Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke
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Biologie
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Gesamtwerk
Flora im Wandel
Die Pflanzenwelt befindet sich im Wandel! Wir alle beeinflussen diese Entwicklung. Öffnen Sie Ihren Lernenden die Augen dafür, wie wichtig Pflanzen sind und fördern Sie das botanische Fachwissen. Nur so können Schüler:innen den Wandel entdecken und beschreiben. Initiieren Sie nachhaltiges Handeln. Kurz: Begeistern Sie Ihre Schüler:innen von der Welt der Pflanzen – und entführen Sie sie in die Welt der Gärten, Äcker und Wälder. Flora im Wandel – Was bewirkt das? Pflanzen – ein langweiliges Thema? Nein, ganz und gar nicht! An vielen Stellen lassen sich Veränderungen entdecken. Das Fichtensterben begegnet uns inzwischen überall. Im Garten hat sich eine neue, unbekannte Pflanze angesiedelt. Auf Begrünungsstreifen leuchten plötzlich die Blüten bunt blühender Blumenmischungen. Der Mensch wirkt als Verstärker für die Veränderungen der Pflanzenwelt – sei es durch das Einschleppen von Neophyten, den täglichen Anbau von Nutzpflanzen oder durch Eingriffe in das Erbgut. Auch der anthropogene Klimawandel einen großen Einfluss. Dabei sind Pflanzen Grundbestandteil unserer Ernährung, produzieren Sauerstoff und reinigen die Luft. Schon in der 5. und 6. Klasse können die Schüler:innen die Grundlagen des Wandels selbst entdecken. Die Staub- und Fruchtblätter von gefüllten Blüten sind zu Blütenblättern umgewandelt. Schön für uns, schlecht für Insekten. Die Blüten liefern keinen Nektar und Pollen mehr. Botanische Untersuchungen zeigen die Ursachen und die Lernenden leiten ab, wie sich ökologisch wertvolle Blumenbeete angelegen lassen. Samenmischungen bringen zum Teil Pflanzenarten in Lebensgemeinschaften, die da eigentlich gar nicht hingehören. Das praktische Untersuchen der Samentütchen-Inhalte bringt ab Klasse 7 Licht ins „Samentütchen-Dunkel“. Die Lernenden leiten Empfehlungen für die Verwendung von Blühmischungen ab. Ganz nebenbei trainieren sie die Methode Bestimmen. Die zeitliche Dimension der Flora im Wandel lässt sich bei unseren heimischen Wäldern ablesen. Welchen Einfluss hat die Forstwirtschaft und der Klimawandel auf das Absterben ganzer Fichtenwälder? Im Harz sind die gravierenden Spuren zu sehen. Die Schüler:innen analysieren in der Mittelstufe, Wie der Mensch damit umgehen und dabei verschiedenste Interessen berücksichtigen kann. Auch in den Alpen hinterlässt der Klimawandel sichtbare Zeichen. Eigentlich hat jede Zone eine ganz charakteristische Vegetation. Aber die Pflanzenarten „flüchten“ vor der Wärme nach oben. Anhand von Modellen finden die Oberstufen-Schüler:innen heraus, dass Kältespezialisten trotz der Flucht nach oben vermutlich nicht aussterben werden. Ebenfalls in der Oberstufe untersuchen die Lernenden, wie sich der Einsatz von transgenen Nutzpflanzen, Glyphosat und biologischer Pflanzenschutz auf die umgebende Flora auswirken. So erkennen sie den Zusammenhang zwischen dem Preis ihres Essens, Gentechnik und der Evolution heimischer Wildpflanzen. Bewerten und Nachhaltigkeit stehen dabei im Mittelpunkt. Expert:innen in Sachen Schutz der Flora Machen Sie Ihre Lernenden zu Expert:innen in Sachen Floraschutz! Nutzen Sie die Themen, die Ihnen diese Ausgabe bietet: Gefüllt oder ungefüllt?; Schöne Blütenpracht – nützlich oder gefährlich?; Ist die Fichte dem Klimawandel gewachsen?; Gentechnik verändert unsere Pflanzenwelt; Pflanzliche Gipfelstürmer. Begeistern können Sie Ihre Lernenden für sonst eher „langweilige“ Pflanzenthemen und machen Sie sie fit für das Mitreden in gesellschaftlichen Diskussionen.
Gesamtwerk
Veränderungen der genetischen Information an Beispielen entdecken
Spätestens seit dem erfolgreichen Model Shaun Ross und dem Schauspieler Noah Matthews Matofsky hat ein jeder schon einmal von Albinismus oder Down-Syndrom gehört. Doch was genau steckt eigentlich hinter diesen genetischen Besonderheiten und welche weiteren gibt es noch? Anhand von Albinismus, Chorea Huntington, dem Katzenschrei-, dem Down- und Klinefelter-Syndrom erarbeitet Ihre Klasse dieses spannende und wichtige Thema. Hierbei wird die Thematik in Gruppen- und Partnerarbeit mittels Gallerywalk, einem Mystery und Tandem erarbeitet. Für diese Einheit sollten grundlegende genetische Begriffe wie Allel, autosomal-rezessiv, dominant, Genotyp und Phänotyp bekannt sein. Des Weiteren muss die Klasse bereits mit Stammbäumen und Karyogrammen gearbeitet haben.
Gesamtwerk
Subpolare Zone
Was ist die subpolare Zone und wo liegt sie? Hier im Video zeigen wir dir alles, was du darüber wissen musst!
Testen kostet nichts
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Gesamtwerk
Das menschliche Nervensystem
Nehmen Sie mit Ihren Lernenden das menschliche Nervensystem unter die Lupe. Hierbei erarbeitet sich Ihre Klasse innerhalb einer kooperativen Gruppenarbeit das Gehirn, das zentrale und periphere Nervensystem, den Aufbau einer Nervenzelle, die Erregungsweiterleitung und die Vorgänge an der Synapse. Mit vielfältigen Aufgabentypen, die an einer Lerntheke bereitliegen, reisen die Lernenden so vom Gehirn bis zu den kleinsten Strukturen des Nervensystems.
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2024
Diese Ausgabe widmet sich spannenden Fragen rund um Energie, Bildung, Technologie und Gesellschaft. Sie zeigt, wie energieintensiv das Internet ist, welche Chancen Elektrolyseure für die Energiegewinnung bieten und wie E-Mobilität im Unterricht erlebbar wird. Außerdem geht es um nachhaltige Materialien, die beschleunigte Ausdehnung des Weltraums und neue Perspektiven auf Schule, Wertevermittlung und Wandel. Beiträge zu ChatGPT greifen sowohl seine Rolle in der Mathematik als auch in der Wissenschafts- und Unterrichtskommunikation auf.
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Digital Biologie unterrichten
Lehren und Lernen im Biologieunterricht digital unterstützen. Schülerinnen und Schüler leben in einer digitalisierten Welt – nur die Schulen hinken bei dieser Entwicklung bisher hinterher. Wie gelingt es, Digitalität in den Unterricht zu integrieren? Welche Werkzeuge gibt es, wie sind sie zu handhaben und wie setzt man sie gezielt für den Kompetenzaufbau im Fachunterricht ein? Zeitgemäßer Biologieunterricht muss digitale Potenziale und analoge Zugänge gleichermaßen bei der Planung und Umsetzung von Lehr-Lernprozessen berücksichtigen. Digital und analog stehen sich dabei nicht konträr gegenüber. Vielmehr geht es um das Amalgam reflexiver Entscheidungen bei der Gestaltung von Unterricht. Digital Biologie unterrichten zeigt, welche didaktisch begründbaren, methodischen Alternativen digitale Elemente zu etablierten Vorgehensweisen bieten, aber auch, wie sie prinzipiell neue Methodiken und Inhalte erschließbar machen. In enger Verbindung zu grundlegenden Fragestellungen und Themen der Biologiedidaktik bietet das Buch Informationen und Beispiele zu kognitionspsychologischen Grundlagen des Multimedia-Lernens, dem Umgang mit biologiespezifischen Technologien wie Messwerterfassungssystemen, digitalen Simulationen und Modellbildungssoftware sowie Data-Science, Möglichkeiten und Werkzeugen zur Zusammenarbeit, Präsentation und Recherche, der Nutzung digitaler Technologie an außerschulischen Lernorten, für Flipped-Classroom-Konzepte und dezentrales kooperatives Lernen sowie überfachlichen Bildungsaufgaben im Kontext von Digitalisierung. Bei alldem soll die Begeisterung für die Biologie durch erweiterte Zugangs- und Erfahrungsmöglichkeiten nicht nur virtuell sondern ganz real gefördert werden. Der Praxisband richtet sich an Studierende, Referendarinnen und Referendare sowie Berufsanfängerinnen und Berufsanfänger mit dem Fach Biologie, aber auch an erfahrene Lehrkräfte, die nach neuen Impulsen für ihren Unterricht suchen. Auch für Lehrkräfteaus- und Fortbildende ist er geeignet.
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Ökosysteme im Wandel Klasse 8-10
Warum wir unser Ökosystem schützen müssen! Zusammenhänge & Gefahren einfach erklärt und zweifach differenziert aufbereitet. In Zeiten von Klimawandel und Artensterben ist das Verständnis komplexer Ökosysteme und deren Schutz wichtiger denn je. In den Lehrplänen für den Biologieunterricht ist das Thema Ökosysteme daher ein fester Bestandteil - doch nicht immer einfach und für alle Schüler*innen nachvollziehbar zu vermitteln. Abwechslungsreiche und leicht verständliche Materialien in geeigneter Form selbst bereitzustellen, kostet sehr viel Zeit. Sparen Sie sich diesen Aufwand! Unser Band bietet Ihnen fertig aufbereitete und direkt einsetzbare Materialien zum Thema „Ökosysteme im Wandel“ für die Klassen 8–10. Jedes Themenfeld enthält spannende und abwechslungsreiche Infotexte sowie übersichtlich strukturierte Arbeitsblätter mit zweifach differenzierten Aufgaben. Dabei lernen Ihre Schüler*innen Stoffkreisläufe wie den Kohlenstoff- und den Stickstoffkreislauf kennen. Sie verstehen, wie der natürliche Treibhauseffekt funktioniert und von welchen Faktoren er beeinflusst wird. So erkennen sie, wie unsere Atmosphäre belastet wird und welchen Gefahren wir mit der damit verbundenen Klimaerwärmung und dem Artensterben ausgesetzt sind. So wird Ihrer Klasse deutlich, warum ein nachhaltiges Handeln so wichtig ist, um unsere Ökosysteme zu schützen! Die Themen: Stoffkreisläufe in Ökosystemen, Gefährdung und Schutz der Biosphäre, Biodiversität, Nachhaltigkeit und Naturschutz. Der Band enthält: pädagogisch-didaktische Hinweise, Test zur Kontrolle des Lernfortschritts, zweifach differenzierte Materialien, Lösungen. Inhaltliche Schwerpunkte: Differenzierung Biologieunterricht, Arbeitsblätter Thema Ökosysteme, Kopiervorlagen Ökosysteme, Ökosysteme Biologieunterricht, Infotexte Thema Ökosysteme, differenzierte Aufgaben Ökosysteme.
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EduBreakout zum Ökosystem Wald
Lassen Sie Ihre Lernenden das faszinierende Ökosystem Wald mithilfe dieses EduBreakouts im Klassenzimmer erleben. Ihre Klasse erarbeitet sich hierbei kollaborativ und spielerisch Informationen über die Lebewesen in diesem wichtigen Lebensraum und wie diese ein Ökosystem bilden. Der Edubreakout besteht aus einem Brettspiel mit Quizfragen rund um die Lebewesen und Ökologie des Waldes, mehreren Logicals, einem Puzzle und einem Labyrinth.
Gesamtwerk
Das Ökosystem Boden
Lassen Sie Ihre Lernenden die Bedeutung des Bodens für uns Menschen und den konträren Einfluss der Menschen auf Böden erarbeiten. Diese handlungsorientierte Unterrichtseinheit nutzt vielfältige Methoden wie Mindmaps, Concept-Maps, die Sandwich-Methode und Gruppenpuzzle und fördert durch Internetrecherche sowie die Nutzung von Canva und PowerPoint die Medienkompetenz der Lernenden.
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Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
Die Aufgaben dieser differenzierten Lerneinheit zu Bau und Funktion der weiblichen und männlichen Geschlechtsorgane können als Arbeitsblatt oder als digitale LearningApps-Übungen bearbeitet werden. Eine abschließende Lernerfolgskontrolle festigt und sichert das Wissen.
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Vitamin A und Beta-Carotin
Diese Unterrichtseinheit stellt anhand von zwei kurzen Schülerversuchen die Eigenschaften von Beta-Carotin in den Fokus. Des Weiteren werden die Funktionen von Vitamin A und Beta-Carotin, u. a. auch anhand des Mangelsymptoms der Nachtblindheit, näher beleuchtet.
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Ethik in der Wissenschaft
Dürfen wir Tiere zu Forschungszwecken einsetzen? Ist es in Ordnung, Pflanzen genetisch zu verändern? Die Frage nach dem richtigen Handeln ist eng an ethische Fragen geknüpft. Lernende sollten in unserer heutigen Welt in der Lage sein, sich zu solch wichtigen gesellschaftlichen Fragen positionieren zu können. Regen Sie spannende Diskussionen an und fragen Sie sich und Ihre Klasse: „Warum erforschen wir überhaupt das Leben?“ Ethik im Biologieunterricht – spannend und unterhaltsam Wie werden Schüler:innen im digitalen Zeitalter auf neue Dinge aufmerksam? Durch Schlagzeilen in den Medien wie „Genschere – gesunde Zwillinge ohne HIV! Wissenschaftler muss dafür ins Gefängnis!“ oder „Hilfe Datenklau – medizinische Datenspende wirklich sinnvoll und sicher?“ Wie soll und kann Wissenschaft funktionieren? Die Inhalte solcher Meldungen sind eng mit ethischen Fragen verbunden. Ethik hängt immer eng mit Wissenschaft und Forschung zusammen. Aber welche interne Verantwortung tragen Wissenschaftler:innen gegenüber der Wissenschaftsgemeinschaft? Wie wird wissenschaftliches Arbeiten normiert? Und welche Verantwortung trägt die Wissenschaft gegenüber der Gesellschaft? Diesen Fragen soll mit den Beiträgen in dieser Unterricht-Biologie-Ausgabe auf den Grund gegangen werden. Lassen Sie Ihre Schüler:innen aktiv am gesellschaftlichen Diskurs um wissenschaftsethische Fragen teilnehmen. Begeistern Sie sie mit spannenden Überlegungen. Wie soll und kann Wissenschaft funktionieren? Nebenbei schulen Sie automatisch die Bewertungs- und Kommunikationskompetenz. Folgende Beiträge erwarten Sie in dieser Unterricht-Biologie-Ausgabe: Tierversuche in der Diskussion Medizinische Datenspende – Risiken und Nutzen Verwirrung um eine Virenstudie! Ein Wissenschaftler muss ins Gefängnis Hauptsache signifikant!?
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Genome Editing mit CRISPR/Cas9
Eine Revolution in der Gentechnik: CRISPR/Cas! Damit lassen sich einfach und zielgenau Schnitte im Genom setzen, um ein Gen auszuschalten oder neue Gene einzufügen. Eine bahnbrechende Entwicklung, die unzählige Lernmöglichkeiten bietet. Wichtige Zukunftsziele in greifbarer Nähe Ob klimaresistente Pflanzen, reduzierter Düngemitteleinsatz oder Therapiemöglichkeiten genetisch bedingter Erkrankungen – diese und ähnliche Ideen sind heute keine Zukunftsvisionen mehr, sondern dank des CRISPR/Cas9-Systems realistisch umsetzbare Projekte. Doch sollten wir das alles auch wirklich tun? CRISPR/Cas im Unterricht Die Ausgabe bietet eine wertvolle Ressource, um die Lernenden für die Komplexität und die Möglichkeiten der modernen Biowissenschaften zu begeistern. Die Schüler:innen … verstehen Sinn und Funktion eines CRISPR/Cas-Systems als Methode des Genome Editings; erhalten Einblicke in die Arbeit der Nobelpreisträgerinnen E. Charpentier und J. A. Doudna und; bearbeiten praxisbezogene Anwendungsbeispiele von CRISPR/Cas. Gesellschaftliche Dimensionen; Impulse für ethische Diskussionen bietet eine abschließende kritische Auseinandersetzung mit den Meinungen von Befürworter:innen und Kritiker:innen des Genome Editings.
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Netzwerk der Nervenzellen
Jedes Mal, wenn etwas Neues gelernt wird, verdichtet sich das Netzwerk aus Nervenzellen im Gehirn. Dieses Phänomen lässt sich indirekt vor allem in der Schule beobachten. Es wird anhand von Lernerfolg deutlich. Lehrkräfte fördern somit aktiv die Gehirnentwicklung Ihrer Schüler:innen – und Biologie 5–10 hilft dabei! Nervenzelle und Gehirn – Modell und Realobjekt; Durch das Bauen von Modellen, wie dem einer Nervenzelle, öffnen wir für Schüler:innen ein Tor zur Welt der Neurobiologie. Diese Methode aktiviert nicht nur, sondern ermöglicht auch differenziertes Arbeiten. So werden die komplexen Strukturen des Gehirns und dessen Funktionsweise greifbar gemacht. Die Größe und Komplexität vermitteln vor allem Realobjekte. Durch die Untersuchung eines Schweinegehirns bekommen Schüler:innen eine konkrete Vorstellung von Aufbau und Lage der einzelnen Bestandteile des Gehirns. Grenzen der Wahrnehmung spielerisch erkunden; Optische Täuschungen bieten eine faszinierende Möglichkeit, um Schüler:innen die Grenzen ihrer Wahrnehmung aufzuzeigen. Diese Erfahrungen helfen, Sinneseindrücke zu hinterfragen und die Funktionsweise eines intakten Gehirns zu verstehen. Eindrücklich Modellversuche demonstrieren zusätzlich, wie essentiell der Schutz des Gehirns vor langfristige Schäden ist, um diese Funktionen ausführen zu können. Tierische Intelligenz verstehen; Der Blick auf die kognitive Leistungsfähigkeit verschiedener Tiergruppen macht die Vielfalt und die Funktionen der Nervensysteme im Tierreich deutlich. Die Bewertung der Leistungsfähigkeit erfolgt dabei in der Regel aus rein menschlicher Perspektive ¬– ein guter Auftakt für spannende Diskussionen über Intelligenz.
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Zootierhaltung, Leistungssport und Klimakrise
Stärken Sie das Selbstbewusstsein und die Motivation ihrer Lernenden der Biologie mit diesen drei Biografien. Diese Unterrichtseinheit kann in drei Teile aufgespalten werden, die entweder am Stück oder einzeln stehen. Steigen Sie mit der Biografie von Katharina Heinroth in das Unterrichtsfeld der Wirbeltiere ein, wiederholen Sie mit Rahel Hirsch die Glykolyse und die körperlichen Unterschiede zwischen Mann und Frau oder sichern Sie inhaltliches Fachwissen rund um die Klimaveränderungen mit Greta Thunberg.
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