BIOLOGIE x The Underground Astronaut
Biologie x The Underground Astronaut
Introduction
Items in this lesson
Biologie x The Underground Astronaut
LESONTWERP
Mycorrhiza-schimmels: samenwerking onder de grond en betekenis voor ecosystemen en klimaat.
Bovenbouw havo/vwo – biologie
PLAATS IN HET CURRICULUM (SLO / Nectar)
Aansluiting SLO
• Ecosystemen en stofkringlopen (C, N, P)
• Biotische interacties (symbiose/mutualisme, concurrentie)
• Plantkunde: opname water/mineralen (wortelharen) in relatie tot mycorrhiza
• Biodiversiteit (boven- én ondergronds)
• Onderzoek & wetenschap in context (experimenten, onzekerheid, maatschappij)
Aansluiting Nectar
- Havo 4: H2.5, H3, H5.3, H5.5, H7.4–7.5, H8.2–8.3
- VWO 4: H6.4, H8.2–8.3
- VWO 6: H20.4–20.5
Biologie & ecosysteembegrip
In deze les leer je…
Hoe planten en mycorrhiza‑schimmels samenwerken (mutualisme).
Welke stoffen ze uitwisselen: koolstof (C), stikstof (N) en fosfor (P).
Hoe schimmels en bacteriën voedingsstoffen vrijmaken in de bodem.
Hoe planten water en mineralen opnemen mét en zonder mycorrhiza.
Waarom verschillende ecosystemen andere schimmelgemeenschappen hebben.
LEERDOELEN (Bloom)
Hoofddoel
De leerling kan uitleggen waarom onderzoek naar mycorrhiza‑schimmels belangrijk is voor het functioneren van ecosystemen
SUBDOELEN
Na afloop van (delen van) de les kan de leerling:
1. Beschrijven welke stoffen planten en mycorrhiza‑schimmels met elkaar uitwisselen (C, N, P).
2. Uitleggen hoe schimmels en bacteriën nutriënten beschikbaar maken in de bodem.
3. Vergelijken hoe planten water en mineralen opnemen met en zonder mycorrhiza.
4. Analyseren waarom verschillende ecosystemen andere mycorrhiza‑gemeenschappen hebben.
5. Formuleren van een onderzoeksvraag en hypothese passend bij ecologisch onderzoek.
6. Evalueren en reflecteren op de maatschappelijke rol van wetenschappelijk onderzoek (o.a. klimaat).
Onderzoek & klimaatcontext
Verder ga je…
Een onderzoeksvraag en hypothese formuleren passend bij ecologisch onderzoek.
Kennismaken met hoe wetenschappers onzekerheid onderzoeken.
Reflecteren op de rol van bodemschimmels in klimaatverandering en beleid.
Begrijpen waarom onderzoek naar mycorrhiza belangrijk is voor ecosystemen.
LESOPBOUW (± 50 - 70 minuten)
Deze lesopzet is modulair: onderdelen kunnen afzonderlijk worden ingezet of uitgebreid met experimenten of veldwerk, vragen kunnen ook worden overgeslagen.
De les is opgebouwd als een leerreis: van voorkennis en verwondering, via biologische kernconcepten en onderzoekend denken, naar een bredere maatschappelijke context (IPCC / klimaatbeleid).
1. INTRODUCTIE & VOORKENNIS ACTIVEREN (5 min)
Duidende inleiding:
Leerlingen ontdekken dat de bodem een actief ecosysteem is waarin samenwerking cruciaal is. Dit vormt de basis voor alle volgende onderdelen.
Hoofddoel (les):
kennismaken met het thema en het grotere belang ervan.
Subdoel: voorkennis activeren en verwachtingen expliciteren.
Suggesties voor de docent:
• Laat de titel The Underground Astronaut zien en vraag: Waar denken jullie dat deze film over gaat?
• Maak een woordweb rond: bodem – schimmels → planten → samenwerking.
• Alternatief: laat de eerste minuut van de film ‘koud’ zien en bespreek observaties.
Samenwerking
plant & schimmel
This item has no instructions
Wat is mycorrhiza?
Voorbeeld van mutualisme: samenwerking waar beide partners voordeel hebben.
Plantwortels werken samen met schimmeldraden (mycelium).
De schimmel vergroot het worteloppervlak sterk.
Basisprincipe: ruilen van voedingsstoffen.
2. SAMENWERKNING PLANT – SCHIMMEL (KERNCONCEPT) (5-20 min)
Dit blok introduceert mycorrhiza als voorbeeld van mutualisme en vormt het biologische fundament van de les.
Waar moet je op letten in het filmfragment?
Hoe planten en schimmels met elkaar verbonden zijn.
Welke stoffen ze uitwisselen (C – N – P).
De richting van de stofstromen (wat gaat naar wie?).
Hoe de schimmel de plant helpt in de bodem.
DOCENTENINSTRUCTIE:
Leg uit dat leerlingen gaan kijken naar de samenwerking tussen plantwortels en mycorrhiza‑schimmels. Vraag hen specifiek te letten op welke stoffen worden uitgewisseld en in welke richting.
Filmfragment 05:00–05:44
Filmfragment 05:00 – 05:44 https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=_mmWMjsutYF_95jC&t=298
Doelen van dit onderdeel
Begrijpen wat symbiose/mutualisme is in een ecosysteem.
Kunnen beschrijven welke stoffen worden uitgewisseld.
Kunnen uitleggen waarom planten met schimmels samenwerken.
Bloom: begrijpen → toepassen.
Subdoel: inzicht krijgen in symbiose als ecologisch principe.
Subdoel: stoffenuitwisseling tussen plant en schimmel beschrijven.
Bloom: begrijpen → toepassen
Schema invullen
Opdracht A:
Vul de tekening in van de samenwerking tussen plantwortel en schimmel.
Zet afkortingen bij de pijlen:
C → van plant naar schimmel
N, P → van schimmel naar plant
Denk na over de richting van deze uitwisseling.
Vraag variant A)
Vul deze schematische tekening van de samenwerking van de plantwortels met mycorrhiza-schimmels in.
• Geef met afkortingen de uitwisseling van koolstof (C), stikstof (N) en fosfor (P) aan.
Zelf een schematische tekening maken
Opdracht B:
Teken: plant, wortel/wortelharen, schimmeldraden (mycelium), bodem.
Voeg pijlen toe voor de uitwisseling van:
C (plant → schimmel)
N en P (schimmel → plant)
Houd het eenvoudig en overzichtelijk.
Vraag variant B)
Maak een eenvoudige schematische tekening van een plantwortel met mycorrhiza-schimmels.
• Teken de plant, wortel/wortelharen, schimmeldraden (mycelium) en de bodem.
• Teken pijlen met labels voor de uitwisseling van koolstof (C), stikstof (N) en fosfor (P).
Wolconstructie
Opdracht C:
Maak met woldraden een model van plantwortels en mycorrhiza‑schimmels.
Creëer een netwerk van wortelharen + schimmeldraden.
Hang labels aan de draden: C, N, P met pijlen voor de stroomrichting.
Laat zien hoe de samenwerking werkt in de bodem.
Vraag variant C)
Maak een eenvoudige constructie met wol van een plantwortel met mycorrhiza-schimmels.
• Maak met woldraden een netwerk van de plant, wortel/wortelharen en de schimmeldraden (mycelium).
• Hang de labels eraan om de uitwisseling van koolstof (C), stikstof (N) en fosfor (P) te duiden.
De bodem is een ecosysteem
This item has no instructions
Een terugblik
In de bodem leven veel organismen samen.
Schimmels, bacteriën en planten vormen een ondergronds netwerk.
Mycorrhiza‑schimmels helpen planten bij het opnemen van voedingsstoffen.
De bodem bruist van activiteit, ook al zie je het niet.
3. BODEM ALS ECOSYSTEEM (5-10 min)
Leerlingen verbreden hun blik: mycorrhiza functioneert binnen een groter netwerk van bodemorganismen.
Wat gebeurt er onder de grond?
Schimmels vormen lange draden die door de bodem groeien.
Ze werken samen met bacteriën die voedingsstoffen vrijmaken.
Schimmels verzamelen stikstof (N) en fosfor (P) voor planten.
Je ziet hoe alles in de bodem met elkaar verbonden is.
DOCENTENINSTRUCTIE:
In het fragment zie je dat schimmels ondergronds met elkaar verweven zijn, interactie hebben met bacteriën en stikstof en fosfor verzamelen.
Filmfragment 03:38–05:14
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=fR3y5__JIptAnOQm&t=218
Hoe komen N en P vrij uit de bodem?
Dood plantenmateriaal wordt afgebroken door bodemorganismen.
Bacteriën zetten organisch materiaal om in voedingsstoffen.
Schimmels nemen N en P op en geven die door aan de plant.
Planten kunnen hierdoor beter groeien.
OPTIONEEL:
• Herhaal verschil tussen organisch/anorganisch.
• Leg eventueel een vereenvoudigd schema van de N‑ en P‑kringloop naast het fragment.
Subdoel: begrijpen hoe stikstof en fosfor uit organisch materiaal beschikbaar komen.
Subdoel: verklaren welke rol bodemorganismen hierbij spelen.
Bloom: begrijpen → verklaren
Opdracht
Leg uit:
hoe stikstof en fosfor uit organisch materiaal in de bodem beschikbaar komen voor planten, en waarom schimmels hierbij samen met bacteriën een belangrijke rol spelen.
Overleg met je buur, en schrijf of schets je antwoord.
VRAAG VOOR LEERLINGEN
Leg uit hoe stikstof en fosfor uit organisch materiaal in de bodem beschikbaar komen voor planten, en waarom schimmels hierbij samen met bacteriën een belangrijke rol spelen
Opname van water
en mineralen
4. Opname van water en mineralen
(5-10 min)
Dit blok koppelt mycorrhiza expliciet aan plantkundige kennis.
Hoe helpt mycorrhiza bij opname van water en mineralen?
Filmfragment 02:36 – 03:11
Planten gebruiken wortelharen om water en mineralen op te nemen.
Mycorrhiza‑schimmels vormen een extra netwerk rond de wortels.
Dat netwerk bereikt meer bodem dan wortels alleen.
Resultaat: planten worden gezonder en vinden meer water en voedingsstoffen (N, P).
DOCENTENINSTRUCTIE:
In het fragment wordt gezegd dat planten gezonder worden door schimmelnetwerken.
Subdoel: begrijpen hoe structuur functie beïnvloedt.
Subdoel: opnameprocessen vergelijken.
Bloom: verklaren → vergelijken
Filmfragment 02:36 – 03:11
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=7TF45bnJIAvqzeX1&t=156
Opdracht
Leg uit:
Waarom mycorrhiza beter water en mineralen kan opnemen dan alleen wortelharen.
Gebruik de woorden: groot oppervlak, groter bereik, nutriënten (N, P).
VRAAG:
Leg uit hoe mycorrhiza de opname van water en mineralen verbeteren ten opzichte van alleen wortelharen.
Biodiversiteit ondergronds
5. BIODIVERSITEIT ONDERGRONDS
(5-10 min)
Leerlingen ontdekken dat ook onder de grond biodiversiteit bestaat die afhankelijk is van het ecosysteem.
Biodiversiteit onder de grond
Ook onder de grond bestaat biodiversiteit.
Schimmelsoorten verschillen per ecosysteem (bijv. grasland vs. bos).
De omgeving en plantengemeenschap bepalen welke schimmels er kunnen leven.
In het fragment zie je hoe deze biodiversiteit afhangt van het ecosysteem.
Bloom: analyseren - verbanden leggen tussen omgeving en bodemleven.
DOCENTENINSTRUCTIE:
Breng onder de aandacht hoe omgeving en plantengemeenschap samenhangen.
• Subdoel: inzicht in biodiversiteit en ecosysteemverschillen.
• Subdoel: ecologische verklaringen analyseren.
Bloom: analyseren
Filmfragment 07:23 – 08:20
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=jpQhUeqx2XeCS3JH&t=435
Opdracht
Noem twee redenen waarom graslanden andere mycorrhiza‑schimmels hebben dan bossen.
Leg dit biologisch uit, bijvoorbeeld door te denken aan:
verschillen in plantensoorten,
verschillen in bodemomstandigheden (licht, vocht, nutriënten),
verschillen in organisch materiaal of worteltypes.
VRAAG:
Noem twee redenen waarom graslanden andere mycorrhiza-schimmels hebben dan bossen en leg dit biologisch uit.
Wetenschapper in praktijk
onderzoek, impact en beleid
6. WETENSCHAPPER IN DE PRAKTIJK: (15-30 min)
In dit blok ervaren leerlingen hoe biologisch onderzoek tot stand komt, hoe kennis wordt geïnterpreteerd en hoe wetenschap kan doorwerken in maatschappij en beleid.
Wetenschap in de praktijk
Je leert hoe biologisch onderzoek wordt gedaan.
Je ziet hoe onderzoekers resultaten uitleggen en gebruiken.
Je ontdekt hoe wetenschap invloed heeft op maatschappij en beleid.
Je begrijpt waarom onderzoek belangrijk is voor keuzes over natuur en klimaat.
We kijken niet alleen naar mycorrhiza, maar ook hoe wetenschappers te werk gaan.
DOCENTENINSTRUCTIE
In dit blok onderzoeken leerlingen hoe biologisch onderzoek in de praktijk werkt:
van het stellen van onderzoeksvragen, via het delen van kennis met de maatschappij, tot het gebruik van wetenschappelijke inzichten in beleid.
Leg uit dat leerlingen nu niet alleen wat mycorrhiza doet bestuderen, maar vooral hoe wetenschappers werken en waarom dat ertoe doet.
• Subdoel: begrijpen hoe ecologisch onderzoek wordt opgezet en uitgevoerd.
• Subdoel: inzicht krijgen in de rol van wetenschap in maatschappij en beleid.
Wat is een goede onderzoeksvraag?
Een goede onderzoeksvraag is duidelijk en onderzoekbaar.
Je beantwoordt hem door meten, vergelijken of observeren.
Een hypothese voorspelt wat je denkt dat gebeurt.
Leg uit hoe is een goede onderzoeksvraag opgebouwd.
Filmfragment 10:58 – 13:00
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=0fqnMjC6D40f44pN&t=658
Opdracht: Denken als een schimmel
In de film zegt Toby: “Je moet als het ware gaan denken als een schimmel.”
Opdracht:
Bedenk één onderzoeksvraag die past bij dit idee.
Formuleer daarna één hypothese die bij je vraag hoort.
Gebruik bij je hypothese het format:
Als …, dan verwacht ik dat …
6A – ONDERZOEK DOEN & DENKEN ALS WETENSCHAPPER
DOCENTENINSTRUCTIE
- Bespreek klassikaal wat een goede onderzoeksvraag is.
- Laat leerlingen hun hypothese starten met: Als…, dan verwacht ik dat…
Bloom: creëren
VRAAG
Toby zegt in de film: Je moet als het ware gaan denken als een schimmel.
Formuleer één onderzoeksvraag die past bij dit fragment en geef één hypothese (met een korte verwachting).
Wetenschap & maatschappij
Filmfragmenten 06:43 – 07:11 en 14:29 – 15:12
Wetenschap stopt niet bij data verzamelen.
Onderzoekers delen kennis met de samenleving.
Dit kan leiden tot bewustwording of maatschappelijke actie.
6B – WETENSCHAP & MAATSCHAPPIJ
Docentinstructie:
Wetenschappelijk onderzoek stopt niet bij het verzamelen van data. In dit fragment zien we hoe kennis uit onderzoek kan leiden tot bewustwording of maatschappelijke actie.
Bloom: evalueren
Filmfragment 06:43 – 07:11
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=MCyjSqDuRCFgmqQb&t=403
Filmfragment 14:29 – 15:12
https://youtu.be/i4vgYWd21oQ?si=MlSbKhma0nDsvh0W&t=859
Opdracht
Noem één manier waarop de film laat zien dat wetenschappelijk onderzoek kan leiden tot maatschappelijke actie, en beargumenteer waarom dit volgens jou wel of niet effectief is.
Vraag:
Noem één manier waarop de film laat zien dat wetenschappelijk onderzoek kan leiden tot maatschappelijke actie, en beargumenteer waarom dit volgens jou wel of niet effectief is.
Wetenschap in praktijk
Slotopdracht
8. SLOTOPDRACHT VERSIE B –
wetenschap in praktijk
(20-30 min)
Afsluitende opdracht – Jij bent een IPCC-werkgroep
Jij bent een IPCC‑werkgroep
Wetenschappelijke kennis wordt soms samengevat voor beleidsmakers.
Een bekend voorbeeld is het IPCC.
Het IPCC bestaat uit wetenschappers die onderzoek verzamelen en beoordelen.
Ze maken geen beleid, maar leveren kennis voor keuzes over klimaat en natuur.
Jullie vormen samen een IPCC‑werkgroep Land & Ecosystemen.
AANSLUITENDE VERSIE –
Jij bent een IPCC-werkgroep
DOCENTINSTRUCTIE:
Soms wordt wetenschappelijke kennis op grote schaal gebundeld om beleidsmakers te informeren. Het IPCC is hiervan een belangrijk voorbeeld. Het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) is een internationale groep wetenschappers die bestaand klimaatonderzoek verzamelt, beoordeelt en samenvat. Het IPCC maakt zelf geen beleid, maar levert kennis die door overheden gebruikt kan worden.
Maak twee- of drietallen.
Stel je voor: jullie zijn een IPCC-werkgroep Land & Ecosystemen.
Stap 1: Kies een proces uit de film
Werk in twee‑ of drietallen.
Kies één proces dat in de film voorkomt, bijvoorbeeld:
Koolstofopslag in de bodem
Rol van mycorrhiza in ecosystemen
Bodemdegradatie en biodiversiteitsverlies
This item has no instructions
Stap 2: Maak een mini‑advies
Ontwerp één korte IPCC-achtige slide of poster met maximaal 5 zinnen:
Wat gebeurt er?
(feitelijk, gebaseerd op de film)Waarom is dit belangrijk?
(gevolgen voor ecosystemen en/of mensen)Wat betekent dit voor de toekomst?
(bij voortgaande klimaatverandering of bodemdegradatie)
Gebruik alleen informatie uit de film + biologisch inzicht.
This item has no instructions
Stap 3 – Deel klassikaal
Elke groep licht in 30 seconden toe:
Wat is volgens jullie het belangrijkste inzicht voor beleidsmakers?
This item has no instructions
TERUGBLIKKEN
AFSLUITING (5-10 min)
· Kom terug op het hoofddoel van de les.
· Bespreek klassikaal: Wat wist je nog niet over de bodem voordat je deze film zag?
DIGITALE DIDACTIEK
· De filmfragmenten en vragen zijn goed in te bedden in LessonUp.
· Gebruik interactieve vragen, polls of tekenopdrachten om betrokkenheid te vergroten.
AANSLUITING BIJ NECTAR
H2: Cellen
2.5 Bacteriën schimmels en planten
H3: Onderzoek doen
Toevoegen als experiment
H5: Energie opslaan en gebruiken
5.3 Voedsel door micro-organismen
5.5 Gaswisseling, opname en transport bij planten
H7: Soorten en relaties
7.4 Relaties in ecosystemen in evenwicht
7.5 Voedselketens
H8: Ecosystemen in evenwicht
8.2 koolstofkringloop
8.3 Stikstofkringloop
Toepassingen bij VWO 4: Nectar
H6: Soorten en populaties
6.4 Relaties tussen soorten
H8: Kenmerken van Ecosystemen
8.2 Energie in ecosystemen
8.3 Kringlopen en water
Toepassingen bij VWO 6: Nectar
H 20: Planten
20.4 Glucose als grondstof
20.5 Groei en levenscyclus
