Körperbau und Bewegung von Tieren
Naturwissenschaften in der Grundschule, 4. Klasse
Tokyo Shoseki „Die Struktur und Bewegung von Tierkörpern“
Dainippon Tosho, „Unser Körper und Bewegung“
Genau wie Menschen haben auch Tiere Knochen, Muskeln und Gelenke in ihrem Körper.
Diese Funktionen ermöglichen es uns, unseren Körper zu bewegen.
Lasst uns nach Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen Tierkörpern und menschlichen Körpern suchen.
An alle Grundschüler
Öffne zunächst die [Grundschulseite] und probiere die Aktivität aus, die Tierkörper mit menschlichen Körpern vergleicht.
Für Lehrer
Auf der [Lehrerseite] finden Sie Erläuterungen zu den Arbeitsblättern, die auf der [Grundschülerseite] veröffentlicht wurden, und in der [Sammlung von Unterrichtsmaterialien] finden Sie Erläuterungen zu den behandelten Tierarten.
Seite für Grundschüler
Seite für Grundschüler
Nach dieser Übung wollen wir den Körperbau einer Giraffe mit dem des Menschen vergleichen. Zuerst untersuchen wir die Knochen und Gelenke der Giraffenbeine und suchen dann nach Bereichen mit besonders viel Muskulatur.
Vorbereitung
Drucken Sie ein Bild einer Giraffe und eine Illustration ihrer Knochen aus.
Arbeit 1
Schau dir ein Video einer laufenden Giraffe an und finde die Gelenke in ihren Hinterbeinen, die sich beugen und strecken. Markiere sie auf dem Foto der Giraffe, so wie auf dem Foto des Menschen rechts. Du kannst beliebig viele Gelenke markieren.
Arbeit 2
Menschen und Giraffen sehen zwar völlig unterschiedlich aus, aber die Anordnung ihrer Knochen und Gelenke ist tatsächlich identisch. Betrachtet man beispielsweise ein menschliches Bein von der Körpermitte aus, so findet man dort das Hüftbein, gefolgt vom Oberschenkelknochen (mit dem wichtigsten Band) und dann dem Schienbein. Das Gelenk zwischen Hüftbein und Oberschenkelknochen ist das Hüftgelenk, das nächste Gelenk ist das Kniegelenk und das darauffolgende das Sprunggelenk.
Welche Knochen des Hinterbeins einer Giraffe sind der Oberschenkelknochen und das Schienbein? Wo befinden sich außerdem das Hüftgelenk, das Knie und das Hinterfußgelenk? Markieren Sie diese in der Abbildung der Giraffenknochen.
Aufgabe 3
Vergleiche die Abbildung der Giraffenknochen mit einem Foto einer Giraffe und zeichne die Gelenke der Hinterbeine – Hüftgelenk, Knie und Hinterfuß – auf das Foto ein. Sieh dir anschließend ein Video einer laufenden Giraffe an und überprüfe, ob sich Hüftgelenk, Knie und Hinterfuß in diesen Positionen beugen.
Aufgabe 4
Welche Muskeln sind Ihrer Meinung nach im Körper einer Giraffe besonders gut entwickelt? Kreisen Sie die Knochen der Giraffe in der Abbildung ein.
Sie können so viele markieren, wie Sie möchten. Bitte notieren Sie außerdem, wofür der jeweilige Muskel verwendet wird und wann er am häufigsten zum Einsatz kommt.
Arbeit 5
Lasst uns dieselbe Methode anwenden, um andere Tiere wie Löwen und afrikanische Elefanten zu untersuchen. Fotos, Illustrationen ihrer Knochen und Videos, die sie beim Gehen zeigen, finden sich in den [Lehrmaterialien].
Lehrerseite
Lehrerseite
Diese Seite enthält Unterrichtsmaterialien für die Unterrichtseinheit „Unser Körper und seine Bewegung“ im Fach Naturwissenschaften der 4. Klasse. Wir haben Abbildungen vollständiger Tierskelette bereitgestellt, damit die Schüler die Knochen des Menschen mit denen anderer Tiere vergleichen können. Zusätzlich können Sie sich Videos von laufenden Tieren auf YouTube ansehen und so die Bewegungen verschiedener Tiere vergleichen. Wir hoffen, dass dies den Kindern auf spielerische Weise hilft, die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Tier- und Menschenkörpern zu entdecken.
Wir haben Arbeitsblätter mit Unterrichtsmaterialien von der [Grundschulseite] erstellt. Erläuterungen dazu finden Sie weiter unten. Sie können die Arbeitsblätter direkt verwenden oder an Ihre Bedürfnisse anpassen.
Ziel der Arbeit
Ziel 1
Man muss verstehen, dass Menschen und andere Tiere zwar Knochen mit der gleichen Funktion und der gleichen Knochenanordnung haben, Unterschiede in Knochenform und -größe jedoch zu unterschiedlichen scheinbaren absoluten Gelenkpositionen führen.
Ziel 2
Man muss verstehen, dass sowohl Menschen als auch andere Tiere Muskeln um ihre Knochen herum haben und dass die Bereiche, in denen die Muskeln besonders gut entwickelt sind, von Tier zu Tier unterschiedlich sind.
Erläuterung der Arbeit 1
Arbeitsbuch für die Grundschule
Schau dir ein Video einer laufenden Giraffe an und finde die Gelenke in ihren Hinterbeinen, die sich beugen und strecken. Markiere sie auf dem Foto der Giraffe, so wie auf dem Foto des Menschen rechts. Du kannst beliebig viele Gelenke markieren.
Erläuterung
Wenn Sie sich ein Video einer laufenden Giraffe ansehen, können Sie erkennen, dass sich ihre Hinterbeine an den im Diagramm links mit ● und ★ markierten Stellen beugen und strecken.
Die mit einem ● markierten Gelenke sind von oben nach unten das Hüftgelenk, das Kniegelenk und das Hinterfußgelenk. Das ★ unten kennzeichnet ebenfalls ein Gelenk, allerdings das Zehengelenk und nicht das Hinterfußgelenk. Weitere Details folgen im nächsten Abschnitt.
Erläuterung der Arbeit 2
Arbeitsbuch für die Grundschule
Menschen und Giraffen sehen zwar völlig unterschiedlich aus, aber die Anordnung ihrer Knochen und Gelenke ist tatsächlich identisch. Betrachtet man beispielsweise ein menschliches Bein von der Körpermitte aus, so findet man dort das Hüftbein, gefolgt vom Oberschenkelknochen (mit dem wichtigsten Band) und dann dem Schienbein. Das Gelenk zwischen Hüftbein und Oberschenkelknochen ist das Hüftgelenk, das nächste Gelenk ist das Kniegelenk und das darauffolgende das Sprunggelenk.
Welche Knochen des Hinterbeins einer Giraffe sind der Oberschenkelknochen und das Schienbein? Wo befinden sich außerdem das Hüftgelenk, das Knie und das Hinterfußgelenk? Markieren Sie diese in der Abbildung der Giraffenknochen.
Erläuterung
Menschen und Giraffen unterscheiden sich zwar in ihrer Körperform deutlich, doch ihre Knochen weisen viele Ähnlichkeiten auf. So besitzen beide beispielsweise den Schädel (den Knochen, der das Gehirn schützt), die Rippen (die wie ein Käfig Lunge und Herz umschließen) und die Wirbelsäule (den Knochen, der das Körperzentrum bildet). Auch die Anordnung ihrer Knochen und Gelenke ist identisch.
Betrachtet man den Rumpf, so folgen nach dem Becken der Oberschenkelknochen, dann das Schienbein und schließlich die Zehenknochen. Das Gelenk, an dem Becken und Oberschenkelknochen aufeinandertreffen, ist das Hüftgelenk. Das nächste Gelenk ist das Kniegelenk, an dem Oberschenkelknochen und Schienbein zusammentreffen, und das darauffolgende Gelenk ist das Sprunggelenk.
Erläuterung der Arbeit 3
Arbeitsbuch für die Grundschule
Vergleiche die Abbildung der Giraffenknochen mit einem Foto einer Giraffe und zeichne die Gelenke der Hinterbeine – Hüftgelenk, Knie und Hinterfuß – auf dem Foto ein. Sieh dir anschließend ein Video einer laufenden Giraffe an, um zu überprüfen, ob sich Hüftgelenk, Knie und Hinterfuß in diesen Positionen beugen.
Erläuterung
Vergleichen Sie die Abbildung des Giraffenknochens mit einem Foto einer Giraffe, auf dem die Gelenkpositionen markiert sind. Auf dem Foto der Giraffe sind die Positionen der Hinterbeingelenke – Hüftgelenk, Knie und Sprunggelenk – wie in der Abbildung links dargestellt.
Tatsächlich ist die Richtung, in die sich die Knie von Menschen und Giraffen beugen, dieselbe. Beugen Sie zunächst Ihre eigenen Knie und vergewissern Sie sich, dass sie sich nach vorne beugen. Wenn Sie sich dann ein Video einer laufenden Giraffe ansehen, werden Sie feststellen, dass sich deren Knie ebenfalls nach vorne beugen.
Erläuterung der Arbeit 4
Arbeitsbuch für die Grundschule
Welche Muskeln sind deiner Meinung nach im Körper einer Giraffe besonders gut entwickelt? Kreise die Giraffenknochen in der Abbildung ein. Du kannst so viele einkreisen, wie du möchtest. Schreibe außerdem auf, wozu diese Muskeln dienen und wann sie am häufigsten beansprucht werden.
Erläuterung
Muskeln finden sich im gesamten Körper, von Kopf bis Fuß. Es gibt jedoch bestimmte Bereiche, in denen die Muskulatur besonders gut entwickelt ist. Beispielsweise fühlt sich der Handrücken und das Handgelenk des menschlichen Arms hart an, was auf das Vorhandensein von Knochen unter der Haut hindeutet, während sich der Oberarm weich anfühlt, was auf dickeres Muskelgewebe schließen lässt.
Die Körperteile einer Giraffe, an denen die Muskulatur besonders gut entwickelt ist, sind:
• Vorderbeine (um den Oberarmknochen) und Hinterbeine (um den Oberschenkelknochen): Diese Bereiche enthalten Muskeln zum Gehen und Laufen.
• Nackenbereich: Enthält Muskeln zur Unterstützung des Kopfes und des langen Halses.
Dies sind nur einige Beispiele. Suchen wir nach anderen Bereichen, in denen die Muskeln besonders gut entwickelt zu sein scheinen.
*Bitte beachten Sie auch das Unterrichtsmaterial: Giraffe.
Arbeitsbeschreibung 5
Arbeitsbuch für die Grundschule
Lasst uns dieselbe Methode anwenden, um andere Tiere wie Löwen und afrikanische Elefanten zu untersuchen. Fotos, Illustrationen ihrer Knochen und Videos, die sie beim Gehen zeigen, finden sich in den [Lehrmaterialien].
Gelenkposition
Löwen und Geparden haben die gleiche Anordnung von Knochen und Gelenken wie Menschen und Giraffen.
Bereiche, in denen die Muskulatur gut entwickelt ist
Im Falle eines Löwen
Bei den meisten vierbeinigen Tieren sind die Muskeln in den Hinterbeinen (um den Oberschenkelknochen herum) stärker entwickelt als die in den Vorderbeinen (um den Oberarmknochen herum), weil sie beim Gehen oder Laufen ihre Hinterbeine benutzen, um sich vom Boden abzustoßen und so Vortrieb zu erzeugen.
Bei Löwen sind jedoch nicht nur die Muskeln ihrer Hinterbeine, sondern auch die ihrer Vorderbeine gut entwickelt. Die Vorderbeinmuskulatur ist nützlich, um Beutetiere bei der Jagd festzuhalten. Zudem sind ihre Schulterblätter breit, um den großen Muskeln ihrer Vorderbeine Platz zu bieten.
*Bitte beachten Sie auch die Lehrmaterialien: Löwe.
Im Falle eines Geparden
Neben ihren Vorder- und Hinterbeinen besitzen Geparden auch eine gut entwickelte Brustmuskulatur. Wenn Geparden beim Laufen scharfe Kurven fahren, legen sie ihren Körper stark in die Kurve (ähnlich wie ein Motorrad in Kurven). Es hat sich gezeigt, dass ihre gut entwickelte Brustmuskulatur ihnen hilft, diese Neigung beim Laufen beizubehalten.
*Bitte beachten Sie auch die Lehrmaterialien: Cheetah.
Gelenkposition
Afrikanische und asiatische Elefanten haben die gleiche Anordnung von Knochen und Gelenken wie Menschen und Giraffen.
Bereiche, in denen die Muskulatur gut entwickelt ist
Afrikanische und asiatische Elefanten besitzen ebenfalls große Muskeln um Oberarm- und Oberschenkelknochen. Darüber hinaus verfügen sie über gut entwickelte Muskeln vom Hals bis zu den Schultern, die ihre sehr schweren Köpfe stützen. Außerdem enthält der lange Rüssel eines Elefanten keine Knochen; er besteht fast vollständig aus Muskeln.
*Bitte beachten Sie auch die Lehrmaterialien: Afrikanische Elefanten und Asiatische Elefanten.
Fortgeschritten: Wie Tiere stehen
Anders als Menschen setzen Löwen und Giraffen beim Stehen ihre Fersen nicht auf den Boden. Es gibt drei verschiedene Stehmuster bei Tieren, und jedes ist für unterschiedliche Bewegungen geeignet.
Unguligent
Nur die Zehenspitzen berühren den Boden. Da die Fersen angehoben sind, wirken die Beine länger, was diese Haltung optimal für schnelles Laufen macht. Diese Haltung ist typisch für Pflanzenfresser wie Giraffen, Kühe, Ziegen, Schafe und Pferde und bietet ihnen Vorteile bei der Flucht vor Raubtieren. Da diese Haltung die Zehen stark beansprucht, sind sie durch Krallen (Hufe) geschützt.
Plantigrad
Die Fersen stehen auf dem Boden. So stehen Menschen normalerweise. Es ist die stabilste Haltung. Sie können auf ihren Hinterbeinen stehen und mit den Vorderpfoten nach Nahrung oder Ästen greifen. Menschen, Schimpansen und andere Primaten sowie Rote Pandas und Bären stehen in dieser Position.
Fingergesteuert
Die gesamte Zehe, von der Basis bis zur Spitze, berührt den Boden. Dies ist eine Zwischenform zwischen Huftieren (ungulimagiös) und Sohlengängern (plantigrad). Sie ist häufig bei Fleischfressern wie Katzen und Hunden anzutreffen. Sie bietet mehr Stabilität als die Huftierform, bei der nur die Zehenspitzen den Boden berühren, und eignet sich für die Fortbewegung in unwegsamem Gelände.
Sammlung von Lehrmaterialien
Sammlung von Lehrmaterialien
Auf dieser Seite können Sie Abbildungen der Knochen von Giraffen, Löwen, afrikanischen Elefanten und verschiedenen anderen Tieren herunterladen. Außerdem können Sie Videos ansehen, die die Fortbewegung verschiedener Tiere veranschaulichen.
Giraffe
Sie sind die größten Landtiere. Ausgewachsene Giraffen sind vom Kopf bis zu den Zehenspitzen 4 bis 5 Meter groß.
Giraffenfuß in Lebensgröße
Drucken Sie es aus und kleben Sie die Teile zusammen, um ein Blatt zu erstellen, das die tatsächliche Größe der Hinterbeine einer Giraffe zeigt!
Die tatsächliche Länge des Knochens im rechten Hinterbein des „Giraffe Hind Leg Life-Size Sheet“ beträgt 191 cm. Giraffen haben Beine, die länger sind als die Körpergröße eines Menschen, aber sie haben auch viele Gemeinsamkeiten mit Menschen.
Giraffen besitzen neben ihren Vorder- und Hinterbeinen auch besonders gut entwickelte Nackenmuskeln. Ihre Hälse sind nicht nur muskulös, sondern verfügen auch über dicke Bänder, die ihnen helfen, den Hals nach oben zu ziehen.
Löwe
Es handelt sich um fleischfressende Tiere, die jagen. Sie arbeiten in Gruppen zusammen, um Tiere zu erlegen, die größer sind als sie selbst. Ihre großen Vorderbeine sind nützlich, um die Beute festzuhalten.
Männchen haben eine Mähne, Weibchen hingegen nicht. Das mag offensichtlich erscheinen, ist aber ungewöhnlich für eine Katze, bei der sich das Fell so deutlich zwischen Männchen und Weibchen unterscheidet.
Die männlichen Löwen im Tama Zoological Park haben Mähnen, die nicht nur ihr Gesicht, sondern auch ihren ganzen Körper umgeben. Man nimmt an, dass die Mähnen der männlichen Löwen sie größer erscheinen lassen und ihre Stärke unterstreichen. Wer die Körperform und Muskelbewegungen von Löwen beobachten möchte, sollte sich die Weibchen ansehen.
Löwen besitzen nicht nur in den Hinterbeinen, sondern auch in den Vorderbeinen eine stark entwickelte Muskulatur, die ihnen hilft, Beute mit den Vorderbeinen festzuhalten. Die breiten Schulterblätter der Löwen ergeben sich daraus, dass sie viele Ansatzpunkte für die Muskeln benötigen, die ihre Vorderbeine bewegen.
Gepard
Wie Löwen gehören sie zur Familie der Katzen, leben aber im Gegensatz zu Löwen in der Regel einzelgängerisch. Sie können Geschwindigkeiten von etwa 100 km/h erreichen.
Seine Grundstruktur ähnelt der eines Löwen, doch im Vergleich zu einem Löwen ist sein Kopf im Verhältnis zum Körper kleiner und seine Beine sind länger. Sein Körperbau ist bestens für hohe Laufgeschwindigkeiten geeignet.
Afrikanischer Elefant
Sie sind die schwersten Landtiere und ernähren sich ausschließlich von Pflanzen. Ausgewachsene afrikanische Elefanten können bis zu 7.000 kg wiegen (Männchen).
Wenn man einen afrikanischen Elefanten beim Gehen beobachtet, sieht es so aus, als würden seine Fersen den Boden berühren. Betrachtet man jedoch eine Illustration des Elefantenskeletts, erkennt man, dass der Fersenknochen tatsächlich nicht den Boden berührt. Unterhalb der Ferse befindet sich vielmehr ein elastisches Polster aus Fett und Fasern. Dieses Polster dämpft den Aufprall der schweren Elefantenfüße auf den Boden. Deshalb sind Elefanten beim Gehen nahezu geräuschlos.
Der lange Rüssel eines afrikanischen Elefanten enthält keine Knochen. Er besteht fast vollständig aus Muskeln. Da er keine Knochen enthält, kann er sich nicht nur in verschiedene Richtungen biegen, sondern auch ausdehnen und zusammenziehen.
Asiatischer Elefant
Zusammen mit dem Afrikanischen Elefanten zählt er zu den größten Landtieren. Ausgewachsene Asiatische Elefanten wiegen etwa 3.000 bis 5.000 kg.
Afrikanische und Asiatische Elefanten weisen die gleiche grundlegende Körperstruktur auf. Beide besitzen Fettpolster oder Faserpolster unter den Fersen und lange, knochenlose Rüssel. Es gibt jedoch Unterschiede in ihrer Körperform. So unterscheiden sich beispielsweise die Form von Kopf und Rücken sowie die Größe der Ohren.
menschlich
Lasst uns gemeinsam mit anderen die Bereiche des menschlichen Körpers untersuchen, in denen Gelenke und Muskeln besonders gut entwickelt sind.
Der aufrechte Gang ist unter den Tieren einzigartig beim Menschen. Kein anderes Tier geht auf zwei Hinterbeinen und hält dabei den Rumpf gerade. Andere Tiere gehen zwar auch auf zwei Beinen, aber da ihr Rumpf und ihre Knie nicht gestreckt sind, spricht man nicht von „aufrechtem Gang“.
Die Knochen des menschlichen Körpers sind optimal für den aufrechten, zweibeinigen Gang geeignet. So ist beispielsweise das Becken schalenförmig, um die inneren Organe zu stützen. Auch der Oberschenkelknochen ist nicht gerade, sondern um etwa 10 Grad geneigt, wodurch die Füße direkt unter dem Körperschwerpunkt platziert werden können.
Schimpanse
Manchmal laufen sie am Boden, manchmal klettern sie auf Bäume. Wenn sie längere Strecken zurücklegen, laufen sie am Boden. Sie klettern auch auf Bäume, um Beeren zu fressen und sich dort auszuruhen.
Beim Gehen beugen sie die Zehen ihrer Vorderpfoten im zweiten Gelenk und setzen die Zehenrückseiten auf den Boden. Diese Gangart nennt man Knöchelgang. Dabei stehen ihre Hinterpfoten mit den Fersen auf dem Boden, genau wie beim Menschen.
Sie sind außerdem geschickte Kletterer, die hohe Orte wie Bäume und Türme erreichen können. Nicht nur ihre Vorderpfoten, sondern auch ihre Hinterpfoten weisen eine Lücke zwischen der großen Zehe und den übrigen vier Zehen auf, wodurch sie mit beiden Pfoten Äste und Seile festhalten können.
Rotes Riesenkänguru
Es handelt sich um eine Beuteltierart, bei der die Mutter ihre Jungen in einem Beutel aufzieht. Sie leben in Herden in den Graslandschaften Australiens. Sie bewegen sich fort, indem sie ihre Hinterbeine gleichzeitig und nicht unabhängig voneinander bewegen.
Ob beim Gehen oder Laufen, die Hinterbeine bewegen sich gleichzeitig und nicht unabhängig voneinander nach vorn. Beim Gehen stützen Schwanz und Vorderbeine den Körper, während sich die linken und rechten Hinterbeine gleichzeitig nach vorn bewegen. Selbst im Stehen auf den Hinterbeinen stützt der Schwanz den Körper.
Beim Laufen berühren ihre Vorderbeine nicht den Boden; sie stoßen sich durch Abspringen mit den Hinterbeinen ab. Um das Gleichgewicht mit ihrem nach vorne geneigten Oberkörper zu halten, strecken sie ihren Schwanz nach hinten.
Japanischer Storch
Dieser Vogel lebt in Wäldern mit Flüssen und Feuchtgebieten. Er ernährt sich von Fischen, Fröschen und Insekten am Wasser und baut sein Nest in hohen Bäumen. Ein ausgewachsener Japanstorch misst von der Schnauze bis zu den Zehenspitzen etwa 1,1 Meter und hat eine Flügelspannweite von rund 2 Metern.
Vögel haben Flügel, deren Vorderbeine mit Federn bedeckt sind, und sie stehen allein auf ihren Hinterbeinen. Sie besitzen jedoch die gleichen Knochen und Gelenke wie Säugetiere in ihren Vorder- und Hinterbeinen.
Der Oberschenkelknochen ist sehr kurz und dient der Stützung des Rumpfes. Der Bereich unterhalb des Knies ist mit Federn bedeckt und daher schwer einsehbar.
Von den Beinen des Japanischen Weißstorchs ist von außen nur der Teil unterhalb des Knies sichtbar. Das Gelenk, das sich nach hinten beugt, ist das Sprunggelenk.
