Die meisten Kapitel folgen auf das Thema Zellstruktur mit einem Kapitel über die Zellmembran und Diffusion und Osmose. Diese Konzepte können für Schüler sehr schwer zu verstehen sein. Um ihnen einen Eindruck davon zu vermitteln, wie Diffusion mit einer halbdurchlässigen Membran funktioniert, führe ich gerne ein Labor durch, bei dem eine Plastiktüte als Modell für die Zelle (Membran) verwendet wird.

Es handelt sich um ein einfaches Labor, bei dem die Schüler nur wenig tun, außer den Prozess zu beobachten und Daten und Informationen aufzuzeichnen. Sie benötigen dazu Plastiktüten, Jod, Wasser und Maisstärke. Bis auf das Jod sind alle Zutaten im Supermarkt erhältlich.

Als Nächstes nimmst du die Plastiktüte und gibst einen Löffel Maisstärke und etwa 100 ml Wasser hinein. Du musst nicht einmal genau sein. Ich mache gerne mindestens einen dieser Versuche, während die Schüler zuschauen, oder Sie können die Schüler sie selbst herstellen lassen (aber seien Sie auf ein Durcheinander vorbereitet). Binden Sie die Tüte zu und erklären Sie den Schülern, dass die Tüte eine Zelle darstellt, wobei das Zytoplasma die Maisstärkemischung und der Kunststoff die Zellmembran ist. Erklären Sie, dass feste Objekte auf molekularer Ebene nicht wirklich fest sind und dass die Tüte eher wie eine winzige kleine Fliegengittertür ist. Wenn die Moleküle klein genug sind, können sie durch die Tüte hindurchgehen.

Wenn die Tüte an Ort und Stelle ist, müssen Sie genügend Bechergläser für Ihre ganze Klasse vorbereiten. Fülle sie etwa zur Hälfte und füge einige Tropfen Jod hinzu, denn das Wasser soll sehr orange sein. Je konzentrierter die Mischung ist, desto schneller läuft die Reaktion ab. Dies ist auch ein guter Zeitpunkt, um darauf hinzuweisen, dass Jod ein “INDIKATOR” ist, da es seine Farbe ändert, wenn es auf Stärke trifft. Sie können dies mit einem Becherglas mit Stärkelösung und einem Tropfen Jod demonstrieren.

Die Schüler legen die Tüte vorsichtig in die Jodmischung. Auf dem Arbeitsblatt werden sie aufgefordert, Vorhersagen darüber zu treffen, was passieren wird, und Diffusion und Osmose zu definieren. Der Prozess sollte etwa 15 Minuten dauern, und die Schüler sollten eine Veränderung der Farbe der Maisstärke im Beutel feststellen.

Nach 15 Minuten….

Die Schüler werden dann auf dem Arbeitsblatt aufgefordert zu erklären, was passiert ist. Ein häufiges Missverständnis ist, dass sich das Jod durch den Beutel “gefressen” hat. Erinnern Sie die Schüler daran, dass der Beutel wie eine Fliegengittertür ist und dass Jod ein sehr kleines Molekül ist.

Trotz der Tatsache, dass dieses Labor nicht sehr interaktiv ist, scheinen die Schüler das Zellmodell und die semipermeablen Membranen zu verstehen, nachdem sie es durchgeführt haben. Viele wollen wissen, was passiert, wenn man die Stärke in das Becherglas und das Jod in den Beutel gibt. Ich bereite das vor, und die Schüler können sich die Ergebnisse am nächsten Tag ansehen.