Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 5/36
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Überfischung der Weltmeere
Als Salzhering war der Atlantische Hering bereits vor 800 Jahren ein wichtiges Handelsgut und ist auch heute noch eine wichtige kommerzielle Zielart, die in der Nord- und Ostsee als „Brotfisch“ der Küstenfischerei gilt. Der Rückgang des Bestands und die daraus resultierende Kürzung der Fangquote stehen exemplarisch für die Überfischung der Weltmeere. Folgen für das marine Ökosystem sowie ökonomische und soziale Konsequenzen werden in dieser Lerneinheit im Rahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung auch unter bioethischer Perspektive betrachtet.
Gesamtwerk
Enzymatik
Enzymatische Reaktionen laufen in jedem Organismus ab und helfen dabei, chemische Reaktionen zu beschleunigen. Mit diesem Material erhalten Ihre Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Welt der Enzymatik. Zum einen werden der Aufbau sowie die Funktion von Enzymen besprochen und zum anderen die verschiedenen Enzymklassen beleuchtet. Es wird im Detail auf die Regulation von Enzymen sowie der Enzymaktivität bei verschiedenen Bedingungen eingegangen. Zur Recherche und Lösung der Aufgabenstellungen wird das Internet genutzt und dadurch die Medienkompetenz geschult. Außerdem wird die Kompetenz der Kommunikation gefördert, indem die Lernenden ihr zuvor erarbeitetes Wissen in Form von Think-Pair-Share oder Gruppenarbeit weitergeben. Zum Abschluss bietet eine Lernerfolgskontrolle die Möglichkeit, das Gelernte bei den Schülerinnen und Schülern abzufragen.
Gesamtwerk
Fledertiere als Virenreservoir
Beruht die Faszination der Fledertiere bisher auf ihrer einzigartigen Flugfähigkeit und Echoortung, so stehen sie aktuell als Virenreservoire und Auslöser für gefährliche Zoonosen im Fokus der Aufmerksamkeit, wie die Corona-Pandemie zeigte. Dieses Unterrichtsmaterial führt die Lernenden problemorientiert an die Koexistenz von Fledertieren und Viren heran. Sie erarbeiten koevolutive Adaptionen der bemerkenswerten Wirt-Parasit-Beziehung und erstellen, angeleitet durch ein WebQuest, ihre Lernprodukte auf eigenen Internetseiten medienkompetent und selbstreflexiv dar.
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Gesamtwerk
Die drei Dimensionen der Biodiversität
Die biologische Vielfalt ist die Vielfalt des Lebens. Sie umfasst die drei Dimensionen der genetischen Vielfalt, Artenvielfalt und Vielfalt an Ökosystemen. Der Prozess der Evolution hat durch ständige Veränderung und Anpassung unsere heutige Biodiversität geprägt. Die Stammesgeschichte zeigt, wie sich aus frühen, einfachen Lebensformen im Laufe der Zeit immer komplexere Lebewesen entwickelt haben. Verschiedene Evolutionstheorien haben versucht, diesen Prozess zu erklären. Die bekannteste ist der Darwinismus. Heute gilt jedoch die Synthetische Evolutionstheorie, die als eine Kombination verschiedener Disziplinen angesehen werden kann. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Entstehung der Arten und den langen Prozess der ständigen Anpassung an die Umweltbedingungen zu verstehen. Sie entwickeln ein Bewusstsein für die Ursachen der Gefährdung der Biodiversität und ein Gefühl der eigenen Verantwortung für ihren Schutz.
Gesamtwerk
Klausuraufgabe: Menschlicher Stoffwechsel
Diese Klausuraufgabe für die Oberstufe verbindet biologische und chemische Konzepte und greift lehrplanrelevante Themen zum menschlichen Stoffwechsel wie Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette auf. Neben Aspartam als künstlicher Süßstoff, der häufig in zuckerfreien Lebensmitteln verwendet wird, werden auch die Zitronensäure als natürlicher Stoff sowie Glukose als wichtiger Energielieferant für den Körper behandelt.
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Der Igel
Beim Igel handelt es sich um ein Tier, das alle Lernenden sicherlich kennen, aber aufgrund der Nachtaktivität möglicherweise noch nicht gesehen haben. Der Braunbrustigel, der bei uns vorkommt, wurde im Jahr 2024 zum Tier des Jahres ernannt. Man weiß nicht, wie viele Igel genau in Deutschland leben, aber ihr Bestand geht langsam zurück. Der Braunbrustigel ist zwar noch nicht gefährdet, steht aber auf der Vorwarnliste der sogenannten „Roten Liste der Säugetiere Deutschlands“. Die Weltnaturschutzunion IUCN stufte den Igel Ende Oktober 2024 in ihrer „Roten Liste der bedrohten Arten“ als „potenziell gefährdet“ ein. Neben Themen wie Verbreitung, Lebensweise, Aussehen, Fortpflanzung, Ernährung und Feinden wird in den vorliegenden Unterrichtsmaterialien auch die Bedrohung der Tierart durch den Menschen behandelt. Dabei werden unterschiedliche Maßnahmen zum Erhalt der Igel vorgestellt.
Gesamtwerk
Wirbellose Tiere
Die Vielfalt der wirbellosen Tiere bietet eine ideale Grundlage, um den Biologieunterricht lebendig und anschaulich zu gestalten. Diese Unterrichtseinheit fördert grundlegende biologische Kompetenzen durch eine Kombination aus Bestimmungsübungen, Gruppenpuzzle und der Erstellung einer Mindmap. Die Lernenden erkunden den Körperbau und die Lebensweise verschiedener Wirbelloser und vertiefen ihr Wissen. Ein kreatives Highlight ist die Gestaltung eines Social-Media-Beitrags für eine ausgewählte Tiergruppe, der die Inhalte auf moderne Weise aufgreift. Die Bestimmungsübungen mithilfe einfacher Bestimmungsschlüssel und Tippkarten erleichtern den Einstieg in die systematische Zuordnung von Arten und bereiten die Schülerinnen und Schüler optimal auf die Mittelstufe vor.
Gesamtwerk
Der Stickstoffkreislauf
Die Lernenden erforschen Stickstoffverbindungen in Lebensmitteln durch Experimente und vertiefen ihr Wissen über stickstoffbindende Organismen sowie globale Stickstoffkreisläufe. Abwechslungsreiche Methoden wie Stationenarbeit, Gruppenpuzzles und Erklärvideos fördern eigenständiges Lernen und die Kommunikationskompetenz. Zum Abschluss erfolgt eine Podiumsdiskussion, bei der aktuelle Herausforderungen wie der Einsatz von Düngemitteln und die Folgen für die Umwelt analysiert werden. Differenzierte Aufgaben ermöglichen eine optimale Anpassung an die Bedürfnisse heterogener Lerngruppen. Ein Vor- und Nachtest verdeutlicht den individuellen Lernfortschritt. Diese Einheit verbindet fundiertes Fachwissen mit Reflexion und gesellschaftlicher Verantwortung.
Gesamtwerk
Klassische und molekulare Genetik
Die vorliegende Einheit enthält zwei Klausurvorschläge zum Themenbereich der klassischen und molekularen Genetik, welche zur Abiturvorbereitung dienen können. Ihre Lernenden bearbeiten dabei Aufgaben zu den Themenbereichen Karyogramm, Stammbaumanalyse und Proteinbiosynthese.
Gesamtwerk
Unsere Haut
Lassen Sie Ihre Lernenden in dieser zweifach differenzierten Einheit den Aufbau und die Funktion der Haut mithilfe digitaler LearningApps-Übungen wiederholen und vertiefen. Neben der Beschriftung der Hautschichten werden auch die Schutzmaßnahmen der Haut sowie die Entstehung von Hautunreinheiten aufgegriffen. Ein abschließendes Quiz dient als Lernerfolgskontrolle.
Gesamtwerk
Biodiversität, Anatomie und Lebenszyklus der Blütenpflanzen
Erarbeiten Sie mit Ihren Lernenden die Angepasstheit der Frühblüher, die Anatomie der Blütenpflanzen und den Prozess der Bestäubung und Befruchtung von Blütenpflanzen in dieser differenzierten Lerneinheit. Ihre Klasse beschriftet die Pflanzenorgane, erklärt deren Funktion, präpariert eine Tulpenblüte und bildet ein eigenes Blütendiagramm.
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Methoden der Verhütung
Wer übernimmt die Verantwortung bei der Verhütung von Schwangerschaft und sexuell übertragbaren Krankheiten? Für Mädchen und Frauen bieten sich nicht immer Hormonpräparate an und kein hormonell wirksames Verhütungsmittel schützt vor Geschlechtskrankheiten. Die Lernenden erarbeiten sich am Fall von Samanta und Jacob die Nöte eines jungen Paares vor dem "ersten Mal". Sie erwerben Kompetenzen zum Befruchtungsprozess und den Vor- und Nachteilen gebräuchlicher Verhütungsmittel. Aufgegriffen werden auch Assoziationen und Emotionen der Lernenden zum brisantesten Thema der Pubertät. Zum Ende beziehen sie begründet Stellung.
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Synapsengifte
Warum ist der Fliegenpilz eigentlich so giftig? Und warum kann der Verzehr von Kugelfisch falsch zubereitet im schlimmsten Fall fatal enden? Die Antwort – Synapsengifte. Aber wie wirken diese Gifte? Nutzen Sie das spannende Thema der Synapsengifte, um Ihre Klasse didaktisch aufbereitet und stark vereinfacht mit den Grundzügen der Nervenzellen des Menschen und der Erregungsübertragung an der chemischen Synapse vertraut zu machen. Diese Unterrichtseinheit ist durch einen Gallerywalk und eine Gruppenarbeit besonders motivierend und abwechslungsreich. Ein spannender Kriminalfall als Abschluss der Unterrichtsreihe ist hierbei nicht nur unterhaltsam, sondern fördert die Anwendung und Wiederholung des erlernten Wissens.
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Nutzpflanzen fremder Kulturen
Nutzpflanzen sind pflanzliche Organismen, die vom Menschen angebaut werden, weil er sie ganz oder teilweise nutzt. Während einer arbeitsteiligen Gruppenarbeit erar-beiten sich Ihre Lernenden mit diesen Materialien verschiedene heimische und aus-ländische Nutzpflanzen. Dabei rücken neben dem Aussehen der Pflanzen auch ökolo-gische Aspekte sowie die verschiedenen Verwendungszwecke der Nutzpflanzen in den Fokus. Außerdem wird auch der Anbau der Nutzpflanzen mit Blick auf den Klima-wandel betrachtet.
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Fossilien als Belege der Evolution
In der vorliegenden Unterrichtsreihe bearbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler das Thema Fossilien als Belege der Evolution. Im Fokus steht dabei ein Lernportfolio, das motivierendes Basiswissen zum Arbeiten mit Sketchnotes und biologisches Grundlagenwissen zum Themengebiet Evolution der Wirbeltiere vermittelt. Ihre Lernenden trainieren zusätzlich die Arbeit mit Neuen Medien, eigenständige Internet-Recherche und die Visualisierung relevanter Informationen.
Gesamtwerk
Klausuraufgabe: Evolution der menschlichen Hautfarbe
Evolutionsforscher sind sich einig, dass die Frühmenschen von einem dichten Haarkleid bedeckt waren. Die Haut darunter war wahrscheinlich hell wie bei den heutigen Schimpansen. Erst als Folge eines Klimawechsels verloren unsere Ahnen ihr Fell und erwarben als Schutz gegen die schädliche Wirkung der UV-Strahlen eine dunkle Haut. Doch in anderen Regionen der Welt setzte sich ein heller Teint durch. Das kann kein Zufall sein. Menschen mit heller Haut müssen dort einen Vorteil haben. Doch welchen? Ihre Lernenden lösen in dieser Klausuraufgabe das Rätsel um die Evolution der menschlichen Hautfarbe und erklären die Hauttypen der indigenen Bevölkerung Grönlands und Ostafrikas auf der Basis naturwissenschaftlicher Erkenntnisse.
Gesamtwerk
Die Haut als Schlüsselmerkmal
Während der Entwicklung zum Menschen erfuhr die Haut einzigartige Angepasstheiten, die sich nicht nur in der Vielfalt der Hautfarben widerspiegelt, die als Indikator der geografischen Verbreitung betrachtet werden kann. Mit skelett-anatomischen und zerebralen Veränderungen des geschickten und ausdauernden Steppenläufers ging auch eine Zunahme der Schweißdrüsen, eine Reduktion des Haarkleids und eine an die UV-Lichtintensität angepasste Pigmentierung der Haut einher. Die Bedeutung von Melanin für den Schutz und die Synthese essenzieller Vitamine stellt ein weiteres Puzzleteil für die multikausale Erklärung der Angepasstheiten der menschlichen Haut dar. Eine einführende Fantasiereise und eine forschende, kompetenzorientierte Erarbeitung lassen die Schüler in ein zentrales Detail der menschlichen Evolutionsgeschichte eintauchen.
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Soja
Die Sojapflanze ist das wichtigste tropische Agrarprodukt der Welt. Sie wird weltweit zu 77 % als Futtermittel verwendet. Doch der Sojaanbau vor allem in Brasilien gefährdet den Regenwald. Allein im Jahr 2021 wurden in Brasilien 1,5 Mio. ha Regenwald verloren. Neben dem Kennenlernen der Sojapflanze als Nutzpflanze und dem Lebensraum Regenwald sowie der Feuchtsavanne, der Auswertung von Tabellen und Daten zum Sojaanbau, erlernen Ihre Lernenden wichtige Kompetenzen durch ein abschließendes Rollenspiel, bei dem über die Nachhaltigkeit des aktuellen Sojaanbaus und mögliche Lösungsansätze zur Beseitigung dieser Probleme diskutiert wird.
Gesamtwerk
Die Pflanzenzelle unter dem Lichtmikroskop
Bringen Sie Ihren Lernenden mit dieser Einheit den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg näher und fördern Sie die Medienkompetenz und Reflexion der Lernenden mithilfe eines E-Portfolios. Ihre Klasse stellt dabei eigenständig ein digitales Lerntagebuch zu den Themen „Mikroskopieren“ und ""Pflanzenzelle"" zusammen. Hierbei planen und führen die Lernenden eigene Experimente durch und erstellen ein Anschauungsmodell der Pflanzenzelle. Im Sinne einer neuen Lern- und Leistungskultur steht der eigene Lernprozess im Mittelpunkt.
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Drogen und Sucht
Gehen Sie in dieser Einheit der neurobiologischen Wirkung von Kokain, MDMA, Alkohol und Nikotin auf den Grund. Die Lernenden erfahren die Auswirkungen der Suchtmittel auf die Gesundheit durch realitätsnahe Erzählungen von Betroffenen und erarbeiten sich relevante Informationen innerhalb eines Gruppenpuzzles. Die Einheit enthält Differenzierungen, LearningApps und einen abschließenden Exkurs zur Wirkung von Anabolika.
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Enzyme und Stoffwechsel
Warum haben manche Menschen Probleme, Milch zu verdauen, wenn ihnen das Enzym Lactase im Darm fehlt, und in welchen Stoffwechselvorgängen im Körper sind Enzyme noch beteiligt? Diesen und weiteren Fragen gehen Ihre Lernenden in dieser Unterrichtseinheit auf den Grund. Ihre Klasse wiederholt dabei die Grundstruktur von Proteinen und lernt die charakteristischen Eigenschaften von Enzymen kennen sowie dass Enzyme reguliert und gehemmt werden können.
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mRNA-Impftechnologie
Impfstoffentwicklung ist üblicherweise ein Prozess, der sich über Jahre, wenn nicht Jahrzehnte erstreckt. Beim Auftauchen des Virus SARS-CoV-2 Ende 2019 schien es daher mehr als fraglich, ob man die sich schnell entwickelnde Pandemie mit einer Schutzimpfung eindämmen könnte. Dass dies dennoch innerhalb weniger Monate gelang, lag auch an der Grundlagenforschung, die Katalin Karikó und Drew Weissman in den vorangegangenen Jahrzehnten geleistet hatten. Dieses Unterrichtsmaterial verknüpft die wissenschaftlichen Leistungen der beiden Nobelpreisträger des Jahres 2023 mit klassischen Themen wie Immunisierung und Bau der RNA der gymnasialen Oberstufe.
Gesamtwerk
Künstliche Selektion
Bei einem unerfüllten Kinderwunsch setzen immer mehr junge Paare auf die Hilfe von reproduktionsmedizinischen Maßnahmen. Dieser Weg ist oft durch großen persönlichen Einsatz gekennzeichnet und mit hohen Kosten verbunden. Die aktuellen Entwicklungen der Reproduktionsmedizin werden allerdings kritisch, nicht nur vor dem Hintergrund rechtlicher, sondern auch ethischer Fragen, diskutiert. Dieser gesellschaftliche, bioethische Diskurs nimmt in dieser Lerneinheit durch konkrete Fallbeispiele Gestalt an. Angeleitet finden die Lernenden ihr persönliches Werturteil und entwickeln gemeinsam eine faire Kompromisslösung in einer demokratischen Regeln folgenden Debatte.
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Ökosystem Moor
Moore sind einzigartige Ökosysteme, die eine Vielzahl von Pflanzen- und Tierarten beherbergen. An diesem Beispiel werden die Lehrplaninhalte im Bereich Ökologie vermittelt. Der Aufbau eines heimischen Ökosystems, bestehend aus Biotop und Biozönose, sowie die Anpassung der Lebewesen an die Umweltfaktoren werden an diesem Beispiel vermittelt. Durch eine Mischung aus Videos, Quizfragen, Lehrtexten und Stationenlernen sowie dreifach differenzierter Aufgaben werden die Inhalte den Lernenden angepasst an ihr Lernniveau vermittelt.
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Zahnbelag
In dieser versuchsorientierten und binnendifferenzierten Lerneinheit führen die Lernenden eigenständig eine mikroskopische Untersuchung ihres eigenen Zahnbelags durch. Dabei liegt der Fokus auf der Identifizierung der Bakterientypen sowie dem Verständnis der Zusammenhänge zwischen Zähneputzen, Zahnbelag, Säure und Karies. Das selbstständige Arbeiten wird durch eine Forscherbox, Versuchsprotokollen auf drei Niveaustufen, Tippkarten sowie Zusatzaufgaben gefördert.
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