Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 53/86
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Biologie
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Ist die Lebendspende einer Niere ethisch vertretbar?
Welche Funktion haben unsere Nieren? Die Nieren scheiden Schadstoffe über den Harn aus. Doch was passiert, wenn die Nieren nicht mehr in der Lage sind, das Blut effektiv zu filtern, oder ihre Funktion sogar vollständig verlieren? Folgende Behandlungsmöglichkeiten sind denkbar: Die Dialyse, die postmortale Nierentransplantation sowie die Nierenlebendspende. In unserem Beitrag Tom ist nierenkrank. Wie soll er sich entscheiden? Ist die Lebendspende einer Niere ethisch vertretbar? setzen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit der Thematik der Nierenlebendspende auseinander. Sie lernen die Anatomie der Niere, ihre Filterfunktion und ausgewählte Nierenerkrankungen kennen. Und beschäftigen sich mit dem Ablauf und der Funktion des Dialyse-Verfahrens.
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Efeu
Auf einer Exkursion untersuchen Ihre Schüler Efeu auf ihre Blätter und ihren Blüten- und Fruchtstand hin. Ist die Efeupflanze ein Parasit und schadet der Efeubewuchs Mauern und Wänden? Welche Rolle spielt diese Pflanze in der Pflanzenheilkunde?
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Rudimente, Atavismen & Co. - Evolutionsbelege
Vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren traten die ersten einzelligen Lebewesen auf. Seitdem sind mehrere Hundert Millionen neuer Arten entstanden. Wie hat sich diese Vielfalt entwickelt? Und welche Beweise unterstützen die Evolutionstheorie? Im Gruppenpuzzle befassen sich Ihre Schüler mit der Evolutionsforschung und lernen wichtige Belege für die Evolution kennen.
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Efeu - ein immergrüner Wurzelkletterer
Auf einer Exkursion untersuchen Ihre Schüler Efeu auf ihre Blätter und ihren Blüten- und Fruchtstand hin. Ist die Efeupflanze ein Parasit und schadet der Efeubewuchs Mauern und Wänden? Welche Rolle spielt diese Pflanze in der Pflanzenheilkunde?
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Manipulation unserer Synapsen durch Nervengifte - ein problemorientierter Beitrag
Ihre Schüler untersuchen in arbeitsteiliger Gruppenarbeit, welchen Einfluss Nervengifte wie Nikotin, Koffein und Alkohol auf die Erregungsübertragung an chemischen Synapsen haben.
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Grundlagen der Licht- und Elektronenmikroskopie
Grundlagenwissen für Studierende, Doktoranden und Praktiker: Mikroskopie lernen, verstehen und erleben. Dieses Lehrbuch bietet eine umfangreiche Einführung in die Grundlagen der Licht- und Elektronenmikroskopie. Der Aufbau der Mikroskope, ihre Bedienung, Funktionsweise sowie deren Anwendung werden ausführlich beschrieben. Komplexe physikalische Zusammenhänge werden anhand aussagekräftiger Illustrationen verständlich. Zusätzliche Infoboxen stellen Sonderaspekte heraus. Vom Ersteiger bis zum erfahrenen Anwender: dieses bislang einzigartige Mikroskopie-Lehrbuch eignet sich durch seine ausführliche Darstellung und seinen modularen Aufbau sowohl zum aufbauenden Wissenserwerb als auch zum Lernen einzelner Einheiten.
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MINT Zirkel - Ausgabe 4, Dezember 2017
Neophyten: Gäste oder Invasoren?; Die Entdeckung der Gravitationswellen; Räumliche Analyse von Daten - ein anderer Blick auf Epidemien; Blue Crude - Kraftstoff der Zukunft?;50 Jahre Taschenrechner - die Erfindung, die beinahe unterging; Mehr Durchblick - ein Plädoyer für das Mikroskopiferen; Little Big Data - Visualisierung und Analyse von Zusammenhängen mit Smartphone und Browser; Physik im Netz: neues von LEIFIphysik & Co; Das ganze Leben ist ein Quiz ...; Genderkompetenz ist zentral für MINT-Lehrkräfte; Die Aldebaran sucht junge Meeresforscher: Meereswettbewerb "Forschen auf See" 2018
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Der Hobbit von Flores
In unserem Beitrag Der Hobbit von Flores – Ein naher oder ferner Verwandter? erfahren Ihre Schülerinnen und Schüler, dass die Darstellungen zur menschlichen Abstammung aufgrund der Einordnung von neuen Funden fast jährlich aktualisiert werden müssen. Ihre Klasse befasst sich mit der Kontroverse im Fall der Funde des kleinen Hobbits. Ihre Schülerinnen und Schüler setzen sich anhand des exemplarischen Kontexts mit der Entstehung und Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntnisse auseinander, indem sie den Fall selbst aufrollen und erforschen.
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Was hat der bedrohliche Rückgang der Gorillas mit unseren Smartphones zu tun?
Ökologische Bedrohungen wie das globale Artensterben und die massive Zerstörung natürlicher Lebensräume werfen Fragen auf. Die Gründe dafür sind anthropogene Eingriffe in die Natur. Die Problemfrage, die den Zugang zu der Unterrichtseinheit verschafft, soll auf den Konflikt zwischen dem Recht auf Nutzung natürlicher Ressourcen durch den Menschen und der ökologischen Notwendigkeit von Natur- und Artenschutz hinführen.
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Lichtabhängige und lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese
Die Fotosynthese ist ein Standardthema der Oberstufenbiologie. Die folgenden Aufgaben überprüfen Kenntnisse und Verständnis grundlegender Vorgänge der Fotosynthese (Lichtreaktion, Calvinzyklus, Chemiosmotische Theorie der ATP-Bildung) und erfordern die Auswertung und Interpretation experimenteller Daten (Zusammenhang zwischen pH-Gradient an isolierten Thylakoiden und ATP-Synthese). Die Oxygenase-Aktivität des Enzyms Rubisco und deren Bedeutung für das Pflanzenwachstum sind den Schülern vermutlich nicht bekannt; beides kann aber anhand des Materials von Aufgabe 5.2 selbständig erarbeitet werden. Die Aufgaben sind sowohl zu Übungszwecken als auch als Klausuraufgabe einsetzbar.
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Virale Krankheitserreger
Als Zellparasiten dringen Viren in die Zellen anderer Organismen ein und übernehmen die Regie über deren Stoffwechsel und Proteinbiosynthese. Nach ihrer genetischen Ausstattung, ihrer Übertragungswege und Vermehrungsstrategien lassen sich Viren in verschiedene Gruppen einteilen. Die SchülerInnen erhalten eine Überblick über die wichtigsten, viralen Krankheitserreger und erlangen ein Verständnis über deren Gefährlichkeit, Behandlungsmöglichkeiten und vorbeugende Maßnahmen. Abbildungen und Aufgaben unterstützen den Lernprozess. Aus dem Inhalt: Ein Virus mit geografischen Vorlieben: FSME-Virus; Die Abwehr zwischen Skylla und Charybdis: Hepatitis-Viren; Kein Ende in Sicht: HIV.
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Viren
Viren sind mehr als parasitische Krankheitserreger. Das evolutive Wettrüsten zwischen Virus und Wirt führte im Laufe der Evolution zu verschiedenen Formen des Zusammenlebens. Ob Antibiotikaproblematik oder die Frage nach dem Ursprung des Lebens, die Unterrichtsmodelle bieten die Möglichkeit, über das Thema „Viren als krankheitsverursachenden Gefahr“ hinaus, den Blick auf Nutzen von Viren und die koevolutive Sichtweise zu werfen. Dabei festigen die SchülerInnen sowohl ihre Grundkenntnisse über Viren, erweitern durch Experimente aber auch ihre Methodenkompetenz, werten wissenschaftliche Arbeiten aus und schulen ihr logisches Denkvermögen. Aus dem Inhalt: HIV-positiv im Jahr 2017; Der unsichtbare Dritte; Die schnelle Verwandlung des Zika-Virus.
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Vom Samen zum Spross - Keimungs- und Wachstumsbedingungen von Pflanzen erforschen
Die Tage werden wieder länger und die ersten Knospen und Blüten kündigen den Frühling an. Die ideale Gelegenheit, den Blick Ihrer Schüler für die Vorgänge in der Natur zu schärfen: Die jungen Forscher untersuchen, wie Pflanzensamen aufgebaut sind und erkennen in Lang- und Kurzzeitversuchen welche Keimungs- und Wachstumsbedingungen Pflanzen benötigen. Mit Folienvorlage und Vor- und Nachtest!
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Bodenschutz in der Praxis
Der Boden ist mit seinen vielfältigen Funktionen eine unverzichtbare Grundlage für das Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen. Der Mensch gefährdet den Boden durch sorglosen Umgang, Übernutzung und Stoffeinträge. Dieses Buch zeigt auf, wo die Herausforderungen für einen nachhaltigen Umgang mit dem Boden liegen, welche Lösungsansätze bestehen und wie Bodenschutz in der Praxis umgesetzt wird. "Bodenschutz in der Praxis" richtet sich an Fachleute und Studierende aus den Bereichen Land- und Forstwirtschaft, Raumplanung sowie Altlasten und Umweltschutz.
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Die Entdeckung des Denisova-Menschen
Diese Unterrichtsmaterialien sind für die gymnasiale Oberstufe geeignet. Zu beachten ist, dass die molekularbiologischen Grundlagen der Genetik einschließlich der Methoden der Polymerasekettenreaktion (PCR) und der DNA-Sequenzierung bekannt sowie Kenntnisse zu den Belegen und Mechanismen der Evolution bereits erworben sein sollten, da in diesen Aufgaben die erworbenen Fachkenntnisse am Kontext einer archaischen, urzeitlichen Menschenform zur Anwendung kommen und erweitert werden.
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Ist der Schlaf der kleine Bruder des Todes?
Mit diesen Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen zu den Themen Hirnaktivität und Schlaf im Neurobiologieunterricht der Sekundarstufe II gefördert werden. Das Thema Schlaf stellt aufgrund seines Bezugs zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler ein gutes Kontextthema dar, um Interesse für neurobiologische Erkenntnisse zu wecken. Die Materialien können zur Behandlung des Schwerpunktes "Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung" oder zur allgemeinen Vertiefung neurobiologischer Prozesse eingesetzt werden. Voraussetzung sind Kenntnisse zur Reizweiterleitung durch Veränderung von Membranpotenzialen.
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Ökologie der Wirbeltiere
Vögel und Säugetiere zeigen als endotherme Wirbeltiere viele Gemeinsamkeiten in ihrer Biologie. Ausgehend von den theoretischen Grundlagen der Ökologie und mit einem konsequent evolutionsbiologischen Ansatz behandelt «Ökologie der Wirbeltiere» die Ernährung unter ökophysiologischen und verhaltensökologischen Aspekten, die Fortpflanzung, die räumliche Ökologie auf allen Skalenebenen, Wanderungen, die Populationsbiologie sowie die Interaktionen zwischen Arten, nämlich Konkurrenz, Prädation und Parasiten, und schließt mit einem Kapitel zur Naturschutzbiologie. Die theoretischen Grundlagen sind stets mit den aktuellen empirischen Befunden verknüpft; diesen wird ein großes Gewicht beigemessen.
Gesamtwerk
Pflanzen, die sich festhalten müssen - Kletterpflanzen genauer betrachtet
Mit Kletterpflanzen sind viele spannende Versuchsreihen möglich. In dieser Einheit beobachten Ihre Schüler eine Feuerbohne beim Winden, führen eine Versuchsreihe zum Wachstum einer Erbsenpflanze durch, fühlen Fassadenkletterern auf den Zahn und ergründen verschiedene Möglichkeiten, wie sich Pflanzen festhalten können. Mit Folienvorlage und Rätsel!
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Wunderwelt Zelle - wir lernen die Zelle mit ihren Zellorganellen kennen
Energieproduktion, Herstellung von Baumaterial oder Abfallentsorgung - in den vielen Milliarden Zellen unseres Körpers laufen eine Vielzahl von Prozessen ab. An verschiedenen Stationen lernen Ihre Schüler die zuständigen Zellorganellen kennen. Mit Folienvorlage und Vor- und Nachtest!
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Wie gefährlich ist Rauchen wirklich? - Eine Unterrichtsreihe zur Suchtprävention
Das Thema Rauchen betrifft viele Schüler unmittelbar. Oft werden die gesundheitsschädigenden Auswirkungen von Zigaretten verdrängt oder gar verharmlost. Im Stationenlernen lernen die Jugendlichen die schädlichen Wirkungen des Rauchens auf ihren Körper kennen, recherchieren im Internet und üben im Rollenspiel, "Nein!" zu sagen, wenn ihnen eine Zigarette angeboten wird. Mit Folienvorlage!
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Entscheiden und Argumentieren im Kontext nachhaltiger Entwicklung
Gerade Taucher und Meeresbiologen wissen, was für eine unglaubliche Artenvielfalt und Schönheit im Korallenriff beheimatet ist. Tropische Riffe gehören zu den Habitaten mit der größten Biodiversität weltweit. Doch diese wertvollen Lebensräume sind bedroht. Ihre Schüler lernen die Faszination und Schönheit eines Korallenriffs kennen. Sie befassen sich mit seiner Bedrohung und Schutzmaßnahmen. Um sie aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu beleuchten und zu bewerten, schlüpfen Ihre Lernenden in die Rolle verschiedener Interessenvertreter. Diese präsentieren in einer Expertenrunde ihre Ansicht zu den Maßnahmen.
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Ringelnatter, Kreuzotter und Co.
Nahezu lautlos gleiten sie züngelnd durch heimische Ufergebiete. Kaum ein Mensch bekommt die scheuen Tiere zu Gesicht. Doch welche Schlangen sind in Deutschland heimisch? Welche Lebensräume bewohnen sie? Und was unterscheidet eine Blindschleiche von einer Schlange? Ihre Lernenden ordnen die Schlangen der Wirbeltierklasse der Reptilien zu und befassen sich mit den Merkmalen dieser Wirbeltiergruppe. Dann erarbeiten sie sich die typischen Merkmale von Schlangen und erstellen Steckbriefe von in Deutschland heimischen Schlangen. Sie befassen sich mit der Würfelnatter als eine gefährdete Schlange und formulieren Maßnahmen, die zu ihrem Schutz notwendig sind.
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Schallaufnahme, Schallweiterleitung und Schallrezeptoren
Die vorliegende Aufgabe kann eingesetzt werden, um die gefordeten Zusammenhänge zu überprüfen oder zu festigen. Sie dient dazu ein – zusätzlich zum Auge – weiteres Sinnesorgan zu besprechen und die bereits eingeführte Erregungsweiterleitung an einem anderen Rezeptor anzuwenden.
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Homologie versus Analogie
Die Evolutionsbiologie ist ein Wissenschaftsbereich, der auf Indizien aus den biologischen Teildisziplinen Paläontologie, Genetik, Molekularbiologie, Physiologie, Ethologie sowie der Morphologie angewiesen ist. Auch assoziierte Wissenschaften (Chemie, Physik, Medizin und Gesellschaftswissenschaften) tragen zur Erkenntnisgewinnung bei. Für die Schülerinnen und Schüler sind verständlicherweise solche Belege nachvollziehbar, die sie sehen, deren Entstehung sie verfolgen und eventuell anfassen können. Die Lernenden sollten ein gutes Vorwissen in den oben genannten Teilgebieten erworben haben, um die nun neu kombinierten Aspekte in einem für sie logischen Kontext zu bringen.
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Wie Drogen unser neuronales Belohnungssystem betrügen
Seit Anfang der 90er-Jahre breitet sich die Droge Methamphetamin, auch unter den Namen "Crystal Meth" bekannt, zusehends in Deutschland aus. Auch das eher klassische Rauschgift Kokain ist noch immer weit verbreitet. Fast täglich werden in den Medien abschreckende Vorher-nachher-Bilder von Crystal-Meth-Konsumenten gezeigt. Die kurz- und langrfristige Wirkungsweise von Rauschdrogen auf neuronaler Ebene wird jedoch in den Berichten oft vernachlässigt.
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