Das Rätsel der Aminosäuren

© NASA, Mary Pat Hrybyk-Keith

Die Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit der Frage des Ursprungs des Lebens und verbindet dabei astronomische Bezüge mit chemischen Grundlagen. Ausgangspunkt ist ein Bericht über die Entdeckung einer Klasse von Aminosäuren in einem Meteoriten, die bei der chemischen Evolution des genetischen Materials eine Schlüsselrolle gespielt haben könnte. Die Grundbausteine des Lebens stammen demnach aus dem All. Die Schüler und Schülerinnen begeben sich im Rahmen einer Stationsarbeit auf einen spannenden Weg, auf dem sie diese Theorie näher beleuchten. Dabei lernen sie Struktur, Nomenklatur sowie die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Aminosäuren kennen. Zudem erfahren sie etwas über die Bedeutung der Aminosäuren in den Sport- und Ernährungswissenschaften. Auch deren Redoxchemie wird berücksichtig. Höhepunkt der Unterrichtseinheit, die bei dem Lehrerwettbewerb Astronomie 2009 von Science von Stage prämiert wurde, ist der Besuch einer astronomischen Einrichtung. Hier erfahren die Lernenden von "echten" Forscherinnen und Forschern mehr über Aminosäuren im Weltall.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß der EPA

• im Kompetenzbereich "Fachkenntnisse" Fakten und Begriffe in Bezug auf die Aminosäuren sowie den Zusammenhang zwischen Struktur, Eigenschaften und Verwendung der Aminosäuren kennenlernen.
• im Kompetenzbereich "Fachmethoden" selbständig Experimente planen, durchführen, beobachten, beschreiben und auswerten.
• im Kompetenzbereich "Fachmethoden" Hypothesen bilden, Voraussagen formulieren und diese experimentell untersuchen.
• im Kompetenzbereich "Fachmethoden" den Computer nutzen zur Simulation.
• im Kompetenzbereich "Kommunikation" chemische Sachverhalte und Erkenntnisse in unterschiedlicher Form(Symbole, Formeln, Gleichungen, Tabellen, Diagramm, Graphen, Skizzen) darstellen.
• im Kompetenzbereich "Kommunikation" Fachtexte und grafische Darstellungen interpretieren und daraus Schlüsse ziehen.
• im Kompetenzbereich "Reflexion" chemische Kenntnisse zur Erklärung von Lebensvorgängen nutzen.

Kurzinformation

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Thema Aminosäuren bietet eine einzigartige Möglichkeit, das Unterrichtsfach Chemie mit der Astronomie und der Frage nach der Entstehung des irdischen Lebens auf spannende und erlebnisreiche Weise zu verbinden. Die Stationsarbeit wird in diesem Beitrag sehr ausführlich beschrieben. Alle Arbeitsblätter und Lösungskarten stehen zum Download zur Verfügung. Für die Zusammenarbeit mit einer örtlichen Sternwarte oder einem Planetarium muss sich die Lehrkraft im Vorfeld der Unterrichtseinheit bemühen. Bei der Suche nach dem passenden außerschulischen Lernort in Ihrer Nähe hilft das "German Astronomical Directory" (GAD), eine Webseite mit einem Verzeichnis der Sternwarten, Planetarien und Astronomievereine in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

• Vorbemerkungen und Einleitungsphase
  Die Vielfalt des Themas Aminosäuren und die Bedeutung eines Sternwartenbesuchs werden dargestellt. Der Einstieg in das Thema erfolgt über eine Bildcollage.
• Stationen 1 bis 4
  Die Lernenden werden über die astronomische Facette des Themas motiviert und erarbeiten die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Aminosäuren.
• Stationen 5 bis 7, Ergebnissicherung
  Der fächerübergreifende Aspekt wird vertieft (Aminosäuren im Weltall, Sport- und Ernährungswissenschaft). Eine Plenumsdiskussion beendet die Unterrichtseinheit.

Download

Internetadressen

• Aminosäuren aus dem Weltall und in 3D
  Artikel zum Nachweis von Aminosäuren in Meteoriten und in galaktischen Nebeln sowie Links zu interaktiven 3D-Modellen von Aminosäuren im Netz

Literatur & Medien

• Chemie im Kontext
  Geschmackstuning durch Aminosäuren, Seite 152-153; Cornelsen Verlag
• Unterricht Chemie Heft 75 Ausgabe 3/03
  Nützliche Aminosäuren, Seite 38; Friedrich Verlage
• Film "Odyssee ins All" (DVD), Teil 1
  ZDF Enterprises GmbH; alternativ YouTube-Ausschnitte (siehe Internetadressen)

Zusatzinformationen

• Science on Stage - Lehrerwettbewerb Astronomie 2009
  Hier finden Sie Informationen zu allen Preisträgern des Astronomie-Lehrerwettbewerbs "Sternstunden für Ihre Schüler!"

Informationen zur Autorin

Ulrike Dexheimer studierte die Fächer Chemie und Englisch an der Universität Potsdam. Während des Studiums unterrichtete sie ein Jahr an einem privaten Gymnasium, der "City of London School for Boys" in London (UK). Während ihres Referendariats in Potsdam gewann sie den dritten Platz im Lehrerwettbewerb "Spannung in die Schule" 2007 von Science on Stage. Zurzeit unterrichtet sie am Helene-Lange-Gymnasium in Hamburg die Fächer Chemie und Englisch sowie Chemie bilingual in den Sekundarstufe I. 2009 erhielt sie für ihren Beitrag "Das Rätsel der Aminosäuren" eine Auszeichnung im Lehrerwettbewerb "Sternstunden für Ihre Schüler".

• Mehr Infos im Autorenverzeichnis
  Hier können Sie Kontakt mit Frau Dexheimer aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Beiträgen der Autorin.

Kommentare zu dieser Unterrichtseinheit

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