Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 30/39
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Biologie
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RAABE
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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.
Gesamtwerk
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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Gesamtwerk
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.
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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.
Verwandte Themen
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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Unser wichtigstes Nutztier
Das Hausrind verschwindet immer weiter aus der Öffentlichkeit und aus unserem Bewusstsein. Doch die Produkte, die es uns direkt oder indirekt liefert, sind zahlreich. Durch selbstständiges Lernen an Stationen erforschen Ihre Schüler das Verhalten und den Lebensraum des Hausrinds, erkunden die Vielfalt seiner Produkte und erweitern ihre Kenntnisse im Bereich der artgerechten Haltung von Nutztieren. Mit Concept-Map!
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Rätselreise rund um die Insektenvielfalt
Schwarz gepunkteter Marienkäfer, Biene oder leuchtender Schmetterling – Ihre Schüler begegnen schon in früher Kindheit zahlreichen Insekten. Sie wissen, dass es eine große Vielfalt unterschiedlicher Insekten gibt. Doch nicht immer können sie diese richtig benennen. Und was haben denn eigentlich alle Insekten so gemeinsam? Lassen Sie Ihre Lernenden über Rätsel zur artenreichsten Tierklasse knobeln. Sorgen Sie damit für einen packenden Unterricht. So erweitern und festigen Ihre Schüler in Suchsel und Kammrätsel ihre Artenkenntnisse. Zudem bringt ihnen ein Kreuzworträtsel die fleißigen Nektarsammler näher. In weiteren Rätseln kommen der Bau der Insekten sowie die Insektenentwicklung ebenfalls nicht zu kurz.
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Ein Ökosystem unter der Lupe – unser Schulhof
Warum in die Ferne schweifen? Der Schulhof bietet sich geradezu an, um die Grundzüge und Prinzipien eines Ökosystems kennenzulernen. Auch im vom Menschen dominierten Ökosystem Schulhof lassen sich leicht ökologische Untersuchungen durchführen und Gesetzmäßigkeiten erkennen. Ihre Schüler kartieren dabei zunächst den ganzen Schulhof, bevor sie in Kleingruppen seine verschiedenen Biotope (z. B. Regentonne, Wiese, Hecke) mit ihren abiotischen und biotischen Faktoren genauer untersuchen. Zum Abschluss der Einheit werden Maßnahmen zur Erhöhung der Diversität auf dem Schulhof festgelegt und durchgeführt.
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Dem Stress auf der Spur – die Stresshormone
Ein schnellerer Herzschlag, Aufregung, Nervenkitzel und Schwitzen – dies sind typische Begleiterscheinungen bei Stress. Doch was ist Stress eigentlich und was passiert dabei im Körper? Diesen Fragen gehen Ihre Lernenden nach: Sie werden zu Zeugen von „Ermittlungen“, die nach und nach das Wesen des Stresses ans Licht bringen. Beleuchtet werden unter anderem die Wirkungen der Stresshormone auf Stoffwechsel, Herz-Kreislauf-System, Immunsystem und Verdauung sowie negative Auswirkungen von Stress.
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Belege der Evolution
Vor mehr als viereinhalb Milliarden Jahren traten die ersten einzelligen Lebewesen auf. Seitdem sind mehrere Hundert Millionen neuer Arten entstanden. Wie hat sich diese Vielfalt entwickelt? Und welche Belege stützen die Evolutionstheorie? Im Gruppenpuzzle erhalten Ihre Schüler Einblicke in das spannende Feld der Evolutionsforschung und lernen die wichtigsten Evolutionsprozesse und -belege kennen. Mit Vor- und Nachtest!
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Ohne Licht geht nichts!
Wie kann die Energie des Sonnenlichts für die Pflanze nutzbar gemacht werden? Welche Rolle spielt Traubenzucker als Energielieferant? Wo sitzt die "Zuckerfabrik" in den Pflanzen und welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, bevor Zucker entsteht? Diesen Fragestellungen gehen Ihre Schüler in spannenden Experimenten nach.
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Fette im Kontext
"Zu viel Fett macht dick und ist ungesund!" Diese Vorstellung verbinden Jugendliche meist mit dem Thema "Fette". Doch ist ihnen auch bewusst, welche wichtigen Aufgaben diese biomolekularen Bausteine in unserem Körper und in der Natur übernehmen? Die vielfältigen biologischen und alltäglichen Anknüpfungspunkte in diesem Beitrag erleichtern es Ihren Schülern, sich die chemischen Grundlagen anzueignen und Brücken zu ihrem alltäglichen Leben zu schlagen. Mit Vorlage für eine Farbfolie!
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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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Die Rolle der Moore im Klimawandel
Moore sind in Zeiten des Klimawandels bedeutender als Wälder – dennoch ist über ihre Klimawirksamkeit kaum etwas bekannt. Der Beitrag vermittelt Lernenden im Rahmen naturwissenschaftlicher Untersuchungen die Möglichkeit, die Rolle von Mooren im Klimawandel zu erschließen. Dies gelingt durch eine fächerverbindende und schülerzentrierte Exkursion in Feld und/oder Labor, die BNE-Kompetenzen und Erkenntnisgewinnungskompetenz fördert.
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Die Menschliche Atmung
Die Lernenden setzen sich in dieser Unterrichtsreihe mit dem Themenschwerpunkt menschliche Atmung auseinander. Die Vitalfunktionen stehen im Fokus. Die Vitalfunktionen werden mit dem Aspekt der emotionalen Erregung verknüpft. Die Lernenden befassen sich mit dem Thema bewussten Emotionsregulationsstrategien und setzen diese aktiv in verschiedenen Übungen um.
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Beziehungen zwischen Lebewesen
Eine Ente mit ihren Küken, ein Ameisenstaat oder eine Stechmücke, die einen Menschen sticht - jeder Organismus geht vielfältige Beziehungen zu anderen Lebewesen ein. Im Gruppenpuzzle beschäftigen sich Ihre Schüler mit intra- und interspezifischen Wechselwirkungen und lernen anhand vieler Beispiele die wichtigsten biotischen Faktoren kennen. Mit Placemat!
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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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Farne – Doppelwesen mit Schattendasein
Lange blieb die Fortpflanzung der Farne ohne Blüten und über Sporen sowie Prothallium ein Rätsel. Sie verlieh ihnen dadurch etwas Geheimnisvolles. Schon deshalb ranken viele Mythen um sie. Begeben Sie sich mit Ihren Schülern auf eine Reise in die faszinierende Welt der Farne. Mit Informationskarten eignen sich die Lernenden Wissen über die Farne an und präsentieren es. Handlungsorientiert mikroskopieren sie einen Farnstängel und züchten Prothallien und Farnpflanzen. Auf einer Waldexkursion üben sie schließlich neben dem Bestimmen von Farnarten im Spiel auch die Merkmale der Farne ein. Am Ende der Einheit werden Sie sehen: Auch Ihre Schüler lassen sich von den geheimnisvollen Farnen faszinieren.
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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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Bioethanol und Co.
Welche Energieträger nutzen wir in der Zukunft? Sind Biodiesel, Biogas und Bioethanol echte Alternativen? Wie werden die Kraftstoffe hergestellt? Und ist es ethisch vertretbar, dass durch den Anbau der Energiepflanzen riesige Flächen für die Nahrungsmittelproduktion verloren gehen? Diesen und anderen wichtigen Fragen gehen Ihre Schüler in der Einheit auf den Grund. Auch der praktische Teil kommt nicht zu kurz: Die Lernenden stellen selbst Pflanzenöl zur Biodieselproduktion, Biogas und Bioethanol her.
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Dem Täter auf der Spur
Seit über zehn Jahren gibt es Krimiserien wie z. B. "CSI - Den Tätern auf der Spur", "Navy CIS" oder ähnliche Serien, bei denen der Zuschauer den Ermittlern bei der Beweis- und Spurensicherung am Tatort quasi über die Schulter schaut. Bei den Ermittlungen kommen naturwissenschaftliche Methoden aus den Bereichen der Medizin, Biologie, Chemie und Physik zum Einsatz. Auch wenn der Unterschied zur realen Arbeit eines Kriminaltechnikers relativ groß ist, kann die Faszination, die von den Serien ausgeht, dazu genutzt werden, Ihren Schülern ein wichtiges Anwendungsgebiet der Naturwissenschaften aufzuzeigen. In einer praktischen Gruppenarbeit werden zunächst Methoden der Spurensicherung und -untersuchung erarbeitet. Ihre Schüler können anschließend die erworbenen Kompetenzen anwenden, indem sie in die Rolle eines Kriminaltechnikers schlüpfen und einen fiktiven Fall lösen.
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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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