Anders als Naturwissenschaften in der Mittelstufe ist Biologie in der Oberstufe eine praktische Aufgabe. Experimente sind ein Standardbestandteil von Biologiekursen, unabhängig davon, ob sie Teil eines kontrollierten Laborkurses, einer Wissenschaftsmesse oder einzelner Studentenprojekte sind. Entdecken Sie einige faszinierende Biologieexperimente an der High School; und entdecken Sie Ideen für einfache und unkomplizierte Biologieexperimente, die Sie in Ihren Lehrplan integrieren können.
Beispiele für Biologieexperimente für die Oberstufe
Ob Sie auf der Suche nach einem Projekt für eine Wissenschaftsmesse sind oder ein Projekt für eine Klassenaufgabe erstellen müssen, es gibt zahlreiche Biologieprojekte für Jugendliche.
Froschsektion
Das Sezieren eines Frosches ist ein wesentlicher Bestandteil der Biologie an der High School. Versuchen Sie nach Möglichkeit, sowohl weibliche als auch männliche Exemplare für Ihre Klasse zu beschaffen, damit die Schüler die Eier sehen und das Innere mit dem männlichen Frosch vergleichen können.
Blütensektion
Schüler können bei der Froschsektion etwas nervös werden. Machen Sie stattdessen eine Blumensektion. Die Jugendlichen können die weiblichen und männlichen Teile der Blüte finden und beschriften. Für Oberstufenschüler kann es Spaß machen, die Feinheiten von Blumen unter dem Mikroskop zu untersuchen.
Vielf alt unter Pflanzenproben
Ein weiteres einfaches biologisches Experiment besteht darin, in Ihre natürliche Umgebung, beispielsweise einen örtlichen Park, zu gehen, um die Vielf alt der Pflanzenproben zu beobachten. Um das Experiment detaillierter zu gest alten, können die Schüler gesammelte Proben auf Filterpapier reiben, um zu beobachten, welche Pflanzen welche Farben zeigen. Jugendliche können herausfinden, warum bestimmte Pflanzen bestimmte Farben aufweisen.
Phototropismus
Es kann aufschlussreich sein, Kindern zu zeigen, wie sich Phototropismus auf Pflanzen auswirkt. Sie können ein Experiment durchführen, indem sie verschiedene Materialien verwenden, um Licht zu beeinflussen. Sie können sehen, wie sich die Beeinflussung des Lichts auf das Wachstum der Pflanze auswirkt.
Wasser aus gemeinsamen Quellen
Wasser ist überall. Leider enthält Wasser auch zahlreiche Elemente. Ein tolles Experiment besteht darin, Wasserproben aus verschiedenen Quellen zu sammeln und sie unter einem Mikroskop zu betrachten. Die Schüler können dann ihre Ergebnisse vergleichen und versuchen zu postulieren, warum eine bestimmte Wasserquelle mehr Organismen hervorbringen würde als eine andere.
Hefe-Experiment
Ein weiteres Experiment besteht darin, ein Stück Brot zu nehmen, um die Schimmelpilze zu überwachen, die über einen Zeitraum von zwei Wochen wachsen.
Geschmackswahrnehmung
Jeder hat seinen eigenen Geschmack. Buchstäblich! Manche Menschen mögen saure Dinge, andere mögen es süß. Finden Sie heraus, ob jeder Geschmack gleich wahrnimmt und die gleiche Geschmacksschwelle hat, indem Sie ein Experiment im Unterricht durchführen.
Desinfektionswirksamkeit
Haben Sie sich jemals gefragt, wie wirksam Händedesinfektionsmittel Bakterien abtöten? Probier es aus! Züchten Sie Bakterien in einer Petrischale zusammen mit in Peroxid, weißem Essig, Reinigungsalkohol usw. getränktem Papier. Finden Sie heraus, wie jeder einzelne von ihnen das Bakterienwachstum hemmt.
Erbsenpflanzengenetik
Schüler können Mendels Experimente mit genetischen Erbsenpflanzen nachstellen. Durch den Anbau von Erbsenpflanzen und den Vergleich ihrer Phänotypen können Schüler den Genotyp jeder Elternpflanze bestimmen.
Untersuchung von Fingerabdrücken
Fingerabdrücke sind ziemlich erstaunliche Merkmale am menschlichen Körper. Sie können sie nicht nur zum Öffnen Ihres Telefons verwenden, sondern jedes einzelne ist ein Unikat. Bringen Sie Ihren Fingerabdruck auf Papier und untersuchen Sie die verschiedenen Aspekte der Linien und Bögen an Ihren Fingern. Vergleichen Sie die Fingerabdrücke aller Teilnehmer in der Klasse.
Vergleich tierischer und pflanzlicher Zellen
Um tierische und pflanzliche Zellen besser zu verstehen, können Schüler Zellen aus ihren Wangen mit Zellen aus einer Zwiebel vergleichen. Färben Sie die Zellen einfach mit Jod oder einem anderen Farbstoff an, um die Zellstrukturen unter dem Mikroskop besser sehen zu können.
DNA-Modelle
Die Erstellung eines DNA-Modells ist eine großartige Möglichkeit, Schülern dabei zu helfen, die Struktur und Funktion der DNA in der Genetik zu verstehen. Die Schüler können Bonbons, Schnüre und Zahnstocher verwenden, um ein ziemlich realistisches Modell der Doppelhelixstruktur zu entwickeln.
Keime aus Wasserflaschen
Viele Leute füllen ihre Wasserflaschen in der High School auf. Aber bringen sie Keime oder Bakterien in die Flasche? Ist das Nachfüllen einer Einweg-Wasserflasche sicher? Lassen Sie die Schüler Abstriche von den von ihnen verwendeten Wasserflaschen machen und nach Bakterien rund um den Deckel oder auf der Flasche suchen.
Haare testen
Teenager verwenden viele Haarprodukte. Aber funktionieren sie wirklich? Lassen Sie die Teenager in Ihrer Klasse ein paar Haarproben nehmen. Sehen Sie, was mit den Haaren passiert, wenn gängige Haarprodukte hinzugefügt werden.
Wasserkreislauf
Den Wasserkreislauf zu verstehen ist nicht schwer. Aber Jugendliche können es aus erster Hand erleben, indem sie ein Wasserkreislauf-Experiment erstellen. Lassen Sie sie einfach einen Beutel mit Wasser füllen und ihn an ein Fenster kleben. Sie werden Verdunstung, Kondensation und Niederschlag in Aktion beobachten.
Geschlossene Ökosystemflasche
Es kann für Schüler schwierig sein, sich vorzustellen, dass etwas ein eigenes Ökosystem hat. Sie können jedoch eine Plastikflasche verwenden, um ein geschlossenes Ökosystem zu schaffen.
Feldstudien-Biologieexperiment
Dieses Experiment ist großartig, weil es kostengünstig und einfach ist und Sie es in verschiedenen Bereichen Ihrer Schule durchführen oder Schüler damit nach Hause schicken können. Das Ziel besteht darin, die Umgebung im Laufe der Zeit zu beobachten und die von Ihnen gesammelten Proben zu überwachen.
Materialien, die Sie benötigen
Für dieses Experiment müssen Sie sich Folgendes schnappen:
- Glas oder Beutel zum Sammeln von Proben
- Pinzette
- Handschuhe
- Pfähle und Schnüre oder Zapfen helfen, einen Bereich zu markieren
- Papier oder Tagebücher zum Notieren
- Objektträger, Objektträgerhüllen und ein Mikroskop
Beobachtungsanleitung
Beachten Sie, dass Sie Ihren Bereich mehrere Monate lang beobachten werden. Wählen Sie daher einen Bereich, der leicht erneut markiert werden kann oder an dem Sie die Markierungen belassen können, sodass Sie jedes Mal zum gleichen gekennzeichneten Bereich zurückkehren.
- Lassen Sie die Schüler einen Ort zum Beobachten auswählen. Die Stelle sollte nicht größer als zwei bis drei Fuß im Quadrat sein.
- Sie sollten alles aufschreiben und beachten, was sie sehen. Beispiele für Leitfragen sind:
- Sehen Sie Hinweise auf Tiere? (Suchen Sie nach Fingerabdrücken, Kot oder Guano, Fell, Eulenpellets usw.)
- Welche Pflanzenwelt siehst du? (Suchen Sie nach Moos, Flechten, Unkraut und anderen Pflanzen).
- Welchen Pilz sehen Sie? (Suchen Sie nach Pilzen und anderem Pilzwachstum).
- Welche Insekten siehst du? (Ermutigen Sie die Schüler, hier gezielt nach Zusammenhängen zu suchen – etwa Mücken mit Wasser oder Bienen mit Blumen oder einem Bienenstock in Verbindung zu bringen).
Probenahme und Unterrichtsanleitung
Bringen Sie die Forschung zurück in den Unterricht, indem Sie diese Anweisungen befolgen.
- Leiten Sie die Schüler an, Verbindungen herzustellen und Beziehungen in ihrem markierten Bereich zu notieren. Lassen Sie sie das Gebiet inventarisieren und eine grobe Karte zeichnen, wo sich alles befindet.
- Lassen Sie die Schüler, wenn möglich, eine Pinzette verwenden und vorsichtig Boden-, Pilz-, Moos-, Pflanzen-, Insektenproben usw. entnehmen.
- Zurück im Klassenzimmer, studieren Sie die Beispiele. Zu den Dingen, nach denen Sie suchen können, gehören:
- pH-Wert von Boden oder Wasser
- Mikroorganismen im Wasser
- Pflanzenzellen unter dem Mikroskop
- Vergleichende Struktur der Blumen, die Sie finden
- Fordern Sie die Schüler auf, alles in ihrem eigenen Tagebuch oder interaktiven Notizbuch aufzuzeichnen.
Lehrertipp: Richten Sie im Klassenzimmer Stationen zum Betrachten, Sezieren, Zeichnen, Testen des pH-Werts usw. ein. Dies gibt den Schülern eine gewisse Auswahl bei der Untersuchung ihrer Proben.
Testen auf Bakterien
Lassen Sie die Schüler sehen, wo die meisten Bakterien lauern. Dieses Experiment ist großartig, wenn Sie ein Labor suchen, das garantierte Ergebnisse liefert. Irgendwo lauern immer irgendwelche Bakterien, die nur darauf warten, in der Petrischale eines Schülers zu wachsen.
Materialien
Dies sind die Materialien, die Sie zur Hand haben müssen.
- Vorbereitete Petrischalen, drei pro Schüler
- Sterilabstrichtupfer
- Malerband
- Klebeband
- Permanentmarker
- Millimeterpapier
- Schere
- Lineal
Materialhinweise: Sie können sterile Petrischalen und Agar auch separat erwerben; Es ist jedoch viel wahrscheinlicher, dass Schüler die Platte kontaminieren, bevor sie den Abstrich durchführen.
Vorbereitung Ihrer Petrischalen
Das Vorbereiten Ihrer Petrischalen ist ein wesentlicher Teil des Experiments.
- Lassen Sie die Schüler vor dem Öffnen von Materialien drei Orte identifizieren (jedoch an einem physischen Ort, z. B. zu Hause oder in der Schule), die sie auf Bakterien abtupfen möchten. Ermutigen Sie sie, Hypothesen darüber aufzustellen, an welchem Ort ihrer Meinung nach die meisten Bakterien wachsen.
- Zeichne mit der Petrischale drei Kreise auf das Millimeterpapier und schneide sie aus.
- Zeichnen Sie mit Bleistift eine Linie, um die „Oberseite“des Kreises zu markieren. Es spielt keine Rolle, wo Sie die Linie ziehen, aber Sie benötigen etwas, das Ihnen zeigt, wie Ihre Petrischale ausgerichtet ist, damit Sie sicher sein können, dass Sie bei jeder Beobachtung dieselbe Kolonie verfolgen.
- Notieren Sie auf der Rückseite des Millimeterpapierkreises die Stelle, an der Sie den Abstrich machen werden, sowie das Datum, an dem Sie den Abstrich machen. Tun Sie dies für alle drei Petrischalen, die Sie haben.
Proben sammeln
Lassen Sie die Schüler ihre ungeöffneten sterilen Tupfer und geschlossenen Petrischalen zum Einsatzort bringen. Vorsichtig sollten sie:
- Stellen Sie die Petrischale auf eine ebene Fläche.
- Wickeln Sie den Tupfer aus.
- Wischen Sie mit dem Tupfer über den Bereich, von dem Sie vermuten, dass er Bakterien enthält.
- Heben Sie den Deckel an, wischen Sie den gebrauchten Tupfer vorsichtig über den Agar und schließen Sie den Deckel vorsichtig, aber schnell.
Hinweis: Manchmal ist es hilfreich, die Petrischale mit Klebeband zu verschließen, damit die Petrischale nicht versehentlich ihren Deckel verliert.
Ergebnisse auswerten
Nachdem Sie die Bereiche abgewischt haben, kommt es nur noch auf die Ergebnisse an.
- Lassen Sie die Schüler Kreise in der Größe einer Petrischale in ihre Laborbücher oder auf separates Millimeterpapier zeichnen. Zeichnen Sie Petrischalen für eine Woche für jede Schale, die der Schüler hat.
- Wenn die Kolonien zu wachsen beginnen, lassen Sie die Schüler die Größe in ihre Notizbücher einzeichnen und tägliche Beobachtungen machen. Wenn sie nicht täglich beobachten können, lassen Sie sie einen Monat lang an denselben Tagen beobachten.
- Sie sollten auch die Farbe und andere bemerkenswerte Merkmale ihrer Bakterienkolonien in ihren Laborbüchern aufzeichnen.
- Am Ende sollten die Studierenden eine Schlussfolgerung ihrer Studie schreiben.
Die Wirkung von Licht auf das Wachstum
In diesem Labor untersuchen Schüler, wie Licht das Pflanzenwachstum beeinflusst. Die Schüler können beliebige Pflanzen verwenden, aber Kresse wächst schneller, sodass Ihre Schüler schneller Ergebnisse erzielen können.
Materialien
Sammeln Sie Ihre Materialien.
- Kresse
- Tasse oder Schüssel aus Styropor
- Blumenerde
- Lineal
- Kamera
Anleitung
Sobald Sie Ihre Materialien bereit haben, ist es Zeit, mit Ihrem Experiment zu beginnen.
- Am ersten Tag – Samen in die Erde in den Bechern pflanzen.
- Beschriften Sie die Tassen entsprechend der Lampe, die Sie verwenden möchten. Sie können Sonnenlicht mit völliger Dunkelheit vergleichen, oder Sie können verschiedene Arten von Licht vergleichen.
- Machen Sie an jedem Tag nach dem ersten Tag ein Foto von jeder Tasse und versuchen Sie, das Wachstum zu messen, falls vorhanden.
- Messen Sie für Ihre Laboreinträge die Sprossen und notieren Sie Farb- und Formmerkmale.
Planaria-Regeneration
In diesem Labor beobachten die Schüler die Regenerationsrate von Planarien und testen, ob die Art und Weise, wie man die Planarien schneidet, einen Unterschied darin macht, wie sie nachwachsen.
Materialien
Um dieses Experiment durchzuführen, möchten Sie greifen.
- 9 Planarien
- 3 kleine Petrischalen aus Kunststoff
- 1 große Kunststoff-Petrischale
- 1 Kunststoffpipette
- 1 Lupe
- 1 Deckglas aus Kunststoff
- Quellwasser
- Permanentmarker
- Papierhandtücher
- Eisbeutel (optional)
Aufbauanleitung
Der richtige Aufbau ist die halbe Miete, wenn es darum geht, unterh altsame und interessante Biologieexperimente für Oberstufenschüler zu erstellen.
- Beginnen Sie damit, die drei kleinen Petrischalen zu nummerieren, damit später nichts durcheinander kommt.
- Bewegen Sie mit der Pipette einen Planarien in die große Petrischale.
- An diesem Punkt möchten Sie vielleicht versuchen, die Petrischale für ein paar Minuten auf einen Eisbeutel zu stellen. Dies ist nicht unbedingt notwendig, verlangsamt aber die Geschwindigkeit des Planarienmessers und erleichtert so das Schneiden.
- Machen Sie drei Schnitte zum Planarien:
- Direkt hinter dem Kopf
- Mittendrin
- Rechts Richtung Schwanz
- Verwenden Sie die Pipette, um jedes Segment vorsichtig in eine neue Petrischale (mit Quellwasser) zu übertragen.
- Wiederholen Sie die Schritte mit allen verbleibenden Wurmsegmenten.
- Beobachten Sie jeden Tag die Planarien. Die Regeneration gilt als „abgeschlossen“, wenn die Photorezeptoren (die schwarzen Punkte, die wie Augen auf dem Kopf des Planarientiers aussehen) erscheinen.
Wissenschaftliche Methode und High-School-Biologieexperimente
Ein Großteil der Biologie an der Oberstufe konzentriert sich darauf, den Schülern die Elemente der Naturwissenschaften zu vermitteln. Die wissenschaftliche Methode ist einer dieser Schwerpunkte. Die Methode regt die Teilnehmer der Wissenschaft dazu an, Forscher zu werden und eine Vermutung darüber aufzustellen, was in einem bestimmten Experiment passieren wird, eine sogenannte Hypothese. Der Sinn des Experiments besteht dann darin, entweder durch das Experiment zu beweisen, dass die Hypothese richtig ist, oder zu beweisen, dass sie falsch ist. Dies regt Jugendliche dazu an, sich auf die wissenschaftliche Methode einzulassen und gleichzeitig andere wissenschaftliche Fähigkeiten zu vermitteln, wie zum Beispiel:
- Die Fähigkeit, eine rationale Schätzung auf der Grundlage vorhandener Faktoren und Kenntnisse vorzunehmen
- Detailgenauigkeit und Überwachungsfähigkeiten
- Die Möglichkeit, falsch zu liegen und wie man darüber hinwegkommt, wenn sich herausstellt, dass es der Fall ist
- Schnelles Denkvermögen
So viel Spaß Biologieexperimente auch machen können, es gibt eine pädagogische Komponente, die das Experiment vorantreibt.
Lustige und interessante High-School-Biologieexperimente
Für Teenager kann Biologie in der Oberstufe Spaß machen. Das Finden des richtigen Experiments kann dazu beitragen, dass die Biologie aus der Masse hervorsticht und mehr als nur ein weiterer Pflichtstudiengang wird. Wer weiß? Vielleicht wird Ihr Student sogar dazu aufgefordert, an einer Wissenschaftsmesse teilzunehmen oder eine Karriere mit naturwissenschaftlichen Wurzeln einzuschlagen?
