Natuuronderwijs inzichtelijk - Carla Kersbergen & Amito Haarhuis

Carla Kersbergen en Amito Haarhuis NatuurOnderwijs Inzichtelijk

Een basis voor de vakinhoud van Natuur &Techniek

Natuuronderwijs inzichtelijk

De wonderen

De wonderen zijn de wereld nog niet uit, maar of dat waar is, moet je zelf ontdekken. Misschien wel aan de trekvogels die trekken, of aan de klimroos, of het fluitekruid, of aan het vliegtuig, sneller dan ’t geluid, aan de giraffen met hun lange nekken. De wonderen zijn de wereld nog niet uit, ontdek het maar en zoek op alle plekken, de sterrenpracht, je hand, je eigen huid, de dorre boom waaraan het twijgje ontspruit, de zon, die uit de regen kleur kan wekken. Luister, en kijk! Ontdek wat het beduidt: de wonderen zijn de wereld nog niet uit.

Han G. Hoekstra

Bron: Als je goed om je heen kijkt zie je dat alles gekleurd is . Gedichten voor kinderen van alle leeftijden, gekozen door Tine van Buul en Bianca Stigter. Amsterdam: Querido, 1994.

Natuuronderwijs inzichtelijk Een basis voor de vakinhoud van Natuur & Techniek

Carla Kersbergen Amito Haarhuis

Vijfde, herziene druk

c u i t g e v e r ij c o u t i n h o

bussum 2021

© 2001/2021 Uitgeverij Coutinho bv Alle rechten voorbehouden.

Behoudens de in of krachtens de Auteurswet van 1912 gestelde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd ge gevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektro nisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van reprografische verveelvoudigingen uit deze uitgave is toe gestaan op grond van artikel 16h Auteurswet 1912 dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Reprorecht (www.reprorecht.nl). Voor de readerregeling kan men zich wenden tot Stichting UvO (Uitgeversorganisatie voor Onderwijslicenties, www.stichting-uvo.nl). Voor het gebruik van auteursrechtelijk beschermd materiaal in knipselkranten dient men contact op te nemen met Stichting PRO (Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie, www.stichting-pro.nl).

Eerste druk 2001 Vijfde, herziene druk 2021

Uitgeverij Coutinho Postbus 333 1400 AH Bussum info@coutinho.nl www.coutinho.nl

Omslag: Linda van Putten, Maartensdijk Foto’s omslag: © Shutterstock.com Beeld binnenwerk: zie de illustratieverantwoording achter in dit boek

Noot van de uitgever Wij hebben alle moeite gedaan om rechthebbenden van copyright te achterhalen. Per sonen of instanties die aanspraak maken op bepaalde rechten, wordt vriendelijk ver zocht contact op te nemen met de uitgever. De personen op de foto’s komen niet in de tekst voor en hebben geen relatie met het geen in de tekst wordt beschreven, tenzij het anders vermeld is.

ISBN: 978 90 469 0761 0 NUR: 840

Voorwoord

Voor je ligt de vijfde, herziene druk van Natuuronderwijs inzichtelijk . Bij het maken van deze herziening hebben we gekeken naar verschillende onderwijs kundige ontwikkelingen, zoals de ontwikkelde bouwstenen voor curriculum. nu en de herijkte Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie voor de pabo uit 2018. Deze ontwikkelingen waren geen aanleiding voor grote inhou delijke aanpassingen. Het boek is vooral geactualiseerd, rekening houdend met de laatste wetenschappelijke en maatschappelijke ontwikkelingen. Natuuronderwijs inzichtelijk is veruit het meest gebruikte vakinhoudelijke studieboek voor pabostudenten. Daarnaast dekt Natuuronderwijs inzichtelijk de SLO-leerdoelen voor het leergebied Natuur & Techniek helemaal, zoals ook vermeld is op de website www.goedvoorbereidnaardepabo.nl. Daarmee is het een ideaal bronnenboek om je voor te bereiden op de toelatingstoets Natuur & Techniek voor de pabo. Een voordeel van dit boek is dus dat een aspirant-student maar één keer een exemplaar hoeft aan te schaffen, en dat zij of hij dat gedurende de hele studieloopbaan kan gebruiken. Na afronding van de opleiding is het boek bovendien een handig naslagwerk. Bij Coutinho is ook het boek De pabotoets Natuur & Techniek haal je zo van Hans van der Grind verschenen. In aansluiting op de bestudering van de vakinhouden in Natuuronderwijs inzichtelijk , kun je met dit boek je kennis toetsen middels oefenvragen en drie integrale oefentoetsen, om je zo gedegen voor te bereiden op de genoemde toelatingstoets. De belangrijkste wijzigingen in de vijfde druk zijn: ■ In hoofdstuk 1 is in § 1.4 explicieter de invloed van klimaatverandering op de seizoenen beschreven. In § 1.5 is het begrip penicilline geïntroduceerd. ■ In hoofdstuk 2 zijn alleen de bronnen en krantenartikelen geactualiseerd. ■ In hoofdstuk 3 is in § 3.1.3 de informatie over smaakzintuigen geactuali seerd met de wetenschap dat er volgens sommige onderzoekers een zesde smaak is, de smaak van vet. In § 3.3 is de vraag over kinderen die zonder ontbijt op school komen geschrapt, omdat dit niet langer een grootscha lig probleem is. Het voorbeeld van schoolmelk als invulling van school beleid op het gebied van gezonde voeding is vervangen door schoolfruit. In § 3.3.2 is de informatie over vitamine D uitgebreid en genuanceerd. In § 3.3.3 is de informatie over diabetes uitgebreid; deze subparagraaf gaat nu

dieper in op diabetes type 1 en 2. § 3.3.4 is grondig herzien met de actuele informatie over de Schijf van Vijf, die in 2016 een update heeft gekregen. § 3.5.3 is geactualiseerd met het nieuwste schema van het Rijksvaccinatie programma uit 2020, en er is een nieuw krantenartikel opgenomen over de recente ontwikkelingen omtrent de vaccinatiegraad. ■ Hoofdstuk 4 is het meest veranderd en aangepast aan de actualiteit, met name de inhouden op het gebied van biodiversiteit, klimaatverandering en duurzame ontwikkeling. In § 4.1 is er nu meer aandacht voor het begrip biodiversiteit, en is er een extra inzicht opgenomen hierover. In § 4.2.2 is informatie opgenomen over de bioaccumulatie van microplastics, en is de informatie over exoten geactualiseerd. De inzichten van § 4.3 Menselijke invloeden op ecosystemen zijn aangescherpt door de begrippen biodiver siteit, grondstoffen en energie een explicietere plaats te geven. Ook is een apart inzicht over klimaatverandering toegevoegd. In § 4.3.2 Milieuproble men is actuele informatie toegevoegd over de stikstofproblematiek. § 4.3.3 Klimaatverandering is grondig herzien met nieuwe, actuele grafieken, een betere beschrijving van de gevolgen, en oplossingen waarbij de biodiversi teit expliciet is meegenomen. De informatie over duurzame ontwikkeling, die eerst in een subparagraaf van § 4.3 werd behandeld, is flink uitgebreid, wat een opzichzelfstaande paragraaf over dit onderwerp noodzakelijk maakte. Deze nieuwe paragraaf, § 4.4, heeft drie subparagrafen: § 4.4.1 Wat is duurzame ontwikkeling? , § 4.4.2 Leren van de natuur en § 4.4.3 Wat kun je zelf doen? De inhouden hiervan sluiten aan bij de bouwstenen van curri culum.nu. De paragrafen gaan in op het begrip duurzame ontwikkeling en de afwegingen tussen mens ( People ), natuur/milieu ( Planet ) en welvaart ( Prosperity ). Hoofdstuk 4 eindigt met een nieuwe doe-opdracht: leerlingen leren aan de hand van de principes reduce , reuse en recycle hoe ze grond stoffen en energie kunnen besparen in hun eigen leefomgeving. Dit ter ver vanging van de vorige doe-opdracht, Milieuzorg op school. ■ In hoofdstuk 5 is in § 5.2 naast de ‘ouderwetse’ fietsdynamo, de banddy namo, ook een beschrijving opgenomen van de nu vaak gebruikte naafdy namo. In § 5.3 en § 5.5 zijn de inzichten gecomprimeerd tot vijf inzichten. In § 5.5.1 is de informatie geactualiseerd met informatie over de halogeen lamp, de spaarlamp en de ledlamp. ■ In hoofdstuk 6 is in § 6.1 de definitie van ‘techniek’ in het kader van tech niekonderwijs aangepast aan de laatste omschrijving van SLO (2019). In § 6.3.2 is biomassa toegevoegd als energiebron van elektriciteitscentrales. De maatschappelijke discussie over hoe duurzaam deze energiebron is, is toegevoegd door middel van een nieuw krantenartikel. De verwijzing naar zure regen is geschrapt. In § 6.5.1 is de telefoonkabel geschrapt als manier om contact te maken met het internet. In § 6.5.2 is de informatie over het

aantal transistors op een chip aangepast aan de huidige stand van de tech nologie. ■ In hoofdstuk 7 is in § 7.2.5 informatie toegevoegd over de laatste resulta ten van onderzoek naar water op Mars, en over de recente Marsmissies om naar sporen van vroeger leven te zoeken. In § 7.2.6 is een nieuwe sterren kaart opgenomen, met daarbij een doe-opdracht. ■ Alle verwijzingen en bronnen voor verdere verdieping zijn geactualiseerd en er zijn recente krantenartikelen opgenomen. Natuuronderwijs stimuleert de wisselwerking tussen denken en doen. De di dactiek die bij deze vorm van leren hoort, is uitgewerkt door Jos Marell en Els de Vaan in het boek Praktische didactiek voor Natuur & Techniek , dat ook door Coutinho wordt uitgegeven. Natuuronderwijs inzichtelijk beschrijft de vakinhoud van Natuur & Techniek, en vormt daarmee een aanvulling op Praktische didactiek voor Natuur & Techniek . Bij het behandelen van de leerinhouden staat het leergebied Natuur & Tech niek centraal. Daarnaast heeft natuuronderwijs veel raakvlakken met de leer gebieden Duurzame ontwikkeling en Gezond gedrag. Deze leergebieden ko men in dit boek ook aan de orde. Het gaat daarbij niet om losse feitenkennis, maar om werkelijk inzicht. Daarom begint elke paragraaf met inzichten die in de betreffende paragraaf centraal staan. Natuuronderwijs inzichtelijk is geschreven voor pabostudenten en leerkrach ten in het basisonderwijs. Het is een studieboek dat tevens een handig na slagwerk vormt bij de inhoudelijke voorbereiding van natuuronderwijslessen. We kunnen onmogelijk alle basiskennis over natuur, wetenschap en tech niek in één boek beschrijven. Daarvoor is een uitgebreide encyclopedie nog niet toereikend. De kerndoelen basisonderwijs, de SLO-leerdoelen, de Ken nisbasis natuurwetenschappen en technologie , het leerplankader wetenschap en technologie van SLO, de ontwikkelde bouwstenen voor curriculum.nu, re cente methoden voor natuuronderwijs, onze eigen expertise én die van vak collega’s waren de uitgangspunten bij de leerstofkeuze van dit boek. Bij de keuze van de inhouden hebben we niet gestreefd naar volledigheid, maar naar een afbakening van onderwerpen die relevant zijn voor de basisschoolprak tijk. Wij willen alle pabodocenten bedanken voor hun reacties en feedback op dit boek. Het helpt ons om elke druk weer beter te maken. Via natuuronderwijsinzichtelijk@coutinho.nl kun je ons mailen. We blij ven graag feedback ontvangen.

Wij hopen wederom dat Natuuronderwijs inzichtelijk een bruikbare inspira tiebron zal zijn voor betekenisvol natuuronderwijs.

Carla Kersbergen Amito Haarhuis April 2021

Inhoud

Inleiding

17

1 PLANTEN

20

1.1 Indeling van het plantenrijk

23 25 26 29 30 31 32 38 39 41 45 47 48 52 54 54 55 58 62 66 69 74 74 76 76 77 79

1.1.1 De groene wereld van de planten

1.1.2 Wieren (algen)

1.1.3 Mossen

1.1.4 Paardenstaarten

1.1.5 Varens

1.1.6 Zaadplanten

1.2 De bouw van zaadplanten

1.2.1 Wat heeft een plant nodig om te groeien? 1.2.2 De bouw en functie van bladeren 1.2.3 De bouw en functie van wortels 1.2.4 De bouw en functie van stengels

1.2.5 Bomen

1.2.6 Bescherming

1.3 De voortplanting van bloemplanten

1.3.1 Geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting

1.3.2 Bollen, knollen en uitlopers 1.3.3 De bouw en functie van bloemen

1.3.4 Bestuiving 1.3.5 Bevruchting

1.3.6 Zaadverspreiding

1.4 Seizoensverschijnselen

1.4.1 Veranderingen van de leefomgeving

1.4.2 Lente 1.4.3 Zomer 1.4.4 Herfst 1.4.5 Winter

1.5 Schimmels en paddenstoelen

81 82 85 86

1.5.1 Het schimmelrijk

1.5.2 De voedingswijze van schimmels 1.5.3 De levenscyclus van een paddenstoel

2 DIEREN

90

2.1 Indeling van het dierenrijk

93 94 97

2.1.1 Kenmerken

2.1.2 Ongewervelde dieren 2.1.3 Gewervelde dieren

100

2.2 Aanpassingen aan de primaire levensbehoeften

105 106 106 109 113 114 116 117 117 117 120 124 124 127 129 130 133 134 136 138 140

2.2.1 Primaire levensbehoeften

2.2.2 Aanpassingen om voedsel te verkrijgen 2.2.3 Aanpassingen om gevaar te vermijden 2.2.4 Aanpassingen om een partner te bemachtigen

2.2.5 Natuurlijke selectie 2.2.6 Sociaal gedrag

2.3 Aanpassingen aan de winter

2.3.1 Veranderende habitats

2.3.2 Migratie

2.3.3 Lichamelijke veranderingen en gedragingen

2.4 Aanpassingen aan de omgeving

2.4.1 Het leven in het water 2.4.2 Het leven op het land 2.4.3 Het leven in de lucht

2.4.4 Warm- en koudbloedige dieren

2.5 Voortplanting

2.5.1 Geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting

2.5.2 Eierleggend en levendbarend 2.5.3 Gedaanteverwisseling bij insecten 2.5.4 Gedaanteverwisseling bij amfibieën

3 EIGEN LICHAAM EN GEZOND GEDRAG

144

3.1 Waarneming

147 148 149 153 162 162 164 165 168 171 172 177 179 183 188 189 191 193 194 197 198 201 202 205

3.1.1 Zintuigen om te overleven

3.1.2 De samenwerking tussen zintuigen, hersenen en spieren

3.1.3 De belangrijkste zintuigen

3.2 Stevigheid en beweging

3.2.1 De draagbalken van je lichaam 3.2.2 Bescherming van vitale organen 3.2.3 Beweging van je armen en benen

3.2.4 Vergelijking met het skelet van andere zoogdieren

3.3 Spijsvertering en voeding

3.3.1 Spijsvertering 3.3.2 Voedingsstoffen

3.3.3 Voeding en gezondheid

3.3.4 Schijf van Vijf

3.4 Ademhaling en bloedsomloop

3.4.1 Het ademhalingsstelsel 3.4.2 Het bloedvatenstelsel 3.4.3 Vereende krachten 3.4.4 Inspanning en rust

3.5 Afweer en gezondheid

3.5.1 Afweersysteem

3.5.2 Ziekte 3.5.3 Vaccinatie 3.5.4 Allergie

3.6 Voortplanting en seksualiteit 207 3.6.1 De Enige Echte Nederlandse Voortplantings- en Seksquiz 207 3.6.2 Seksuele ontwikkeling 214 3.6.3 Erfelijkheid 220

4 ECOLOGIE EN DUURZAAMHEID

224

4.1 Samenhang in ecosystemen

227 228 231 235 237 241 241 242 251 255 255 259 268 277 277 279 282 291 294 295 299 306 310 310 312 313 314 288

4.1.1 Wat is een ecosysteem?

4.1.2 Voedselrelaties in een ecosysteem 4.1.3 De energiestroom in een ecosysteem

4.1.4 De voedselkringloop

4.2 Ecosystemen in verandering

4.2.1 De dynamiek van ecosystemen 4.2.2 Veranderingen in een populatie

4.2.3 Successie

4.3 Menselijke invloeden op ecosystemen

4.3.1 De wisselwerking tussen mensen en hun omgeving

4.3.2 Milieuproblemen 4.3.3 Klimaatverandering

4.4 Duurzame ontwikkeling

4.4.1 Wat is duurzame ontwikkeling?

4.4.2 Leren van de natuur 4.4.3 Wat kun je zelf doen?

5 NATUURKUNDIGE VERSCHIJNSELEN

5.1 Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen

5.1.1 Verschijningsvormen

5.1.2 De invloed van warmte op de verschijningsvorm van een stof

5.1.3 Eigenschappen van water 5.1.4 Eigenschappen van lucht

5.2 Magnetisme

5.2.1 Wat is magnetisme?

5.2.2 De werking van een magneet

5.2.3 Magneetvelden

5.2.4 Magnetisme en elektriciteit

5.3 Elektriciteit

318 319 322 324 326 328 330 331 335 335 336 339 344 346 346 348 350 351 354 355 358 358 360 365 367

5.3.1 Statische elektriciteit 5.3.2 Elektrische stroom 5.3.3 Stroomkringen

5.3.4 Geleiding, isolatie en weerstand 5.3.5 Serie- en parallelschakelingen 5.3.6 Experimenteren met elektriciteit

5.3.7 Elektriciteit in huis

5.4 Geluid

5.4.1 Wat is geluid?

5.4.2 Verplaatsing van geluid 5.4.3 Geluiden verschillen 5.4.4 Weerkaatsing van geluid

5.5 Licht en kleur

5.5.1 Lichtbronnen 5.5.2 Wat is licht?

5.5.3 Weerkaatsing en absorptie van licht

5.5.4 Breking van licht

5.5.5 De kleuren van de regenboog

5.5.6 Kleuren zien

5.6 Kracht

5.6.1 Wat is kracht? 5.6.2 Soorten krachten 5.6.3 Krachten tekenen 5.6.4 Kracht en beweging

6 TECHNISCHE INZICHTEN

376

6.1 Wat is techniek?

379

6.2 Constructies

386 386 387 390 392

6.2.1 Een stevig huis 6.2.2 Materialen 6.2.3 Verbindingen

6.2.4 Vormen

6.3 Energieomzettingen

399 401 402 406 412 412

6.3.1 Wat is energie? 6.3.2 Energiebronnen 6.3.3 Energieomzettingen

6.4 Bewegings- en overbrengingsprincipes

6.4.1 Overbrengingen

6.4.2 Van een rechtlijnige naar een rechtlijnige beweging 414 6.4.3 Van een ronddraaiende naar een ronddraaiende beweging 419 6.4.4 Van een ronddraaiende naar een rechtlijnige beweging 422 6.4.5 Van een rechtlijnige naar een ronddraaiende beweging 423 6.5 Informatie- en communicatietechnologie 424 6.5.1 Telecommunicatie 424 6.5.2 De computer 427 6.5.3 Apparaten met een ingebouwde computer 429

7 WEERSVERSCHIJNSELEN EN HEMELLICHAMEN

434

7.1 Weersverschijnselen

437 438 439 442 444 446 449 453 455 455 459 461 462 463 469 471

7.1.1 Zo veranderlijk als het weer

7.1.2 Temperatuur 7.1.3 Luchtdruk 7.1.5 Bewolking 7.1.6 Neerslag 7.1.4 Wind

7.1.7 Weersvoorspelling

7.2 Hemellichamen en natuurverschijnselen 7.2.1 De basis voor onze tijdrekening en kalender

7.2.2 Seizoenen 7.2.3 Eb en vloed

7.2.4 Zons- en maansverduistering

7.2.5 De acht planeten

7.2.6 Kijken naar de sterren en planeten

7.2.7 Sterrenbeelden

NAAMZOEKLIJSTEN

476

1 Bermplanten 2 Bomen in blad 3 Boomvruchten 4 Waterdieren 5 Bodemdieren

478 480 482 484 486 488

6 Vogels

Illustratieverantwoording

491

Doe-opdrachtenregister

493

Trefwoordenregister

495

Over de auteurs

511

Inleiding

Natuuronderwijs gaat over de levende en de niet-levende natuur en heeft veel raakvlakken met de leergebieden Techniek, Duurzame ontwikkeling en Ge zond gedrag. Het is belangrijk om inzicht te hebben in de vakinhouden van deze leergebieden. Het geeft je houvast bij het voorbereiden en geven van na tuuronderwijslessen. Bovendien kun je beter ingaan op spontane reacties en vragen van kinderen als je zelf overzicht hebt over de stof. In Natuuronderwijs inzichtelijk gaat het niet om losse feiten die je uit je hoofd leert en na een paar dagen weer vergeten bent. Elke paragraaf begint met een aantal inzichten die kort en bondig de essentie van een bepaald on derwerp weergeven. De inzichten zorgen ervoor dat je hoofd- en bijzaken van elkaar kunt onderscheiden. Daarnaast wordt de studietekst ondersteund door illustraties, foto’s, vragen en doe-opdrachten die je helpen om grip te krijgen op de essentie van een bepaald onderwerp. ■ heb je inzicht in de belangrijkste leerinhouden van natuur, wetenschap en techniek, zoals die in de kerndoelen basisonderwijs (2006) zijn verwoord en nader zijn uitgewerkt in voorstellen voor een herzien curriculum (2019); ■ heb je een goede basis voor de toelatingstoets Natuur & Techniek voor de pabo; ■ kun je samenhang zien tussen de verschillende leerinhouden en deze met elkaar in verband brengen; ■ kun je een gerichte leerstofkeuze maken, waarbij je hoofd- en bijzaken van elkaar kunt onderscheiden; ■ ben je geïnspireerd om natuuronderwijs te gaan geven doordat je zelf er varingen hebt opgedaan met organismen, materialen, voorwerpen en ver schijnselen; ■ heb je ideeën opgedaan voor de vertaling van de vakinhoud naar concrete lesactiviteiten; ■ kun je het blijven gebruiken als naslagwerk en snel iets opzoeken. Wat willen wij bereiken? Als je dit boek hebt bestudeerd en verwerkt

17

Natuuronderwijs inzichtelijk

Hoe is het boek opgebouwd? Het boek bestaat uit zeven hoofdstukken die de belangrijkste vakinhouden van natuur, wetenschap en techniek omvatten. Elk hoofdstuk wordt vooraf gegaan door een inleiding waarin een duidelijk verband wordt gelegd tussen de leerinhouden die in het betreffende hoofdstuk aan de orde komen en de kerndoelen basisonderwijs (2006). In elke paragraaf staat een aantal inzichten centraal. In de studietekst en de bijbehorende afbeeldingen zijn deze inzichten uitgewerkt. De studietek sten worden afgewisseld met vragen en doe-opdrachten. Belangrijke vakter men (kernbegrippen) zijn cursief gedrukt en worden duidelijk omschreven en gedefinieerd. Je treft geregeld verwijzingen naar andere paragrafen aan. Het is niet de bedoeling dat je elke verwijzing gaat opzoeken, maar soms is het no dig om te weten wat een bepaalde term precies inhoudt om een tekst goed te kunnen lezen. Elke paragraaf eindigt met een aantal bronnen voor verdere verdieping. Als je nog meer wilt weten over een bepaalde leerinhoud, kun je deze bronnen raadplegen. Het gaat daarbij om boeken, tijdschriften, apps en websites die relevant zijn voor de basisschoolpraktijk. Hoe gebruik je het boek? Natuuronderwijs inzichtelijk kun je gebruiken om je de basis van de vakinhou den van natuur, wetenschap en techniek eigen te maken. Daarmee is het ook een ideaal bronnenboek om je voor te bereiden op de toelatingstoets. Met het boek De pabotoets Natuur & Techniek haal je zo kun je vervolgens je opgedane kennis toetsen aan de hand van gerichte oefenvragen. Je kunt Natuuronderwijs inzichtelijk ook gebruiken als naslagwerk bij de voorbereiding van je lessen. Met behulp van het register achter in het boek kun je specifieke onderwerpen en kernbegrippen opzoeken. Er is ook een doe-opdrachtenregister opgenomen, zodat je deze opdrachten makkelijk kunt terugvinden. Er zijn verschillende typen vragen opgenomen in dit boek. De vragen nodigen uit om ■ je eigen voorkennis te activeren en structureren; ■ de theorie te verwerken; ■ de theorie in verband te brengen met andere leerinhouden; ■ een link te leggen met de basisschoolpraktijk; ■ te discussiëren met medestudenten en een eigen mening te vormen.

18

Inleiding

Bij de doe-opdrachten word je uitgenodigd om zelf te experimenteren met concrete materialen. Bij natuuronderwijs speelt de didactiek van het onder zoekend leren immers een belangrijke rol. Op deze manier kun je zelf letter lijk ‘grip’ krijgen op de leerinhouden en ontdekkingen doen aan organismen, materialen, voorwerpen en verschijnselen. De doe-opdrachten zijn vaak met wat kleine aanpassingen te gebruiken als een (onderdeel van een) lesactiviteit op de basisschool. Door het uitvoeren van de doe-opdrachten krijg je dus ook ideeën aangereikt voor de vertaling van de leerinhouden naar de basisschool praktijk. Bij de vragen en de doe-opdrachten tref je af en toe tabellen aan die je kunt in vullen. Deze helpen je om gegevens te ordenen en te interpreteren. Het werkt het best wanneer je deze tabellen overneemt op je eigen papier. Je hoeft dan niet in dit boek te schrijven. In dit boek kom je geregeld de termen concept en misconcept tegen. Wanneer we het hebben over concepten, bedoelen we de ideeën die kinderen en vol wassenen hebben over hoe de werkelijkheid in elkaar zit. Deze ideeën hoeven niet overeen te komen met de wetenschappelijke inzichten, en je zou ze in die gevallen ‘fout’ kunnen noemen. Wij spreken dan van misconcepten. Het is belangrijk om de concepten die kinderen en volwassenen hebben expliciet te maken en aan de werkelijkheid te toetsen, bijvoorbeeld door expe rimenten uit te voeren of gerichte vragen te stellen. Op basis van de uitkomst van deze experimenten en de antwoorden op de vragen, kunnen kinderen en volwassenen hun eigen concept bijstellen. Op deze manier kunnen hun eigen (mis)concepten worden omgebouwd tot meer ‘wetenschappelijke’ concepten. Als je geen aandacht hebt voor de ideeën die kinderen al hebben, kunnen hun eigen concepten blijven bestaan naast de wetenschappelijke concepten. ‘Bijgeloof ’ blijft bestaan naast de wetenschappelijke verklaringen die kinderen uit het hoofd hebben geleerd. Op verschillende plaatsen in dit boek komen we hierop terug. Dit boek helpt je om keuzes te maken ten aanzien van je lesinhoud, doordat de vakinhouden van natuur, wetenschap en techniek in dit boek zijn terugge bracht tot hun essenties: de inzichten waar elke paragraaf mee begint. Naast inzichten zijn vaardigheden echter net zo belangrijk. Werkelijk begrip ont staat bij kinderen (en volwassenen) pas als zij zelf mogen experimenteren. De didactiek van onderzoekend leren is daarbij van wezenlijk belang. Dit wordt verder uitgewerkt in het boek Praktische didactiek voor Natuur & Techniek .

19

1.1 Indeling van het plantenrijk

1.1.1 De groene wereld van de planten 1.1.2 Wieren (algen) 1.1.3 Mossen 1.1.4 Paardenstaarten 1.1.5 Varens 1.1.6 Zaadplanten

1.2 De bouw van zaadplanten

1.2.1 Wat heeft een plant nodig om te groeien? 1.2.2 De bouw en functie van bladeren 1.2.3 De bouw en functie van wortels 1.2.4 De bouw en functie van stengels 1.2.5 Bomen 1.2.6 Bescherming

1.3 De voortplanting van bloemplanten 1.3.1 Geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting 1.3.2 Bollen, knollen en uitlopers 1.3.3 De bouw en functie van bloemen 1.3.4 Bestuiving 1.3.5 Bevruchting 1.3.6 Zaadverspreiding 1.4 Seizoensverschijnselen 1.4.1 Veranderingen van de leefomgeving

1.4.2 Lente 1.4.3 Zomer 1.4.4 Herfst 1.4.5 Winter 1.5 Schimmels en paddenstoelen 1.5.1 Het schimmelrijk

1.5.2 De voedingswijze van schimmels 1.5.3 De levenscyclus van een paddenstoel

1

1

1

1

1

1

1

Planten

1

1 Planten

In dit hoofdstuk staat de theorie van het aandachtsgebied ‘planten’ centraal. De voor beelden die je in de tekst tegenkomt, betreffen vaak ‘gewone’ planten die je in de directe schoolomgeving kunt vinden. Wellicht dat je aan het eind van dit hoofdstuk ‘gewone’ planten als een paardenbloem en een kastanjeboom met heel andere ogen bekijkt.

Bij de selectie van de inhoud voor dit hoofdstuk hebben wij rekening gehouden met de volgende kerndoelen voor Natuur & Techniek (2006):

Kerndoel 40 De leerlingen leren in de eigen omgeving veel voorkomende planten en dieren onderscheiden en benoemen en leren hoe ze functioneren in hun leefomgeving. Kerndoel 41 De leerlingen leren over de bouw van planten, dieren en mensen en over de vorm en functie van hun onderdelen. De verschillende hoofdgroepen van het plantenrijk komen in § 1.1 aan bod. De zaadplanten komen het meest voor bin nen het plantenrijk. De bouw en voortplanting van planten en de functie van de verschillende plantenonderdelen wor den daarom aan de hand van voorbeelden uit de groep van de zaadplanten besproken (§ 1.2 en § 1.3). Ook de verzor ging van planten en belangrijke voorwaarden voor planten om goed te kunnen groeien komen aan de orde. In § 1.4 staan de seizoensverschijnselen centraal. De leefomgeving van een plant ver andert onder invloed van de seizoenen. Veel planten hebben een levenscyclus die bij de verschillende seizoenen past.

De rol van de planten en schimmels in de voedselkringloop komt in dit hoofdstuk ter loops aan de orde. In hoofdstuk 4 kun je hier meer over lezen.

De laatste paragraaf van dit hoofdstuk gaat over schimmels en paddenstoelen. Ze be horen weliswaar niet tot het plantenrijk, maar worden er wel vaak mee geassocieerd, zeker als het thema ‘herfst’ in de klas wordt behandeld. Achter in het boek zijn drie handige naamzoeklijsten opgenomen die je kunt gebrui ken bij het aandachtsgebied ‘planten’: Bermplanten , Bomen in blad en Boomvruchten .

22

1.1 Indeling van het plantenrijk

1

Inzichten

1 Het plantenrijk is zeer divers. Toch hebben de meeste planten een ge meenschappelijk kenmerk: de aanwezigheid van bladgroen. Het bladgroen speelt een belangrijke rol bij de fotosynthese, het proces dat planten in staat stelt ommet behulp van zonlicht hun eigen voedsel te maken. 2 De indeling van planten is gebaseerd op de mate van verwantschap. De bouw van planten en de wijze waarop ze zich voortplanten, vormen karak teristieke kenmerken die gebruikt worden bij de indeling in hoofdgroepen. 3a Hoofdgroepen waarvan de planten een eenvoudige bouw hebben, zoals wieren en mossen, leven in het water of hebben een vochtige omgeving nodig om te kunnen overleven. Ze hebben namelijk geen vaatbundels: een transportsysteem waarmee planten water en voedingsstoffen van het ene deel van de plant naar het andere kunnen brengen. 3b Hoofdgroepen waarvan de planten een complexere bouw hebben, zoals paardenstaarten, varens en zaadplanten, beschikken wel over vaatbundels. Meer dan de wieren en mossen zijn deze vaatplanten aangepast aan het le ven op het land. 4 Karakteristiek voor zaadplanten is dat ze zich kunnen voortplanten door middel van zaden. Varens, paardenstaarten en mossen vormen sporen en behoren tot de groep van de sporenplanten. Kerstmis in groep 5 Het is bijna Kerstmis. Juf Martina wil met de kinderen een kerststukje gaan maken. Daarvoor heeft ze verschillende materialen verzameld: ■ Takken van een fijnspar, ten onrechte vaak toegezongen met ‘O, dennen boom …’ ■ Een aantal sparappels en/of dennenappels en ijzerdraad om de kegels vast te prikken in de ondergrond. ■ Hulsttakken met rode besjes. ■ Moskussentjes om de bodem te bedekken.

1

1

1

1

1

23

1 Planten

■ Korstmos (zie afbeelding 1.1.2b). Het struikvormige rendiermos (grijs groen van kleur) is gekocht bij een plantenzaak. (Maar het is ook te vinden in bosgebieden waar de lucht schoon is.) ■ Een bakje champignons en ijzerdraad om de stelen vast te prikken in de ondergrond. Vaak zitten er neppaddenstoelen in een kerststukje, maar Martina wil alleen natuurlijke materialen gebruiken. ■ Stukjes oasis voor de ondergrond. Dit heeft ze gekocht bij een plantenzaak. Ze heeft ook weleens klei gebruikt als ondergrond. ■ Kerstkaarsen. Ze weet nog niet zeker of ze deze wel wil gebruiken, omdat er gemakkelijk takken en andere materialen in de buurt van de kaarsvlam kunnen komen. In een vorige les hebben de kinderen al boterkuipjes versierd. Hierin kunnen ze hun kerststukjes maken. Het resultaat van Jasper uit groep 5 kun je bewon deren in afbeelding 1.1.

Jasper heeft een sparrentak, een takje hulst, struikvormig korstmos, mos, sparappels en champignons gebruikt.

Afbeelding 1.1 Het kerststukje van Jasper uit groep 5

Tijdens het werken aan de kerststukjes stellen de kinderen juf Martina een aantal vragen: ■ Is dit grijzige spul ook mos? (een kind wijst op het korstmos) ■ Zijn dit ook bladeren? (een kind wijst op de naalden van een sparrentak) ■ Waarom zijn deze blaadjes niet van de boom gevallen, het is toch winter? (een kind wijst op de bladeren van een hulsttak) ■ Zijn paddenstoelen ook planten? (een kind wijst op de champignons) ■ Als ik een besje van de hulst in de grond stop, komt er dan een plantje uit? En als ik een dennenappel in de grond stop? Juf Martina vindt dit goede vragen, en wil hier in een volgende les op terug komen. Zelf vraagt ze zich inmiddels af tot welke verschillende groepen de planten uit het kerststukje eigenlijk behoren.

24

1.1 Indeling van het plantenrijk

vraag 1 Kun jij de voorgaande vragen beantwoorden? Welke vragen vind je lastig om te beantwoorden? Hoofdstuk 1 gaat in op allerlei aspecten van het plantenrijk. Daarin zul je zeker de antwoorden op deze vragen vinden. De groene wereld van de planten Als je tegen iemand zegt: ‘Volgens mij heb je groene vingers!’, bedoel je dat iemand zijn planten goed kan verzorgen. De kleur groen wordt niet voor niets geassocieerd met planten. Het is een belangrijk gemeenschappelijk kenmerk van de meeste planten. Of je nu naar algen in het water, een varen in het bos, een paardenbloem in het gras, een bos rozen, een dennenboom of een appel boom kijkt: al deze verschillende planten hebben een groene kleur door het bladgroen dat in de cellen van planten zit. Dierlijke cellen bevatten geen blad groen. Als een plant bladeren heeft, zit het bladgroen (de naam zegt het al) voornamelijk in de bladeren. Bladgroen speelt een belangrijke rol bij de fotosynthese . Dit is het proces dat planten in staat stelt om met behulp van zonlicht hun eigen voedsel te maken (zie § 1.2.2 De bouw en functie van bladeren ). Door deze eigenschap vormen planten een onmisbare schakel in bijna alle voedselketens (zie § 4.1.2 Voedselrelaties in een ecosysteem ). De groene wereld van de planten is heel gevarieerd. Tot nu toe zijn er 500.000 verschillende plantensoorten ontdekt en er worden, met name in het tropisch regenwoud, nog steeds nieuwe soorten ontdekt. Deze diversiteit aan soorten in het plantenrijk kun je indelen in een aantal hoofd- en subgroepen . De in deling is gebaseerd op de mate van verwantschap tussen soorten. In § 2.1.1 Kenmerken wordt het systeem achter de indeling van het planten- en het die renrijk verder toegelicht en uitgewerkt voor het dierenrijk. In deze paragraaf staan de vijf herkenbaarste hoofdgroepen met een paar belangrijke subgroepen centraal (zie afbeelding 1.1.1). De bouw van planten en de manier waarop ze zich voortplanten, vormen karakteristieke kenmerken die gebruikt worden bij de indeling van het plantenrijk. Aan de hand van deze kenmerken worden de vijf hoofdgroepen besproken.

1

1.1.1

1

1

1

1

1

1

25

1 Planten

1 Wieren (algen) Sporenplanten

2 Mossen 3 Paardenstaarten Vaatplanten 4 Varens

5 Zaadplanten Coniferen

(naaktzadigen) Bloemplanten (bedektzadigen)

Afbeelding 1.1.1 Indeling van het plantenrijk

1.1.2

Wieren (algen) De wieren (algen) vormen de hoofdgroep met de eenvoudigste bouw (zie af beelding 1.1.2a). Je kunt ze onderscheiden van andere plantengroepen door dat zij geen echte wortels, stengels en bladeren hebben. Wieren vormen een belangrijke hoofdgroep. Net als andere groene plan ten kunnen wieren hun eigen voedsel maken door middel van fotosynthese. Zuurstof is een belangrijk ‘bijproduct’ van de fotosynthese. Omdat wieren in zulke groten getale in water voorkomen, leveren wieren meer dan de helft van de zuurstof in de atmosfeer. Wieren kunnen zo klein zijn dat je ze alleen met een microscoop kunt zien. Een voorbeeld daarvan vormen de eencellige wieren (ook wel algen genoemd). De groene aanslag op de ruit van een aquarium bestaat bijvoorbeeld uit een laagje van deze algen. Er zijn ook meercellige wieren, die lange draden vormen of zelfs bladachtige vormen hebben. Wieren en algen leven voornamelijk in het water. Bekende zeewieren zijn het bruine blaaswier en de groene zeesla. Deze wieren spoelen geregeld aan op het strand. Bekende zoetwatersoorten zijn het kranswier, dat alleen in schone sloten of plassen voorkomt, en de zo genoemde flap , een verzamelnaam voor allerlei draadvormige wieren die je vooral in overbemeste sloten ziet. Sommige algen komen ook op het land voor. Op boomstammen en voch tige stoeptegels zie je vaak een groene laag zitten. Die groene laag bestaat uit eencellige boomalgen, die weliswaar op het land kunnen leven, maar wel het best gedijen onder vochtige omstandigheden.

26

1.1 Indeling van het plantenrijk

1

1

eencellige wieren (microscopische vergroting)

draadvormig wier

kranswier

bruin blaaswier

Afbeelding 1.1.2a Verschillende soorten wieren

1

doe-opdracht: W aar groeien de meeste boomalgen? Boomalgen kunnen op het land leven, maar hebben wel vochtige omstandigheden no dig. Daarom groeien ze vaak aan die kant van een boomstam die gemiddeld genomen het vochtigst is. ■ Benodigdheden: een kompas. ■ Aan welke kant (windrichting) van een boom verwacht je dat de meeste boomalgen zullen zitten? ■ Zoek een vrijstaande boom of paal waarop boomalgen groeien. Bepaal met behulp van een kompas aan welke kant van de boom de algen groeien. ■ Komt dit overeen met je verwachting? Probeer je waarnemingen te verklaren. ■ Voor een betrouwbaar resultaat is het verstandig om naar meerdere begroeide bomen of palen te kijken. Welke zijde is het vaakst begroeid met algen? Hoe kun je een eventu ele variatie tussen de verschillende begroeide zijden verklaren? De noordkant is het schaduwrijkst, dus daar zullen boomalgen het minst uit drogen. In Nederland komt de meeste wind uit het zuidwesten. Als het regent, zorgt de wind ervoor dat de regen vooral tegen de zuidwestelijke kant van de boom slaat. Als je deze beide overwegingen even zwaar laat meetellen, zou de noordwestelijke zijde van een boom de meest ideale plek voor boomalgen moeten zijn.

1

1

1

1

27

1 Planten

bladvormige soort

korstvormige soort

struikvormige soort

Afbeelding 1.1.2b Vormen van korstmossen

Korstmossen Naast de groene laag van algen, zie je vaak dat een boomstam begroeid is met grijsgroene plakkaten of ‘korsten’. Dit zijn korstmossen. Ook op oude stoepte gels, gebouwen en grafstenen zie je veel korstmossen. De meeste korstmossen hebben een grijsgroene kleur, maar er zijn ook soorten met andere kleuren. Er zijn korstvormige , bladvormige en struikvormige soorten (zie afbeelding 1.1.2b). Een bekend voorbeeld van een struikvormig korstmos is het rendier mos dat je vaak in kerststukjes ziet. De naam korst mossen zou het misconcept kunnen oproepen dat je ze tot de groep van de mossen moet rekenen. Dat klopt niet omdat een korstmos een samenlevingsvorm tussen een alg en een schimmel is (zie ook § 1.5.1 Het schim melrijk ). Beide organismen hebben voordeel van deze samenlevingsvorm, ook wel symbiose genoemd. Een alg levert voedingsstoffen aan de schimmel, die zelf geen voedingsstoffen kan maken uit zonlicht. Een schimmel houdt vocht

28

1.1 Indeling van het plantenrijk

en mineralen vast, afkomstig uit de lucht en de regen, en beschermt de alg zo tegen uitdroging (zie afbeelding 1.1.2c). Korstmossen zijn direct afhankelijk van regenwater en gevoelig voor vervui lende stoffen die in het regenwater kunnen zitten. Struikvormige korstmossen zijn het gevoeligst voor luchtvervuiling. Veel korstvormige soorten gedijen ook nog goed in vervuilde lucht. Door hun verschillende mate van gevoelig heid voor vervuiling, worden korstmossen als een natuurlijke graadmeter ge bruikt voor de mate van luchtverontreiniging.

1

1

algenlaag

sporen

1

schimmellaag

Een korstmos bestaat uit een alg en een schimmel.

1

Afbeelding 1.1.2c Een korstmos

1.1.3

Mossen Mossen zijn landplanten, maar hebben wel een vochtige leefomgeving no dig. Je kunt ze bijvoorbeeld vinden op vochtige bosgrond, aan de schaduwzij de van een boomstam en op vochtige tegels of muren. Mossen hebben geen transportsysteem van vaatbundels waarmee ze water vanuit de bodem naar boven kunnen transporteren. Bovendien hebben mossen geen echte wortels, maar een soort haartjes waarmee ze zich aan de bodem vasthechten. Deze wortelachtige structuren spelen geen rol bij de wateropname. De mosplanten nemen het water met de daarin opgeloste voedingsstoffen rechtstreeks op via hun dunne, eenvoudige blaadjes. Om het benodigde water goed vast te hou den en verdamping tegen te gaan, zie je dat mosplanten in groepen bij elkaar groeien. Er worden kussentjes gevormd van vele mosplanten bij elkaar. Als mossen tijdelijk met veel droogte te maken hebben, drogen ze uit en komen ze in een soort rusttoestand. De planten lijken dan dood te zijn, maar bij nat weer zuigen de kussentjes zich als een spons vol water en dan kunnen de planten gewoon verder groeien.

1

1

1

29

1 Planten

Bij droog weer springt de sporendrager open en worden de sporen via de lucht verspreid.

sporen

In het voorjaar vormen de vrouwelijke mosplanten sporendragers. Afbeelding 1.1.3a Mosplanten zijn sporendragers

Afbeelding 1.1.3b De sporendrager springt open

Ten behoeve van de voortplanting produceren mosplanten zogenoemde spo rendragers of sporenkapsels . Een sporendrager ziet eruit als soort doosje op een steeltje (zie afbeelding 1.1.3a en 1.1.3b). In het doosje worden de sporen gevormd. Sporen zijn vele malen kleiner dan zaden. Ze bevatten geen em bryonaal plantje en reservevoedsel zoals de zaden van zaadplanten (zie § 1.3.5 Bevruchting ). Sporen bestaan slechts uit wat erfelijk materiaal, omgeven door een omhulsel. In het voorjaar kun je mosplanten vinden met sporendragers. Je ziet dan dunne bruine ‘steeltjes’ uit de moskussentjes steken. Bij droog weer springt de sporendrager open en worden de lichte sporen als een soort stof via de lucht verspreid. Als een spore op een geschikte plaats terechtkomt, groeit deze uit tot een dun draadje van cellen, waaruit weer nieuwe mosplanten kun nen groeien. Paardenstaarten In vergelijking met mossen zijn paardenstaarten en varens (zie § 1.1.5 Varens ) beter aangepast aan een droger landleven. Ze hebben echte wortels en hun bladeren en stengels hebben een wasachtige laag die uitdroging tegengaat. Hun stengels en bladeren bevatten vaatbundels waarmee water en voedings stoffen door de plant kunnen worden getransporteerd, en houtachtig mate riaal dat zorgt voor stevigheid (zie § 1.2.4 De bouw en functie van stengels ). Door deze eigenschappen kunnen paardenstaarten en varens ook in de hoog te groeien en zijn ze beter in staat om zonlicht te benutten dan bijvoorbeeld

1.1.4

30

1.1 Indeling van het plantenrijk

mossen. Hoe hoger planten kunnen groeien, hoe meer zonlicht ze kunnen opvangen. Ze kunnen zo hun concurrenten letterlijk overschaduwen.

1

Zo’n 350 miljoen jaar geleden waren de voorouders van de huidige paardenstaarten veelal hoge planten. Ze werden toen zo groot als bomen en groeiden in dichte moerasbossen. Als zo’n boom doodging, begon de stam onder water langzaam te vergaan. Steeds kwam er weer een nieuwe laag van dode stammen overheen en drukte de onderste laag sa men. Zo ontstonden, gedurende een proces van dui zenden jaren, fossiele brandstoffen zoals steenkool . De grootste paardenstaarten worden nu niet hoger dan een meter. Ze komen veel voor, maar zijn nogal onopvallend. Ze bestaan uit een stijve rechte stengel die geleed is. Heb je weleens geprobeerd om deze leden uit elkaar te trekken? Dit gaat vrij gemakke lijk. Op de grens tussen twee leden bevindt zich een krans van blaadjes die ook weer geleed zijn. Onder de grond loopt een wortelstok (een ondergrondse stengel) waaruit meerdere plantenstengels kunnen groeien. Uit de wortelstok kan ook een gespeciali seerde stengel groeien met aan de top een eivormi ge sporendrager (zie afbeelding 1.1.4). Heermoes is een veelvoorkomende paardenstaartsoort in tuinen en bermen en aan slootkanten.

Een paardenstaartplant bestaat uit een gelede stengel en bladeren.

sporendrager

1

1

1

Afbeelding 1.1.4 Heermoes

1

1.1.5

Varens Varens groeien uit een wortelstok en hebben meestal grote veernervige blade ren (zie afbeelding 1.1.5). Het patroon van de vertakking van de nerven lijkt op het patroon van een vogelveer. Vaak is elk blaadje weer vertakt in kleinere ‘deelblaadjes’. De bovengrondse stengel is vrij klein en onopvallend. Varenbla deren komen stevig opgerold uit de grond. Als ze gaan groeien, ontrollen de varenbladeren zich langzaam maar zeker. Aan de onderkant van de bladeren ontstaan op een gegeven moment de sporendragers, die eruitzien als kleine bruine puntjes of streepjes. Als je aan de bladeren schudt als de sporen rijp zijn, zie je de sporen er als bruin ‘poeder’ uit vallen.

1

1

31

1 Planten

Varens, maar ook mossen en paardenstaarten, planten zich dus geslachtelijk voort door middel van sporen. Daarom horen zij bij de groep van de sporen planten .

De sporendragers van een varen bevinden zich aan de onderkant van het blad. Daar zijn ze beter beschut tegen de regen.

sporendrager

Afbeelding 1.1.5 Een mannetjesvaren met sporendragers

1.1.6

Zaadplanten Net als paardenstaarten en varens hebben zaadplanten een uitgebreid wor telstelsel en vaatbundels die water en voedingsstoffen door de plant kunnen vervoeren. Vanwege deze vaatbundels kun je paardenstaarten, varens en zaad planten ook indelen in de groep van de vaatplanten . Zaadplanten zijn het best aangepast aan een droog landleven. De stevi ge bladeren en stengels hebben een wasachtige laag waardoor uitdroging te gengegaan wordt. Zaadplanten kunnen het grootst worden, denk maar aan de loof- en naaldbomen. Doordat bomen een speciale verstevigde stengel hebben ( boomstam ), kunnen zij boven andere planten uit groeien en meer zonlicht opvangen. Ze moeten dan een stevig wortelstelsel hebben om voldoende wa ter op te kunnen nemen en zichzelf in de bodem te kunnen verankeren (zie § 1.2.5 Bomen ). Karakteristiek voor zaadplanten is dat ze zich kunnen voortplanten door middel van zaden , terwijl varens, paardenstaarten en mossen sporen vormen en tot de groep van de sporenplanten behoren. Een zaad is veel groter dan een spore en bevat een embryonaal plantje met voedsel voor de kiemperiode. Tijdens de kiemperiode barst de zaadhuid open en ontwikkelt het embryonaal plantje zich tot een kiemplantje met een wortel, stengel en bladeren. Onder

32

1.1 Indeling van het plantenrijk

gunstige omstandigheden kan het kiemplantje uitgroeien tot een volwassen plant (zie § 1.2.1 Wat heeft een plant nodig om te groeien? ). De zaadplanten kun je indelen in twee subgroepen: de coniferen en de bloemplanten . De indeling is gebaseerd op de manier waarop de zaden ge vormd worden. Coniferen (naaktzadigen) Bij het woord ‘conifeer’ denk je misschien aan een struik in de tuin die ook in de winter groen blijft. Naast deze bekende coniferenstruiken behoren nog vele plantensoorten tot de plantengroep van de coniferen. ‘Conifeer’ betekent let terlijk ‘kegeldrager’. Coniferen hebben geen bloemen en vruchten; hun zaden ontwikkelen zich op de houtige schubben van kegels. Naaldbomen behoren ook tot de coniferen. Zij produceren de bekende kegels zoals de dennenappels van een den of de sparappels van een spar (zie afbeelding 1.1.6a). Coniferen noem je ook wel naaktzadigen omdat de zaden zich niet in een vrucht ontwikkelen, zoals bij de bedektzadigen het geval is, maar open en bloot op de schubben van de kegels liggen. De zaden hebben een extra vliesje waardoor de wind ze beter kan verspreiden.

1

1

1

1

1

Afbeelding 1.1.6a Kegels van coniferen

Bloemplanten (bedektzadigen) Bloemplanten maken tachtig procent van alle plantensoorten op aarde uit. Tot de groep van de bloemplanten (zie afbeelding 1.1.6b) behoren loofbomen (bijvoorbeeld een kastanje), struiken (bijvoorbeeld een vlier) en kruidachtige planten (bijvoorbeeld de witte dovenetel en straatgras). Een kenmerk van veel kruidachtige planten is dat hun stengels na elk groeiseizoen afsterven. Bloemplanten hebben bloemen die een centrale rol spelen bij de voortplan ting. Je ziet bij deze groep een grote variëteit aan strategieën om ervoor te zor gen dat stuifmeel bij een bloem van een soortgenoot terechtkomt (zie § 1.3.4

1

1

33

1 Planten

Bestuiving ). Dit zorgt voor een grote veelvormigheid binnen de groep van de bloemplanten. Na de bestuiving vindt de bevruchting plaats in het vruchtbeginsel van de bloem (zie § 1.3.5 Bevruchting ). Nu kan het zaad zich ontwikkelen in het vruchtbeginsel. Het vruchtbeginsel groeit uit tot een vrucht met daarin het rijpe zaad. Daarom noemt men bloemplanten ook wel bedektzadigen .

kastanje straatgras Tot de groep van de bloemplanten behoren loofbomen, struiken en kruidachtige planten. Afbeelding 1.1.6b Verschillende soorten bloemplanten vlier witte dovenetel

tomaat

kastanje met bolster

Bij een bloemplant zitten de zaden in een vrucht. Afbeelding 1.1.6c Vruchten van bloemplanten

34

1.1 Indeling van het plantenrijk

De vruchten van bloemplanten spelen een belangrijke rol bij de verspreiding van de zaden (zie § 1.3.6 Zaadverspreiding ). Vruchten kunnen sappig zijn (bij voorbeeld een tomaat of vlierbes) of droog (bijvoorbeeld de vrucht van een kastanje of de zaaddoos van een klaproos). vraag 2 Je gaat nu de voorgaande theorie verwerken en samenvatten in de tabel hierna. Dit doe je door voor elk van de vijf hoofdgroepen aan te kruisen welke kenmerken zij wel (+) en niet (−) hebben.

1

1

5b Zaadplanten: bloemplanten bijv. paarden bloem, straatgras en wilg

5a Zaadplanten:

4 Varens bijv. adelaars varen

3 Paarden staarten bijv. heermoes

2 Mossen bijv. sterren mos

1 Wieren (algen) bijv. boomalg

coniferen bijv. spar

1

Wortels Stengels Bladeren Vaatbundels Sporen Zaden Vruchten Kegels Bloemen

1

1

1

1

35

1 Planten

Met dit experiment ga je onderzoeken van welke plan tengroep de meeste soorten voorkomen in de omge ving van je school. Je kunt deze opdracht het best uitvoeren aan het einde van de lente of het begin van de zomer, want dan is de diversiteit aan plantensoorten het grootst. ■ Benodigdheden: pen en papier (met onderlegger), vier stokjes en een stuk touw van ruim vier meter (of een hoepel), (stoep)krijt, de naamzoeklijst Bermplanten (achter in dit boek) en eventueel een plantengids. doe-opdracht: P lantensoorten in de schoolomgeving ■ In de omgeving van je school kies je een aantal ver schillende gebieden uit waar planten groeien, bijvoor beeld het schoolplein (met plantjes tussen en op de stoeptegels), een stuk grasveld, een gebied met bo men, struiken en (vochtige) muurtjes. ■ Geef voor elk gebied een korte omschrijving van de specifieke groeiomstandigheden. Is het er bijvoorbeeld schaduwrijk of zonnig, open of beschut, droog of nat? ■ Bekijk per gebied steeds een representatief stuk van 1 m² en zet het gebied af met vier stokjes en een stuk touw. Je kunt ook met een hoepel een bepaald gebied markeren. Op de stoep of op het schoolplein kun je krijt gebruiken.

Afbeelding 1.1.6d Plantensoorten in de schoolomgeving

Ga na hoeveel verschillende soorten planten je binnen deze vierkante meter ziet. Bepaal vervolgens met behulp van de theorie uit deze paragraaf tot welke hoofd- en eventuele subgroep de plantensoorten behoren (zie afbeelding 1.1.1). ■ Als je wilt, kun je de planten verder op naam brengen. Hiervoor kun je een plantengids, de app Pl@ntNet of de site soortenbank.nl gebruiken. ■ Teken een tabel zoals in het voorbeeld hierna en vul deze in.

Locatie

Omschrijving van het gebied

Plantengroepen in dit gebied (hoofd- en eventuele subgroep) ■ mossen ■ paardenstaarten

Aantal soorten per plantengroep

■ grasveld aan noord- kant van het fietsenhok

■ vochtig, schaduwrijk, beschut

■ 1 soort ■ 1 soort ■ 2 soorten gras

■ zaadplanten, bloemplanten

■ Conclusie : Van welke plantengroep komen de meeste soorten voor? Welke verschil len zie je tussen de gebieden die je hebt onderzocht? Probeer eventuele verschillen te verklaren.

36