Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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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
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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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.
Gesamtwerk
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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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.
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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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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.
Gesamtwerk
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.
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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.
Gesamtwerk
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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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.
Gesamtwerk
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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Endosymbiontenhypothese
Dieser Beitrag lässt sich beispielsweise im Zusammenhang mit der Behandlung von Pro- und Eukaryoten einsetzen. Anhand der Lebensweise des Bakteriums im Blattfloh können die Schüler die Theorie zur Endosymbiontenhypothese überprüfen und wiedererkennen. Die Aufgabe eignet sich auch zur Überprüfung des Wissens um diese Theorie als kurze Lernerfolgskontrolle.
Gesamtwerk
Die Vererbung der Blütenfarbe bei der Platterbse
An diesem Beitrag können Aufgaben zu grundlegenden Überlegungen der Klassischen und Molekularen Genetik bearbeitet werden. Zum Tragen kommen neben einer sauber strukturierten Darstellung in Bezug auf das Punnet-Kombinationsquadrat auch Überlegungen zu Ablauf und Funktionsdefekten bei Genwirkketten.
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