LeafLab - Photosynthese als Simulation

LeafLab ist ein kommerzielles Angebot der California State University Los Angeles. Es wird als Java-Applet aus dem Internet herunter geladen und kann dann für eine Sitzung offline benutzt werden. Mit einer gültigen E-Mail-Adresse erhält man einen kostenlosen Tageszugang. Die SchülerInnen betreiben darin eigenständige "Forschungen", interpretieren die von ihnen gewonnenen Daten und präsentieren die Ergebnisse den MitschülerInnen. Aufbauend auf einfache erste Aufgaben im virtuellen Labor werden weiterführende Fragestellungen in Bezug auf Photosyntheseleistungen entwickelt, die sich mithilfe der im LeafLab angebotenen unterschiedlichen Pflanzentypen und deren physiologischen und genetischen Eigenschaften beantworten lassen:

• Die Arbeit mit dem LeafLab veranschaulicht, wie die Photosyntheserate von der Lichtintensität, der Lichtzusammensetzung, der Kohlendioxid-Konzentration und der Temperatur beeinflusst wird.
• Messungen der Kohlendioxid-Assimilationsraten in Blättern erlauben Rückschlüsse auf die Dunkelatmung, die photochemische Effizienz, die Kohlendioxid-Verwertung, die Sättigung der Photosyntheseleistung und die Maxima des absorbierten Lichts.
• Die Photosyntheseleistung von C3- und C4-Pflanzen werden miteinander verglichen.
• Auswirkung von Polyploidie auf die Photosyntheseleistung können untersucht werden.
• Effekte verschiedener Umweltbedingungen auf die Photosyntheseleistung einer Pflanze werden analysiert, wie zum Beispiel ein Standort im Licht oder im Schatten.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

• eine Hypothese entwickeln, wie Pflanzen auf unterschiedliche Lichtqualitäten und -quantitäten reagieren.
• eine Präsentation erstellen, in der Sie ihren MitschülerInnen die Abhängigkeit zwischen Lichtqualität, Lichtquantität und der Photosyntheserate erläutern.
• in der Gruppe mithilfe vorgegebener Pflanzen gemeinsam die Unterschiede der Photosyntheserate zwischen C3- und C4-Pflanzen herausarbeiten.

Kurzinformation

Didaktisch-methodischer Kommentar

LeafLab eignet sich nicht oder nur schlecht zum Einstieg in die Photosynthese und sollte daher erst eingesetzt werden, wenn die SchülerInnen bereits solide Grundkenntnisse erworben haben.

• Vorbereitung und Einarbeitung
  Was SchülerInnen über die Photosyntese und LehrerInnen über das LeafLab wissen sollten.
• Durchführung und Arbeitsblätter
  Organisation der Gruppenarbeit, Download der Arbeitsblätter und Hinweise zur Ergebnispräsentation.

Download

Internetadressen

• LeafLab - Unterricht zur Photosynthese
  Deutschsprachige Laborbeschreibung und LeafLab-Tutorial.
• BiologyLabs
  Neben dem LeafLab finden Sie hier weitere interaktive Simulationsprogramme für den Biologie-Unterricht.

Zusatzinformationen

Mehr zum Thema Fotosynthese im Netz

• Botanik online
  Umfangreiches Nachschlagwerk zur Botanik und Molekularbiologie der Uni Hamburg
• C3, C4 and CAM
  Infos zur Regulation des Photosynthesezyklus bei Botanik online
• Photorespiration and C4 Plants
  Englischsprachige Infos auf Kimball's Biology Pages
  

Mehr BiologyLabs auf Lehrer-Online

• EnzymeLab
  Experimente zu den pH- und Temperaturbedingungen enzymatischer Reaktionen, zur Enzymkinetik und zur Hemmung der Enzymaktivität (Jahrgangsstufe 11).
• PedigreeLab
  Mit dem Simulationsprogramm können durch Stammbaumanalysen Erbkrankheiten des Menschen analysiert und die entsprechenden Gene lokalisiert werden (Sek II).
• CardioLab
  Das interaktive Simulationsprogramm veranschaulicht die Mechanismen der Blutdruckregulation (Sek II).
• Virtual FlyLab
  Ein virtuelles Fliegenlabor zur Mendel-Genetik (Sek I) sowie zur Morgan- und Molekulargenetik (Sek II) von Drosophila.

Informationen zum Autor

Florian Thierfeldt ist Lehrer für Biologie und Geographie (Gymnasium). Materialien und Anregungen zum Unterricht finden Sie auch auf seiner Homepage www.scientific-beginner.de.

• Mehr Infos im Autorenverzeichnis
  Hier können Sie Kontakt mit Herrn Thierfeldt aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.