Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Gesamtwerk
Sauerstoffsensor HIF-1
Jede biologische Zelle benötigt zum Leben und Überleben Sauerstoff. Die Bedeutung einer konstanten Sauerstoffversorgung zeigt sich auch daran, dass mehrere Regelkreise die Sauerstoff-Homöostase unter verschiedenen Bedingungen absichern. Lange Zeit ungeklärt war dagegen, ob und wie einzelne Zellen ihren Versorgungszustand bezüglich des Sauerstoffs registrieren und daraufhin eine physiologische Reaktion einleiten können. Die Nobelpreisträger für Medizin und Physiologie des Jahres 2019 haben einen eleganten Mechanismus entschlüsselt, der beides ermöglicht. In dieser Einheit erarbeiten Sie mit Ihren Schülern diese grundlegenden Forschungsergebnisse rund um den Transkriptionsfaktor HIF-1 sowie deren Anwendung in praktischen Transferaufgaben.
Gesamtwerk
Die Pest
Die Pest ist bis heute die größte Pandemie der Weltgeschichte. In nur fünf Jahren, zwischen 1348 und 1353, starben 25 Millionen Menschen an dieser Seuche. Damit fielen ihr ein Drittel der Europäer zum Opfer. Die Bezeichnung „Schwarzer Tod“ wurde im Mittelalter noch nicht verwendet, sondern stammt aus dem 16. Jahrhundert. Damit wurde bildhaft das Schreckenerregende dieser Krankheit zum Ausdruck gebracht. Die Bezeichnung „Schwarzer Tod“ wird aber auch den Nekrosen zugeschrieben, schmerzhaften Pestbeulen, um die sich die Haut schwarz verfärbt und abstirbt, vor allem an Fingern, Zehen und Nase. Wissenschaftlich war es bisher umstritten, ob das Bakterium Yersinia pestis die Seuche des Mittelalters auslöste. Eine aktuelle genetische Analyse von Skeletten mittelalterlicher Pestopfer belegt die Präsenz des Pestbakteriums. Diese Leistungsaufgabe fokussiert die Evolution des Pesterregers und seine Übertragungswege auf der Basis molekulargenetischer Befunde.
Gesamtwerk
Stammzellforschung
Dem US-amerikanischen Forscher James Thomson gelang es 1998 erstmals, menschliche embryonale Stammzellen zu erzeugen. Sein Experiment erwies sich als folgenschwer. Es löste eine heftige ethische Kontroverse aus und beflügelte die Hoffnung auf neue Therapien. Moralischer Konflikt und medizinisches Potenzial, beides hat mit der Herkunft der embryonalen Stammzellen zu tun. Ob menschliche embryonale Stammzellen für medizinische Therapien genutzt werden sollten, wird in einem angeleiteten mehrperspektivischen „Themen-Talk“ am Beispiel der Querschnittslähmung diskutiert. Die Bewertungskompetenz Ihrer Schülerinnen und Schüler wird auf anspruchsvolle Weise gefördert.
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Gesamtwerk
Photorezeptoren und neuronale Verarbeitung
In dieser Unterrichtseinheit tauchen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern in die Welt des Sehens auf neuronaler Ebene ein. Als Grundlage dienen die von den Nobelpreisträgern David Hubel und Torsten Wiesel durchgeführten Experimente zum Verständnis der Funktion der Photorezeptoren in der Retina sowie der Neuronen im visuellen Cortex unseres Gehirns. Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten an diesem anschaulichen Beispiel das Prinzip des rezeptiven Felds bzw. der On-/Off-Zellen und erklären den Begriff des präferierten Stimulus bei der Ausrichtung eines Lichtreizes mithilfe von räumlicher Summation und Inhibition.
Gesamtwerk
Gegen das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid mit Escherichia coli
Das gramnegative Bakterium Escherichia coli wird von vielen Menschen mit Krankheiten, Fäkalien und potenzieller Gefahr assoziiert. In diesen Aufgaben, die auch als Test oder Klausur geeignet sind, wiederholen die Schüler den Aufbau von Bakterien und üben sich in einer Anwendungsaufgabe zur Gentechnik. Dabei wird ihnen verdeutlicht, dass die Forschung Escherichia coli auch zu ganz anderen, sinnvollen Zwecken einsetzen kann.
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Gesamtwerk
Kunststoffe im marinen Ökosystem
Der steigende Eintrag von Plastik in die Weltmeere gibt zunehmend Anlass zur Sorge. Auch Deutschland kann sich hier nicht aus der Verantwortung ziehen. Immer mehr Gegenbewegungen zur Vermeidung von Plastikmüll werden ins Leben gerufen. So zum Beispiel auch der „Unverpackt-Laden“. In dieser Unterrichtseinheit erörtern Ihre Schüler die Folgen des Plastikmülls in den Weltmeeren und analysieren im Gruppenpuzzle arbeitsteilig mögliche Lösungsstrategien im Hinblick auf Ihre Nachhaltigkeit. Zum Abschluss entwickeln sie für ein fiktives Parlament im Diskurs eine nationale Strategie gegen Plastikmüll und versprachlichen die Entscheidung in einer „Pressemitteilung“.
Gesamtwerk
Angepasstheiten an das Wasser
Stockente und Graureiher sind vermutlich jedem Ihrer Schüler bekannt und daher hervorragende Beispielobjekte für den Unterricht. Als Ergebnis der Evolution aufgrund sich ändernder Umweltbedingungen sind beide Wasservögel auf unterschiedliche Weise an ihren Lebensraum angepasst. Diese Angepasstheiten sowie ihre Lebens- und Ernährungsweise erkunden die Schüler in dieser Einheit näher. Je nach Möglichkeiten bietet es sich auch an, eine Freilandexkursion in den Unterricht mit einzubinden, um den Schülern Beobachtungen vor Ort zu ermöglichen.
Gesamtwerk
Salz – Nicht nur zum Kochen
Salz – Nicht nur zum Kochen
Gesamtwerk
Plagegeister des Menschen
Ob die Schnecken im Garten, die Kopfläuse in der Kindergartengruppe oder die Kleidermotten im Schrank – einmal als Plagegeist eingestuft, verlieren die Tiere in den Augen vieler jegliche Lebensberechtigung. Doch schauen wir noch einmal genau hin, können wir die Schönheit der Natur auch in diesen Lebewesen erkennen. Die Unterrichtsideen bieten Anregungen zur unterrichtlichen Auseinandersetzung mit Zecken, Läusen, aber auch anderen Plagegeistern unseres Alltags, wie Krähen, Maulwürfen und Co. Gleichzeitigkeit fördern die Unterrichtsideen die Mündigkeit der Schülerinnen und Schüler, indem diese die gesellschaftlich vorgefassten Meinungen zu diesen Tieren hinterfragen lernen. Aus dem Inhalt: Krähenplage im Kurpark – Alltagsnah recherchieren, untersuchen, diskutieren und bewerten | Bandwürmer: schön und gefährlich – Die parasitäre Lebensweise verschiedener Bandwurmarten verstehen und vergleichen | Die zehn biblischen Plagen – Die Bibelgeschichte mithilfe eines Dokumentarfilms naturwissenschaftlich analysieren.
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Die Laufbahn einer Arbeitsbiene
Die Laufbahn einer Arbeitsbiene
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Vergleich von Sinnen
Vergleich von Sinnen
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Wie tickt das Bienengehirn
Wie tickt das Bienengehirn
Gesamtwerk
digital unterrichten – Biologie -4/2020
digital unterrichten – Biologie -4/2020
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Warum wir sprechen können
Schon die Neandertaler besaßen das Sprach-Gen FoxP2, das beim modernen Menschen für die Sprachentwicklung zuständig ist. War also der Höhlenmensch ähnlich sprachgewandt wie Homo sapiens?
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Heilpflanzen als Medizin
Ob Fenchel, Gänsefingerkraut oder Andorn. Die medizinische Wirkung vieler Pflanzen ist belegt.
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