Unterrichtsmaterialien Botanik: Ganze Werke
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Biologie
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Biologie begreifen: Pflanzen und wirbellose Tiere
Wie unterscheiden sich die Keimlinge verschiedener Pflanzen? Warum ist Frost für Laubbäume gefährlich? Können Regenwürmer hören? Was fressen Mehlwürmer am liebsten? Diesen und ähnlichen Fragen gehen Ihre Schüler mithilfe dieser Versuche auf den Grund. Neben Keimung und Wachstum von Pflanzen wird auch die Schädigung durch Frost oder Schadstoffe wie Salz und Alkohol untersucht. Außerdem geht es um die Sinnesleistungen und Körperreaktionen von wirbellosen Tieren wie Mehlwürmern und Regenwürmern. Die Schüler werden Schritt für Schritt durch die einfachen und erprobten Versuche geführt und können sie so selbstständig durchführen. Jedem Schülerversuch ist eine Informationsseite für Sie vorangestellt. Dort bekommen Sie neben fachlichen Informationen auch wichtige Tipps zur Vorbereitung und Durchführung des jeweiligen Versuchs. So klappen die Versuche reibungslos und können auch von fachfremd Unterrichtenden problemlos eingesetzt werden. Abgesehen von der Beschaffung der Materialien ist keine Vorbereitung erforderlich. Besonders hilfreich zur Unterrichtsplanung ist die tabellarische Übersicht mit Angaben zum Zeitaufwand und Klassenstufen-Empfehlungen für jeden Versuch.
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Einführung in die Stadtökologie
Was ist Stadtökologie? Was wissen wir über die Natur in der Stadt, und wie lassen sich Städte ökologisch gliedern? Welche Rolle spielen Klima, Wasserhaushalt und Boden im urbanen Raum? Welche Pflanzen und Tiere haben sich besonders gut an das Stadtleben angepasst? Wie greifen Stadtbewohner gewollt oder ungewollt in die natürlichen Wechselbeziehungen ein? Welche Bedeutung kommt der Stadtplanung zu und mit welchen Herausforderungen des globalen Wandels müssen Städte zunehmend umgehen? Diese und andere Grundfragen des urbanen Mensch- Umwelt-Systems werden vom Autor ausführlich und anschaulich erläutert. Merksätze in der Randspalte fassen die wichtigsten Inhalte und Erkenntnisse prägnant zusammen, zahlreiche Abbildungen und Tabellen illustrieren die Sachverhalte und erleichtern das Verständnis. Ein Verweissystem mit umfangreichem Literatur- und Stichwortverzeichnis ermöglicht die weitere Vertiefung und das schnelle Auffinden von Informationen.
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Evolutiver Wettlauf zwischen dem Saatweizen und dem Getreideschwarzrost
Das Wirt-Pathogen-Paar Saatweizen und Getreideschwarzrost eignet sich ideal zur Veranschaulichung der (Teil-)Erfolge von Resistenzzüchtungen gegen Pflanzenschädlinge und der Illustration der Probleme, die sich aus dem evolutiven Wettlauf zwischen Züchtungsprodukt und präadaptierten Varianten eines Pathogens ergeben. Inhaltlich wird in diesem Beitrag Grundlagenwissen aus der Genetik (Proteinbiosynthese) und aus der Evolutionsbiologie (Koevolution) behandelt und mit realen Problemstellungen und Lösungsstrategien aus der Pflanzenzüchtung verknüpft.
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Ökosystem Moor
Moore sind raue, karge und unzugängliche Landschaften, nicht Wasser und nicht Land. Das gilt besonders für Hochmoore. Wie ein Moor entsteht, war den Menschen Jahrtausende lang unbekannt. Nach der letzten Eiszeit, vor etwa 10.000 Jahren, begann die Moorbildung. Mit dem Abschmelzen der Eispanzer wurden ungeheure Mengen Wasser freigesetzt. Die Niederschläge nahmen ebenfalls zu. Zahlreiche Täler, Senken und Niederungen wurden überflutet. Durch das Pflanzenwachstum verlandeten die Gewässer zum Teil wieder. Heute sind nur noch 3 % der Landfläche der Erde Moor. Sie werden immer häufiger trockengelegt, um Raum und Torf zu gewinnen. Welche Tiere und Pflanzen in den Mooren leben, wie ein Moor entsteht und welche Versuche es gibt, um die Moore zu retten, wird erläutert. Zusatzmaterial: 16 Arbeitsblätter; 20 Testaufgaben; 8 Materialblätter; 5 interaktive Arbeitsblätter.
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Basiswissen BIO I
Das Medium beschäftigt sich mit dem Aufbau einer Pflanzenzelle. Im Mittelpunkt stehen der Aufbau und die Funktion des Pflanzengewebes, wie dem Xylem, den Wurzelzellen, und den Spaltöffnungen sowie die Aufgabe der Chloroplasten. Im weiteren Verlauf wird das Thema Fotosynthese und die dazu nötigen Substanzen behandelt. Mit Untersuchungen und Experimenten werden die Einflüsse der Faktoren Licht und CO2 auf die Fotosynthese gezeigt und erklärt. Es wird erklärt, wie die menschliche Atmung abläuft. Am Laufband wird mit einer Sportlerin der steigende Sauerstoffverbrauch bei Belastung gezeigt. Was passiert, wenn die körperliche Belastung zu stark wird und die Menge des eingeatmeten Sauerstoffes nicht mehr ausreicht? Der Unterschied und der Übergang zwischen aerober und anaerober Atmung wird gezeigt. Zusatzmaterial: 9 Arbeitsblätter (PDF) in Schüler- und Lehrerfassung; 20 Testaufgaben; 22 Bilder; 3 Farbfolien; 6 Seiten ergänzendes Unterrichtsmaterial; Sprechertexte (de, en, tr); 5 interaktive Arbeitsblätter; Glossar; Internet-Links.
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Ingenieurbiologie
Ingenieurbiologie ist ein biologisch-technisches Fachgebiet, das sich mit der Sicherung von Bauwerken und Nutzungen vor Erosion mithilfe von Pflanzen und Pflanzenbeständen befasst. Aus dem Inhalt: Grundlagen – Pflanzen als lebende Baustoffe, Naturbaustoffe, Standortbeurteilung; Planung, Ausführung und Pflege ingenieurbiologischer Maßnahmen; Erdbauwerke und Deponien, Begrünung und Erosionsschutz; Regenwassermulden gestalten und Erosionsgräben sanieren; Gewässer naturnah entwickeln und sichern; Windschutz für Landwirtschaft und Verkehrsanlagen; Naturnaher Küstenschutz; Dieses Buch zeigt die ingenieurbiologischen Möglichkeiten im Erd-, Wasser-, Berg- und Deponiebau sowie bei der Flurneuordnung auf. Beispiele aus verschiedenen Landschaften erläutern die Vorgehensweise bei Planung und Ausführung. Möglichkeiten zur Prognose bzw. zum Nachweis der Wirksamkeit und die Übertragbarkeit von Erfahrungen in andere Naturräume werden dargestellt und diskutiert.
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Ein Blick in die „Zuckerfabrik“ der Pflanzen – die Vorgänge der Fotosynthese verstehen
Ein frischer Fruchtsalat aus süßen Erdbeeren, Kiwis und Trauben ist ein wahrer Genuss. Ein wichtiger Geschmacksfaktor ist Zucker, der über die Pflanzen in die Früchte transportiert wurde. Doch wo sitzt die „Zuckerfabrik“ in den Pflanzen und welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, bevor Zucker entsteht? Diesen Fragestellungen gehen Ihre Schüler in zahlreichen Experimenten nach. Dabei untersuchen sie Laubblätter unter dem Mikroskop, chromatografieren Blattfarbstoffe, weisen Stärke in Blättern nach und führen Versuche mit Wasserpestsprossen durch.
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Mathematik in den Life Sciences
Was hat Mathematik mit den Lebenswissenschaften zu tun? Kann man die belebte Natur überhaupt in Formeln fassen? Und wenn ja, warum sollte man das? Naturwissenschaftliches Verständnis von Lebensvorgängen gewinnt man, indem man Theorien an Beobachtungen und Experimenten misst. In diesem Prozess spielt Mathematik sowohl bei der Theoriebildung – Stichwort: Modellierung – als auch bei der Überprüfung der Theorie an der Realität – Stichwort: Statistik – eine wichtige Rolle. Anders als in herkömmlichen Lehrbüchern bilden daher Modellbildung und Statistik den Kern dieses einführenden Buches. Viele Beispiele werden mit der freien Statistiksoftware R bearbeitet, und der Anhang bietet eine anwendungsorientierte Einführung in R durch „Learning by Doing“. Aus dem Inhalt: Wachstums- und Populationsmodelle; Grafische Darstellung von Daten und beschreibende Statistik; Modellierung mit Differenzialgleichungen; Wahrscheinlichkeitsrechnung; Testen und Schätzen; Korrelation und Regression; Sequence Alignment.
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Pfeilgiftfrösche – ein spannendes Forschungsobjekt für den problemorientierten Unterricht
Die Heimat der Pfeilgiftfrösche ist der tropische Regenwald. Ihre schrillen, hohen Laute sind auch im dichten Wald weithin zu hören. Und durch ihre bunten Farben und auffälligen Muster sind diese Froschlurche alles andere als unscheinbar. Für manchen Fressfeind sind die Signalfarben eine Warnung, denn etliche Arten sondern ein Hautgift ab. Ihre Schüler schlüpfen in die Rolle von Forschern und vollziehen die naturwissenschaftliche Arbeitsweise nach. In Forschungsaufträgen erkunden sie Merkmale, Eigenschaften sowie Fortpflanzungsverhalten der Tiere. Zudem setzen sie sich mit der Bedeutung des Hautgiftes auseinander und planen einen mikrobiologischen Versuch. Durch Gruppenarbeit, Plakat-erstellung und Präsentation erwerben sie methodische und soziale Kompetenzen.
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Die Evolution
Von den Kaiserpinguinen auf dem antarktischen Packeis über die farbenprächtigen Schmetterlinge auf der Bergwiese bis zu den skurrilen Geschöpfen der dunkelsten Tiefsee – auf unserer Erde finden wir eine atemberaubende Vielfalt an Lebewesen. Doch wie konnte sich diese entwickeln? Und wie kam das Leben überhaupt in die Welt? Die von Charles Darwin entworfene und seither stetig weiterentwickelte Evolutionstheorie gibt auf diese und zahlreiche weitere Fragen wissenschaftlich fundierte Antworten. Das vorliegende Buch bietet eine gründliche und leicht verständliche Einführung in die komplexe Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Lebens.
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Der Boden - ein Ort voller Leben
Dem Boden schenken wir oft nur wenig Beachtung. Dabei wimmelt es dort nur so von kleinen Lebewesen, die es verdienen, einmal genauer unter die Lupe genommen zu werden. So tummeln sich in einem Quadratmeter Erde unter anderem ca. 150.000 Milben, 100.000 Springschwänze, 200 Regenwürmer und immerhin 150 Tausendfüßer. Auf einer Halbtagsexkursion nehmen Ihre Schüler den Boden und seine Lebewesen genauer unter die Lupe: In arbeitsteiliger Gruppenarbeit suchen und bestimmen sie Bodentiere, erstellen ein Bodenprofil und beschäftigen sich mit der Zersetzung von Laubblättern.
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Blütenpflanzen: ihr Bau und ihre Entwicklung
Dass aus einem kleinen Samen eine Pflanze entstehen kann, erscheint uns beinahe wie ein Wunder. Und bis es dann endlich so weit ist, vergeht auch viel Zeit, in der die Pflanze einiges an Energie aufwendet, um die Samen zu bilden. Für uns ist es einfach faszinierend zu sehen, wie sich in dieser Zeitspanne prächtige Blüten entwickeln und schließlich daraus Früchte mit Samen werden. Ihre Schüler setzen sich mit den Vorgängen, die sich bei der Entwicklung von der Blüte zur Frucht abspielen, auseinander. Sie beschäftigen sich mit dem Bau von Blüten und Früchten und ergründen, was hinter Bestäubung, Befruchtung und Fruchtbildung steckt. Viel davon wird durch Betrachten, Zeichnen und auf experimentelle Weise erforscht.
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Blütenpflanzen ihr Bau und ihre Entwicklung
Aus einem kleinen Samen entsteht eine Pflanze, die schließlich Blüten und später auch Früchte ausbildet. Es ist schon beeindruckend, diese Entwicklungsvorgänge zu verfolgen. Lassen Sie Ihre Lernenden daran teilhaben, wie aus einem Samenkorn eine junge Kressepflanze keimt und wie sich eine Blüte zur Frucht entwickelt. Ihre Schüler beschäftigen sich dabei mit dem Bau von Blüten und Früchten und ergründen, was hinter Bestäubung, Befruchtung und Fruchtbildung steckt. Dabei erkunden sie die Blütenpflanzen insbesondere durch Experimente sowie durch Betrachten und Zeichnen. Mit dem Beitrag erhalten Sie zwei Farbfolien und Anleitungen für Versuche.
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Die Heidschnuckenhaltung unter ökologischen Gesichtspunkten
Die Heidschnuckenhaltung unter ökologischen Gesichtspunkten
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Wie der Blaue Sonnenbarsch seine Nahrung auswählt
Bei dieser Aufgabe stehen Effizienzüberlegungen im Vordergrund. Thematisiert werden können an dieser Aufgabe sowohl ein spezifisches Nahrungsverhalten als auch die Möglichkeit, die Energieaufnahme zu maximieren.
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