Die Lernenden betrachten eine Blüte mit der Lupe und zerlegen sie mit Pinzette und Präpariernadeln schrittweise von außen nach innen. Sie ordnen Kelch-, Kron-, Staub- und Fruchtblätter entsprechend ihrer Lage an, zeichnen ein Blütendiagramm und beschriften die Teile. Dabei schulen sie das genaue Beobachten und das sachgerechte Dokumentieren biologischer Strukturen und erschließen deren Funktionen für Schutz, Bestäubung und Fortpflanzung.

Die Lernenden stellen eine bewurzelte Pflanze in einen Messzylinder und vergleichen dessen Wasserstand über zwei Tage mit einem Kontrollzylinder ohne Pflanze. Eine dünne Ölschicht verhindert in beiden Gefäßen die Verdunstung und grenzt damit eine alternative Erklärung für den Wasserverlust aus. Durch den kontrollierten Vergleich üben die Lernenden, Einflussgrößen konstant zu halten, Messwerte über längere Zeit zu protokollieren und die Wasseraufnahme den Wurzeln begründet zuzuordnen.

Die Lernenden prüfen zunächst die Farbreaktion eines WATESMO-Teststreifens mit Wassertropfen und legen anschließend ein frisches Laubblatt zwischen einen zweiten gefalteten Teststreifen. Nach zehn Minuten vergleichen sie die Verfärbungen an den Kontaktstellen mit der Referenzreaktion. So üben sie einen stofflichen Nachweis, unterscheiden Beobachtung und Deutung und leiten aus dem Ergebnis ab, dass Blätter Wasser über Öffnungen an ihrer Oberfläche abgeben.

Die Lernenden lassen Bohnensamen zwei bis drei Tage auf feuchtem Filterpapier keimen und betrachten die jungen Wurzeln gezielt mit der Lupe. Sie zeichnen eine ausgewählte Wurzel und unterscheiden Wurzelspitze, Wachstumszone, Wurzelhaarzone und Verzweigungszone. Durch die Verbindung von Detailbeobachtung und Funktionsdeutung schulen sie das Erkennen biologischer Strukturen und erklären, wie Wurzelhaare Verankerung sowie Wasser- und Nährstoffaufnahme unterstützen.

Die Lernenden säen Kresse in vier Keimschalen und variieren gezielt Licht, Temperatur und Bodenfeuchtigkeit. Fünf Tage lang vergleichen sie Keimbeginn, Wachstum und Grünfärbung und dokumentieren die Entwicklung ausgewählter Samen zeichnerisch. Der mehrfaktorielle Vergleich schult ihre Fähigkeit, Versuchsbedingungen systematisch zu unterscheiden, Beobachtungsdaten auszuwerten und Wasser, Wärme und Licht als Voraussetzungen für Keimung und Entwicklung zu begründen.

Die Lernenden senken eine Sichtscheibe in verschiedene Gewässer ab und lesen an der markierten Senkschnur die Tiefe ab, in der die Scheibe gerade noch erkennbar ist. Zusätzlich protokollieren sie Strömung, Algenwachstum, Trübungen und sichtbare Verunreinigungen. Beim Vergleich der Messorte üben sie das Schätzen zwischen Skalenmarken, strukturieren Felddaten und beurteilen kritisch, inwieweit die Sichttiefe Hinweise auf die Gewässerqualität liefert.

Die Lernenden entnehmen an drei Orten Bodenproben, befeuchten kleine Teilmengen und untersuchen Farbe, Körnigkeit, Formbarkeit und Tastempfinden. Anhand vorgegebener Merkmale ordnen sie die Proben Sand, Lehm oder Ton zu und erkennen mögliche Mischformen. Dabei schulen sie das kriteriengeleitete Klassifizieren, dokumentieren qualitative Sinnesdaten systematisch und begründen Abweichungen mit natürlichen und menschlichen Einflüssen auf Böden.

Die Lernenden ermitteln den Kalkgehalt von Bodenproben. Da bei diesem Versuch Salzsäure eingesetzt wird, sollte dieser Versuch ausschließlich als Lehrerversuch durchgeführt werden! Die entsprechenden Arbeitsschutzbestimmungen sind unbedingt einzuhalten. In diesem Lehrerversuch werden drei Bodenproben mit jeweils fünf Tropfen 10%iger Salzsäure versetzt, während die Lernenden Stärke und Dauer des Aufbrausens beobachten. Die Lernenden nutzen eine vorgegebene Reaktionsskala, um die Proben als kalkarm, kalkhaltig oder kalkreich einzuschätzen und den Kalkgehalt auf Calciumcarbonat zurückzuführen. Dabei üben sie das kriteriengeleitete Auswerten einer chemischen Reaktion und reflektieren, warum Gefahrstoffe, Schutzmaßnahmen und die Durchführung durch die Lehrkraft berücksichtigt werden müssen.

Die Lernenden stellen frisch angeschnittene Blütensprosse parallel in gefärbtes und klares Wasser und dokumentieren ihre Veränderungen einen Tag lang in 30-Minuten-Abständen. Die zunehmende Färbung der Blüten im Versuchsgefäß macht den Wassertransport vom Stängel bis zu den Blütenteilen sichtbar, während das klare Wasser als Kontrolle dient. Dabei lernen die Lernenden, zeitabhängige Beobachtungen tabellarisch zu erfassen, alternative Erklärungen zu prüfen und aus einem Kontrollversuch eine begründete Schlussfolgerung abzuleiten.

Die Lernenden beschreiben und messen einen trockenen Bohnensamen, lassen ihn einen Tag in Wasser quellen und vergleichen anschließend Länge, Oberfläche und Aussehen. Danach öffnen sie die Samenschale, betrachten Keimblätter, Keimwurzel, Keimstängel und Laubblätter und halten den Aufbau in einer beschrifteten Zeichnung fest. Der Vorher-nachher-Vergleich fördert ihre Fähigkeit, qualitative und quantitative Daten zusammenzuführen und Struktur, Speicherfunktion und Keimungsbeginn biologisch zu erklären.

Die Lernenden lassen einen Bohnensamen quellen, öffnen ihn und geben Jod-Lösung auf beide Keimblätter. Die entstehende schwarzblaue Färbung dient als spezifischer Nachweis für gespeicherte Stärke. Dabei üben die Lernenden die fachgerechte Durchführung eines Nachweisverfahrens, deuten eine Farbreaktion anhand eines bekannten Indikators und erklären die Bedeutung der Stärke als Nährstoff- und Energievorrat für den Keimling.

Die Lernenden lassen fünf gequollene Bohnensamen auf feuchtem Filterpapier an einem warmen, hellen Ort keimen. Über mehrere Tage betrachten sie morgens und nachmittags einen ausgewählten Samen und dokumentieren sechs Entwicklungsstadien in Handzeichnungen. Die kontinuierliche Beobachtungsreihe stärkt ihre Fähigkeit, biologische Veränderungen zeitlich zu ordnen, charakteristische Merkmale präzise zu beschreiben und Bedingungen für Keimung und Wachstum zu begründen.

Die Lernenden entnehmen von drei verschiedenen Orten (zum Beispiel Wald, Feld, Schulhof) mit dem Löffel trockene Bodenproben und füllen sie jeweils in eine Glasflasche. Sie untersuchen die getrennten Bodenbestandteile nach Korngrößen. Die Lernenden wiegen jeweils 50 g trockene Bodenprobe ab und trennen sie nacheinander mit drei Sieben unterschiedlicher Maschenweite. Jede zurückgehaltene Fraktion wird erneut gewogen und anhand ihrer Korngröße grobem oder feinem Kies beziehungsweise Sand zugeordnet. Die Lernenden üben damit ein systematisches Trennverfahren, erstellen eine quantitative Stoffbilanz und vergleichen die Korngrößenverteilung verschiedener Standorte.

Die Lernenden wiegen 30 g trockene Bodenprobe ab, glühen sie im Tiegel vollständig aus und bestimmen nach dem Abkühlen die verbleibende Masse. Aus der Differenz vor und nach dem Ausglühen berechnen sie den Humusgehalt dreier Standortproben. Dabei üben sie das sichere Arbeiten mit Waage und offener Flamme, wenden eine Differenzmessung an und beurteilen den Zusammenhang zwischen organischem Anteil, Humusbildung und Pflanzenwachstum.

Die Lernenden schütteln nummerierte Bodenproben mit jeweils 15 ml destilliertem Wasser auf und lassen die Bodenteilchen absetzen. Anschließend vergleichen sie die Färbung von Universalindikatorpapier mit einer Farbskala und ordnen die Proben von stark sauer bis stark basisch ein. Dabei schulen sie das standardisierte Aufbereiten von Proben, das Ablesen einer Messskala und die begründete Übertragung der pH-Werte auf die Eignung von Böden für verschiedene Pflanzen.

Die Lernenden durchsuchen Bodenproben von drei Standorten mit Lupe und Präpariernadel nach Kleinlebewesen. Sie benennen oder beschreiben die Funde, fertigen Skizzen an und vergleichen Arten sowie Anzahlen zwischen den Proben. Dadurch schulen sie das systematische Beobachten und Dokumentieren lebender Vielfalt und leiten Beziehungen zwischen Standortbedingungen, Bodenfruchtbarkeit, Zersetzung und Humusbildung ab.

Die Lernenden entnehmen mit Schlauch und Spritze Wasserproben aus unterschiedlichen Tiefen und kennzeichnen Herkunft und Entnahmetiefe. Sie vergleichen Geruch, Färbung und Trübung der geschüttelten Proben gegen das Licht und halten die Merkmale tabellarisch fest. Dabei entwickeln sie Kompetenz im standardisierten Probennehmen, im kriteriengeleiteten Vergleichen qualitativer Daten und im begründeten, zugleich vorsichtigen Beurteilen der Gewässerqualität.

Die Lernenden senken ein Thermometer mit einer markierten Senkschnur in verschiedene Gewässertiefen und notieren Tiefe, Temperatur und Merkmale des Gewässers. Sie vergleichen die Messreihen aus stehenden und fließenden sowie klaren und getrübten Gewässern und suchen nach Temperaturschichtungen. Dabei schulen sie das planvolle Erfassen von Profildaten, berücksichtigen die schnelle Temperaturänderung beim Herausziehen und beurteilen die Aussagekraft einzelner Messgrößen für die Gewässerqualität.