Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Biologie der Geschlechter
Mann und Frau und mehr nicht? Zwei biologische Geschlechter, die nur durch das Potenzial zur Produktion unterschiedlicher Geschlechtszellen unterschieden werden? Dass diese Einteilung nicht so einfach ist, ist in inzwischen wohl in allen Köpfen angekommen. Wie kann der Biologieunterricht in Zeiten der Genderdiskussionen dazu beitragen, diese Debatte zu versachlichen? Erarbeiten Sie anhand spannender Beispiele mit Ihren Schüler:innen eine differenzierte Sichtweise auf die Biologie der Geschlechter.
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Regulation
Was ist Regulation eigentlich? Sind Regulation und Steuerung das Gleiche? Machen sich diese Mechanismen im Körper bemerkbar? Was zunächst komplex erscheint, wird hier anhand von vielen Beispielen und Bildern anschaulich erklärt. Viele Situationen erkennen wir wieder, etwa beim Sport oder bei der Nahrungsaufnahme. Auf geht’s auf eine spannende Reise in unseren Körper!
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.
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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
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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Evolutionstheorie Lamarck
Wieso haben Giraffen so lange Hälse? Das beantwortet Lamarck mit seiner Evolutionstheorie. Erfahre alles darüber hier im Beitrag.
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Nachhaltigkeit. Jetzt!
Was ist Nachhaltigkeit eigentlich? Wie kann man nachhaltig agieren? Diese Fragen beschäftigen viele. Positive Beispiele und Vorbilder motivieren! Ob durch einen YouTuber zu Umweltthemen, eine interagierende Klimakommune oder ein Projekt des Alternativen Nobelpreis-Preisträgers gegen Dürre, hier gibt es Inspirationen! Nachhaltigkeit ist wichtig. Was bedeutet Nachhaltigkeit und was hat dies mit der Umwelt, der Wirtschaft, der Politik und uns als Gesellschaft zu tun? Können wir als Einzelpersonen etwas bewirken? Warum sich nicht mal auf eine gedankliche Reise begeben, um über ein Projekt gegen Dürre in Afrika zu erfahren? Und warum nicht hierzulande hinter die Kulissen einer Klimakommune und eines YouTubers schauen? In Interviews erzählen die Akteur:innen von den Herausforderungen und Lösungen und liefern jede Menge Inspirationen, um selbst aktiv zu werden. Bei der Auswahl unterstützen Durch die Beiträge in dieser Ausgabe … befassen sich die Schüler:innen mit verschiedenen Situationen, lernen Zusammenhänge kennen, reflektieren Situationen und erarbeiten Lösungswege. Motivation hervorrufen. Die globalen Herausforderungen für ein nachhaltiges Leben sind groß. Doch genau hier kann jede:r etwas bewirken! Ersichtlich wird das durch verschiedene Aktivitäten, etwa eines Agrarwissenschaftlers mit einem Projekt gegen Dürre, einer Klimakommune oder eines Youtubers. Anhand von Bildern, Grafiken und Tabellen lassen sich Zustände und Situationen erfassen und projizieren. In Interviews erzählen die Akteur:innen neben den Erfolgen auch von der erforderlichen Stärke, um Problemen zu begegnen. Durch die graphische Darstellungen, Aufgaben, Interviews und Internetquellen werden die Schüler:innen durch die Ausgabe geleitet und angeregt, sich mit einem nachhaltigen Leben zu beschäftigen und aktiv zu werden. Aus dem Inhalt: Begrifflichkeiten kennenlernen. Nachhaltigkeit ‒ Was heißt das konkret?; Sich in ein Praxisbeispiel eindenken. Eine Reise durch Afrika – FMNR als Beispiel nachhaltigen Handeln; Zusammenhänge erkennen und eine Mindmap entwickeln. Dürre und Flut in Äthiopien treibt die Bodendegradation voran – Ist FMNR eine Lösung?; Probleme fakten- und datenbasiert betrachten. Kann FMNR das Ernährungsproblem afrikanischer Länder lösen? – Mathematische Modellierungen; Handlungen nachvollziehen und Situationen reflektieren. Gegen alle Widerstände – Tony Rinaudo, FMNR und der Glaube; Diverse Aspekte betrachten, Auswirkungen überlegen, Rollen einnehmen. „Politische Pflanzen“ – Wie ein Baum „politisch“ wird Reflektieren und einen Bericht gliedern bzw. verfassen Die Erfahrungen mit FMNR – Was dieses Beispiel mit uns zu tun hat; Anhand eines Projekts eigene Ideen hervorbringen. Ort der Hoffnung – Die Klimakommune Saerbeck; Situationen erfassen und optimieren. Positives Planen – Der ökologische Handabdruck; Herausforderungen begegnen und diskutieren. Mit Mut und Hoffnung Veränderung schaffen – Was können Sie tun?; Projektideen entwickeln. Lasst uns anfangen! Ein nachhaltiges Projekt auf die Beine stellen Unterricht. Biologie Kompakt ist ein Arbeitsheft für Schüler:innen. Sie können es im Klassensatz mit Rabatt bestellen oder digital als PDF zur Nutzung in Ihrer Lerngruppe herunterladen.
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Mensch-Wildtier-Interaktionen
Wir Menschen bevölkern fast alle Lebensräume der Erde. Der Lebensraum für Wildtiere schrumpft, und es kommt zunehmend zu Konflikten zwischen menschlichen Interessen und Tieren. Wie lassen sich solche Probleme lösen? Erarbeiten Sie anhand spannender aktueller Forschungsprojekte mit Ihren Schüler:innen eine differenzierte Sichtweise auf verschiedene Mensch-Wildtier-Konflikte. Sind Mensch-Wildtier-Konflikte lösbar? Interaktionen zwischen Mensch und Wildtier führen nicht nur vor Ort oft zu großen Problemen, sondern haben auch die größte Biodiversitätskrise auf der Erde ausgelöst. Umso wichtiger ist es, junge Menschen für das Thema zu sensibilisieren. Das kann besonders gut gelingen mit den hochaktuellen Beiträgen in dieser Unterricht-Biologie-Ausgabe. Die Inhalte stammen vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin. Das IZW erforscht weltweit die Anpassungsfähigkeit von Wildtieren vor dem Hintergrund des globalen Wandels und hat sich zum Ziel gesetzt, zum Erhalt von gesunden Wildtierbeständen beizutragen. Das enge Zusammenleben führt beispielsweise zu Konflikten, wenn Geparde auf Farmland in Namibia Rinderkälber erlegen und die Farmer, die in Dürrejahren um ihre Existenz bangen müssen, große finanzielle Verluste erleiden. Die Reaktion der Farmer ist häufig, so viele Geparde wie möglich zu erlegen, was diese – bereits als bedroht eingestufte – Art weiter dezimiert. Wie kann man Lösungen entwickeln, die in der Praxis tragfähig und nachhaltig sind? Oder wie kann man die Nahrungsgrundlage der Massai, ebenfalls Rinder, in Einklang bringen mit den dort lebenden Tüpfelhyänen, die Rinder angreifen? Waschbären werden oft als niedlich empfunden. Richten Sie aber an Hausdächern großen finanziellen Schaden an, geht die Sympathie schnell verloren. Eine wichtige Alternative zu fossilen Energieträgern und damit wichtig für den Klimaschutz sind Windkraftanlagen. Jedoch töten die Rotorblätter jedes Jahr Tausende Fledermäuse. Was ist in diesem Grün-Grün-Dilemma wichtiger? Durch die Auseinandersetzung mit den einzelnen Beispielen erhalten die Schüler:innen einen Einblick in aktuelle Forschung zu Natur- und Artenschutz und setzen sich dabei mit Fragen der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, adressatengerechter Kommunikation von Forschungsergebnissen sowie deren Bewertung auseinander. Tragfähige Lösungen für Mensch-Wildtier-Konflikte finden Machen Sie Ihre Lernenden zu Expert:innen beim Lösen von Mensch-Wildtier-Konflikten und nutzen Sie die Themen, die Ihnen diese Ausgabe bietet: Vor der eigenen Haustür, Windkraftanlagen versus Artenschutz, Geparde auf namibischem Farmland, Hyänen und Massai im Ngorongoro-Schutzgebiet, Wilde Tiere auf dem Teller. Ganz nebenbei fördern Sie Kompetenzen in den Bildungsstandardbereichen Sachkompetenz, Bewertung und Kommunikation.
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Lebende Fossilien
Was sind lebende Fossilien? Das erfährst du zusammen mit einigen Beispielen hier in diesem Video!
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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.
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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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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.
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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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Potenzialförderung
Stellen Sie sich vor, Sie gehen morgen in die Schule und unterstellen allen Schüler:innen Potenziale. Merkwürdige Vorstellung? Entdecken Sie, welche Chancen dadurch für Sie und Ihre Schüler:innen entstehen und wie Potenzialförderung realisiert werden kann. Begeistern Sie sich und Ihre Schüler*innen, zum Beispiel durch offene Aufgaben und „weises Feedback“ und nehmen Sie eine andere Perspektive auf die Kinder und Jugendlichen ein. Potenzialförderung im Biologieunterricht Mit welchen Konzepten und Strategien kann der Biologieunterricht dazu beitragen, dass sich individuelle Potenziale bei Ihren Schüler:innen entwickeln können und die Lernenden an sich selbst Potenziale entdecken? Potenziale müssen erwartet und erkannt werden! Trauen Sie jeder Schülerin und jedem Schüler etwas zu. Nur so können Sie Potenzialförderung im Unterricht ermöglichen. Das Fach Biologie bietet erstaunlich viele Ansatzpunkte. Fachkompetenz und individualisiertes Lernen lassen sich anhand spannender Themen leicht miteinander verknüpfen. Im Kontext Tierhaltung wird das Arbeiten mit offenen, komplexen Aufgaben vorgestellt. Über die Frage: „Haben Tiere Empfindungen wie Angst, Schmerz oder Freude?“ arbeiten die Schüler:innen gemeinsam an einer Aufgabe oder gehen individuelle Wege. Die Starterbox „Forschendes Lernen“ bietet individuelle Zugänge zum Thema Herz-Kreislaufsystem. Der kontrovers diskutierte Aspekt der Xenotransplantation - das Einpflanzen eines Schweinherzens in den menschlichen Körper - nutzt die Vorstellungen und Einstellungen der Schüler:innen zur Meinungsbildung. Gleichzeitig werden dabei Fake News aussortiert, eine wichtige Kompetenz für die Jugendlichen heute. Außerdem erkunden die Lernenden die Neuroplastizität des Gehirns und das eigene Mindset am Beispiel einer Rolltreppe, die plötzlich stehenbleibt. Wie reagieren die Betroffenen? Wie würde man selbst reagieren? Ihre Schüler:innen lernen: „Nicht nur das Gehirn entwickelt sich ein Leben lang weiter, sondern auch ich kann mich durch Anstrengung, Strategien und Lernen weiterentwickeln.“ Eine wertvolle Erkenntnis …
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Bioberufe
Was soll ich nach der Schule machen? Mit dieser Frage befassen sich sicher viele Schüler:innen. Biologie wäre eine Möglichkeit! Ob Ausbildung oder Studium, der Bereich bietet vielseitige Berufsmöglichkeiten, die es in dieser Ausgabe zu entdecken gibt.
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