Unterrichtsmaterialien Allgemeine Biologie: Ganze Werke Seite 11/33
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Unsere Atmung
In dieser wissenschaftlich erprobten Unterrichtsreihe setzen sich die Lernenden mit dem Themenschwerpunkt Atmung auseinander. Im Fokus stehen aus fachlicher Perspektive die Vitalfunktionen. Diese werden mit dem Bereich der emotionalen Kompetenz verknüpft, konkret mit dem Aspekt der emotionalen Erregung. Um diese bewusst beeinflussen zu können, befassen sich die Lernenden mit dem Thema Emotionsregulationsstrategien und setzen diese aktiv in verschiedenen Übungen um.
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digital unterrichten – Biologie –7/2021
Lesen Sie in dieser Ausgabe, wie die Schülerinnen und Schüler das Thema Sexualität schamfrei über einen Avatar angehen können, Temperaturtoleranzen von Arthropoden medial untersuchen, eine digitale Podiumsdiskussion führen und eigene Experimente zu Geschwindigkeiten durchführen, digital erfassen und auswerten. Außerdem gibt es Tipps für eine digitale Unterrichtsgestaltung mit Seek, Genially und Tweedback. Aus dem Inhalt: Mein Voki macht das für mich! – Avatare zum Thema Sexualkunde für das Lernen nutzen; Auf die Temperatur kommt es an! – Untersuchung der Temperaturtoleranz mit der Wärmebildkamera; Mittendrin statt nur dabei – Podiumsdiskussionen als digitales Erlebnis für die ganze Klasse; Mit Auf und Ab nach vorn – Analyse von Bewegungen durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen.
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Beruflich orientieren
Was will ich mal werden? Was will ich arbeiten? Diese Fragen beschäftigen Kinder und Jugendliche. Rückt der Schulabschluss näher, werden sie immer dringlicher. Berufliche Orientierung (BO) ist deshalb eine Querschnittsaufgabe, die alle allgemeinbildenden Schulen zu erfüllen haben. Lehrkräfte aller Fächer sollten dazu beitragen. Mithilfe eines BO-Curriculums kann sie im schulischen System verankert werden. Aus dem Inhalt: Berufliche Orientierung als Querschnittsaufgabe; Was können Lehrkräfte für die berufliche Orientierung leisten?; Bo-Curriculum; Berufsorientierung konkret (fächerübergreifend); Robotergedicht (Deutsch); Creative Ideas for the Passive (Englisch); Kakteen als Nutzpflanzen (Biologie); Mystery zum Schatz im Titicacasee (Geschichte).
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Gesamtwerk
Biologie in Basiskonzepten
Basiskonzepte beschreiben Sachverhalte, die in der belebten Natur immer wieder auftreten. Im Zentrum steht dabei stets das jeweilige biologische System, zum Beispiel die Zelle, der Organismus, die Population oder das Ökosystem. Allumfassend ist die Evolution. Um sich die Vielfalt der Biologie zu erschließen, ist ein wenig Ordnung hilfreich. Basiskonzepte sind solche Ordnungshilfen, denn sie beschreiben Sachverhalte, die bei biologischen Phänomenen immer wieder auftreten. In diesem Heft lernen die Schülerinnen und Schüler fünf Basiskonzepte kennen, die Ihnen helfen, zu erkennen, wie biologische Themen miteinander vernetzt sind bzw. vernetzt betrachtet werden können. Die Beiträge fordern dazu auf, die Basiskonzepte auf vielfältige biologische Phänomene anzuwenden bzw. dort zu entdecken. Zum Inhalt: Basiskonzept Struktur und Funktion: Information Basiskonzept; Struktur und Funktion: Anwendung; Impfen gegen CoViD-19.
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Bildungsstandards
Die Coronapandemie macht deutlich, dass Jugendliche ohne Kompetenzen im Bereich Sachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung nur schwer am gesellschaftlichen Geschehen teilhaben können. Die Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife (KMK, 2020) fassen diese für den Einsatz im Unterricht zusammen. In diesem Heft werden Praxisbeispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. So schult ein Faktencheck zum Thema „Maske tragen?“ die Bewertungskompetenz der Jugendlichen. Am Beispiel der Seenomaden und der Luft-Nahrungskreuzung formulieren sie außerdem Hypothesen zur Vergangenheit, deren Prüfung zu historischen Rekonstrukten führt. Die Erklärung erfolgt aus ultimater und proximater Sicht. Ein Langzeitexperiment mit E. coli beleuchtet Erkenntnisse zur Evolutionstheorie und zum naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess. Mithilfe von optischen Täuschungen stellen die Lernenden Alltagsvorstellungen zur Sehwahrnehmung richtig. Aus dem Inhalt: Über Hypothesen Aussagen zur Vergangenheit machen: Evolution als Erklärungsprinzip; Faktencheck: Masken – ein Must-have?; Wie wir sehen: Wahrnehmung wird im Gehirn konstruiert.
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Gene und Umwelt: Teamplayer der Merkmalsausprägung
Die Erforschung der Interaktion von Genom und Umwelt, die Epigenetik, ist heutzutage in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Die Basensequenz der DNA codiert die genetische Information, aber chemische Marker an der DNA können Teile des Genoms an- oder abschalten. Die Aktivität einzelner Gene wird damit an die Umwelt angepasst. Individuelle Genexpressionsmuster stellen das Epigenom dar. Beeinflussten die Evolutionstheorien Darwins und Lamarcks lange die Argumentationsrichtung, so vermitteln heute Erkenntnisse der Zwillingsforschung und der Epigenetik ein immer differenzierteres Bild. Der fruchtlose Grundsatzstreit zwischen Erbtheorie- und Milieutheoretikern ist aktuell einer vielschichtigen Betrachtungsweise gewichen. Über einen kurzen historischen Rückblick dringen Ihre Schülerinnen und Schüler einer auf Kooperation angelegten Unterrichtsarchitektur in die Thematik ein. Wissenschaftliches Denken und Arbeiten, Modellieren und Diagrammkompetenzen stehen methodisch im Vordergrund.
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Modellierung der translationshemmenden Wirkung
Ein Mord wie im Spionagefilm: Georgi Markow, ein regimekritischer Autor aus Bulgarien, der 1978 in London für die BBC arbeitet, spürt in der rechten Wade einen stechenden Schmerz und sieht einen Mann mit einem Regenschirm davoneilen. Drei Tage später ist er tot. Der Regenschirmmörder hat ihm eine tödliche Dosis Rizin injiziert. Deutschland 2020: ein Ehepaar wird zu langen Haftstrafen verurteilt. Der Rizin-Bomber und seine Komplizin wollen mit dem hochgiftigen Biokampfstoff Rizin, verpackt in einer Splitterbombe, möglichst viele Menschen töten. Doch was genau ist Rizin? Wie und wo wirkt es? Rizin, das toxische Protein aus den Samen der Rizinus-Pflanze, dem Wunderbaum, zählt zu den stärksten biologischen Giften. In dieser Lerneinheit erarbeiten und modellieren Ihre Schülerinnen und Schüler die molekularbiologische Vergiftungsdynamik des Translationshemmers Rizin. Am spannenden Kontext wird die Translation, als Teilprozess der Proteinbiosynthese, kompetenzorientiert vertieft. Am Beispiel
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Klausurvorschlag zur Humanevolution
In dieser Klausuraufgabe werden Ihre Schülerinnen und Schüler dazu herausgefordert, ihr Fachwissen zur Humanevolution, zur Molekulargenetik und zu grundlegenden Methoden der Paläogenetik auf konkrete aktuelle Forschungsfragen und Ergebnisse anzuwenden. Anhand wissenschaftlicher Daten ist die interessante Frage nach der verwandtschaftlichen Beziehung des modernen Menschen und des Neandertalers zu klären.
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DNA-Struktur durch Modellbau verstehen
In dieser Einheit entwickeln die Lernenden ein vertieftes Verständnis für die Raumstruktur der DNA. Sie erfahren, dass die DNA der Speicherung und Weitergabe genetischer Information dient und einen codierten Bauplan darstellt, nach dessen Informationen die Strukturproteine und Enzyme eines Lebewesens gebildet werden. Sie erarbeiten die Nukleotide als Bauelemente der DNA und lernen, dass vier unterschiedliche Nukleotide in artspezifischer Reihenfolge die DNA ausmachen. Verschiedene DNA-Modelle werden beschrieben und hinsichtlich Zweckes und Güte analysiert. Dabei durchlaufen die Lernenden den Modellierungsprozess in didak-tisch strukturierten Phasen: Modellerfassung, -reflexion, -kritik, Grenzen des Mo-dells und Modelloptimierung. Sie planen und gestalten selbstständig DNA-Modelle, beurteilen deren Aussagekraft, kritisieren kriteriengeleitet und machen Optimierungsvorschläge. Sie erwerben metakognitives Wissen über die Funktion von Modellen in der Forschung und im Biologieunterricht und
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Energie in Natur und Technik
Energie lässt sich weder einfach beschreiben noch einordnen. Mittlerweile ist es Konsens, dass es keine allgemeingültige Definition von Energie gibt. Mit dem Energieformen- und dem Energieträger-Konzept sollen sie den Schülerinnen und Schülern in Natur und Technik nähergebracht werden. Gerade naturnahe Techiken aus dem modernen Alltag, wie die Biogasanlage im Nachbardorf oder die Fotovoltaikanlage auf dem eigenen Dach, betonen heute tagtäglich die Energie, die in der Natur steckt. Bei einer solchen Lebewelt der Schülerinnen und Schüler lohnt es sich, Energie in Natur und Technik im Biologieunterricht zu beleuchten. Gemeinsam können Sie betrachten, wie die Energie in der Natur fließt und wie wir sie heute schon für uns nutzbar machen. In unseren Unterrichtsvorschlägen zeigen wir Ihnen, wie sich das Thema Energie im Biologieunterricht auf verschiedene Weise integrieren lässt! Aus dem Inhalt: Auf dem Schulhof stehen Fabriken! – Ein Mystery zu den Grundlagen der Fotosynthese; Energie vom Acker: Segen? Fluch? – Wissen über Biogasanlagen interaktiv erarbeiten und ihren Einsatz ökologisch bewerten; Nahrung und Energie aus Algen – Aktuelle Forschungsprojekte und Produktionsverfahren kennenlernen.
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Molekularbiologische Methoden 2.0
In den vergangenen Jahren hat sich die Molekularbiologie rasant weiterentwickelt. Technologien wie die Modulare Klonierung, PCR-basierte Klonierungen und das Gibson Assembly sind inzwischen in vielen Laboren als Standard etabliert. Neben den modernen Klonierungsverfahren wurden die die Denkansätze in der modernen Biologie revolutionierende Bioinformatik und die synthetische Biologie aufgenommen. Die zunehmende Bedeutung reicht inzwischen weit in die Gesellschaft hinein, wie die „Omics“-Technologien und die Genom Editierung zeigen, die ebenfalls in diesem Buch behandelt werden. Die 3. Auflage wurde korrigiert und aktualisiert und enthält viele hilfreiche Tipps und Tricks, welche die Fehlersuche im Labor erleichtern können. Concept-Maps visualisieren Zusammenhänge zwischen den vorgestellten Methoden. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen veranschaulichen komplexe Sachverhalte, „Gut zu wissen“-Boxen liefern Hintergrundinformationen, „Tipp“-Boxen geben wertvolle Hinweise für die praktische Arbeit und Protokolle besonders wichtiger Verfahren erleichtern das Verständnis. Ideal für Studium und Praxis!
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Naturschutz auf neuen Wegen
Wie kann der Mensch der ständig wachsenden Bedrohung durch die drastischen Veränderungen auf unserem Bioplaneten Erde begegnen? Welche neuen innovativen Konzepte gibt es für den Naturschutz? Lassen sich durch Naturschutz sogar neue Pandemien wie die COVID-19-Pandemie verhindern? In diesem Heft werden verschiedene Beispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. Die Unterrichtsmodelle in diesem Heft zeigen, wie Naturschutz auf neuen Wegen gestaltet werden kann. Die praktische Umsetzung erfolgt in zwei Unterrichtseinheiten, zum einen durch die Begrünung von Städten am Beispiel selbst gebauter begrünter Hochhausmodelle und zum anderen durch die Einrichtung von Eh-da-Flächen. Dabei werden neue Lebensräume geplant oder geschaffen und die Biodiversität gefördert. Auch theoretisch kann das Thema "innovativer Naturschutz" sehr spannend sein. Was passiert beispielsweise, wenn Tiere wie der Nandu auf einmal bei uns durch versehentliche menschliche Aktivitäten heimisch werden? Ist der Nandu als Neozoon bei uns wirklich besonders schützenwert oder eher doch nicht? Wie lässt sich die assistierte Evolution bewerten, bei der der Mensch als eine Art „Designer“ aktiv in die Entwicklung der Korallenriffe eingreift, um sie zu schützen. Welche Rolle spielt der Erhalt tropischer Regenwälder für die Entwicklung neuartiger Pandemien und was verbirgt sich hinter dem Begriff Verdünnungseffekt der Arten? Mit diesen Themen beschäftigten sich die Beiträge in diesem Heft.
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Corona: Rückblick und Ausblick
Die Coronapandemie hat auch den Schulalltag auf den Kopf gestellt. Nach fast anderthalb Jahren werden die Mängel betrachtet, die die Krise besonders sichtbar machte: von der teilweise verschleppten Digitalisierung bis zur Bildungsungerechtigkeit. Gezeigt werden auch die Wandlungsfähigkeit, die Lernbereitschaft und das Improvisationstalent, die viele Kollegien bewiesen haben. Und natürlich geht es letztlich um die Frage, was wir aus all dem lernen können. Aus dem Inhalt: Schule während der Pandemie; Generation Corona (Interview mit Klaus Hurrelmann); Fernunterricht aus Sicht von Lehrenden und Eltern; Schulentwicklung im digitalen Wandel; Bildungspartnerschaft in der Pandemie; Tools für (Distanz-)Unterricht; An Elephant Sanctuary (Englischunterricht); Spielerisches Kopfrechnen (Mathematikunterricht); Bundestagswahl (Politik); Kinderrechte (fächerübergreifend).
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Signalübertragung an Neuronen
Milliarden von Neuronen bilden ein hochkomplexes System, in dem sie mithilfe elektrischer Signale und chemischer Botenstoffe die Kommunikation von und zur Umwelt regeln. Die Neuronen sammeln über ihre Dendriten Reize bis zu einer bestimmten Schwelle, ab welcher ein Aktionspotential ausgelöst wird. Über das Axon erfolgt die blitzschnelle Weiterleitung zu den Endknöpfchen und Synapsen, die die Signale an Muskeln oder Drüsen weitergeben. Zeigen Sie Ihren Schülerinnen und Schüler mit dieser Einheit den Aufbau der Neuronen und den Ablauf von Reizempfang, -bündelung, -weiterleitung und -weitergabe über die Synapsen. Den Schwerpunkt bildet eine kooperative Gruppenarbeit, mit der schrittweise und leicht verständlich die komplizierten neurologischen Funktionsabläufe aufgezeigt werden. Die Materialien können von den Lernenden als Selbstlerneinheit eigenständig erarbeitet werden. Dabei kann die Erarbeitung analog oder auch in Form einer LearningApps-Kollektion interaktiv erfolgen.
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Maulwurf als Tier des Jahres 2020
Der Europäische Maulwurf wurde von der Deutschen Wildtierstiftung zum Tier des Jahres 2020 ernannt. Er gehört zwar nicht zu den vom Aussterben bedrohten Tierarten, seine Anwesenheit in Gärten sowie auf Golf- oder Fußballplätzen führt jedoch in vielen Fällen zu erheblichen Konflikten mit uns Menschen. Zudem sollte durch seine Ernennung auch die Bedeutung der Artenvielfalt unter der Erdoberfläche herausgestellt werden. Die Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit Vorkommen, Aussehen, Lebensweise und Anpassungen des Maulwurfs. Zudem werden mögliche durch ihn erzeugte Konflikte mit uns Menschen thematisiert und aufgezeigt, dass man Maulwürfe nicht jagen und fangen, sondern nur „sanft vertreiben“ darf. Zur Sprache kommt auch, dass man von Maulwürfen im Garten durchaus profitieren kann.
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Neobiota als invasive und nicht-invasive Arten
Wie kommen Tiere oder Pflanzen aus ihrer ursprünglichen Heimat in neue Lebensräume und was können Sie dort „anrichten“? Gehen Sie mit Ihrer Klasse in einer schülerzentrierten Selbstlerneinheit, die auch perfekt für den Distanzunterricht geeignet ist, auf Entdeckungstour rund um Neobiota. Ermöglichen Sie Ihren Lernenden in diesem medienrelevanten Thema diskursfähig zu werden und ihr eigenes Handeln kritisch zu reflektieren. In einem selbstorganisierten schülerzentrierten Stationenlernen beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit Begriffsdefinitionen rund um Neobiota, Neozoen und Neophyten sowie deren Vorkommen, dem Ablauf der biologischen Invasion, möglichen Schäden bzw. Gefahren durch invasive Arten wie den Riesenbärenklau sowie dem menschlichen Einfluss auf Ökosysteme.
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Skelett, Muskulatur und Gelenke
In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Lernenden mit Skelett, Wirbelsäule, Muskulatur und Gelenken sowie einer gesunden Körperhaltung auseinander. Im Fokus stehen dabei nicht nur die biologischen Inhalte, sondern auch der Emotionsausdruck. Die Lernenden analysieren ihren eigenen sowie den Emotionsausdruck anderer anhand von Mimiken und Körperhaltungen. Die Materialien liegen im Rahmen der Binnendifferenzierung auf verschiedenen Niveaustufen vor. Für ein angenehmes Classroom-Management sind Vorschläge wie eine Gedankenschnur sowie ein Tokensystem zur Belohnung enthalten. Für methodische Vielfalt ist gesorgt: Spielerische Elemente, wie ein Skelett-Memory, Übungen am "lebenden Skelett", ein Modellversuch zur Belastbarkeit der Knochen inkl. Bastelanleitung, ein Suppenrätsel zum Thema Knochen, eine Backanleitung zum Bau von Wirbelkörpern als Modell, uvm.
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Menschenrechte für Menschenaffen?
Unsere nächsten lebenden Verwandten sind uns ähnlicher, als es auf den ersten Blick scheint. Während morphologische und verhaltenspsychologische Unterschiede eine größere genetische Differenz vermuten lassen, ist der genetische Unterschied zwischen Menschenaffen und dem Menschen in Wirklichkeit äußerst gering. Diese Lernaufgabe widmet sich der interessanten ethischen Frage, ob Menschenaffen hinreichend Mensch sind, um individuelle Rechte in Form von Menschenrechten zugesprochen zu bekommen.
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Stärken stärken
Bei der (Lern-)Motivation kommt es auf Beziehung, Emotion und Kommunikation an. Sollen Schülerinnen und Schüler dazu ermuntert werden, mehr zu lernen, mehr Leistung zu erbringen, sind dieses drei Kanäle, sie zu erreichen. Wenn ihr Grundbedürfnis erfüllt werden soll, sich als selbstwirksam zu erleben, muss Schule ihre Stärken stärken. Das Heft zeigt, wie Lehr-Lern-Prozesse gestaltet werden können, um den Lernenden beim Entfalten ihrer Potenziale zu helfen. Aus dem Inhalt: Determinanten der Potenzialentfaltung; Stärken gezielt aufbauen; James Krüss' Gedicht vom Krieg der Insekten (Deutschunterricht); Muhammad Ali (Englischunterricht); Impfen und Herdenimmunität (Biologieunteriricht); Arbeit mit Klimadiagrammen (Gegraphieunterricht); Reichsgründung 1871 (Geschichtsunterricht).
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Webquests für den Biologieunterricht 8-10
Auf Spurensuche im Internet: Als Lehrkraft für Biologie kennen Sie das Problem: Der Auftrag, etwas im Internet zu recherchieren, bringt häufig nicht die richtigen Ergebnisse. Die Schüler*innen verbringen zwar viel Zeit im Netz, doch inhaltlich sind Sie am Ende nicht weiter als vorher. Hier können die komplett ausgearbeiteten Webquests dieses E-Books Abhilfe schaffen! Aktiv-entdeckendes Lernen im Fach Biologie: Die sieben Webquests dieses E-Books sind innovativ, kreativ - und nehmen Ihnen als Lehrkraft den Rechercheaufwand ab. Für alle lehrplanrelevanten Themen der Klassen 8 bis 10 bietet Ihnen das E-Book vorrecherchierte, schülergerechte Quellen, mit deren Hilfe die Schüler*innen eine spannende und gelenkte Internetrecherche durchführen können. Kaum Vorbereitung notwendig: Die Webquests stärken die Teamfähigkeit der Schüler*innen, trainieren das prozessorientierte Lernen und sorgen dank ihres aktiv-entdeckenden Charakters dafür, dass die Lehrplanthemen viel besser im Gedächtnis der Jugendlichen verankert werden. Dabei können die Webquests jederzeit leicht und ohne viel Vorbereitung im Biologieunterricht zum Einsatz kommen. Die Themen: Evolution: Lebende Fossilien; Zellbiologie: Einzeller; Parasiten: Malaria; Immunsystem: Viren; Genetik: Mendelsche Regeln; Genetik: Erbkrankheiten; Ökosystem: Wattenmeer. Das E-Book enthält: Eine didaktisch-methodische Einführung; 7 komplett ausgearbeitete Webquests mit Sachanalyse, didaktisch-methodischen Hinweisen, Einstiegsgeschichte, Mission, Internetressourcen, Arbeitsaufträgen und Lösungshinweisen; Qualitativ hochwertige und gut vorrecherchierte Quellen. Inhaltliche Schwerpunkte: Teamarbeit; entdeckendes Lernen; Medienkompetenz; Kooperation.
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MINT Zirkel - Ausgabe 2, Mai 2021
Wie sich die Sprache der mathematischen Formeln entwickelte, was ihr beachten müsst, wenn ihr Fotos und Bilder für Unterrichtsmaterialien nutzen wollt, wie ein Schulvivarium den Unterricht belebt und vieles Weitere, erfahrt ihr in der neuen Ausgabe des MINT Zirkel. Außerdem dürft ihr euch auf die Arbeitsblätter „Borkenkäfer: Schädling oder Nützling“ und „Globales Erwärmungspotenzial von Baustoffen“ freuen. Schaut doch mal rein!
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Mit Boden experimentieren
Der Boden stellt ein einzigartiges Ökosystem für zahlreiche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten dar. Feldfrüchte sind eine wichtige Ernährungsgrundlage des Menschen. Aufgrund der global steigenden Bevölkerungszahlen werden immer mehr Lebensmittel benötigt. Da die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen begrenzt sind, wird versucht, höhere Erträge durch Düngung zu erreichen. Sie sollte aber gezielt erfolgen, weil es leicht zur Überdüngung und so zur Schädigung des Ökosystems kommen kann. Eine Unterdüngung führt zum Rückgang der Bodenfruchtbarkeit. Um zu ermitteln, welche Nährstoffe in welchem Umfang zugeführt werden müssen, ist eine Bodenuntersuchung notwendig.
Gesamtwerk
Der Hai
Haie sind ein wertvoller Bestandteil eines immer stärker bedrohten Ökosystems. Ihr Körperbau macht sie zu perfekten Jägern in ihrem Lebensraum dem Wasser. Die Schülerinnen und Schüler können sich mit den außergewöhnlichen Sinnen, der Lebensweise und dem Körperbau dieser faszinierenden Raubtiere an einer Lerntheke beschäftigen. Zusätzlich setzt sich Ihre Klasse mit der Bedrohung von Haien durch den Menschen auseinander und lernt so ihre ökologische Bedeutung für das Ökosystem Meer kennen. Im Fokus dieses Beitrags steht das selbstständige Lernen an Stationen.
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Nisthilfen für Wildbienen
Nisthilfen für Wildbienen
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digital unterrichten – Biologie -5/2021
digital unterrichten – Biologie -5/2021
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