Dr. Ralf-Peter Schmitz
09.11.2010
Die Lichtreaktion der Fotosynthese
Eine interaktive Flash-Folie veranschaulicht die Lichtreaktion der Fotosynthese. Die Animation kann das Unterrichtsgespräch unterstützen (Beamer-Präsentation) oder als Grundlage für eine selbstständige Erarbeitung dienen (Einzel- oder Partnerarbeit im Computerraum).
Die Fotosynthese ist einer der bedeutungsvollsten biologischen Prozesse auf der Erde. Grüne Pflanzen wandeln Lichtenergie in chemische Energie um und speichern sie in Form energiereicher Moleküle. Diese werden dann in weiteren Stoffwechselprozessen als Energielieferanten für die Synthese von Kohlenhydraten aus den energiearmen Stoffen Kohlenstoffdioxid und Wasser verwendet. In diesem Prozess wird der für viele Lebewesen notwendige molekulare Sauerstoff gebildet. Die Fotosynthese gliedert sich somit in eine Lichtreaktion (Absorption von Lichtenergie, deren chemische Fixierung und Sauerstoffbildung) und in die lichtunabhängige Dunkelreaktion (Synthese von Glukose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser).
Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen
- die Teilreaktionen der Lichtreaktion mithilfe der Animation kennenlernen und protokollieren.
- die an der Reaktion beteiligten Biomoleküle und ihre Lokalisierung – innerhalb oder außerhalb der Thylakoidmembran – kennenlernen.
- Zusammenhänge formulieren (Kopplung der Fotosysteme) und eine Gesamtbilanz der Reaktion aufstellen.
Kurzinformation
| Thema | Die Lichtreaktion der Fotosynthese |
| Autor | Dr. Ralf-Peter Schmitz |
| Fach | Biologie |
| Zielgruppe | Sekundarstufe II |
| Zeitraum | 1-2 Stunden für die selbstständige Erarbeitung (Einzel- oder Partnerarbeit); flexibel beim Einsatz zur Unterstützung des Unterrichtsgesprächs |
| Technische Voraussetzungen | Präsentationsrechner mit Beamer und/oder Computerarbeitsplätze in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit), Flash-Player (ab Version 8, kostenloser Download) |
Didaktisch methodischer Kommentar
Die Lernenden nutzen die Flash-Animation im Computerraum der Schule in Einzel- oder Partnerarbeit oder auch am heimischen Rechner (Hausaufgabe, Wiederholung). Ihre Ergebnisse können sie den Mitschülerinnen und Mitschülern im Rahmen eines kleinen Vortrags vorstellen. Den Ablauf der Lichtreaktion beschreiben sie dabei mithilfe der per Beamer projizierten Animation. Alternativ zur Nutzung der Animation im Computerraum kann sie nach einem zunächst „computerfreien“ Unterricht der Lehrkraft auch dazu dienen, die Lichtreaktion zusammenzufassen und das Unterrichtsgespräch im Fachraum zu unterstützen.
- Inhalte und Funktionen der Animation
Die Teilschritte der Lichtreaktion werden visualisiert. Arbeitsaufträge und Hintergrundinformationen ermöglichen eine selbstständige Erarbeitung des Themas.
Internetadresse
- Chemiedidaktik Uni Wuppertal: Animationen zur Fotosynthese
Die Animation der Lichtreaktion ist Teil einer umfangreichen Materialsammlung zum Thema „Ein Fall für zwei – Chlorophyll und β-Carotin“.
Zusatzinformationen
- Ein Fall für zwei – Chlorophyll und β-Carotin
Hier finden Sie weitere Animationen zu den chemischen Eigenschaften der Pigmente, zu Aufbau und Funktion der Fotosysteme und der Chloroplasten.
Informationen zum Autor
Dr. Ralf-Peter Schmitz unterrichtet an der Heinrich-Heine-Gesamtschule in Duisburg-Rheinhausen und war von August 1998 bis Juli 2002 an die Gerhard-Mercator-Universität Duisburg (Fachbereich Didaktik der Chemie) teilabgeordnet. Von März 2005 bis Juli 2006 war er erneut an der Universität Duisburg-Essen tätig. Im Rahmen einer weiteren Abordnung an die Chemiedidaktik der Bergischen Universität Wuppertal (August 2006 bis Januar 2010) promovierte er zu dem Thema „Multimedia – Lehr- und Lerntools für Unterricht und Lehre“. Seit Februar 2010 ist er wieder im Schuldienst.
- Mehr Infos im Autorenverzeichnis
Hier können Sie Kontakt mit Dr. Schmitz aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Beiträgen des Autors.
- Schulen ans Netz e. V.
Eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und der Deutschen Telekom AG
- ATP-Synthase: Struktur und Funktion
Dynamische Arbeitsblätter mit interaktiven Molekülmodellen - LeafLab
Lernende führen virtuelle Experimente zur Fotosynthese durch.
- Energie-Online
Unterrichtsmaterialien rund um die zukünftige Energieversorgung
- Wissenschaftsjahr Energie
Die Zukunft der Energie steht 2010 im Mittelpunkt des Wissenschaftsjahres.
- Didaktik der Chemie
Die Materialien wurden an der Universität Wuppertal entwickelt.
