2.4 Fische

(1) Der   E I N S T I E G   in das Thema Fische

• Die Fische bilden mit über 30.000 Arten die größte Wirbeltiergruppe! Für die meisten von uns sind sie weniger bekannt als z.B. die Säugetiere. Wie viele Fischbeispiele bekommt ihr in der Klasse zusammen? Spielt dazu ein Spiel (siehe unten)

(2) Das S Y S T E M  Fisch

b.) Beobachte jetzt einen Fisch an einem Aquarium (alternativ: hier im Film) und zeichne die fehlenen Flossen ein. Wo genau sitzen sie, wie viele sind es jeweils?

c.) Betrachte nun die Haut und die Kopfregion genauer.
     Zeichne deine Beobachtungen ein.

Hier findest du alternativ ein Arbeitsblatt für eine Ergebnissicherung:

a.) Was wisst ihr zum Thema Fische? Tragt euer Vorwissen zusammen.

b.) "Der Fisch ist optimal an das Leben im Wasser angepasst." - Was bedeutet dieser Satz wohl?

(3) Ein L E R N B E I S P I E L
zum Beobachten und Forschen mit Modellen

Beobachte Fische beim Schwimmen, entweder in einem echten Aquarium oder im Film.

a.) Was kann ein Fisch alles beim Schwimmen?

b.) Wie macht er das?

Spiele das Spiel, Du siehst einen Fisch von oben, der in einem fließenden Gewässer nach vorne schwimmt. Dabei muss er Steinen ausweichen.

• Durch Drücken der grünen Fahne wird das Spiel gestartet, durch Drücken des roten Sechsecks wird es beendet.
• Mit den hoch/runter-Pfeiltasten bewegst du den Fisch nach oben/unten.
• Die links/rechts-Pfeiltasten beschleunigen oder verlangsamen den Fisch.

a.) Achte auf die Animation der Fischbewegung. Beschreibe die schlängelnde Bewegung genauer.

Modelle helfen dabei, schwierige Themen wie hier die Fortbewegung mit Flossen zu verstehen. Erfahre das an einem selbst gebauten Modell: Schneide einen fischähnlichen Körper aus Papier aus und drehe ihn kurz hinter dem 'Kopf'.

b.) Erkläre, wie der Fisch durch diese Bewegung nach vorne schwimmt.

Der folgende, etwas verlangsamte Filmausschnitt zeigt dir eine Möglichkeit, wie der Fisch seine Lage im Wasser stabil halten kann, dass er also nicht umkippt.

a.) Beschreibe diese Möglichkeit.

Eine weitere, Energie sparende Art, wie der Fisch seine Lage stabil hält, kannst du mit diesem Modell erforschen. Führe die Anleitung wie in der Bilderserie gezeigt durch:

b.) Übertrage dieses Modellexperiment auf den Fisch: Welche weitere Lösung hat der Fisch, um im Wasser eine stabile Lage zu halten?

(4) Ein Ü B U N G S B E I S P I E L
zum Beobachten und Forschen mit Modellen

a.) Suche nach einer Gelegenheit, die Atmung von Fischen live zu beobachten.

b.) Schärfe anschließend Deine Beobachtung mit diesem kurzen, verlangsamten Filmausschnitt: Wie genau befördert der Fische Wasser durch seine Kiemen? Wo strömt es wann ein, wo strömt es wann aus?

(1) Wasser mit der Pipette aufsaugen

Führe den Modellversuch wie in diesem Bild gezeigt und beschrieben durch.

a.) Erkläre, wie eine Pipette Wasser einsaugt.

b.) Übertrage den Modellversuch auf die Atmung des Fischs.

(2) Die Abfolge zur Atmung mit einem Modell nachmachen

Du erhältst dieses Papiermodell, führe die zwei Schritte der Fischatmung damit durch:

c.) Erkläre schriftlich den Ablauf der äußeren Atmung des Fischs. Notiere zunächst alle passenden Begriffe und finde anschließend zusammen mit deinem Nachbarn eine präzise Formulierung.

Dieses Spiel ist sehr schwer: Das Wasser muss nicht nur ins Maul hinein sondern kurz danach wieder aus dem Kiemendeckel austreten. Bist du zu langsam, gelingt Dir das nicht...

Anleitung:

• Start: grüne Fahne
• zum Maul: linke Pfeiltaste / zur Kieme: rechte Pfeiltaste
• Maul / Kiemendeckel öffnen: runter-Pfeiltaste
• Maul / Kiemendeckel schließen: hoch-Pfeiltaste

Ziel: einen Wasserstrom erzeugen, damit der Fisch mit Sauerstoff versorgt wird. Erreichst du vier grüne Balken gewinnst du, der vierte rote Balken bedeutet Game over!

Der Fisch lässt mit jedem Atemzug Wasser durch seine feinen Kiemen strömen. Hier findet der Gasaustausch statt. Was das genau bedeutet, zeigt Dir die folgende Animation.

a.) Beschreibe zunächst die Strukturen in der ersten Abbildung.

b.) Beschreibe dann den Gasaustausch bei der Atmung in der Animation darunter.

Schauen wir uns die Kiemenstruktur mit diesem Modell genauer an.
Dazu hältst du es in ein größeres Gefäß mit Wasser.

c.) Beschreibe das Modell.

d.) Beschreibe, wie es sich in Wasser verhält.

e.) Übertrage das Modell auf die Fischkieme.

Optimierung des Modells:

Das Taschentuchmodell hat einen Nachteil: man kann es in der Regel nur ein Mal verwenden, es entsteht also Abfall. Hast Du Ideen, wie man es so abändern könnte, dass kein Abfall entsteht?

(5) Ein 2. Ü B U N G S B E I S P I E L
zum Beobachten und Forschen mit Modellen

Viele Fische haben ein einzigartiges, mit Gas gefülltes Organ: die Schwimmblase. Der Fisch kann diese über das Blut mit mehr oder weniger Gas (Kohlenstoffdioxid) befüllen. Hast du bereits eine Vermutung, wozu dieses Organ gut ist?

• Sammelt dazu verschiedene Hypothesen (=begründete Vermutung) in der Klasse.

Zuerst siehst du diesen vereinfachten Modellversuch zur Funktionsweise der Schwimmblase. Durch den Schlauch kann der Luftballon stärker oder weniger stark mit Luft befüllt werden.

• Beschreibe die Auswirkungen auf das Glasgefäß mit unterschiedlich gefülltem Luftballon.

Spiele diese Simulation und beobachte dabei folgende Punkte:

1. Schwimme den Fisch zunächst mit dem Runter-Pfeil auf etwa 25m und lasse dann los. Beschreibe den Ablauf.
2. Schwimme den Fisch anschließend mit dem Runter-Pfeil auf etwa 30m, lasse los und erhöhe die Gasmenge mit dem Rechts-Pfeil so, dass er auf dieser Höhe schwebt. Beschreibe den Zusammenhang.
3. Bringe den Fisch nun noch auf 40m und auf 15m Höhe in einen Schwebezustand.
4. Erkläre nun zwei Mechanismen, wie der Fisch seine Höhe regulieren kann.

Hier siehst du einen Modellversuch, der richtig Spaß macht: Er wird "kartesischer Taucher" genannt. Ihn zu erklären ist aber schwer!

• Führe den Modellversuch durch. Erhöhe und erniedrige selbst den Druck in der Flasche
• Erkläre ihn mit Hilfe der Erkenntnisse aus der Simulation.

Nach der Beschäftigung mit den Modellversuchen und der SImulation kannst du nun die zu Beginn der Stunde aufgestellten Hypothesen verwerfen oder bestätigen.

• Erkläre die Funktionsweise der Schwimmblase. Weshalb wäre die Bezeichnung "Schwebeblase" treffender?
• Erkläre den Satz: "Der Einsatz der Schwimmblase ist energieeffizient für den Fisch."

Nicht alle Fische haben eine Schwimmblase. Beispielsweise fehlt den Hechten oder den Welsen eine solche. Wie immer stellt aber auch das eine Angepasstheit an die Lebensweise dar. Erkläre!

(6) Ein T E S T B E I S P I E L
zum Beobachten und Forschen mit Modellen

(7) Ein  F I L M P R O J E K T
zum Thema Fische

Du hast in den letzten Stunden mit Beobachtungen und Modellen Erkenntnisse gewonnen. Du weißt jetzt ziemlich genau, wie Fische schwimmen und wie sie atmen. Mit diesem Wissen und zahlreichen Videoclips zu den Animationen, Spielen und Modellexperimenten gestalten wir daraus ein Erklärvideo zum Thema Fische.

(1) Schaue zunächst bereits existierende Erklärvideos zum Thema Fische und arbeite Elemente heraus, die dir sehr gut gefallen. Notiere auch störende Dinge, die du bei deinem Video vermeiden möchtest:

(2) Hier findest du eine Vorlage für ein gemeinsames Storyboard passend zum Thema. Jede Gruppe entwickelt den Text für einen Teilbereich des Films:

Spiele für zwischendurch

a.) Wie viele unterschiedliche Fischbeispiele könnt ihr in der Klasse aufzählen?

• Ihr habt zunächst eine Minute Zeit, euch auf ein Blatt möglichst viele Fischbeispiele aufzuschreiben
• Dann nennt ihr reihum immer einen Fisch
• Schafft ihr es als Klasse, dass jeder ein unterschiedliches Fischbeispiel nennt? Das Spiel ist verloren, wenn es eine Dopplung gibt oder wenn das Tier kein Fisch ist.

b.) Besiegt die Lehrkraft!

• Ihr habt zwei Minuten Zeit, euch auf ein Blatt möglichst viele Fischbeispiele aufzuschreiben
• Dann schreibt die Lehrkraft einen Fisch an die Tafel
• Wenn jemand von Euch diesen Fisch notiert hat, habt ihr gewonnen, ansonsten eure Lehrkraft