Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Lebensräume in Menschenhand
Wälder, Hecken, Heiden oder bunte Wiesen sind der Inbegriff von intakter Natur. Doch diese Landschaften hat der Mensch gestaltet. Mal geplant, mal zufällig verändert der Mensch die Umwelt ganz nach seinen Bedürfnissen. Dabei zerstört er fast immer die Natur und schafft, wenn auch ungewollt, ganz neue Lebensräume. Der Film zeigt, wie der Mensch Kulturlandschaften schafft und wie beispielsweise selbst verlassene Industriegebiete von der Natur zurückerobert werden. Es werden einzelne Kulturfolger gezeigt und welche Lebensräume sich in Dörfern und Städten bieten. Und was auf den ersten Blick unglaublich scheint: auch Kiesgruben, die wie unbelebte Mondlandschaften wirken, sind voller Leben! Zusatzmaterial: 9 Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung [PDF]; Ergänzendes Unterrichtsmaterial in Schüler- und Lehrerfassung (4 S.) [PDF]; 2 Folien [PDF]; Glossar (1 S.) [PDF]; 20 Testaufgaben Multiple-Choice in Schüler- und Lehrerfassung [PDF]; Internet-Links; 20 Bilder; Sprechertexte [de, en, tr] [PDF]; Vorschlag zur Unterrichtsplanung; Interaktive Arbeitsblätter; Begleitheft (119 S.) [PDF].
Gesamtwerk
John Spizizens Versuche mit Bacillis subtilis (1958)
Mit dieser Aufgabe kann im Rahmen des Themenbereiches Molekulargenetik ein klassisches Experiment zur Transformation analysiert, bewertet und in der experimentellen Vorgehensweise nachvollzogen und geprüft werden. Dabei werden die folgenden Kompetenzen eingeübt: Angemessene Verwendung der Fachsprache, Verwendung von formulierten Regeln und Definitionen als Arbeitsmittel, Begriff lich präzises Erfassen biologischer Sachverhalte, Sachgerechte Problemanalyse, Entwicklung von Lösungsmöglichkeiten.
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Der Nobelpreis für Medizin 2013
Die folgenden Materialien und Aufgaben greifen einige Aspekte der Arbeit von SCHEKMAN, ROTHMAN und SÜDHOF auf und verknüpfen sie mit klassischen Themen des Biologieunterrichts in der Kursstufe. So werden zunächst die bestehenden Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler zu Bau und Eigenschaften der Biomembran sowie zu vesikulären Transportvorgängen mit Blick auf das Basiskonzept „Struktur und Funktion“ systematisiert.
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Gesamtwerk
Schmetterlingskinder
Diese Prüfungsaufgabe zur seltenen Erbkrankheit Epidermolysis bullosa kann als Klausur oder zur Abiturvorbereitung für die Themen Zytologie (Schwerpunkt Proteine) und Molekulargenetik eingesetzt werden. Sie liefert dabei ein anschauliches Beispiel für das Struktur-Funktions-Prinzip: Das Protein Laminin, Bestandteil der extrazellulären Matrix, verleiht Tier- bzw. Pflanzenzellen durch seinen Aufbau sowohl Elastizität als auch Festigkeit. Aufgrund dieses Struktur-Funktions-Zusammenhangs wird Laminin auch von kreationistischen Strömungen, die großes Interesse an Biomolekülen mit Symbolcharakter (Kreuzform) zeigen, instrumentalisiert.
Gesamtwerk
Wie wirkt das Synapsengift Tubocurarin?
Die Einheit knüpft an die allgemeinen Grundlagen der Neurophysiologie an. Dabei steht das Basiskonzept „Information und Kommunikation“ im Mittelpunkt. Voraussetzung für den Einsatz der Einheit ist die Behandlung der Prozesse der Erregungsweiterleitung an der Synapse. Allosterische und kompetitive Hemmung sollten für die Bearbeitung ebenfalls bekannt sein. Die Einheit bietet die Möglichkeit, die bereits erarbeiteten Unterrichtsinhalte aufzugreifen und in den Kontext der Wirkung der neuroaktiven, muskelrelaxierenden Substanz Tubocurarin zu stellen.
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Wale
Wale sind faszinierende Tiere. Trotz ihrer Größe und ihres Gewichts gleiten sie anmutig durch das Wasser und vollführen erstaunliche Luftsprünge. Wale lassen sich entweder in die Gruppe der Bartenwale einordnen oder in die Gruppe der Zahnwale. Es gibt ca. 80 verschiedene Walarten. Sogar aus größerer Entfernung können einzelne Arten durch ihren charakteristischen Blas – ihrer Nebelfontäne – unterschieden werden. Der Film zeigt die Lebensweise der Barten- und Zahnwale undgeht auf ihren Lebensraum ein. Beobachtet werden Blauwale, Grauwale, Südkaper und Buckelwale. Auch Pottwale, Weißwale und Schwertwale sowie ihre Jagdmethoden werden gezeigt. Des Weiteren wird auf den Walfang in der Wikingerzeit und die Entwicklung der Fangmethoden bis heute eingegangen. Zusatzmaterial: Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung; Testaufgaben; Vorschlag zur Unterrichtsplanung; Interaktive Arbeitsblätter; MasterTool-Folien.
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Manipulation der Geruchswahrnehmung
Lästige Stechmücken können Grillabende und Urlaubsvergnügen beeinträchtigen. In tropischen und subtropischen Ländern sind sie bei Urlaubern als Überträger von Krankheiten gefürchtet. Als chemische Schutz- und Abwehrmittel gegen die Plagegeister werden Repellents wie Autan® oder Nobite® auf die Haut aufgetragen oder als Imprägnierungsmittel für die Kleidung verwendet. Einer der Wirkstoffe darin ist DEET (N,N-diethyl-meta-toluamid).
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Chorea Huntington
Die Materialien zum Thema „Chorea Huntington“ sind so konzipiert, dass eine enge Verzahnung der Basiskonzepte aus dem Bereich Genetik, Molekularbiologie und Nervenphysiologie möglich ist. Dadurch kann semesterübergreifend gearbeitet werden, z. B. die Wiederholung der Proteinbiosynthese als tragende Säule für das Verständnis der nervenphysiologischen Prozesse. Der Ablauf der Erregungsübertragung an einer Synapse wird im Modell auf den Schülertischen simuliert. Diese ungewöhnliche Methode, den Tisch als „Malblock“ zu benutzen, hat neben der Anschaulichkeit auch den Vorteil, dass die Schülerinnen und Schüler aktiv zusammenarbeiten und miteinander kommunizieren müssen.
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Biotechnologie II
In den 1980er Jahren gab es in Deutschland noch verbreitet Bedenken gegen die rote, also die medizinische Biotechnologie. Inzwischen haben die Erfolge der roten Biotechnologie aber die meisten Menschen überzeugt, besonders durch die Entwicklung von wirksamen Medikamenten. Auch im Bereich der Nahrungsmittelproduktion wird die Biotechnologie in Zukunft eine weiterhin zentrale Rolle spielen. Dies gilt besonders im Hinblick auf die rasant wachsende Weltbevölkerung, die neue und innovative Lösungen zur Nahrungsmittelversorgung fordern wird. Eine zukünftige Verschmelzung von Gentechnologie, Biotechnologie und Lebensmittelwissenschaft ist ein umstrittenes Thema. Dabei gilt es aber nicht, den Interessen der Wirtschaft zu folgen, sondern auf die Meinung der Gesellschaft zu hören und ethische Einwände und Bedenken aus Natur- und Umweltschutz zu berücksichtigen. Zusatzmaterial: Arbeitsblätter mit Lösungen; Testaufgaben; Vorschläge zur Unterrichtsplanung; Interaktive Arbeitsblätter; MasterTool-Folien.
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Biowaffen im Arsenal von Neozoen
Dieser als mündliche Prüfung konzipierte und für den Einsatz im Abitur geeignete Beitrag stellt am Beispiel des japanischen Marienkäfers das Phänomen der Verdrängung einheimischer Tierspezies durch neu eingeführte Arten (Neozoon-Problematik) vor.
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Alter
Jenke von Wilmsdorff wagt ein neues Experiment. Wie fühlt es sich an, alt auszusehen? Wie wird man als Greis behandelt? Dank einer speziellen Maske wird die Testperson aussehen wie ein 80-jähriger. Ein Anzug simuliert das Altsein. Eine Brille vermindert die Sehfähigkeit, Kopfhörer lassen ihn schlechter hören. Bleiweste und Gewichte an Armen und Beinen simulieren den Schwund der Muskelkraft. Der Film zeigt, dass normale Dinge für ältere Menschen eine große Herausforderung sind. So wird das Überqueren einer Fahrbahn bei Grün zu einem Abenteuer, weil die Ampelphasen für Menschen mit Bewegungseinschränkungen zu kurz sind. Essen und Trinken werden zu einer Herausforderung, wenn man vom Alterszittern geplagt wird. Eine Woche lang wird die Testperson in ein Altersheim einziehen und den Alltag miterleben. Zusatzmaterial: Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung; Testaufgaben; Vorschlag zur Unterrichtsplanung; Interaktive Arbeitsblätter.
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2013
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Wissenschaftsethik
Im Spannungsfeld zwischen ethischen Implikationen, Forschung und Wissenschaft: Schlüsselkompetenz für Naturwissenschaftler. Naturwissenschaftler sind in Beruf und Forschung oft zwangsläufig mit ethischen Themen, Fragestellungen und Problemen konfrontiert - diese Einführung sensibilisiert den Leser für das Thema, schärft das Verantwortungsbewusstsein und beantwortet Fragen aus der Praxis. Eine gelungene Einführung in spannende Fragen rund um die Themen Ethik und Naturwissenschaften! Die zahlreichen Beispiele aus vielen unterschiedlichen fächerübergreifenden Beispielen erleichtern die Lektüre zu diesem komplexen Thema.
Gesamtwerk
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.
Gesamtwerk
Vom Rattengift zum Heilmittel
Diese Klausuraufgabe sieht die Analyse eines historischen Experiments mit anschließender eigenständiger Versuchsplanung vor. Darüber hinaus wird mit der Funktion des Blutes und dem Blutkreislauf humanphysiologisches Grundlagenwissen wiederholt. Als abiturrelevante Übung eignen sich die Analyse eines komplexen Stoffwechselvorgangs (Blutgerinnung) sowie die Diskussion von Nebenwirkungen in der modernen Arzneimittelforschung.
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