Bienenwaben - Das Geheimnis der optimalen Form
Зміст
- Zellenformen in der Bienenwabe
- Ideensammlung
- Idee 1
- Idee 1
- Zusatzinfo zu Prismen und Zylinder
- Mantelflächen vergleichen
- Zusatzinfo zu Idee 1
- Prismen und Zylinder erforschen
- Prismen und Zylinder mit GeoGebra erforschen
- Prismen und Zylinder erforschen: Analyse
- Forscher:innenfragen
- Idee 2
- Idee 2
- Parkettierung
- Zusatzinfo zu Idee 2
- Parkettierungen erforschen
- Parkettierungen mit GeoGebra erforschen
- Parkettierungen erforschen: Analyse
- Forscher:innenfragen
Ideensammlung
[b][size=150]Wie sich Tiere an ihre Umwelt anpassen – Ein Blick auf die Evolution[/size][/b][br][br]In der Biologie sind sich Forscher:innen einig, dass sich der Körperbau und das Verhalten von Lebewesen im Laufe der Zeit verändern – das nennt man Evolution. Ein Tier, das besser an seine Umgebung angepasst ist, kann oft leichter überleben und sich länger fortpflanzen. Dadurch gibt es mehr Nachkommen, die diese vorteilhaften Merkmale erben.[br][br]Ein Beispiel dafür sind Kolibris: Kolibris sind Vögel mit besonders langen Schnäbeln. Sie können damit besser an den Nektar von tiefen Blüten gelangen als Vögel mit kurzen Schnäbeln. Aber manchmal ist nicht sofort klar, warum sich ein bestimmtes Merkmal durchgesetzt hat. Der lange Schnabel hilft zwar bei der Nahrungsaufnahme, aber vielleicht hat er noch ganz andere Vorteile für die Kolibris.[br][br]Genauso ist es beim Wabenbau der Bienen: Warum bauen Bienen immer Waben, die aus sechseckigen Zellen bestehen? Um das herauszufinden, gehen wir nun auf die Suche nach möglichen Vorteilen dieser Bauweise.
[b][size=150][color=#4F8887]Warum bauen Bienen immer Waben, die aus sechseckigen Zellen bestehen?[br][/color][/size][br]1. Sammle zuerst alleine möglichst viele Ideen.[/b][br]Notiere deine Ideen als Stichpunkte.[br] [br]
[b]2. Tausche deine Ideen mit deiner Partnerin oder deinem Partner aus.[br]Besprecht eure Ideen und ergänzt oder verbessert sie, wenn möglich.[/b][br]Notiert eure gemeinsamen Erkenntnisse als Stichpunkte.[br][br][color=#4F8887][b]Wichtig:[/b] Verschiedene Überlegungen können sinnvoll sein. Es gibt nicht nur eine richtige Antwort.[/color][br]
Idee 1
[color=#4F8887][b][size=200]Idee 1: Wachs sparen und möglichst viel Honig lagern[/size][/b][br][/color][br]Bienen nutzen ihre Waben nicht nur für ihre Eier bzw. Maden, sondern auch als Honigspeicher. Je mehr Honig in eine Wabe passt, desto besser. Aber Waben zu bauen ist für die Bienen anstrengend: Die Bienen müssen dafür selber Wachs herstellen und das kostet viel Energie. Deshalb bauen sie ihre Waben so, dass sie mit möglichst wenig Wachs auskommen und trotzdem möglichst viel Honig darin lagern können. Aber welche Zellenform eignet sich dafür am besten?[br][br]Unsere [b]Ausgangsfrage [/b]lautet also:[br][br][center][size=150][b][color=#4F8887]Welch[/color][/b][/size][size=150][b][color=#4F8887]e Zellenform eignet sich am besten, um mit möglichst wenig Wachs[br]den größtmöglichen Honigspeicher zu bauen?[/color][/b][/size][/center][br]Wir untersuchen verschiedene geometrische Körper, die als Zellenform in Frage kommen:[br][list][*][b]gerade Prismen mit regelmäßiger Grundfläche[/b][/*][*][b]gerade Zylinder[/b][/*][/list]
[b]Welche Eigenschaft einer Zelle musst du bestimmen, um herauszufinden, wie viel Wachs für den Bau einer Zelle gebraucht wird?[/b]
[b]Welche Eigenschaft einer Zelle musst du bestimmen, um herauszufinden, wie viel Honig in einer Zelle gelagert werden kann?[/b]
Idee 2
[color=#4F8887][b][size=200]Idee 2: Raum optimal nutzen[/size][/b][br][/color][br]Im Bienenstock geht kein Zentimeter verloren. Bienen bauen ihre Waben so, dass der verfügbare Raum perfekt ausgefüllt wird. Jede Zelle liegt an der nächsten, ohne Lücken und ohne sich zu überlappen. Doch nicht jede Zellenform eignet sich gleich gut dafür. Manche Zellenformen hinterlassen Lücken, wenn man sie aneinanderlegt. Andere Zellenformen passen perfekt aneinander - aber welche sind das?[br][br]Unsere [b]Ausgangsfrage[/b] lautet also:[br][b][center][size=150][color=#4F8887]Welche Zellenformen lassen sich möglichst platzsparend anordnen?[/color][/size][/center][/b]
[b]Welche Eigenschaft einer Zelle musst du betrachten, um herauszufinden, ob sie platzsparend nebeneinander angeordnet werden können?[/b]