Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 28/36
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Synaptische Plastizität
Die Unterrichtseinheit ist als Gruppenpuzzle für eine Sequenz von drei bis vier Unterrichtsstunden gestaltet. Sie festigt Fachkenntnisse zur synaptischen Erregungsübertragung und ermöglicht deren Anwendung im Kontext von Lernen und Gedächtnisbildung.
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Die Rolle der Moore im Klimawandel
Moore sind in Zeiten des Klimawandels bedeutender als Wälder – dennoch ist über ihre Klimawirksamkeit kaum etwas bekannt. Der Beitrag vermittelt Lernenden im Rahmen naturwissenschaftlicher Untersuchungen die Möglichkeit, die Rolle von Mooren im Klimawandel zu erschließen. Dies gelingt durch eine fächerverbindende und schülerzentrierte Exkursion in Feld und/oder Labor, die BNE-Kompetenzen und Erkenntnisgewinnungskompetenz fördert.
Gesamtwerk
Die Menschliche Atmung
Die Lernenden setzen sich in dieser Unterrichtsreihe mit dem Themenschwerpunkt menschliche Atmung auseinander. Die Vitalfunktionen stehen im Fokus. Die Vitalfunktionen werden mit dem Aspekt der emotionalen Erregung verknüpft. Die Lernenden befassen sich mit dem Thema bewussten Emotionsregulationsstrategien und setzen diese aktiv in verschiedenen Übungen um.
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Gesamtwerk
Das Aggressionsverhalten des Siamesischen Kampffisches
Der Siamesische Kampffisch ist ein beliebter Aquarienfisch. Für die Verhaltensbiologie ist er vor allem aufgrund des Verhaltens der Männchen von Interesse: Sie verteidigen ihr Revier gegenüber gleichgeschlechtlichen Artgenossen mit einem ausgeprägten Kampfverhalten. Doch wie sieht dieses Verhalten aus und wodurch wird es gesteuert? Ihre Lernenden gehen der Frage nach, indem sie Kampffische beobachten und die verhaltensauslösenden Reize mit Attrappenversuchen ergründen. Zudem betrachten sie ein Erklärungsmodell zur Steuerung des Kampfverhaltens kritisch und setzen sich dabei mit der Instinkthandlung auseinander.
Gesamtwerk
Farne – Doppelwesen mit Schattendasein
Lange blieb die Fortpflanzung der Farne ohne Blüten und über Sporen sowie Prothallium ein Rätsel. Sie verlieh ihnen dadurch etwas Geheimnisvolles. Schon deshalb ranken viele Mythen um sie. Begeben Sie sich mit Ihren Schülern auf eine Reise in die faszinierende Welt der Farne. Mit Informationskarten eignen sich die Lernenden Wissen über die Farne an und präsentieren es. Handlungsorientiert mikroskopieren sie einen Farnstängel und züchten Prothallien und Farnpflanzen. Auf einer Waldexkursion üben sie schließlich neben dem Bestimmen von Farnarten im Spiel auch die Merkmale der Farne ein. Am Ende der Einheit werden Sie sehen: Auch Ihre Schüler lassen sich von den geheimnisvollen Farnen faszinieren.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Neurobiologie der Motivation und des Lernens
Was ist ein neuronales Netz, welche Gedächtnisformen existieren und was versteht man unter „neuronaler Plastizität“ und „Bahnung“? Ihre Schüler beschäftigen sich mit Erkenntnissen zu Gedächtnis, Lernen, Verhalten und Motivation. Diese wenden sie im Rahmen eines Motivationstrainings an. Dabei erkennen sie ihre eigenen Stärken und entwickeln persönliche Ziele. Außer mit der Neuro- und Verhaltensbiologie existieren Berührpunkte zu Pädagogik, Psychologie und Deutsch. Dementsprechend eignet sich der fächerübergreifend angelegte Beitrag auch gut für ein Projekt.
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Bioethanol und Co.
Welche Energieträger nutzen wir in der Zukunft? Sind Biodiesel, Biogas und Bioethanol echte Alternativen? Wie werden die Kraftstoffe hergestellt? Und ist es ethisch vertretbar, dass durch den Anbau der Energiepflanzen riesige Flächen für die Nahrungsmittelproduktion verloren gehen? Diesen und anderen wichtigen Fragen gehen Ihre Schüler in der Einheit auf den Grund. Auch der praktische Teil kommt nicht zu kurz: Die Lernenden stellen selbst Pflanzenöl zur Biodieselproduktion, Biogas und Bioethanol her.
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Dem Täter auf der Spur
Seit über zehn Jahren gibt es Krimiserien wie z. B. "CSI - Den Tätern auf der Spur", "Navy CIS" oder ähnliche Serien, bei denen der Zuschauer den Ermittlern bei der Beweis- und Spurensicherung am Tatort quasi über die Schulter schaut. Bei den Ermittlungen kommen naturwissenschaftliche Methoden aus den Bereichen der Medizin, Biologie, Chemie und Physik zum Einsatz. Auch wenn der Unterschied zur realen Arbeit eines Kriminaltechnikers relativ groß ist, kann die Faszination, die von den Serien ausgeht, dazu genutzt werden, Ihren Schülern ein wichtiges Anwendungsgebiet der Naturwissenschaften aufzuzeigen. In einer praktischen Gruppenarbeit werden zunächst Methoden der Spurensicherung und -untersuchung erarbeitet. Ihre Schüler können anschließend die erworbenen Kompetenzen anwenden, indem sie in die Rolle eines Kriminaltechnikers schlüpfen und einen fiktiven Fall lösen.
Gesamtwerk
Mimikry und Mimese
Das Einüben des naturwissenschaftlichen Vorgehens und Denkens ist eine zentrale Aufgabe des Biologieunterrichts. In dieser entwickelnden Unterrichtseinheit tritt an die Stelle eines Experiments die Beobachtung eines Verhaltens, von der ausgehend synökologische Zusammenhänge erarbeitet werden können.
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Drohendes Vogelsterben in Deutschland durch das Usutu-Virus
In den letzten Jahren hat das Usutu-Virus, das zu den RNA-Viren zählt und aus den afrikanischen Tropen nach Deutschland gelangte, regional zu einem starken Bestandsrückgang einheimischer Singvögelpopulationen geführt. Der Nachweis erster Infektionen beim Menschen wirft die Frage auf, inwiefern das Virus zur ernsten, auch humanpathogenen Gefahr werden könnte. Die Schüler können anhand der brisanten Thematik ihr Fachwissen aus den Bereichen Immunbiologie, Genetik und Zellbiologie abrufen und wiederholen dabei die Abläufe einer viralen Infektion sowie der Reaktionen des Immunsystems. Dabei liegt ein Fokus auf der Beschreibung und Interpretation schematisch dargestellter Vorgänge sowie auf der Erbringung von Transferleistungen.
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Energiestoffwechsel und Abstammung der Eis- und Großbären
Die folgenden Aufgaben wiederholen einerseits Fachwissen aus den Bereichen Stoffwechsel (Dissimilation), Genetik und Evolution und fördern andererseits oberstufenrelevante Kompetenzen wie Transferleistungen und die Analyse von grafischen Darstellungen. Vor diesem Hintergrund kann dieser Klausurvorschlag als „Klausur unter Abiturbedingungen“ eingesetzt werden.
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Der frühe Vogel fängt die Raupe
Mit dieser Aufgabe können im Rahmen der Themenbereiche Ökologie (Räuber-Beute-Verhältnis) und Evolutionsbiologie (Fitness, Koevolution) anhand eines konkreten Beispiels die Auswirkungen verdeutlicht werden, die der Klimawandel auf eine Räuber-Beute-Beziehung in ihrer gegenseitigen Wechselwirkung hat. Dabei werden das begrifflich präzise Darlegen biologischer Sachverhalte, das Hinterfragen eines grundlegenden biologischen Prinzips sowie die Einordnung und Deutung von Forschungsergebnissen vor dem Hintergrund anthropogener Veränderungen eingeübt.
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"Findet Nemo"
In dem Animationsfilm „Findet Nemo“ aus dem Jahre 2003 geht es um einen wenig selbstbewussten kleinen Clownfisch/Anemonenfisch, der viele Abenteuer in einem nahezu realen ökologischen Kontext bestreitet. Geschickt werden in den Film ökologische Beziehungen eingebunden, so etwa inter- und intraspezifische Konkurrenz, Beutegreifer-Beute-Beziehungen, Ausbildung ökologischer Nischen, Symbiose, Parasitismus, menschliche Eingriffe in Ökosysteme, Nahrungsbeziehungen mit verschiedenen Trophiestufen, jedoch auch verhaltensbiologische Komponenten wie Schwarm- und Brutpflegeverhalten und Artspezifität von Kommunikation.
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Was fliegt denn da?
Ihr Summen und Brummen können wir vor allem im Frühjahr auf Wiesen, in Gärten und Parks vernehmen. Das emsige Treiben von Wildbienen und anderen Blütenbesuchern sichert uns hohe landwirtschaftliche Erträge. Und dennoch wissen wir wenig über das Leben der Wildbienen. In dieser Einheit bekommen Ihre Schüler eine Vorstellung von der Artenvielfalt der Wildbiene und erhalten Einblicke in die vielfältigen Wechselwirkungen und Anpassungen zwischen Blüte und Insekt.
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Von Stoffkreisläufen und Nahrungsketten
Welche Bedeutung hat der Wald für den Menschen und die Natur? Wie funktioniert der Stoffkreislauf des Waldes? Was versteht man unter einer Waldpyramide? Und wie wohnen eigentlich Insekten? Gehen Sie mit Ihren Schülern doch mal wieder in den Wald und erleben Sie die Natur hautnah! Dieser Beitrag soll Sie dazu anregen. Die Zusammenhänge in dem Ökosystem Wald werden einfach dargestellt und begreifbar gemacht. Darüber hinaus bietet die Unterrichtsreihe Anregungen für einfache Experimente sowie Tipps und Ideen rund ums Thema Wald. Mit Farbfolie!
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Lebensraum Fließgewässer
Bei dieser Einheit wird praktisches Arbeiten groß geschrieben! Ihre Schüler führen selbstständig chemische Untersuchungen von Wasserproben durch und bestimmen die Gewässergüte. Wie ist die Wasserqualität des Baches in Ihrer Nähe? Finden Sie es gemeinsam mit Ihren Schülern heraus. Die vorliegenden Materialien, Checklisten sowie Bestimmungshilfen für Pflanzen und Tiere helfen Ihnen dabei. Mit Farbfolie!
Gesamtwerk
Kohlenhydrate im Kontext
Was verursacht die Wahrnehmung von süß? Welche Bedeutung haben Kohlenhydrate für den Organismus? Wie kann man sie chemisch nachweisen? Und wie knacken Verdauungsspezialisten Cellulose? Diesen und anderen spannenden Fragen gehen Ihre Schüler in dieser Einheit nach. Zahlreiche einfach durchzuführende Versuche zur Kohlenhydratchemie machen Spaß und neugierig auf die chemischen Hintergründe, die so nebenbei und mit viel Freude erkundet werden.
Gesamtwerk
Der botanische Garten als außerschulischer Lernort
Exotische Pflanzenarten - sie sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch häufig kennen wir weder ihre pflanzlichen Bestandteile noch ihre Herkunft. In der Natur würden wir die Pflanzen, aus denen bestimmte Produkte hergestellt werden, nicht wiedererkennen. Begeben Sie sich mit Ihren Schülern in den Gewächshäusern botanischer Gärten auf Weltreise und erfahren Sie mehr über Herkunft, Merkmale und Ökologie tropischer Nutzpflanzen.
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Hühnervögel in Gefangenschaft und in freier Natur
Ihren Schülern sind Hühner sicher nicht nur als Comicfiguren bekannt. Sie kennen das Huhn auch als Nahrungsmittel und als Lieferant ihres Frühstückseies. Doch was wissen sie über die Herkunft und die natürlichen Verhaltensweisen des Huhns? In diesem Beitrag erfahren Ihre Schüler mehr über die Lebensweise und die Ansprüche des Haushuhns an seine Umwelt sowie über die Artverwandtschaft zu frei lebenden Wildtieren, wie zum Beispiel dem Rebhuhn.
Gesamtwerk
Wie sind die Bestandteile des Pflanzenkörpers entstanden?
Mit diesem Beitrag können im Rahmen des Themenbereichs Evolutionsbiologie (Entstehung der Sprosspflanze) biologische Modellvorstellungen in ihrer Gültigkeit überprüft und auf pflanzliche Strukturen angewendet werden: Die Schüler erkennen Erklärungskonzepte und wenden sie auf existierende biologische Tatbestände an. Sie erfassen begrifflich präzise biologische Sachverhalte und hinterfragen die Ausgangsbedingungen einer Theorie (Theoriekritik).
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Modelle in den Naturwissenschaften
Die auf diese Ansprüche ausgerichtete Unterrichtseinheit ermöglicht es den Schülern, sich das Flüssig-Mosaik-Modell schrittweise als das derzeit gültige Biomembranmodell zu erarbeiten. Dabei vollziehen die Schüler die historische Entwicklung der einzelnen Membranmodelle nach: Vom GORTER & GRENDEL-Modell über das Sandwich-Modell nach DAVSON & DANIELLI bis hin zum Flüssig-Mosaik-Modell. Die Schüler lernen dabei die Bedeutung von Modellen in der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung kennen.
Gesamtwerk
Durchfall durch Gendefekt
Dieser Klausurvorschlag gibt – neben der Möglichkeit, zellbiologisches und genetisches Fachwissen zu wiederholen – Einblick in die Natur der Zelle als dynamische Einheit, die einen ständigen, durch Molekülbewegungen und intrazelluläre Kreisläufe vermittelten Wandel erfährt und nur dadurch intakt und funktional bleibt. Die Voraussetzungen dieser Dynamik auf molekularer Ebene, vor allem das Prinzip des Membran-Recyclings und damit der Nachhaltigkeit, werden anhand des Materials veranschaulicht und zur Prüfungsgrundlage.
Gesamtwerk
Die Geschichte der Ökologie im Unterricht
Durch die Bearbeitung der vorliegenden Materialien lernen die Schüler einerseits die lange Tradition der Ökologie als Teildisziplin der Biologie und einige ihrer Pioniere kennen (begrenzt auf verschiedene Epochen der Antike). Andererseits stellen sie die große Bedeutung der Beobachtung als – neben dem Experiment – zentrale Methode der Erkenntnisgewinnung in der Naturwissenschaft heraus. Daneben werden auch der Umgang mit biologischen Konzepten sowie methodische Fähigkeiten geübt.
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DNA-Analytik in der Kriminalistik
Die vorliegende Unterrichtseinheit enthält Material und Aufgaben zu den Methoden und Hintergründen der DNA-Analytik in der Kriminalistik und reicht thematisch von der Spurensuche am Tatort, über die DNA-Isolierung, PCR, Gelelektrophorese und Färbung bis hin zur Auswertung repräsentativer Versuchsergebnisse. Die Materialien sind dabei zur Vorbereitung auf die praktische Durchführung der Analysetechniken in einem Molekularbiologischen Schülerlabor geeignet. Der Beitrag ist jedoch prinzipiell so gestaltet, dass die Materialien auch ohne diese Praxiseinheit zur Erarbeitung der Methoden gewinnbringend eingesetzt werden können.
Gesamtwerk
Laubfärbung – Woher kommt die gelbe Farbe in den Blättern?
Ein Ziel dieses Versuchs ist, den Schülerinnen und Schüler zu vermitteln, dass verschiedene Farbstoffe in den Blättern bereits vorhanden sind. Die Aufgaben der verschiedene Zelltypen kennen zu lernen, kann Inhalt eines Unterrichtsgesprächs nach der Versuchsdurchführung werden. Gleichzeitig sollen die Schülerinnen und Schüler erfahren, welchen Aufwand die Natur treibt, um überhaupt Leben zu schaffen, und dass selbst so einfache Blätter eigentlich ein kleines Wunderwerk sind.
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