Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 5/39
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mRNA-Impftechnologie
Impfstoffentwicklung ist üblicherweise ein Prozess, der sich über Jahre, wenn nicht Jahrzehnte erstreckt. Beim Auftauchen des Virus SARS-CoV-2 Ende 2019 schien es daher mehr als fraglich, ob man die sich schnell entwickelnde Pandemie mit einer Schutzimpfung eindämmen könnte. Dass dies dennoch innerhalb weniger Monate gelang, lag auch an der Grundlagenforschung, die Katalin Karikó und Drew Weissman in den vorangegangenen Jahrzehnten geleistet hatten. Dieses Unterrichtsmaterial verknüpft die wissenschaftlichen Leistungen der beiden Nobelpreisträger des Jahres 2023 mit klassischen Themen wie Immunisierung und Bau der RNA der gymnasialen Oberstufe.
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Künstliche Selektion
Bei einem unerfüllten Kinderwunsch setzen immer mehr junge Paare auf die Hilfe von reproduktionsmedizinischen Maßnahmen. Dieser Weg ist oft durch großen persönlichen Einsatz gekennzeichnet und mit hohen Kosten verbunden. Die aktuellen Entwicklungen der Reproduktionsmedizin werden allerdings kritisch, nicht nur vor dem Hintergrund rechtlicher, sondern auch ethischer Fragen, diskutiert. Dieser gesellschaftliche, bioethische Diskurs nimmt in dieser Lerneinheit durch konkrete Fallbeispiele Gestalt an. Angeleitet finden die Lernenden ihr persönliches Werturteil und entwickeln gemeinsam eine faire Kompromisslösung in einer demokratischen Regeln folgenden Debatte.
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Ökosystem Moor
Moore sind einzigartige Ökosysteme, die eine Vielzahl von Pflanzen- und Tierarten beherbergen. An diesem Beispiel werden die Lehrplaninhalte im Bereich Ökologie vermittelt. Der Aufbau eines heimischen Ökosystems, bestehend aus Biotop und Biozönose, sowie die Anpassung der Lebewesen an die Umweltfaktoren werden an diesem Beispiel vermittelt. Durch eine Mischung aus Videos, Quizfragen, Lehrtexten und Stationenlernen sowie dreifach differenzierter Aufgaben werden die Inhalte den Lernenden angepasst an ihr Lernniveau vermittelt.
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Zahnbelag
In dieser versuchsorientierten und binnendifferenzierten Lerneinheit führen die Lernenden eigenständig eine mikroskopische Untersuchung ihres eigenen Zahnbelags durch. Dabei liegt der Fokus auf der Identifizierung der Bakterientypen sowie dem Verständnis der Zusammenhänge zwischen Zähneputzen, Zahnbelag, Säure und Karies. Das selbstständige Arbeiten wird durch eine Forscherbox, Versuchsprotokollen auf drei Niveaustufen, Tippkarten sowie Zusatzaufgaben gefördert.
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Die Amsel
In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Lernenden mit einem der bekanntesten Singvögel auseinander – der Amsel. Bisher sind Amseln in ihrem Bestand nicht gefährdet, trotzdem machte und macht ein Virus der Art zu schaffen. Mit Hilfe von Informationstexten und Bildern erweitern die Lernenden ihre Artenkenntnis, erstellen einen Steckbrief und machen sich Gedanken, wie man den Lebensraum von Amseln vogelfreundlicher gestalten kann.
Verwandte Themen
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Süße Verführung mit Kinderprodukten
In dieser Einheit geht es um den Reiz und den Verführungscharakter, den Kindersüßigkeiten auf die betreffende Altersgruppe ausüben. Ihre Klasse ergründet nicht nur die Bestandteile eines Schokoladeneis mit Überraschung, sondern sie vergleichen auch die Zutaten und Nährwerte von Schokolade und Vollkornbrot. Dabei beurteilen die Lernenden die Werbesprüche typischer Kindersüßigkeiten und Lebensmittel für eine gesunde Ernährung.
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Ökologische und soziale Probleme in Baumwollanbau und -verarbeitung
Diese Einheit behandelt die ethischen, sozialen und ökologischen Folgen der Baumwollproduktion. Ihre Klasse lernt am Ende der Unterrichtseinheit Baumwolle als Nutzpflanze zu beschreiben und die Probleme bei der Baumwollproduktion zu erläutern. Sie werden so auf die Komplexität eines Produktionsprozesses gestoßen und darauf sensibilisiert beim zukünftigen Textilkauf genauer hinzuschauen.
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Phänotyp, Verdauung und Gebisstyp des Rindes
Diese Unterrichtseinheit bietet eine umfassende Bearbeitung des Themas Rind. Durch besondere Formen der Partnerarbeit, wie Think-Pair-Share und Speed Dating, beschäftigen sich Ihre Lernenden mit einheimischen sowie exotischeren Rinderrassen, deren Eigenschaften und Nutzen. Zudem erarbeiten sie sich die Besonderheiten der Verdauung von Wiederkäuern und verschiedene Gebisstypen. Sensibilisieren Sie Ihre Lernenden für das Thema Tierzucht und -haltung anhand der Bearbeitung eines Meinungsstrahls zum Thema.
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UV-Schutz mithilfe von Chemie
Viele Schülerinnen und Schüler kennen die große Bedeutung von Sonnencremes für unsere Gesundheit. Aber was sind die Inhaltsstoffe und wie genau schützen diese uns vor der UV-Strahlung? In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler zunächst mit der Wirkung von UV-A- und UV-B-Strahlen auf die menschliche Haut. Anschließend lernen sie die verschiedenen Arten an UV-Filtern in Sonnencremes kennen und analysieren unterschiedliche Sonnencremes, indem sie deren Absorptionsspektren betrachten und miteinander vergleichen. Zuletzt stellen sie ihre eigene Sonnencreme her.
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Spiele im Biologieunterricht
Die vorliegende Einheit enthält sechs Minispiele, die sich ideal für Vertretungsstunden, die letzte Stunde vor den Ferien oder zur spielerischen und bewegten Wissensüberprüfung eignen. Ihre Lernenden wiederholen und sichern Definitionen, Fachbegriffe und Lerninhalte durch kreatives Schreiben, Pantomime oder einen Staffellauf. Die Spiele können einzeln oder kombiniert und sogar fachübergreifend eingesetzt werden.
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Das Operon-Modell
Ihre Lernenden erarbeiten sich selbstständig mit sprachsensiblen Informationstexten und ausgewählten Erklärvideos den Aufbau und die Funktion eines Operons sowie Beispiele der Genregulation durch Substratinduktion und Endprodukthemmung. Zur Wissensüberprüfung stehen den Lernenden LearningApps, zu korrigierende Fehlertexte von ChatGPT 3.5 und ein Kahoot!-Quiz zur Verfügung. Abschließend planen und erstellen die Lernenden in eigenständiger Gruppenarbeit ein mediales Lernprodukt und bewerten das Arbeiten mit künstlicher Intelligenz.
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Unser Energiebedarf
Diese Einheit eignet sich ideal für den Einstieg in das Themenfeld Ernährung und Verdauung. Lassen Sie Ihre Lernenden den eigenen Energiebedarf berechnen, ein Ernährungstagebuch führen und Nahrungsmittel im Sinne einer gesunderhaltenden Ernährung bewerten. Dabei recherchieren die Lernenden im Internet nach den aktuellen Empfehlungen und lernen die Ernährungspyramide kennen. Zum Abschluss planen die Lernenden ihre eigenen Mahlzeiten für einen Tag und prüfen ihr Wissen spielerisch mit einem Getränkepuzzle und dem Abschlussquiz.
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Algen
Erarbeiten Sie mit Ihrer Klasse die wichtige Rolle der Algen in unseren Ökosystemen und die Möglichkeiten der modernen Algenforschung. Die Lernenden beschreiben Grünalgen als Pflanzen, erklären die Bedeutung von Pflanzen als Produzenten von Biomasse aus anorganischen Stoffen, erläutern die Begriffe Nahrungskette und Nahrungsnetz, erkennen die Bedeutung von Destruenten für die Schließung von Stoffkreisläufen, erklären kausal die Eutrophierung von Gewässern und bewerten Chancen zur Nutzung von Algen durch den Menschen.
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Ökosystem Bach
Diese Unterrichtseinheit bietet Ihren Schülerinnen und Schüler einen Überblick über das vielschichtige Ökosystem Bach. Neben den Pflanzen und Tieren, die am Bach leben, kann auch durch eine kleine Exkursion selbst erfahren werden, welche Kleinstlebewesen im Bach leben und wie diese der Strömung angepasst sind. Die Lernenden erarbeiten sich die Thematik weitgehend durch Bestimmungsübungen sowie interaktive Übungen.
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Veränderungen der genetischen Information an Beispielen entdecken
Spätestens seit dem erfolgreichen Model Shaun Ross und dem Schauspieler Noah Matthews Matofsky hat ein jeder schon einmal von Albinismus oder Down-Syndrom gehört. Doch was genau steckt eigentlich hinter diesen genetischen Besonderheiten und welche weiteren gibt es noch? Anhand von Albinismus, Chorea Huntington, dem Katzenschrei-, dem Down- und Klinefelter-Syndrom erarbeitet Ihre Klasse dieses spannende und wichtige Thema. Hierbei wird die Thematik in Gruppen- und Partnerarbeit mittels Gallerywalk, einem Mystery und Tandem erarbeitet. Für diese Einheit sollten grundlegende genetische Begriffe wie Allel, autosomal-rezessiv, dominant, Genotyp und Phänotyp bekannt sein. Des Weiteren muss die Klasse bereits mit Stammbäumen und Karyogrammen gearbeitet haben.
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Das menschliche Nervensystem
Nehmen Sie mit Ihren Lernenden das menschliche Nervensystem unter die Lupe. Hierbei erarbeitet sich Ihre Klasse innerhalb einer kooperativen Gruppenarbeit das Gehirn, das zentrale und periphere Nervensystem, den Aufbau einer Nervenzelle, die Erregungsweiterleitung und die Vorgänge an der Synapse. Mit vielfältigen Aufgabentypen, die an einer Lerntheke bereitliegen, reisen die Lernenden so vom Gehirn bis zu den kleinsten Strukturen des Nervensystems.
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COVID-19 und die Spanische Grippe
Vergleichen Sie mit Ihrer Klasse den Ausbruch, den Verlauf und die Bekämpfung der COVID-19-Pandemie und der Spanischen Grippe. Ihre Lernenden wiederholen und sichern dabei ihr Wissen rund um das Themenfeld Immunbiologie. Ein interaktives PowerPoint-Quiz im Stil eines Jeopardy mit den Kategorien Virus, Grippe, Pandemie, Spanische Grippe und Immunsystem dient als spielerische Lernerfolgskontrolle.
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Mülltrennung und Recycling
Im Kontext der Bildung nachhaltiger Entwicklung ist das realitätsnahe Thema Mülltrennung und Recycling in aller Munde. Doch wann wurde in Deutschland zum ersten Mal Müll getrennt, vor welchen Herausforderungen stehen wir beim Recycling und wie können wir von Anfang an Müll vermeiden? Diese Fragen werden von den Lernenden kooperativ mithilfe von Experimenten, aktuellen Diagrammen, Videos und digitalen LearningApps erarbeitet.
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Klausuraufgabe: Unerfüllter Kinderwunsch und Reproduktionstechnologien
Bei unerfülltem Kinderwunsch können moderne Therapien der Testosteronsubstitution kombiniert mit reproduktionstechnologischen Maßnahmen, wie der In-vitro-Fertilisation und der Intrazytoplasmatischen Spermieninjektion, heute immer mehr Wunscheltern zu einem Baby verhelfen. Die Schülerinnen und Schüler führen eine Fallstudie durch, bestimmen die Diagnose, wählen begründend die bestmögliche Therapie und setzen sich ethisch mit dem Verbot der Kryokonservierung von Embryonen in Deutschland auseinander.
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Innovativer Artenschutz
Das Nördliche Breitmaulnashorn ist das am stärksten gefährdete Säugetier der Erde. Auf der ganzen Welt leben nur noch zwei Kühe, die keinen Nachwuchs austragen können. Doch kann die funktional ausgestorbene Art durch künstliche Befruchtung und Methoden der Stammzellforschung gerettet werden? Eröffnen Stammzellforschung und Reproduktionsmedizin neue Wege eines zukunftsweisenden Artenschutzes? Die Bearbeitung der komplexen bioethischen Thematik erweitert die Bewertungskompetenz.
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Olivenbaumsterben in Apulien
Seit 2013 lässt sich im süditalienischen Apulien ein katastrophales Olivenbaumsterben beobachten. Ursache ist eine Wirt-Parasit-Beziehung zwischen den Olivenbäumen, dem eingeschleppten Feuerbakterium und der Wiesenschaumzikade, die als Vektor fungiert. Die Lernenden erschließen die ökologische Thematik zunächst im Gruppenpuzzle, welches methodisch dem Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung folgt. Im Anschluss werden die neu gewonnenen Sachkompetenzen durch die Bearbeitung eines spannenden Mysterys gefestigt und geprüft.
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Aufbau und Funktion unseres Gehörs
Durch ein schlechtes Gehör wird unsere Artikulation und somit auch Gesprächssituationen beeinflusst. Das Richtungshören, die räumliche Orientierung sind entscheidend für die Alarmierungs- und Warnfunktion des Ohres. Auch effektives Lernen in der Schule funktioniert nur, wenn keine Hörstörungen vorliegen. Ihre Klasse lernt den Aufbau des Ohrs, den Ablauf des Hörvorgangs und die Funktionen der einzelnen Bauteile kennen. Zudem wird das Bewusstsein Ihrer Lernenden für gehörschädigende Einflüsse und die Möglichkeiten des Lärmschutzes geschärft.
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EduBreakout zum Ökosystem Wald
Lassen Sie Ihre Lernenden das faszinierende Ökosystem Wald mithilfe dieses EduBreakouts im Klassenzimmer erleben. Ihre Klasse erarbeitet sich hierbei kollaborativ und spielerisch Informationen über die Lebewesen in diesem wichtigen Lebensraum und wie diese ein Ökosystem bilden. Der Edubreakout besteht aus einem Brettspiel mit Quizfragen rund um die Lebewesen und Ökologie des Waldes, mehreren Logicals, einem Puzzle und einem Labyrinth.
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Die Endosymbiontentheorie
Im Zentrum dieser Einheit steht ein zentrales Forschungsfeld der modernen Evolutionsbiologie: die Frage nach dem Ursprung der eukaryotischen Zellen aus prokaryotischen Vorläufern. Ihre Lernenden vergleichen pro- und eukaryotische Zellen und stellen den Bezug zu Mitochondrien und Chloroplasten her. Sie erarbeiten sich die Endosymbiontentheorie als Phagozytoseprozess und betrachten Belege dieser Theorie. Abschließend betrachten die Lernenden experimentelle Fallbeispiele aus der Zellbiologie, die den endosymbiontischen Ursprung der Mitochondrien und Chloroplasten belegen.
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Das Ökosystem Boden
Lassen Sie Ihre Lernenden die Bedeutung des Bodens für uns Menschen und den konträren Einfluss der Menschen auf Böden erarbeiten. Diese handlungsorientierte Unterrichtseinheit nutzt vielfältige Methoden wie Mindmaps, Concept-Maps, die Sandwich-Methode und Gruppenpuzzle und fördert durch Internetrecherche sowie die Nutzung von Canva und PowerPoint die Medienkompetenz der Lernenden.
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