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Niveau: weiterführend, vertiefend

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
63 Seiten (3,2 MB)

Am spannenden Exempel der Evolution der Wale wird deutlich, wie sich aus Fossilfunden naturwissenschaftliche Erkenntnisse generieren lassen. Ein spannendes Mystery zu sowie ein angeleitetes Rollenspiel zum moralischen Dilemma: Evolution oder Schöpfung? ziehen die Lernenden in ihren Bann. Eine differenzierte Betrachtung der Begriffe Wissen und Erkenntnis, aus naturwissenschaftlicher und philosophischer Warte, runden das bildungsrelevante Thema ab.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Erkenntnisgewinnung in den Naturwissenschaften
• Evolutionsrätsel: Wale in der Wüste?
• Evolution oder Schöpfung – oder beides?
• Wissen & Erkenntnis in Naturwissenschaft & Philosophie
• Urteilen in einer moralischen Dilemmasituation
• Talkshow
• Lösungen
• Literatur

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Klimawandel und Kohlenstoffkreislauf im Blick

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
45 Seiten (24,1 MB)

Die Unterrichtseinheit befasst sich mit der faszinierenden Welt des marinen Planktons und dem Einfluss des Klimawandels auf die Organismen und dessen weitreichende Folgen. Aktuelle Erkenntnisse der Meeres- und Klimaforschung weisen auf eine überragende Bedeutung der mixotrophen Planktonlebewesen hin.

Anhand der toxischen Algenblüte und ihrer Folgen sowie durch die anhaltende Versauerung der Meere durch die CO2-Emissionen steigen die Lernenden am bildungsrelevanten Themenkreis in die aktuelle Klima- und Nachhaltigkeitsdebatte ein. Sie werden befähigt, dem gesellschaftlichen Diskurs zu folgen, „alternative Fakten“ und Schönfärbereien als solche zu erkennen und eine eigene, wissenschaftlich fundierte Meinung einzubringen.

Die Aufgaben sind herausfordernd auf der Sachebene, laden zum selbstbestimmten Lernen ein und fördern zugleich die Kommunikations- und Argumentationsfähigkeit der Lernenden.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Marines Plankton – Gefahr im Meer?
• M2: Der marine Planktonzoo – Ernährungsstrategien
• M3: Der marine Planktonzoo: Populationsentwicklungen
• M4: Der marine Planktonzoo – schädliche Algenblüten

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Klimawandel und Meer

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium

Der Klimawandel ist die größte Herausforderung unserer Zeit und erfordert ein grundlegendes Verständnis der komplexen Problematik. So gehören die Weltmeere mit zu den wichtigsten Kohlenstoffreservoirs. Der Klimawandel nimmt direkten Einfluss auf die Meere und hat so in den letzten 200 Jahren zu einer „Versauerung“ dieser, mit zunehmend verheerenden Auswirkungen auf die Flora und Fauna, geführt. Die Aufgaben dieser kooperativen Unterrichtseinheit sind herausfordernd auf der Sachebene, laden zum selbstbestimmten Lernen ein und fördern zugleich die Kommunikations- und Argumentationsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler. Die Lernenden können an einem Versuch die Folgen des Klimawandels nachvollziehen und beim Erstellen eines redaktionellen Beitrags der aktuellen Debatte auf der Sachebene argumentativ begegnen.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Der globale Kohlenstoffkreislauf
• Der marine Kohlenstoffkreislauf
• Schülerversuch: Kalkskelette von Meereslebewesen
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Kreativer Lernzirkel rund um den Aufbau der Zelle

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
Lernwerkstatt, 37 Seiten (5,4 MB)

In einer Stationenarbeit erarbeiten sich die Lernenden den Aufbau und die Funktion der einzelnen Zellorganellen und ordnen diese in die pflanzliche Zelle ein.

Der vorliegende Lernzirkel kann vielfältig eingesetzt werden. Er empfiehlt sich für die Erarbeitung des Systems Zelle in der 10. Klasse zur Vorbereitung auf die Oberstufe. Ebenfalls kann der Beitrag in der 11. Jahrgangsstufe für die Lernstandangleichung genutzt werden und später zur Abiturvorbereitung dienen.

Die Erarbeitung des elektronenmikroskopischen Bildes der Zelle gestaltet sich in der traditionellen Unterrichtsform recht mühsam. Die Materie erscheint den Schülerinnen und Schülern kompliziert und abstrakt, da ihnen insbesondere noch ein Vorstellungsvermögen für die zytologische und molekularbiologische Ebene fehlt und sich hierzu kaum praktische Übungen anbieten. Von daher gestaltet sich auch das Einüben der vielen neuen Fachbegriffe und Details für alle Beteiligten mühsam, zumal sich kaum an Vorkenntnisse anknüpfen lässt.

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Abiturtraining Biologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
39 Seiten (2,0 MB)

Abiturientinnen und Abiturienten bereiten mit diesem Material den Vortrag in der mündlichen Abiturprüfung vor. Der Asiatische Marienkäfer (Harmonia axyridis) stammt aus Zentralasien und wurde in Europa zur biologischen Schädlingsbekämpfung eingeführt. Er gilt in der Invasionsbiologie als Modell für die Erforschung der Faktoren, warum sich manche Arten erfolgreich verbreiten und nahe verwandte Arten oft nicht. In Deutschland ist die Population der Zweipunkt-Marienkäfer (Adalia bipunctata) extrem zurückgegangen. Der als Glücksbringer bekannte Siebenpunkt-Marienkäfer (Coccinella sep-tempunctata) scheint sich dagegen nach einem rapiden Rückgang wieder zu erholen. Das Geheimnis um biologische und chemische Abwehrmechanismen des Asiatischen Marienkäfers ist entschlüsselt. Darüber hinaus zeigt der invasive Käfer eine zweistufige Immunabwehr, die bisher einzigartig bei Insekten ist. Die Lernenden wenden ihre fundierten ökologischen und evolutionsbiologischen Kompetenzen zur Lösung der spannenden Aufgabe an.

• Fachwissenschaftliche Hinweise 1
• Invasion der Harlekine – der Asiatische Marienkäfer
• Konkurrenzausschluss oder Koexistenz?
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Immunbiologie - Abiturvorbereitung

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
16 Seiten (1,8 MB)

Da sehr viele Menschen unter Lippenherpes leiden, hat dieses Thema einen starken Alltagsbezug und dient neben HIV und Influenza im Unterricht als ein weiteres wichtiges Beispiel für eine Viruserkrankung. Die fünf Materialteile dieses Beitrags beschäftigen sich mit unterschiedlichen Aspekten der Viruskrankheit. Die Aufgaben eignen sich zur Wiederholung von Grundlagenwissen aus der Immunbiologie, z. B. vor der Abiturprüfung, sowie zur Festigung der Kenntnisse durch weiterführende Fragestellungen. Auch im Rahmen der allgemeinen Gesundheitserziehung kann dieser Beitrag eingesetzt werden. Die Aufgaben werden in Einzel- oder Partnerarbeit gelöst, wobei sie auszugsweise auch für die Verwendung in einer Klausur herangezogen werden können.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • M 1: Herpes, ein „lebenslanger Begleiter“
  • M 2: Kann Ekel schlafende Herpesviren aufwecken?
  • M 3: Die Doppellipidmembran des Herpesvirus
  • M 4: Therapie oder Heilung?
  • M 5: Mit welchem Trick überlistet das Herpesvirus unser Immunsystem?
• Lösungsvorschläge

• Niveau: grundlegend bis weiterführend
• Fachlicher Bezug: Immunbiologie
• Basiskonzepte: Regelung und Steuerung
• Erkenntnismethoden: beschreiben, Phänomene erfassen, Darstellungen verwenden * Kommunikation: begründen, Fachsprache verwenden, Hypothesen aufstellen
• Inhalt in Stichworten: Virusinfektion, Immunantwort, Virostatika, MHC I

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Bärtierchen auf Mondmission

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium

Bärtierchen sind mikroskopisch kleine Überlebenskünstler. Ihr Toleranzbereich und die ökologische Potenz gegenüber abiotischen Faktoren sind ungewöhnlich und im Fokus aktueller Forschung. Sie überleben extreme Umweltbedingungen, sogar im Weltall Strahlung, Eiseskälte und Vakuum, und sind daher auch interessant für die aktuelle Weltraumforschung. Ihre Schülerinnen und Schüler sammeln spannende Primärerfahrungen mit den Bärtierchen durch Mikroskopieren von Moosproben, werten wissenschaftliche Experimente aus und erweitern ihre ökologischen Kompetenzen um Merkmale außergewöhnlicher Lebewesen. Zudem wird anhand des Beispiels der Hündin Laika, die als unfreiwillige Testpilotin einer Weltraumrakete diente, die ethische Frage von Versuchen mit Tieren für die damalige und heutige Weltraumforschung aufgegriffen und bearbeitet. Das neu erworbene Sachwissen und ethische Kompetenzen können in Teams als Podcast zeitgemäß vertieft und selbstständig medial aufbereitet werden.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Von Laika zu den Bärtierchen
• M2: Bärtierchen unter dem Mikroskop
• M3: Ökologische Potenz und Toleranz von Bärtierchen
• M4: Wie trotzen Bärtierchen extremen Bedingungen?
• Lösungen
• Literaturverzeichnis

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Wenn ein Badesee umkippt

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
26 Seiten (8,2 MB)

Regelprozesse sorgen im Ökosystem See für gleichbleibende Bedingungen. Doch dieses System kann so empfindlich gestört werden, dass der See umkippt. Wie kommt es dazu? Ihre Schüler gehen dieser Problemfrage nach. Dazu befassen sie sich zunächst mit wichtigen Begriffen der Ökologie sowie abiotischen und biotischen Umweltfaktoren. Anhand der Kugellager-Methode erarbeiten sie sich nun, in welche Bereiche sich ein See gliedert und welche Nahrungsketten dort bestehen. So erhalten Ihre Lernenden das nötige Rüstzeug, um die Ursachen und Folgen von Eutrophierung zu erforschen und die Problemfrage zu beantworten.

• Niveau: Sekundarstufe II
• Dauer: 9 Stunden
• *Der Beitrag enthält Materialien für:
  • Think – Pair – Share
  • Kugellager
  • Problemorientierten Unterricht
  • Präsentation
• Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler …
  • definieren den Begriff „Ökosystem“;
  • erklären die Wechselwirkung zwischen abiotischen und biotischen Faktoren;
  • erläutern Wirkungszusammenhänge im Ökosystem See;
  • wenden ihr Wissen für die Lösung umfassender Problemstellungen, bezogen auf das Ökosystem See, an;
  • arbeiten in Gruppen- und Partnerarbeit in wechselnden Teams zusammen;
  • präsentieren ihre Ergebnisse im Plenum.

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Ökologie: Ökosysteme

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
17 Seiten (1,4 MB)

Auf der Webseite des Wasserinformationssystems für Europa (WISE) kann die Wasserqualität für Badegewässer an 20 000 Küsten- und Binnengewässern in ganz Europa eingesehen werden. Mit diesem Beitrag sollen die Bedeutung der Wasserqualität und die Wichtigkeit ihrer Bewahrung thematisiert werden. Außerdem soll deutlich werden, dass dieses bedeutende Ziel nur durch internationale Anstrengungen zu erreichen ist.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • M 1: Qualität der Badegewässer in der EU in der Badesaison 2009
  • M 2: Badewasserqualität an der deutschen Küste
  • M 3: Meersalat an der französischen Küste
• Lösungsvorschläge

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Ökologie, Umwelterziehung
• Basiskonzepte: Stoff- und Energieumwandlung
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden, Hypothesen bilden, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: beschreiben, erläutern, Materialien auswerten
• Reflexion: Folgen beurteilen, Stellung des Menschen
• Inhalt in Stichworten: Gewässergüte, jahreszeitliche Veränderungen im See, Eutrophierung, anthropogene Einflüsse

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Evolution, Ökologie, Immunbiologie, Genetik

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
13 Seiten (1,9 MB)

Die ursprünglich in Südamerika beheimatete Aga-Kröte wurde 1935 nach Australien eingeführt und entwickelte sich dort zu einer Plage. Dieser Beitrag, beschäftigt sich mit ökologischen, evolutionsbiologischen und immunbiologischen Aspekten der Verbreitung und Bekämpfung der Aga-Kröte. Die Schülerinnen und Schüler sollten für die Bearbeitung dieses Beitrags bereits über Grundkenntnisse zur synthetischen Evolutionstheorie sowie der Antigen-Antikörper-Reaktion verfügen.

• Niveau: weiterführend
• Fachlicher Bezug: Evolution, Ökologie, Immunbiologie, Genetik
• Basiskonzepte: Variabilität und Angepasstheit
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: erklären, darstellen, diskutieren
• Reflexion: kritisch bewerten
• Inhalt in Stichworten:*
  • Konkurrenz
  • Toleranzbereich
  • ökologische Nische
  • Parasit-Wirt-Beziehung
  • Selektion
  • Fitness
  • Parasitismus
  • spezifische Immunantwort
  • biologische Schädlingsbekämpfung

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Ein schützenswerter Meeresräuber - Ökosysteme

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
11 Seiten (0,9 MB)

Heute dient der Weißhai vielen Tauchern beim „shark watching“ als beliebtes Foto- und Beobachtungsobjekt. Dabei kommt es immer wieder zu einem für die Zuschauer aufregenden Verhalten: Der Hai nähert sich dem Boot oder dem Schutzkäfig, etwa einen Meter davon entfernt beginnt er scheinbar ziellos um sich zu beißen und rammt den Käfig, danach dreht er ab. Kritiker des Weißhaischutzes sehen darin die Angriffe „eines lebenden Fossils, einer primitiven Fressmaschine“, vor der man den Menschen durch die Ausrottung der Haie schützen müsse..

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Vorbereitung auf die mündliche Abiturprüfung

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
17 Seiten (0,9 MB)

Durch die Coronapandemie ist viel Unterricht ausgefallen. Um die Lernenden trotzdem sicher in die mündliche Prüfung zu führen, bedarf es Arbeitsblätter, die eine übersichtliche Zusammenfassung bieten. Nutzen Sie die Einheit, um Ihre Lernenden angstfrei auf das mündliche Abitur mit einer Übungsseite und der Simulationsprüfung vorzubereiten. Es gilt, durch gezielte Übungsmöglichkeiten ein solides Grundwissen zu vermitteln. Vorgestellt werden in einer Simulationsprüfung die erstaunlichen Überlebensstrategien des Anglerfisches in den dunklen Weiten der Tiefsee unter besonderer Berücksichtigung der Fortpflanzung. Das Männchen bildet Augen, Magen und Rückenflossen zurück. Letztendlich steuert das Weibchen sogar seine Spermienabgabe.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Vorbereitung einer mündlichen Abiturprüfung
• M2: Simulationsprüfung: Tiefseeanglerfisch
• Lösungen
• Literatur

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Ökologie: Ökosysteme

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium

Die Unterrichtseinheit behandelt Teilaspekte der Ökologie und Evolution und eignet sich optimal zur Vorbereitung auf Klausuren. In diesem Beitrag üben Ihre Schülerinnen und Schüler u. a. die Erstellung einer Habitat-Charakteristik für einen unbekannten Lebensraum. Idealerweise sollten sie dafür bereits eine Habitat-Charakteristik für ein heimisches Biotop kennengelernt haben. Bei der Bearbeitung der Aufgaben werden Grundfertigkeiten wie das sinnerfassende Lesen von Texten, die Verbalisierung und Deutung von Graphen sowie die logische Verknüpfung von verschiedenen Erkenntnissen trainiert.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • M 1: Wüstenkärpflinge
  • M 2: Der Teufelskärpfling als bedrohte Art
  • M 3: Evolution der Wüstenkärpflinge
• Lösungsvorschläge

• Niveau: grundlegend, weiterführend
• Fachlicher Bezug: Ökologie, Evolution, Erdkunde
• Basiskonzepte: Angepasstheit, Vernetzung
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen und gedanklich vernetzen, Konzepte anwenden, Hypothesen bilden, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: Materialien auswerten und erklären, argumentieren, diskutieren, Fachsprache verwenden
• Reflexion: Folgen anthropogener Eingriffe beurteilen
• Inhalt in Stichworten: Habitat-Charakteristik, fragiles Ökosystem, anthropogene Einflüsse, Wüstenkärpfling als bedrohte Tierart, Wildlife Management, allopatrische Artbildung, geografische Isolation

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Ökologie: Abiotische Faktoren

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
10 Seiten (1,0 MB)

Die Tsetsefliegen der Gattung Glossina spec. sind im tropischen Afrika verbreitet und besitzen einen Stechrüssel, mit dem sie Blut aus Reptilien, Vögeln und Säugern saugen. Die verschiedenen Arten von Tsetsefliegen sind auf bestimmte Wirtstiere festgelegt (wirtsspezifisch). Einige Glossina-Arten sind von großer Bedeutung als Überträger der einzelligen Parasiten (Tryphanosomen), die die menschliche Schlafkrankheit und die Tierseuche Nagana hervorrufen; letztere richtet in den betroffenen Regionen großen landwirtschaftlichen Schaden an.

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Ökologie: Biotische Faktoren

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
16 Seiten (1,0 MB)

Staatenbildende Insekten wie die Honigbiene sind vor allem in der Ökologie ein wichtiges Unterrichtsthema. Neben der Wiederholung und der Vertiefung des Stoffes aus der Mittelstufe (z.B. Staatensystem, Körperbau, Entwicklung) lassen sich hier eindrucksvoll Zusammenhänge und Wechselbeziehungen zwischen unterschiedlichen Umweltfaktoren darstellen. So zeigt dieser Beitrag beispielsweise, wie stark auch der Mensch im Hinblick auf die Versorgung mit wichtigen Lebensmitteln von diesem kleinen Insekt abhängig ist und auf welche Weise der Brutparasit Varroamilbe Bienenpopulationen bedroht.

Der Schwerpunkt des Beitrags liegt auf den ökologischen Aspekten. Die Schüler sind bei der Bearbeitung der Aufgaben aber auch aufgefordert, auf ihr Wissen aus fast allen Oberstufenbereichen zurückzugreifen (Neurophysiologie, Evolution, Teile der Genetik).

Der Gesamtbeitrag eignet sich daher besonders zur intensiven Vorbereitung auf das Abitur. Zu beachten ist, dass die Materialien 3 und 4 die Kenntnis des LC50 voraussetzen, der im Unterricht nicht immer eingeführt wird. Für die vollständige Bearbeitung aller Aufgaben sind vier Zeitstunden zu veranschlagen.

• die Erklärung der verschiedenen Arten der interspezifischen Beziehung
• die Darstellung des Entwicklungszyklus der Milbe als Kreisprozess
• die Beschreibung von Aufbau und Funktion von Proteinen
• die Diskussion der Neozoon-Problematik

• Material
  • Bedeutung der Honigbiene (Apis mellifera)
  • Lebensweise der Varroamilbe (Varroa destructor)
  • Chemische Bekämpfung der Varroamilbe mit Fluvinat
  • Versuche zur Resistenzbildung gegen Fluvinat
• Lösungsvorschläge

• Niveau: weiterführend
• Fachlicher Bezug: Ökologie, Neurobiologie, Entwicklung, Evolution, Genetik
• Methode: Einzelarbeit, Gruppenarbeit, Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Struktur und Funktion, Entwicklung
• Erkenntnismethoden: vergleichen, Experimente auswerten
• Kommunikation: erklären, Materialien auswerten
• Reflexion: kritisch bewerten
• Inhalt in Stichworten: Parasitismus, neuronale Erregungsleitung, Proteinstruktur, genetischer Code, Acarizid, Resistenzbildung, LC50

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Strategien im Kampf gegen Moskitos

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
33 Seiten (1,7 MB)

Informationsverarbeitung: Sinnesphysiologie.

Lästige Stechmücken können Grillabende und Urlaubsvergnügen beeinträchtigen. In tropischen und subtropischen Ländern sind sie bei Urlaubern als Überträger von Krankheiten gefürchtet. Als chemische Schutz- und Abwehrmittel gegen die Plagegeister werden Repellents wie Autan® oder Nobite® auf die Haut aufgetragen oder als Imprägnierungsmittel für die Kleidung verwendet. Einer der Wirkstoffe darin ist DEET (N,N-diethyl-meta-toluamid).

In M 1 wird zunächst der Frage nachgegangen, wie Insekten, speziell Dipteren, Gerüche mit ihren Antennen wahrnehmen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf zwei Transduktionsmechanismen, die je nach Duftkonzentration zur Erregung von sensorischen Neuronen führen. Dabei ist Aufgabe 1 zu den verschiedenen Sinneszelltypen als Reproduktion aus dem Unterricht gedacht. Sie kann aber auch entfallen.

In M 2 wird thematisiert, welche Duftstoffe der Säugetierwirte blutsaugende Moskitos anlocken und welche chemischen Substanzen die Sinneswahrnehmung der Dipteren stören. Die länger anhaltende Wirkungsweise der sehr flüchtigen „Störsubstanzen“ wurde durch Verhaltensexperimente im Windkanal und unter „Halbfreilandbedingungen“ getestet – diese Versuche werden in M 3 und 4 vorgestellt.

Gegen das seit 1946 zur Insektenabwehr eingesetzte DEET sind inzwischen einige Stämme von Drosophila und Moskitos, insbesondere in Brasilien, mehr oder weniger resistent. Bei Drosophila haben sich Genmutationen in Rezeptormolekülen der Sinneszellen als Ursache für die Insensitivität nachweisen lassen. M 5 stellt exemplarisch den physiologischen Zusammenhang her zwischen dem Polymorphismus im Gen für ein bestimmtes Rezeptormolekül, der elektrophysiologischen Codierung der Aktionspotenzialfrequenz und der Sensitivität bzw. Insensibilität gegenüber DEET. Ein Stammbaum verschiedener Drosophila-Stämme weist auf die Evolution der DEET-Resistenz hin. Bei einem DEET-resistenten Moskito-Stamm liegt offensichtlich ein balancierter Polymorphismus vor.

Während Materialien 1– 4 schwerpunktmäßig Sinnes- und Nervenphysiologie behandeln, enthält M 5 zusätzlich Aspekte zur Evolution.

Damit ist das Material in seiner Gesamtheit zur Abiturvorbereitung geeignet, einzelne Materialien zur Erarbeitung im Unterricht.

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Evolution: Transspezifische Evolution

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium

Im Hinblick auf die Lebensweise und den Körperbau von Emu, Nandu und Strauß kann Wissen über die Anpassung von Tieren an ihren Lebensraum optimal erarbeitet bzw. überprüft werden. Auch auf die synthetische Evolutionstheorie geht dieser Beitrag am Beispiel der Entwicklung der Laufvögel ein. Material zum Vorkommen des Nandus in Deutschland stellt einen Alltagsbezug her und bietet eine Grundlage dafür, mit Lerngruppen über Neozoen und die Verantwortung des Menschen gegenüber seiner Umwelt zu diskutieren.

• Niveau: grundlegend
• Fachlicher Bezug: Evolution, Ökologie, Anatomie
• Basiskonzepte: Variabilität und Angepasstheit, Geschichte und Verwandtschaft
• Erkenntnismethoden: vergleichen, Konzepte anwenden
• Kommunikation: erläutern, diskutieren, Fachsprache verwenden, Materialien auswerten
• Reflexion: Folgen beurteilen, Stellung des Menschen
• Inhalt in Stichworten: Körperbau und Lebensweise von Laufvögeln, Anpassungen an ihren Lebensraum, synthetische Evolutionstheorie, Abstammung, Populationsentwicklung von Neozoen, Artenschutz

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Informationsverarbeitung: Sinnesphysiologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
26 Seiten (1,5 MB)

Der hier dargelegte Themenkomplex bezieht sich auf neuro- und sinnesphysiologische Aspekte im Rahmen von Räuber-Beute-Beziehungen. Er geht der Frage nach, wie Organismen bei der visuellen Orientierung verlässliche Informationen über Bewegungen erhalten können. Bei entsprechender Reizsituation kann es zu identischen Bildverschiebungen auf der Netzhaut kommen, obwohl sich in einem Fall ein Objekt und im anderen Fall der Organismus selbst bewegt. Für Räuber als auch für Beutetiere ist es deshalb wichtig, entscheiden zu können, durch wen solche, der Bewegungswahrnehmung dienenden, retinalen Bildverschiebungen verursacht werden.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • M 1: Der Schreckstarre-Reflex
  • M 2: Kybernetische Modelle
  • M 3: Versuche zu den kybernetischen Modellen
  • M 4: Ein Abschiedsunfall
  • M 5: Neurobiologische Korrelate zum Bewegungssehen
• Lösungsvorschläge

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Neurobiologie, Sinnesphysiologie
• Basiskonzepte: Regelung und Steuerung, Information und Kommunikation
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden, analysieren und übertragen, Versuche durchführen, Modelle anwenden und modifizieren, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: erklären, darstellen, Materialien auswerten
• Inhalt in Stichworten: Bewegungssehen, Auge, Reafferenzprinzip, retinale Bildverschiebung, kybernetische Modelle, negatives Nachbild, Antagonist, Wahrnehmung, rezeptives Feld, Propriorezeptor, Efferenz, Afferenz

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Zell- und Entwicklungsbiologie: Bau und Leistungen von Zellen

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
16 Seiten (0,9 MB)

ie Unterrichtseinheit dient zur Vertiefung von Lerninhalten aus der Zellbiologie in Einzel- oder Partnerarbeit. Er kann außerdem als Vorlage für Klausuren verwendet werden und eignet sich überdies zur themenübergreifenden Wiederholung Abitur relevanten Wissens zu Zelle, Membran und/oder Neurophysiologie.

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Informationsverarbeitung: Nervenphysiologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
10 Seiten (0,5 MB)

Die Unterrichtseinheit stellt eine vertiefende Aufgabe zur Neuro- und Muskelphysiologie dar. Nach der Besprechung der Entstehung eines Aktionspotenzials, der Informationsübertragung an einer chemischen Synapse und motorischen Endplatte sowie den Vorgängen der Muskelkontraktion bietet sich dieser Beitrag u. a. als Hausaufgabe oder Klausuraufgabe an. Er greift alle oben genannten Themen im Zusammenhang mit der neurophysiologisch interessanten Krankheit RWS nochmal auf.

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Neurophysiologie, Molekulargenetik
• Basiskonzepte: Regelung und Steuerung,
• Erkenntnismethoden: Diagramme darstellen, erklären und auswerten, Fachsprache verwenden
• Reflexion: Vergleichen und Folgen beurteilen, kritisch bewerten
• Inhalt in Stichworten: neuronale Erregungsleitung an Motoneuronen des Skelettmuskels und des Herzens unter besonderer Berücksichtigung der ionalen Transportvorgänge an den Axonen; molekulargenetische Grundlage von Transportproteinen von Ionenkanälen; ionale Transportprozesse an den motorischen Endplatten

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Informationsverarbeitung: Nervenphysiologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
29 Seiten (1,7 MB)

Die Unterrichtseinheit ist als Gruppenpuzzle für eine Sequenz von drei bis vier Unterrichtsstunden gestaltet. Sie festigt Fachkenntnisse zur synaptischen Erregungsübertragung und ermöglicht deren Anwendung im Kontext von Lernen und Gedächtnisbildung.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • Informationsübertragung an der chemischen Synapse
  • Langzeitpotenzierung / Langzeitdepression
  • Ionenkanäle im Vergleich
  • Calciumionen als second messenger
  • Dauerbaustelle Dendrit
  • Ratten im Wasserlabyrinth
  • Stammgruppen: Synapsen im Umbau
• Lösungsvorschläge

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Neurobiologie
• Methode: Gruppenpuzzle
• Basiskonzepte: Struktur und Funktion, Regelung und Steuerung, Information und Kommunikation
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Experimente auswerten, Hypothesen bilden, Regeln verwenden, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: veranschaulichen, präsentieren, diskutieren, Fachsprache verwenden, Materialien auswerten
• Reflexion: Folgen beurteilen
• Inhalt in Stichworten: Synapse(nstärke), Langzeitpotenzierung, Langzeitdepression, Hippocampus, liganden- und spannungsgesteuerte Ionenkanäle, AMPA-Rezeptor, NMDA-Rezeptor, Koinzidenzdetektor, second messenger, Calmodulin, Spines

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Ökologie: Biotische Faktoren

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
16 Seiten (2,7 MB)

Alle Lebewesen eines Biotops stehen untereinander in wechselseitiger Beziehung und bilden zusammen eine Biozönose.

Die Unterrichtseinheit ermöglicht es den Schülern, wichtige biotische Faktoren wie Räuber-Beute-Beziehungen, Parasitismus und Konkurrenz am Beispiel des Ökosystems Bach zu erarbeiten. Die Schüler erkennen dabei, dass Konkurrenzvermeidung zwischen den Lebewesen zur Einnischung innerhalb eines Ökosystems führt. Sie ist damit Grundlage der perfekten Angepasstheit der Lebewesen an ihren Lebensraum.

Ein weiteres Anliegen des Beitrags ist es, die Schüler durch die selbstständige Erarbeitung der Materialien für den Naturraum Bach und die darin lebenden Tiere zu sensibilisieren. Dabei können mithilfe der Internetrecherche auch verschiedene Naturschutzverbände und deren Arbeit bekannt gemacht werden.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • Lebewesen im Fließgewässer Bach
  • Ans Wasserleben angepasste Wirbeltiere
  • Die Flussperlmuschel
• Lösungsvorschläge

• Niveau: einführend, grundlegend
• Fachlicher Bezug: Ökologie
• Methode: Einzel- oder Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Variabilität und Angepasstheit an die Umwelt, ständige Wechselwirkung mit der Umwelt
• Erkenntnismethoden: Materialien auswerten, Fakten recherchieren
• Kommunikation: beschreiben und erklären, interpretieren, erläutern, zusammenfassen, nennen, definieren, Hypothesen bzw. Lösungsvorschläge entwickeln
• Reflexion: Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven und Sachzusammenhängen betrachten und auf der Grundlage von Fachkenntnissen sachgerecht bewerten
• Inhalt in Stichworten: Nahrungskette, Nahrungsnetz, LOTKA-VOLTERRA-Regeln, Räuber-Beute-Systeme, ökologische Nische und Einnischung, Parasitismus

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Stoffwechsel, Ökologie, Evolution - Fotosynthese

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
17 Seiten (1,3 MB)

Das vorliegende Unterrichtsmaterial vermittelt und vertieft am Beispiel der speziellen Organismengruppe Purpurbakterien biologisches, chemisches und physikalisches Grundlagenwissen zur Fotosynthese. Der Beitrag wurde für den Einsatz als fächerverbindendes Aufgabenprojekt konzipiert. Fächerverbindende Unterrichtsprojekte sind in vielen Bundesländern integraler und verpflichtender Bestandteil des Lehrplans bzw. der Bildungsstandards (Kompetenzprofile / Abitur) für die gymnasiale Oberstufe.

Ablauf:

In Teams von vier bis sechs Personen vertiefen die Schülerinnen und Schüler eines Biologiekurses ihre Kompetenz zum Thema Lichtreaktion. Voraussetzung für die Gruppenbildung ist die Anwesenheit jeweils eines Gruppenmitgliedes, das im Idealfall in den Fächern Physik und Chemie vertiefte Kenntnisse besitzt. In jedem Fall sollte jede Gruppe über mindestens ein Gruppenmitglied Zugang zu grundlegenden Inhalten der Physik und Chemie verfügen. Dieser Vermittler fachspezifischen Wissens hat die Aufgabe, über die Biologie hinausgehende Kenntnisse für seine Gruppe durch Recherchen und entsprechende Aufarbeitungen in angemessener Weise verfügbar zu machen. Am Ende des Projektes vergleichen die Gruppen in einer Plenumstunde ihre Ergebnisse im Hinblick auf die korrekte Lösung der Aufgaben sowie die unterschiedliche Schwerpunktsetzung bei der Bearbeitung.

Zeitbedarf: 2 bis 3 Unterrichtsstunden (je nach Voraussetzungen).

• Material
  • Purpurbakterien: Vorkommen und Lichtreaktion
  • Redoxpotenziale in der Elektronentransportkette
  • Pigmentvielfalt bei fotosynthetisch aktiven Bakterien
• Lösungsvorschläge

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Stoffwechsel, Ökologie, Evolution; Chemie, Physik
• Methode: Gruppenarbeit, Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Stoff- und Energieumwandlung
• Erkenntnismethoden: beschreiben, vergleichen, Konzepte übertragen, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: erklären, präsentieren, Materialien auswerten
• Reflexion: fachübergreifend vernetzen
• Inhalt in Stichworten: Purpurbakterien, Fotosynthese, rückläufiger Elektronentransport, Redoxpotenzial, Bakteriochlorophyll, Absorptionsspektrum, ATP, Energie

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Zell- und Entwicklungsbiologie: Bau und Leistungen von Zellen

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
6 Seiten (0,6 MB)

Natürliche Phänomene möglichst präzise zu beschreiben und widerspruchsfrei zu erklären sind zwei ständige Herausforderungen aller Naturwissenschaften. Erscheinungen in der belebten Natur können immer auf zwei verschiedenen Ebenen analysiert und erklärt werden. Einerseits stellt sich die Frage nach den Mechanismen, Zusammenhängen und Bedingungen, die aktuell für das Beobachtete verantwortlich sind (proximate Ursachen). Andererseits sind aktuelle biologische Erscheinungen immer Ergebnis eines evolutionären Prozesses. Die Frage „warum?“ kann also auch als Suche nach den ultimaten Ursachen aufgefasst werden. Die nachfolgende Unterrichtseinheit bietet die Möglichkeit, das Nebeneinander der beiden Erklärungsebenen im Themengebiet Zytologie einzuführen.

• Material
  • M 1: Früchte und ihre Farbe
  • M 2: Chromoplasten
  • M 3: Wahrnehmung der Fruchtfarbe
  • M 4: Proximate und ultimate Ursachen
  • M 5: Ein Puzzle
• Lösungsvorschläge

• Niveau: grundlegend, weiterführend
• Fachlicher Bezug: Zellbiologie, Anatomie, Fortpflanzung, Morphologie, Evolution, Stoffwechsel
• Methode: Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Struktur und Funktion, Variabilität und Angepasstheit
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden und analysieren, Darstellungen verwenden, Modelle anwenden
• Kommunikation: erklären, darstellen, Materialien auswerten
• Reflexion: Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten
• Inhalt in Stichworten:
  • Bau und Funktion von Plastiden
  • Plastidenumwandlung
  • ultimate und proximate Ursachen biologischer Phänomene

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Verhaltensbiologie: Erbbedingtes Verhalten

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium

Mittlerweile hatte sich der Schwerpunkt verhaltensbiologischer Forschung verschoben. An die Stelle der Auseinandersetzung um „nature or nurture“, angeborene oder erlernte Verhaltensweisen, trat immer stärker die Frage nach ihrem Anpassungswert. Auch im Rahmen der aktuellen soziobiologischen und verhaltensökologischen Forschung offenbart der Stichling stetig neue und überraschende Einblicke in sein Verhalten sowie dessen proximate und ultimate Ursachen. In diesem Gruppenpuzzle wird drei Fragen nachgegangen: Welche Bedeutung hat die Rotfärbung der Bauchseite männlicher Stichlinge im Rahmen der Paarung? Welche weiteren Kriterien berücksichtigen Weibchen bei der Partnerwahl? Wie lassen sich die Kriterien der „Damenwahl“ ultimat erklären?

Inhaltsverzeichnis:

• M 1: Arbeitsmethode
• M 2: Expertengruppe A: Stichlinge vor dem Computer
• M 3: Expertengruppe B: Stichlinge im Freiland
• M 4: Expertengruppe C: Weibchen sehen rot
• M 5: Expertengruppe D: Der richtige Geruch macht attraktiv
• M 6: Expertengruppe E: Parasiten und Konkurrenten
• M 7: Zusammenfassung in den Stammgruppen

• Lösungsvorschläge
• Literatur

• Niveau: weiterführend, vertiefend
• Fachlicher Bezug: Verhaltensbiologie
• Methode: Gruppenpuzzle
• Basiskonzepte: Information und Kommunikation, Reproduktion
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden, Experimente auswerten
• Kommunikation: erklären, diskutieren, Material auswerten
• Inhalt in Stichworten: Schlüsselreiz, reproduktive Fitness, Attrappenversuche, Immunsystem

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Stoffwechsel und Energiehaushalt: Energiehaushalt

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
12 Seiten (1,5 MB)

Als Regulierer bezeichnet man Lebewesen, die eine bestimmte Größe in ihrem Organismus auch bei schwankenden äußeren Bedingungen weitgehend konstant halten können. In einem solchen, auch als Homöostase bezeichneten Zustand befinden sich Säugetiere hinsichtlich des Wärmefaktors. Fische besitzen nicht die anatomischen und stoffwechselphysiologischen Voraussetzungen für eine solche Regulation, sie verhalten sich als Konformer.

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Infraspezifische Evolution

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium
12 Seiten (0,7 MB)

“Ich war erst skeptisch – bis es uns alle am Ende umgehauen hat, als es sich als wahr herausgestellt hat!“ Mit diesen Worten kommentierte David Bickford seine Forschungsergebnisse zu dem in Indonesien beheimateten Frosch Barbourula kalimantanensis. Die Art war bislang nur in Einzelexemplaren bekannt, anatomische und physiologische Untersuchungen fehlten. Bickford und seinem Team gelang nun der Nachweis, dass die Froschart, ähnlich wie einige Salamander oder Blindwühlen, gänzlich ohne Lungen auskommt und den notwendigen Sauerstoff ausschließlich über die Haut aufnimmt.

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Und die Folgen für einen Inselvogel

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 7 Seiten (1,1 MB)

Infraspezifische Evolution in der Sekundarstufe II.

In Kanada leben auf der kleinen Insel Mandarte, die Vancouver Island vorgelagert ist, im Jahresmittel 90 Singammern (Melospiza melodia). Im Jahr 1989 herrschte dort ein sehr stürmischer und kalter Winter. Diesen Winter überlebten nur 3 weibliche und 8 männliche Tiere auf der nur 6 ha großen Insel.

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Informationsverarbeitung: Nervenphysiologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 11 Seiten (2,6 MB)

Beim Maiswurzelbohrer handelt es sich um einen nach Europa eingeschleppten Käfer, der in seiner neuen Heimat bereits großen wirtschaftlichen Schaden angerichtet hat. Dieser Schädling ist ein gutes Beispiel dafür, welche Folgen die Ansiedelung von Organismen in fremden Lebensräumen haben kann. Im Rahmen der Neurobiologie und Ökologie setzt sich der Beitrag mit der Lebensweise und Methoden zur chemischen Bekämpfung des Maiswurzelbohrers auseinander.

• Niveau: grundlegend, weiterführend
• Fachlicher Bezug: Neurobiologie, Ökologie
• Basiskonzepte: Variabilität und Angepasstheit
• Erkenntnismethoden: Phänomene erfassen, Konzepte anwenden
• Kommunikation: erklären, diskutieren
• Reflexion: kritisch bewerten
• Inhalt in Stichworten:
  • Maiswurzelbohrer
  • Schädling
  • Clothianidin
  • Pestizide

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Immunbiologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 12 Seiten (1,2 MB)

Die Unterrichtseinheit kann im Unterricht zur Vertiefung der Themen Impfung, Krebstherapie und grüne Gentechnik sowie im Rahmen einer Diskussion über die umstrittene Anwendung der Gentechnik in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Methodisch eignen sich die Aufgaben für Einzel- oder Gruppenunterricht, für Klausuren oder als themenübergreifende Übung fürs Abitur in den Gebieten Immunbiologie und/oder Gentechnik.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Literatur / Abbildungsverzeichnis
• Material
  • M 1: Auch die „Körperpolizei“ kann an Krebs erkranken
  • M 2: „Selbst“ oder „nicht selbst“?
  • M 3: Tabakpflanzen gegen Krebs
• Lösungsvorschläge

• Niveau: vertiefend
• Fachlicher Bezug: Immunbiologie, Biotechnologie (Gentechnik)
• Basiskonzepte: Struktur und Funktion, Regelung und Steuerung
• Erkenntnismethoden: Konzepte anwenden, Darstellungen verwenden
• Kommunikation: erklären, darstellen, Materialien auswerten
• Inhalt in Stichworten: Immunorgane, Immunreaktion, Antikörpermolekül, Biotechnologie, Plasmidtechnik, Bedeutung grüner Gentechnik für Medizin

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Stoffwechsel und Energiehaushalt: Biochemische Grundlagen

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 16 Seiten (1,8 MB)

Anschauungsmodelle spielen gerade in der Biologie eine wichtige Rolle bei der Darstellung komplexer Zusammenhänge. Das vorliegende Beispiel liefert mehrere Ansatzpunkte für den Einsatz im Unterricht:

• Das Denken in Modellen kann eingeführt oder vertieft werden
• Die Struktur-Funktionsbeziehung und das aktive Zentrum können plastisch dargestellt und nachempfunden werden
• Die unterschiedlichen Strukturebenen von Proteinen können dreidimensional veranschaulicht werden
• Der Brückenschlag zur Genetik ist möglich. Damit die Stunde reibungslos ablaufen kann, sollten die Schüler die folgenden Materialien (z. B. als Hausaufgabe) mitbringen: Spiralbindungsdraht eines Collegeblocks, zwei Zettel (Größe ca. 2 × 1 cm, beschriftet mit „N“ und „C“), vier Kartonstreifen (Größe ca. 2 × 1 cm), Klebeband.

Zu beachten ist, dass das hier dargestellte Proteinmodell keinen Anspruch auf 100 %ige biologische Korrektheit erhebt. Es wurde stellenweise vereinfacht, um die Struktur-Funktionsbeziehung des Proteins möglichst anschaulich darzustellen und eine unkomplizierte Bearbeitung zu gewährleisten.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• Material
  • M 1: Biologische Modelle
  • M 2: Proteinstruktur von Lysozym
  • M 3: Proteinstruktur-Vielfalt
• Lösungsvorschläge

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Zell- und Entwicklungsbiologie:
Bau und Leistungen von Zellen

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 17 Seiten (1,2 MB)

Jeder Schüler erinnert sich an diese und vergleichbare Schlagzeilen angesichts viraler und bakterieller Epidemien und kennt ihre öffentliche Wirkung: Mit der Angst vor der Infektion wächst auch die Kritik an der Gesundheitspolitik und mehrt sich das Misstrauen gegenüber Wissenschaft und Forschung. Die selbstverständlichen Forderungen nach schneller Diagnose, wirksamer Therapie und Lebensmittelsicherheit lassen nicht lange auf sich warten.

Die Behandlung dieses Themas eignet sich in besonderer Weise, um die Relevanz der höheren Schulbildung für den Alltag aufzuzeigen: Ohne molekularbiologische Grundkenntnisse (Zytologie, Molekulargenetik, Immunbiologie) bleiben alle Medieninformationen, die beispielsweise auf die Erregeridentifizierung im Essen oder die Diagnose aus Stuhlproben Bezug nehmen, im Detail unverständlich.

In diesem Beitrag werden zum Einstieg grundlegende zellbiologische Inhalte am Beispiel der prokaryotischen Zelle wiederholt. Eine Vertiefung ermöglicht die Besprechung der physiologischen Auswirkungen zellulärer Toxine. Mit Identifizierungstests über Gensonden und ELISA können wichtige molekularbiologische Nachweisverfahren rekapituliert werden.

Für die Vorbereitung auf das Abitur eignet sich der Beitrag durch die Wiederholung des Abiturstoffs sowie die Aktualität und Übertragbarkeit der Inhalte. Eine Bearbeitung der Übungsfragen in Partnerarbeit ist ebenfalls möglich.

• Material
  • Das Bakterium EHEC
  • Verotoxin
  • Erregernachweis mittels Gensonden
  • Erregernachweis über ELISA
• Lösungsvorschläge

• Niveau: weiterführend
• Fachlicher Bezug: Zellbiologie, Immunbiologie, Genetik
• Methode: Einzelarbeit, Gruppenarbeit, Partnerarbeit
• Basiskonzepte: Struktur und Funktion, Kompartimentierung, Information und Kommunikation
• Erkenntnismethoden: beschreiben, Hypothesen bilden
• Kommunikation: erklären, Fachsprache verwenden, Materialien auswerten
• Inhalt in Stichworten: Aufbau einer prokaryotischen Zelle, Endozytose, Toxine, Gensonden, Immunabsorptionstest

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Von der Tagebaugrube zum Badesee - Ökosysteme - Ökologie

Biologie Unterrichsmaterial für den Einsatz
in der 11. -13. Schuljahr, Gymnasium 9 Seiten (1,1 MB)

urch die Stilllegung und Flutung ehemaliger Braunkohleabbaustätten entstand in Deutschland in den letzten Jahrzehnten eine Vielzahl an Tagebauseen, die oftmals charakteristische Kennzeichen aufweisen und sich als Erholungsstätten mittlerweile großer Beliebtheit erfreuen.

Die Unterrichtseinheit bietet die Gelegenheit, das Stoffgebiet Ökosystem am Beispiel solch eines jungen Sees in der Lausitz zu behandeln. Einerseits werden dabei die allgemeinen Lehrinhalte wiederholt und gefestigt. Andererseits sind die Schüler aufgerufen, über ihr Faktenwissen hinaus die für den See typischen Daten zu erläutern bzw. deren Zustandekommen zu erklären. Die vorgegebenen Messwerte müssen dabei entsprechend analysiert und diskutiert werden. Chemische Grundkenntnisse sind von Vorteil, da das Material auch fächerübergreifend zu verstehen ist.

Der zeitliche Rahmen für die Bearbeitung der Aufgaben (auch Partnerarbeit bietet sich an) liegt bei ca. 60 Minuten.

• Niveau: weiterführend
• Fachlicher Bezug: Ökologie, Stoffwechsel; Chemie
• Methode: Einzelarbeit, Partnerarbeit, Gruppenarbeit
• Basiskonzepte: System, Stoff- und Energieumwandlung,
• Erkenntnismethoden: beschreiben, Phänomene erfassen, Hypothesen bilden
• Kommunikation: veranschaulichen, Fachsprache verwenden
• Inhalt in Stichworten: Ökosystem See, Zonierung eines Sees, Nährstoffkonzentration, abiotische und biotische Faktoren, Sukzession