Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 7/36
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Neuroenhancement
Immer mehr Menschen versuchen, ihre kognitiven Fähigkeiten mit psychoaktiven Substanzen zu steigern. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten zunächst aktuelle Gedächtnismodelle und beschäftigen sich dann mit der Wirkung von Neuroinhancern bzw. sogenannten Smart Drugs. In einem Rollenspiel wägen die Lernenden Chancen und Risiken dieser Präparate ab und werden zum Abschluss der Einheit dazu angeregt, ein eigenes Urteil zu fällen.
Gesamtwerk
Künstliche Befruchtung
Diese Unterrichtseinheit stellt zum großen gesellschaftlichen Thema Methoden der künstlichen Befruchtung in den Mittelpunkt sowie die tatsächliche Chance auf die Geburt eines Babys durch Reproduktionsmedizin. Die Lernenden werten wissenschaftliche Daten des Deutschen IVF-Registers aus, generieren aus Diagrammen Erkenntnisse und finden zu einem persönlichen, sachorientierten Urteil zur Frage der späten Elternschaft.
Gesamtwerk
Lebensraum Tiefsee mit Tauchrobotern erkunden
Diese Unterrichtseinheit spiegelt den interdisziplinären Charakter der Tiefseeforschung wider, die ohne Tauchroboter und Computersimulationen als moderne Methode der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung undenkbar wäre. Spätestens nach dem Untergang des Tauchboots „Titan“ ist die Meeresforschung auch bei den Lernenden präsent. Aktuelle Forschung zum Urvorfahren allen Lebens (LUCA) offenbart, dass die Energie für das Leben im Leben selbst enthalten ist: Chemosynthese statt Fotosynthese.
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Gesamtwerk
Keimungsexperimente: Faktoren Boden, Licht, Temperatur, Wärme
In dieser schülerzentrierten Einheit zu den zentralen Wachstumsfaktoren (Boden, Licht, Temperatur, Wasser) von Pflanzen planen die Lernenden eigenständig Keimungsexperimente mit Kressesamen und führen diese durch. Dabei überprüfen sie, welche Faktoren für das Wachstum von Pflanzen essenziell sind.
Gesamtwerk
Klausuraufgabe: Impfstoffe zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten
Die Frage, wie sich Infektionskrankheiten verbreiten und wie sie bekämpft werden können, beschäftigt die Menschheit nicht erst seit der COVID-19-Pandemie. Durch eine konsequente Impfkampagne nach dem Motto „Schluckimpfung ist süß, Kinderlähmung ist grausam!“ wurde im vergangenen Jahrhundert die Poliomyelitis-Pandemie nahezu ausgerottet. Die erfolgreiche Bekämpfung von Infektionskrankheiten wie Poliomyelitis sowie Corona und die Herstellung und Wirkweise von Impfstoffen kann im Unterricht mit dieser Klausuraufgabe einer Leistungskontrolle unterzogen werden.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Alternsforschung
Hunderte Theorien über den Alterungsprozess existieren bereits, und ständig werden neue Erkenntnisse der Alternsforschung publiziert. An ausgewählten Theorien erwerben die Lernenden grundlegende Sachkompetenzen. Auch Forschungsergebnisse aus Parabiose-Experimenten im Mausmodell zum Protein TIMP2, welches als Blutfaktor in Alterungsprozessen eine bedeutsame Rolle spielt, werden erarbeitet. Darüber hinaus wird im Rollenspiel die gesellschaftliche Perspektive auf ein gesundes, längeres Leben eingenommen sowie diesbezügliche Werte und Wünsche reflektiert. Methodisch stehen weiterhin, im konkreten Kontext der Alternsforschung, der Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung im Mittelpunkt und das ethische Argumentieren, als Basis für das Fällen eines begründeten persönlichen Werturteils.
Gesamtwerk
Die neurobiologische Wirkung eines Opioids
Durch missbräuchliche Anwendung führen Opioide zu einem heroischen Kick und machen schnell abhängig. Alle fünf Minuten stirbt in den USA ein Mensch an einer tödlichen Überdosis. Befeuert wird diese Epidemie durch legale Opioide. Wie entsteht eine Medikamentenabhängigkeit auf neurobiologischer Ebene? Dieser Frage gehen die Lernenden im Rahmen einer Fallstudie nach und erarbeiten die neurobiologische Wirkung von Opioiden. Mithilfe von selbst erstellten Explainity-Clips modellieren sie die Entwicklung einer Medikamentenabhängigkeit und erweitern auch ihre Medienkompetenz.
Gesamtwerk
Bioethische Debatte rund um das Insektensterben
Ihre Lernenden erfahren den Einfluss des Menschen auf die Biodiversität innerhalb eines realistischen Planspiels rund um ein umstrittenes Bauprojekt. Ihre Klasse wiederholt dabei Hintergrundwissen zu Insekten und erarbeitet sich Informationen zum Artenschutz in Deutschland. Als Expertinnen und Experten führen die Lernenden eine Debatte zur Dilemmasituation des Bauprojekts, das einer gefährdeten Schmetterlingsart den Lebensraum nimmt und einigen sich zum Schluss der Einheit auf Lösungsvorschläge.
Gesamtwerk
Heimische Bäume entdecken und schützen
Erkunden Sie mit Ihren Lernenden den heimischen Wald in den Jahreszeiten Frühling und Herbst. Ihre Klasse bestimmt dabei heimische Bäume und fertigt Zeichnungen der Rinde, Blätter und Früchte an. Mithilfe von differenzierten Arbeitsblättern können die Lernenden den Aufbau eines Baumes, die Funktion von Blättern und Wurzeln sowie den Treibhauseffekt erklären. Durch fächerübergreifende Angebote bietet sich die Einheit auch als Grundlage einer Projektwoche zum heimischen Wald an.
Gesamtwerk
Blutzellen und Blutkreislauf
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Lernenden die charakteristischen Kennzeichen und Aufgaben der Blutbestandteile sowie den Blutkreislauf und die Struktur und Funktion des Herzens und der Blutgefäße. Eine spielerische Lernerfolgskontrolle mithilfe eines Sag-es-nicht!-Spiels rundet die Einheit ab.
Gesamtwerk
Invasive Art als Bedrohung der Biodiversität Madagaskars:
Abiturientinnen und Abiturienten bereiten mit diesem Material den Vortrag in der mündlichen Abiturprüfung vor. Invasive Arten einer der Top-5-Ursachen für den Rückgang an Artenvielfalt auf der Welt. Die in Madagaskar aus Asien eingeschleppte Schwarznarbenkröte hemmt mit herzwirksamen Steroiden die Natrium-Kalium-ATPase ihrer Beutegreifer. Resistenzen gegen das Gift beruhen auf spezifischen Punktmutationen der Natrium-Kalium-ATPase, die jedoch den Prädatoren im neu besiedelten Lebensraum der Insel fehlen. Die Prüflinge wenden ihr Sachwissen zur ökologischen Neozoen-Problematik, Neurobiologie, Molekulargenetik und Evolution in dieser Vorbereitung auf die mündliche Abiturprüfung kompetent an.
Gesamtwerk
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.
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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.
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Aufgaben, Stockwerke und Nahrungsbeziehungen des Waldes
Aufgaben, Stockwerke und Nahrungsbeziehungen des Waldes
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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.
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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.
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.
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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.
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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.
Gesamtwerk
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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