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Ostern und Frühling im Unterricht

Dossier

Wenn der Winter sich dem Ende neigt, warten wir voller Freude auf den Frühling und auf alles, was der Lenz so mit sich bringt: Sonne, Wärme, Knospen, Blüten und natürlich Ostern! Damit auch Ihre Schülerinnen und Schüler diese besondere Jahreszeit mit allen Sinnen erleben, die Veränderungen in der Natur wahrnehmen und die christliche Tradition des Osterfestes zum Ende der Fastenzeit verstehen, haben wir Ihnen in dieser Sammlung Unterrichtsmaterial zum Thema Ostern und Frühling für unterschiedliche Fächer und Schulformen zusammengestellt. Unsere Ideen regen die Lernenden der Grundschule dazu an, sich im Unterricht mit dem weltlichen Ursprung sowie anhand der Auferstehung von Jesus Christus mit der religiösen Dimension des Osterfestes auseinanderzusetzen. Sie erarbeiten die Wortfelder Ostern und Frühling, singen Lieder, beobachten Tiere im Frühjahr oder entziffern die Geheimschrift der Osterhasen. In den weiterführenden Schulen tauschen sich die Schülerinnen und Schüler in Deutsch als Zweit- oder Fremdsprache handlungsorientiert über Frühlingsfeste in ihren Herkunftsländern aus oder erforschen im Fach Biologie durch ein Experiment die Wachstumsbedingungen von Pflanzen. Stöbern Sie durch unsere Anregungen und spüren Sie den Frühling. Die Arbeitsblätter, interaktiven Übungen, Kopiervorlagen, Unterrichtsvorschläge und Handreichungen erleichtern Ihnen die Unterrichtsvorbereitung, damit Sie die ersten Sonnenstrahlen des Jahres und das Erwachen der Natur so richtig genießen können. Viel Spaß beim Ausprobieren dieser motivierenden Materialien rund um Sonne, Blumen, Osterbräuche und Schoko-Eier. ;-) Wir wünschen Ihnen schöne Ostertage und einen wunderbaren Frühling!

  • Fächerübergreifend
  • Feste und Feiertage

Die Biologie der Zecke und Krankheiten durch den Zeckenbiss

Unterrichtseinheit
14,99 €

Diese Unterrichtseinheit zum Thema "Die Biologie der Zecken und Krankheiten durch den Zeckenbiss" bringt den Schülerinnen und Schülern die Biologie der Zecke näher und klärt über Krankheiten – wie Borreliose und Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) – auf, die durch Zeckenbisse übertragen werden. In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Biologie der Zecke sowie über durch sie übertragbare Krankheiten . Dabei stehen ihnen zwei Arbeitsblätter mit Recherche-Aufträgen und Linkvorschlägen zur Verfügung. Für diese Internetrecherche mit anschließender Präsentationsmöglichkeit werden Smartphones, Laptops oder Computer sowie – je nach Präsentationsform – Plakate benötigt. Diese Unterrichtseinheit bietet sich sowohl für den Präsenz- als auch den Distanzunterricht an. Nach einem assoziativen Einstieg (der natürlich auch mit Bildern oder Realien erfolgen kann), werden die Lernenden in passende Arbeitsformen eingeteilt – hier ist Binnendifferenzierung nach Sozialform und Arbeitsauftrag möglich. Sie bearbeiten dann den entsprechenden Arbeitsauftrag auf dem Arbeitsblatt und können die dort angegeben Links für ihre Recherche nutzen. Die Recherche-Ergebnisse werden schriftlich in PowerPoint-Präsentationen oder aber klassisch auf Plakaten festgehalten. Die Präsentationen können dann in der Klasse oder aber per Galerie-Rundgang oder in Gruppen-Puzzeln gehalten werden. Sinnvoll ist es hier, dass die präsentierenden Lernenden circa drei Quiz-Fragen am Ende ihrer Ergebnis-Vorstellung an ihre Zuhörerinnen und Zuhörer richten, um die Aufmerksamkeit während der Präsentation zu sichern. Auch sollten ihre Ergebnisse auf den Arbeitsblättern mitgeschrieben werden. Hintergrundinformationen: Die kleinen Blutsauger können problemlos durch Auftragen von Öl oder Klebstoff wieder entfernt werden? Halt! Ist Ihnen der Fehler aufgefallen? Für ein Wissens-Update zu Zecken existieren interessante Quellen im Internet, die Sie auch Ihren Schülerinnen und Schülern zur Erkundung des Themas zugänglich machen sollten. Aber hier zunächst die Richtigstellung: Zecken sind keine Insekten, sie gehören zur Familie der Milben, also zu den Spinnentieren. Sie leben am Boden, im Unterholz, an Gräsern und Sträuchern in bis zu 1,5 Metern Höhe. Von dort lassen sie sich von ihren Wirten abstreifen und suchen sich dann eine geeignete Stelle zum Stechen und Blutsaugen. Beim Entfernen von Zecken sollte man Manipulationen wie das Auftragen von Substanzen (Öl, Klebstoff) oder Drehen und Quetschen des Parasiten vermeiden. Dadurch vergrößert sich nur die Infektionsgefahr. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich Grundlagen der Biologie der Zecke (Lebensraum, Entwicklungszyklus, Verhalten). lernen die mit einem Zeckenstich übertragbaren Krankheiten kennen (Erreger, Symptomatik). lernen Risiken einer Infektion einzuschätzen (Endemiegebiete, richtiges Verhalten nach einem Stich, Schutzmöglichkeiten). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler informieren sich und recherchieren zu dem Thema im Internet. nutzen eine Webseite aufgabenorientiert und werten eigenständig Informationen aus. nutzen ihr Smartphone, Tablet oder ihren Computer. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erstellen sich eigenständig eine Übersicht. arbeiten kooperativ.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe I

Diabetes – Grundlagen der Krankheit

Unterrichtseinheit

Schülerinnen und Schüler sollen sich im Rahmen des Themas Diabetes mit der Wirkung von Hormonen, mit Peptidhormonen, Signalkaskaden und Immunreaktionen auseinandersetzen. Dabei helfen Recherchen im vorgegebenen Material und im Internet, entweder auf vorgegebenen Webseiten oder mithilfe von Suchmaschinen.Die Unterrichtseinheit soll den Lernenden die Ursachen für eine Diabetes-Erkrankung näher bringen und das Grundverständnis für den Umgang mit einer solchen Behinderung wecken. Diabetiker müssen ihren Blutzuckerspiegel ständig beobachten und einstellen. Das ist aufgrund der heutigen maßgeschneiderten Insuline mit langer oder kurzer Wirkzeit sehr viel leichter als früher. Die Vielfalt der möglichen Ursachen für Altersdiabetes wird deutlich, wenn man das Prinzip einer Signalkaskade verstanden hat und weiß, dass kein Bausteinchen der Signalkette fehlen darf. Die Schülerinnen und Schüler erlangen Kompetenzen im inhaltlichen, methodischen und sozialen Bereich.Voraussetzung für die Durchführung dieser Unterrichtseinheit ist die grundsätzliche Kenntnis der Hormonwirkung, der Wechselwirkung zwischen Enzym und Substrat (Spezifität der Bindungsstelle) sowie des Zuckerstoffwechsels. Unterrichtsverlauf und Materialien In arbeitsteiliger Partnerarbeit beschäftigen sich die Lernenden mit verschiedenen Diabetes-Themen. Ihre Ergebnisse präsentieren sie den Mitschülerinnen und Mitschülern. Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass Diabetes mellitus eine Stoffwechselerkrankung ist, die verschiedene Ursachen haben kann und können diese Ursachen benennen können die Regelung des Blutzuckerspiegels und das Zusammenwirken von Insulin und Glucagon durch einen einfachen Regelkreis darstellen können das Prinzip der Signalkaskade auf den Insulinrezeptor anwenden können den Zusammenhang zwischen Autoimmunreaktion und Diabetes Typ I mithilfe einer Immunantwort skizzieren. können die Fortschritte in der heutigen Diabetes-Forschung benennen und maßgeschneiderte Insuline und ihre Wirkungen beschreiben. können im Internet Kriterien geleitet recherchieren und die wesentlichen Punkte ihrer Recherche verschriftlichen. können recherchierte Materialien adressatenbezogen aufbereiten und anderen vortragen. Einstieg Als motivierender Einstieg in die Thematik eignet sich zum Beispiel ein Video aus der Mediathek des Deutschen Diabeteszentrums in Düsseldorf. Dort sind auch Fallbeispiele integriert. Die Videos stehen online zur Verfügung: Deutsches Diabeteszentrum (DDZ), Düsseldorf Auf der DDZ-Webseite finden Sie Videosequenzen (Presse und Öffentlichkeit / Mediathek / Videos) zu verschiedenen Diabetes-Themen. Partner- oder Gruppenarbeit Nach dem Einstieg empfehle ich Partnerarbeit zur inhaltlichen Recherche, wobei die Arbeitsblätter als Aufgabenstellungen für fünf Gruppen geeignet sind. In größeren Kursen können die Arbeitsblätter auch redundant bearbeitet werden. Alternativ ist auch Gruppenarbeit möglich, wobei sich außer der Beschäftigung mit den Faktoren, die den Blutzuckerspiegel beeinflussen, eine Gruppe mit Autoimunreaktionen, eine mit der Hormonwirkung und eine mit dem Insulinrezeptor und der Signalkaskade beschäftigen kann. Auch weitere Einteilungen sind je nach Vorwissen und Leistungsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler denkbar. Schülervorträge Die Ergebnisse werden didaktisch aufbereitet und zu Schülervorträgen verwendet. Ausführliche Hinweise zum Unterrichtsverlauf finden Sie in dem Verlaufsplan, Diabetes ? Grundlagen der Krankheit (Pop-up) der Unterrichtseinheit. Bickel, H. et al. Natura Oberstufe, Neurobiologie und Verhalten (1997), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 62 bis 69. Bickel, H. et al. Natura: Biologie f. Gymnasien Band 3b, 12. und 13. Schuljahr NRW (2001), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 284 bis 293. Bickel, S., Krull, H.-P., Wedershoven, B. Natura Schwerpunktvorhaben 3b NRW (2002) Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 85 bis 96. Beyer, I. et al. Natura Biologie für Gymnasien, Oberstufe (2005) Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 260 bis 265. Kattmann, U. Glucose im Fließgleichgewicht, Unterricht Biologie 158 (1990), Friedrich-Verlag Velber, Seite 32 ff. Ruppert, W. Insulin - vom Molekül zum Menschen, Unterricht Biologie 229 (1997), Friedrich-Verlag Velber, Seite 44 ff. Zürcher, S. Insulin und der Glucose-Stoffwechsel - Diabetes mellitus, Unterricht Biologie 331 (2008), Friedrich-Verlag Velber, Seite 22 ff. Conrad B, Weidmann E, Trucco G, Rudert WA, Behboo R, Ricordi C, Rodriquez-Rilo H, Finegold D, Trucco M. Evidence for superantigen involvement in insulin-dependent diabetes mellitus aetiology; Nature, 1994 Sep 22;371(6495):351-5. Über diesen Link gelangen Sie zurück zur Startseite der Unterrichtseinheit "Diabetes - Grundlagen der Krankheit".

  • Biologie
  • Sekundarstufe II

Leben mit Diabetes

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Diabetes sollen Schülerinnen und Schüler sich mithilfe vorgegebener Materialen, dem Internet und an außerschulischen Lernorten (Arzt, Apotheke) mit der Krankheit auseinandersetzen. Sie sollen lernen, sich in die Lage eines Diabetikers zu versetzen - und im Notfall auch helfen können.Diese Unterrichtseinheit soll Schülerinnen und Schülern den Umgang mit Diabetikern erleichtern und das Grundverständnis für die Erkrankung herstellen. Diabetes ist nicht nur eine körperliche, sondern meist auch eine seelische Belastung. Viele Menschen reagieren auf die mit der Krankheit verbundenen dauernden Anforderungen mit negativen Gefühlen – Ärger, Angst oder Depression. Auch das Einhalten von Diabetesregeln nervt, denn Diabetiker müssen ihren Blutzuckerspiegel ständig beobachten und einstellen. Der Konsum von Kohlenhydraten muss eingeschränkt werden. Außerdem weiß man heute, dass viel Bewegung (Sport) von Vorteil für den Insulinspiegel ist. Die Schülerinnen und Schüler erlangen in dieser Unterrichtseinheit Kompetenzen im inhaltlichen, methodischen und sozialen Bereich.Voraussetzung für diese Unterrichtseinheit ist die Kenntnis der Funktion der Hormone sowie Kenntnisse zur Ernährung/Fehlernährung und der besonderen Bedeutung des Zuckers. Um Verständnis für an Diabetes mellitus erkrankte Menschen entwickeln zu können und einer eigenen Erkrankung vorzubeugen, sollten Kinder und Jugendliche möglichst frühzeitig mit dem Thema konfrontiert werden. Ablauf der Unterrichtseinheit Nach dem Einstieg in die Unterrichtseinheit "Leben mit Diabetes" über ein Fallbeispiel werden Arbeitsblätter und das Internet genutzt, um in arbeitsteiligen Gruppen verschiedene Diabetes-Aspekte zu recherchieren. Mehr zum Thema Hier finden Sie ausgesuchte Webseiten, auf denen auch jüngere Schülerinnen und Schüler zum Thema "Leben mit Diabetes" recherchieren können. Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass Diabetes mellitus eine Stoffwechselerkrankung ist, die verschiedene Ursachen haben kann, und können dieses Wissen fachlich korrekt verbalisieren. können Zusammenhänge zwischen ungesunder Ernährung und bewegungsarmer Lebensweise und Diabetes herstellen. können einfache Schemazeichnungen (Regelkreise) zur Unter- und Überzuckerung des Blutes zeichnen und die Wichtigkeit der Blutzuckerregulation erklären. können die Fortschritte in der heutigen Diabetes-Forschung benennen und Messmethoden zum Blutzucker beschreiben. können aus Informationen über Diabetes Typ I und II geeignete Handlungen im Notfall und im persönlichen Leben ableiten. können in zusammengestellten Internetseiten Kriterien geleitet recherchieren und die wesentlichen Punkte ihrer Recherche verschriftlichen. Menschen mit Diabetes sind chronisch krank. In manchen wichtigen Lebensbereichen sind sie eingeschränkt in ihrer Wahlmöglichkeit, zum Beispiel sind bestimmte Berufe ausgeschlossen. Zwar erklärt die Deutsche Diabetes-Gesellschaft (DDG): "Diabetiker ohne andere schwerwiegende Erkrankungen oder ausgeprägte Diabetesfolgeerkrankungen können nahezu alle Berufe und Tätigkeiten ausüben." Aber einige Berufe sind weniger geeignet. Dies ist immer dann der Fall, wenn durch eine plötzlich auftretende Unterzuckerung Personen großen Risiken ausgesetzt sind (zum Beispiel Busfahrer, Pilot). Eine Fallgeschichte, in die auch eventuell vorhandene Schülererfahrungen einbezogen werden sollten, eignet sich als motivierender Einstieg in die Thematik (zum Beispiel Lauras Homepage - siehe unten). Gleichzeitig werden die Fragen zum Fallbeispiel als Folie oder über Rechner und Beamer (alternativ ein Whiteboard) für alle sichtbar präsentiert und im Gespräch beantwortet: Was müssen Typ I-Diabetiker beachten, wenn sie Sport treiben? Was passiert mit einem Menschen bei plötzlicher Unterzuckerung? Was passiert, wenn keine ausreichende Menge Insulin im Blut ist? Warum kann Insulin nicht in Tablettenform eingenommen werden? Welchen Vorteil haben die modernen Insulinpumpen? Welche Berufe fallen Euch ein, die bei der Ausübung durch einen Diabetiker riskant für viele Menschen sein könnten? Partner- oder Gruppenarbeit Nach dem Einstieg ist bei der fachlichen Recherche Gruppenarbeit zu empfehlen. Die Arbeitsblätter eignen sich als Aufgabenstellungen für vier arbeitsteilige Gruppen. Am erfolgreichsten sind Gruppenpuzzle mit einer Expertenrunde und einer Mosaikrunde. Am Rechner ist Partnerarbeit angesagt - falls genügend Computerarbeitsplätze vorhanden sind. So kann abwechselnd eine Person Inhalte lesen und klicken, während die andere Notizen anfertigt. Recherche im Intranet Empfehlenswert ist für Recherchen bei medizinischen und gesundheitlichen Fragestellungen immer die Erstellung eines eigenen Intranets mit zahlreichen brauchbaren Links anstelle des freien Zugangs ins Internet. Die Schülerinnen und Schüler werden so weniger abgelenkt und verirren sich nicht so schnell im Wust der Informationen und Pharma-Reklamen. Eck, M. et al. Natura 2, Biologie für Gymnasien NRW G8 (2010), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 156 bis 157 Bickel, H. et al. Natura: Neurobiologie und Verhalten, Biologie für Gymnasien (1997), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 66 bis 67 Bickel, S., Krull, H.-P., Wedershoven, B. Natura Schwerpunktvorhaben 3b NRW (2002), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 85 bis 96 Kattmann, U. Glucose im Fließgleichgewicht, Unterricht Biologie 158 (1990), Friedrich-Verlag Velber, Seite 32 ff Ruppert, W. Insulin - vom Molekül zum Menschen, Unterricht Biologie 229 (1997), Friedrich-Verlag Velber, Seite 44 ff Zürcher, S. Insulin und der Glucose-Stoffwechsel - Diabetes mellitus, Unterricht Biologie 331 (2008), Friedrich-Verlag Velber, Seite 22 ff

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Tierische und pflanzliche Zelle: Bau und Vergleich

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zu Tierzellen und Pflanzenzellen lernen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau und die Zellbestandteile der zwei Zelltypen kennen. Anschließend vergleichen sie tierische und pflanzliche Zellen miteinander, um Unterschiede und Gemeinsamkeiten festzustellen. Optionale weiterführende Aufgaben und Spiele können der Festigung des Wissens dienen. Jedes Lebewesen ist aus Zellen aufgebaut, die die kleinste lebende Einheit unseres Seins darstellen. Der Aufbau und die Funktion der einzelnen Bestandteile einer Zelle sind daher ein relevantes Thema im Fach Biologie. Für das Verständnis weiterer biologischer Vorgänge ist ein Vorwissen über den Zellaufbau und über die Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen unerlässlich (zum Beispiel zur Beantwortung von Fragen wie: "Warum wird Salat welk?", "Warum darf ich kein destilliertes Wasser und kein Salzwasser trinken?", "Wie und wo findet die Fotosynthese statt?"). Die Unterrichtseinheit "Tierische und pflanzliche Zelle: Bau und Vergleich" für den Biologieunterricht in der Sekundarstufe I ist auf ein bis zwei Unterrichtsstunden ausgelegt. Mithilfe der vertiefenden Aufgaben kann die Einheit auf bis zu vier Stunden ausgedehnt werden. Zum Einstieg in die Unterrichtsstunde erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Lehrerimpuls ("Was ist eigentlich die kleinste Einheit, aus der wir aufgebaut sind?"), gefolgt von einem Bildimpuls (Bild von Mensch und von Tier). So werden sie zur Äußerung von ersten Vermutungen über den Vergleich von menschlichen und tierischen Zellen angeregt. Die Lehrkraft kann dies mit der Frage einleiten: "Gibt es Unterschiede in den Zellen von Mensch und Tier?". Anschließend wird zunächst die Pflanzenzelle näher betrachtet: Die Schülerinnen und Schüler erhalten Informationen über die Zellbestandteile und beschriften die Pflanzenzelle. Dann beschriften sie die Tierzelle und können im Anschluss daran Tier- und Pflanzenzellen miteinander vergleichen. Schnelle Schülerinnen und Schüler können eine zusätzliche Knobelaufgabe lösen. Zur Festigung dienen ein Domino-Spiel, ein Kreuzworträtsel und / oder der Bau eines 3D-Modells einer Zelle. Das Thema "Tier- und Pflanzenzelle" im Unterricht Die Lehrkraft sollte sich mit dem Bau und den genauen Funktionen der Zellbestandteile auskennen, um gegebenenfalls weiterführende Fragen der Schülerinnen und Schüler zu beantworten. Für den weiterführenden Biologie-Unterricht ist es notwendig, den Aufbau und die Unterschiede der Zellen zu kennen, um weitere Vorgänge (Plasmolyse, Fotosynthese, ...) zu verstehen und richtig zu deuten. Didaktische Analyse Die Schülerinnen und Schüler erkennen die unterschiedlichen Strukturen und Funktionen innerhalb der Zellen und lernen die Zelle so als System kennen. Dies ist auf den ersten Blick erst einmal viel und vielleicht auch nicht klar zu unterscheiden, sodass an dieser Stelle eine didaktische Reduktion stattfindet: Die Funktionen werden nur grob benannt und einige Zellorganelle werden zunächst weggelassen, da dies weiterführendes Wissen (zum Beispiel über Proteine) voraussetzt. Wird im Anschluss an die einführende Unterrichtsstunde (beziehungsweise Doppelstunde) ein Modell gebastelt, so kann man dieses im Nachhinein nutzen, um Modelle zu bewerten und Modellkritik zu üben. Dies ist auch im weiteren Verlauf des naturwissenschaftlichen Unterrichts notwendig, da Modelle stetig zur besseren Anschaulichkeit genutzt werden. Methodische Analyse Um das Leseverständnis und das eigenständige Arbeiten jedes einzelnen Schülers und jeder einzelnen Schülerin zu fördern, sollten die Arbeitsblätter in Einzelarbeit bearbeitet werden. Eine Zwischensicherung nach Bearbeitung der Pflanzenzelle bietet sich an, um sicherzustellen, dass alle Schülerinnen und Schüler alle Zellorganelle richtig beschriftet haben, da dies Voraussetzung für die weitere Bearbeitung ist. Je nach Klassenstärke und Selbständigkeit können hier auch Lösungsblätter ausgelegt werden. Schnelle Schülerinnen und Schüler haben die Möglichkeit, eine Zusatzaufgabe zu erledigen, falls sie noch vor der gemeinsamen Ergebnissicherung fertig werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Zelle als System kennen. können tierische und pflanzliche Zellen in ihren Strukturen und Funktionen beschreiben. vergleichen Tier- und Pflanzenzellen miteinander. lernen Zellmodelle kennen und bewerten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Partnerarbeit oder Gruppenarbeit. stärken durch die geschützte Atmosphäre in Partnerarbeitsphasen ihr Selbstkonzept. diskutieren in Partner- oder Gruppenarbeiten und sind dabei in der Lage, ihre Meinung unter Nutzung von Fachwissen und Fachbegriffen begründet zu äußern.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe I

Bionik und Autos: die Natur als Ingenieurin

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit für den Biologie- und Ethikunterricht der Sekundarstufe II zum Thema "Bionik und Autos" erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig die Grundlagen der Bionik und lernen verschiedene bionische Anwendungen aus dem Alltag kennen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf praxisnahen Beispielen aus dem Automobilbau, bei denen natürliche Vorbilder für technische Innovationen genutzt werden. In den letzten Jahren ist das Interesse an bionischen Entwicklungen – insbesondere im Hinblick auf das Thema Nachhaltigkeit – enorm gestiegen. Mithilfe der Bionik ist es möglich, nicht nur nachhaltige und umweltschonende Technologien und Produkte zu entwickeln, sondern dadurch auch Ressourcen einzusparen und so einen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu leisten. Die vorliegende Unterrichtseinheit lässt sich in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II für das Fach Biologie einordnen und orientiert sich an einem Thema, das sich vor allem in den letzten Jahren als eigenständige wissenschaftliche Disziplin etabliert hat. Die Bionik besitzt mittlerweile breitgefächerte Anwendungsmöglichkeiten, wobei die nachhaltigen Innovationen in vielen technischen Bereichen und auch im täglichen Alltag zum Einsatz kommen. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht neben der Vermittlung der Grundlagen der Bionik vor allem die Anwendung bionischer Erfindungen im Alltag. Im späteren Verlauf der Einheit wird dann ein besonderes Augenmerk auf die Anwendungen aus dem Bereich des Automobilbaus gelegt. Abschließend haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ein eigenes Beispiel der Bionik zu erforschen und einen Vortrag oder wahlweise ein Poster zu entwickeln. Zusätzlich kann das Thema um ethische Aspekte erweitert werden, indem die Schülerinnen und Schüler ein Zitat aus dem zugrunde liegenden Text interpretieren und die Grenzen der Forschung und die Chancen (der Bionik) diskutieren. Optional kann eine Diskussion über Nachhaltigkeitsaspekte im Bereich des Kfz-Handwerks geführt werden, das sich aufgrund seiner Innovationsbereitschaft und seines Willens zu mehr Nachhaltigkeit als Lehrbeispiel eignet. Das Forschungsgebiet Bionik gewann vor allem in den letzten Jahren an Relevanz, da bei der Suche nach Lösungen für Fragstellungen zum Thema Nachhaltigkeit die Hilfe aus der Natur sehr willkommen ist. Das Thema Bionik eignet sich außerdem gut, um das Interesse der Schülerinnen und Schüler an Naturwissenschaften und Technik zu wecken, da es viele Berührungspunkte mit dem Alltag bietet. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Biologieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Thematisch eignet sie sich als vertiefende Ergänzung im Anschluss an den Themenblock „Evolution und Zukunftsfragen“, der in jedem Lehrplan zu finden ist. Da die Einheit biologische mit ethischen Themen vereint, kann sie aber auch fächerübergreifend für die Fächer Ethik, Gemeinschaftskunde oder Politik genutzt werden. Ein gewisses Grundwissen in Bezug auf den Umgang mit biologischen Fragestellungen, der in der Sekundarstufe I geschult wird, wird für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weitere Kenntnisse sind nicht notwendig. Die Einheit bietet ein breites Spektrum an Lernmethoden und Sozialformen, sodass der Unterricht interessant und abwechslungsreich gestaltet werden kann. Für die Erarbeitung der verschiedenen Aufgabenstellungen stehen Arbeitsblätter mit Info-Texten zur Verfügung. In einigen Aufgabenstellungen wird zusätzlich die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und auch das kritische Hinterfragen geschult. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlangen Wissen über verschiedene Herangehensweisen in der Bionik. lernen verschiedene bionische Anwendungsbeispiele kennen. benennen die Ziele der Bionik. zeigen Möglichkeiten sowie Grenzen der Bionik auf. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verfassen und vergleichen verschiedene Informationsquellen. wählen Medienangebote und Informationen selbständig aus. können Medieninhalte analysieren und kritisch bewerten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verbessern ihre Kommunikationsfähigkeit, indem sie über ethische Fragen diskutieren und argumentieren. Verwendete Literatur Hill, B: Bionik: Lernen von der Natur; Duden Schulbuch-Verlag; 1. Auflage; Berlin; 2006. Zeuch, M; Was ist Was - Bionik; Tessloff-Verlag, Nürnberg; 2010.

  • Biologie
  • Sekundarstufe II

Gute Luft, gesunde Lunge: Schadstoffe, Wirkung und Schutzmaßnahmen

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit für den Biologieunterricht der Sekundarstufe I (Klasse 8–9) bietet Materialien und Anregungen, das Thema Luftschadstoffe und ihre Wirkung auf den menschlichen Organismus aus unterschiedlichen Perspektiven zu betrachten und gibt Hilfestellungen zur Beurteilung von Maßnahmen zum Gesundheitsschutz. Luft umgibt die Erde als schützende Hülle und stellt den notwendigen Sauerstoff für unsere Atmung bereit. Aber was ist, wenn Schadstoffe in der Luft sind? Die Unterrichtseinheit behandelt die Themen Luft, Luftschadstoffe und Luftreinhaltung. Ausgehend von den biologischen Grundlagen des Atmungssystems (Wege der Atemgase, Bau und Funktion der Lunge) wird der Einfluss von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit untersucht. Dabei stellt sich auch die Frage, wie diese Schadstoffe entstehen und in den Klassenraum gelangen. Zur Erarbeitung werden dafür unterschiedliche Aufgabentypen angeboten. Abschließend erarbeiten die Lernenden Maßnahmen und Verhaltensweisen, um die Gesundheit zu schützen und die Luft reinzuhalten. Die Lernenden arbeiten einzeln, in Paar- oder Gruppenarbeit. Sie teilen ihre Erkenntnisse im Plenum unter anderem als Präsentation von Plakatentwürfen und diskutieren sie. Dabei unterstützen sie sich gegenseitig. Die Aufgaben auf den Arbeitsblättern bieten verschiedene Herangehensweisen und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade: zum Beispiel einfache Beobachtungs- oder Zuordnungsaufgaben, Lesetexte mit Fragen oder Diagramme, die erstellt und ausgewertet werden. Der Einsatz des Storytellings liefert einen roten Faden, der die einzelnen Unterrichtsstunden verbindet und an die Erlebniswelt der Lernenden anknüpft. Die Unterrichtseinheit hat einen starken Lebensweltbezug, da die Erkenntnisse (bis auf die kontrollierte Wohnraumlüftung) direkt angewendet werden können (siehe Lüftungsverhalten). Ebenso eng ist der Bezug zum Handwerk, da zum Beispiel Schornsteinfegerinnen und Schornsteinfeger mit dazu beitragen, dass die Luft in Räumen eine gute Qualität hat. Bei dieser Einheit bietet es sich an, Vertreterinnen und Vertreter des Handwerks in die Schule einzuladen, um gemeinsam mit ihnen über das Thema zu diskutieren. Die Unterrichtseinheit befasst sich mit dem Thema "Gute Luft, gesunde Lunge", so wie es beispielsweise im Inhaltsfeld Mensch und Gesundheit und dort dem Schwerpunkt Atmung und Blutkreislauf (Kernlehrplan Biologie), sowie einem Teilaspekt des Inhaltsfeldes Energieversorgung (Kernlehrplan Physik) vorgesehen ist. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den biologischen Grundlagen der Atmung und den gesundheitlichen Auswirkungen von Luftschadstoffen. Der ökologische und Nachhaltigkeitsaspekt kommt vor allem bei der Frage des richtigen Lüftens zum Tragen und hat dort eine unmittelbare Alltagsbedeutung. In der Unterrichtseinheit werden Inhalte zu den Themen Wege der Atemgase, Bau und Funktion der Lunge, Wirkung von Luftschadstoffen, richtiges Lüften und Alternativen zur Fensterlüftung erarbeitet. Die Lernenden stellen ihr erworbenes Wissen nachvollziehbar dar, erläutern Zusammenhänge, erkennen Probleme und formulieren Fragen, beobachten, werten Messdaten aus und ziehen ihre Schlüsse daraus und bewerten zum Beispiel Handlungsoptionen zur Verbesserung der Luftqualität in Klassenräumen (unter anderem Kompetenzen UF1, E1, E5, K2-4, B1-4 des Kernlehrplans Biologie für die Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen). Vorkenntnisse aus dem Bereich Auswerten und Erstellen von Diagrammen sowie zur gezielten Informationssuche im Internet sind hilfreich, aber nicht Voraussetzung. Einzel-, Paar- und Gruppenarbeit dienen als Methoden der Wissensvermittlung und Erkenntnisgewinnung. Differenzierte Aufgabenstellungen ermöglichen die Arbeit auf unterschiedlichen Kompetenzstufen, so dass alle Lernenden einer Gruppe Lernzuwächse erzielen können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen den Weg der Atemgase sowie den Aufbau und die Funktion der Lunge. kennen gesundheitliche Auswirkungen von exemplarisch ausgewählten Luftschadstoffen und können diese zuordnen. beschreiben verschiedene Maßnahmen zur Luftreinhaltung und bewerten diese mit Blick auf ihren Alltag. bewerten die Maßnahmen in Bezug auf den Nachhaltigkeitsaspekt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Informationsquellen wie das Internet, um gezielt Informationen zu einem eingegrenzten Thema zu finden. entnehmen einem Diagramm Informationen. können selbst ein informatives Diagramm aus gegebenen Daten erstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten gleichberechtigt mit einer Partnerin, einem Partner oder in einer Kleingruppe, tauschen Vorschläge aus und einigen sich. kommunizieren adressatengerecht und nutzen dabei auch die Fachsprache.

  • Biologie
  • Sekundarstufe I
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