Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 23/39
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Das Mimikry-Supergen
Dieser Beitrag kann zur Vorbereitung auf die Abiturprüfung eingesetzt werden. Kenntnisse aus den Bereichen Ökologie, Genetik und Evolution werden vernetzend wiederholt und vertieft.
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Neuroprothetik - Darf man Tiere stellvertretend für den Menschen leiden lassen?
Der Forschungszweig der Neuroprothetik bietet mit der Entwicklung von Neuroprothesen vielversprechende Möglichkeiten zur Behandlung und Heilung neurologischer Krankheiten. So soll es in Zukunft nur durch Gedanken möglich sein, Robotergliedmaßen zu steuern oder sogar defekte Nervenbahnen zu überbrücken, wie es etwa bei einer Querschnittslähmung der Fall ist. Auf diese Weise soll die Kontrolle über die eigenen Gliedmaßen zurückerhal-ten werden. Die Erforschung derartiger medizinischer Hilfsmittel greift auch auf Tierversuche zurück. Die Verwendung von Tieren als Versuchsobjekte, mit dem Ziel therapeutische Maßnahmen für den Menschen zu entwickeln, wirft den ethischen Konflikt auf: Darf man Tiere stellvertretend für den Menschen leiden lassen?
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Tabuthema Tod: Bin ich bereit, meine Organe im Todesfall zu spenden?
Lernvoraussetzungen für die vorliegende Kompetenz orientierte Aufgabe sind Kompetenzen zur Anatomie des Herzen, zum Aufbau und zur Funktion von Neuronen, zum Nervensystem, zum Gehirn und zum Herz-Kreislaufsystem. Darüber hinaus ist Fachwissen zu Ursachen des plötzlichen Herztods und Wiederbelebungsmaßnahmen erforderlich. In dieser Aufgabe stehen bio-medizinische und rechtliche Grundlagen zum Thema Tod im Mittelpunkt. Ziel ist, die persönliche Auseinandersetzung der SuS mit dem Tabuthema Tod anzuregen sowie den gesellschaftlichen Umgang mit dem Tod zu reflektieren. Als Kontextthema dient die Organspende. Zur persönlichen Bewertung des Themas sind bio-medizinische Kenntnisse zum Hirntod notwendig.
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Klima, Klimawandel und Klimakrise! - Müssen Menschen handeln?
Der Klimawandel mit Anstieg der Durchschnittstemperaturen, die weltweite Erkenntnis, dass der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß begrenzt werden muss sowie Klimapakte und Klimaabkommen - all dies weist auf ein Problemfeld hin, das im Zentrum des Nachdenkens über unsere Zukunft steht. Diese Unterrichtseinheit stellt den Schülern die wichtigsten Informationen bereit, um Handlungsperspektiven rund um den Klimawandel auch für den Alltag zu entwickeln. Mit Folienvorlage und Brainstorming!
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Salbei, Pfefferminze & Co. - wir stellen Hustenbonbons her
Die Nutzung von Pflanzen, Pflanzenteilen oder Pflanzenwirkstoffen als Heilmittel für Menschen und Tiere ist seit vielen Jahrtausenden etabliert. Durch angeleitete oder selbstständige Recherche lernen Ihre Schüler einige Heilkräuter kennen und erstellen und präsentieren einen Steckbrief. Auf Grundlage eines gekauften Bonbons entwickeln die Jugendlichen ein Rezept für ein Hustenbonbon und probieren dieses aus. Abgerundet wird die Einheit durch drei einfache Rezepte für Hustenbonbons, die auch ohne Schulküche ausprobiert werden können. Mit Folienvorlage und Rezeptvorschlägen! Die Nutzung von Pflanzen, Pflanzenteilen oder Pflanzenwirkstoffen als Heilmittel für Menschen und Tiere ist seit vielen Jahrtausenden etabliert. Durch angeleitete oder selbstständige Recherche lernen Ihre Schüler einige Heilkräuter ken-nen und erstellen und präsentieren einen Steckbrief. Auf Grundlage eines gekauften Bonbons entwickeln die Jugendlichen ein Re-zept für ein Hustenbonbon und probieren dieses aus. Abgerundet wird die Einheit durch drei einfache Rezepte für Hustenbonbons, die auch ohne Schulküche ausprobiert werden können.
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Einheimische Schlangen - Körperbau, Lebensweise und Gefährdung
Abscheu, Ekel, Faszinationen und Verehrung vereinen sich in einer Tiergruppe - Schlangen. Schon der bloße Anblick löst bei vielen Menschen Ängste und Entsetzen aus. Dieses Verhalten ist nachweislich anerzogen und durch nichts zu begründen. Im Gruppenpuzzle und an fünf Stationen lernen Ihre Schüler die sechs einheimischen Schlangenarten kennen, erfahren, wie sie aussehen, wo sie leben, wie sie sich fortpflanzen und wie sie ihre Beute erwerben. So kann es durch diese Unterrichtseinheit vielleicht gelingen, Vorurteile gegenüber diesen schutzbedürftigen Reptilien abzubauen. Mit Folienvorlage und Kreuzworträtsel!
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Ist die Lebendspende einer Niere ethisch vertretbar?
Welche Funktion haben unsere Nieren? Die Nieren scheiden Schadstoffe über den Harn aus. Doch was passiert, wenn die Nieren nicht mehr in der Lage sind, das Blut effektiv zu filtern, oder ihre Funktion sogar vollständig verlieren? Folgende Behandlungsmöglichkeiten sind denkbar: Die Dialyse, die postmortale Nierentransplantation sowie die Nierenlebendspende. In unserem Beitrag Tom ist nierenkrank. Wie soll er sich entscheiden? Ist die Lebendspende einer Niere ethisch vertretbar? setzen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der Thematik der Nierenlebendspende auseinander. Sie lernen die Anatomie der Niere, ihre Filterfunktion und ausgewählte Nierenerkrankungen kennen. Und beschäftigen sich mit dem Ablauf und der Funktion des Dialyse-Verfahrens.
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Efeu
Auf einer Exkursion untersuchen Ihre Schüler Efeu auf ihre Blätter und ihren Blüten- und Fruchtstand hin. Ist die Efeupflanze ein Parasit und schadet der Efeubewuchs Mauern und Wänden? Welche Rolle spielt diese Pflanze in der Pflanzenheilkunde?
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Rudimente, Atavismen & Co. - Evolutionsbelege
Vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren traten die ersten einzelligen Lebewesen auf. Seitdem sind mehrere Hundert Millionen neuer Arten entstanden. Wie hat sich diese Vielfalt entwickelt? Und welche Beweise unterstützen die Evolutionstheorie? Im Gruppenpuzzle befassen sich Ihre Schüler mit der Evolutionsforschung und lernen wichtige Belege für die Evolution kennen.
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Efeu - ein immergrüner Wurzelkletterer
Auf einer Exkursion untersuchen Ihre Schüler Efeu auf ihre Blätter und ihren Blüten- und Fruchtstand hin. Ist die Efeupflanze ein Parasit und schadet der Efeubewuchs Mauern und Wänden? Welche Rolle spielt diese Pflanze in der Pflanzenheilkunde?
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Manipulation unserer Synapsen durch Nervengifte - ein problemorientierter Beitrag
Ihre Schüler untersuchen in arbeitsteiliger Gruppenarbeit, welchen Einfluss Nervengifte wie Nikotin, Koffein und Alkohol auf die Erregungsübertragung an chemischen Synapsen haben.
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Der Hobbit von Flores
In unserem Beitrag Der Hobbit von Flores – Ein naher oder ferner Verwandter? erfahren Ihre Schülerinnen und Schüler, dass die Darstellungen zur menschlichen Abstammung aufgrund der Einordnung von neuen Funden fast jährlich aktualisiert werden müssen. Ihre Klasse befasst sich mit der Kontroverse im Fall der Funde des kleinen Hobbits. Ihre Schülerinnen und Schüler setzen sich anhand des exemplarischen Kontexts mit der Entstehung und Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse auseinander, indem sie den Fall selbst aufrollen und erforschen.
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Was hat der bedrohliche Rückgang der Gorillas mit unseren Smartphones zu tun?
Ökologische Bedrohungen wie das globale Artensterben und die massive Zerstörung natürlicher Lebensräume werfen Fragen auf. Die Gründe dafür sind anthropogene Eingriffe in die Natur. Die Problemfrage, die den Zugang zu der Unterrichtseinheit verschafft, soll auf den Konflikt zwischen dem Recht auf Nutzung natürlicher Ressourcen durch den Menschen und der ökologischen Notwendigkeit von Natur- und Artenschutz hinführen.
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Lichtabhängige und lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese
Die Fotosynthese ist ein Standardthema der Oberstufenbiologie. Die folgenden Aufgaben überprüfen Kenntnisse und Verständnis grundlegender Vorgänge der Fotosynthese (Lichtreaktion, Calvinzyklus, Chemiosmotische Theorie der ATP-Bildung) und erfordern die Auswertung und Interpretation experimenteller Daten (Zusammenhang zwischen pH-Gradient an isolierten Thylakoiden und ATP-Synthese). Die Oxygenase-Aktivität des Enzyms Rubisco und deren Bedeutung für das Pflanzenwachstum sind den Schülern vermutlich nicht bekannt; beides kann aber anhand des Materials von Aufgabe 5.2 selbständig erarbeitet werden. Die Aufgaben sind sowohl zu Übungszwecken als auch als Klausuraufgabe einsetzbar.
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Vom Samen zum Spross - Keimungs- und Wachstumsbedingungen von Pflanzen erforschen
Die Tage werden wieder länger und die ersten Knospen und Blüten kündigen den Frühling an. Die ideale Gelegenheit, den Blick Ihrer Schüler für die Vorgänge in der Natur zu schärfen: Die jungen Forscher untersuchen, wie Pflanzensamen aufgebaut sind und erkennen in Lang- und Kurzzeitversuchen welche Keimungs- und Wachstumsbedingungen Pflanzen benötigen. Mit Folienvorlage und Vor- und Nachtest!
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Die Entdeckung des Denisova-Menschen
Diese Unterrichtsmaterialien sind für die gymnasiale Oberstufe geeignet. Zu beachten ist, dass die molekularbiologischen Grundlagen der Genetik einschließlich der Methoden der Polymerasekettenreaktion (PCR) und der DNA-Sequenzierung bekannt sowie Kenntnisse zu den Belegen und Mechanismen der Evolution bereits erworben sein sollten, da in diesen Aufgaben die erworbenen Fachkenntnisse am Kontext einer archaischen, urzeitlichen Menschenform zur Anwendung kommen und erweitert werden.
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Ist der Schlaf der kleine Bruder des Todes?
Mit diesen Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen zu den Themen Hirnaktivität und Schlaf im Neurobiologieunterricht der Sekundarstufe II gefördert werden. Das Thema Schlaf stellt aufgrund seines Bezugs zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler ein gutes Kontextthema dar, um Interesse für neurobiologische Erkenntnisse zu wecken. Die Materialien können zur Behandlung des Schwerpunktes "Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung" oder zur allgemeinen Vertiefung neurobiologischer Prozesse eingesetzt werden. Voraussetzung sind Kenntnisse zur Reizweiterleitung durch Veränderung von Membranpotenzialen.
Gesamtwerk
Pflanzen, die sich festhalten müssen - Kletterpflanzen genauer betrachtet
Mit Kletterpflanzen sind viele spannende Versuchsreihen möglich. In dieser Einheit beobachten Ihre Schüler eine Feuerbohne beim Winden, führen eine Versuchsreihe zum Wachstum einer Erbsenpflanze durch, fühlen Fassadenkletterern auf den Zahn und ergründen verschiedene Möglichkeiten, wie sich Pflanzen festhalten können. Mit Folienvorlage und Rätsel!
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Wunderwelt Zelle - wir lernen die Zelle mit ihren Zellorganellen kennen
Energieproduktion, Herstellung von Baumaterial oder Abfallentsorgung - in den vielen Milliarden Zellen unseres Körpers laufen eine Vielzahl von Prozessen ab. An verschiedenen Stationen lernen Ihre Schüler die zuständigen Zellorganellen kennen. Mit Folienvorlage und Vor- und Nachtest!
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Wie gefährlich ist Rauchen wirklich? - Eine Unterrichtsreihe zur Suchtprävention
Das Thema Rauchen betrifft viele Schüler unmittelbar. Oft werden die gesundheitsschädigenden Auswirkungen von Zigaretten verdrängt oder gar verharmlost. Im Stationenlernen lernen die Jugendlichen die schädlichen Wirkungen des Rauchens auf ihren Körper kennen, recherchieren im Internet und üben im Rollenspiel, "Nein!" zu sagen, wenn ihnen eine Zigarette angeboten wird. Mit Folienvorlage!
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Entscheiden und Argumentieren im Kontext nachhaltiger Entwicklung
Gerade Taucher und Meeresbiologen wissen, was für eine unglaubliche Artenvielfalt und Schönheit im Korallenriff beheimatet ist. Tropische Riffe gehören zu den Habitaten mit der größten Biodiversität weltweit. Doch diese wertvollen Lebensräume sind bedroht. Ihre Schüler lernen die Faszination und Schönheit eines Korallenriffs kennen. Sie befassen sich mit seiner Bedrohung und Schutzmaßnahmen. Um sie aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu beleuchten und zu bewerten, schlüpfen Ihre Lernenden in die Rolle verschiedener Interessenvertreter. Diese präsentieren in einer Expertenrunde ihre Ansicht zu den Maßnahmen.
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Ringelnatter, Kreuzotter und Co.
Nahezu lautlos gleiten sie züngelnd durch heimische Ufergebiete. Kaum ein Mensch bekommt die scheuen Tiere zu Gesicht. Doch welche Schlangen sind in Deutschland heimisch? Welche Lebensräume bewohnen sie? Und was unterscheidet eine Blindschleiche von einer Schlange? Ihre Lernenden ordnen die Schlangen der Wirbeltierklasse der Reptilien zu und befassen sich mit den Merkmalen dieser Wirbeltiergruppe. Dann erarbeiten sie sich die typischen Merkmale von Schlangen und erstellen Steckbriefe von in Deutschland heimischen Schlangen. Sie befassen sich mit der Würfelnatter als eine gefährdete Schlange und formulieren Maßnahmen, die zu ihrem Schutz notwendig sind.
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Schallaufnahme, Schallweiterleitung und Schallrezeptoren
Die vorliegende Aufgabe kann eingesetzt werden, um die gefordeten Zusammenhänge zu überprüfen oder zu festigen. Sie dient dazu ein – zusätzlich zum Auge – weiteres Sinnesorgan zu besprechen und die bereits eingeführte Erregungsweiterleitung an einem anderen Rezeptor anzuwenden.
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Homologie versus Analogie
Die Evolutionsbiologie ist ein Wissenschaftsbereich, der auf Indizien aus den biologischen Teildisziplinen Paläontologie, Genetik, Molekularbiologie, Physiologie, Ethologie sowie der Morphologie angewiesen ist. Auch assoziierte Wissenschaften (Chemie, Physik, Medizin und Gesellschaftswissenschaften) tragen zur Erkenntnisgewinnung bei. Für die Schülerinnen und Schüler sind verständlicherweise solche Belege nachvollziehbar, die sie sehen, deren Entstehung sie verfolgen und eventuell anfassen können. Die Lernenden sollten ein gutes Vorwissen in den oben genannten Teilgebieten erworben haben, um die nun neu kombinierten Aspekte in einem für sie logischen Kontext zu bringen.
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Wie Drogen unser neuronales Belohnungssystem betrügen
Seit Anfang der 90er-Jahre breitet sich die Droge Methamphetamin, auch unter den Namen "Crystal Meth" bekannt, zusehends in Deutschland aus. Auch das eher klassische Rauschgift Kokain ist noch immer weit verbreitet. Fast täglich werden in den Medien abschreckende Vorher-nachher-Bilder von Crystal-Meth-Konsumenten gezeigt. Die kurz- und langrfristige Wirkungsweise von Rauschdrogen auf neuronaler Ebene wird jedoch in den Berichten oft vernachlässigt.
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