 Glaskolben mit Stopfen, gefüllt mit Wasser und einer ingerdicken Ölschicht Station D: Dünn- und Dickdarm ein perfekt aufeinander abgestimmtes Team r Stücke Frotteehandtuch* r 2 Bechergläser r Stücke Leinenhandtuch* r Wasser r Sammelgefäß für nasse Handtücher Zusatz-Station E: Weshalb verdaut sich der Magen nicht selbst?

3 IV Der Mensch Beitrag 5 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) 7 von 30 Stunde 4: Alles im Fluss die Regulation unseres Blutzuckerspiegels Material M 10 (Ab) Thema und Materialbedarf Alles im Fluss wie Ernährung den Blutzuckerspiegel beeinlusst Stunde 5: Was weißt du zum Thema Verdauung? Das Verdauungs-Memory Material M 11 (Ab/LEK) Thema und Materialbedarf Spielkarten zum Verdauungs-Memory Dein Bio-Lexikon Begriffe von A bis Z Minimalplan Ihnen steht wenig Zeit zur Verfügung? Dann lassen Sie Material M 2 weg und gehen Sie nach dem Einstieg mit M 1 direkt zum Stationenlernen M 3 M 8 über. Zusatz-Station M 9 kann entfallen oder als Hausaufgabe eingesetzt werden. Material M 10 ist ebenso als Hausaufgabe geeignet. Das Verdauungs-Memory M 11 können Sie weglassen.

4 8 von 30 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 5 IV M 1 Suppenbauch? Der Verdauungstrakt des Menschen Nasenhöhle Mundhöhle Speicheldrüsen Speiseröhre Leber Magen Gallenblase Dickdarm Enddarm After Graik: thinkstockphotos.com Illustration: Julia Lenzmann

5 IV Der Mensch Beitrag 5 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) 11 von 30 Der Weg der Nahrung durch unseren Körper Stationenlernen zur Verdauung Ergründet an vier Stationen, wie die Verdauungsvorgänge in unserem Körper ablaufen. M 3 Das benötigt ihr r Schere r Klebstoff r weißes Papier (DIN-A3) So geht ihr vor Geht in Gruppen aus 3 4 Schülern zusammen und durchlauft alle vier Stationen. Schneidet die folgenden vier Teile aus und klebt sie auf dem Papier zu einem Verdauungsapparat zusammen. Klebt dann die passenden Symbole zum Beschriften des Verdauungstraktes in den vier Verdauungsabschnitten mithilfe der Informationen auf den Stationsblättern direkt neben die zugehörigen Abschnitte. Die vier Abschnitte der Verdauung Mund und Speiseröhre (Station A) Magen (Station B) Leber und Bauchspeicheldrüse (Station C) Darm (Station D)

6 IV Der Mensch Beitrag 5 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) 17 von 30 Zusatz-Station E: Weshalb verdaut sich der Magen nicht selbst? Alle Lebewesen haben eine Gemeinsamkeit: Die Baustoffe, aus denen sie gemacht sind, sind hauptsächlich Eiweiße. Tierische Produkte wie Fleisch oder Milch sind für uns Menschen wichtige Eiweißlieferanten. Sie werden während der Verdauung in einzelne Aminosäuren zerlegt, die wir zum Aufbau körpereigener Eiweiße wiederverwerten. Doch wie schafft es der Magen, der selbst vor allem aus Eiweißen aufgebaut und gleichzeitig ein Ort der Eiweißverdauung ist, sich nicht selbst zu verdauen? Findet mithilfe dieses Materials Antworten auf diese Frage. E M 9 Aufgabe 1: Drei Fallbeschreibungen von Patienten des Gastrologen Dr. Fingerhut (Arzt mit der Spezialisierung auf Magenleiden) bringen neue Erkenntnisse bei der Beantwortung der Frage Weshalb sich der Magen nicht selbst verdaut. Lest euch die Fallbeispiele durch und unterstreicht die wichtigsten Informationen. Innerhalb eines Tages kamen drei Patienten mit Magenschmerzen in meine Sprechstunde. Die Diagnose bei zwei Patienten lautete: Gastritis (Magenschleimhautentzündung). Ein weiterer Patient litt unter Sodbrennen. Die Ursachen sind jedoch ganz unterschiedlich. Martin Beckmann leidet an starken Magenschmerzen. Es ist schon seit längerem bekannt, dass er an einer Autoimmunerkrankung leidet, bei der die Belegzellen des Magens zerstört werden. Die Belegzellen sind für die Säureproduktion des Magens verantwortlich. Da diese Zellen nach und nach zerstört werden, steigt der ph-wert im Magen an (das bedeutet, das Milieu ist immer weniger sauer). Als Folge auf den steigenden ph-wert wird vermehrt das Hormon Gastrin ausgeschüttet, welches die Säureproduktion wieder anregen soll. Da dieser Regelkreis aber nicht mehr funktionieren kann, führt die andauernde Stimulierung der Zellen, die an diesem Regelkreis beteiligt sind, zu einem übermäßigen Wachstum und schließlich zur Entstehung von Tumoren im Magen. Fotos: thinkstockphotos.com Verena Eifel hat bei der Arbeit in letzter Zeit viel Stress. Der ganze Ärger verursacht bei ihr Kopfschmerzen. Täglich nimmt sie mindestens zwei Aspirin. Jetzt kommen auch noch Magenschmerzen hinzu. Dr. Fingerhut rät ihr zu mehr Erholungspausen, Bewegung in der freien Natur und ganz dringend, die Kopfschmerztabletten wegzulassen; dann würden auch die Magenbeschwerden wieder verschwinden. Er erklärt, dass die Wirkstoffe des Kopfschmerzmittels zu einer verringerten Produktion der schützenden Schleimschicht im Magen führen. Die Schleimzellen werden durch das Aspirin in ihrer Funktion gehemmt.

7 IV Der Mensch Beitrag 5 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) 27 von 30 Erläuterung (M 10) So setzen Sie M 10 im Unterricht ein Sprechen Sie, als Einstieg in Stunde 4, mit Ihren Schülern darüber, welche Erfahrungen sie schon gemacht haben, wenn sie lange nichts gegessen haben, oder welche Veränderungen zu bemerken sind, wenn sie mit Hungergefühl im Unterricht sitzen: Beispielsweise drehen sich die Gedanken nur noch ums Essen, man ist weniger leistungsfähig und konzentriert, man fühlt sich schlapp und müde oder hat evtl. auch schlechte Laune. Fragen Sie, warum das so ist. Schnell werden Ihre Schüler darauf kommen, dass der Körper nicht mehr sofort verfügbare Energie hat bzw. Kohlenhydrate aus unseren Energiereserven erst noch verwertet werden müssen: Der Blutzuckerspiegel ist nicht mehr im optimalen Bereich. Durch kohlenhydratreiche Zwischenmahlzeiten kann dieser schnell wieder erhöht werden; dann nimmt auch die geistige und körperliche Leistungsbereitschaft wieder zu. Teilen Sie nun das Arbeitsblatt M 10 (2 Seiten), das Sie vorher im Klassensatz kopiert haben, aus. Die Schüler bearbeiten dieses in Einzel- oder Partnerarbeit. Es veranschaulicht den Regelkreis unseres Körpers, um den Blutzuckerspiegel im optimalen Bereich zu halten. Lösung (M 10) Aufgabe 2 Bildung von Glykogen aus Glucose Abbau von Glykogen zu Glucose kohlenhydratreiche Nahrung hohe Glucosekonzentration im Blut geringe Glucosekonzentration im Blut Energieverbrauch Insulinproduktion Glucagonproduktion Leber Bauchspeicheldrüse Rezeptor Glucose Insulin Glucagon

8 28 von 30 Ein Stationenlernen zur Verdauung (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 5 IV M 11 Hähnchen natur (1) Vollkornprodukte (3) Spiegelei mit Pommes (5) Spielkarten zum Verdauungs-Memory Eiweiß Verdauungsort: Magen, Verdauungssäfte: Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Eiweiß spaltende Wertigkeit: mittel hoch Kohlenhydrate Bohnen (7) Banane (9) Tofu (11) (F) Verdauungssäfte: Amylase im Speichel, Kohlenhydrat spaltende Salami (2) Langsam verwertbare Kohlenhydrate (E) Kartoffelchips (4) Kohlenhydrate, Eiweiß Magen, Verdauungssäfte: Speichel, Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Eiweiß und Kohlenhydrat spaltende Wertigkeit: sehr hoch (D) Kohlenhydrate, Eiweiß Magen, Currywurst (6) Verdauungssäfte: Speichel, Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Eiweiß und Kohlenhydrat spaltende Wertigkeit: mittel (C) Fruchtjoghurt (8) Kohlenhydrate Verdauungssäfte: Amylase im Speichel, Kohlenhydrat spaltende Schnell verwertbare Kohlenhydrate (B) Ketchup (10) Eiweiß Verdauungsort: Magen, Verdauungssäfte: Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Eiweiß spaltende Planzliches Eiweiß (A) Wasser (12) Fett, Eiweiß Verdauungsort: Magen, Verdauungssäfte: Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Gallensaft, Eiweiß + Fett spaltende Enzyme im Fett, Kohlenhydrate (L) Verdauungssäfte: Amylase im Speichel, Gallensaft, Kohlenhydrat und Fett spaltende (K) Fett, Eiweiß, Zucker in Soße Verdauungsort: Magen, Verdauungssäfte: Speichel, Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Gallensaft, Eiweiß + Fett + Kohlenhydrat spaltende Enzyme im (J) Kohlenhydrate, Eiweiß, Fett Magen, Verdauungssäfte: Speichel, Magensaft (Salzsäure, Pepsin), Eiweiß + Fett + Kohlenhydrat spaltende Wertigkeit: mittel-hoch (I) Kohlenhydrate Verdauungssäfte: Amylase im Speichel, Kohlenhydrat spaltende Versteckter Zucker!! Wird über den Dickdarm aufgenommen! (H) (G) Fotos: Wasserglas: Colourbox.com, alle anderen: thinkstockphotos.com