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Flache Illustration eines vereinfachten menschlichen Herzens mit Aorta und großen Blutgefäßen, rot für sauerstoffreiches und blau für sauerstoffarmes Blut, mit sich verzweigenden Gefäßen.

Biologie · Niedersachsen · Sek I

Herz, Blut und Blutkreislauf

Eine Unterrichtsreihe für Klasse 7 bis 9 zu Herz, Blut und Blutkreislauf. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Bestandteile und Aufgaben des Blutes, erklären den Bau des Herzens mit Vorhöfen, Kammern und Klappen, verfolgen den Weg des Blutes durch Lungen- und Körperkreislauf und untersuchen ihren Puls bei Belastung. Zum Abschluss bewerten sie die Wirkung des Rauchens und trennen dabei Sachargumente von Werten. Die Reihe räumt gezielt mit dem Irrtum vom blauen Venenblut auf.

Klassen
7–9
Schulformen
Gymnasium, Oberschule
Umfang
7 Unterrichtsstunden
Fach
Biologie
Bundesland
Niedersachsen
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Lernziele

  • Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Blutplasma, rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen und ordnen ihnen ihre Aufgaben zu.
  • Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Bau des Herzens und erklären die Ventilfunktion von Segel- und Taschenklappen.
  • Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den doppelten Blutkreislauf und unterscheiden Arterien, Venen und Kapillaren nach Bau und Funktion.
  • Die Schülerinnen und Schüler erläutern das Zusammenspiel von Herz, Kreislauf, Atmung und Muskeln bei Belastung und werten eigene Pulsmessungen in Diagrammen aus.
  • Die Schülerinnen und Schüler beurteilen ein Funktionsmodell des Herzens.
  • Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Wirkung von Kohlenstoffmonooxid und Nikotin und begründen eine Entscheidung zum Rauchen mit Sach- und Wertargumenten.

Bezug zum Kerncurriculum

Kerncurriculum für das Gymnasium Schuljahrgänge 5–10 Naturwissenschaften (Niedersachsen, 2015), Teil Biologie

  • Kompetenzbereich: Fachwissen
  • Kompetenzbereich: Bewertung
  • Kompetenzerwartung: verwenden Funktionsmodelle zur Erklärung komplexerer Prozesse
  • Kompetenzerwartung: beurteilen die Aussagekraft von Modellen
  • Kompetenzerwartung: vergleichen kriteriengeleitet differenziertere Strukturen von Organen verschiedener Organismen
  • Kompetenzerwartung: stellen vorgegebene oder selbst ermittelte Messdaten eigenständig in Diagrammen dar
  • Kompetenzerwartung: nennen mögliche Fehler beim Experimentieren
  • Kompetenzerwartung: unterscheiden Ursache und Wirkung

Ablauf

  1. Abschnitt 1

    Bestandteile des Blutes und ihre Aufgaben

    Blutplasma und Blutzellen, rote und weiße Blutkörperchen, Blutplättchen, Transport, Abwehr, Wundverschluss, Wärme.

  2. Abschnitt 2

    Das Herz: Aufbau und Funktion

    Vorhöfe und Kammern, Herzscheidewand, Segel- und Taschenklappen, Herzzyklus, Herzkranzgefäße, Pumpenmodell.

    • Lektion

      Aufbau des Herzens: Kammern, Vorhöfe und Klappen

      Leg zwei Finger an die Seite deines Halses, unterhalb des Kiefers. Du spürst ein Pochen, etwa 70- bis 90-mal pro Minute. Bei jedem Schlag pumpt dein…

    • Aufgabe

      Ein Herzmodell beurteilen

      Baue aus einer leeren Spülmittelflasche oder einem Gummiball, zwei Strohhalmen und zwei Ventilen aus Folie ein einfaches Pumpenmodell, oder nutze das Modell aus dem Unterricht.

      1. Beschreibe, welches Bauteil des Modells welchem Teil des Herzens entspricht.
      2. Erkläre mit dem Modell, warum Herzklappen nötig sind.
      3. Nenne drei Grenzen des Modells.

      Lade ein Foto des Modells und deine Antworten hoch.

  3. Abschnitt 3

    Der doppelte Blutkreislauf: Lungen- und Körperkreislauf

    Weg des Blutes, Arterien, Venen und Kapillaren, Venenklappen und Muskelpumpe, Blutdruck, Irrtum vom blauen Blut.

    • Lektion

      Doppelter Blutkreislauf: Arterien, Venen, Kapillaren

      Schau auf die Innenseite deines Handgelenks. Die Adern dort schimmern bläulich. In vielen Schulbüchern sind Venen blau und Arterien rot gezeichnet…

    • Merkhilfe

      Arterien führen vom Herzen weg, Venen führen zum Herzen hin. Merke dir: Arterie und „ab vom Herzen“ beginnen beide mit A.

  4. Abschnitt 4

    Puls messen: Herz und Kreislauf bei Belastung

    Puls richtig messen, Versuch zu Belastung und Erholung, Diagramm auswerten, Trainingseffekt.

    • Lektion

      Puls messen: Versuch zu Belastung und Erholung

      Nach einem Sprint zur Bushaltestelle spürst du dein Herz bis zum Hals schlagen, und du atmest schnell. Ein paar Minuten später ist alles wieder…

    • Aufgabe

      Messprotokoll Puls

      Führe den Pulsversuch zu zweit durch.

      1. Notiere deine Vermutung.
      2. Trage Ruhepuls und die Werte sofort sowie nach 1, 2, 3, 4 und 5 Minuten in eine Tabelle ein.
      3. Zeichne ein Liniendiagramm mit beschrifteten Achsen.
      4. Beschreibe den Verlauf und erkläre ihn mit den Begriffen Zellatmung, Sauerstoff und Herzfrequenz.
      5. Nenne zwei Fehlerquellen.

      Wer nicht selbst messen möchte oder darf, wertet die Werte der Partnerin oder des Partners aus.

  5. Abschnitt 5

    Rauchen und ein gesundes Herz: bewerten und Selbsttest

    Kohlenstoffmonooxid und Nikotin, Arteriosklerose und Herzinfarkt, Schutzfaktoren, Sach- und Wertargumente, Selbsttest.

Hinweise für Lehrkräfte

Einordnung in das Kerncurriculum

Das Kerncurriculum Naturwissenschaften für das Gymnasium (2015) fordert bis Ende Jahrgang 8, das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) zu erläutern (Basiskonzept Kompartimentierung). Die Beispiel-Themenfolge im Anhang legt „Ein eingespieltes Team: Atmungsorgane und Blutkreislaufsystem (inkl. Rauchen)“ in Jahrgang 7. Gefahren des Rauchens nennt das KC ausdrücklich als verbindlichen Inhalt für den Kompetenzbereich Bewertung. Im Oberschul-Kerncurriculum (2013) gehören Maßnahmen zur Gesunderhaltung zum Doppeljahrgang 7/8, das Zusammenwirken von Organsystemen ist bis Ende Jahrgang 10 gefordert. An der Oberschule passt die Reihe deshalb auch in Jahrgang 9.

Zeitplan (7 Stunden)

StundeAbschnitt
1Bestandteile und Aufgaben des Blutes, Fertigpräparat Blutausstrich
2–3Herz: Aufbau, Klappen, Herzzyklus, Modell (optional Präparation)
4Doppelter Blutkreislauf, Gefäßtypen, blaue Venen
5Pulsversuch mit Diagramm
6–7Rauchen, Herzgesundheit, Bewertung, Selbsttest

Sicherheit und Organisatorisches

  • Kein Untersuchen von eigenem Blut im Unterricht (Infektionsschutz). Für Blutzellen Fertigpräparate oder Mikrofotos verwenden.
  • Pulsversuch: Fragen Sie vorab nach Herzerkrankungen, Asthma oder akuten Infekten. Betroffene übernehmen das Messen und Protokollieren. Belastung moderat halten, keine Wettbewerbe.
  • Herzpräparation (optional): Schweineherzen vom Schlachter sind Lebensmittel, aber roh: Einmalhandschuhe, eigene Unterlagen, Hände waschen, Reste im Restmüll. Skalpelle nur nach Einweisung. Niemand muss präparieren; bieten Sie eine Alternative an (Rinderherz, Modell, Video), auch mit Blick auf religiöse und persönliche Gründe. Am Gymnasium gehört „präparieren ein Organ“ zu den Erwartungen bis Ende Jahrgang 10, die Präparation ist hier also ein Vorgriff.
  • Die Rauchen-Stunde wertschätzend gestalten: Es geht nicht um Abschreckung oder um Raucher in den Familien, sondern um biologische Sachargumente und eigene Entscheidungen.

Typische Fehlvorstellungen

  • „Venenblut ist blau.“ Blut ist immer rot. Die Farbe in Abbildungen ist Konvention (Lektion 3).
  • „Arterien führen sauerstoffreiches, Venen sauerstoffarmes Blut.“ Die Benennung richtet sich nach der Richtung. Gegenbeispiel Lungenarterie.
  • „Das Herz liegt links.“ Es liegt mittig hinter dem Brustbein, die Spitze zeigt nach links.
  • „Das Blut fließt in einem einfachen Kreis.“ Doppelter Kreislauf mit zwei Durchgängen durch das Herz.
  • „Das Herz pumpt Sauerstoff.“ Es pumpt Blut, Sauerstoff wird von Hämoglobin getragen.
  • „Der Herzmuskel versorgt sich aus dem Blut in seinen Kammern.“ Er hat eigene Herzkranzgefäße. Das ist die Brücke zum Herzinfarkt.
  • „Kohlenstoffdioxid wird nur von roten Blutkörperchen transportiert.“ Etwa 70 Prozent werden als Hydrogencarbonat im Plasma transportiert, das in den roten Blutkörperchen gebildet wird. Nur 5 bis 10 Prozent sind physikalisch gelöst, der Rest ist an Hämoglobin gebunden.

Differenzierung

  • Grundlegend: beschriftete Schemazeichnung von Herz und Kreislauf ausfüllen, Weg des Blutes mit Pfeilkarten legen.
  • Erweitert: Rechenaufgaben zu Herzminutenvolumen und Zellerneuerung, Vergleich mit dem einfachen Kreislauf der Fische, Modellkritik.
  • Sprachbildung: Satzbausteine für Bewertungen („Ein Sachargument ist …“, „Für mich gibt den Ausschlag, dass …“).

Prozessbezogene Kompetenzen

Erkenntnisgewinnung: Funktionsmodelle nutzen und beurteilen, Pulsversuch mit Fehlerbetrachtung, Ursache und Wirkung bei Belastung. Kommunikation: Liniendiagramm, Fachsprache. Bewertung: Sach- und Wertaussagen trennen, kurz- und langfristige Folgen eigenen Handelns abschätzen.

Häufige Fragen

In welcher Klasse wird der Blutkreislauf in Niedersachsen unterrichtet?

Am Gymnasium bis Ende Jahrgang 8, das Beispiel im Kerncurriculum legt Atmungsorgane und Blutkreislauf in Jahrgang 7. An der Oberschule ist das Zusammenwirken der Organsysteme bis Ende Jahrgang 10 gefordert, viele Schulen behandeln es in Jahrgang 8 oder 9.

Muss ich ein Schweineherz präparieren?

Nein. Die Präparation ist optional, am Gymnasium gehört sie zu den Erwartungen bis Ende Jahrgang 10. Die Reihe funktioniert mit Modell und Abbildungen, Hinweise zu Hygiene und Alternativen stehen in den Hinweisen für Lehrkräfte.

Wie gehe ich mit Schülerinnen und Schülern um, die nicht mitmachen dürfen?

Beim Pulsversuch übernehmen sie das Messen, Zählen und Protokollieren und werten die Werte der Gruppe aus. Die Aufgaben sind so gestellt, dass sie mit fremden Messwerten vollständig lösbar sind.

Wie viele Stunden plane ich ein?

Sieben Unterrichtsstunden. Ohne Modellbau und Präparation reichen fünf, die Bewertung zum Rauchen sollten Sie aber nicht streichen, weil das Kerncurriculum sie ausdrücklich fordert.

Quellen

Bildnachweise

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