Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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RAABE
Gesamtwerk
Der Neandertaler in mir – Genetisches Erbe im modernen Menschen
Neandertaler stellen eine ausgestorbene Menschenform dar und sind die engsten Verwandten heute lebender Menschen. Die ältesten bekannten Neandertaler lebten vor 400.000 Jahren. Sie besiedelten Europa, den Nahen Osten, Zentralasien und das westliche Sibirien. Modernste Untersuchungsmethoden konnten jetzt zeigen, dass Neandertaler schon vor 40.000 Jahren ausstarben, aber Reste der archaischen DNA noch heute im modernen Menschen zu finden sind. Neandertaler und moderne Menschen koexistierten mindestens 250 Generationen lang. In dieser Leistungsaufgabe setzen sich Ihre Schüler mit dem genetischen Erbe des Neandertalers im anatomisch modernen Menschen auseinander.
Gesamtwerk
Hund und Katze als Haustiere
Von den rund 5 000 bekannten Säugetierarten ist es dem Menschen nur bei etwa 20 Arten gelungen, sie durch Veränderung ihrer Lebensbedingungen nach und nach zu Haustieren im engeren Sinne zu machen. Zwei davon sind Hund und Hauskatze, die als bekannte Säugetiere in dieser Unterrichtseinheit behandelt werden. Am Beispiel von Hund und Katze erarbeiten Ihre Schüler, wie, wann und warum sie der Mensch als Wildformen in seine Behausungen aufgenommen hat und welche Verhaltensweisen und Bedürfnisse die beliebten Haustiere haben. Außerdem erfahren Ihre Schüler Wissenswertes zur Anatomie und den Sinnen von Hund und Katze.
Gesamtwerk
Bewegungsapparat des Menschen
Der Bewegungsapparat des Menschen ist Grundlagenthema der Biologie und legt den Grundstein für darauf aufbauende komplexere Themen der Humanbiologie in den höheren Klassen. Um das vorliegende Wissen und Verständnis Ihrer Schüler zum Thema zu überprüfen, stellt diese Klassenarbeit das geeignete Mittel dar. Möglichkeiten zur Differenzierung lassen den Einsatz auch in heterogenen Lerngruppen zu.
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Gesamtwerk
Aufbau und Struktur der DNA
In diesem Beitrag erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anschaulich und handlungsorientiert den Aufbau und die Struktur der DNA. Sie entnehmen die Informationen u. a. aus übersetzten Auszügen des Originalbriefs von Francis Crick und leiten daraus den Aufbau und die Struktur der DNA ab. Ein selbsterstelltes DNA-Modell und die Durchführung eines Schülerversuchs eignen sich zum prozessbezogenen Kompetenzerwerb und -erweiterung.
Gesamtwerk
Immunbiologie
Unser Immunsystem verfügt über ausgefeilte Methoden, Bakterien, Viren, aber auch Krebszellen schnell zu beseitigen. Einmal durchgemachte Infektionskrankheiten bieten häufig langjährigen, teilweise auch lebenslangen Schutz. Um sich vor einer Infektion zu schützen, gibt es für viele Krankheitserreger mittlerweile einen Impfstoff. Verfolgen Sie mit Ihren Schülern in dieser Unterrichtseinheit die vielfältigen Mechanismen, mit denen sich der menschliche Körper gegen Infektionen verteidigt. Dabei wird auch das kontrovers diskutierte Thema „Schutzimpfung“ behandelt.
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Gesamtwerk
Mitose und Meiose erleben
Die meisten unserer Körperzellen teilen sich lebenslang, ohne dass wir viel davon mitbekommen. Doch was genau geschieht bei dieser unbemerkten Zellteilung? Und was passiert bei der Keimzellenbildung? In dieser Einheit entdecken Ihre Schüler die Abläufe von Mitose und Meiose, indem sie unter anderem einen Modellversuch zur DNA-Verteilung durchführen, Mitose-Stadien unter dem Mikroskop betrachten und Mitose- und Meiose-Phasen erforschen.
Gesamtwerk
Weltnaturerbe Wattenmeer und die Folgen des Klimawandels
Die Entstehung des Wattenmeeres liegt nur etwa 7.000 Jahre zurück. Es hat sich seit-dem, abhängig vom Meeresspiegel, von Strömungen, Sturmfluten und Wetterverhält-nissen fortlaufend umgeformt. Zusätzlich prägen zahlreiche Eingriffe des Menschen das heutige Wattenmeer. Die nährstoffhaltigen Ablagerungen des Watts bilden die zentrale Grundlage des Nahrungsangebots für eine artenreiche Flora und Fauna. Das Wattenmeer ist auch ein wichtiges Gebiet für Brut- und Gastvögel. Rund 40 verschie-dene Vogelarten sind im Wattenmeer als Durchzügler, zur Mauser oder als Winter-gäste anzutreffen. Die Anerkennung des Wattenmeers als Weltnaturerbe durch die UNESCO 2009 nahm der WWF zum Anlass, vor den Folgen des Klimawandels und dem damit verbundenen ansteigenden Meeresspiegel zu warnen. Diese Aufgabe widmet sich an konkreten Beispielen der Thematik.
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Wildtiere
Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit der Erarbeitung von Eigenschaften und Besonderheiten verschiedener Wildtiere, wie Damwild, Rotwild, Rehwild und Schwarzwild. Die Einheit kann entweder im Rahmen einer Wildparkexkursion direkt am lebenden Objekt durchgeführt werden oder sie erfolgt mittels Internetrecherche am PC im Klassenraum. Dabei arbeiten die Lernenden durchgehend im Rahmen einer offenen Lernform in Kleingruppen und erhalten initial einen motivierenden Mysteryauftrag und anschließend Detektivprotokolle zu verschiedenen Wildarten, anhand derer die Aufgaben bearbeitet werden.
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MHC-Moleküle als Vermittler zwischen Freund und Feind
Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit dem MHC-Komplex. Dabei erarbeiten sich die Lernenden die Relevanz der MHC-Moleküle bei Organtransplantationen, Autoimmunerkrankungen sowie in der Partnersuche. Anhand anschaulicher Fallbeispiele, einer wissenschaftlichen Studie und üblichen Medikationen werden die Schüler für das Thema motiviert.
Gesamtwerk
Molekularbiologische Methoden in der Rekonstruktion der Besiedlung Australiens
In dieser Einheit schlüpfen die Schüler, angestoßen durch die Forschungsfrage: „Wie verlief die prähistorische Besiedlung Australiens durch die Vorfahren der heutigen Urbevölkerung, der Aborigines?“ in die Rolle von Wissenschaftlern. Angelehnt an die echte Forschung müssen die Schüler auf ihrem Weg zur Problemlösung molekulargenetische Analysemethoden anwenden und ihre kommunikativen Kompetenzen schulen. Es wird besonders die Arbeit im kleinen Team gefördert sowie das Präsentieren im Plenum. Die Übungsaufgaben zum Thema „Wer ist der Täter?“ fokussieren auf modernes DNA-Profiling. Damit wird der Anwendungsbereich der molekularbiologischen Techniken erweitert über die Enträtselung von Verwandtschaftsbeziehungen, prähistorischen Wanderwegen bis hin zur aktuellen Forensik. Die Übungsaufgaben fordern den handelnden Umgang mit Wissen und prüfen das erreichte Kompetenzniveau.
Gesamtwerk
Paulinella chromatophora
Im Fokus dieser Einheit steht ein zentrales Forschungsfeld der modernen Evolutionsbiologie: die Rekonstruktion der Stammesgeschichte aller Lebewesen. Ihre Schüler vergleichen Mitochondrien und Chloroplasten, erarbeiten die Endosymbiontentheorie und veranschaulichen die schrittweise Entwicklung der Endosymbiose grafisch. Die Entwicklung zur eukaryotischen Zelle wird im evolutionsbiologischen Kontext als Beispiel für eine Makroevolution vorgestellt. Zum Abschluss werden die Grundannahmen der Evolutionstheorie und des Kreationismus gegenübergestellt.
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Gebärmutterhalskrebs durch Humane Papillomviren
Durch Bewältigung dieser Leistungsaufgabe, die auch gut zur Abiturvorbereitung genutzt werden kann, explizieren die Schülerinnen und Schüler ihren kompetenten Umgang mit Modellvorstellungen zur Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen mit Blick auf die Regulation des Zellzyklus. Im Rahmen des Basiskonzepts Struktur und Funktion erarbeitet bzw. vertieft Ihre Klasse die Wirkung von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen am Beispiel der HPV-Infektion.
Gesamtwerk
Die Stoffkreisläufe von Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff
Die derzeitige Diskussion über Fahrverbote für Dieselfahrzeuge lenkt den Fokus auf die bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff entstehenden Stickoxide. Ursprünglich war die Reduzierung des Kohlenstoffdioxidausstoßes Grund für die Förderung von Dieselautos anstelle benzinbetriebener Autos. Ihre Schüler erarbeiten mithilfe dreifach differenzierter Materialien, was bei der Verbrennung fossiler Treibstoffe passiert, wie die verschiedenen Stoffkreisläufe funktionieren und was sich hinter der Ozonproblematik verbirgt. Die Lernzielkontrolle kann anhand eines interaktiven Lernbausteins erfolgen.
Gesamtwerk
Unser Hormonsystem
Die Schüler erarbeiten sich anhand einer mysteriösen Kriminalgeschichte die Wirkweise von Insulin und Glucaon. Ein Sketch von Otto Waalkes dient der Verinnerlichung der aufeinander abgestimmten Wirkweise der Hormonsysteme im Körper. Die fiktive Figur Barney Gland begleitet die Schüler in der Erarbeitung der Wirkweise der verschiedenen Hormondrüsen und Hormone des Körpers. Anhand eines fehlerhaften Fachtextes und eines Dominos werden die Lernergebnisse überprüft.
Gesamtwerk
Neobiota und Klimawandel
In dieser Unterrichtseinheit erweitern die Schüler ihr Wissen bezüglich der Auswirkungen von Neobionten. Dabei erarbeiten Sie diese Thematik an dem aktuellen klimarelevanten Thema, der Abgasemission durch private Autofahrten. Motivieren Sie die Lernenden dabei durch ein passendes Mysteryrätsel mit einer alltagsnahen Ausgangsfrage zum Thema, in dem die Schüler ihre Problemlöse- und Handlungskompetenz schulen können.
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