Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 13/37
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Biologie
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Paradigmenwechsel
Kopernikus, Darwin, Virchow: Ihre wissenschaftlichen Ergebnisse stellten vorhandenes Wissen auf den Kopf. Denn Wissenschaft bleibt nie stehen, sondern fördert neue Erkenntnisse. Wie das funktioniert, kannst du mit deinen Schüler:innen trainieren. Nutze dazu Paradigmenwechsel aus verschiedenen Epochen. Wir zeigen dir, wie es geht. Theorien sind ein Spiegelbild ihrer Zeit: Anfang des 20. Jahrhundert wurden Mikroorganismen als Feinde gesehen, die gejagt werden müssen. Diese Theorie beruhte auf der Beobachtung des Nobelpreisträgers Robert Koch: Bakterien machen krank! Seine Theorie und die daraus resultierende Bekämpfung von Mikroorganismen rettete vielen Millionen Menschen das Leben. Einige Kolleg:innen waren unzufrieden mit dieser einseitigen Sichtweise, hegten Zweifel und forschten weiter. Veränderungen führen zu Fortschritt: 100 Jahre später werden Mikroorganismen auch zur Heilung von Krankheiten eingesetzt. Aus den Feinden von damals sind Verbündete geworden. Heute weiß man: Die Gemeinschaft von Mensch und Mikroorganismen ist das Ergebnis einer langen Koevolution. Das menschliche Mikrobiom wird nun als eine Art Organ definiert. Wissen schafft Verstehen: Nimm deine Schüler:innen mit auf wissenschaftliche Gedankenreisen. Lass sie das Wesen von Wissenschaft und Forschung erkennen und verstehen: Eine Theorie ist der Anfang. Hypothesen werden aufgestellt. Daten geben Hinweise. Neue Erkenntnisse entstehen. Die Theorie wird verändert. Der Kreislauf beginnt von vorne. Trainiere mit deinen Schüler:innen diesen Prozess der Erkenntnisgewinnung an ausgewählten Paradigmenwechseln der Biologie: Gärten sind Naturinseln in der Kulturlandschaft. Gene und Umwelt bestimmen Merkmale von Lebewesen. Gesamtfitness ist wichtiger als Arterhaltung. Mikroorganismen helfen heilen. Fehlgefaltete Proteine sind Krankheitserreger. Stärke deine Schüler:innen für die biologischen Herausforderungen unserer Zeit. Forschung schafft auch hierzu keine Fakten für die Ewigkeit. Sie produziert Wissen für die Zukunft. Und das bedeutet: Was heute unser Handeln bestimmt, kann morgen schon veraltet sein. Wer das versteht, kann Informationen bewerten, Fake News erkennen und neue Wege gehen.
Gesamtwerk
Unerfüllter Kinderwunsch und künstliche Befruchtung
Ihre Lernenden begeben sich in dieser Unterrichtseinheit auf eine Rätselreise zum Thema künstliche Befruchtung. In diesem Kontext wird zunächst das männliche Reproduktionssystem beschrieben und anschließend werden verschiedene Verfahren der Reproduktionsmedizin erläutert. Ihre Lernenden vergleichen zum Ende der Einheit die In-vitro-Fertilisation (IVF) mit der intracytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) und trainieren ethische Bewertungskompetenzen.
Gesamtwerk
Das Mikrobiom im Darm
Das Mikrobiom ist die Gemeinschaft aller Mikro-Organismen im Darm. Die Zusammensetzung ist bei jedem Menschen unterschiedlich – abhängig auch von Ernährung und Medikamenten. Das Mikrobiom ist so einzigartig wie ein Fingerabdruck.
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Warum Medikamente bei Frauen und Männern anders wirken
Medikamente werden in der Regel bei Männern und Frauen gleich hoch dosiert. Dabei gibt es nicht nur deutliche Unterschiede in Größe und Gewicht, die gesamte Biologie der Geschlechter unterscheidet sich grundsätzlich.
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Mendel’sche Vererbung: Züchtung der Hunderasse der Kromfohrländer
Die Vererbungsregeln und die Theorie des „Vaters“ der klassischen Genetik, Gregor Mendel sind bis heute fester Bestandteil der Heim- und Nutztierzucht. Ihre Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kompetenzen zur Mendel’schen Genetik am spannenden Kontext der kontrollierten Zucht eines Rassezuchtvereins an, indem sie einer Züchterin „über die Schulter“ schauen. Sie erproben sich im Umgang mit Kreuzungsschemata und lernen zwischen den empirisch entdeckten Mendelschen Regeln und der Theorie, als deren Erklärung, zu differenzieren. Die Bedeutung der Rückkreuzung, als hypothesenprüfende naturwissenschaftliche Methode, wird im Rahmen der Reflexion des naturwissenschaftlichen Erkenntnisweges bewusst. Ein motivierendes Mystery fördert das vernetzte Denken sowie ein kompetentes Handeln innerhalb des Inhaltsfeldes der klassischen Genetik.
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Gesamtwerk
Nachhaltige Ernährung im Alltag
Im Rahmen der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) bietet das Thema „Nachhaltige Ernährung“ einen idealen Beispielkontext, um ökologische, soziale, gesundheitliche und ökonomische Chancen und Risiken der Produktion unserer Nahrungsmittel in einen regional-globalen Bezug zu setzen. Diese ausgearbeitete Unterrichtseinheit vermittelt Fachwissen und fördert mithilfe motivierender und alltagsnaher Übungen die Bewertungskompetenz Ihrer Lernenden.
Gesamtwerk
Evolution aktuell
Die Evolution steht nicht still. Durch Faktoren, wie Mutation, Selektion oder Isolation, entstehen bei Individuen laufend neue Merkmale und Merkmalsvarianten. Erweisen sich diese als vorteilhaft, bleiben sie im Genpool erhalten. Sind sie dagegen nachteilig, gehen sie bald wieder verloren. Dies führt dazu, dass die Art im Laufe der Zeit evolviert. Evolution zeichnet sich im unterrichtlichen Kontext insbesondere durch seine klassischen Beispiele aus. In dieser Ausgabe liegt der Fokus da bewusst nicht nur auf aktuelle Forschungsergebnisse, die bekanntes Wissen in Frage stellen, sondern auch auf neuen Beispielen zu grundlegenden Evolutionsmechanismen. Aus dem Inhalt: Das verrückte Vogelleben – Die Erklärung der Anpassungserscheinungen des Kuckucks über ein Rätsel spannend aufbereiten; Sokotra − Galapagos des Indischen Ozeans – Neue Erkenntnisse, die verantwortungsvollen Umgang mit sich bringen; Steht die Wiege der Menschheit in Afrika? – Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse für den Unterricht nutzen.
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SNiPs und ihr Einfluss auf das Körpergewicht
Die meisten SNiPs haben keinen Effekt auf die Körperfunktionen und die Gesundheit. Einige erhöhen jedoch das Risiko für bestimmte Krankheiten oder beeinflussen das Körpergewicht
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Wasserhaushalt der Pflanzen
Pflanzen übernehmen eine wichtige Rolle im globalen Wasserkreislauf und sichern die Verfügbarkeit von Wasser. Die Unterrichtsideen stammen aus den Bereichen Cytologie, Ökologie und Physiologie. Sie thematisieren, wie Pflanzen ihren Wasserhaushalt in unterschiedlichen Ökosystemen regulieren, und verdeutlichen Angepasstheiten an die Lebensbedingungen. Die Unterrichtsanregungen bieten vielfältige Ansätze die Rolle der Pflanzen im globalen Wasserkreislauf zu erarbeiten: Lapbooks, Freilanduntersuchungen und Experimente bieten handlungsorientierte Zugänge. Der Einsatz von Apps verbindet digital gestützten Unterricht mit Freilandarbeit. Die Auseinandersetzung mit Klimawandel und Bodenverdichtung unterstützt Bildung für nachhaltige Entwicklung. Die Grundprinzipien von Wasseraufnahme, -leitung und -abgabe sind bei allen Pflanzen gleich. Im Laufe der Evolution haben sich spezifische Angepasstheiten an den Mangelfaktor Wasser entwickelt. Es gibt Pflanzen, die aussehen, wie in die Erde versenkte Steine. Andere Arten tolerieren lebensfeindliches Salz im Boden und benötigen es sogar zum Überleben. Für die Kulturpflanzen in Zeiten des Klimawandels ist es wichtig, einen sparsamen Wasserverbrauch umzusetzen. Erfahrungen lassen sich im Schulgarten sammeln. Zusätzlich in dieser Ausgabe: Klausuraufgabe Sek. II zur Ökologie: Globale Erwärmung der Ozeane; Klausuraufgabe Sek. II zur Cytologie/Genetik: Was die Spaltöffnungen der Pflanzen leisten; Ideen für digital gestützten Unterricht: Interaktive Videoformate für den naturwissenschaftlichen Unterricht.
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Die Evolution des Menschen entdecken
Mit dem Arbeitsheft entdecken Schüler:innen der Sek. I die Evolution des Menschen. Fiktive Darstellungen, Bilder und Grafiken fossiler Funde fördern das Verständnis der evolutiven Zusammenhänge. Lernaufgaben unterstützen und sichern die Bearbeitung der Inhalte. Ein Quiz verdeutlicht den eigenen Lernerfolg. Das Arbeitsheft richtet sich direkt an die Schüler:innen der Sekundarstufe I. Anhand von vielfältigen Materialien und Aufgaben erarbeiten sie sich selbstständig den aktuellen Kenntnisstand zur Evolution des Menschen: Fiktive Darstellungen der Vorfahren des Menschen und Abbildungen fossiler Funde unterstützen das Verstehen evolutiver Zusammenhänge. Lernaufgaben fördern und sichern die Bearbeitung der Inhalte. Ein Quiz gibt Feedback zum Lernerfolg. Das Arbeitsheft spannt den Bogen von den Menschenaffen bis zum Homo sapiens. Die Analyse von Schädel- und Gebissformen sowie Knochenproportionen von Fossilien verdeutlicht ursprüngliche und abgeleitete Merkmale. Am Beispiel von Australopithecus afarensis und Homo erectus werden Angepasstheiten an die Lebensweise thematisiert. Als Frühmenschengruppen stehen Neandertaler und Denisova-Menschen im Fokus. Wie viel evolutives Erbe der moderne Mensch von den Neandertalern noch heute in sich trägt, klärt die Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse. Aus dem Inhalt: An Knochenfunden ursprüngliche und abgeleitete Merkmale untersuchen – Was können uns Fossilien sagen? Angepasstheiten an die Lebensweise ermitteln – Die frühen Vorfahren des Menschen. Migrationswege und Verwandtschaftsverhältnisse des Homo sapiens klären – Der moderne Mensch erscheint.
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Glukoseaufnahme über den Dünndarm
Im Dünndarm spalten Enzyme die langen Molekülketten auf und setzen Glukose frei. Diese passiert die Darmwand und gelangt ins Blut, der Blutzuckerspiegel steigt. Das Hormon Insulin schleust die Glukose in die Körperzellen. Der Blutzuckerspiegel sinkt.
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Einfluss von Fetten und Proteinen auf den Blutzuckerspiegel
Fette und Proteine beeinflussen den Blutzuckerspiegel. Zusätzlich können sie auch die Magenentleerung verzögern. Der Blutzuckerspiegel steigt dann moderater an.
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Habitatsvorzüge der Kellerassel
Die Kellerassel gehört zu den wenigen terrestrischen Krebsen. Sie ist meist schiefer- bis gelbgrau, manchmal rot mit schwarzen Flecken. Sie besitzt einen fein gezackten, halbring-förmig gegliederten Rückenpanzer aus Chitin, sieben Paar Schreitbeinen gefolgt von fünf Paar Blattbeinen und einem Paar zweiästiger Uropoden. Dieser wichtige Destruent im Ökosystem eignet sich hervorragend, um am lebenden Tier als Realobjekt wesentliche Erkenntnisse, auch experimentell zu erwerben. Methodenreich und fallorientiert lernen die Schülerinnen und Schüler, ökologische Dienstleistungen im komplexen, ökologischen Gefüge zu verstehen, Habitatsansprüche zu untersuchen und den Wert eines jeden Lebe-wesens im Haushalt der Natur zu schätzen. In einem kleinen Rollenspiel wird neben erzie-herischen Zielen auch die fachspezifische Bewertungskompetenz gefördert.
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Der glykämische Index
Der glykämische Index beschreibt, wie hoch und schnell der Blutzuckerspiegel innerhalb von zwei Stunden nach dem Verzehr von Kohlehydraten ansteigt.
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Der Menstruationszyklus
Ab der ersten Menstruation bis zur Menopause reguliert ein hormoneller Regelkreis den weiblichen Körper, um ihn auf eine mögliche Schwangerschaft vorzubereiten. Der Zyklus lässt sich in verschiedene Phasen unterteilen.
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digital unterrichten – Biologie –6/2022
digital unterrichten – Biologie –6/2022
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Juni 2022
Wie vielseitig grüner Wasserstoff ist, welchen Beitrag Hecken leisten, wie sich Schülerinnen und Schüler mit den Phänomenen der Quantenphysik vertraut mach können und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder einige Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2022
Was es mit Tiefseeastronomie auf sich hat, wie uns der Klimawandel in Bewegung setzt, wie man die Wolfspopulation in Deutschland mathematisch untersuchen kann und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder tolle Zusatzmaterialien für den Unterricht dabei. Jetzt reinschauen!
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Klonverfahren in der Biotechnologie
Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in dieser spannenden Lerneinheit die Grundlagen, Möglichkeiten und Grenzen des Klonens als biotechnologisches Konzept. Sie beschreiben und erklären den molekularbiologischen Vorgang verschiedener Klonverfahren und beurteilen die ethischen Grenzen im Umgang mit menschlichen Stammzellen. Ein Kreuzworträtsel und ein Kurztest dienen am Ende der Lerneinheit der Lernerfolgskontrolle.
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Die Entwicklung der sauerstoffhaltigen Erdatmosphäre
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler die Entstehung unserer sauerstoffhaltigen Atmosphäre weitgehend eigenständig. Sie nutzen hierbei digitale Werkzeuge zur Präsentation sowie Gestaltung von Fotostorys. Im Vordergrund steht die Erkenntnis, dass die Entstehung des Lebens die Evolution der Atmosphäre maßgeblich prägte. Lebewesen und Atmosphäre beeinflussten sich immerfort wechselseitig. In einem Additum beurteilen die Lernenden Folgen und Risiken des aktuellen Wandels der Atmosphäre für das Klima und die Ökosysteme.
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Die Antibabypille
In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler den Menstruationszyklus als komplexes hormonelles Regelwerk kennen und nehmen die beliebte Verhütungsmethode Antibabypille unter die Lupe. Neben biologischen Fachinformationen erwerben Ihre Lernenden eine emotional intuitive Perspektive auf die Regelblutung und die Verhütungsverantwortung.
Gesamtwerk
Acker und Grünland
Die menschengemachte Kulturlandschaft aus Acker und Grünland brachte den Artenreichtum Mitteleuropas hervor. Durch die zunehmende Technisierung und Intensivierung der Landwirtschaft ist dieser Artenreichtum jedoch heutzutage bedroht. Grund genug sich mit diesen Lebensräumen ausführlicher auseinanderzusetzen. Das Thema Acker und Grünland eignet sich nicht nur zur Erweiterung der Artenkenntnisse. Es gibt auch Gesprächsanlass zu verschiedenen Naturschutzmaßnahmen, wie der Beweidung oder dem ANpflanzen von Blühstreifen, dem Nahrungsmittelerwerb über Brandrodung und der Wiederansiedlung von Wölfen. Aus dem Inhalt: Ein Paradies für (Honig-)Bienen – Den Nahrungserwerb von Bienen durch die Auswahl passender Pflanzenarten gewährleisten; Solarparks auf Ackerflächen – Über ein Mystery sensibilisieren und mittels eines Rollenspiels zum Diskutieren anregen; Naturschutz auf trockenen und feuchten Wiesen – Selten gewordene Lebensräume entdecken und erforschen.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie –5/2022
digital unterrichten – Biologie –5/2022
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Escape Rooms für den Biologieunterricht 5-10
Für mehr Abwechslung: Sie suchen nach einer neuen Methode, Ihren Biologieunterricht spannend und abwechslungsreich zu gestalten? Dann nutzen Sie doch das Trendthema Escape Rooms! Sie können sich nicht vorstellen, dass man Lehrplanthemen sinnvoll in eine Breakout Geschichte verpacken kann? Dieser Band bietet Ihnen sieben tolle Escape Storys, die vollständig ausgearbeitet sofort einsetzbar sind. Für gemeinsamen Lernspaß: Mit den Materialien dieses Bandes werden Sie im Handumdrehen zum Escape-Room-Profi. Sie erhalten zu Beginn eine kurze Einführung, die Sie über das Spielprinzip und die Umsetzung im Klassenraum informiert. Alle sieben Breakouts enthalten zusätzlich didaktisch-methodische Hinweise und eine Übersicht über die jeweiligen Rätsel inklusive der Lösungen. Die Geschichten sind so aufgebaut, dass Ihre Schüler*innen zum gemeinsamen Rätseln und problemorientierten Denken motiviert werden. Für die Sekundarstufe I: Die kniffligen Exit Spiele sind für den Biologieunterricht von Klasse 5 bis 10 konzipiert worden. Alle Inhalte sind lehrplanrelevant, von Insekten über Bakterien bis hin zu Ernährungsmythen ist alles dabei. In jeder Geschichte lassen sich zusätzlich digitale Inhalte anhand von QR-Codes integrieren. Die Themen: Fische; Früchte; Bäume; Insekten; Bakterien; Herzblut; Ernährungsmythen. Der Band enthält: Eine allgemeine Einführung; 7 Breakouts mit didaktisch-methodischen Hinweisen und einer Übersicht über die Rätsel inklusive Angabe der benötigten Materialien und Lösungshinweisen für die Lehrkraft sowie einer Einstiegsgeschichte und Rätselblätter für die Schüler*innen; in jedem Breakout zusätzlich digitale Rätsel, die über QR-Codes abgerufen werden können. Inhaltliche Schwerpunkte: Meerestiere; Nachtschattengewächse; Frucht der Erkenntnis; Ökosystem Wald; Orientierung; Liebeskummer; Ernährungsmythen.
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Warum sind Insekten wichtig?
Insekten sind für uns Menschen und für die Natur wichtig – denn alles hängt miteinander zusammen. Je weniger Bienen es zum Beispiel gibt, desto weniger Pflanzen werden befruchtet. Und fehlen Insekten, fehlt den größeren Tieren ihre Nahrungsgrundlage.
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