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"):