Unterrichtsmaterialien Genetik: Ganze Werke Seite 3/21
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Biologie
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Gesamtwerk
Klassische und molekulare Genetik
Die vorliegende Einheit enthält zwei Klausurvorschläge zum Themenbereich der klassischen und molekularen Genetik, welche zur Abiturvorbereitung dienen können. Ihre Lernenden bearbeiten dabei Aufgaben zu den Themenbereichen Karyogramm, Stammbaumanalyse und Proteinbiosynthese.
Gesamtwerk
Welt im Wandel
Unsere Welt steht an einem Wendepunkt. Die Plastikfluten verschmutzen unsere Ozeane, die Klimakrise bedroht unser Leben, und das Artensterben reißt tiefe Lücken in unsere Natur. In der Graphic Novel „Welt im Wandel“ begleiten wir fünf Jugendliche aus verschiedenen Teilen der Welt, die sich den großen Herausforderungen unserer Zeit stellen. In kraftvollen Bildern und bewegenden Geschichten werden die historischen Wurzeln der globalen Probleme beleuchtet. Die Jugendlichen zeigen mögliche Wege, wie wir gemeinsam eine bessere, nachhaltigere Welt schaffen können. Mit Beiträgen von: Lea Breitsprecher, Cristina Espinosa, Javier Francisco, Matthias Kranke, Sarah May, Ida Wallin
Gesamtwerk
Nachhaltigkeit. Jetzt!
Was ist Nachhaltigkeit eigentlich? Wie kann man nachhaltig agieren? Diese Fragen beschäftigen viele. Positive Beispiele und Vorbilder motivieren! Ob durch einen YouTuber zu Umweltthemen, eine interagierende Klimakommune oder ein Projekt des Alternativen Nobelpreis-Preisträgers gegen Dürre, hier gibt es Inspirationen! Nachhaltigkeit ist wichtig. Was bedeutet Nachhaltigkeit und was hat dies mit der Umwelt, der Wirtschaft, der Politik und uns als Gesellschaft zu tun? Können wir als Einzelpersonen etwas bewirken? Warum sich nicht mal auf eine gedankliche Reise begeben, um über ein Projekt gegen Dürre in Afrika zu erfahren? Und warum nicht hierzulande hinter die Kulissen einer Klimakommune und eines YouTubers schauen? In Interviews erzählen die Akteur:innen von den Herausforderungen und Lösungen und liefern jede Menge Inspirationen, um selbst aktiv zu werden. Bei der Auswahl unterstützen Durch die Beiträge in dieser Ausgabe … befassen sich die Schüler:innen mit verschiedenen Situationen, lernen Zusammenhänge kennen, reflektieren Situationen und erarbeiten Lösungswege. Motivation hervorrufen. Die globalen Herausforderungen für ein nachhaltiges Leben sind groß. Doch genau hier kann jede:r etwas bewirken! Ersichtlich wird das durch verschiedene Aktivitäten, etwa eines Agrarwissenschaftlers mit einem Projekt gegen Dürre, einer Klimakommune oder eines Youtubers. Anhand von Bildern, Grafiken und Tabellen lassen sich Zustände und Situationen erfassen und projizieren. In Interviews erzählen die Akteur:innen neben den Erfolgen auch von der erforderlichen Stärke, um Problemen zu begegnen. Durch die graphische Darstellungen, Aufgaben, Interviews und Internetquellen werden die Schüler:innen durch die Ausgabe geleitet und angeregt, sich mit einem nachhaltigen Leben zu beschäftigen und aktiv zu werden. Aus dem Inhalt: Begrifflichkeiten kennenlernen. Nachhaltigkeit ‒ Was heißt das konkret?; Sich in ein Praxisbeispiel eindenken. Eine Reise durch Afrika – FMNR als Beispiel nachhaltigen Handeln; Zusammenhänge erkennen und eine Mindmap entwickeln. Dürre und Flut in Äthiopien treibt die Bodendegradation voran – Ist FMNR eine Lösung?; Probleme fakten- und datenbasiert betrachten. Kann FMNR das Ernährungsproblem afrikanischer Länder lösen? – Mathematische Modellierungen; Handlungen nachvollziehen und Situationen reflektieren. Gegen alle Widerstände – Tony Rinaudo, FMNR und der Glaube; Diverse Aspekte betrachten, Auswirkungen überlegen, Rollen einnehmen. „Politische Pflanzen“ – Wie ein Baum „politisch“ wird Reflektieren und einen Bericht gliedern bzw. verfassen Die Erfahrungen mit FMNR – Was dieses Beispiel mit uns zu tun hat; Anhand eines Projekts eigene Ideen hervorbringen. Ort der Hoffnung – Die Klimakommune Saerbeck; Situationen erfassen und optimieren. Positives Planen – Der ökologische Handabdruck; Herausforderungen begegnen und diskutieren. Mit Mut und Hoffnung Veränderung schaffen – Was können Sie tun?; Projektideen entwickeln. Lasst uns anfangen! Ein nachhaltiges Projekt auf die Beine stellen Unterricht. Biologie Kompakt ist ein Arbeitsheft für Schüler:innen. Sie können es im Klassensatz mit Rabatt bestellen oder digital als PDF zur Nutzung in Ihrer Lerngruppe herunterladen.
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Gesamtwerk
Die Pflanzenzelle unter dem Lichtmikroskop
Bringen Sie Ihren Lernenden mit dieser Einheit den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg näher und fördern Sie die Medienkompetenz und Reflexion der Lernenden mithilfe eines E-Portfolios. Ihre Klasse stellt dabei eigenständig ein digitales Lerntagebuch zu den Themen „Mikroskopieren“ und ""Pflanzenzelle"" zusammen. Hierbei planen und führen die Lernenden eigene Experimente durch und erstellen ein Anschauungsmodell der Pflanzenzelle. Im Sinne einer neuen Lern- und Leistungskultur steht der eigene Lernprozess im Mittelpunkt.
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Bioberufe
Was soll ich nach der Schule machen? Mit dieser Frage befassen sich sicher viele Schüler:innen. Biologie wäre eine Möglichkeit! Ob Ausbildung oder Studium, der Bereich bietet vielseitige Berufsmöglichkeiten, die es in dieser Ausgabe zu entdecken gibt.
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Potenzialförderung
Stellen Sie sich vor, Sie gehen morgen in die Schule und unterstellen allen Schüler:innen Potenziale. Merkwürdige Vorstellung? Entdecken Sie, welche Chancen dadurch für Sie und Ihre Schüler:innen entstehen und wie Potenzialförderung realisiert werden kann. Begeistern Sie sich und Ihre Schüler*innen, zum Beispiel durch offene Aufgaben und „weises Feedback“ und nehmen Sie eine andere Perspektive auf die Kinder und Jugendlichen ein. Potenzialförderung im Biologieunterricht Mit welchen Konzepten und Strategien kann der Biologieunterricht dazu beitragen, dass sich individuelle Potenziale bei Ihren Schüler:innen entwickeln können und die Lernenden an sich selbst Potenziale entdecken? Potenziale müssen erwartet und erkannt werden! Trauen Sie jeder Schülerin und jedem Schüler etwas zu. Nur so können Sie Potenzialförderung im Unterricht ermöglichen. Das Fach Biologie bietet erstaunlich viele Ansatzpunkte. Fachkompetenz und individualisiertes Lernen lassen sich anhand spannender Themen leicht miteinander verknüpfen. Im Kontext Tierhaltung wird das Arbeiten mit offenen, komplexen Aufgaben vorgestellt. Über die Frage: „Haben Tiere Empfindungen wie Angst, Schmerz oder Freude?“ arbeiten die Schüler:innen gemeinsam an einer Aufgabe oder gehen individuelle Wege. Die Starterbox „Forschendes Lernen“ bietet individuelle Zugänge zum Thema Herz-Kreislaufsystem. Der kontrovers diskutierte Aspekt der Xenotransplantation - das Einpflanzen eines Schweinherzens in den menschlichen Körper - nutzt die Vorstellungen und Einstellungen der Schüler:innen zur Meinungsbildung. Gleichzeitig werden dabei Fake News aussortiert, eine wichtige Kompetenz für die Jugendlichen heute. Außerdem erkunden die Lernenden die Neuroplastizität des Gehirns und das eigene Mindset am Beispiel einer Rolltreppe, die plötzlich stehenbleibt. Wie reagieren die Betroffenen? Wie würde man selbst reagieren? Ihre Schüler:innen lernen: „Nicht nur das Gehirn entwickelt sich ein Leben lang weiter, sondern auch ich kann mich durch Anstrengung, Strategien und Lernen weiterentwickeln.“ Eine wertvolle Erkenntnis …
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, Dezember 2024
Diese Ausgabe verbindet naturwissenschaftliche Faszination mit praxisnahen Unterrichtsideen. Sie führt von gescheiterten Innovationen und den Signalen der Schwerkraft bis zu neuen Erkenntnissen aus der Gentechnik und der Klimaforschung in der Arktis. Lehrkräfte finden Impulse, wie Berufsorientierung im Mathematikunterricht gelingen, Biodiversität erlebbar und forschendes Lernen spannend umgesetzt werden kann. Außerdem zeigt die Ausgabe, wie digitale Tools wie EduQuests für Abwechslung sorgen und warum Projekte wie der Bau eines Robotergreifarms oder „Mädchen machen Mathe“ Schülerinnen und Schüler nachhaltig motivieren.
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Künstliche Selektion
Bei einem unerfüllten Kinderwunsch setzen immer mehr junge Paare auf die Hilfe von reproduktionsmedizinischen Maßnahmen. Dieser Weg ist oft durch großen persönlichen Einsatz gekennzeichnet und mit hohen Kosten verbunden. Die aktuellen Entwicklungen der Reproduktionsmedizin werden allerdings kritisch, nicht nur vor dem Hintergrund rechtlicher, sondern auch ethischer Fragen, diskutiert. Dieser gesellschaftliche, bioethische Diskurs nimmt in dieser Lerneinheit durch konkrete Fallbeispiele Gestalt an. Angeleitet finden die Lernenden ihr persönliches Werturteil und entwickeln gemeinsam eine faire Kompromisslösung in einer demokratischen Regeln folgenden Debatte.
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Zahnbelag
In dieser versuchsorientierten und binnendifferenzierten Lerneinheit führen die Lernenden eigenständig eine mikroskopische Untersuchung ihres eigenen Zahnbelags durch. Dabei liegt der Fokus auf der Identifizierung der Bakterientypen sowie dem Verständnis der Zusammenhänge zwischen Zähneputzen, Zahnbelag, Säure und Karies. Das selbstständige Arbeiten wird durch eine Forscherbox, Versuchsprotokollen auf drei Niveaustufen, Tippkarten sowie Zusatzaufgaben gefördert.
Gesamtwerk
Das Operon-Modell
Ihre Lernenden erarbeiten sich selbstständig mit sprachsensiblen Informationstexten und ausgewählten Erklärvideos den Aufbau und die Funktion eines Operons sowie Beispiele der Genregulation durch Substratinduktion und Endprodukthemmung. Zur Wissensüberprüfung stehen den Lernenden LearningApps, zu korrigierende Fehlertexte von ChatGPT 3.5 und ein Kahoot!-Quiz zur Verfügung. Abschließend planen und erstellen die Lernenden in eigenständiger Gruppenarbeit ein mediales Lernprodukt und bewerten das Arbeiten mit künstlicher Intelligenz.
Gesamtwerk
Algen
Erarbeiten Sie mit Ihrer Klasse die wichtige Rolle der Algen in unseren Ökosystemen und die Möglichkeiten der modernen Algenforschung. Die Lernenden beschreiben Grünalgen als Pflanzen, erklären die Bedeutung von Pflanzen als Produzenten von Biomasse aus anorganischen Stoffen, erläutern die Begriffe Nahrungskette und Nahrungsnetz, erkennen die Bedeutung von Destruenten für die Schließung von Stoffkreisläufen, erklären kausal die Eutrophierung von Gewässern und bewerten Chancen zur Nutzung von Algen durch den Menschen.
Gesamtwerk
Pilze entdecken
Im Biologieunterricht bleiben Pilze oft unbeachtet, obwohl sie in unserer Umgebung allgegenwärtig und häufig mit anderen Lebewesen vernetzt sind. Wie lässt sich auf diese Lebewesen aufmerksam machen und gleichzeitig die Begeisterung der Schüler:innen für Pilze wecken? Diese Ausgabe von Biologie 5 –10 widmet sich voll und ganz dem Thema Pilze und zeigt, wie spannend und lehrreich es sein kann, diese oft unscheinbaren Organismen in den Unterricht zu integrieren. Entdecken Sie mit Ihren Schüler:innen die Vielfalt und die Bedeutung der Pilze – von ihrer Rolle im Ökosystem bis hin zu Ihrem Auftreten in unserem Alltag. Nutzen und Inhalt der Ausgabe: Diese Ausgabe von Biologie 5 –10 bietet eine umfassende Sammlung von Unterrichtsideen und Materialien zum Thema „Pilze“. Sie finden darin wissenschaftlich fundierte Artikel, anschauliche Beispiele und praxisorientierte Unterrichtsideen, die Sie direkt mit Ihrer Lerngruppe umsetzen können. Ob Sie den Zunderschwamm als Feuerstarter nutzen, die Bedrohung der Bananenvielfalt durch Pilzpandemien thematisieren oder mit Ihren Schüler:innen die Flechten als symbiotische Mischwesen entdecken – diese Ausgabe hat für jede Unterrichtssituation die passenden Inhalte. Die wichtigsten Vorteile für Sie: Berufliche Weiterentwicklung: Sie erweitern Ihre fachlichen Kompetenzen und bleiben auf dem neuesten Stand der fachdidaktischen Diskussion. Sicher und souverän unterrichten: Mit den ausgearbeiteten Unterrichtsmaterialien gestalten Sie Ihren Biologieunterricht sicher und souverän. Lernwirksamer Unterricht: Die praxisnahen Konzepte und Aktivitäten fördern das Interesse und die Motivation Ihrer Schüler:innen. Zeitersparnis: Nutzen Sie die fertigen Materialien und sparen Sie wertvolle Zeit bei der Unterrichtsvorbereitung. Weitere Informationen zum Inhalt der Ausgabe: Im Detail erwarten Sie Beiträge wie „Ein Baumpilz, der es in sich hat“, der Ihren Schüler:innen zeigt, wie Pilze seit der Steinzeit als nützliche Ressourcen genutzt werden. Der Artikel „Auf Forschungsreise zur Pilzvielfalt“ bietet einen Überblick über die verschiedenen Pilzarten in nächster Umgebung. „Stirbt die Banane aus?“ thematisiert aktuelle Herausforderungen der Landwirtschaft und „Nur ein kleiner Hefepilz?“ sensibilisiert für gesundheitliche Aspekte. Der Beitrag „Extrem(ophil)e Symbiose“ und „Das unterirdische Pilznetzwerk“ ermöglicht Einblicke in die verschiedenen Arten der Symbiose mit Pilzen, während „Von Sporenbildern bis Gipsreliefen“ praktische Anleitungen für spannende Untersuchungen, Versuche und Experimente im Klassenraum bietet. Nutzen Sie diese Ausgabe von Biologie 5 –10, um das Thema Pilze in Ihrem Unterricht lebendig und praxisnah zu gestalten. Erleben Sie begeisterte und motivierte Schüler:innen, die durch die neuen Einblicke in die Welt der Pilze an dem Thema wachsen. Die Materialien in dieser Ausgabe 38 + 11 Materialseiten zu den Unterrichtsbeiträgen, 8 Karteikarten zu Untersuchungen, Versuchen und Experimenten mit Pilzen, 5 PowerPoint-Präsentationen inkl. Video- und Audiointerviews.
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
Faszination Mimosen
Mimosen sind mobil und auffällig lebendig. Sie faszinieren mit schnellen Bewegungen, ob tagesperiodisch autonom, als Erinnerungseffekt oder als Reaktion auf Reize. Welche Prinzipien stecken dahinter? Von Mimosen kann man einiges lernen, mit ihnen experimentieren und in vielen Kontexten anwenden! Mimosen als Forschungsobjekt Pflanzen sind Lebewesen. Das heißt, sie haben beispielsweise nicht nur einen eigenen Stoffwechsel, sondern können sich auch aus eigener Kraft bewegen. Mimosen sind hier ein anschauliches Beispiel, um Pflanzenbewegungen auf den Grund zu gehen. Doch auch Vielfalt, Nutzen und Angepasstheiten von Pflanzen an ihre Umwelt lassen sich mit Mimosen erarbeiten. Kompetenzen fördern Durch die vielseitigen Beiträge in dieser Ausgabe können … - anhand der Beobachtung Struktur-Funktions-Zusammenhänge erkannt, - beim Experimentieren Ursache-Wirkungs-Beziehungen geprüft sowie - übergeordnete Prinzipien, evolutionäre Aspekte und Mechanismen herausgestellt werden. Neugierde am Experimentieren wecken Mit ansprechend gestalteten Arbeitsanweisungen und Impulsen zum Nachdenken gehen die Schüler:innen den Eigenschaften der Mimosen auf den Grund. Sie starten mit Forschungsfragen und Hypothesen in eigene Untersuchungen und werden so in die Erkenntnis- und Wissenschaftstheorie eingeführt. Aus dem Inhalt: Fachinhalte Basiskonzepten zuordnen: Mit Mimosen fachlich und forschend lernen; Charakteristika verschiedener Pflanzenbewegungen beschreiben: Pflanzen in Bewegung Normalität oder Besonderheit?; Mit GBIF nach Mimosen recherchieren: Sensible Pflänzchen Einblicke in die vielfältige Gattung der Mimosen; Neophyten definieren und damit verbundene Probleme beschreiben: Geschätzt und bekämpft; Die ökologische Bedeutung der Mimosen Forschungsfragen und Hypothesen formulieren; Blattbewegung bei Mimosen; Über das Warum und Wozu; Fachspezifische Arbeitstechniken anwenden: Der Blattbewegung auf der Spur; Zelluläre Einblicke in Pflanzenbewegungsprozesse der Mimose; Kollaborativ ein digitales Protokoll führen: Mimose unter Beobachtung; Wer kann sie reizen?; Ein Experiment planen, durchführen, auswerten und Ergebnisse interpretieren: Mimose im Experiment; Wie schnell reagiert sie auf Reize?; Forschungsdaten erheben, auswerten und kritisch beurteilen: Mimose im Experiment Reagieren sie alle gleich?; Verwendung von Modellen verstehen: Exkurs: Mit Modellen Mimosenbewegungen ergründen.
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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
Klausuraufgabe: Unerfüllter Kinderwunsch und Reproduktionstechnologien
Bei unerfülltem Kinderwunsch können moderne Therapien der Testosteronsubstitution kombiniert mit reproduktionstechnologischen Maßnahmen, wie der In-vitro-Fertilisation und der Intrazytoplasmatischen Spermieninjektion, heute immer mehr Wunscheltern zu einem Baby verhelfen. Die Schülerinnen und Schüler führen eine Fallstudie durch, bestimmen die Diagnose, wählen begründend die bestmögliche Therapie und setzen sich ethisch mit dem Verbot der Kryokonservierung von Embryonen in Deutschland auseinander.
Gesamtwerk
Innovativer Artenschutz
Das Nördliche Breitmaulnashorn ist das am stärksten gefährdete Säugetier der Erde. Auf der ganzen Welt leben nur noch zwei Kühe, die keinen Nachwuchs austragen können. Doch kann die funktional ausgestorbene Art durch künstliche Befruchtung und Methoden der Stammzellforschung gerettet werden? Eröffnen Stammzellforschung und Reproduktionsmedizin neue Wege eines zukunftsweisenden Artenschutzes? Die Bearbeitung der komplexen bioethischen Thematik erweitert die Bewertungskompetenz.
Gesamtwerk
Pflanzenernährung
Pflanzenernährung
Gesamtwerk
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.
Gesamtwerk
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.
Gesamtwerk
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!?
Gesamtwerk
Künstliche Befruchtung
Diese Unterrichtseinheit stellt zum großen gesellschaftlichen Thema Methoden der künstlichen Befruchtung in den Mittelpunkt sowie die tatsächliche Chance auf die Geburt eines Babys durch Reproduktionsmedizin. Die Lernenden werten wissenschaftliche Daten des Deutschen IVF-Registers aus, generieren aus Diagrammen Erkenntnisse und finden zu einem persönlichen, sachorientierten Urteil zur Frage der späten Elternschaft.
Gesamtwerk
Alternsforschung
Hunderte Theorien über den Alterungsprozess existieren bereits, und ständig werden neue Erkenntnisse der Alternsforschung publiziert. An ausgewählten Theorien erwerben die Lernenden grundlegende Sachkompetenzen. Auch Forschungsergebnisse aus Parabiose-Experimenten im Mausmodell zum Protein TIMP2, welches als Blutfaktor in Alterungsprozessen eine bedeutsame Rolle spielt, werden erarbeitet. Darüber hinaus wird im Rollenspiel die gesellschaftliche Perspektive auf ein gesundes, längeres Leben eingenommen sowie diesbezügliche Werte und Wünsche reflektiert. Methodisch stehen weiterhin, im konkreten Kontext der Alternsforschung, der Weg der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung im Mittelpunkt und das ethische Argumentieren, als Basis für das Fällen eines begründeten persönlichen Werturteils.
Gesamtwerk
Arbeiten mit Lupe und Mikroskop
Mit bloßem Auge ist nicht viel zu sehen? Lassen Sie Ihre Schüler:innen öfter auch einen mikroskopischen Blick auf die Natur werfen. Egal ob Mundschleimhaut, wasserlebende Organismen oder Blattepidermis – mit steigendem Detailgrad fokussiert sich ihr Blick nicht nur aufs Kleine, es steigert auch ihre Faszination für das Große und Ganze: die Biologie! Wenn Mikroskopieren zum Kinderspiel wird. In der faszinierenden Welt der Biologie ist das Mikroskop ein unverzichtbares Werkzeug. Doch wie lernen die Schüler:innen damit umzugehen? Anleitungen und weitere Anregungen bietet dieses Ausgabe von Biologie 5-10. Die Anleitungen zum Mikroskopieren sind nicht nur angemessen, sondern auch differenziert, um Schüler:innen verschiedener Lernvoraussetzungen gerecht werden zu können. Die Anleitungen unterstützen nicht nur die erstmalige Nutzung des Mikroskops, sondern fördern in Forme eines praktischen Nachschlagewerks auch das regelmäßiges eigenständige Wiederholen. Zeichnen leicht gemacht Nicht jeder ist ein geborener Künstler, aber das sollte niemanden davon abhalten, seine wissenschaftlichen Entdeckungen aufzuzeichnen. Biologie 5-10 bietet digitale Unterstützung beim Zeichnen mikroskopisch betrachteter Objekte. Selbst Lernende mit begrenzten zeichnerischen Fertigkeiten können nun erfolgreich vermitteln, was sie unter dem Mikroskop sehen, ohne sich Gedanken über ihre zeichnerischen Fähigkeiten machen zu müssen. Über Mikroskopie zahlreiche Kompetenzen stärken Biologie ist mehr als nur Mikroskopieren, es geht darum, die Welt zu erkunden. Daher werden die Schüler:innen ermutigt, Lupen, Stereomikroskope und Mikroskope zu verwenden, auch wenn es nicht ausdrücklich in der Anleitung gefordert ist. Warum? Weil dies ihre praktischen Fertigkeiten erweitert, ihr Vorgehen reflektieren lässt und ihnen ermöglicht, die technischen Grenzen zu erkunden. Gleichzeitig erkennen sie die Relevanz dieser Instrumente für Forschung und Arbeitswelt. Indem sie zudem Gelegenheit bekommen, Vergrößerungsgeräte selbst zu entwickeln, wird darüber hinaus der Erfindungsgeist der Lernenden gefördert. Folgende Fragen werden unter anderem in dieser Ausgabe verfolgt: Wie können Schüler:innen die Handhabung mit dem Mikroskop eigenständig üben? Welche Dinge gilt es zu beachten, wenn Fünftklässer:innen zum ersten Mal mit Skalpell und Lupe arbeiten? Über welche Methoden kann ich die Schüler:innen differenziert Zeichnungen von Objekten unter dem Mikroskop anfertigen lassen? Wie lassen sich Stereomikroskope in der Natur und im Klassenraum jeweils optimal einsetzen? Wie kann ein fiktiver Kriminalfall dabei helfen, Untersuchungen mit Lupe und Mikroskopen für Schüler:innen besonders motivierend zu gestalten?
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Zimmerpflanzen
Räume mit Pflanzen empfinden wir oft als schöner und gemütlicher. Und sogar unser Stresslevel sinkt! Das konnte wissenschaftlich nachgewiesen werden. Grund genug, einen genaueren Blick auf die Vielfalt der Zimmerpflanzen zu werfen und Tipps und Tricks bei ihrer Pflege zu entdecken. Zimmerpflanzen als Lerngegenstand Viele in Bildungsplänen gelistete Themen lassen sich mithilfe von Zimmerpflanzen veranschaulichen oder mit praktischen Arbeiten und Untersuchungen an ihnen verbinden. Die Möglichkeit, solche Pflanzen im Klassenraum zu kultivieren, kann Anlass sein, sich über eigene Erfahrungen mit Zimmerpflanzen auszutauschen und erworbene Fachkompetenzen anzuwenden. Kompetenzen fördern Durch die vielseitigen Beiträge in dieser Ausgabe können … biologische Sachverhalte sachgerecht beschrieben, Vernetzungen zwischen Systemebenen dargestellt sowie Interesse und Freude am Experimentieren gefördert werden. Wissen mit Spaß und Kreativität verknüpfen Die Ausgabe dockt an die Lebenswelt der Schüler:innen an. Zusammen mit ansprechend gestalteten Comics und Grafiken wird die Motivation der Schüler:innen gesteigert. Sie werden zum eigenen Experimentieren und Ausprobieren angeregt und können so manches Rezept nachkochen. Aus dem Inhalt: Gesundheitsförderung durch Zimmerpflanzen begründen Machen Pflanzen glücklich? Lebensformen, Lebensstrategien und Verwandtschaften von Pflanzen erkennen und bestimmten Lebensräumen zuordnen Pflanzen aus aller Welt in deinem Zimmer Anpassungen an einen Extremstandort verstehen Lebensraum Wohnzimmer Sich mit Nutzen und Schaden giftiger Pflanzen auseinandersetzen Vorsicht Gift! Die Vielfalt essbarer Pflanzen entdecken und erproben Zimmerpflanzen zum Essen Lebensfunktionen von Pflanzen erforschen Zimmerpflanzen als Versuchs- und Beobachtungsobjekte.
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