Unterrichtsmaterialien Biologie: Ganze Werke Seite 24/88
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Syphilis: Mikrobiologie und gesundheitsförderliche Sexualerziehung
Neben Fachwissen über die sexuell übertragbare Krankheit Syphilis steht der Erwerb von Kompetenzen für ein nachhaltiges, gesundheitsförderliches Sexualverhalten im Fokus dieser auch als Lernstraße einsetzbaren Unterrichtseinheit. Die Fallzahlen der Geschlechtskrankheit Syphilis steigen in Deutschland seit Jahren rapide an. Die meisten Menschen wissen über sexuell übertragbare Krankheiten wenig, manche halten sie sogar für ausgerottet. Am Beispiel der Syphilis werden zentrale Dimensionen sexuell übertragbarer Bakterieninfektionen beleuchtet. Die methodisch variantenreiche Bearbeitung einer Fallstudie über die junge Hamburgerin Lilli erzeugt einen Spannungsbogen, der am Ende der Lerneinheit in einer kompetenten Beurteilung der Syphilissymptomatik mündet.
Gesamtwerk
Exkursion an den Straßenrand
In dieser Unterrichtseinheit erforscht Ihre Klasse innerhalb mehrerer Exkursionen das Biotop Straßenrand. Hierbei erfassen Sie die Angepasstheiten der dort wachsenden Pflanzen und Gefahren für die Tierwelt. Ihre Lernenden bestimmen dabei Vögel, Insekten und verschiedene Blütenpflanzen. Abschließend wird die ökologische Bedeutung des Straßenrands diskutiert.
Gesamtwerk
Wie sieht gesunde Ernährung aus?
In dieser Einheit werden unsere aktuelle Ernährung, die Ernährungsweisen im Laufe der Zeit und die einzelnen Bestandteile unserer Ernährung unter die Lupe genommen. Ihre Lernenden führen hierbei Nachweisexperimente zu Fetten, Kohlenhydraten, Eiweißen, Vitamin C und Mineralstoffen vor. Neben der Berechnung des eigenen Grund- und Leistungsumsatzes werden auch die Kriterien einer gesunden Ernährung und die Ursachen von Essstörungen diskutiert.
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Gesamtwerk
Müllinseln und Mikroplastik
Bringen Sie Ihren Lernenden die Ziele der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) unter dem Aspekt der Vermüllung der Weltmeere näher. Die Lernenden erarbeiten sich kooperativ und mit sprachsensiblen Methoden Informationen zu Mikroplastik und dem Ökosystem Meer. Eine abschließende Fishbowl-Diskussion fasst die gelernten Inhalte zusammen und beleuchtet das Thema aus verschiedenen Perspektiven.
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Sinneswahrnehmung bei Pflanzen
Haben Pflanzen Sinne? Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten an und mit Modellen die Wahrnehmung, Signaltransduktion und Reaktion von Pflanzen auf Ethen, ein Signalmolekül. Diese gasförmige Kohlenwasserstoffverbindung wirkt in Pflanzen als Phytohormon und ist an diversen Entwicklungsprozessen beteiligt. Das Pflanzenhormon entfaltet auf molekularer Ebene seine Wirkung, indem es die Expression bestimmter Gene verändert. Ethen hemmt oder fördert so bestimmte Stoffwechselwege und Enzymaktivitäten, nimmt Einfluss auf die Proteinbiosynthese und senkt oder erhöht die Konzentration von Stoffen im Zytoplasma. Darüber hinaus ist Ethen auch ein Pheromon, ein flüchtiger Signalduftstoff, welcher der Kommunikation zwischen Pflanzen derselben Art dient. Der abschließende Vergleich des Geruchssinns bei Pflanzen und Menschen evoziert eine kritische Auseinandersetzung mit der Verwendung des Fachbegriffes „Sinne“ im Kontext mit Pflanzen.
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Nobelpreis zur Paläogenetik
Wer sind wir? Woher kommen wir? – Zwei Fragen, die wir Menschen uns seit jeher stellen. Lange Zeit waren Untersuchungen an Fossilien die prägende Methode, mit der Antworten auf die Frage nach unserer biologischen Abstammung gesucht wurden. Die Entwicklung der Paläogenetik eröffnete völlig neue Möglichkeiten, zumindest unsere jüngere Stammesgeschichte zu erforschen. Wenngleich die Idee an sich älter ist, gilt der schwedische Biologe Svante Pääbo als ihr entscheidender Wegbereiter. Im Jahr 2022 wurde Pääbo mit dem Nobelpreis für Medizin und Physiologie ausgezeichnet. Die Unterrichtmaterialien zu diesem Thema geben Ihren Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Methodik der Paläogenetik und fördern die Anwendung genetischer Kenntnisse im evolutionsbiologischen Kontext.
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Klausuraufgabe: Signaltransduktion und Fruchtreife bei Pflanzen
Die Verbindung Ethen spielt im Pflanzenreich als Phytohormon bei der Reifung von Früchten, beim Abwerfen von Blättern oder der Bildung von Wurzeln und Wurzelhaaren eine wichtige Rolle. Als Signalstoff reagiert Ethen mit spezifischen Rezeptoren und bewirkt damit eine Signaltransduktion mit sehr unterschiedlichen zellulären Antworten. Die pflanzliche Sinneswahrnehmung entbehrt neuronaler Prozesse, verläuft aber auf molekular-physiologischer Ebene nicht minder komplex ab als bei Tieren. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit der pflanzlichen Reizbeantwortung auseinander und beziehen begründet Stellung, ob Pflanzen ein Geruchssinn zugesprochen werden kann. Die Anwen-dung der naturwissenschaftlichen Erkenntnisse zur Chemorezeption von Pflanzen im Agrarsektor werden erläutert und mit den Stoffeigenschaften von Ethen in Verbindung gebracht.
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Feuer revolutioniert Leben
Die Beherrschung des Feuers revolutionierte unsere Ernährung: Gegart waren Fleisch oder Pflanzen leichter verdaulich, hatten mehr Nährwerte und weniger Keime. Die Folge: Wir wurden kräftiger und unser Gehirn konnte sich weiterentwickeln.
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Melatoninausschüttung und Körper-Rhythmus
Die Zirbeldrüse reguliert über die Melatoninausschüttung den Tag-Nacht-Rhythmus des Körpers. Wenn es dunkel wird und kaum mehr Licht auf die Augen trifft, schüttet sie Melatonin aus. Der erhöhte Melatonin-Spiegel macht uns müde.
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Lichtverschmutzung stört Zugvögel
Zugvögel können über riesige Entfernungen ihre Ziele finden. Sie nutzen das Magnetfeld der Erde als Kompass und orientieren sich in der Nacht an den Sternen. Aber in jüngster Zeit stören Lichter die nächtliche Navigation der Tiere.
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Warum waren Steinböcke vor dem Aussterben bedroht?
Vor 200 Jahren war der Alpensteinbock fast ausgerottet. Die Tiere wurden gnadenlos gejagt, denn sie galten als wandelnde Apotheke. Ein König und ein Wilderer retteten sie vor dem Aussterben.
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Ausbreitung der Komodowarane
Komodowarane leben hauptsächlich auf der Insel Komodo, nach der sie benannt sind. Doch Fossilien belegen, dass sie einst viel weiter verbreitet waren: Ihre Vorfahren stammen aus Australien.
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Versteckter Zucker in Softdrinks?
Fachlicher Fokus der Einheit ist die physiologische Wirkung industrieller Fruktose und „unsichtbaren“ Zuckers in Erfrischungsgetränken. Die Lernenden wiederholen das Krankheitsbild des Typ-I- und Typ-II-Diabetes mellitus und führen Trennverfahrenexperimente zum Zuckergehalt bzw. pH-Wert in verschiedenen Getränken durch. In einer abschließenden Podiumsdiskussion werden unterschiedliche Standpunkte zum Zusammenhang von Zuckerkonsum und Diabetes mellitus diskutiert.
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Das Superorgan Mikrobiom
Überprüfen und sichern Sie das Wissen Ihrer Klasse zum Thema Ernährung und Verdauung mit drei spannenden Spielen. In dieser Einheit gehen Ihre Lernenden den geheimen Größen unseres Darms auf den Grund. In kleinen Teams löst die Klasse Rätsel rund um die Nahrungsbestandteile, die Verdauungsorgane und eine gesunde Ernährung.
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Die Vielfalt der Insekten
Mit dieser flexiblen Stationenarbeit charakterisieren Ihre Lernenden die morphologischen Kennzeichen, Entwicklungen und Lebensweisen der größten Insektengruppen anhand von heimisch angesiedelten Beispielen. Weiter diskutiert Ihre Klasse die Bedeutung der Insekten und entwickelt Handlungsoptionen zum Artenschutz. Mithilfe von individuell einsetzbaren Differenzierungs- und Sicherungsstationen eignet sich diese Einheit besonders für heterogene Lerngruppen.
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Wie entstehen Glücksgefühle?
Glücksgefühle entstehen durch gehirneigene Opioide. Materielle Dinge aktivieren das Belohnungszentrum im Gehirn, sorgen aber nur für ein kurzes Glücksgefühl. Länger wirken soziale Belohnungen. Sie aktivieren Areale der Hirnrinde.
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Körpereigene Cannabinoide
Besteht im Körper ein stoffliches Ungleichgewicht, z.B. bei Stress, werden Endocannabinoide ausgeschüttet. Sie setzen sich an passende Rezeptoren und regulieren die Aktivität der Nervenzellen. So kann der Körper dem Ungleichgewicht entgegensteuern.
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Energie und Mobilität
Energiespeicher, Energieübertragung und Energienutzung sind sowohl in der Natur als auch in der Technik von zentraler Bedeutung, so auch in Fragen der Mobilität. Gerade der Nachhaltigkeitsaspekt steht dabei zunehmend im Fokus. Angelehnt an den forschend entwickelnden Physikunterricht entwickeln die Lernenden in dieser Einheit ein funktionsfähiges Elektrofahrzeug aus Alltagsmaterialien, das von Ökostrom betrieben wird.
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Die Honigbiene unter der Lupe
Erforschen Sie mit Ihren Lernenden die Honigbiene innerhalb verschiedener Lernstationen. Ihre Klasse trainiert mit dieser Einheit das naturwissenschaftliche Arbeiten und kooperatives Lernen. Anhand eines handlungsorientierten Forschungsprojekts werden Medienkompetenzen mithilfe von Podcasts und Explainity-Clips zum Dokumentieren und Präsentieren gefördert.
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Intelligente Vögel
Vögel besitzen ein viel kleineres Gehirn als Menschen. Ihnen fehlt zudem die Großhirnrinde, in der beim Menschen das Denken stattfindet. Doch dafür ist die Dichte an Neuronen im Vogelhirn höher. Das bedeutet mehr Brainpower auf weniger Raum.
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Fortpflanzung im Tierreich
Ob sexuell oder asexuell, mit Balz oder überfallartig, mehrfach oder einmalig – die Fortpflanzung im Tierreich lässt uns immer wieder stauen. Hätten Sie gewusst, dass es eine Schlangenart gibt, die Jungfernzeugung betreibt? Biodiversität erschöpft sich offensichtlich nicht in einer Vielzahl an Tierarten. Auch in Sachen Fortpflanzung geht es im Tierreich heiß her. Partnersuche und Geschlechterkonflikt: Sich sexuell vermehrende Arten sind Ballzzeit bereit. Sie nutzen dann jede Gelegenheit, einen passenden Partner von sich zu überzeugen. So spielt für den Laubenvogel neben Luft und Liebe vor allem die selbstgebaute Laube eine große Rolle. Andere Tiere, wie Fische oder Insekten, zeigen weniger so ein romantisch anmutiges Laubengeflüster. Guppy-Männchen stürzen sich auch ohne vorheriges Werben auf die Weibchen. Auch Bettwanzen-Männchen überraschen ihre Weibchen und begatten diese direkt durch die Bauchdecke. Vorsicht bei Übertragungen! – Bewertungskompetenz weiterentwickeln: Bei einer Bewertung solcher unmoralisch erscheinenden Begattungsweisen müssen wir uns als menschliche Betrachter:innen zusammenreißen. Eine Übertragung auf das menschliche Miteinander wäre fatal! Diese Gefahr mit den heranwachsenden Schüler:innen zu thematisieren, ist sehr fruchtbar, denn sie entwickeln dadurch ihrer Bewertungskompetenz für den Unterricht wie auch für die eigene Lebenswelt weiter. Fortpflanzung mit BNE-Themen verbinden: Auch BNE-Themen, wie der Bestandsrückrang des Europäischen Aals, lassen sich mit diesem Themenkomplex verheiraten, denn die Fortpflanzung des Aals ist im wahrsten Sinne des Wortes einmalig. Gehen Sie also ruhig mit der Idee schwanger, Ihren Unterricht zur Fortpflanzung im Tierreich neu zu denken. Machen Sie Lust auf das Thema, nutzen Sie unsere Vorschläge und steigern Sie so Ihren Unterricht zu einem Höhepunkt des Schulalltags. Weitere Inhalte dieser Ausgabe: Besondere Fortpflanzungsstrategien bei Zwittertieren mit Logicals spielerisch kennenlernen: "Die Zweisamkeit der Zwitter"; Temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung bei der Europäischen Sumpfschildkröte: "Weibchen mögen’s heiß"; Die Regenerationsfähigkeit in Mythologie und Natur vergleichen: "Unsterbliche Hydra".
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Die Superkräfte der Eukalyptusbäume
Der australische Eukalyptus ist ein wahrer Wunderbaum. Er ist robust, anspruchslos und bringt Rekord-Erträge: bis zu 24 Tonnen Holz pro Hektar und Jahr, dreimal so viel wie ein mitteleuropäischer Laubwald.
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Schimmelpilze in der Wohnung
Schimmelpilze sind Mikroorganismen und vermehren sich hauptsächlich durch Sporen. Der kleinste Windhauch trägt diese Sporen überall hin, so gelangen sie auch in unsere Wohnungen. Hier finden sie meist ideale Bedingungen.
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Neobiota und Klimawandel
Diese Unterrichtseinheit motiviert methodisch durch ein Mystery mit alltagsnaher Ausgangsfrage zur Schulung der Problemlöse- und Handlungskompetenz. Thematisch geht es im Rahmen der „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ (BNE) um die Auswirkungen von Neobionten am aktuellen klimarelevanten Thema der Abgasemission durch private Autofahrten. Die Lernenden gehen dem Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und Neobionten auf den Grund, indem sie Informationen aus Texten, Bildern, Tabellen und Diagrammen entnehmen.
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Die Zelle und ihre Zellorganellen
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler weitgehend selbstständig unter Zuhilfenahme interaktiver LearningApps-Übungen die „Verkleinerungsschritte“ vom Organismus zur Zelle sowie ausgewählte Zellorganellen (Zellkern, Zellwand, Zellmembran, Mitochondrium, Chloroplast, Vakuole) tierischer und pflanzlicher Zellen mitsamt ihrer Bedeutung. Sie vergleichen außerdem den Bau tierischer und pflanzlicher Zellen, auch anhand mikroskopischer Betrachtungen, und geben die Unterschiede begründet an. Alle Aufgaben können alternativ auch in Form bereitgestellter Arbeitsblätter bearbeitet werden, sodass auch hybride Unterrichtsformen sowie Einsätze des Materials in analogen sowie iPad-Klassen denkbar sind.
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