Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 26/36
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Biologie
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2014
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2014
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Wie wirkt das Synapsengift Tubocurarin?
Die Einheit knüpft an die allgemeinen Grundlagen der Neurophysiologie an. Dabei steht das Basiskonzept „Information und Kommunikation“ im Mittelpunkt. Voraussetzung für den Einsatz der Einheit ist die Behandlung der Prozesse der Erregungsweiterleitung an der Synapse. Allosterische und kompetitive Hemmung sollten für die Bearbeitung ebenfalls bekannt sein. Die Einheit bietet die Möglichkeit, die bereits erarbeiteten Unterrichtsinhalte aufzugreifen und in den Kontext der Wirkung der neuroaktiven, muskelrelaxierenden Substanz Tubocurarin zu stellen.
Gesamtwerk
John Spizizens Versuche mit Bacillis subtilis (1958)
Mit dieser Aufgabe kann im Rahmen des Themenbereiches Molekulargenetik ein klassisches Experiment zur Transformation analysiert, bewertet und in der experimentellen Vorgehensweise nachvollzogen und geprüft werden. Dabei werden die folgenden Kompetenzen eingeübt: Angemessene Verwendung der Fachsprache, Verwendung von formulierten Regeln und Definitionen als Arbeitsmittel, Begriff lich präzises Erfassen biologischer Sachverhalte, Sachgerechte Problemanalyse, Entwicklung von Lösungsmöglichkeiten.
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Gesamtwerk
Infektionskrankheiten
Bakterien und Viren, Pilze und Parasiten können Infektionskrankheiten übertragen. Der Film erklärt, wie eine Infektion vonstattengeht, und erklärt, welche Erreger welche Krankheiten auslösen. Die Immunreaktionen, Symptome, Inkubationszeit, Impfungen und Vorbeugung von Infektionen werden thematisiert.
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Leber
Die Leber hat vielfältige Aufgaben im Körper. Der Film beschreibt den Aufbau und die Lage des wichtigen Organs und erklärt, wie es den Eiweiß-, den Fett- und den Kohlenhydratstoffwechsel beeinflusst. Die Funktion der Gallenflüssigkeit und die häufigsten Ursachen von Lebererkrankungen werden thematisiert.
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Organtransplantation und Bluttransfusion
Damit eine Bluttransfusion Leben retten kann, muss die Blutgruppe stimmen, sodass sich Antikörper im Empfängerblut nicht mit Antigenen des Spenderbluts verbinden. Der Film erklärt, wie der Körper auf die falsche Blutgruppe reagiert. Auch bei Organspenden müssen sich die Antigene möglichst ähnlich sein.
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Schmetterlingskinder
Diese Prüfungsaufgabe zur seltenen Erbkrankheit Epidermolysis bullosa kann als Klausur oder zur Abiturvorbereitung für die Themen Zytologie (Schwerpunkt Proteine) und Molekulargenetik eingesetzt werden. Sie liefert dabei ein anschauliches Beispiel für das Struktur-Funktions-Prinzip: Das Protein Laminin, Bestandteil der extrazellulären Matrix, verleiht Tier- bzw. Pflanzenzellen durch seinen Aufbau sowohl Elastizität als auch Festigkeit. Aufgrund dieses Struktur-Funktions-Zusammenhangs wird Laminin auch von kreationistischen Strömungen, die großes Interesse an Biomolekülen mit Symbolcharakter (Kreuzform) zeigen, instrumentalisiert.
Gesamtwerk
Manipulation der Geruchswahrnehmung
Lästige Stechmücken können Grillabende und Urlaubsvergnügen beeinträchtigen. In tropischen und subtropischen Ländern sind sie bei Urlaubern als Überträger von Krankheiten gefürchtet. Als chemische Schutz- und Abwehrmittel gegen die Plagegeister werden Repellents wie Autan® oder Nobite® auf die Haut aufgetragen oder als Imprägnierungsmittel für die Kleidung verwendet. Einer der Wirkstoffe darin ist DEET (N,N-diethyl-meta-toluamid).
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Der Nobelpreis für Medizin 2013
Die folgenden Materialien und Aufgaben greifen einige Aspekte der Arbeit von SCHEKMAN, ROTHMAN und SÜDHOF auf und verknüpfen sie mit klassischen Themen des Biologieunterrichts in der Kursstufe. So werden zunächst die bestehenden Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler zu Bau und Eigenschaften der Biomembran sowie zu vesikulären Transportvorgängen mit Blick auf das Basiskonzept „Struktur und Funktion“ systematisiert.
Gesamtwerk
Chorea Huntington
Die Materialien zum Thema „Chorea Huntington“ sind so konzipiert, dass eine enge Verzahnung der Basiskonzepte aus dem Bereich Genetik, Molekularbiologie und Nervenphysiologie möglich ist. Dadurch kann semesterübergreifend gearbeitet werden, z. B. die Wiederholung der Proteinbiosynthese als tragende Säule für das Verständnis der nervenphysiologischen Prozesse. Der Ablauf der Erregungsübertragung an einer Synapse wird im Modell auf den Schülertischen simuliert. Diese ungewöhnliche Methode, den Tisch als „Malblock“ zu benutzen, hat neben der Anschaulichkeit auch den Vorteil, dass die Schülerinnen und Schüler aktiv zusammenarbeiten und miteinander kommunizieren müssen.
Gesamtwerk
Biowaffen im Arsenal von Neozoen
Dieser als mündliche Prüfung konzipierte und für den Einsatz im Abitur geeignete Beitrag stellt am Beispiel des japanischen Marienkäfers das Phänomen der Verdrängung einheimischer Tierspezies durch neu eingeführte Arten (Neozoon-Problematik) vor.
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
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Wissenschaftsethik
Im Spannungsfeld zwischen ethischen Implikationen, Forschung und Wissenschaft: Schlüsselkompetenz für Naturwissenschaftler. Naturwissenschaftler sind in Beruf und Forschung oft zwangsläufig mit ethischen Themen, Fragestellungen und Problemen konfrontiert - diese Einführung sensibilisiert den Leser für das Thema, schärft das Verantwortungsbewusstsein und beantwortet Fragen aus der Praxis. Eine gelungene Einführung in spannende Fragen rund um die Themen Ethik und Naturwissenschaften! Die zahlreichen Beispiele aus vielen unterschiedlichen fächerübergreifenden Beispielen erleichtern die Lektüre zu diesem komplexen Thema.
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Vom Rattengift zum Heilmittel
Diese Klausuraufgabe sieht die Analyse eines historischen Experiments mit anschließender eigenständiger Versuchsplanung vor. Darüber hinaus wird mit der Funktion des Blutes und dem Blutkreislauf humanphysiologisches Grundlagenwissen wiederholt. Als abiturrelevante Übung eignen sich die Analyse eines komplexen Stoffwechselvorgangs (Blutgerinnung) sowie die Diskussion von Nebenwirkungen in der modernen Arzneimittelforschung.
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Die Entwicklung der Rostpilze
Anhand der folgenden Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler neben dem Entwicklungszyklus mit der für viele Pilze typischen dikaryotischen Kernphase auch die durch verschiedene Vertreter der Ordnung der Rostpilze hervorgerufenen Rostkrankheiten und die durch Ernteausfälle verursachten wirtschaftlichen Schäden dieser Pflanzenkrankheiten kennen.
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Synaptische Plastizität
Die Unterrichtseinheit ist als Gruppenpuzzle für eine Sequenz von drei bis vier Unterrichtsstunden gestaltet. Sie festigt Fachkenntnisse zur synaptischen Erregungsübertragung und ermöglicht deren Anwendung im Kontext von Lernen und Gedächtnisbildung.
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2013
Gesamtwerk
Das Aggressionsverhalten des Siamesischen Kampffisches
Der Siamesische Kampffisch ist ein beliebter Aquarienfisch. Für die Verhaltensbiologie ist er vor allem aufgrund des Verhaltens der Männchen von Interesse: Sie verteidigen ihr Revier gegenüber gleichgeschlechtlichen Artgenossen mit einem ausgeprägten Kampfverhalten. Doch wie sieht dieses Verhalten aus und wodurch wird es gesteuert? Ihre Lernenden gehen der Frage nach, indem sie Kampffische beobachten und die verhaltensauslösenden Reize mit Attrappenversuchen ergründen. Zudem betrachten sie ein Erklärungsmodell zur Steuerung des Kampfverhaltens kritisch und setzen sich dabei mit der Instinkthandlung auseinander.
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Neurobiologie der Motivation und des Lernens
Was ist ein neuronales Netz, welche Gedächtnisformen existieren und was versteht man unter „neuronaler Plastizität“ und „Bahnung“? Ihre Schüler beschäftigen sich mit Erkenntnissen zu Gedächtnis, Lernen, Verhalten und Motivation. Diese wenden sie im Rahmen eines Motivationstrainings an. Dabei erkennen sie ihre eigenen Stärken und entwickeln persönliche Ziele. Außer mit der Neuro- und Verhaltensbiologie existieren Berührpunkte zu Pädagogik, Psychologie und Deutsch. Dementsprechend eignet sich der fächerübergreifend angelegte Beitrag auch gut für ein Projekt.
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Mimikry und Mimese
Das Einüben des naturwissenschaftlichen Vorgehens und Denkens ist eine zentrale Aufgabe des Biologieunterrichts. In dieser entwickelnden Unterrichtseinheit tritt an die Stelle eines Experiments die Beobachtung eines Verhaltens, von der ausgehend synökologische Zusammenhänge erarbeitet werden können.
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Drohendes Vogelsterben in Deutschland durch das Usutu-Virus
In den letzten Jahren hat das Usutu-Virus, das zu den RNA-Viren zählt und aus den afrikanischen Tropen nach Deutschland gelangte, regional zu einem starken Bestandsrückgang einheimischer Singvögelpopulationen geführt. Der Nachweis erster Infektionen beim Menschen wirft die Frage auf, inwiefern das Virus zur ernsten, auch humanpathogenen Gefahr werden könnte. Die Schüler können anhand der brisanten Thematik ihr Fachwissen aus den Bereichen Immunbiologie, Genetik und Zellbiologie abrufen und wiederholen dabei die Abläufe einer viralen Infektion sowie der Reaktionen des Immunsystems. Dabei liegt ein Fokus auf der Beschreibung und Interpretation schematisch dargestellter Vorgänge sowie auf der Erbringung von Transferleistungen.
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Energiestoffwechsel und Abstammung der Eis- und Großbären
Die folgenden Aufgaben wiederholen einerseits Fachwissen aus den Bereichen Stoffwechsel (Dissimilation), Genetik und Evolution und fördern andererseits oberstufenrelevante Kompetenzen wie Transferleistungen und die Analyse von grafischen Darstellungen. Vor diesem Hintergrund kann dieser Klausurvorschlag als „Klausur unter Abiturbedingungen“ eingesetzt werden.
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Der frühe Vogel fängt die Raupe
Mit dieser Aufgabe können im Rahmen der Themenbereiche Ökologie (Räuber-Beute-Verhältnis) und Evolutionsbiologie (Fitness, Koevolution) anhand eines konkreten Beispiels die Auswirkungen verdeutlicht werden, die der Klimawandel auf eine Räuber-Beute-Beziehung in ihrer gegenseitigen Wechselwirkung hat. Dabei werden das begrifflich präzise Darlegen biologischer Sachverhalte, das Hinterfragen eines grundlegenden biologischen Prinzips sowie die Einordnung und Deutung von Forschungsergebnissen vor dem Hintergrund anthropogener Veränderungen eingeübt.
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"Findet Nemo"
In dem Animationsfilm „Findet Nemo“ aus dem Jahre 2003 geht es um einen wenig selbstbewussten kleinen Clownfisch/Anemonenfisch, der viele Abenteuer in einem nahezu realen ökologischen Kontext bestreitet. Geschickt werden in den Film ökologische Beziehungen eingebunden, so etwa inter- und intraspezifische Konkurrenz, Beutegreifer-Beute-Beziehungen, Ausbildung ökologischer Nischen, Symbiose, Parasitismus, menschliche Eingriffe in Ökosysteme, Nahrungsbeziehungen mit verschiedenen Trophiestufen, jedoch auch verhaltensbiologische Komponenten wie Schwarm- und Brutpflegeverhalten und Artspezifität von Kommunikation.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Mai/Juni 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Mai/Juni 2013
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