Unterrichtsmaterialien Biochemie: Ganze Werke Seite 4/5
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Chemie
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Materialien für die Zukunft
Sind Nanopartikel schädlich? Wie nachhaltig ist das Ökohandy? Welche Struktur besitzt eine Fassadenversiegelung, die einen Wasserstrahl reflektiert? Moderne Materialien bieten mannigfaltige Anknüpfungspunkte und kontextuelle Zugänge für einen alltagsorientierten Chemieunterricht. Die inhaltlichen Beispiele reichen von Verbundwerkstoffen über Materialien auf Mikro- und Nanoebene sowie adaptive bzw. intelligente Materialien. Aus dem Inhalt: Aus der Forschung in den Unterricht Vom Friesennerz zur atmungsaktiven Jacke Das Ökohandy – eine echte Alternative? Sind Nanomaterialien schädlich für Mikroorganismen? St. Pauli und das Phänomen der Wasserstrahlreflexion.
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Kohlenhydrate im Honig - Theorie, Versuche und ein Quiz rund um das Abiturthema
Welche verschiedenen Moleküle sind im Honig enthalten und kann man ihn wirklich im Labor herstellen? Ihre Schüler entdecken, welche chemisch unglaubliche Leistung die Biene bei der Honigproduktion erbringt, und können ihr Wissen im Anschluss spielerisch mit einem Quiz überprüfen. Mit diesem Thema aus der Lebenswelt Ihrer Schüler können Sie die gesamte Zuckerchemie sowohl theoretisch als auch praktisch erarbeiten.
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Boys & Girls
Boys & Girls Jungen und Mädchen sind gleich, oder nicht? Sollen geschlechtliche Unterschiede im Chemieunterricht möglichst ausgeblendet oder eher bewusst berücksichtigt werden? Die Beispiele in diesem Heft zeigen Ihnen, wie gendersensible Maßnahmen Ihren Unterricht bereichern können. Die chemischen Schwerpunkte liegen dabei auf der Förderung des Raumvorstellungsvermögens, der Reflexion von Attributionsmustern sowie der Entwicklung eines adäquaten chemiebezogenen Fähigkeitsselbstkonzepts Aus dem Inhalt: Chemie gendersensibel unterrichten Moleküle mental konstruieren Haarentfernung als Thema im Chemieunterricht? Wie bediene ich einen Rotationsverdampfer? – Eine gendersensible Foto-Story Chancenungleichheiten im Unterricht erkennen.
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Plastik aus CO2
Plastik aus CO2
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Nachwachsende Rohstoffe
Nachwachsende Rohstoffe sind im Alltag an vielen Stellen gegenwärtig: von Cremes über Waschmittel bis hin zu Möbeln und Gegenständen aus Holz. Aus chemisch fachlicher Sicht repräsentieren sie wichtige Stoffklassen, an denen die zentralen Basiskonzepte der Chemie verifiziert werden können. Ihr pflanzlicher Ursprung bedeutet aber auch, dass Nutzungskonflikte vorprogrammiert sind. Der Zugang zur Chemie der „Nachwachsenden Rohstoffe“ erfolgt fast immer über lebensweltliche Erfahrungen. Das eingebaute Konfliktpotential macht sie zu einem Feld für den Austausch von Erfahrungen und Auseinandersetzungen übergeordneter Art. Schülerinnen und Schüler können hier ihre Bewertungskompetenz schulen und proben. Aus dem Inhalt: Nachwachsende Rohstoffe – ein vielgestaltiges Thema in Schule und Gesellschaft Bioenergy – Nachwachsende Rohstoffe als bilinguales Unterrichtsmodul Nachwachsende Rohstoffe – immer nachhaltig? – Nutzungskonflikt am Beispiel von Palmöl und Palmkernöl Biokunsstoffe – eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen? Fühlen, sehen, selbermachen – Handlungsorientierte Lernangebote zur Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2015
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Lernzirkel Fossile Rohstoffe
Erdöl, Erdgas Kohle Fossile Rohstoffe spielen in unserem Leben eine große Rolle. Wenn Sie Ihren Schülern in diesem Zusammenhang wichtige Grundlagen der Organischen Chemie auf spannende Art und Weise im Chemieunterricht nahebringen wollen, leistet Ihnen der Lernzirkel zum Lernen an Stationen gute Dienste. Methodenlernen im Chemieunterricht Auch in Chemieunterricht in der Sekundarstufe bietet das Lernen an Stationen zahlreiche Vorteile. Die Methode ist geprägt von Handlungsorientierung und fördert das selbstständige Arbeiten jedes Schülers. Dazu tragen die abwechslungsreichen Aufgabenstellungen und Lösungswege zusätzlich bei. Grundlagen sinnvoll vermitteln Die Arbeitsblätter als Kopiervorlagen für den Chemieunterricht in der Sekundarstufe decken wichtige Grundlagen der Organischen Chemie ab. Mit ihrer Hilfe können Ihre Schüler nachhaltig lernen - trotz unterschiedlicher Lernvoraussetzungen! Der Band enthält: - 6 bis 9 Stationen pro Themenbereich - über 50 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen - einen umfangreichen Lösungsteil Die Themen: - Alkane: einfache Kohlenwasserstoffe - Eigenschaften der Alkane - Erdöl und Erdgas - Fossile Rohstoffe in Alltag und Umwelt
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Proteine im Kontext - biologische Bedeutung und chemische Grundlagen
Was zeichnet Proteine aus? Wie können wir einzelne Bestandteile von Proteinen nachweisen? Und welche Bedeutung haben Proteine für den menschlichen Körper? Diesen und anderen spannenden Fragen gehen Ihre Schüler in dem Beitrag nach. Die Reihe bietet kontextorientierte Schülerversuche an, die die wesentlichen chemischen Grundlagen der Proteine vermitteln. Mit Aminosäuren-Spiel und Memory!
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, September/Oktober 2014
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Chemie an Stationen
Mit der Stationen-Reihe trainieren Ihre Schüler gleichzeitig methodische und inhaltliche Lernziele. Die handlungsorientierte Arbeit an Stationen fördert das selbstständige Lernen jedes einzelnen Schülers. Durch die Vielfalt der Aufgabenstellungen und damit auch der Lösungswege lernen alle Schüler trotz unterschiedlichster Lernvoraussetzungen besonders nachhaltig. Die Inhalte der einzelnen Stationen decken die Kernthemen der Lehrpläne Chemie ab. So gelingt es Ihnen, Methodenlernen sinnvoll in Ihren Unterricht zu integrieren! Die Materialien sind auch für fachfremd unterrichtende Lehrer geeignet. Der Band enthält: - 8 bis 12 Stationen pro Themenbereich - insgesamt über 50 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen - einen umfangreichen Lösungsteil
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55 Stundeneinstiege Chemie
Für einen gelungenen Stundenbeginn Sie wissen es sicher aus eigener Erfahrung: Wenn der Einstieg in Ihre Chemie-Stunde stimmt, läuft auch der Rest der Unterrichtsstunde meist wie am Schnürchen. Doch es ist mitunter gar nicht so leicht, sich jeden Tag aufs Neue einen guten Stundenbeginn auszudenken. Gekonntes Warm-up für den Chemieunterricht Mit diesem Band erhalten Sie eine Sammlung von praxiserprobten Stundeneinstiegen, die das Interesse Ihrer Schüler sofort wecken und ihre Motivation für den Verlauf der Stunde stärken. Mit Hilfe der 55 Stundeneinstiege können Sie bereits Gelerntes wiederholen oder auch zu neuen Themen hinführen. Übersichtliche Gliederung Jeder Stundeneinstieg wird Ihnen anhand eines konkreten Beispiels erläutert. Da die einzelnen Methoden übersichtlich nach Thema, Klassenstufe, Lernjahr, Dauer etc. gegliedert sind, fällt die Anwendung im Chemieunterricht in der Sekundarstufe ganz besonders leicht.
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Die Nomenklatur organischer Verbindungen
Was haben Kerzen, Plastiktüten, Benzin und Campinggas gemeinsam? Sie alle bestehen aus Kohlenwasserstoffen! Dieser Übungszirkel sorgt auf spielerische Art und Weise dafür, dass Ihre Schüler bei der Vielzahl möglicher Kohlenwasserstoffverbindungen den Überblick behalten. Mithilfe von Dominospielen, Lückentexten, Lernkarten und den Einsatz des Molekülbaukastens erarbeiten sich die Schüler deren Systematik und Nomenklaturregeln. Mit Würfelspiel!
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Von Schneckenkönigen und Schneckennudeln: Der Chiralität auf der Spur
Von Schneckenkönigen und Schneckennudeln: Der Chiralität auf der Spur
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Wettbewerbe
Wir möchten Sie mit diesem Heft davon überzeugen, dass sich eine Investition in ein schulisches Wettbewerbskonzept lohnt. In den Beiträgen werden zum einen die Potenziale von Wettbewerben als „didaktische Nischen“ deutlich, in denen sich Schülerinnen und Schülern abseits der manchmal etwas alltagsfernen Schulchemie konkrete und vertiefte Einblicke in alltägliche Phänomene bieten und sich so Möglichkeiten der spezifischen Interessen- und Talentförderung sowie der Studien- und Berufsorientierung öffnen. Zum anderen sollen die zahlreichen Beispiele guter Praxis in diesem Heft einen Überblick über bundesweite und landesweite Wettbewerbe in den Bereichen Chemie und NaWi liefern, wodurch Ihnen eine Orientierungs- und Entscheidungshilfe für die Auswahl eines Wettbewerbs an die Hand gegeben wird. Dabei werden auch Möglichkeiten der Verankerung von Wettbewerben im System Schule im Sinne der Einrichtung einer Wettbewerbskultur aufgezeigt.
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
MINT Zirkel - Ausgabe 02, März/April 2013
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Modellexperimente
Ein mit Wasser bzw. Eis gefülltes Plastik-Ei kann als Modell genutzt werden, um die Drehbewegungen eines rohen und eines gekochten Eis zu vergleichen. Das bekannte Blue-Bottle-Experiment lässt sich nicht nur als Show-Versuch, sondern auch zur Veranschaulichung, der in einem Redoxsystem ablaufenden Reaktionen, einsetzen. In beiden Fällen handelt es sich um Modellexperimente. Während das erste Experiment dazu dienen soll, eine naturwissenschaftliche Fragestellung zu bearbeiten, soll der Beobachter im zweiten Fall zu Fragen angeregt werden, die schließlich zur Modellierung der gekoppelten Redoxreaktionen führen. Die Nutzung und Entwicklung von Modellen sind von jeher prägend für die Arbeitsweise in den Naturwissenschaften. Der aktive Umgang mit Modellen und Modellvorstellungen wird darüber hinaus von den Bildungsstandards für den Chemieunterricht gefordert. Mit diesem Heft möchten wir Sie anregen, das mit Modellexperimenten verbundene große didaktische Potenzial im Sinne der Kompetenzbereiche Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewerten in Ihrem Unterricht wirksam werden zu lassen. Mit dem Erkennen von Analogien aus ihrem Erfahrungshorizont bei Modellexperimenten erleben Schülerinnen und Schüler den Chemieunterricht in Anwendungszusammenhängen, werden zu Transferleistungen angeleitet und können fachliche Zusammenhänge modellieren. Kurz gesagt, sie lernen Chemie – und was diese Naturwissenschaft ausmacht – besser zu verstehen.
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Biophysik
Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten. Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang. Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden. Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere; Eigenschaften biologischer Membranen; Transportprozesse über biologische Membranen; Grundlagen biologischer Energiewandlung; Spektroskopische Messmethoden; Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen; Strahlenbiophysik.
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Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
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Ein Bummel über den Weihnachtsmarkt – organische Chemie an Stationen
Weihnachten ist neben der Zeit der Besinnung und der Geschenke auch die Zeit der Gerüche, der Lichter und der Leckereien. In diesem Beitrag geht es darum, den Lernenden die chemischen Hintergründe der auf einem Weihnachtsmarkt auftretenden Sinneseindrücke zu vermitteln. Noch viel zu häufig werden chemische Themengebiete im Unterricht losgelöst von alltagsrelevanten Kontexten unterrichtet. Mit diesem Beitrag soll versucht werden, einen Zusammenhang zwischen der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler und der sie ständig umgebenden Chemie auf eine anschauliche Art herzustellen.
Inhaltlich werden die Grundlagenthemen der organischen Chemie behandelt, die am Ende einer 10. Klasse bei den Lernenden vorhanden sein sollten. Der Beitrag Chemie auf dem Weihnachtsmarkt eignet sich daher auch wunderbar zur Wiederholung und Festigung, der im Unterricht bereits erarbeiteten Themen.
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Genetik verstehen
Dieses Buch richtet sich an MedizinerInnen, NaturwissenschafterInnen, biomedizinische Fachkräfte und Interessierte, die sich einen ersten Überblick über die molekularen Grundlagen des Lebens verschaffen möchten. Es erklärt in verständlicher Form die Grundlagen der Molekularbiologie. Viele Illustrationen sollen helfen, die beschriebenen Mechanismen zu verdeutlichen und zum Verständnis beizutragen. Ein gesondertes Kapitel gibt einen Überblick über übliche Methoden in der Arbeit mit Nukleinsäuren, wobei jede Technik mit verständnisfördernden Abbildungen erklärt wird. Im Anschluss werden die vorgestellten Techniken anhand von realen Beispielen aus der molekularen Diagnostik von Erkrankungen verdeutlicht. Zuletzt geben die Autoren Einblicke in bioethische Aspekte und die rechtlichen Grundlagen für die Durchführung von genetischen Analysen.
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Spannende Einstiege in die Chemie der Sekundarstufe I
Mit jedem Neuanfang bietet sich die Chance, wieder Motivation zu schöpfen, eine verbesserte Lernatmosphäre zu schaffen und sich noch einmal auf das neue Thema einzulassen. Der vorliegende Beitrag soll Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern Einstiege vorstellen, die von verschiedenen Ansätzen her kommend in das Fach Chemie einführen oder dabei helfen, von einer anderen Seite her Motivation für das kommende Thema herzustellen.
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Diagnose
Pauschalurteile beruhen meist auf vorgefassten Meinungen – und werden der beurteilten Situation, der beurteilten Person in der Regel nicht gerecht. Weder muss ein Schüler dumm sein, nur weil er eine Reaktionsgleichung nicht korrekt vervollständigen kann, noch muss ein System von Unterricht und Schule schlecht sein, weil es seine Schülerschaft nicht in eine internationale Spitzenposition führt. In beiden Fällen aber besteht Handlungsbedarf. So wie sich aus den Detailauswertungen von PISA weitreichende Folgen für die Unterrichtsgestaltung im Ganzen ableiten ließen, so wichtig ist es auch, Schülerinnen und Schülern mit Verstehensschwächen, Kenntnislücken oder nur geringem Lernstrategiewissen angemessene Unterstützung anzubieten. Der Bestimmung der richtigen „Therapie“ muss jedoch erst eine halbwegs verlässliche „Diagnose“ vorausgehen, ganz wie in der Medizin. Dieses Heft stellt, gezielt für den Chemieunterricht, Instrumente unterschiedlichster Art vor, die alle versuchen, der existierenden Heterogenität der Lernenden gerecht zu werden. Die Spanne der in den Blick genommenen Aspekte reicht dabei von der bereichsspezifischen Lesefähigkeit bis hin zur Frage, welche Vorstellungen sich Schülerinnen und Schüler von Atomen oder Molekülen machen. Die Alltagstauglichkeit solcher Instrumente ist dabei Grundbedingung, wenn sie dauerhaft wirksam werden sollen. Auch wenn eine gezielte Diagnostik in Ihrem Unterricht zunächst vielleicht nur gelegentlich Raum findet – den Blick für mögliche Problemstellen und Fördermaßnahmen unterstützt sie allemal.
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Halbfettmargarine – eine gesunde Alternative?
Die Unterrichtseinheit eignet sich in der 9./10. Klasse bzw. in der Sekundarstufe II dazu, den Zusammenhang zwischen Molekülbau und Löslichkeitseigenschaften einzuführen. Dazu sollten den Schülerinnen und Schülern polare und unpolare Atombindungen als intramolekulare sowie Wasserstoffbrücken und van-der-Waals-Kräfte als intermolekulare Wechselwirkungen bekannt sein. Die intermolekularen Wechselwirkungen können aber auch erst bei der Bearbeitung dieser Materialien eingeführt werden. Die Strukturformeln einfacher Moleküle sollten die Schülerinnen und Schüler anhand der Summenformeln zeichnen können. Dann können mit den vorliegenden Materialien die Stoffeigenschaften lipophil und -phob sowie hydrophil und -phob,
ebenso wie der Bau und die Eigenschaften von Emulgatoren erarbeitet werden.
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Chemie berechnen
"Chemie ist schrecklich, Rechnen ist mühsam, aber muss deshalb chemisches Rechnen schrecklich mühsam sein?" Ein Buch für Einsteiger in die Chemie ... ob für das Studium oder die Tätigkeit im chemischen Labor. Vorausgesetzt werden ausschließlich die Grundrechnungsarten. Alles Weitere wird ausführlich erklärt und anhand passender Rechenbeispiele Schritt für Schritt erläutert. Im Anschluss an jedes Kapitel finden sich zusätzliche Aufgaben entweder als Übungsmöglichkeit zur Selbstkontrolle oder als Arbeitsmaterial für die Lehre. Die Lösungen sind ebenfalls angegeben.
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Basiskonzept Energie
Wenn auch im Chemie-Anfangsunterricht bei chemischen Reaktionen der Stoffumsatz an erster Stelle steht, so findet doch bei jeder chemischen Reaktion auch ein Energieumsatz statt. Diese Energie kann in verschiedenen Formen auftreten und sollte im Laufe des Unterrichts immer mehr beachtet werden. Neben mechanischer Energie (Explosionen), elektrischer Energie (Batterien), Lichtenergie (Lumineszenzen) ist es vor allem Wärmeenergie (exotherme Reaktionen), die frei wird. Umgekehrt können chemische Vorgänge auch durch die genannten Energien, z. B. als Aktivierungsenergien, ausgelöst werden. Bei endothermen Reaktionen wird hingegen während des Reaktionsvorgangs Wärme aufgenommen, sodass sich die Umgebung abkühlt. Diesem weiten Feld der energetischen Vorgänge bei chemischen Reaktionen wird in zunehmendem Maße in den Lehrplänen und Schulbüchern Rechnung getragen. Es gibt außerdem zahlreiche didaktische Ansätze, um das Basiskonzept Energie bei chemischen Reaktionen im Sinne der Bildungsstandards zu erschließen. Gedanken und Beispiele dazu finden Sie in einer Reihe von Beiträgen in dieser Ausgabe unserer Zeitschrift. In diesem Heft finden Sie weitere Anregungen, wie Sie in Ihrem Unterricht zum Aufbau eines nachhaltigen und anschlussfähigen Energieverständnisses beitragen können.
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