Wirbelsäule: Wirkungsweise und Funktion von Bandscheiben

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zur Wirbelsäule und den Bandscheiben erproben sich die Lernenden im Erstellen von Forschungsfragen und Hypothesen und erkennen, weshalb man morgens größer als abends ist. Außerdem erarbeiten sie sich mithilfe von Wirbelsäulenmodellen die Funktion und Wirkungsweise von Bandscheiben, um das Phänomen des Größenunterschieds noch genauer erklären zu können.

Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
Sekundarstufe I
1 bis 2 Unterrichtsstunden
Ablaufplan, Arbeitsblatt, Didaktik/Methodik, kooperatives Lernen
5 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler erhalten zunächst einen Impuls über unterschiedliche Körpergrößen am Morgen und am Abend und stellen Forschungsfragen dazu auf. Im Anschluss daran erproben sie sich im Bilden von Hypothesen zu einer ausgewählten Forschungsfrage. Anschließend erhalten die Schülerinnen und Schüler Wirbelsäulenmodelle, welche sie zuerst auf Analogien zur echten Wirbelsäule untersuchen. Mithilfe eines Informationstextes können sie ihre Forschungsfrage im Weiteren genauer beantworten. Eine Differenzierung findet über Tippkarten sowie weiterführende Aufgaben statt.

Unterrichtsablauf

Inhalt

Sozial- / Aktionsform

Einstieg

Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Impuls zum Einstieg in das Thema Wirbelsäule und Bandscheiben über unterschiedliche Größenangaben morgens und abends. Sie stellen dazu erste Forschungsfragen auf, die schriftlich notiert werden. Die Lehrkraft wählt eine geeignete Frage aus und lässt die Lernenden Hypothesen dazu bilden.

7 Minuten

Think-Pair-Share, Plenum
Erarbeitung I

Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten das erste Arbeitsblatt mithilfe der Wirbelsäulenmodelle. Es findet eine Untersuchung der Modelle sowie eine Analogisierung statt.

10 Minuten

Partnerarbeit
Zwischensicherung

Es findet eine Zwischensicherung zur Analogisierung an der Tafel statt. Außerdem überprüfen die Schülerinnen und Schüler die vorher gemeinsam aufgestellten Hypothesen.

5 Minuten

Plenum
Erarbeitung II

Mithilfe eines Informationstextes erarbeiten die Schülerinnen und Schüler die Funktion und Wirkungsweise der Bandscheiben und präzisieren ihre Beantwortung der Forschungsfrage.

15 Minuten

Einzelarbeit/ Partnerarbeit
Sicherung

Einige Lernende lesen ihre Antworten vor und die Lehrkraft hält eine allgemeine Aussage zur Wirkungsweise und Funktion von Bandscheiben schriftlich an der Tafel fest.

7 Minuten

Plenum

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Thema Wirbelsäule und Bandscheiben im Unterricht

Die Wirbelsäule ist die bewegliche Stütze und somit ein zentrales Element des menschlichen Körpers, welches zugleich das Gewicht trägt – daher ist die unterrichtliche Behandlung der Wirbelsäule und insbesondere der Wirkungsweise und Funktion der Bandscheiben von großer Bedeutung, um diese bis ins hohe Alter möglichst gut zu schützen.

Didaktische Analyse

Durch die Bearbeitung und Auseinandersetzung mit der Wirbelsäule, im Besonderen mit der Wirkungsweise und Funktion von Bandscheiben, wird den Schülerinnen und Schülern bewusst, warum sie selbst und ihre Mitmenschen überhaupt dazu in der Lage sind, sich in vielfältiger Weise zu bewegen. Für die Bearbeitung der Unterrichtseinheit wird kein spezielles Fachwissen vorausgesetzt.

Da sich gerade jüngere Schülerinnen und Schüler noch häufig messen oder beim Arzt gemessen werden, ist es interessant zu erkennen, warum sich die Körpergröße morgens von der abends unterscheidet. Diese Frage dient daher als Einstieg und Rahmen der Unterrichtsstunde.

Die Wirkungsweise von Bandscheiben ist insofern auch gesellschaftlich und alltäglich relevant, da viele Menschen Haltungsschäden aufweisen. Daher ist es wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler über die Wirkungsweise von Bandscheiben Bescheid wissen und dieses Wissen auf ihren Alltag übertragen – zum Beispiel auf das richtige Tragen von Schultaschen. Diese Thematik hat auch eine hohe Zukunftsrelevanz, da Wirbelsäule und Bandscheiben dauerhaft vor Schädigungen geschützt werden müssen, um im Alter keine Haltungsschäden oder Bandscheibenvorfälle zu erleiden.

Methodische Analyse

Durch die methodische Aufbereitung der Unterrichtssequenz zur Wirbelsäule und den Bandscheiben wird eine hohe Schüleraktivität erreicht. Der Impuls zum Größenunterschied sowie die Wirbelsäulenmodelle erhalten das durch den Einstieg geweckte Interesse am Thema Bandscheiben aufrecht.

Schwierige Arbeitsaufträge werden durch Partnerarbeiten aufgefangen; Gesprächsrunden zum Wissensaustausch beziehungsweise zur Wissenserweiterung sowie die Sicherungsphasen finden im Plenum statt. Durch Vertiefungsaufgaben erhalten die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr erlerntes Wissen anzuwenden und zu überprüfen. Bei allen Aufgaben kann bei Bedarf eine Binnendifferenzierung beziehungsweise eine Weiterarbeit erfolgen.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

erkennen, dass die Bandscheiben für die Beweglichkeit der Wirbelsäule und die Stoßdämpferwirkung verantwortlich sind.
erkennen, dass die Bandscheiben beweglich sind, tagsüber durch Belastung Flüssigkeit verlieren und diese nachts bei Entlastung wieder aufnehmen.
erkennen, dass man abends kleiner als morgens ist, können dazu Forschungsfragen und Hypothesen aufstellen, ihre Hypothesen überprüfen und die Forschungsfrage basierend auf dem erlernten Wissen beantworten.
können Fachbegriffe korrekt verwenden und mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern fachlich angemessen kommunizieren.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

können in Partnerarbeit konstruktiv und ergebnisorientiert zusammenarbeiten.
stärken durch die geschützte Atmosphäre in Partnerarbeitsphasen ihr Selbstkonzept.
diskutieren in Partnerarbeiten oder im Plenum und sind dabei in der Lage, ihre Meinung unter Nutzung von Fachwissen und Fachbegriffen begründet zu äußern.