Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 31/86
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Biologie
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Gesamtwerk
Horizontaler Gentransfer und adaptive Radiation
Abiturienten bereiten mit diesem Material den Vortrag in der mündlichen Abiturprüfung vor. Die Informationen zum Kaffeekirschenkäfer, einem parasitären Rüsselkäfer der Kaffeebäume, sind unter genetischen, ökologischen und evolutionsbiologischen Aspekten zu beschreiben und zu deuten. Weibliche Käfer und ihre Larven legen Gangsysteme in den Kaffeekirschen, den Kaffeebohnen, an. Die Käferlarven ernähren sich von Galactomannan, einem spezifischen, stärkeähnlichen Kohlenhydrat des Kaffeebaumes. Das abbauende Verdauungsenzym und damit das kodierende Gen sind bakteriellen Ursprungs. Es liegt ein horizontaler Gentransfer zwischen einem Prokaryoten und einem Tier vor. Die für Käfer einmalige genetische Ausstattung ermöglicht dem Nahrungsspezialisten seine erfolgreiche Wirt-Parasit-Beziehung, die hohe ökonomische Schäden zur Folge hat. Pflanzenfressende Käfer erobern mit ihrer unvergleichlichen Biodiversität seit dem Mesozoikum die Erde. Erst 2019 wurden auf der indonesischen Insel Sulawesi in kürzester Zeit 103 neue Rüsselkäferarten der flugunfähigen Gattung Trigonopterus beschrieben. Die Schülerinnen und Schüler deuten die jüngst dokumentierte Artenvielfalt als adaptive Radiation nach Inselkolonisierung durch eine Gründerpopulation.
Gesamtwerk
Ökosysteme
Ausgehend von einem Flaschengarten als besondere Form eines kleines Ökosystems erarbeiten sich bzw. wiederholen die Lernenden die Grundbegriffe der Ökologie sowie die Beziehungen in einem Ökosystem. Mithilfe von Informationstexten, Artikeln und Videos erweitern die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen zur Entwick-lung von Ökosystemen, der Sukzession und Artenvielfalt. An den Beispielen von Zersiedelung, Landwirtschaft und Flussregulierung reflektieren sie den Einfluss des Menschen auf Ökosysteme und analysieren ihren eigenen ökologischen Fußabdruck. Sie beschäftigen sich mit Möglichkeiten desindividuellen Beitrags zur Nachhaltigkeit und der Übernahme von Verantwortung.
Gesamtwerk
Schmerzen
Schmerzen belasten Körper und Seele, schränken das Privat- oder Berufsleben ein und haben oftmals Auswirkungen auf die sozialen Kontakte. Nicht nur Erwachsene sind davon betroffen, auch viele Schülerinnen und Schüler, sei es durch schmerzhafte Verletzungen beim Spielen, im Sportunterricht oder auch durch Erkrankungen, die eine langwierige Schmerztherapie erfordern. Diese Unterrichtseinheit zielt darauf ab, das Schmerzgeschehen transparent zu gestalten, das Wissen darüber zu erweitern und den Umgang mit quälenden Schmerzen besser zu verstehen. Zielgerichtete und schülergerechte Materialien vermitteln, wie es zur Schmerzentstehung,- weiterleitung und -verarbeitung kommt und zeigen, wie Schmerzen diagnostiziert und durch unterschiedliche Methoden behandelt werden können. Dabei lernen die Jugendlichen einige themenbezogene medizinische Fachbegriffe kennen.
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Gesamtwerk
Laub- und Nadelbäume
In Deutschlands Wäldern gibt es etwa achtzig verschiedene Baumarten. Der Anteil der Nadelbäume beträgt 56 %, die Laubbäume machen 44 % aus. Sie alle zu kennen, ist wohl Spezialisten vorbehalten. Richtig angeleitet, ist es für die Schülerinnen und Schüler der Orientierungsstufe aber kein Problem, die zehn bekanntesten Waldbäume anhand arttypischer Merkmale zu bestimmen. Oftmals verraten schon Größe und Wuchsform den Namen des Baumes. Auch der Standort kann wichtige Hinweise geben. Für die Feinbestimmung werden die Blätter, die Früchte und die Rinde (Borke) betrachtet. Nach dem Einstieg im Klassenzimmer wird dies in dieser Unterrichtseinheit mit gezielten Bestimmungsübungen in der freien Natur motivationsbetont verwirklicht. Selbstgestaltete Herbarien, Früchtesammlungen oder Steckbriefe der Bäume können die Bestimmungsübungen ergänzen und abrunden.
Gesamtwerk
Wann wachsen Bäume?
Bäume wachsen ihr ganzes Leben lang - in die Höhe und in die Breite. Doch wann genau wachsen Bäume, und welche Faktoren sind dafür verantwortlich?
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Riesenpflanzen auf Madeira
Auf der Insel Madeira gibt es Bäume, die auf dem europäischen Kontinent schon vor Millionen Jahren ausgestorben sind: Lorbeerbäume bis zu 40 Meter hoch. Warum hat der Lorbeerwald hier überlebt?
Gesamtwerk
Biologie an Stationen 5-6
Mit der Stationen-Reihe trainieren Ihre Schüler gleichzeitig methodische und inhaltliche Lernziele. Die handlungsorientierte Arbeit an Stationen fördert das selbstständige Lernen jedes einzelnen Schülers. Durch die Vielfalt der Aufgabenstellungen und damit auch der Lösungswege lernen alle Schüler trotz unterschiedlichster Lernvoraussetzungen besonders nachhaltig. Die Inhalte der einzelnen Stationen decken die Kernthemen der Lehrpläne Biologie für die Klassen 5/6 ab. So gelingt es Ihnen, Methodenlernen sinnvoll in Ihren Unterricht zu integrieren! Die Materialien sind auch für fachfremd unterrichtende Lehrer geeignet. Die Themen: Körperbau und Funktion; Ernährung; Ökosystem Wald. Der Band enthält: 6 bis 15 Stationen pro Themenbereich; insgesamt über 50 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen; einen umfangreichen Lösungsteil. Inhaltliche Schwerpunkte: Ernährung; Körperbau; Wald; Lernen an Stationen; Freiarbeit.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie –8/2021
Lesen Sie in dieser Ausgabe, wie die Schülerinnen und Schüler sich die drei Bienenwiesen digital erarbeiten, die digitale Farbwahrnemung auf Smartphonedisplays untersuchen, Pecha Kucha als Präsentationsmethode einsetzen und das Kllima mit offiziellen Klimadaten analysieren. Außerdem gibt es Tipps für eine digitale Unterrichtsgestaltung mit blu:app, MapHub und Unterstützung von DEGINTU. Aus dem Inhalt: (Be)e-Lernpfad – Bienenwesen und deren Entwicklungsstadien in Lernschritten erarbeiten; Digitale Farbwahrnehmung – Farbmischung bei Smartphone-Bildschirmen untersuchen; Präsentieren mit Pecha Kucha – Kohlenhydrate und Co. Bild für Bild präsentieren und erklären; Klimaanalysen leicht gemacht – Data Literacy trainieren mit realen Klimadaten.
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Woher kommt Angst?
Man geht davon aus, dass Erfahrungen von großer Bedrohung und Gefahr im Hypothalamus abgespeichert werden und zu den am stärksten verankerten Gedächtnisinhalten gehören. Sie sind nur schwer löschbar.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 3, September 2021
Warum Babys besser mit Wahrscheinlichkeiten umgehen können als Erwachsene, was es mit Waldbränden auf sich hat, wir ihr mit eurer Klasse den Boden erforschen könnt, welche Möglichkeiten es gibt, um Mädchen für Informatik zu begeistern und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem dürft ihr euch auf tolle Zusatzmaterialien freuen. Schaut doch mal rein!
Gesamtwerk
Unsere Atmung
In dieser wissenschaftlich erprobten Unterrichtsreihe setzen sich die Lernenden mit dem Themenschwerpunkt Atmung auseinander. Im Fokus stehen aus fachlicher Perspektive die Vitalfunktionen. Diese werden mit dem Bereich der emotionalen Kompetenz verknüpft, konkret mit dem Aspekt der emotionalen Erregung. Um diese bewusst beeinflussen zu können, befassen sich die Lernenden mit dem Thema Emotionsregulationsstrategien und setzen diese aktiv in verschiedenen Übungen um.
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COVID-19-Impfung
Die COVID-19-Impfung ist weiterhin in aller Munde. Inzwischen ist ein beträchtlicher Anteil der Bevölkerung bereits geimpft, doch zahlreiche Impfdosen werden weiterhin weltweit gebraucht. Verschiedene Impfstofftypen unterschiedlicher Hersteller sind dabei im Einsatz. Aber wie wirken die neu entwickelten Impfstoffe und können Nebenwirkungen auftreten? Wie sicher schützen sie überhaupt vor einer Infektion mit SARS-CoV-2? Um Antworten auf diese Fragen verstehen können, müssen zunächst die Vorgänge bei einer Impfung im Körper nachvollzogen werden. Dann können Schülerinnen und Schüler Argumente für und gegen das Impfen und bestimmte Impfstoffe in der öffentlichen Diskussion verstehen und sich daran beteiligen.
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Insekten in der Lebensgemeinschaft Wald
Insekten (Kerbtiere) zählen nicht nur zu der formenreichsten und bedeutendsten Gruppe im Tierreich. Sie leisten auch lebensnotwendige Aufgaben wie die Bestäubung von Blütenpflanzen oder die Zersetzung organischen Materials. In der Lebensgemeinschaft Wald sind sie unverzichtbar. Am Hirschkäfer als Beispielorganismus wird im Rahmen eines Stationenlernens der Grundbauplan von Insekten, deren Körperbau, ihre Angepasstheiten an Lebensräume sowie der Schutz gefährdeter Arten thematisiert. Zahlreiche interaktive LearningApps-Übungen runden die Lerneinheit ab.
Gesamtwerk
Wasserkreislauf
Was ist der Wasserkreislauf und wie funktioniert er Schritt für Schritt? Das erfährst du in unserem Video dazu!
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Abklingphase einer Entzündung
In der Abklingphase werden entzündungsauflösende Botenstoffe ausgeschüttet. Makrophagen vom Typ M2 entsorgen Zell- und Gewebetrümmer. Gleichzeitig beginnen andere Immunzellen mit den ersten Reparaturmaßnahmen.
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Entstehungsphase einer Entzündung
Dringt ein Fremdkörper in die Haut ein, reagieren Fresszellen im beschädigten Gewebe als erstes. Sogenannte Makrophagen vom Typ M1 schütten entzündungsfördernde Botenstoffe aus. Unter anderem Prostaglandine. Diese Hormone lösen einen Schmerzreiz aus.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie –7/2021
Lesen Sie in dieser Ausgabe, wie die Schülerinnen und Schüler das Thema Sexualität schamfrei über einen Avatar angehen können, Temperaturtoleranzen von Arthropoden medial untersuchen, eine digitale Podiumsdiskussion führen und eigene Experimente zu Geschwindigkeiten durchführen, digital erfassen und auswerten. Außerdem gibt es Tipps für eine digitale Unterrichtsgestaltung mit Seek, Genially und Tweedback. Aus dem Inhalt: Mein Voki macht das für mich! – Avatare zum Thema Sexualkunde für das Lernen nutzen; Auf die Temperatur kommt es an! – Untersuchung der Temperaturtoleranz mit der Wärmebildkamera; Mittendrin statt nur dabei – Podiumsdiskussionen als digitales Erlebnis für die ganze Klasse; Mit Auf und Ab nach vorn – Analyse von Bewegungen durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen.
Gesamtwerk
Beruflich orientieren
Was will ich mal werden? Was will ich arbeiten? Diese Fragen beschäftigen Kinder und Jugendliche. Rückt der Schulabschluss näher, werden sie immer dringlicher. Berufliche Orientierung (BO) ist deshalb eine Querschnittsaufgabe, die alle allgemeinbildenden Schulen zu erfüllen haben. Lehrkräfte aller Fächer sollten dazu beitragen. Mithilfe eines BO-Curriculums kann sie im schulischen System verankert werden. Aus dem Inhalt: Berufliche Orientierung als Querschnittsaufgabe; Was können Lehrkräfte für die berufliche Orientierung leisten?; Bo-Curriculum; Berufsorientierung konkret (fächerübergreifend); Robotergedicht (Deutsch); Creative Ideas for the Passive (Englisch); Kakteen als Nutzpflanzen (Biologie); Mystery zum Schatz im Titicacasee (Geschichte).
Gesamtwerk
Biologie in Basiskonzepten
Basiskonzepte beschreiben Sachverhalte, die in der belebten Natur immer wieder auftreten. Im Zentrum steht dabei stets das jeweilige biologische System, zum Beispiel die Zelle, der Organismus, die Population oder das Ökosystem. Allumfassend ist die Evolution. Um sich die Vielfalt der Biologie zu erschließen, ist ein wenig Ordnung hilfreich. Basiskonzepte sind solche Ordnungshilfen, denn sie beschreiben Sachverhalte, die bei biologischen Phänomenen immer wieder auftreten. In diesem Heft lernen die Schülerinnen und Schüler fünf Basiskonzepte kennen, die Ihnen helfen, zu erkennen, wie biologische Themen miteinander vernetzt sind bzw. vernetzt betrachtet werden können. Die Beiträge fordern dazu auf, die Basiskonzepte auf vielfältige biologische Phänomene anzuwenden bzw. dort zu entdecken. Zum Inhalt: Basiskonzept Struktur und Funktion: Information Basiskonzept; Struktur und Funktion: Anwendung; Impfen gegen CoViD-19.
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Bildungsstandards
Die Coronapandemie macht deutlich, dass Jugendliche ohne Kompetenzen im Bereich Sachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung nur schwer am gesellschaftlichen Geschehen teilhaben können. Die Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife (KMK, 2020) fassen diese für den Einsatz im Unterricht zusammen. In diesem Heft werden Praxisbeispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. So schult ein Faktencheck zum Thema „Maske tragen?“ die Bewertungskompetenz der Jugendlichen. Am Beispiel der Seenomaden und der Luft-Nahrungskreuzung formulieren sie außerdem Hypothesen zur Vergangenheit, deren Prüfung zu historischen Rekonstrukten führt. Die Erklärung erfolgt aus ultimater und proximater Sicht. Ein Langzeitexperiment mit E. coli beleuchtet Erkenntnisse zur Evolutionstheorie und zum naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess. Mithilfe von optischen Täuschungen stellen die Lernenden Alltagsvorstellungen zur Sehwahrnehmung richtig. Aus dem Inhalt: Über Hypothesen Aussagen zur Vergangenheit machen: Evolution als Erklärungsprinzip; Faktencheck: Masken – ein Must-have?; Wie wir sehen: Wahrnehmung wird im Gehirn konstruiert.
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Aufbau und Funktion eines Giraffenhalses
Der Hals einer Giraffe ist bis 2,50 Meter lang, wiegt rund 250 Kilogramm und wird nur von einer Sehne und sieben Halswirbeln gehalten. Eine besondere Herausforderung an das Gefäßsystem ist es, wenn die Giraffe den Kopf zum Trinken nach unten beugt.
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Giraffenarten und -verbreitung
Im 18. Jahrhundert waren Giraffen in Afrika südlich der Sahara weit verbreitet. Inzwischen ist ihr Lebensraum stark geschrumpft. Bis 2016 kannte man nur eine einzige Art mit neun Unterarten. DNA-Tests belegen jedoch vier unterschiedliche Arten.
Gesamtwerk
Gene und Umwelt: Teamplayer der Merkmalsausprägung
Die Erforschung der Interaktion von Genom und Umwelt, die Epigenetik, ist heutzutage in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Die Basensequenz der DNA codiert die genetische Information, aber chemische Marker an der DNA können Teile des Genoms an- oder abschalten. Die Aktivität einzelner Gene wird damit an die Umwelt angepasst. Individuelle Genexpressionsmuster stellen das Epigenom dar. Beeinflussten die Evolutionstheorien Darwins und Lamarcks lange die Argumentationsrichtung, so vermitteln heute Erkenntnisse der Zwillingsforschung und der Epigenetik ein immer differenzierteres Bild. Der fruchtlose Grundsatzstreit zwischen Erbtheorie- und Milieutheoretikern ist aktuell einer vielschichtigen Betrachtungsweise gewichen. Über einen kurzen historischen Rückblick dringen Ihre Schülerinnen und Schüler einer auf Kooperation angelegten Unterrichtsarchitektur in die Thematik ein. Wissenschaftliches Denken und Arbeiten, Modellieren und Diagrammkompetenzen stehen methodisch im Vordergrund.
Gesamtwerk
Modellierung der translationshemmenden Wirkung
Ein Mord wie im Spionagefilm: Georgi Markow, ein regimekritischer Autor aus Bulgarien, der 1978 in London für die BBC arbeitet, spürt in der rechten Wade einen stechenden Schmerz und sieht einen Mann mit einem Regenschirm davoneilen. Drei Tage später ist er tot. Der Regenschirmmörder hat ihm eine tödliche Dosis Rizin injiziert. Deutschland 2020: ein Ehepaar wird zu langen Haftstrafen verurteilt. Der Rizin-Bomber und seine Komplizin wollen mit dem hochgiftigen Biokampfstoff Rizin, verpackt in einer Splitterbombe, möglichst viele Menschen töten. Doch was genau ist Rizin? Wie und wo wirkt es? Rizin, das toxische Protein aus den Samen der Rizinus-Pflanze, dem Wunderbaum, zählt zu den stärksten biologischen Giften. In dieser Lerneinheit erarbeiten und modellieren Ihre Schülerinnen und Schüler die molekularbiologische Vergiftungsdynamik des Translationshemmers Rizin. Am spannenden Kontext wird die Translation, als Teilprozess der Proteinbiosynthese, kompetenzorientiert vertieft. Am Beispiel
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Mitose und Meiose
Die beiden Formen von Kern- und Zellteilung führen bei Schülerinnen und Schülern leicht zu Verwirrung. Klarheit soll erreicht werden, indem einerseits anschaulich eine Zuordnung zu den Bereichen Wachstum und Fortpflanzung erfolgt und andererseits zur aktiven Auseinandersetzung mit dem jeweiligen Ablauf der Vorgänge angeleitet wird. Als roter Faden dient die Bedeutung des genetischen Materials für die Zellen und deren Verteilung bei den Kernteilungen.
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