Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Bildungsstandards
Die Coronapandemie macht deutlich, dass Jugendliche ohne Kompetenzen im Bereich Sachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung nur schwer am gesellschaftlichen Geschehen teilhaben können. Die Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife (KMK, 2020) fassen diese für den Einsatz im Unterricht zusammen. In diesem Heft werden Praxisbeispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. So schult ein Faktencheck zum Thema „Maske tragen?“ die Bewertungskompetenz der Jugendlichen. Am Beispiel der Seenomaden und der Luft-Nahrungskreuzung formulieren sie außerdem Hypothesen zur Vergangenheit, deren Prüfung zu historischen Rekonstrukten führt. Die Erklärung erfolgt aus ultimater und proximater Sicht. Ein Langzeitexperiment mit E. coli beleuchtet Erkenntnisse zur Evolutionstheorie und zum naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess. Mithilfe von optischen Täuschungen stellen die Lernenden Alltagsvorstellungen zur Sehwahrnehmung richtig. Aus dem Inhalt: Über Hypothesen Aussagen zur Vergangenheit machen: Evolution als Erklärungsprinzip; Faktencheck: Masken – ein Must-have?; Wie wir sehen: Wahrnehmung wird im Gehirn konstruiert.
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Biologie in Basiskonzepten
Basiskonzepte beschreiben Sachverhalte, die in der belebten Natur immer wieder auftreten. Im Zentrum steht dabei stets das jeweilige biologische System, zum Beispiel die Zelle, der Organismus, die Population oder das Ökosystem. Allumfassend ist die Evolution. Um sich die Vielfalt der Biologie zu erschließen, ist ein wenig Ordnung hilfreich. Basiskonzepte sind solche Ordnungshilfen, denn sie beschreiben Sachverhalte, die bei biologischen Phänomenen immer wieder auftreten. In diesem Heft lernen die Schülerinnen und Schüler fünf Basiskonzepte kennen, die Ihnen helfen, zu erkennen, wie biologische Themen miteinander vernetzt sind bzw. vernetzt betrachtet werden können. Die Beiträge fordern dazu auf, die Basiskonzepte auf vielfältige biologische Phänomene anzuwenden bzw. dort zu entdecken. Zum Inhalt: Basiskonzept Struktur und Funktion: Information Basiskonzept; Struktur und Funktion: Anwendung; Impfen gegen CoViD-19.
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Beruflich orientieren
Was will ich mal werden? Was will ich arbeiten? Diese Fragen beschäftigen Kinder und Jugendliche. Rückt der Schulabschluss näher, werden sie immer dringlicher. Berufliche Orientierung (BO) ist deshalb eine Querschnittsaufgabe, die alle allgemeinbildenden Schulen zu erfüllen haben. Lehrkräfte aller Fächer sollten dazu beitragen. Mithilfe eines BO-Curriculums kann sie im schulischen System verankert werden. Aus dem Inhalt: Berufliche Orientierung als Querschnittsaufgabe; Was können Lehrkräfte für die berufliche Orientierung leisten?; Bo-Curriculum; Berufsorientierung konkret (fächerübergreifend); Robotergedicht (Deutsch); Creative Ideas for the Passive (Englisch); Kakteen als Nutzpflanzen (Biologie); Mystery zum Schatz im Titicacasee (Geschichte).
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digital unterrichten – Biologie –7/2021
Lesen Sie in dieser Ausgabe, wie die Schülerinnen und Schüler das Thema Sexualität schamfrei über einen Avatar angehen können, Temperaturtoleranzen von Arthropoden medial untersuchen, eine digitale Podiumsdiskussion führen und eigene Experimente zu Geschwindigkeiten durchführen, digital erfassen und auswerten. Außerdem gibt es Tipps für eine digitale Unterrichtsgestaltung mit Seek, Genially und Tweedback. Aus dem Inhalt: Mein Voki macht das für mich! – Avatare zum Thema Sexualkunde für das Lernen nutzen; Auf die Temperatur kommt es an! – Untersuchung der Temperaturtoleranz mit der Wärmebildkamera; Mittendrin statt nur dabei – Podiumsdiskussionen als digitales Erlebnis für die ganze Klasse; Mit Auf und Ab nach vorn – Analyse von Bewegungen durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen.
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Mitose und Meiose
Die beiden Formen von Kern- und Zellteilung führen bei Schülerinnen und Schülern leicht zu Verwirrung. Klarheit soll erreicht werden, indem einerseits anschaulich eine Zuordnung zu den Bereichen Wachstum und Fortpflanzung erfolgt und andererseits zur aktiven Auseinandersetzung mit dem jeweiligen Ablauf der Vorgänge angeleitet wird. Als roter Faden dient die Bedeutung des genetischen Materials für die Zellen und deren Verteilung bei den Kernteilungen.
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DNA-Struktur durch Modellbau verstehen
In dieser Einheit entwickeln die Lernenden ein vertieftes Verständnis für die Raumstruktur der DNA. Sie erfahren, dass die DNA der Speicherung und Weitergabe genetischer Information dient und einen codierten Bauplan darstellt, nach dessen Informationen die Strukturproteine und Enzyme eines Lebewesens gebildet werden. Sie erarbeiten die Nukleotide als Bauelemente der DNA und lernen, dass vier unterschiedliche Nukleotide in artspezifischer Reihenfolge die DNA ausmachen. Verschiedene DNA-Modelle werden beschrieben und hinsichtlich Zweckes und Güte analysiert. Dabei durchlaufen die Lernenden den Modellierungsprozess in didak-tisch strukturierten Phasen: Modellerfassung, -reflexion, -kritik, Grenzen des Mo-dells und Modelloptimierung. Sie planen und gestalten selbstständig DNA-Modelle, beurteilen deren Aussagekraft, kritisieren kriteriengeleitet und machen Optimierungsvorschläge. Sie erwerben metakognitives Wissen über die Funktion von Modellen in der Forschung und im Biologieunterricht und
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Zeig dem Krebs die Rote Karte
Mit der Krankheit Krebs verbinden viele Schülerinnen und Schüler Angst, aber Wissen und Informationen zur Krankheit und dessen derzeit möglichen Präventionen können helfen, dass diese gemindert wird. In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler mithilfe von Stationenlernen alle nötigen Informationen zum Thema Krebs: Wie entsteht die Krankheit Krebs? Welche Arten von Krebs gibt es? Wie kann dem Krebs Einhalt geboten werden? Welche Risikofaktoren gibt es? Was sind die Behandlungsmöglichkeiten?
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Energie in Natur und Technik
Energie lässt sich weder einfach beschreiben noch einordnen. Mittlerweile ist es Konsens, dass es keine allgemeingültige Definition von Energie gibt. Mit dem Energieformen- und dem Energieträger-Konzept sollen sie den Schülerinnen und Schülern in Natur und Technik nähergebracht werden. Gerade naturnahe Techiken aus dem modernen Alltag, wie die Biogasanlage im Nachbardorf oder die Fotovoltaikanlage auf dem eigenen Dach, betonen heute tagtäglich die Energie, die in der Natur steckt. Bei einer solchen Lebewelt der Schülerinnen und Schüler lohnt es sich, Energie in Natur und Technik im Biologieunterricht zu beleuchten. Gemeinsam können Sie betrachten, wie die Energie in der Natur fließt und wie wir sie heute schon für uns nutzbar machen. In unseren Unterrichtsvorschlägen zeigen wir Ihnen, wie sich das Thema Energie im Biologieunterricht auf verschiedene Weise integrieren lässt! Aus dem Inhalt: Auf dem Schulhof stehen Fabriken! – Ein Mystery zu den Grundlagen der Fotosynthese; Energie vom Acker: Segen? Fluch? – Wissen über Biogasanlagen interaktiv erarbeiten und ihren Einsatz ökologisch bewerten; Nahrung und Energie aus Algen – Aktuelle Forschungsprojekte und Produktionsverfahren kennenlernen.
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Naturschutz auf neuen Wegen
Wie kann der Mensch der ständig wachsenden Bedrohung durch die drastischen Veränderungen auf unserem Bioplaneten Erde begegnen? Welche neuen innovativen Konzepte gibt es für den Naturschutz? Lassen sich durch Naturschutz sogar neue Pandemien wie die COVID-19-Pandemie verhindern? In diesem Heft werden verschiedene Beispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. Die Unterrichtsmodelle in diesem Heft zeigen, wie Naturschutz auf neuen Wegen gestaltet werden kann. Die praktische Umsetzung erfolgt in zwei Unterrichtseinheiten, zum einen durch die Begrünung von Städten am Beispiel selbst gebauter begrünter Hochhausmodelle und zum anderen durch die Einrichtung von Eh-da-Flächen. Dabei werden neue Lebensräume geplant oder geschaffen und die Biodiversität gefördert. Auch theoretisch kann das Thema "innovativer Naturschutz" sehr spannend sein. Was passiert beispielsweise, wenn Tiere wie der Nandu auf einmal bei uns durch versehentliche menschliche Aktivitäten heimisch werden? Ist der Nandu als Neozoon bei uns wirklich besonders schützenwert oder eher doch nicht? Wie lässt sich die assistierte Evolution bewerten, bei der der Mensch als eine Art „Designer“ aktiv in die Entwicklung der Korallenriffe eingreift, um sie zu schützen. Welche Rolle spielt der Erhalt tropischer Regenwälder für die Entwicklung neuartiger Pandemien und was verbirgt sich hinter dem Begriff Verdünnungseffekt der Arten? Mit diesen Themen beschäftigten sich die Beiträge in diesem Heft.
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Zoonosen
Eine aktuelle internationale Studie hat ergeben: Schülerinnen und Schüler wissen nur sehr wenig über Zoonosen! Dabei werden mehr als 60 % der rund 1700 auf den Menschen übertragbaren Infektionskrankheiten von Tieren übertragen. Grund genug, einige davon genauer unter die Lupe zu nehmen. Nach einer allgemeinen Einführung in das Thema, erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über bedeutende Zoonosen und ihre Erreger. Es werden Verbreitung, Übertragungswege und Ursachen ihrer Entstehung beleuchtet. Dabei wird auch klar: Der Mensch spielt durch seine Eingriffe in Ökosysteme in diesem Gefüge eine wesentliche Rolle. Aufgaben am Ende jedes Beitrags fragen die wichtigsten Fakten nochmals ab und festigen das Verständnis über Krankheitserreger unserer Zeit. Zum Inhalt: Aus dem Wald vertrieben: Malaria; Biodiversität schützen: Borreliose; The good, the bad and the ugly: Corona.
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Corona: Rückblick und Ausblick
Die Coronapandemie hat auch den Schulalltag auf den Kopf gestellt. Nach fast anderthalb Jahren werden die Mängel betrachtet, die die Krise besonders sichtbar machte: von der teilweise verschleppten Digitalisierung bis zur Bildungsungerechtigkeit. Gezeigt werden auch die Wandlungsfähigkeit, die Lernbereitschaft und das Improvisationstalent, die viele Kollegien bewiesen haben. Und natürlich geht es letztlich um die Frage, was wir aus all dem lernen können. Aus dem Inhalt: Schule während der Pandemie; Generation Corona (Interview mit Klaus Hurrelmann); Fernunterricht aus Sicht von Lehrenden und Eltern; Schulentwicklung im digitalen Wandel; Bildungspartnerschaft in der Pandemie; Tools für (Distanz-)Unterricht; An Elephant Sanctuary (Englischunterricht); Spielerisches Kopfrechnen (Mathematikunterricht); Bundestagswahl (Politik); Kinderrechte (fächerübergreifend).
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Bakterien
Bakterien sind weithin als Verursacher von Krankheiten und den Verderb von Lebensmitteln bekannt. In dieser Unterrichtseinheit soll in einfachen Modellversuchen, Texten und Filmen beleuchtet werden, wie wichtig und unverzichtbar Bakterien im Naturhaushalt und in der Biotechnologie sind. Hierbei geht es um die Lebensmittelherstellung genauso wie um das Abfallproblem unserer heutigen Wegwerfgesellschaft. Kleine LearningApps-Übungen als interaktive Lernzielkontrollen runden die Einheit ab.
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Neobiota als invasive und nicht-invasive Arten
Wie kommen Tiere oder Pflanzen aus ihrer ursprünglichen Heimat in neue Lebensräume und was können Sie dort „anrichten“? Gehen Sie mit Ihrer Klasse in einer schülerzentrierten Selbstlerneinheit, die auch perfekt für den Distanzunterricht geeignet ist, auf Entdeckungstour rund um Neobiota. Ermöglichen Sie Ihren Lernenden in diesem medienrelevanten Thema diskursfähig zu werden und ihr eigenes Handeln kritisch zu reflektieren. In einem selbstorganisierten schülerzentrierten Stationenlernen beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit Begriffsdefinitionen rund um Neobiota, Neozoen und Neophyten sowie deren Vorkommen, dem Ablauf der biologischen Invasion, möglichen Schäden bzw. Gefahren durch invasive Arten wie den Riesenbärenklau sowie dem menschlichen Einfluss auf Ökosysteme.
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Warum Europäer ursprünglich Schwarz waren
Vor über 40.000 Jahren wanderten Menschen von Afrika nach Europa aus. Vor rund 5000 Jahren waren die Bewohner auf dem europäischen Kontinent noch Schwarz. Andere Nahrung und weniger Sonneneinstrahlung führten zu Vitamin D-Mangel. Die Haut passte sich an.
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Stärken stärken
Bei der (Lern-)Motivation kommt es auf Beziehung, Emotion und Kommunikation an. Sollen Schülerinnen und Schüler dazu ermuntert werden, mehr zu lernen, mehr Leistung zu erbringen, sind dieses drei Kanäle, sie zu erreichen. Wenn ihr Grundbedürfnis erfüllt werden soll, sich als selbstwirksam zu erleben, muss Schule ihre Stärken stärken. Das Heft zeigt, wie Lehr-Lern-Prozesse gestaltet werden können, um den Lernenden beim Entfalten ihrer Potenziale zu helfen. Aus dem Inhalt: Determinanten der Potenzialentfaltung; Stärken gezielt aufbauen; James Krüss' Gedicht vom Krieg der Insekten (Deutschunterricht); Muhammad Ali (Englischunterricht); Impfen und Herdenimmunität (Biologieunteriricht); Arbeit mit Klimadiagrammen (Gegraphieunterricht); Reichsgründung 1871 (Geschichtsunterricht).
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