Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 7/39
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RAABE
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Zellzyklus
Lebewesen wachsen und können sich regenerieren. Voraussetzung dafür ist, dass sich ihre Zellen durch Teilung vermehren. Dazu durchlaufen sie den Zellzyklus, der aus verschiedenen Aktivitätsphasen besteht. Tochterzellen sind genetische Kopien der Mutterzelle. Doch wie genau wird diese identische Duplikation erreicht? Die Lernenden vertiefen ihr Grundlagenwissen zur Zytokinese auf zytologischer und molekularer Ebene. Sie mikroskopieren und skizzieren Mitosestadien am lebenden Objekt und erarbeiten die Replikation der DNA-Doppelhelix. Durch selbstbestimmte Modellierungen zentraler Zellzyklusphasen sowie eine angeleitete Analyse wird die Modellkompetenz der Lernenden reflexiv erweitert und gleichzeitig das Sachwissen gefestigt. Die Lerneinheit bereitet auch auf eine vertiefte Betrachtung der Zellzykluskontrolle vor.
Gesamtwerk
Organspende
Organspende: Ja oder nein? In Deutschland sollte der potenzielle Organspender diese Frage zu Lebzeiten beantworten. Noch beschäftigen sich jedoch sehr wenige Menschen mit diesem Thema. Bis heute ist die Organspende zudem ein emotionales und kontrovers diskutiertes Thema. In dieser Unterrichtssequenz erwerben die Schülerinnen und Schüler weitreichende Sachkompetenzen und nutzen ihre neurobiologischen Vorkenntnisse für eine Beurteilung des Protokolls der Hirntoddiagnose. Sie testen Stammhirnreflexe im Selbstversuch. Im Rollenspiel versetzen sich die Lernenden in die Entscheidungsnöte der Angehörigen eines hirntoten Unfallopfers und kommen, argumentativ gestützt, zu ihrer sehr persönlichen Urteilsfindung zur postmortalen Organspende.
Gesamtwerk
Aufgaben, Stockwerke und Nahrungsbeziehungen des Waldes
Aufgaben, Stockwerke und Nahrungsbeziehungen des Waldes
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Gesamtwerk
CO2-Fußabdruck von Nahrungspflanzen
Wir haben nur eine Welt! Sensibilisieren Sie daher Ihre Klasse mit dieser projektartigen Unterrichtseinheit zum kritischen Betrachten der Klimabilanz täglicher Lebensmittel am Beispiel von Importbananen und heimischem Weizen. Es erfolgt eine exemplarische Auswertung von Daten zum CO2-Fußabdruck von Weizen und Bananen und als Abschluss der Einheit kann ein Keimungsversuch mit Dinkelweizenkörnern durchgeführt werden.
Gesamtwerk
Der Gartenschläfer
Lassen Sie Ihre Klasse in arbeitsteiliger Gruppenarbeit einen Steckbrief zu einem ganz besonderen Säugetier erstellen, dem Nagetier Gartenschläfer. Er wurde von der Deutschen Wildtierstiftung zum Tier des Jahres 2023 ernannt. Die meisten Schülerinnen und Schüler haben das Tier sicherlich noch nie gesehen. Denn der Gartenschläfer ist nachtaktiv und zudem vom Aussterben bedroht. Er wird in der Roten Liste als stark gefährdet ausgewiesen. An diesem Tierbeispiel lassen sich daher nicht nur typische Charakterisitka wie Aussehen, Lebensraum, Fortpflanzung, Nahrung und Anpassung behandeln, sondern auch die Bedrohung gefährdeter Tiere und mögliche menschliche Rettungsmaßnahmen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Überwinterungsstrategien von Tieren
Mit dieser Einheit beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit verschiedenen Überwinterungsstrategien heimischer Tiere. Durch motivierende Methoden werden die Lernenden spielerisch an das Thema und einen verantwortungsvollen Umgang mit unseren heimischen Tieren herangeführt.
Gesamtwerk
Das Immunsystem als Gegner
Wiederholen und vertiefen Sie das immunbiologische Wissen Ihrer Lernenden mit der vorliegenden Einheit zu Autoimmunerkrankungen. Mit spannenden Übungen und einem Lernspiel aktiviert Ihre Klasse zunächst das Vorwissen zum Immunsystem. Im Anschluss werden die Kenntnisse mithilfe von zwei Gruppenpuzzles um die Entstehung und Charakteristik bekannter Autoimmunerkrankungen erweitert. Zudem stehen den Lernenden zu vielen Übungen digitale Alternativen durch LearningApps und Erklärvideos zur Verfügung.
Gesamtwerk
Heimische Gliederfüßer und ihre Bedeutung für die Ökosysteme
Tauchen Sie mit Ihrer Klasse in die vielfältige Welt der Gliederfüßer ein. Die Lernenden nehmen heimische Vertreter der Spinnentiere, Insekten, Krebstiere und Tausendfüßer unter die Lupe und ordnen die Gliederfüßer in den Stoffkreislauf ein. Die Einheit ist als Stationenlernen konzipiert und enthält Erklärvideos, digitale Übungen sowie selbstständige Internetrecherchen. Zum Abschluss prüfen die Lernenden Ihren Lernfortschritt mit einer Ich-kann-Liste.
Gesamtwerk
Grundlagen der Genetik
Üben und Wiederholen Sie mit Ihrer Klasse wichtige Begriffe und Regeln der klassischen Genetik. Ihre Lernenden werden so ideal auf weitere Teilgebiete der Genetik wie Molekulargenetik, Humangenetik und angewandte Genetik vorbereitet sowie in Ihrem Wissensstand auf einen Nenner gebracht. Die Einheit eignet sich deshalb ideal für die Selbst- oder Fremdevaluation zum Übergang in die Oberstufe.
Gesamtwerk
Die Spanische Grippe
Ihre Lernenden wiederholen und sichern mit dieser Unterrichtseinheit die Grundlagen des Immunsystems sowie den Aufbau und die Verbreitung von Viren im Kontext der Spanischen Grippe. Lassen Sie Ihre Lernenden in die Zeit der Spanischen Grippe reisen und den damaligen Verlauf und die örtlichen Maßnahmen mit der COVID-19-Pandemie vergleichen.
Gesamtwerk
Digitale Landwirtschaft
Voranschreitende technologische Entwicklungen fordern heute und in Zukunft ein hohes Maß an Bewertungs-, Urteils- und Entscheidungsfähigkeit. Fördern Sie mit dieser Einheit die naturwissenschaftlich-technische Allgemeinbildung und Technikmündigkeit Ihrer Klasse. Bringt die Digitalisierung eine nachhaltige Landwirtschaft voran? Welche Chancen und Risiken bergen GPS-Technik, Drohnen und Sensoren beispielsweise beim Messen der Pflanzenzustände oder Düngen? Die Lernenden gehen mithilfe der Materialien naturwissenschaftlichen und technischen Fragestellungen in Verknüpfung mit gesellschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Aspekten auf den Grund. Dabei wird eine hohe Lernendenaktivität durch Rollenspiele und Lernprodukterstellung wie Mindmaps und Wandposter erreicht.
Gesamtwerk
Klausuraufgabe: Mutationen in der embryonalen Geschlechtsentwicklung
In der Gesellschaft dominiert das binäre Geschlechtermodell, welches Individuen anhand sichtbarer Geschlechtsmerkmale in zwei mögliche Geschlechter einteilt. Die Forschung zur Geschlechtsdifferenzierung beim Menschen zeigt jedoch, dass dieses binäre Geschlechtermodell keinesfalls als Norm für die Geschlechtsbestimmung eines Individuums gelten kann, da die Geschlechtsdifferenzierung von Mutationen und anderen Störfaktoren beeinflussbar ist. Diese Störfaktoren können zu diversen Abweichungen vom binären Geschlechtermodell führen, die jedoch oft für Außenstehende nicht erkennbar sind. Diese Klausuraufgabe thematisiert die Sexualentwicklung beim Menschen sowie das Hinterfragen des binären Geschlechtermodells und der sachlichen Auseinandersetzung mit sexueller Vielfalt.
Gesamtwerk
Neuroenhancement
„Doping fürs Gehirn“, „Kosmetik für graue Zellen“: Funktioniert denn Neuroenhancement, die Verbesserung kognitiver Fähigkeiten durch psychoaktive Substanzen, über-haupt? Mit einem Selbstversuch zum Lernen und der Erarbeitung aktueller Gedächtnismodelle werden die Lernenden in das Thema eingeführt und mit dem Verlust der Gedächtnisleistung im Rahmen der Alzheimer-Demenz vertraut gemacht. Sie erarbeiten die molekulare Wirkung von smart drugs an dopaminergen Synapsen sowie die Suchtentstehung. Chancen und Risiken smarter Drogen werden abgewogen und in einem Rollenspiel mehrperspektivisch reflektiert. Die Lernenden schließen die Unterrichtssequenz mit einem persönlichen, werteorientierten Urteil ab.
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Transidentität naturwissenschaftlich im Blick
Wodurch entsteht Transidentität? Spielen genetische Faktoren eine Rolle, und ist Transidentität bereits während der Geburt festgelegt, oder entwickelt sie sich erst im Laufe des Lebens? Im Rahmen dieser Unterrichtssequenz gehen die Lernenden diesen Fragen auf der Basis naturwissenschaftlicher Erkenntnisse nach. Sie lernen die verschiedenen Phasen der genetischen, gonadalen, somatischen, psychischen und postnatalen Geschlechtsentwicklung des Menschen kennen. Sie erhalten Einblicke in gen- und hormonregulatorische Prozesse und lernen die Auswirkung von Mutationen und Umwelteinflüssen für die Entstehung von Transidentität zu beurteilen. In einem abschließenden Rollenspiel wird die Empathiefähigkeit für gesellschaftliche Minderheiten gefördert sowie auf der Sachebene mit anachronistischen Ressentiments aufgeräumt.
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Haut
In dieser Unterrichtseinheit werden der Aufbau der Haut sowie die Funktionen der einzelnen Bestandteile erarbeitet. Auch das Thema Hautkrebs bzw. die ABCDE-Regel werden angesprochen, da Hautkrebs mittlerweile auch bei jungen Menschen immer mehr zunimmt. Als Abschluss der Sequenz dient ein Escape Room mit Kombination von analogen und digitalen Elementen.
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DNA
Anhand eines selbst erstellten DNA-Modells erarbeiten sich die Lernenden Aufbau und Struktur der DNA anschaulich und handlungsorientiert. Notwendige Informationen entnehmen sie u a. aus übersetzten Auszügen des Originalbriefs von Francis Crick. Zu Beginn der Unterrichtsreihe dient eine Lerneingangsdiagnose zur Ermittlung der Vorkenntnisse. Derselbe Test dient am Ende der Reihe als Lernstandsdiagnose, um den Lernzuwachs selbst oder als Lehrkraft analysieren zu können. Die gesamte Unterrichtseinheit wird begleitet von alternativ zu den Arbeitsblättern durchführbaren interaktiven LearningApps-Übungen.
Gesamtwerk
Ein Mystery zur Müllproblematik im Meer
Die Plastikmüllverschmutzung der Weltmeere und ihre Auswirkungen auf die Ökosysteme sind ein aktuelles und immer größer werdendes Problem. Dieses Mystery mit Materialien und Daten aus dem Projekt „Basstölpel & Meeresmüll“ auf Helgoland soll den Schülerinnen und Schülern das Thema der Müllproblematik im Meer näherbringen. Es vermittelt in didaktisch reduzierter Form Expertenwissen über die Müllkreislaufproblematik. Die Lernenden setzen sich dabei mit den Ursachen und Folgen von Meeresmüll auseinander und erforschen den Grund der Todesursache der Basstölpel.
Gesamtwerk
Wind- oder Wasserkraft?
Verwandeln Sie Ihre Klasse in eine Zeitungsredaktion voll von angehenden Journalistinnen und Journalisten. Die Lernenden erarbeiten sich die Chancen, Grenzen und Risiken der zwei erneuerbaren Energien Wind- und Wasserkraft mithilfe motivierender Materialien. Abschließend schreibt jeder Lernende einen Zeitungartikel, in welchem die Wind- und Wasserkraft mithilfe des erworbenen Wissens kritisch betrachtet wird.
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Krankheitserreger vs. Immunsystem
Ihre Klasse erarbeitet und wiederholt die Aufgaben der Immunzellen spielerisch innerhalb eines Rollenspiels zur körpereigenen Immunantwort. Hierbei nehmen die Lernenden die Rollen von Bakterien, Lymphozyten oder Antikörpern ein. Mithilfe eines dreifach differenzierten Arbeitsblatts und einer interaktiven LearningApp erfolgt die Wissenssicherung.
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Der Wasserfloh unter dem Mikroskop
In einer Lernstraße erfährt Ihre Klasse mehr zu Körperbau und Lebensweise des Wasserflohs und erweitert ihre Kompetenz im Umgang mit Stereomikroskop und Lupe. Eine Experimentaleinheit leitet die Lernenden zum selbstständigen Forschen an. Dabei lernen sie neben den biologischen Inhalten auch den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg kennen.
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Das große Bienenprojekt
Diese umfassende Unterrichtseinheit besteht aus einer grundlegenden Stationenarbeit mit differenzierten Arbeitsblättern für die unteren Klassenstufen sowie einer wissenschaftlichen Projektarbeit zur Sinneswahrnehmung der Honigbiene, die sich für die höheren Klassenstufen eignet. Ihre Lernenden bekommen Fachwissen sowie Medien- und Kommunikationskompetenzen vermittelt und üben die kooperative Projektarbeit und kreative Präsentationsmöglichkeiten.
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Unsere Geschlechtsorgane unter der Lupe
Lassen Sie Ihre Lernenden in dieser zweifach differenzierten Einheit den Aufbau und die Funktion der weiblichen und männlichen Geschlechtsorgane mithilfe digitaler LearningApps-Übungen wiederholen und vertiefen. Neben der Beschriftung der Geschlechtsorgane werden auch die Themen Intergeschlechtlichkeit, Intimhygiene und Genitalentstehung aufgegriffen. Ein abschließendes Kreuzworträtsel bildet die Lernerfolgskontrolle.
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CRISPR/Cas in der Pflanzenzucht
Im Fokus der Einheit steht das CRISPR/Cas-System und die aktuelle bioethische Diskussion, ob mit CRISPR/Cas editierte Pflanzen unter das Gentechnikgesetz fallen sollen. In diesem Kontext werden unterschiedliche Zuchtmethoden innerhalb eines Gruppenpuzzles verglichen. Den eigenen Lernzuwachs halten die Lernenden in einem Lerntagebuch fest.
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Klausur zu Synapsen und Neurotoxinen
Dieser Klausurvorschlag zur Neurobiologie eignet sich ideal zur Abiturvorbereitung. Er behandelt am Beispiel des Gifts des blaugeringelten Kraken die folgenden inhaltlichen Aspekte: Aufbau und Struktur der Synapse, Informationsübertragung an den Synapsen, Neurotransmitter und Synapsengifte.
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mRNA in der Genregulation und Impftechnologie
Die Schülerinnen und Schüler bereiten mit dieser Aufgabe den mündlichen Vortrag im Abitur vor. Auf einer metakognitiven Ebene muss die Bedeutung für den Informationsaustausch zwischen zytosolischem Milieu und Genom durch die Allosterie der Repressormoleküle sowie die Rolle der Boten-RNA für den umgekehrten Informationsfluss reflektiert werden. Über die klassischen molekulargenetischen Inhalte hinaus erweitert die Aufgabe den Blick auf die neuen Optionen, die der technische Einsatz künstlicher mRNA in der Medizin bietet. Hierzu sind Grundlagen zum Immunsystem und zu den Impftechnologien erforderlich, die durch geforderte Vergleiche, beispielsweise zwischen Transfektion und bakterieller Transformation, eine anspruchsvolle Rekonstruktion des Sachwissens verlangen.
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