In einer Stationenarbeit erarbeiten sich die Lernenden den Aufbau und die Funktion der einzelnen Zellorganellen und ordnen diese in die pflanzliche Zelle ein.

Der vorliegende Lernzirkel kann vielfältig eingesetzt werden. Er empfiehlt sich für die Erarbeitung des Systems Zelle in der 10. Klasse zur Vorbereitung auf die Oberstufe. Ebenfalls kann der Beitrag in der 11. Jahrgangsstufe für die Lernstandsangleichung genutzt werden und später zur Abiturvorbereitung dienen.

Die Erarbeitung des elektronenmikroskopischen Bildes der Zelle gestaltet sich in der traditionellen Unterrichtsform recht mühsam. Die Materie erscheint den Schülerinnen und Schülern kompliziert und abstrakt, da ihnen insbesondere noch ein Vorstellungsvermögen für die zytologische und molekularbiologische Ebene fehlt und sich hierzu kaum praktische Übungen anbieten. Von daher gestaltet sich auch das Einüben der vielen neuen Fachbegriffe und Details für alle Beteiligten mühsam, zumal sich kaum an Vorkenntnisse anknüpfen lässt.

Doch gerade der konkrete Gebrauch dieser Fachbegriffe und eine räumliche Vorstellung von der Organisation einer Zelle und deren Zellorganellen bilden eine wichtige Grundlage für viele sich anschließende biochemische, ökologische, genetische und evolutionsbiologische Phänomene.

Der Lernzirkel schafft Voraussetzungen und Anknüpfungspunkte für die sich anschließenden thematischen Schwerpunkte wie die Biokatalyse, den Energiestoffwechsel (Assimilation in den Chloroplasten, Dissimilation in den Mitochondrien), die Zelldifferenzierung in Bezug auf Korrelation zwischen Bau und Funktion, die Bedeutung des Zellkerns als Ort der Speicherung genetischer Informationen sowie der Ribosomen als Ort der Proteinbiosynthese.

KOMPETENZPROFIL:

• Klassenstufe: 10/11, Sek II
• Dauer: 6 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Die Lernenden
  • beschreiben die Struktur und Funktion der Zelle
  • beschreiben die Zelle als offenes System,
  • erläutern die Bedeutung der Kompartimentierung,
  • beschreiben die Funktionen von Proteinen und Nukleinsäuren,
  • ordnen in elektronenmikroskopischen Bildern verschiedene Zellstrukturen zu,
  • beschreiben die Fotosynthese als Reaktionsgleichung mit Summenformeln.
• Thematische Bereiche: Pflanzenzelle, tierische Zelle, Zellorganellen, Kompartimentierung, Fotosynthese, Zellatmung