Galvanis zappelnde Froschschenkel

Fallstudie

Den Schülerinnen und Schülern wird folgendes Video vorgeführt, in dem das klassische Experiment von Luigi Galvani an Froschschenkeln demonstriert wird. Am Schluss des Videos hängt ein Froschschenkel mit den zuführenden Nerven an einem Kupferhaken; dieser ist über ein Kabel mit einer Zinkplatte verbunden. Wenn die Zinkplatte die Fussspitzen berührt, beginnt der Froschschenkel zu zappeln.

Ziel

Ein detailliertes Verständnis vom galvanischen Element bis zur Muskelkontraktion

Fachliche Inhalte

Biologie - Theorie

• Mikroskopischer Aufbau von quergestreifter -, Herz- und glatter Muskulatur
• Funktionsweise quergestreifter Muskulatur (Actin-, Myosin-Interaktion, motorische Endplatte, Rolle von Ca²⁺)
• Neuronale Kontrolle der Muskelspannung (räumliche und zeitliche Summation)
• Voraussetzung für das Projekt: Neurobiologie, Ruhe- Aktionspotential, sowie Synapsenfunktion wurden bereits behandelt

Biologie - Praktika

• Herstellung mikroskopischer Präparate aus quergestreifter-, Herz- und glatter Muskulatur
• Präparation einzelner Muskeln aus dem Hühnerbein
• Elektrische Stimulation der Muskelbewegung mittels therapeutischem Muskelstimulator
• Praktikum "Geheimnis koordinierter Bewegung" welches von Prof. Dr. Marcel Egger an der Uni Bern, Institut für Physiologie, Medizinische Fakultät als "Brückenprojekt" speziell für Gymnasiumsklassen anbietet. Herzlichen Dank, an Herrn Egger, dass er dieses Praktikum ermöglicht! (Anmerkung: Dieses Praktikum konnte nicht bei jeder Durchführung des Projektes gemacht werden).

Chemie - Theorie

• Redoxreaktionen
• Batterien und Akkus
• Korrosion

Chemie - Praktika

• Herstellung und Betrieb einer Gelatinebatterie
• Herstellung und Betrieb einer Taschenlampenbatterie
• Bleiakku
• Versuche zur Korrosion
• Elektrolytische Verkupferung
• Mit Hilfe von RG-Versuchen die Redoxreihe aufstellen

Literatur

Campbell, Reece et al 2009: Biologie, Kapitel 50.5, Pearson Studium, München

Heldmaier & Neuweiler 2004: Vergleichende Tierphysiologie, Band 2 Vegetative Physiologie, Kapitel 10.2, Springer-Verlag, Berlin

Diverse Chemiebücher Stufe SII

Organisatorisches

Zeitpunkt des Projektes

Sekunda, erstes Semester (als erstes Projekt) oder Sekunda zweites Semester (als zweites Projekt)

Zeitlicher Aufwand

24 Lektionen

Einblicke

Auf diesem Projekt aufbauend beschäftigte sich ein Freifach MINT (Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Technik) mit diesem Thema und präsentierte es am trinationalen Schülerkongress 2017

Das Projekt wird ausführlich hier beschrieben

Schlussbericht Gruppe Mario, Philine, Samuel, Saryl; Klasse 15gBF, 2013 (ohne Praktikum "Geheimnis koordinierter Bewegung"):