Was können die Schüler bei diesem Projekt lernen?
Informationen über Ameisen beschaffen
Ameisen Modelle aus bekannten Körpern zusammensetzten --> Kugel, Zylinder,
Kegel
| Fragen die behandelt werden könnten |
Nutzen den Schüler daraus ziehen können |
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| Wie viel Ameisen leben in einem Ameisenhaufen |
Mit großen Zahlen umgehen und diese visualisieren |
Wie können wir uns diese Anzahl vorstellen?
Z.B. alle Ameisen hintereinander |
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| Wie viele Ameisen gibt es auf der Welt? |
10^16 |
| Wie viele Eier legt eine Königin? |
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Biologie/ Sachunterricht: Informationen über Ameis
Eine Aufgabe des Projektes ist die Informationsbeschaffung über Ameisen,
aus Büchern, Internet, durch Beobachtungen im Wald bzw. durch spezielle
Experimente im Klassenraum usw..
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Einige Aspekte:
Die Ameise ist ein Insekt. Wichtigstes Kennzeichen dieser Tiergruppe sind
das harte Außenskelett aus Chitin,die Dreiteilung des Körpers in Kopf, Brust
(Thorax) und Hinterleib (Abdomen) und die am Thorax angesetzten Beinpaare.
Die kleinsten Ameisen sind kürzer als 1 mm, die größten sind etwa 7 cm lang.
Ameisen sind staatenbildende Insekten. Es sind ca. 9500 Arten bekannt. Davon
leben ca. 200 Arten in
Europa. Die größte Ameisenkolonie hat eine Länge von über 5700 km, deren
Völker nebeneinander entlang
des Mittelmeeres leben. Eine der größten Ameisenkolonien befindet sich in
Japan. Dort leben etwa
306000000 Ameisen mit 1080000 Ameisenköniginnen in 45000 miteinander
verbundenen Nestern auf einer
Fläche von 2,7 km⊃2;.
In einem einzelnen Nest der afrikanischen Treiberameise können manchmal über
20000000 Einzeltiere sein.
Eine einzige Königin der Blattschneider-Ameise kann in ihrem Leben bis zu
150000000 Eier legen.
Ameisen fressen etwa 85 % aller toten Tiere. Die Ameisen der Art
Odontomachus sind zu schnellsten
körperlichen Reaktionen fähig. Sie können ihr Maul zum Erfassen der Beute in
ca. 40 ms zuschnappen. Die
Wüstenameisen der Sahara können 1m/s schnell laufen.
Ameisen haben einen besonderen Geruchssinn (Einfache Experimente können dies
im Schulunterricht zeigen).
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Zahlbegriff/Zählen
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Auf der Erde leben etwa 10Tausend-Billionen (1016) Ameisen,
während es "nur" 6 Milliarden Menschen gibt.
Das Interesse sollte sich insofern auch auf die Vermehrung der Ameisen
richten.
Beispiel: Eine Blattschneider-Ameisenkönigin kann bis zu 150 Millionen Eier
legen.
Das Gefühl von "immer mehr Ameisen" kann nachvollzogen werden, wenn man sich
selbst oder Nahrungsmittel in die Nähe eines Ameisenhaufens setzt. Mit der
Zeit wimmelt es von Ameisen.
Dieses Hinzukommen von immer mehr Ameisen beschreibt auch das Gedicht "The
512 Ants on Sullivan Street".
Ausschnitte aus dem Gedicht:
This is one ant who carried a crumb, ...
These are two ants with some pieces of plum...
There go 4 ants with a barbecued chip...
Here come 8 ants with a crisp bacon strip...
Now 16 ants took a hard-boiled egg...
Then 32 ants hauled a wing and a leg...
These 64 ants spied some take-out Chinese...
Now 128 ants grabbed some cheese...
Then 256 ants yelled, "Hurray!"...
Then 512 ants, all ready to dine...
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Mathematische Aktivitäten
Frage: Wie gelangt man zu den Zahlen in dem Gedicht?
- durch Addition: 1, 2 = 1+1, 4 = 2+2, 8 = 4+4, usw.
- durch Multiplikation: 1, 2 = 1 mal 2, 4 = 2 mal 2 , 8 = 4 mal 2, usw.
Frage: Wie kann man die Anzahl der Ameisen günstig/ übersichtlich
darstellen?
usw. (führt z.B. auch zum Quadratzahlbegriff)
Frage: Wie geht die Geschichte mit den 512 Ameisen weiter?
Mathematische Gebiete: Darstellen in Tabelle und Koordinatensystem,
propädeutisches
Erfassen von unterschiedlichen funktionalen Zusammenhängen
(ggf. Einführung in die Tabellenkalkulation, Vergleich exponentielles und
lineares Wachstum)
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Frage: Mit den Zahlen der Geschichte erreichst du nie die 100.
Wie ist es, wenn du die 3 oder die 5 usw. verdoppelst? Warum klappt es bzw.
klappt es
nicht?
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Modell
einer Ameise
6 Beine: Zylinder
4 Fühler: Zylinder
Rumpf: Zylinder
Kopf: Kugel
Brustbereich: Kegel
Hinterleib: Kugel
Weitere Infos:
- Blattschneiderameisen
Blattstücke mit einem Gewicht bis zum 10-fachen ihres eigenen Körpergewichtes
mit ihren Zangen tragen können? Diese Blattstücke werden in die unterirdischen
Nester eingetragen und dienen dort zur Aufzucht von Pilzen, die wiederum als
Nahrung für die Ameisen dienen...
Vermehrung:
- Blattschneiderameisen-Kolonien aus mehreren Millionen Individuen
(eine einzige Königin legt in ihrem Leben bis zu 150 Mio. Eier!) bestehen
können? Jedem Individuum ist ein Aufgabengebiet zugeteilt, das exakt erfüllt
wird - ein Superorganismus
- die
schnellste körperliche Reaktion von einer Ameisenart ausgelöst wird? Die Ameise
Odontomachus bauri kann ihre Kiefer in weniger als einer tausendstel Sekunde
zuschnappen lassen! Das muss sie auch, wenn sie ihre Beute, Springschwänze,
erwischen will... (eine Vergleichszahl: eine Gottesanbeterin schnappt ihre Beute
innert 40 Millisekunden).
eine
einzelne Ameise durchschnittlich zwischen einem und fünf Milligramm wiegt?
- die
kleinsten Ameisen nicht einmal 1 Millimeter, die größten jedoch bis zu 7
Zentimetern groß werden können?
- die
Soldaten der Art "Dinoponera grandis" eine Körperlänge von 30 mm erreichen?
Diese Art lebt in Brasilien. Wie Sie aus dem lateinischen Namen ersehen konnten,
handelt es sich - ob ihrer Grösse - um die "Dinosaurier" unter den Ameisen...
- manche
Ameisenarten bis zu 1 (einem) Meter pro Sekunde laufend zurücklegen können?
es ca. 10-tausend
Billionen (das ist eine Eins mit 16 Nullen) Ameisen auf diesem Planeten gibt?
Die gesamte Körpermasse
aller derzeit auf der Erde lebenden Ameisen zusammengenommen wiegt mehr als die
Körper aller über 6 Milliarden Menschen.
Eine durchschnittliche Ameise bringt zwischen 7 und 10 Milligramm auf die
Waage. Sie ist in der Lage, das 60-fache ihres Gewichts zu tragen. Ein
durchschnittlicher 70 Kilo schwerer Mann, der nur das Einfache seines Gewichts
tragen kann, müsste 4,2 Tonnen schleppen können, um mit der Ameise zu
konkurrieren. Wenn man es aber genauer nimmt, handelt es sich bei den Ameisen um
Arbeiterinnen (geschlechtlich unterentwickelte Weibchen). Vielleicht sollte man
in Anbetracht dessen den Begriff "das zarte Geschlecht" neu überdenken.
Die Lebensdauer einer Ameisenkönigin beträgt zwischen 25 bis 29 Jahren. Die
einer Arbeiterin immerhin 6 Jahre.
Pharaoameise: Die Entwicklung vom Ei über die Larve zur
erwachsenen Ameise verläuft über ein Puppenstadium. Die Puppe ist weißlich und
tönnchenartige Form. Diese Puppen werden landläufig fälschlicherweise als
Ameiseneier bezeichnet. Die gesamte Entwicklung braucht bei Optimalbedingungen
(28 0C) 38 bis 45 Tag. Die Lebensdauer bei Arbeiterinnen beträgt ca. 2 Monate,
bei Königinnen etwa 9 Monate.
Rechnungen mit Ameisen
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Berechnungen mit Ameisen |
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Anzahl im Nest einer afrikanische Treiberameise |
Länge einer Ameise
in cm |
Gesamtlänge der Kolonne
in cm |
Gesamtlänge der Kolonne
in m |
Gesamtlänge der Kolonne
in km |
Frage:
Wie groß ist das Nest? |
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20000000 |
1 |
20000000 |
200000 |
200 |
Nest als Halbkugel |
