Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 23/85
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Biologie
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Interaktive Übungen: Tiere 3, Kl. 5-6
Begeistern Sie Ihre Lernenden für das Fach Biologie – und zwar mit diesen hoch motivierenden und abwechslungsreichen interaktiven Übungen zu zentralen Lehrplanthemen der 5. und 6. Klasse! Hauptthema dieses Übungspakets ist die Welt der Tiere. Die vielfältigen Übungsformate (z. B. Drag-and-Drop-Übungen, Multiple-Choice-Quiz und digitale Lückentexte) behandeln u. a. Körperbau, Merkmale, Angepasstheit und Vielfalt von Fischen, Reptilien und Amphibien auf spielerische Art. Die Übungen eignen sich zum Einprägen, Wiederholen, Festigen, Sichern und Vertiefen. Die Lernenden können ihr Wissen und ihre Kompetenzen selbstständig überprüfen: Die abwechslungsreichen Übungsformate gewährleisten eine direkte, lernförderliche Leistungsrückmeldung. Daher sind die Übungen nicht nur im Präsenzunterricht, sondern auch problemlos zu Hause einsetzbar. Das Übungspaket umfasst Übungen für verschiedene Anforderungsniveaus – Reproduktion, Transfer und Problemlösung. Somit sind die Übungen für den individuellen und differenzierten Einsatz in heterogenen Lerngruppen bestens geeignet. Legen Sie gleich los und vermitteln Sie das wichtige Lehrplanthema „Tiere“ digital! Technische Hinweise: Sie erhalten die interaktiven Übungen als H5P-Dateien. Diese können Sie ganz einfach mit unserem Player (für PC) oder mit gängigen Lernmanagementsystemen* (z.B. Moodle für PC, Tablet & Smartphone) nutzen.
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Anisakis-Würmer - Meister der Fortpflanzung
Ihren Lebenszyklus beginnen die Parasiten als Ei. Sie landen über mehrere Zwischenwirte als adulte Würmer im Verdauungstrakt von Walen und Delfinen. Die von den Weibchen dort abgelegten Eier gelangen mit den Ausscheidungen des Wirtes wieder ins Meer.
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Wie kommunizieren Wale?
Für Wale spielt Schall eine zentrale Rolle. Doch in den Meeren wird es zunehmend lauter. Der menschengemachte Lärm aus unterschiedlichsten Quellen übertönt die Rufe der Wale immer mehr – und stört damit ihren Orientierungssinn.
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Einfluss der Sonne auf Tiefseetiere
Normalerweise bleiben Tiere ihrem Lebensraum treu, wenn sie ihn einmal erobert haben. Nicht aber in den Ozeanen. Jede Nacht nach Sonnenuntergang beginnt rund um den Globus die größte Tierwanderung des Planeten.
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Geheimnisvolle Tiefsee
In den tieferen Bereichen der Ozeane beginnt eine geheimnisvolle Unterwasserwelt: Wer hier überlebt, muss perfekt angepasst sein an: Dunkelheit, Kälte, einen extrem hohen Wasserdruck und permanenten Nahrungsmangel.
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Schwangerschaft und Geburt
In dieser Unterrichtseinheit zu Schwangerschaft und Geburt werden den Lernenden der Klassen 8 und 9 zunächst in Wort und Bild die Phasen der Embryonalentwicklung nähergebracht. Diese Zuordnungsübung kann alternativ auch interaktiv als LearningApp bearbeitet werden. Im Anschluss beschäftigen sie sich in arbeitsteiliger Gruppenarbeit mit den Phasen der Geburt (Eröffnungs-, Austreibungs-, Nachgeburtsphase). Schließlich werden die mit Schwangerschaft und Geburt für Mutter und Vater einhergehenden Veränderungen näher beleuchtet. Dies kann auch interaktiv über die Erstellung einer Wortwolke mit Mentimeter geschehen. Die Lernenden beschäftigen sich damit in arbeitsteiliger Gruppenarbeit. Am Ende steht eine Gesamtlernzielkontrolle in Form eines Quiz, welches alternativ auch als interaktive LearningApp zur Verfügung gestellt wird.
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Skelett und Wirbelsäule
In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler die menschliche Wirbelsäule als wichtigen Teil des Bewegungsapparates mit ihrem Aufbau sowie ihrer Form kennen, erstellen selbst ein Wirbelsäulenmodell und erarbeiten die vom speziellen Bau der Wirbelsäule abzuleitende Beweglichkeit und Stabilität als Grundlage für vielfältige Bewegungen. Die beschäftigen sich außerdem mit den Unterschieden im Bau der Wirbelsäule bei Mensch und Affe in Folge des aufrechten Ganges. Die Aufgaben können dabei analog als Arbeitsblatt oder aber interaktiv als digitale LearningApps und multimediale Übung am Tablet, Smartphone, Laptop oder PC bearbeitet werden. Ein abschließendes Quiz dient als spielerische Lernzielkontrolle.
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Fortpflanzung beim Känguru
Als Kuriosität der Evolution betrachtet so mancher die besondere Fortpflanzungsstrategie der Beuteltiere. Kängurus beispielsweise können ihre Schwangerschaft verzögern, gebären unterentwickelte Embryonen und ernähren bis zu drei Jungtiere in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Das winzige neugeborene Känguru klettert selbstständig, ohne Unterstützung des Muttertieres, zur Milchzitze in den Beutel. In dieser Unterrichtseinheit gehen Ihre Lernenden den Fortpflanzungsstrategien von Kängurus und Schnabeltieren auf den Grund. Ein kriteriengeleiteter anatomischer Vergleich des weiblichen Fortpflanzungsorgans von Kloakentier, Beuteltier und Plazentatier, letzteres durch den Mensch repräsentiert, erweitert und festigt Kompetenzen aus dem Inhaltsfeld der Sexualerziehung. Die stammesgeschichtliche Entwicklung der Säugetiere wird in den Blick genommen und anhand charakteristischer Merkmalskombinationen ein Stammbaum erstellt.
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Warum ist das Kälteempfinden so unterschiedlich?
Manche bibbern schon bei 20 Grad im Schatten, andere erst bei Minusgraden im eisigen Wind. Wie kommt das? Das Kälteempfinden ist unterschiedlich, aber die Symptome sind immer gleich.
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Aufbau und Verbreitungsmechanismen von Blütenpflanzen
Lassen Sie Ihre Lernenden den Aufbau und die Verbreitung verschiedener Blütenpflanzen mithilfe eines ansprechenden Comics erarbeiten. Zugeschnittene Arbeitsblätter mit Differenzierungshilfen dienen der Wissenssicherung. Anschließend kann das erlernte Wissen mit mehreren LearningApp-Kreuzworträtseln und einem Kahoot!-Quiz überprüft werden.
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Atmung und Blutkreislauf
Erarbeiten Sie mit Ihren Lernenden das Thema Atmung und Gasaustausch auf der Basis persönlicher Erfahrungen und Fragestellungen. Spannende Messungen und Experimente am eigenen Körper sowie das Bauen und Betrachten von Modellen tragen zum Verständnis der physikalischen Hintergründe und zu einer nachhaltigen Lernerfahrung bei.
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Die Humanevolution der Europäer
Lassen Sie Ihre Lernenden mithilfe des molekulargenetischen und evolutionsbiologischen Fachwissens kooperativ entschlüsseln, wie prähistorische Völker im Neolithikum den modernen Europäer prägten. Innerhalb eines fiktiven Forschungskongresses werden Ihre Lernenden zu Expertinnen und Experten für die genetische Evolution der Europäer.
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Klausuraufgabe: Der circadiane Rhythmus in der Krebsforschung
In dieser Klausuraufgabe wird das Modell der genregulatorischen Prozesse des circadia-nen Rhythmus des Menschen und die Zusammenhänge von circadianem Rhythmus und Krebs in den Fokus genommen. Der zugrunde liegende endogene Mechanismus des circadianen Rhythmus bildet eine Transkriptions-Translations-Rückkopplungsschleife aus Transkriptionsfaktoren, welche sich im tageszeitlichen Rhythmus wiederholt. Man spricht auch von einer inneren Uhr, die genetisch determiniert ist. Störungen der molekularen Tageszyklen werden mit der Entstehung von Tumoren in Verbindung gebracht. Daher zielen Krebstherapien auch auf Eingriffe in die transkriptionale Rückkopplung durch Transkriptionsfaktoren ab.
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Molekulare Mimikry
Der „Krieg gegen den Krebs“, wie er 1971 vom US-amerikanischen Präsidenten Richard Nixon ausgerufen wurde, ist bis heute nicht wirklich gewonnen. Neben den Leukämien und Lymphomen, bösartige Neubildungen des blutbildenden Systems, stellen die Karzinome den „Krebs“ im engeren Sinne dar. Karzinome entstehen aus Epithelzellen, die einen besonders stabilen Gewebezusammenhalt aufweisen. Wie kann es daher zur Metastasierung kommen? Die Lernenden erwerben Kompetenzen zur metastatischen Kaskade und Therapieoptionen. Das handlungsorientierte Modellieren der Metastasenbildung in einem Explainity-Clip und ein kriteriengeleitetes Reflektieren des Modellierungsprozesses fördern die Sach- und Modellkompetenz. Die Aufgabengestaltung unterstützt das selbstbestimmte und kooperative Lernen.
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Der circadiane Rhythmus
Der circadiane Rhythmus definiert den Tageszyklus von Tieren und Pflanzen. Er stellt eine biologische Dynamik dar, die ihre Ursache in endogenen Oszillationen metabolischer oder physiologischer Aktivitäten mit einer Periodizität von 20–28 Stunden hat. Die auch als innere Uhr bezeichnete Rhythmik liegt unabhängig von externen Faktoren vor. Der endogene Prozess stellt ein komplexes Geflecht aus Genregulierungen dar, wird damit genetisch gesteuert und durch Stoffwechselprozesse realisiert. Im natürlichen Tag-Nacht-Wechsel wird der Zyklus auf 24 Stunden synchronisiert. In jüngster Zeit konnten große Fortschritte in der Grundlagenforschung sowie der neuen Disziplin der Chronomedizin gewonnen werden. Am Beispiel von „Paracetamol“ und „Aspirin“ erarbeiten die Lernenden an Modellen und Grafiken fallorientiert, dass die Wirksamkeit der bekannten Arzneimittel mit der Tageszeit der Einnahme schwankt.
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Versuche und Experimente
Finden Sie Ihren Unterricht zu farblos würden ihn gern durch Versuche und Experimente bereichern? Aber immer wenn Sie daran denken, schaltet Ihr Gehirn sofort auf Not-Aus? Das muss nicht sein! Versuche durchführen und BNE fördern: In dieser Ausgabe zeigen wir Ihnen, wie Sie geschickt und sicher Versuche und Experimente im Unterricht durchführen. Schaffen Sie kontrollierte Situationen, in denen Sie Ihre Schüler:innen anleiten, die Natur auf den Prüfstand zu stellen und dabei gewünschte Entdeckungen zu machen. So wandeln sie zum Beispiel über Langzeitversuche Fragen zu Verrottungsgeschwindigkeiten gemeinsam mit ihren Schüler:innen in Antworten um oder kochen über Popcorn Grundlagenwissen zu Druck und Aggregatzuständen spannend auf – und das sogar inklusiv! Experimentieren und Neues entdecken: Erliegen Sie eher der Versuchung, im Unterricht Experimente durchführen zu wollen? Dann können Sie auch dort ansetzen und über offene Aufgabenstellungen die Experimentierfreude mit Ihren Schüler:innen teilen. Zum Beispiel können Sie Ihre Schüler:innen experimentell die Frostschutzsubstanz in Insekten ermitteln oder über Versuche zu Stoffeigenschaften von Wasser die Verschmutzung von Gewässern besser begreifen lassen. Verleihen Sie mit den neuen Ideen zu Versuchen und Experimenten Ihrem Unterrich den richtigen Schliff und entdecken Sie das Zusammenspiel Ihrer Schüler:innen in neuen Farben. Weitere Inhalte dieser Ausgabe: Gasbrennerlehrgang und Umgang mit Notfällen: "Was tun, wenn’s brennt?"; Experimentieren in heterogenen Tischgruppen: "Ich, wir, Teamarbeit!"; Tierschutzgerechte Experimente mit Regenwürmern, Schnecken und Asseln: "Wirbel um Wirbellose.
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Erkenntnisgewinnung durch Modellieren
Fachwissen anhand von Modellen zu erarbeiten ist im Biologieunterricht Routine. Aber mithilfe des Modellierens forschend Erkenntnisse gewinnen? Was verbirgt sich hinter diesem Ansatz und wie lässt sich das in der Praxis umsetzen? Wir zeigen es Ihnen anhand von ausgewählten Beispielen in diesem Heft. Vom starren Modell zum forschenden Modellieren: Modelle können weitaus mehr sein, als nur eine Hilfe zur Erarbeitung von Fachwissen. Modellieren liefert eine Grundlage, um forschend Erkenntnisse zu gewinnen. Über das Anfertigen von Modellen lassen sich neue Hypothesen aufstellen und kritisch hinterfragen. Modelle dienen als Ideengeber und helfen, sich etwas Neues über ein Phänomen vorzustellen. Modelle dürfen – und sollen – geändert werden. Kritische Reflexion wird immer wichtiger: Warum ist das wichtig? Zwischen Fake News und Informationsblasen müssen Jugendliche wissenschaftliche Fachinhalte kritisch hinterfragen können, um sich eine fundierte Meinung bilden zu können, zum Beispiel zum Klimawandel. Lernende haben oft eher vage Vorstellungen darüber, wie naturwissenschaftliche Forschung erfolgt und welchen Einflüssen sie ausgesetzt ist. Sie haben Schwierigkeiten zu verstehen, dass es oft nicht „die eine, richtige Lösung“, sondern verschiedene Ansätze zur Erklärung eines Phänomens gibt. Forschend im Biologieunterricht modellieren: Dies alles spricht dafür, im Unterricht einfach mal auszuprobieren, wie man forschend mit Modellen arbeiten kann. Schon in der Sekundarstufe I können zum Beispiel einfache Regelkreise zu den Vitalparametern Blutdruck und Herzfrequenz entwickelt werden. Die Lernenden nutzen ihre eigenen Werte, die sie vor und nach Bewegung messen und erfassen. Das macht Spaß und bringt Abwechslung in den Unterricht. In der Sekundarstufe II lässt sich beispielsweise herausfinden, wie sich mit Modellen alternative Erklärungen zur Vererbung der Augenfarbe finden lassen. An der Vererbung dieses Merkmals sind nämlich mehrere Gene beteiligt. Deshalb reicht die Anwendung der Mendelschen Regeln nicht aus, um das Phänomen plausibel zu erklären. Ausprobieren schafft Verstehen: Lassen Sie Ihre Schüler:innen diesen neuen Weg der Erkenntnisgewinnung gehen und bereiten Sie sie so auf die Anforderungen des Alltags im digitalen Zeitalter vor. Folgende spannende Themen stehen zur Verfügung: Über Bewegungsübungen zu Regelkreisen; Die Allensche Regel bei Hundeartigen; Umweltfaktoren beeinflussen das Libellenverhalten; Der Vererbung ins Auge sehen Beutetiere und Räuber. Für die Erarbeitung stehen motivierende Hilfsmittel zur Verfügung: Chats einer Forschergruppe, Videos, vorgefertigte Excel-Tabellen zum Eintragen von Messwerten, Glossare oder altersgerecht aufbereitete Fachinformationen.
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Modellieren und Forschen
Modelle sind mehr als Zeige- und Erklärobjekte! An konkreten biologischen Beispielen lernen die Schüler:innen, was Modellieren und Forschen bedeuten, wie wissenschaftliches Modellieren erfolgt und dass Modelle neben der Erklär- und Forschungsfunktion auch eine beschreibende Funktion haben. Modellieren und Forschen sind miteinander verbunden: Die COVID-19-Pandemie zeigt: Mit Modellen können Szenarien durchgespielt und schlussfolgernd Maßnahmen ergriffen werden. An diesem und weiteren Beispielen erhalten die Schüler:innen Antworten auf die Fragen: Was hat Modellieren mit Wissenschaft zu tun? Und welche Funktion haben Modelle beim Modellieren? Mit Modellieren Kompetenzen fördern: Die in diesem Arbeitsheft vorgestellten Modelle verfolgen unterschiedliche Ziele: Sie betrachten verschiedene biologische Phänomene; Sie schulen den Umgang mit digitalen Medien und Werkzeugen; Sie fördern Kompetenzen aus allen Bereichen: Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. Mithilfe von Modellen Fragestellungen der Biologie lösen: Modelle können helfen, Hypothesen zu testen. Sie können Abläufe mit unterschiedlichen Einflussfaktoren simulieren oder zum Erforschen von Unbekanntem eingesetzt werden. Genau dies wird an unterschiedlichen Beispielen im Heft vorgenommen.
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MINT Zirkel – Ausgabe 4, Dezember 2023
Zum Abschluss des Jahres beschäftigt sich die letzte Ausgabe des MINT Zirkel 2023 mit einer Vielzahl an Themen. Es geht um das Surfen auf Plastik, Windenergie, kosmische Krisen, 3D Drucker und noch einiges mehr. Es gibt auch wieder zu den Themen Zusatzmaterialien für euren Unterricht. Schaut jetzt rein!
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Nervenimpulse im Herz
Bei einem gesunden Herzen entstehen die Nervenimpulse ausschließlich im Herzen selbst. In der Wand des rechten Vorhofs befinden sich dafür spezielle Zellen. Und zwar im Sinusknoten, dem natürlichen Schrittmacher des Herzens.
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Das beeinflusst die Pumpleistung des Herzens
Als Pumpleistung bezeichnet man die Menge des Blutes, die das Herz innerhalb einer bestimmten Zeit in den Blutkreislauf pumpt. Sie lässt sich mit regelmäßigem Training verbessern. Ein effizienter Herzmuskel schlägt möglichst gleichmäßig.
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2023
In der dritten Ausgabe MINT Zirkel 2023 findet ihr spannende Artikel zu Themen wie Stress, Lesen, der ISS, Astronomie, Upcycling und vieles mehr. Natürlich gibt es auch wieder zu den Themen Zusatzmaterialien die ihr im Unterricht verwenden könnt. Lest jetzt rein!
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2023
Sind Wind, Wasserstoff und Wärme die Lösung für eine grüne Zukunft? Was ist "The Blue Marble"? Kann man aus Lichtschaltern einen Computer bauen? Was gibt es für Angriffe im All? Wie kann man mit Experimenten den Klimawandel erklären? Diese und noch mehr Fragen klärt die zweite Ausgabe des MINT Zirkel 2023. Natürlich gibt es auch wieder neue Zusatzmaterialien für deinen Unterricht. Schaut jetzt mal rein!
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Grundlagenwiederholung: Molekulargenetik
Die Entdeckung der DNA als Träger der Erbinformation ist bis heute immer noch ein Meilenstein in der Forschung. Seither ist viel passiert und durch die Entwicklung neuer Techniken erfährt die Molekulargenetik immer mehr an Bedeutung für die Forschung und Entwicklung beispielsweise in Bereichen wie der Medizin, Pharmazie und Agrarwissenschaft. In diesem Beitrag finden Sie eine umfangreiche, modular einsetzbare Materialsammlung zu den Grundlagen dieses bedeutsamen Themas. Starten Sie bei der Entdeckung des Trägers der Erbinformation, behandeln Sie den Bau der DNA, gehen Sie über zu der Proteinbiosynthese und schließen Sie das Thema mit einer Lernerfolgskontrolle ab. Diese Einheit eignet sich zum Einstieg und zur Wiederholung dieses Grundlagenthemas in Ihrer Klasse.
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Therapeutisches Klonen erlauben?
Das therapeutische Klonen als zukunftsweisende Technik zur Therapie bisher unheilbarer Krankheiten wie Parkinson führt immer wieder zu Diskussionen um dessen ethische Vertretbarkeit. Das Inhaltsfeld Genetik schließt damit bioethische Betrachtungen als Schwerpunkt ein und bietet sich zur Erweiterung der Bewertungskompetenz an. Einer begründeten ethischen Urteilsfällung geht die Auseinandersetzung mit verschiedenen Positionen und den jeweils zugrundeliegenden Werten voraus. In dieser Unterrichtssequenz führen die Lernenden einen Perspektivwechsel im Rahmen einer „strukturierten Kontroverse“ durch und erwerben die Kompetenz, dass ein begründetes Urteil nicht einfach als richtig oder falsch klassifiziert werden kann, sondern auf einer persönlichen Gewichtung von Werten und Normen beruht.
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