Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 74/85
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Biologie
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Bittere Erkenntnisse
Dieser Beitrag kann als Klausur zum Thema „Sinnesphysiologie“ nach Besprechung neurobiologischer Grundlagen eingesetzt werden. Er beschäftigt sich mit der Signaltransduktion in Sinneszellen am Beispiel „Schmecken“.
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Auenlandschaft Spreewald
Der Beitrag erlaubt das Abprüfen komplexer Zusammenhänge in Bezug auf ein Ökosystem, welches sowohl Merkmale des Waldes als auch aquatischer Biotope trägt. Somit sind die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, ihr Wissen neu zu strukturieren und anzuwenden. Der Beitrag eignet sich auch für die Prüfungsvorbereitung oder in Auszügen für den Einsatz in einer mündlichen Prüfung.
Gesamtwerk
Von der Raupe zum Schmetterling
Das Thema „Verwandlung“, z. B. von der Raupe zum Schmetterling, begeistert, weil es sich dabei um einen uns mysteriös erscheinenden Vorgang des Gestaltwechsels handelt. Das Wachstum von Insekten ist vor Eintritt ihrer Metamorphose durch mehrere Häutungen gekennzeichnet, die von zahlreichen Faktoren beeinflusst werden. Die inneren Faktoren spielen für die Entwicklung die weitaus größere Rolle, denn ohne körpereigene Signale (Hormone) kann keine Entwicklung stattfinden.
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Gesamtwerk
Jäger auf samtenen Pfoten – Körperbau und Lebensweise der Hauskatze
Katzen begleiten den Menschen bereits seit etwa 5000 Jahren. In Ägypten wurden sie schon 3000 v. Chr. als Haustier geschätzt, um Ratten und Mäuse von Nahrungsvorräten fernzuhalten. Erst viel später wurden sie auch für ihre angenehme Gesellschaft geschätzt. Inzwischen begeistert kaum ein anderes Haustier so sehr wie die Katze sowohl Erwachsene als auch Kinder durch sein faszinierendes Wesen und seine Lebensweise. Mithilfe der folgenden Lerntheke beschäftigen sich Ihre Schülerinnen und Schüler mit dem Körperbau und der Lebensweise von Hauskatzen und erweitern ihr Wissen über die Verwandten der Katzen, die Großkatzen.
Gesamtwerk
Ein Blick in die „Zuckerfabrik“ der Pflanzen – die Vorgänge der Fotosynthese verstehen
Ein frischer Fruchtsalat aus süßen Erdbeeren, Kiwis und Trauben ist ein wahrer Genuss. Ein wichtiger Geschmacksfaktor ist Zucker, der über die Pflanzen in die Früchte transportiert wurde. Doch wo sitzt die „Zuckerfabrik“ in den Pflanzen und welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, bevor Zucker entsteht? Diesen Fragestellungen gehen Ihre Schüler in zahlreichen Experimenten nach. Dabei untersuchen sie Laubblätter unter dem Mikroskop, chromatografieren Blattfarbstoffe, weisen Stärke in Blättern nach und führen Versuche mit Wasserpestsprossen durch.
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Mathematik in den Life Sciences
Was hat Mathematik mit den Lebenswissenschaften zu tun? Kann man die belebte Natur überhaupt in Formeln fassen? Und wenn ja, warum sollte man das? Naturwissenschaftliches Verständnis von Lebensvorgängen gewinnt man, indem man Theorien an Beobachtungen und Experimenten misst. In diesem Prozess spielt Mathematik sowohl bei der Theoriebildung – Stichwort: Modellierung – als auch bei der Überprüfung der Theorie an der Realität – Stichwort: Statistik – eine wichtige Rolle. Anders als in herkömmlichen Lehrbüchern bilden daher Modellbildung und Statistik den Kern dieses einführenden Buches. Viele Beispiele werden mit der freien Statistiksoftware R bearbeitet, und der Anhang bietet eine anwendungsorientierte Einführung in R durch „Learning by Doing“. Aus dem Inhalt: Wachstums- und Populationsmodelle; Grafische Darstellung von Daten und beschreibende Statistik; Modellierung mit Differenzialgleichungen; Wahrscheinlichkeitsrechnung; Testen und Schätzen; Korrelation und Regression; Sequence Alignment.
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Sehen, Hören, Fühlen und Co. – eine Rätselreise in die Welt der Sinnesorgane
Grübeln Sie mit Ihren Lernenden über ein kniffliges Kammrätsel, lösen Sie ideenreiche Kreuzworträtsel oder spielen Sie mit ihnen ein Biologie-Bingo rund um
die Sinnesorgane. Gelegenheiten, Rätsel in den Unterricht einzubinden, gibt es genügend: sei es, um den Unterrichtsstoff zu festigen, den Wissensstand der
Lernenden zu überprüfen oder einfach eine Vertretungsstunde schülermotivierend zu gestalten.
Gesamtwerk
Pfeilgiftfrösche – ein spannendes Forschungsobjekt für den problemorientierten Unterricht
Die Heimat der Pfeilgiftfrösche ist der tropische Regenwald. Ihre schrillen, hohen Laute sind auch im dichten Wald weithin zu hören. Und durch ihre bunten Farben und auffälligen Muster sind diese Froschlurche alles andere als unscheinbar. Für manchen Fressfeind sind die Signalfarben eine Warnung, denn etliche Arten sondern ein Hautgift ab. Ihre Schüler schlüpfen in die Rolle von Forschern und vollziehen die naturwissenschaftliche Arbeitsweise nach. In Forschungsaufträgen erkunden sie Merkmale, Eigenschaften sowie Fortpflanzungsverhalten der Tiere. Zudem setzen sie sich mit der Bedeutung des Hautgiftes auseinander und planen einen mikrobiologischen Versuch. Durch Gruppenarbeit, Plakat-erstellung und Präsentation erwerben sie methodische und soziale Kompetenzen.
Gesamtwerk
Apoptose - ein Zellselbstmord zum Wohle des Organismus
Zu Beginn der 7. Schwangerschaftswoche befinden sich beim Embryo zwischen den Fingern und den Zehen noch Zellen, sodass diese ein zusammenhängendes Gebilde bilden. Doch nur wenige Tage später sind diese plötzlich durch den programmierten Zelltod (Apoptose) verschwunden und die Finger bzw. Zehen können bereits ausgemacht werden. Ihre Schüler erfahren, was eine Apoptose ist, und lernen typische Beispiele kennen. In arbeitsteiliger Gruppenarbeit erarbeiten sie sich die Wege, die zu einer Apoptose führen, und stellen den Vorgang in Verbindung mit der Entstehung von Krebs in einen größeren Zusammenhang.
Gesamtwerk
Naturwissenschaften integriert Der menschliche Körper
Naturwissenschaften handlungsorientiert: Dieser Band wurde gezielt für den naturwissenschaftlichen fächerverbindenden Unterricht konzipiert. Er bietet Ihnen eine Fülle an Materialien, die das Thema "Der menschliche Körper" umfassend vermitteln und die biologische, chemische und physikalische Sichtweise miteinander verknüpfen. Sie erhalten komplett ausgearbeitete Unterrichtssequenzen mit Unterrichtsverläufen, didaktischen Hinweisen, Kopiervorlagen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen, Folien und Tafelbildern. Die Materialien sind für verschiedene Sozialformen geeignet, die zahlreichen spannenden Versuche haben hohen Motivationscharakter. Hinweiskärtchen helfen den Schülern bei der selbstständigen Suche nach dem Lösungsweg, falls sie einmal nicht weiterwissen. Die Themen dieses Bandes: - Ernährung und Verdauung - Bewegungssystem - Atmung und Blutkreislauf - Sinnesorgane Dieser Band enthält: - ausgearbeitete Unterrichtssequenzen mit didaktischen Hinweisen - Arbeitsblätter mit vielen Versuchen - Methoden- und Hinweiskärtchen
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Der Seehund – aus dem Leben eines heimischen Meeressäugers
Mit ihrem dem Kindchenschema entsprechenden Aussehen erobern Seehunde in Windeseile die Sympathie der Menschen. Die Auseinandersetzung mit diesen heimischen Säugern wird aus diesem Grund auch Ihren Schülern leicht fallen: Vergleiche zwischen Menschen und Seehunden lassen sich schnell nachvollziehen. Die Unterrichtsreihe zielt darauf ab, durch Wissensvermittlung bei den Lernenden ein Verständnis für diese Tierart zu entwickeln, ihre Schutzbedürftigkeit herauszustellen und die Schüler zu einem rücksichtsvollen Verhalten gegenüber Seehunden anzuleiten.
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Bedarfsgerechte Ernährung – Zusammensetzung und Nährstoffgehalt unserer Nahrung
Bei der Wahl eines Nahrungsmittels tritt dessen Nährstoffgehalt schnell in den Hintergrund. Für Jugendliche spielen vielmehr der Geschmack einer Speise, der soziale Rahmen im Beisein der Freunde und die Abgrenzung von elterlichen Verhaltensweisen eine große Rolle. Um Jugendliche in ihrem Ernährungsverhalten zu beeinflussen, ist daher Fingerspitzengefühl gefragt. Diese Reihe berücksichtigt deshalb stark den lebensweltlichen Kontext Ihrer Schüler. In eigenverantwortlichen Schülerversuchen zum Geschmacksgeheimnis eines Hamburgers, in einem Gruppenpuzzle zum Ernährungsplan von Hochleistungssportlern und in einfachen Nachweisversuchen von Nährstoffen in Lebensmitteln entdecken Ihre Schüler selbstständig und ganz nebenbei die biologische Bedeutung von Nahrung als Nährstofflieferant.
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Wenn ein Pilz eine Froschart ausrottet
Das Material zeigt die Vernetzung von Neurophysiologie, ökologischer Anpassung und Evolution. Am Beispiel des Corroboree-Froschs lässt sich demonstrieren, wie eine spezialisierte Lebensweise in Zusammenwirkung mit einer Infektion zum Aussterben einer Art führen kann. Daneben sollen Überlegungen zur Entwicklung von Parasiten angestellt werden sowie zu den Folgen der Einbürgerung nicht-heimischer Arten. Das Material lässt sich optimal kurz vor der Abiturprüfung einsetzen, da Kenntnisse aus drei Themenbereichen gefragt sind.
Gesamtwerk
Modelle des Bewegungssehens
Der hier dargelegte Themenkomplex bezieht sich auf neuro- und sinnesphysiologische Aspekte im Rahmen von Räuber-Beute-Beziehungen. Er geht der Frage nach, wie Organismen bei der visuellen Orientierung verlässliche Informationen über Bewegungen erhalten können. Bei entsprechender Reizsituation kann es zu identischen Bildverschiebungen auf der Netzhaut kommen, obwohl sich im einen Fall ein Objekt und im anderen Fall der Organismus selbst bewegt. Für Räuber als auch für Beutetiere ist es deshalb wichtig, entscheiden zu können, durch wen solche, der Bewegungswahrnehmung dienenden, retinalen Bildverschiebungen verursacht werden.
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Kriminalbiologie
Die Kriminalbiologie ist ein noch junges Teilgebiet der Biologie. Moderne zytologische, genetische und biochemische Untersuchungstechniken haben das Methodenrepertoire von Kriminologen, die eng mit den entsprechenden Fachbiologen zusammenarbeiten, so stark erweitert, dass oftmals winzigste Spuren am Tatort zur Aufklärung forensischer Sachverhalte ausreichen. Bevorzugte Spurenträger sind Blut, Fingerabdrücke, Knochen, Haut- und Sekretreste, organische Makroreste oder vollständig erhaltene Organismen. Eine Schlüsselstellung nimmt die DNA ein, die oftmals in Spuren enthalten ist, aber auch bestimmte chemische Elemente helfen bei kriminaltechnischen Analysen.
Gesamtwerk
Das "Dreiecksverhältnis" der Paranuss
Das Material zeigt ein Beispiel von komplexer Koevolution, bei der drei Arten betroffen/einbezogen sind und innerhalb einer Art (Bienen) zudem Männchen und Weibchen unterschiedliche Spezialisierungen aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind Kenntnisse der Evolutionsfaktoren (Mutation, Selektion, Isolation) erforderlich.
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Badegewässer in der EU
Auf der Webseite des Wasserinformationssystems für Europa (WISE) kann die Wasserqualität für Badegewässer an 20 000 Küsten- und Binnengewässern in ganz Europa eingesehen werden. Mit diesem Beitrag sollen die Bedeutung der Wasserqualität und die Wichtigkeit ihrer Bewahrung thematisiert werden. Außerdem soll deutlich werden, dass dieses bedeutende Ziel nur durch internationale Anstrengungen zu erreichen ist.
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Sukkulenten
Die Klausur ist als Abschluss des Themengebietes "Energiebindung und Stoffaufbau durch Fotosynthese" konzipiert. Neben grundlegendem Vorwissen zur Zellbiologie, insbesondere dem Feinbau der Biomembran und den unterschiedlichen Möglichkeiten des Stofftransportes, werden die Kenntnisse der Schülerinnen und Schüler über den Ablauf der Fotosynthese in den Chloroplasten sowie über die Abhängigkeit der Fotosynthese von verschiedenen Umweltfaktoren überprüft. In der Klausur müssen die Schüler ihr Wissen über den im Unterricht behandelten Calvin-Zyklus mithilfe der zur Verfügung gestellten Materialien auf eine für sie komplett unbekannte Variante der Fotosynthese, den CAM-Säurestoffwechsel, anwenden.
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Ökologie
Anhand der beiden angebotenen Texte von HAECKEL und FORBES können zum einen die Analyse biologischer Texte und zum anderen deren Vergleich und ein kritisches Hinterfragen der Textinhalte und -aussagen eingeübt werden. Hierbei werden Kompetenzen eingeübt, so die Erfassung und Konkretisierung biologischer Begrifflichkeiten, das Hinterfragen biologischer Sachverhalte in Bezug auf die Sichtweise des Menschen auf seine Umwelt sowie die Berücksichtigung der Ansichten und Einstellungen anderer Wissenschaftszweige. (hier der Ökonomie und Philosophie).
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Die Evolution
Von den Kaiserpinguinen auf dem antarktischen Packeis über die farbenprächtigen Schmetterlinge auf der Bergwiese bis zu den skurrilen Geschöpfen der dunkelsten Tiefsee – auf unserer Erde finden wir eine atemberaubende Vielfalt an Lebewesen. Doch wie konnte sich diese entwickeln? Und wie kam das Leben überhaupt in die Welt? Die von Charles Darwin entworfene und seither stetig weiterentwickelte Evolutionstheorie gibt auf diese und zahlreiche weitere Fragen wissenschaftlich fundierte Antworten. Das vorliegende Buch bietet eine gründliche und leicht verständliche Einführung in die komplexe Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Lebens.
Gesamtwerk
Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
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Der Boden - ein Ort voller Leben
Dem Boden schenken wir oft nur wenig Beachtung. Dabei wimmelt es dort nur so von kleinen Lebewesen, die es verdienen, einmal genauer unter die Lupe genommen zu werden. So tummeln sich in einem Quadratmeter Erde unter anderem ca. 150.000 Milben, 100.000 Springschwänze, 200 Regenwürmer und immerhin 150 Tausendfüßer. Auf einer Halbtagsexkursion nehmen Ihre Schüler den Boden und seine Lebewesen genauer unter die Lupe: In arbeitsteiliger Gruppenarbeit suchen und bestimmen sie Bodentiere, erstellen ein Bodenprofil und beschäftigen sich mit der Zersetzung von Laubblättern.
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Telomere - ist ewiges Leben möglich?
Ihre Schüler beschäftigen sich mit den Forschungserkenntnissen zu Telomeren und vollziehen diese anhand von Versuchen, Grafiken und wissenschaftlichen Texten nach. Zudem setzen sie sich mit der Frage auseinander, wie die lange DNA in der Zelle untergebracht ist und was hinter dem „Unsterblichkeitsenzym“ Telomerase steckt.
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Blütenpflanzen: ihr Bau und ihre Entwicklung
Dass aus einem kleinen Samen eine Pflanze entstehen kann, erscheint uns beinahe wie ein Wunder. Und bis es dann endlich so weit ist, vergeht auch viel Zeit, in der die Pflanze einiges an Energie aufwendet, um die Samen zu bilden. Für uns ist es einfach faszinierend zu sehen, wie sich in dieser Zeitspanne prächtige Blüten entwickeln und schließlich daraus Früchte mit Samen werden. Ihre Schüler setzen sich mit den Vorgängen, die sich bei der Entwicklung von der Blüte zur Frucht abspielen, auseinander. Sie beschäftigen sich mit dem Bau von Blüten und Früchten und ergründen, was hinter Bestäubung, Befruchtung und Fruchtbildung steckt. Viel davon wird durch Betrachten, Zeichnen und auf experimentelle Weise erforscht.
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Blütenpflanzen ihr Bau und ihre Entwicklung
Aus einem kleinen Samen entsteht eine Pflanze, die schließlich Blüten und später auch Früchte ausbildet. Es ist schon beeindruckend, diese Entwicklungsvorgänge zu verfolgen. Lassen Sie Ihre Lernenden daran teilhaben, wie aus einem Samenkorn eine junge Kressepflanze keimt und wie sich eine Blüte zur Frucht entwickelt. Ihre Schüler beschäftigen sich dabei mit dem Bau von Blüten und Früchten und ergründen, was hinter Bestäubung, Befruchtung und Fruchtbildung steckt. Dabei erkunden sie die Blütenpflanzen insbesondere durch Experimente sowie durch Betrachten und Zeichnen. Mit dem Beitrag erhalten Sie zwei Farbfolien und Anleitungen für Versuche.
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