Auf dieser Seite finden Sie Informationen, Anregungen und Arbeitsmaterial für den Unterricht zum Themenbereich Biochemie im Fach Biologie an weiterführenden Schulen. Das Angebot deckt die folgenden Themen ab: Proteine, Nukleinsäure, Fotosynthese und Nanotechnologie. Klicken Sie sich einfach mal durch! Das schöne in der Biologie ist der strenge Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion von der Nano- bis zur Makroebene: Die Analyse dreidimensionaler Strukturen erweist sich stets als aufschlussreich und ist weit mehr als eine bloße "Bildbeschau". Franz Josef Scharfenberg vom Richard-Wagner-Gymnasium in Bayreuth hat die dreidimensionalen Ausarbeitungen von Eric Martz (University of Massachusetts, USA) zu unserem Blutfarbstoff für den Einsatz im deutschsprachigen Unterricht aufbereitet. Die dreidimensionale Darstellung der Proteinstrukturen, die mithilfe des kostenlosen Plugins Chime mit der Maus nach Belieben angefasst, gedreht und herangezoomt werden können, zeigen, was schon Thomas Mann wusste (woher eigentlich? - schließlich gelang das erste Beugungsbild eines Proteins Dorothy Hodgkin erst 1932): Proteine sind "unhaltbar verwickelt und unhaltbar kunstreich aufgebaute Eiweißmolekel" (aus "Der Zauberberg"). Es lohnt sich, einen genaueren Blick auf das Hämoglobin zu werfen. An diesem Beispiel lassen sich zahlreiche allgemeine Aspekte der Proteine und Enzyme herausarbeiten: Als oligomeres Protein bietet der Blutfarbstoff die Möglichkeit, alle Strukturhierarchien - von der Primär- bis zur Quartärstruktur - durchzuspielen. Von der Anordnung der Aminosäuren innerhalb der Untereinheiten - hydrophobe Aminosäureseitenketten an der Oberfläche, hydrophile im Inneren des Proteins - lässt sich leicht der Bogen zur thermodynamischen "driving force" des in der Primärstruktur kodierten Selbstfaltungsprozesses der Biopolymere schlagen. Hämoglobin ist zwar "nur" ein Transportprotein, seine in die Polypeptidketten eingebetteten Häm-Gruppen können jedoch - was die Architektur aktiver Zentren und die Modellierung ihrer katalytischen Aktivität betrifft - exemplarisch als prosthetische Gruppen der Enzyme betrachtet werden (schließlich wird Hämoglobin von Molekularbiologen gerne auch als "Enzym honoris causa" bezeichnet). Die auf dem Austausch einer einzigen Aminosäure basierende Sichelzellenanämie verdeutlicht stellvertretend für Erkrankungen wie Alzheimer oder BSE das Prinzip der auf Protein-Polymerisationen basierenden Erkrankungen. Das Startkapitel zeigt vier (zunehmend "abstrahierte") Darstellungsformen der Aminosäure Glycin. Diese "Struktursprachen" werden in den nachfolgenden Kapiteln wiederholt auf weitaus komplexere Strukturen angewendet. Das Glycin-Beispiel ist daher eine wichtige Einführung in die verschiedenen Darstellungsformen des gesamten Hämoglobin-Materials. Gezeigt werden die "ball and stick"-Projektion des Zwitterions (Vorsicht: Doppelbindungen werden nicht als solche dargestellt), eine raumfüllende Darstellung (Kalottenmodell; Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken), die "stick"-Struktur sowie die "Aminosäure-Rückgrat"-Struktur (Hydroxylgruppe und Wasserstoffatome sind noch als "rudimentäre Stacheln" dargestellt). Wurden in dem vorausgegangenen Abschnitt die Darstellungsmöglichkeiten einer Aminosäure vorgestellt, werden diese hier auf ein Oligopeptid angewendet. Damit betritt man hier die Primärstruktur-Ebene. Als neue Darstellungsform wird schließlich das Polypeptidketten-Rückgrat vorgestellt (nicht zu verwechseln mit dem Aminosäure-Rückgrat). Zunächst wird die allgemeine Rückgrat-Struktur einer Aminosäure (ohne Seitenkette) dargestellt. Aus dieser Struktur wird das "allgemeingültige" Rückgrat eines Tripeptids aufgebaut. Die "anonymen" Einheiten werden durch Hinzufügen von Methylgruppen in ein Alanyl-alanin-alanin (Ala-Ala-Ala) umgewandelt. Um das ganze zunehmend komplexer zu machen, wird das Tripeptid in ein Lysyl-alanyl-alanin (Lys-Ala-Ala) und schließlich in ein Lysyl-alanyl-isoleucin (Lys-Ala-Ile) umgewandelt, bevor es zum Tetrapeptid ergänzt wird. Bis hierher folgen alle Darstellungen der "stick"-Struktur. Im Folgemodul haben die SchülerInnen die raumfüllende Darstellung des Tetrapeptids vor Augen (Abb. 2). Am Beispiel des Tetrapeptids wird nun verdeutlicht, wie die Biochemiker die Darstellung von Peptidketten abstrahieren, um bei der Strukturanalyse von Polypeptidketten aus mehreren Hundert Aminosäuren nicht "den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sehen zu können": In den beiden letzten Modulen wird daher die "Rückgrat"-Darstellung von Peptidketten eingeführt. Die erste Darstellung zeigt die Quartärstruktur des nativen Proteins mit farblich differenzierten Untereinheiten und den Häm-Komplexen (raumfüllende Darstellung, siehe Abb. 3). Das folgende Modul reduziert die Polypeptidketten auf ihr Rückgrat. Erst jetzt wird die Lage der Häm-Gruppen (raumfüllende Darstellung) klar erkennbar (und der Vorteil der diversen "Struktursprachen" deutlich). Lassen Sie Ihre SchülerInnen durch die Drehung des Moleküls den zentralen Hohlraum entdecken, in dem der Hämoglobin-Ligand 2,3-Diphosphoglycerat (DPG) bindet und dabei über eine Änderung der Quartärstruktur die Sauerstoff-Affinität des Hämoglobins senkt (DPG stabilisiert die Konformation der Desoxy-Form, indem es die beiden beta-Ketten über ionische Wechselwirkungen miteinander vernetzt). DPG wird vom Körper in Höhenlagen gebildet, wo ein niedriger Sauerstoff-Partialdruck herrscht, und erleichtert dort die Abgabe von Sauerstoff an das atmende Gewebe. Im den beiden Folgemodulen sind die Polypeptidketten komplett ausgeblendet. Das zweite der beiden Module stellt die Atomsorten der Hämgruppe farbkodiert dar. Die Lagebeziehungen der vier "freischwebenden" Häm-Gruppen verdeutlicht die tetraedrische Symmetrie (dreiseitige Pyramide) des Moleküls. Bei der Analyse der Symmetrie erweist sich wiederum das Anfassen und Drehen der Strukturen als hilfreich. Es folgt die vergrößerte Darstellung einer einzelnen Hämgruppe in raumfüllender Ansicht sowie eine Darstellung in der "stick"-Struktur, in der die Komplexbindung des zentralen Eisenatoms über die Stickstoffatome der Porphyrin-Struktur erkennbar wird. Die Besetzung der fünften Koordinationsstelle durch ein Histidin-Stickstoff der Polypeptidkette ist noch nicht berücksichtigt. An die sechste Koordinationsstelle wird nun molekularer Sauerstoff gebunden. Dabei ist deutlich erkennbar, dass die Achse des Sauerstoffmoleküls nicht senkrecht auf die Ebene des Porphyrin-Ringes ausgerichtet ist (Abb. 4; siehe auch Abb. 5 der Hintergrundinformation zu den Eigenschaften der prosthetischen Gruppe). Nun geht es wieder vom Kleinen zum Großen: Das oxygenierte Häm wird wieder in die Globin-Kette eingefügt, zunächst in eine Rückgrat-, dann in eine raumfüllende Darstellung. Die beiden letzten Darstellung zum Thema "Sauerstoffbindung" zeigen ein weiteres Details der Häm-Einbettung in das Globin und der Sauerstoffbindung: Die Positionierung hydrophiler Teile des Häms an der Oberfläche und die Ausrichtung hydrophober Bereiche zum Proteininneren. Weiterhin kommt die Besetzung der fünften Koordinationsstelle durch das sogenannte "proximale Histidin" sowie die Lage des "distalen Histidins" über dem gebundenen Sauerstoff zur Darstellung. Mehr zur Bedeutung des distalen Histidins liefert der folgende Fachliche Kommentar. Die Chime-Darstellungen heben einige Strukturmerkmale des Hämoglobins hervor, die sich zu den biochemischen Funktionen der Proteins sehr schön in Beziehung setzen lassen, auf die die vorgestellte Applikation jedoch nicht explizit hinweist. Auf der folgenden Seite finden Sie die wichtigsten Infos zu den Hämoglobin-Eigenschaften, die sich in diesen Strukturdetails abbilden: Die Proteinumgebung definiert die katalytischen Eigenschaften Warum benutzt die Natur nicht die "nackten" Hämgruppen für die Sauerstofflogistik, sondern wickelt sie in komplexe Poypeptidketten ein? Zum einen sind es die vielfältigen allosterischen Wechselwirkungen der Globine mit diversen Liganden, über die die Eigenschaften der Sauerstoffbindung durch das Häm sinnreich modelliert und den jeweiligen biologischen Erfordernissen perfekt angepasst werden - von der DPG-Bindung (siehe oben) bis hin zur Kooperativität der Sauerstoffbindung an die vier Untereinheiten des Hämoglobins. Die wichtigsten dieser "Stellschrauben" werden in Schulbüchern ausreichend thematisiert. Unberücksichtigt bleibt jedoch meist ein viel allgemeineres und enorm wichtiges Grundprinzip der Molekularbiologie und Biochemie: Die katalytischen Eigenschaften jeder prosthetischen Gruppe und jeden aktiven Zentrums werden maßgeblich von der Proteinumgebung geprägt, in die sie eingebettet sind. Man vergegenwärtige sich, dass das Häm, das im Hämoglobin zur reversiblen Sauerstoffbindung eingesetzt wird, im Atmungskettenenzym Cytochrom c als Elektronenüberträger verwendet wird! Wie die Globinkette die speziellen Bindungseigenschaften des Häms beeinflusst, wird nachfolgend an zwei Struktureigenschaften hervorgehoben, die in den Chime-Darstellungen sehr gut deutlich werden. Erst das Globin gewährleistet eine reversible Häm-Oxygenierung Frei lösliche Hämgruppen mit einem komplexierten zweiwertigem Eisen-Ion könnten Sauerstoff nur für einen sehr kurzen Moment binden. Der Sauerstoff würde das zweiwertige Eisen schnell zu dreiwertigem Eisen oxidieren, das keinen Sauerstoff mehr binden kann. Ein Zwischenprodukt dieser Oxidation ist ein "Häm-Sauerstoff-Häm-Sandwich". Die Polypeptid-"Verpackung" der Hämgruppen verhindert dies und gewährleistet damit die Verwendbarkeit der Hämgruppen als Sauerstofftransporteure im Blut. Das letzte Modul zum Thema "Hämoglobin & Häm" verdeutlicht die Lage des Häms in seiner Bindungstasche, die die Bildung von Häm-Dimeren ausschließt. Kohlenmonoxid hat eine hohe Häm-Affinität Kohlenmonoxid ist für uns ein toxisches Gas, weil es die Sauerstoffbindungsstellen des Hämoglobins vergiftet: Seine Affinität zum Hämoglobin-Eisen übertrifft die des Sauerstoffs um das 200-fache. Aus diesem Grund kann schon ein niedriger Kohlenmonoxid-Partialdruck tödliche Folgen haben. Am "nackten" Häm sähe der Vergleich noch ungünstiger aus: Zu diesem hat Kohlenmonoxid eine 25.000 mal höhere Affinität als Sauerstoff. Eine Eigenschaft, die das Pigment als Sauerstoffträger völlig unbrauchbar machen würde, denn Kohlenmonoxid ist nicht nur ein Industriebgas, sondern wird auch vom Organismus selbst erzeugt (es entsteht bei diversen katabolen Stoffwechselreakrtionen und dient auch als Botenstoff, zum Beispiel als bei der Regulation der glatten Gefäßmuskulatur). Unter normalen Umständen ist etwa ein Prozent unseres Hämoglobins mit endogen produziertem Kohlenmonoxid blockiert. Sterische Hinderung der Kohlenmonoxid-Bindung Ohne die Reduktion der Kohlenmonoxid-Affinität um das 125-fache könnte wir mit unserem Blutfarbstoff kaum leben. Aber wie schafft die Polpeptidkette dieses Kunststück? Die Natur greift an der Geometrie der Komplexierung von Sauerstoff und Kohlenmonoxid an. Während die Achse des Sauerstoffmoleküls bei der Bindung an das Eisenatom einen 120 Grad-Winkel zur Häm-Ebene bildet, steht die Achse des Kohlenmonoxid-Moleküls - bei freiem Zugang zum Häm - exakt senkrecht auf dessen Ebene. Diesen optimalen Bindungswinkel verbaut die Polypeptidkette dem Kohlenmonoxid, indem es ihm in der Häm-Bindungstasche des Globins einen sperrigen Histidin-Rest in den Weg stellt (sterische Hinderung), der den Sauerstoff nicht weiter stört. Die Position des distalen Histidins wird in dem vorletzten Modul zum Thema "Hämoglobin & Häm" sehr schön deutlich (Abb. 5). Im unteren Bereich des Bildausschnitts ist das proximale Histidin zu erkennen. Das freie Elektronenpaar des Stickstoffatoms im Histidinring besetzt eine der Koordinationsstellen des Eisenions. Die Darstellungen zum Thema "Sekundärstrukturen" stellen die Architektur der alpha-Helix in den Mittelpunkt. Die Darstellung ihrer Wechselwirkungen beschränkt sich auf die intrahelikalen Wasserstoffbrücken, die der Helix ihre Stabilität verleihen. Einzelne Darstellungen bereiten bereits das nächste Thema "Wechselwirkungen der alpha-Helix" vor, das die Interaktionen der Seitengruppen mit der wässerigen Umgebung und dem hydrophoben Proteinkern aufbereitet. Das erste Modul zeigt die Rückgrat-Struktur einer Globinkette (Tertiärstruktur) mit oxygeniertem Häm. Die alpha-helikalen Strukturabschnitte, die den Großteil des Moleküls bilden, sind farblich hervor gehoben (Abb. 6). Es folgt eine Farbvariante der ersten Darstellung ("Regenbogen-Färbung"). Die nächste Abbildung stellt eine neue "Struktursprache" der Biochemiker vor: alpha-helikale Bereiche werden von der Rückgrat-Struktur "luftschlangenartig" hervorgehoben. Diese Darstellungsform ist bei Molekularbiologen sehr beliebt, da sie bei der Analyse von Proteinstrukturen - unter anderem bei der Identifizierung von Domänen - sehr hilfreich ist. Zudem lassen sich anhand wiederholt auftretender "Sekundärstrukturmotive" Homologien und Analogien der Proteinevolution analysieren. Eine der alpha-Helices wird in ihrem Tertiärstrukturkontext (komplette räumliche Struktur einer Polypeptidkette) hervorgehoben. Dieser Kontext ist für die weitere Betrachtung wichtig (siehe "Wechselwirkungen der alpha-Helix"), da man an ihm erkennt, dass sich diese Helix an der Oberfläche des Globins befindet und sowohl mit dem wässerigen Milieu als auch mit dem Proteininneren Kontakt hat. Die Tertiärstrukturebene wird nun verlassen und auf die individuelle alpha-Helix (Sekundärstruktur) heruntergezoomt. Diese Helix wird nun in zwei andere Struktursprachen übersetzt. Zunächst in die Rückgrat-Darstellung der Polypeptidkette und schließlich in die "stick"-Darstellung ihrer Aminosäurebausteine. Das Folgemodul lässt die "driving force" der alpha-Helix-Struktur erkennen: Alle hydrophilen Teile des Polypeptid-Rückgrats (die Carbonyl-Sauerstoffatome und die Wasserstoffatome des Peptidbindungs-Stickstoff) bilden Wasserstoffbrücken miteinander. Diese vielen schwachen Wechselwirkungen verleihen der Helix ihre Stabilität. Die "Sättigung" der hydrophilen Rückgratbereiche mit hydrophilen Wechselwirkungen prädestiniert die Helix zu einem in hydrophoben Umgebungen oft verwendeten Strukturmotiv, sei es im hydrophoben Kern von Proteinen (siehe Hydrophobizität, Polarität & Ladungen") oder in Membranprotein-Abschnitten, die der Lipidphase ausgesetzt sind. Die nächste Darstellung macht deutlich, dass die Seitenketten der Aminosäuren einer Helix wie die Stufen einer Wendeltreppe immer nach außen zeigen. Besonders deutlich wird dieses wichtige Strukturprinzip, wenn man die Helix in eine Position bringt, in der man in Richtung ihrer Längsachse blickt. Während sich die Darstellungen zum Thema "Sekundärstrukturen" vor allem mit dem allgemeinen Architekturprinzip der alpha-Helix und den intrahelikalen Wasserstoffbrücken beschäftigten, veranschaulichen die Module dieses Abschnitts die Wechselwirkungen der helikalen Aminosäurereste mit dem hydrophilen Medium und dem hydrophoben Proteinkern. Die erste Darstellung zeigt das raumfüllende Kalottenmodell eines "Grenzflächenhelix"-Abschnitts. Farblich hervorgehoben sind die Stickstoff- und Sauerstoffatome der Seitengruppen und des Rückgrats. Beim Drehen und Wenden der Helix ist zu erkennen, dass es sich um eine "amphiphile Helix" handelt, d.h., dass auf einer Seite hydrophobe Reste, auf der anderen dagegen hydrophile Reste (erkennbar an den Heteroatomen) aus der Achse hervorragen. Diese Eigenschaft spiegelt die Anpassung der Aminosäuresequenz (Primärstruktur) an ihre räumliche Position im Tertiärstrukturkontext wider: Die hydrophobe Seite der Helix geht mit dem hydrophoben Proteinkern hydrophobe (van-der-Waals-)Wechselwirkungen ein und stabilisiert so die Tertiärstruktur des Proteins. Die hydrophile Seite bildet dagegen Wasserstoffbrücken mit den Wassermolekülen der Umgebung. Dieses Hydratwasser trägt dazu bei, das Protein in Lösung zu halten. Deutlicher wird dieses Prinzip in der zweiten Darstellung, die die Heteroatome des Rückgrats ausblendet. Die beiden folgenden Module zeigen dieselbe Darstellung, nur bereits entsprechend den jeweiligen Textinformationen räumlich ausgerichtet. So zeigt zum Beispiel der Blick entlang der Helixachse noch einmal deutlich deren amphipatischen Charakter (Abb. 7): Sämtliche Heteroatome der Seitenketten befinden sich in dieser Ansicht auf der rechten Seite. Die Chime-Darstellungen analysieren die Wechselwirkungen eines Globin-Molekül mit der Umgebung. Die "take home message" diese Abschnittes bildet das allgemeine Strukturprinzip löslicher Proteine: Innen hydrophob (Stabilisierung der Tertiärstruktur über van-der-Waals-Wechselwirkungen), außen hydrophil (Bindung von Hydratwasser über Wasserstoffbrücken). Die erste Darstellung zeigt die farbkodierte Verteilung hydrophober, polarer und geladener Aminosäuren auf der Globin-Oberfläche sowie die Sauerstoffatome von einem Teil des Hydratwassers. Beim Drehen des Proteins treten hydrophile und hydrophobe Oberflächenabschnitte deutlich hervor. Während die hydrophilen Bereiche mit dem Lösungsmittel Wasserstoffbrücken bilden und das Protein in Lösung halten, stabilisieren die hydrophoben Bereiche über hydrophobe Protein-Protein-Wechselwirkungen zwischen den vier Globinen eines Hämoglobin-Moleküls dessen Quartärstruktur (native Struktur eines aus mehreren Proteinuntereinheiten aufgebauten Proteinkomplexes). Der folgende Schnitt macht die Anatomie des Globins - stellvertretend für alle löslichen Proteine - deutlich. Während der Kern durch die Wechselwirkungen hydrophober Seitengruppen stabilisiert wird, ist die dem Medium ausgesetzte Oberfläche mit hydrophilen Resten gespickt. Dieses Strukturprinzip wir mithilfe von weiteren Schnittebenen verdeutlicht, die zunächst immer tiefer in das (hydrophobe) Proteininnere vordringen, um sich danach wieder seiner (hydrophilen) Oberfläche nähern (Abb. 8). Wie falten sich Proteine? Die Analyse der Strukturdarstellungen des Globins bietet sich als Ansatzpunkt für weiterführende Fragen zur Proteinstruktur an: Wie finden die linearen Aminosäureketten im lebenden Plasma ihre komplexe dreidimensionale Struktur? Und warum findet dieser Prozess in Zellen mit so hoher Effizienz, im Reagenzglas aber nur mit sehr niedrigen Ausbeuten statt? Vorhersage von Proteinstrukturen Vom Architekturprinzip der "Packung" einer Polypeptidkette lässt sich leicht der Bogen zur "driving force" ihrer Selbstfaltung schlagen. Der Selbsfaltungsprozess einer Polypeptidkette in ihre native dreidimensionale Struktur wird von ihrer Primärstruktur - also der linearen Abfolge ihrer Aminosäuresequenz - definiert. Dieser Strukturcode ist von Molekularbiologen bis heute noch nicht soweit entschlüsselt worden, dass anhand jeder Sequenz exakte Strukturvorhersagen getroffen werden können (falls das überhaupt möglich ist). In einigen Fällen lassen sich jedoch schon ganz passable Wahrscheinlichkeiten berechnen. All diese Vorhersagen basieren auf einer Bestimmung der thermodynamisch günstigsten Faltung. Das ist zum Beispiel bei einem löslichen Protein (wie vom Globin-Typ) diejenige, die über eine große Anzahl hydrophober Wechselwirkungen im Inneren und hydrophiler Wechselwirkungsmöglichkeiten an der Oberfläche verfügt. Eine gigantische Rechenaufgabe, da im Prinzip die Interaktion eines jeden Aminosäurerestes mit jedem anderen Rest analysiert werden müsste. Die Forscher schränken den Rechenaufwand jedoch erheblich ein, indem zunächst Sekundärstruktur-Wahrscheinlichkeiten analysiert werden. Auch Sequenz-Vergleiche mit Proteinen, deren Struktur bereits durch Röntgenstrukturanalysen eindeutig geklärt ist, erweisen sich als hilfreich: Die Natur verwendet nämlich beim Proteindesign sehr gerne bewährte Proteindomänen (das heißt durch Sekundärstrukturen stabilisierte globuläre Proteinabschnitte, die meist von einem Exon kodiert werden) immer wieder. Aus einem begrenzten Domänen-Repertoire hat die Natur so im Laufe der Evolution eine Vielzahl verschiedener Proteine mit vielfältigen Funktionen "zusammengepuzzelt". "Assisted Self Assembly" Das auf den bekannten Renaturierungsversuchen von Anfinsen basierende Dogma von der "Selbstfaltung" der Proteine ist seit der Entdeckung der Rolle der "Chaperone" nicht gerade ins Wanken geraten, musste jedoch vom "Self Assembly" zum "Assisted Self Assembly" modifiziert werden. Schnell hatte man erkannt, dass die in vitro beobachteten Selbsfaltungsraten viel zu niedrig sind, um eine Zelle funktionstüchtig zu halten. Zahlreiche Proteine zeigen im Reagenzglas sogar überhaupt keine Neigung, nach einer sanften Denaturierung in ihre native Struktur zurück zu finden. Der Grund dafür ist, dass jede Zelle über ein ganzes Arsenal von Chaperonen verfügt - "molekularen Anstandsdamen" - die mittlerweile auch Einzug in die Schulbuchliteratur gehalten haben. Diese Anstandsdamen (die selbst Proteine sind) erkennen "unordentlich" gefaltete Polypeptidketten, die noch keine stabilen Sekundärstrukturen oder noch keine stabile Tertiärstruktur gefunden haben. Als Symptome solcher unvollständigen oder Fehlfaltungen "fahnden" die Chaperone nach hydrophoben Resten, die an der Oberfläche falsch gefalteter Polypeptidketten exponiert werden. Chaperone entfalten diese unbrauchbaren Gebilde unter Energieverbrauch und verhelfen Ihnen somit zu einer neuen Chance, sich richtig zu falten. Sie "bugsieren" damit den Faltungsweg der Polypeptidketten sicher in die Richtung der thermodynamisch günstigsten Konformation, die in der Regel der nativen Proteinstruktur entspricht. Ursache der Sichelzellenanämie ist der Austausch eines einzigen Nukleotids im beta-Hämoglobinketten-Gen, wodurch die hydrophile Aminosäure Glutamat gegen die hydropobe Aminosäure Valin ersetzt wird. Mit fatalen Folgen: Der ausgetauschte Glutamatrest befindet sich nämlich an der Oberfläche des Proteins. Die Exposition des hydrophoben Restes setzt die Löslichkeit de Proteins vor allem im desoxygenierten Zustand stark herab und kann so die Polymerisation des Hämoglobins zu langen und unlöslichen Filamenten auslösen. Die erste Darstellung zeigt die Position des Valins auf der Oberfläche des oxygenierten Sichelzellen-Hämoglobins. Der so erzeugte "hydrophobe Fleck" ist weiß hervorgehoben. Die Desoxygenierung des Moleküls ist mit einer Konformationsänderung der Quartärstruktur verbunden, die einen zusätzlichen hydrophoben Bereich an die Oberfläche befördert (Abb. 9). Dieser ist auch beim "normalen" Hämoglobin vorhanden, wo er keinen negativen Effekt zeigt. Im Verbund mit dem neu hinzu gekommenen Valin-Rest verleiht er dem Molekül jedoch das Potenzial zur Polymerisation, sobald die Desoxy-Form eine kritische Konzentration überschreitet. Das nächste Modul zeigt den ersten Schritt der Polymerisation, die Dimerisierung zweier Moleküle über hydrophobe Wechselwirkungen (Abb. 10). Die an der Polymerisation beteiligten hydrophoben Reste und ihre Wechselwirkung wird erst dann deutlich, wenn die raumfüllende Darstellung durch die Rückgrate der Polypetidketten ersetzt wird. Die letzte Chime-Projektion zeigt eine Vergrößerung der Kontaktstellen. Die für die Sichelzellenanämie charakteristischen sichelförmigen Erythrozyten sind fragiler als ihre "Wildtyp"-Pendants, was die anämische Symptomatik verursacht. Die exponierten hydrophoben Reste wirken wie "hydrophile Lego-Noppen" oder "sticky patches", über die die Proteine zu langen Filamenten polymerisieren und so den Erythrocyten eine sichelförmige Gestalt aufzwingen. Die Sichelzellen sind im Gegensatz zu den geschmeidig-biegsamen normalen Erythrozyten nicht mehr deformierbar und verstopfen unter Sauerstoffmangelbedingungen (Höhenaufhalte, Flugreisen, Narkosen) zunächst kleine und schließlich größere Gefäße, was dann lebensbedrohliche Komplikationen verursacht. Im homozygoten Zustand führte die Krankheit noch vor kurzem im frühen Kindesalter zum Tode. Heterozygote zeigen eine deutlich abgeschwächte Symptomatik. Die Krankheit kommt fast nur bei Afrikanern vor, die aus zentralafrikanischen Regionen mit hohen Malariavorkommen stammen. In einigen Regionen tragen fast 40 Prozent der dortigen Bevölkerung das "defekte" Gen. Die Ursache dafür liegt darin, dass das Sichelzellen-Hämoglobin den Malaria-Erregern Schwierigkeiten bereitet: Heterozygote sind gegen den Malaria-Erreger besser geschützt und haben daher gegenüber den homozygot "Gesunden" einen Selektionsvorteil. Dies zeigt deutlich, wie schmal der Grat zwischen "gesund" und "krank", "nützlich" und "schädlich", sein kann und wie wichtig die genetische Vielfalt des Genpools einer Spezies für dessen Überleben ist: Genetische "Randgruppen" können an bestimmten Orten - oder zu bestimmten Zeiten! - für das Überleben der Art eine unvorhersehbare Bedeutung erlangen. Um die Moleküle der Applikation im Browser interaktiv betrachten zu können, muss der kostenlose Molekülbetrachter Chime der Firma Symyx installiert werden. Wenn dies erfolgt ist, "berühren" sie die Moleküle mit dem Mauszeiger. Wenn Sie die Maus dann bei gedrückter linker Taste bewegen, können Sie die Moleküle beliebig drehen und wenden und so von allen Blickwinkeln aus untersuchen. Um die Entfernung zum Objekt zu ändern, müssen Sie die Shift-Taste (Hochstell-Taste) gleichzeitig mit der linken Maustaste drücken. Dann kann mittels "Vor- und Zurückbewegungen" der Maus der Abstand zum Objekt variiert werden. Wenn Sie den Mauszeiger in einem Molekülfenster platzieren und mit der rechten Taste klicken, erscheint das Chime-Menü mit weiteren Funktionen. Hier können Sie zum Beispiel die Rotation der Moleküle ausschalten. Durch das Anklicken von Buttons der Hämoglobin-Lernumgebung werden die verschiedenen 3D-Darstellungen aufgerufen. Wenn Sie ein Bild bereits geladen haben und dann einen anderen Button anklicken, kann es zu Fehlern kommen. Zwar wird dann das gewünschte Molekül gezeigt, seine Darstellung entspricht dann jedoch nicht der eigentlich vorgesehen "Struktursprache". So kann zum Beispiel eine Polypeptidkette als "stick"-Struktur visualisiert werden, während die Programmierung an dieser Stelle eigentlich die Darstellung eines farbkodierten Kalottenmodells vorgesehen hat. Wenn dies passiert (oder Sie den Verdacht haben, dass dem so ist), können Sie die Seite in einem neuen Browserfenster öffnen und die gewünschte Abbildung neu laden. Alternativ kann es auch helfen, zunächst über den "Zurück-Button" des Browsers zur Übersichtseite der Hämoglobinseite zu gehen und die gewünschte Applikation erneut anzusteuern. Dynamische Arbeitsblätter sind digitale Unterrichtsmaterialien, die neben Informationstexten, Aufgabenstellungen und Abbildungen dynamische Elemente beinhalten. Mehrere Arbeitsblätter können zu Lernumgebungen zusammengefügt werden. Die hier vorgestellte Lernumgebung enthält dreidimensionale Moleküldarstellungen, die es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, sich die Struktur und Funktion des Enzyms ATP-Synthase aktiv zu erschließen. Verschiedene Strukturelemente können ein- und ausgeblendet, die Moleküle beliebig gedreht und gewendet werden. Technische Grundlage der 3D-Moleküle ist der kostenfrei nutzbare Molekülbetrachter Jmol. Zudem enthält die Lernumgebung flash-basierte Animationen und Videos, die die ATP-Synthase aus ihrem "Black-Box-Dasein" im Unterricht herausholen sollen. Interaktive 3D-Moleküle eröffnen neue Wege des Lehrens und Lernens. Sie erlauben Visualisierungen, die mit traditionellen Materialien nicht realisierbar sind. Mit der Maus können Moleküle bewegt sowie bestimmte Strukturelemente hervorgehoben oder ausgeblendet werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen die ATP-Synthase als Beispiel eines Enzyms kennen lernen. den Aufbau der ATP-Synthase kennen lernen. ausgehend von dem molekularen Aufbau die Funktion der ATP-Synthase forschend-entdeckend erschließen. die Möglichkeiten des Molekülbetrachters Jmol kennen und den Umgang mit dem Werkzeug lernen. am Beispiel der ATP-Synthase den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion eines Enzyms beschreiben. Thema ATP-Synthase - Synthese von Energieäquivalenten Autor Dr. Matthias Nolte, Dr. Thomas Engel, Dr. André Diesel, Florian Thierfeldt Fach Biologie, Chemie Zielgruppe Jahrgangsstufe 11 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Computer in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit) oder Präsentationsrechner mit Beamer; Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment (kostenloser Download), Flash-Player , Quicktime-Player Struktur-Funktions-Beziehungen werden durch die detaillierte und schrittweise Untersuchung von 3D-Modellen der ATP-Synthase begreifbar. Die Lernenden arbeiten im Computerraum selbstständig in Partner- oder Einzelarbeit. Die Lehrperson hat dabei eine unterstützende Funktion. Alternativ können die Darstellungen der Lernumgebung zur Unterstützung des Unterrichtsgesprächs auch per Beamer im Fachraum projiziert werden. Vorbemerkungen und technische Hinweise Welche Vorteile bieten dynamische 3D-Moleküle im Allgemeinen und insbesondere bei der Untersuchung von Proteinstrukturen und -Funktionen? Welche kostenfreien Plugins werden für den Einsatz der Lernumgebung benötigt? Das Konzept der Lernumgebung Vorgegebene Beobachtungsaufgaben dienen als ?Leitplanken? bei der selbstständigen Entdeckungsreise in die Welt der Moleküle. ?Informations-Popups? und "Expertenaufgaben" ermöglichen eine Binnendifferenzierung. Unterrichtsverlauf und Inhalte der Lernumgebung Nach dem Impuls durch eine Animation erarbeiten die Lernenden Struktur und Funktion der ATP-Synthase weitgehend selbstständig. Die Diskussion offener Fragen zur ATP-Synthase und zur Bedeutung von Modellen bildet den Abschluss. Dr. Thomas Engel studierte Chemie sowie Lehramt Chemie und Biologie. Seit 2007 ist er Studiengangskoordinator Chemie und Biochemie an der LMU München. Er war an der Konzeption der Lernumgebung beteiligt, programmierte die Moleküle und die HTML-Seiten. (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitsubpages:457078) Hier können Sie Kontakt mit Herrn Dr. Engel aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors. Dr. André Diesel ist Diplom-Biologe. Er war an der Konzeption der Lernumgebung beteiligt und entwickelte die schematischen Abbildungen der Lernumgebung. (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitsubpages:700245) Hier können Sie Kontakt mit Herrn Dr. Diesel aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors. Florian Thierfeldt ist Lehrer für Biologie und Geographie (Gymnasium). Er war an der Konzeption der Lernumgebung beteiligt und erstellte die Flash-Animation zur Rotation des F0-Komplexes. Weitere Materialien und Anregungen zum Unterricht finden Sie auch auf seiner Homepage www.scientific-beginner.de . (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitsubpages:450955) Hier können Sie Kontakt mit Herrn Thierfeldt aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors. Die Schülerinnen und Schüler sollen am Beispiel des Insulins den Zusammenhang zwischen der in einer Proteindatenbank gespeicherten Datei und der Umsetzung als Proteinmodell im Computer verstehen. eine Sequenz aus einer Datenbank abrufen können. mit einem einfachen Visualisierungsprogramm wie RasMol umgehen können. die Vor- und Nachteile verschiedener Darstellungsarten (Kugelstabmodell, Proteinrückgrat und raumfüllendes Kalottenmodell) erkennen und diese mithilfe eines Programms umsetzen können. grundlegendes Wissen über den 3D-Aufbau (die Tertiär- und Quartärstruktur) von Proteinen erarbeiten. Struktur-Funktionsbeziehungen begreifen und erklären können. Methoden zur Strukturaufklärung von Proteinen verstehen und wiedergeben können. Thema Proteinmodelle aus dem Internet - Beispiel Insulin Autorin Prof. Dr. Susanne Bickel Fächer Biologie, Chemie Zielgruppe Jahrgangsstufe 12/13 Zeitraum etwa 6 Stunden mit abschließender Präsentation Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang in ausreichender Zahl (Partner- oder Kleingruppenarbeit), (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitsubpages:458232) (kostenloser Download aus dem Internet) Planung (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitpopup:463298) Die Fotosynthese ist einer der bedeutungsvollsten biologischen Prozesse auf der Erde. Grüne Pflanzen wandeln Lichtenergie in chemische Energie um und speichern sie in Form energiereicher Moleküle. Diese werden dann in weiteren Stoffwechselprozessen als Energielieferanten für die Synthese von Kohlenhydraten aus den energiearmen Stoffen Kohlenstoffdioxid und Wasser verwendet. In diesem Prozess wird der für viele Lebewesen notwendige molekulare Sauerstoff gebildet. Die Fotosynthese gliedert sich somit in eine Lichtreaktion (Absorption von Lichtenergie, deren chemische Fixierung und Sauerstoffbildung) und in die lichtunabhängige Dunkelreaktion (Synthese von Glukose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser). Die Schülerinnen und Schüler sollen die Teilreaktionen der Lichtreaktion mithilfe der Animation kennenlernen und protokollieren. die an der Reaktion beteiligten Biomoleküle und ihre Lokalisierung - innerhalb oder außerhalb der Thylakoidmembran - kennenlernen. Zusammenhänge formulieren (Kopplung der Fotosysteme) und eine Gesamtbilanz der Reaktion aufstellen. Thema Die Lichtreaktion der Fotosynthese Autor Dr. Ralf-Peter Schmitz Fach Biologie Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 1-2 Stunden für die selbstständige Erarbeitung (Einzel- oder Partnerarbeit); flexibel beim Einsatz zur Unterstützung des Unterrichtsgesprächs Technische Voraussetzungen Präsentationsrechner mit Beamer und/oder Computerarbeitsplätze in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit), Flash-Player (ab Version 8, kostenloser Download) Die Lernenden nutzen die Flash-Animation im Computerraum der Schule in Einzel- oder Partnerarbeit oder auch am heimischen Rechner (Hausaufgabe, Wiederholung). Ihre Ergebnisse können sie den Mitschülerinnen und Mitschülern im Rahmen eines kleinen Vortrags vorstellen. Den Ablauf der Lichtreaktion beschreiben sie dabei mithilfe der per Beamer projizierten Animation. Alternativ zur Nutzung der Animation im Computerraum kann sie nach einem zunächst "computerfreien" Unterricht der Lehrkraft auch dazu dienen, die Lichtreaktion zusammenzufassen und das Unterrichtsgespräch im Fachraum zu unterstützen. Inhalte und Funktionen der Animation Die Teilschritte der Lichtreaktion werden visualisiert. Arbeitsaufträge und Hintergrundinformationen ermöglichen eine selbstständige Erarbeitung des Themas. Die Schülerinnen und Schüler sollen grundlegendes Wissen über den 3D-Aufbau der Rotationsmaschine ATP-Synthase erwerben (Tertiär und Quartärstruktur). prinzipielle Struktur-Funktionsbeziehungen begreifen und erklären können. die wichtigsten Mechanismen der Zelle, chemische Energie in Bewegung umzuwandeln, kennen lernen. Proteinkomplexe in ihrer Eigenschaft als Motoren begreifen. Anwendungsmöglichkeiten für Nanomotoren kennen lernen und selber Ideen entwickeln. die Natur als Vorbild für technische Umsetzungen begreifen und dadurch ein Grundverständnis für die Bionik entwickeln. Utopien und unwissenschaftliche Presseberichte analysieren und auf ihren sachlichen Gehalt reduzieren lernen. Thema Nanomotoren in Natur und Technik Autorin Prof. Dr. Susanne Bickel Fach Biologie Zielgruppe Sek II, Leistungskurs, Projektunterricht zur Biotechnologie Zeitraum 4-5 Stunden Technische Voraussetzungen Rechner mit der Möglichkeit, Filme abzuspielen (zum Beispiel RealPlayer oder Quicktime Player , kostenlose Downloads), in ausreichender Anzahl (Partnerarbeit, Kleingruppen) Planung Nanomotoren in Natur und Technik

Kinder entdecken im Schulhof während der Pausen die unterschiedlichsten Schnecken, beschäftigen sich zunächst spielerisch mit ihnen und erzählen im Unterricht von ihren Beobachtungen. Aus diesem Interesse heraus entsteht im Deutsch- und Kunstunterricht ein multimediales "Schneckenbuch". Schnecken, diese bei den meisten Menschen eher ungeliebten Tiere, üben auf Kinder oft eine ungeahnte Faszination aus. Die Weichtiere lassen sich gut und ausdauernd beobachten und nehmen es auch nicht übel, wenn sie ein paar Tage als ?Haustier? in einem geeigneten Behältnis gehalten werden. Nach einer Woche ausführlicher Beschäftigung mit Schnecken im Heimatkunde- und Sachunterricht werden die Kinder angeregt, gedanklich in die Rolle einer kleinen Schnecke zu schlüpfen und über ihre Erlebnisse zu berichten. Aus den Reihen der Kinder kommt der Vorschlag, alle Geschichten zu einem ?Schneckenbuch? zusammenzufassen. Im Deutschunterricht der Grundschule soll die Freude am Verfassen von Texten geweckt und aufrecht erhalten werden. Für ein motiviertes Aufschreiben von Erlebtem und Erfundenem gibt es vielfältige Anlässe, wie das Beispiel in dieser Unterrichtseinheit zeigt. Ein Bilderbuch herzustellen, wird im bayrischen Lehrplan bereits für leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler in Klasse 1 vorgeschlagen. Texte für sich und andere zu schreiben und zu gestalten, ist in allen Jahrgangsstufen der Grundschule verbindliches Unterrichtsthema. Die Schreibmotivation - besonders von Kindern mit schreibmotorischen Problemen - kann mit dem Einsatz des Computers und den damit verbundenen vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten gesteigert werden. Enstehung des Gemeinschaftsprojekts Nach der Namensfindung für das Schnecken-Buch wird fächerübergreifend an der Umsetzung gearbeitet. Jedes Kind bearbeitet eine Bilderbuchseite. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Deutsch und Kunst Fächerspezifische Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer anwenden. Bild- und Sounddateien auf dem Computer speichern und bearbeiten können. den technischen Umgang mit der Digitalkamera beherrschen. Grundkenntnisse in PowerPoint kennen lernen und anwenden: Schreiben eines Textes, Einfügen einer Grafik und eines Sounds, Formatieren des Textes, Formatieren des Hintergrunds, Speichern der Datei. abgespeicherte Bilder und Sounds wiederfinden und auf ihre Folie einfügen können. ihre Medienkompetenz erweitern. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen mit den anderen Kindern angemessen kommunizieren. bei der arbeitsteiligen Gruppenarbeit konstruktiv an dem Gemeinschaftsprojekt arbeiten. sich in der Schreibkonferenz gegenseitig respektieren und Kritik sachlich begründen. zum Gelingen des Gemeinschaftsprojekts mit Freude beitragen. Thema "Schnirko Schneck": Ein multimediales Hör- und Bilderbuch Autorin Angela Hilger Fächer Deutsch und Kunst Zielgrupp Klasse 2 bis 4 Zeitraum circa 6 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Präsentationsprogramm (zum Beispiel PowerPoint), Digitalkamera, Scanner, Bildbearbeitungssoftware (zum Beispiel Irfanview oder Gimp), Mikrofon, Soundbearbeitungssoftware (zum Beispiel Audacity), Beamer Planung Verlaufsplan "Hörbilderbuch Schnirko Schneck" Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Schreibprojekt (Bilderbuch) gemeinsam planen. Handlungs- und Gestaltungsideen für das Bilderbuch entwickeln. das Geschehen ihres Abschnitts der Geschichte mündlich formulieren. einen ersten Entwurf selbstständig aufschreiben (auf Papier oder mit dem Computer). Gestaltungskriterien berücksichtigen (Länge des Textes, sinnvolle Anknüpfung und Fortsetzung des Geschehens, ...). die vorgegebene Zeitstufe (Vergangenheit) einhalten. nach Möglichkeit die wörtliche Rede als gestalterisches Mittel einsetzen. den Text klanggestaltend vorlesen und am Computer aufnehmen. in einer Schreibkonferenz Texte der Mitlernenden würdigen und Änderungsvorschläge machen. Verbesserungs- oder Änderungsvorschläge von anderen aufnehmen und gegebenenfalls den eigenen Text überarbeiten. den Text für eine Seite des Bilderbuchs am Computer schreiben. passende Hintergrundbilder fotografieren und auswählen. eine zum Text passende Zeichnung anfertigen und einscannen (lassen). die Bilderbuchseite mit Hintergrund, Text und Bildern gestalten. Die Schülerinnen und Schüler erfinden kleine Schnecken-Geschichten, schreiben sie auf und bieten sie ihren Mitschülerinnen und -schülern zum Lesen an. Die Figur "Schirko Schneck" entsteht Die vielfältigen Zeichnungen und Farben der Schneckenhäuser werden im Kunstunterricht bestaunt und regen die Kinder zu eigenen kreativen Gestaltungsversuchen an. Für das Vorhaben Hörbilderbuch sollen Fantasieschnecken entworfen werden. In gemeinsamer Abstimmung entscheiden sich die Kinder für einen Entwurf, der die Hauptrolle in dem Bilderbuch spielen soll. Passend zu ihren Texten zeichnen sie danach das zweite Tier, das in fast allen Texten im Dialog mit der Schnecke eine Rolle spielt. Gestaltung der Hintergrundbilder Die für das Bilderbuch benötigten Hintergrundbilder werden auf zwei Weisen hergestellt: Einige Schülerinnen und Schüler, die sich bereits mit der Digitalkamera auskennen, fotografieren zu Hause und im Schulhof passende Motive. Sie bringen die Dateien auf CD-ROM oder USB-Stick mit in die Schule. Die anderen Kinder erstellen aus Naturmaterialien passende Collagen, die von der Lehrkraft eingescannt werden. Organisatorische Hinweise Auf dem Schulserver im Computerraum oder auf einer zentral genutzten Online-Plattform werden sämtliche Grafikdateien in verschiedenen Ordnern - zum besseren späteren Auffinden - zur Verfügung gestellt: "Hintergründe", "Schnirko" (zwei spiegelbildliche Versionen der Schnecke und das Schneckenhaus allein), und "Tiere" (abgespeichert unter dem Namen des Kindes, das das Bild entworfen hat). Über den Beamer wird den Kindern die Arbeit mit PowerPoint gezeigt - schrittweise, je nach Unterrichtsverlauf, mit allen für das Vorhaben gerade benötigten Funktionen, die dann sofort umgesetzt werden: Wie wird das Programm aufgerufen? Wie wird das Hintergrundbild auf die Folie gebracht? Wie werden die Grafiken eingefügt und verschoben? Wie werden die Grafiken zum Bewegen gebracht (benutzerdefinierte Animation)? Wie wird Text eingefügt und formatiert? Wie wird Sound eingefügt? Wie wird die Datei abgespeichert? Eine Schreibkonferenz Die ausführlichen freien Texte müssen gekürzt werden, um auf einer Bilderbuchseite Platz zu finden. Diese Überarbeitung geht relativ schnell. Die Texte werden in einer Schreibkonferenz kritisch gewürdigt und zum Teil nochmals überarbeitet. Überarbeitung der Texte Hier stellt sich dann beispielsweise heraus, dass zu wenig wörtliche Rede eingebaut ist oder die Zeitstufe (1. Vergangenheit) nicht eingehalten wurde. Die Einleitungen der Geschichten müssen völlig gestrichen werden, denn das jeweilige Erlebnis soll ja in den Gesamtzusammenhang eingearbeitet werden. Moduliertes Vorlesen Abschließend liest jedes Kind im Klassenverband seinen Text laut vor. Dabei suchen sich einige Schülerinnen und Schüler Partnerkinder, um mit verteilten Rollen lesen zu können, andere lesen alles alleine und sollen dabei auf passende Modulation der Stimme achten. Nach der Korrektur der Textentwürfe durch die Lehrkraft arbeiten die Schülerinnen und Schüler in Gruppen: Die eine Gruppe erstellt mithilfe der Lehrerin oder dem Lehrer die Soundaufnahmen, die andere Gruppe arbeitet währenddessen alleine an den PowerPointfolien. Die selbsterstellten Sounddateien werden unter dem Namen des jeweiligen Kindes auf dem Server in einem Ordner "Sounds" abgespeichert. Dies soll das anschließende Auffinden der Dateien erleichtern. "Expertenkinder" helfen den anderen Jedes Kind gestaltet seine eigene PowerPointfolie und speichert sie unter seinem Namen in einem Ordner "Seiten" ab. Dabei gibt es "Expertenkinder" unter den Schülerinnen und Schülern, die den anderen hilfreich zur Seite stehen, wenn sie mit irgendeiner Arbeit - wie etwa dem Animieren der Grafiken - nicht gleich zurecht kommen. Die Präsentation wird zusammengestellt Danach erstellt die Lehrkraft aus allen Einzeldateien eine Gesamtpräsentation, die im Computerraum über den Beamer gezeigt wird. Dabei müssen noch kleine Änderungen in der Reihenfolge der Folien vorgenommen werden, damit der Zusammenhang stimmt, beispielsweise bei den unterschiedlichen Tageszeiten. Das Gedicht "Sieben kecke Schnirkelschnecken" wolten die Kinder unbedingt noch mit in das Hörbilderbuch aufnehmen. Titel-, Anleitungs und Schlussfolie werden von der Lehrkraft erstellt. Ein Hörbilderbuch für jedes Kind Wenn die Schülerinnen und Schüler mit ihrem Werk zufrieden sind, brennt die Lehrkraft für jedes Kind der Klasse eine CD-ROM mit dem Hörbilderbuch, das sie mit nach Hause nehmen und ihren Eltern und Freunden und Bekannten präsentieren können.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Bienen und Biodiversität lernen die Schülerinnen und Schüler, dass Bienen und Blütenpflanzen (Wild- und Kulturpflanzen) in einem Abhängigkeitsverhältnis stehen, und erkennen ihre wechselseitige Bedeutung im Rahmen der Biodiversität.Die Unterrichtseinheit "Bienen und Biodiversität" ist Teil des Themendossiers Bestäubervielfalt und Landwirtschaft . Hier erfahren die Schülerinnen und Schüler Näheres über einige der heimischen Bienenarten (Hummeln, Wildbienenarten und Honigbienen) und ihre Bedeutung für unsere Ökosysteme. Die weiteren Unterrichtseinheiten des Themendossiers enthalten Unterrichtsvorschläge und -materialien zu den Themen Bienengesundheit: Honigbienen und Wildbienen sowie Landwirtschaft heute – ihre Bedeutung und Herausforderungen . Das Ziel der Unterrichtseinheiten im Themendossier ist es, Schülerinnen und Schülern die Bedürfnisse von und Gefahren für Bienen und andere Bestäuber näherzubringen, ihnen zu vermitteln, was zur Unterstützung der Bestäubergesundheit getan werden kann und ihnen die Anforderungen und Herausforderungen der modernen Landwirtschaft aufzuzeigen. Vorwissen Bevor diese Einheit im Unterricht bearbeitet wird, sollten die Schülerinnen und Schüler bereits über allgemeines Hintergrundwissen zu Honigbienen verfügen (Bienenvolk, Körperbau, Lebensdauer, Lebensweise, etc.). Als Wiedereinstieg eignet sich ein kurzer Film über das Leben der Bienen (siehe Arbeitsblatt 1). Didaktische Überlegungen Die Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe dieser Unterrichtseinheit in die Lage versetzt werden, kritisch zu reflektieren, welche Rolle Bienen und andere Bestäuber für unsere Ökosysteme spielen. Sie beleuchten die Auswirkungen und Potenziale menschlicher Einflüsse auf die Ökosysteme und überlegen sich eigenständig Maßnahmen zur Förderung und zum Schutz der Bienen und anderer Bestäuber. Zur Vertiefung kann im Anschluss an die Unterrichtseinheit ein Projekt im Schulgarten oder der Besuch bei einem Imker stattfinden. Methodik und Differenzierung in der Unterrichtseinheit "Bienen und Biodiversität" Hier erhalten Sie Hinweise zur Methodik sowie zu den Möglichkeiten zur Differenzierung in der Unterrichtseinheit "Bienen und Biodiversität". Fachkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Überblick über die verschiedenen heimischen Bienenarten und erkennen die Ausmaße der Bestäuberleistung von Bienen und anderen Bestäubern. lernen, welche Aufgabe Bestäuber im Ökosystem übernehmen, und erkennen, dass sie in Abhängigkeit zu Pflanzen stehen und an diese angepasst sind. erfahren, welche Rolle die Biodiversität spielt und wodurch diese beeinflusst wird. wissen, welche Rolle Bienen in der Landwirtschaft spielen, und können die Auswirkungen auf verschiedene Aspekte herausarbeiten. erkennen, welche Auswirkungen und Potenziale Einflüsse des Menschen auf Ökosysteme haben können, können diese kritisch betrachten, unterschiedliche Standpunkte beleuchten und deren jeweilige Perspektiven und Beweggründe nachvollziehen. sind in der Lage, sich in einer Diskussion auch in kontroverse Standpunkte hineinzuversetzen und diese kritisch zu reflektieren. Medien- und Methodenkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Aufgaben durch die Nutzung verschiedener Methoden. entnehmen Informationstexten auf den Arbeitsblättern und Online-Ressourcen relevante Informationen und nutzen diese für die Bearbeitung der Aufgaben. Soziale und personale Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv mit ihren Partnern oder Gruppenmitgliedern zusammen. stärken ihr Selbstkonzept durch die Methode des Think-Pair-Share, indem sie ihre Ideen in diesem geschützten Rahmen zunächst frei äußern und diskutieren können. diskutieren mit dem Partner beziehungsweise der Partnerin oder in Gruppen und äußern dabei ihre Meinung unter Nutzung ihrer fachlichen Kenntnisse. diskutieren im Plenum kontroverse Standpunkte und finden gemeinsam Lösungsansätze und Maßnahmen zur Förderung der Bestäubervielfalt. Für den Einstieg ist die Methode des "Think-Pair-Share" vorgesehen. Inhaltlich dient der Einstieg der Aktivierung von Vorwissen und dem Wecken von Interesse am Thema. In den folgenden Erarbeitungsphasen arbeiten die Schülerinnen und Schüler vorwiegend in Einzel- oder Partnerarbeit und erweitern so ihr Wissen. Nach den Erarbeitungsphasen finden Sicherungen statt, welche entweder im Plenum oder durch ein Partner-Feedback erfolgen können. Die Diskussionsrunde am Ende der Unterrichtseinheit sollte im Sinne einer intensiven und kritischen Auseinandersetzung – erneut durch die Think-Pair-Share-Methode – vorbereitet werden, wobei die abschließende Diskussion im Plenum stattfinden kann. Differenzierung Für alle Arbeitsblätter stehen der Lehrkraft verschiedene Möglichkeiten hinsichtlich der Umsetzung im Unterricht zur Verfügung. Die Lehrkraft kann aus dem Angebot, das die Arbeitsblätter bieten, je nach Leistungsstärke (auch: Jahrgangsstufe) und Interessenlage der Klasse nach eigenem Ermessen auswählen. Außerdem stehen für einige Aufgaben unterschiedlich anspruchsvolle Versionen zur Verfügung, die durch einen Stern (leichter) oder zwei Sterne (schwieriger) gekennzeichnet sind. Dies bietet der Lehrkraft die Möglichkeit, die Aufgaben je nach Jahrgangsstufe variabel einzusetzen. Gleichzeitig bietet es aber auch den Schülerinnen und Schülern in einer heterogenen Lerngruppe die Möglichkeit, je nach individuellem Kompetenzniveau und persönlichen Vorlieben und Interessen (zum Beispiel bezüglich des Aufgabenformats oder des Themenaspekts) auszuwählen. Des Weiteren stehen den Schülerinnen und Schülern – wo nötig und sinnvoll – Lernhilfen in Form von Tipps oder Begriffserläuterungen zur Verfügung. Die Ergebnisse der Schülerinnen und Schüler aus höheren Klassenstufen sollten ausführlicher und detaillierter ausfallen, während die Schülerinnen und Schüler der niedrigeren Klassenstufen ihrem Niveau und Wissenstand entsprechend zu weniger komplexen Lösungen gelangen, die dann jedoch im Unterrichtsgespräch durch Impulse der Lehrkraft noch erweitert werden können.

Märchen fortsetzen, Geschichten schreiben – erfahrungsgemäß brechen viele Schülerinnen und Schüler bei diesen Vorhaben nicht in Jubel aus. Anders beim "Fönig", einem Märchen der besonderen Art, bei dem das Spiel mit der Sprache den speziellen Kick ausmacht. Im Reich des "Fönigs" (Originaltext von Walter Moers, siehe Hinweis weiter unten!) werden die Buchstaben "f" und "k" vertauscht. Eine besondere Herausforderung an die Geschichtenschreiber! Beim Umwandeln der Texte in "Fönig-Sprache" hilft der Computer mit seinen Funktionen. Die Veröffentlichung der Ergebnisse als multimediale Geschichte mit Sound schafft zusätzliche Anreize das Lesen der selbst erstellten Texte zu üben. Amüsant und anregend Die Einführungssätze der Fönig-Geschichte (Download siehe unten) von Walter Moers motivieren und interessieren die Schülerinnen und Schüler. Das Vertauschen der Buchstaben "f" und "k" lässt den Text lustig klingen, das Spiel mit der Sprache übt einen besonderen Reiz aus. Schnell ist der Nachahmungstrieb geweckt! Der Computer hilft Beim Erstellen eigener Fortsetzungsgeschichten zeigt sich, was der Computer kann: Die Kinder schreiben ganz "normale" Texte und vertauschen dann die Buchstaben mithilfe der Überarbeitungsfunktion "Suchen-Ersetzen". Das Ergebnis nehmen die Schülerinnen und Schüler mit Staunen, Freude und Spaß zur Kenntnis und die schwierigen Texte werden - nicht zuletzt im Hinblick auf die Veröffentlichung auf CD - ausdauernd geübt. Der etwas andere Aufsatzunterricht Kennenlernen des Originals, Schreiben eigener Geschichten, Umwandlung in "Fönig"-Sprache am Computer Präsentation auf CD-ROM Materialsammlung und -aufbereitung mit Mediator, Empfehlungen zur Unterrichtsorganisation und Aufgabenverteilung Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in ihrer Lese- und Schreibfertigkeit gefördert werden. ihre sprachliche Kreativität weiterentwickeln. ihre Ausdrucksfähigkeit erweitern. das betonte Vorlesen üben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Umgang mit dem Computer und mit einfachen Programmen lernen und festigen. die Überarbeitungsfunktion "Suchen-Ersetzen" im Textverarbeitungsprogramm kennen lernen und anwenden. Textseiten gestalten. kleine Programmierungen durchführen. Thema Der Fönig auf dem Klohmarft - ein etwas anderes Märchen Autorin Brigitte Umkehr Fächer Deutsch, Kunst Zielgruppe Drittes bis viertes Schuljahr Zeitraum Circa sieben Stunden zuzüglich Zeit für die PC-Arbeit in Kleingruppen Technische Voraussetzungen Computer, Aufnahmegerät (Mikrofon und PC beziehungsweise Minidiskplayer), Scanner, CD-Brenner Software Textverarbeitung, Grafiksoftware (zum Beispiel PicturePublisher), Mediator Pro (ab Version 6.0. Pro), Soundbearbeitung (zum Beispiel Freeware Audacity) Erforderliche Vorkenntnisse Texte schreiben/speichern, scannen, Basiswissen im Umgang mit Mediator, Soundbearbeitung (kann eventuell auch von der Lehrkraft übernommen werden) "Der Fönig" von Walter Moers (c) Eichborn AG, Frankfurt a.M., 2002, ISBN: 3-8218-2947-8 "Der Fönig" als Hörbuch (gesprochen von Dirk Bach), (c) Eichborn AG,Frankfurt a.M., 2002, ISBN: 3-8218-5222-4. Das Buch sowie das Hörbuch sind im Buchhandel erhältlich. "Der Fönig" ist kein Buch für Kinder! Die Geschichte von Walter Moers und die Illustrationen sind für Erwachsene. Noch bevor die Schülerinnen und Schüler mit der "Fönig"-Geschichte von Walter Moers bekannt gemacht werden, sammeln sie im Rechtschreibunterricht in Gruppenarbeit Wörter mit "f" und "k", notieren diese auf Plakaten oder Wortkarten und erstellen so einen Wortschatz für das anstehende Projekt. Einstieg in die Thematik Der Einstieg in das Märchen geschieht über ein Bild vom König. Erste Vermutungen werden angestellt. Nun lege ich die Hörbuch-CD mit der Geschichte "Der Fönig" von Walter Moers auf und spiele den Anfang vor. Natürlich wundern sich die Schülerinnen und Schüler über die komische Sprache, erkennen aber schnell die Ursache, die vertauschten Buchstaben "f" und "k". Verfassen der Geschichten - Der Fönig auf dem Klohmarft Die Geschichte wird weiter angehört und an der Stelle abgebrochen, als der König in der Zeitung vom Klohmarft (Flohmarkt) liest. Nun sind die Einfälle der Kinder gefragt! Nach einer Ideensammlung setzen die Schülerinnen und Schüler in Partner- beziehungsweise Gruppenarbeit die Geschichte in eigenen Versionen fort. Dabei versuchen sie möglichst viele der vorher erarbeiteten Wörter einzubauen. Vertauschen der Buchstaben Die fertigen Texte werden am Computer getippt (das kann aus Zeitgründen auch zu Hause oder vor/nach dem Unterricht erfolgen) und mithilfe der Überarbeitungsfunktion der Textverarbeitung in die "Fönig-Sprache" übersetzt. Dies geschieht in zwei Schritten: 1. Schritt: "f" wird durch "1" und "k" durch "2" ersetzt. 2. Schritt: "1" wird zu "k" und "2" zu "f". Hier ist ein gemeinsames Vorgehen mit Präsentation über einen Beamer sehr hilfreich. Die Kinder sind vom Ergebnis hellauf begeistert! Die umgewandelten Geschichten werden ausgedruckt, das Lesen und Vorlesen der besonders schwierigen Texte mit großem Eifer und Spaß geübt. Im Kunstunterricht malen die Kinder Bilder zu ihren Geschichten, um die geplante CD-ROM auch optisch ansprechend gestalten zu können.

In diesem Teil der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle" steht das Sender-Empfänger-Modell nach Shannon und Weaver im Fokus. Die Lernenden setzen sich dabei insbesondere mit möglichen Störungen des Kommunikationsprozesses auseinander. Für das alltägliche Miteinander ist Kommunikation unabdingbar. Um unter anderem die eigene Kommunikation zu analysieren, bietet es sich an, theoretische Modelle hinzuzuziehen. Hierfür sind verschiedene Theorien geeignet. Shannon und Weaver entwickelten bereits in den 1940er-Jahren das Sender-Empfänger-Modell, welches schließlich von Paul Watzlawick und Friedemann Schulz von Thun modifiziert wurde. Im Ursprung wollten Shannon und Weaver den Kommunikationsprozess am Telefon optimieren. Da jedoch der Inhalt der Botschaften in dem Modell keine Beachtung findet, kommt es in der Ursprungsversion kaum noch zum Tragen. Als Leitfaden für den Unterricht dient eine PowerPoint-Präsentation. Diese beginnt mit einem induktiven Einstieg in Form einer Videosequenz. Diese wird im Anschluss analysiert. Darüber hinaus wird immer wieder Bezug auf einzelne Kommunikationssequenzen genommen. Ein Rollenspiel ergänzt die Gruppenarbeit zu Störungen im Kommunikationsprozess. Die Unterrichtseinheit wird durch insgesamt drei interaktive Übungen gestützt, zu denen Sie hier gelangen. Kommunikation findet ständig statt – sei es verbal oder nonverbal. Nur wer versteht, wie Kommunikation funktioniert, kann eigene Verhaltensweisen reflektieren und optimieren. So lassen sich unter anderem Missverständnisse mit Mitmenschen vermeiden. Vertiefte kommunikative Kompetenzen erwerben die Lernenden maßgeblich im Deutschunterricht (prozessbezogene Kompetenzen: Sprechen und Zuhören). Dieses Ziel wird im Rahmen dieser Unterrichtseinheit mittels einer Videoanalyse beziehungsweise der Beobachtung und Analyse einer Gesprächssituation verfolgt. Weiterhin wird ein Zitat durch die Schülerinnen und Schüler sinnvoll ergänzt. Die Unterrichtseinheit, die Teil der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle" ist, beginnt dabei mit einem induktiven Einstieg. Wechselnde Sozialformen, unterschiedliche Informationsangebote – beispielsweise in Form einer Videosequenz oder interaktiven Übungen – bieten die Möglichkeit eines abwechslungsreichen Unterrichts. Der zeitliche Rahmen sollte bei mindestens vier Schulstunden liegen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können das Sender-Empfänger-Modell in eigenen Worten wiedergeben. kennen mögliche Störungen im Kommunikationsprozess. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können im Rahmen der Gruppenarbeit wissenschaftliche Quellen im Internet ausfindig zu machen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler geben sich im Anschluss an die Präsentationen der Gruppenarbeit konstruktives Feedback. arbeiten in Paararbeit effektiv, konzentriert und auf kreative Weise zusammen.

In diesem Teil der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle" steht das Vier-Ohren-Modell nach Schulz von Thun im Fokus. Die Lernenden setzen sich mit den vier Ebenen auf Sender- und Empfängerseite auseinander und optimieren so ihr Kommunikationsverhalten. Die Unterrichtseinheit eignet sich auch für Vertretungsstunden. Für das alltägliche Miteinander ist Kommunikation unabdingbar. Um unter anderem die eigene Kommunikation zu analysieren, bietet es sich an, theoretische Modelle hinzuzuziehen. Hierfür sind verschieden Theorien geeignet. Eines der wohl bekanntesten Kommunikationsmodelle ist das des Kommunikationspsychologen Friedemann Schulz von Thun. Er entwickelte das sogenannte Vier-Ohren-Modell, welches sich insbesondere aufgrund seiner einfachen Anwendbarkeit großer Beliebtheit erfreut. Die Lernenden erarbeiten sich diese Kommunikationsmodell mit Hilfe einer Internetrecherche. Als Leitfaden für den Unterricht dient eine PowerPoint-Präsentation. Diese beginnt mit einem induktiven Einstieg in Form einer Videosequenz. Diese wird im Anschluss analysiert. Darüber hinaus wird immer wieder Bezug auf einzelne Kommunikationssequenzen genommen. Das Material eignet sich hervorragend für den Einsatz im Deutschunterricht der Oberstufe sowie für Vertretungsstunden . Kommunikation findet ständig statt – sei es verbal oder nonverbal. Nur wer versteht, wie Kommunikation funktioniert, kann eigene Verhaltensweisen reflektieren und optimieren. So lassen sich unter anderem Missverständnisse mit Mitmenschen vermeiden. Vertiefte kommunikative Kompetenzen erwerben die Lernenden maßgeblich im Deutschunterricht (prozessbezogene Kompetenzen: Sprechen und Zuhören). Dieses Ziel wird im Rahmen dieser Unterrichtseinheit mit Hilfe einer videogestützten Beobachtung und Analyse einer Gesprächssituation verfolgt. Weiterhin wird ein Zitat durch die Schülerinnen und Schüler sinnvoll ergänzt. Wechselnde Sozialformen und unterschiedliche Informationsangebote – beispielsweise in Form einer Videosequenz – bieten dabei die Möglichkeit eines abwechslungsreichen Unterrichts. Der zeitliche Rahmen sollte bei mindestens 3 Unterrichtsstunden liegen. Je nach Diskussionsbedarf, erforderlicher Zeit für ausführliche Internetrecherchen oder für die Präsentation von Ergebnissen kann die Einheit entsprechend ausgeweitet werden. Die Unterrichtseinheit ist Teil der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle". Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen unterschiedliche Kommunikationsformen. können das Kommunikationsmodell von Schulz von Thun anwenden. erkennen eigene Kommunikationsschwierigkeiten und reflektieren diese. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können m Rahmen der Gruppenarbeit wissenschaftliche Quellen im Internet ausfindig zu machen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler geben sich im Anschluss an die Präsentationen der Gruppenarbeit konstruktives Feedback. arbeiten in Paararbeit effektiv und konzentriert zusammen. können ihr eigenes Verhalten reflektieren.

In dieser Unterrichtseinheit der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle" wird das Eisbergmodell nach Sigmund Freud thematisiert. Die Lernenden setzen sich darüber hinaus mit dem Drei-Instanzen-Modell auseinander, welches unter anderem die Bewusstseinsebenen differenziert. Für das alltägliche Miteinander ist Kommunikation unabdingbar. Um unter anderem die eigene Kommunikation zu analysieren, bietet es sich an, theoretische Modelle hinzuzuziehen. Hierfür kommen unterschiedliche Theorien in Frage. Das von Ernest Hemingway im Ursprung begründete Kommunikationsmodell wurde durch Sigmund Freud erweitert und ist heute bekannt als Eisbergmodell. Die Lernenden stellen eine Konfliktsituation mittels eines Rollenspiels dar und wenden die kommunikativen Grundsätze im Anschluss an. Als Leitfaden für den Unterricht dient eine Power-Point-Präsentation. Diese wird durch Arbeitsblätter und interaktive Übungen ergänzt. Durch mehrere Situationsbeschreibungen wird der Unterricht alltagsnah gestaltet. Zu den interaktiven Übungen gelangen Sie hier. Kommunikation findet ständig statt – auf verschiedenen Ebenen, verbal oder nonverbal. Nur wer versteht, wie Kommunikation funktioniert, kann eigene Verhaltensweisen reflektieren und optimieren. So lassen sich unter anderem Missverständnisse in Beziehungen zu Mitmenschen ausräumen. Vertiefte kommunikative Kompetenzen erwerben die Lernenden maßgeblich im Deutschunterricht (Prozessbezogene Kompetenzen: Sprechen und Zuhören). Dieses Ziel wird unter anderem durch ein Rollenspiel verfolgt. Die Unterrichtseinheit ist Teil der Unterrichtsreihe "Kommunikationsmodelle". Didaktisch-methodische Analyse Die Unterrichtseinheit beginnt mit einem induktiven Einstieg in Form eines Rollenspiels. Darüber hinaus wird ein Rechercheauftrag zu dem Drei-Instanzen- Modell durchgeführt. Der Unterricht wird belebt durch ständig wechselnde Sozialformen und verschiedene Informationsangebote. Zum Einsatz kommen sowohl Arbeitsblätter als auch interaktive Übungen. Der zeitliche Rahmen der Unterrichtseinheit sollte – je nach Bedarf für die Durchführung der Rollenspiele und des Rechercheauftrags – bei etwa 5 Unterrichtsstunden mit jeweils 45 Minuten liegen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nehmen eigene Kommunikationsmuster wahr und differenzieren diese in verschiedenen Aufgabenstellungen. können das Eisbergmodell sowie das Drei-Instanzen-Modell nach Sigmund Freud in eigenen Worten wiedergeben. erkennen eigene Kommunikationsschwierigkeiten und reflektieren diese. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage im Rahmen der Gruppenarbeit wissenschaftliche Quellen im Internet ausfindig zu machen. recherchieren selbstständig verschiedene Aspekte von Kommunikation. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Paar- und Gruppenarbeit effektiv und konzentriert zusammen. geben sich nach den Gruppenpräsentationen konstruktives Feedback. entwickeln ihre Empathiefähigkeit weiter.

Diese Unterrichtseinheit zu Plenzdorfs Roman "Die neuen Leiden des jungen W." ermöglicht den Schülerinnen und Schülern ab Klasse 10 inhaltliche, mediale und historische Zugänge zur DDR-Vergangenheit.40 Jahre DDR-Geschichte sind auch 40 Jahre Geschichte Deutschlands und deutscher Kultur und Literatur. Jeder Einblick in die deutsche Nachkriegsliteratur wäre ohne einen Blick auf die DDR-Literatur unvollständig. Der Roman ermöglicht Lernenden ab Klasse 10 inhaltliche, mediale und historische Zugänge zur DDR-Vergangenheit. Am Ende der Suche nach einem geeigneten Text, der die Schülerinnen und Schüler von heute anspricht, ist Ulrich Plenzdorfs "Die neuen Leiden des jungen W." eine gute Wahl. Zum einen lässt sich der Text sehr gut mit der Behandlung von Goethes "Die Leiden des jungen Werthers" verknüpfen, zum anderen spricht die Problematik junge Leute, die in jedem Jahrhundert ihre eigene Sturm und Drang-Zeit erleben, nach wie vor in ihrer existenziellen Situation an.Die Stundenthemen werden mithilfe von Computer und Internet erarbeitet. Arbeitsblätter (zur Arbeit am Computer oder zum Vervielfältigen) und Lösungsvorschläge sind an den entsprechenden Stellen eingefügt. Da der Text der Erzählung nicht im Internet zugänglich ist, nehmen die Seitenzahlen in der Unterrichtseinheit Bezug auf die Taschenbuchausgabe des Suhrkamp-Verlages. Ablauf der Unterrichtseinheit Die Module der Unterrichtseinheit können Sie nacheinander einsetzen oder punktuell in Ihren Unterricht einbauen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler fassen eine Ganzschrift lesen und deren Inhalt kurz zusammen. charakterisieren die literarischen Figuren. analysieren die im Roman verwendete Sprache und ihre Wirkung auf die Lesenden. bearbeiten selbstständig (im Team) ein gewähltes Thema textnah und zugleich kreativ. betrachten Plenzdorfs Werk im Vergleich zu Goethes Werther. verstehen historische Aspekte des Romans und arbeiten sie eventuell in Kooperation mit dem Geschichtsunterricht auf. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erhalten Arbeitsaufträge in einem Textverarbeitungsprogramm und bearbeiten sie. suchen und finden Informationen mithilfe von angegebenen und selbst zu recherchierenden Websites. bearbeiten eventuell in Kooperation mit dem Kunstunterricht digitale Fotos und stellen Schattenschnitte her. Dem Inhalt und dem Aufbau des Romans nähern sich die Schülerinnen und Schüler zum Einstieg in die Unterrichtseinheit anhand von Inhaltsangaben an. Exemplarische Inhaltsangabe "In den "Neuen Leiden" erzählt Plenzdorf die Geschichte vom siebzehnjährigen Edgar Wibeau, der seine Ausbildung abbricht, seine vielbeschäftigte Mutter verlässt und sich in eine Gartenlaube zurückzieht. Er nimmt eine Beziehung zur Verlobten eines strebsamen Zeitgenossen auf, mag sich in kein Arbeitskollektiv fügen und geht schließlich, nach rastlos erfinderischer Tätigkeit, in seiner Laube "über den Jordan"." Quelle: Das Kritische Lexikon zur deutschsprachigen Gegenwartsliteratur (KLG) Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Alternative Aufgabenstellungen zum Text Inhalt Zu Beginn jeder Lektürebehandlung muss der Inhalt des Textes möglichst genau bekannt sein. Für die inhaltliche Erschließung bieten sich zwei gegenläufige Verfahren an, von denen eines realisiert wird. Inhaltswiedergabe Die eigenen Formulierungsversuche werden vorgelesen, verglichen und schließlich zu der Inhaltsangabe des KLG (siehe oben) in Beziehung gesetzt. Aufgabe: Geben Sie in zwei bis drei Sätzen den Inhalt von Plenzdorfs Werk wieder! Vergleich von Inhaltsangaben Aufgabe mit dem Textblatt nleiden_ab1.rtf oder im Internet: Vergleichen Sie die abgedruckten Inhaltsangaben und geben Sie eine kritische Bewertung darüber ab, welcher Text den Inhalt der Erzählung am besten wiedergibt! Aufbau Nach dieser schülerzentrierten Arbeitsphase wird im gemeinsamen Gespräch der Aufbau der Erzählung skizziert. Der junge W., bei Plenzdorf Edgar Wibeau, weist eine komplizierte Psyche auf. Sowohl seine eigene Persönlichkeit als auch die gesellschaftlichen Umstände, unter denen er aufwächst, prägen ihn und sein Schicksal. In dieser Stunde soll versucht werden, einige Aspekte seiner Persönlichkeit zu beleuchten. Bei Interesse kann hier ein Schülerreferat über die Figur des Holden Caulfield in Salingers "The Catcher in the Rye" eingeschoben werden. Edgar bewundert diese Figur, was gewisse Rückschlüsse auf seine eigenen Ideale zulässt. Zeitbedarf: ca. 45 Minuten Kurzreferate Die Links auf der Startseite dieser Unterrichtseinheit können als Grundlage für ein Kurzreferat dienen. Stundenverlauf Die Schülerinnen und Schüler sammeln stichpunktartig Fakten zu den Lebensumständen Edgars mithilfe des Arbeitsblatts nleiden_ab5. Für einen gewissen Einblick in die gesellschaftliche Realität wird der Text des Gelöbnisses der Jugendweihe zur Verfügung gestellt: Frage: Wie wirkt ein solches Gelöbnis auf junge Menschen, die sich entwickeln wollen?) Für eine Beleuchtung psychischer Faktoren ist ein Auszug aus einem Interview dabei: Frage: Lassen sich Cöllens Aussagen auch auf Edgar Wibeau beziehen? Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Personen des Romans aus der Sicht des Protagonisten und nutzen dabei einschlägige Websites. Ein Kennzeichen des modernen Romans ist die polyperspektivische Sicht der Dinge. Im Aufbau der neuen Leiden des jungen W. Ist diese Aufsplitterung darin angelegt, dass der Vater auf der Suche nach einem Bild von seinem Sohn (in zweifacher Hinsicht: Persönlichkeit und Gemälde) mit verschiedenen Perspektiven konfrontiert wird, die jeweils nur einen Ausschnitt aus der Wirklichkeit des Menschen Edgar Wibeau zeigen. Zeitbedarf: eine bis zwei Unterrichtsstunden (Schülervorträge!) Unterrichtsverlauf Beispiel: Die Mutter Zunächst wird zusammen mit den Schülerinnen und Schülern eine Charakteristik der Figur der Mutter, Else Wibeau, erarbeitet und an der Tafel skizziert. Gruppenarbeit: Charakterisierungen Im Anschluss daran stellen die Schülerinnen und Schüler in Partner- oder Gruppenarbeit in entsprechender Form Informationen zu weiteren Romanfiguren zusammen. Diese "Dossiers" werden abschließend im Plenum vorgetragen. Diese Charakteristiken können auch mithilfe eines Präsentationsprogramms dargestellt und präsentiert werden. Weitere zu charakterisierende Romanfiguren Der Ausbilder Fleming (S. 11ff.) Addi Zaremba Charlie Dieter Zur Rolle des Vaters Willi Schülerinnen und Schülern in kleinen Gruppen zur Wahl gestellt werden. Nun sollen noch unerledigte Aspekte aufgearbeitet werden, durch Rückblick und Wiederholung werden die bisher gelernten Inhalte vertieft, und einige Schreibanlässe fordern zum kreativen und produktiven Umgang mit dem Text auf. Hier werden einige mögliche Aufgaben skizziert. Zeitbedarf: ca. eine bis zwei Unterrichtsstunden (Schülervorträge!) Themen für die Gruppenarbeit Ihre Schülerinnen und Schüler suchen sich in Kleingruppen eine der Schreibaufgaben und arbeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm. A - Merkblatt Erarbeiten Sie ein Merkblatt zum Autor Ulrich Plenzdorf! Darauf sollen neben einem Foto des Autors biografische Angaben zu seinem Leben und eine Liste seiner bedeutendsten Werke enthalten sein. B - (Streit-)Gespräch Goethe versus Plenzdorf Formulieren Sie ein (Streit-)Gespräch zwischen dem jungen Goethe, dem Dichter des "Original-Werther", und dem DDR-Autor Ulrich Plenzdorf. Themen könnten Fragen des Urheberrechts (Stichwort "Ideenklau"), der immer gleichen Probleme Jugendlicher, der veränderten gesellschaftlichen Umstände, der in den Texten verwendeten Sprache, der unterschiedlichen Wirkung beider Texte auf das Publikum sein. C - E-Mail von Willi an Edgar Formulieren Sie einen Brief Willis an Edgar, in dem Willi auf eines der Tonbänder antwortet. Könnte der Freund Edgar zu etwas raten, was könnte er ihm von Zuhause erzählen (von seiner Mutter, von Fleming), was könnte er ihm schicken, was könnte er von Edgars Situation halten? D - Grabrede Formulieren Sie eine Rede an Edgars Grab. Angenommen, alle wichtigen Personen der Erzählung sind zur Beerdigung erschienen, so könnten auch verschiedene Menschen, mit denen Edgar zu tun hatte, das Wort ergreifen. E - Totengespräch Verfassen Sie, ganz im Stil Edgars/Plenzdorfs, einen Kommentar Edgars zu seinem eigenen Begräbnis oder zu einer der Grabreden. Versuchen Sie dabei, die sprachlichen Eigentümlichkeiten Edgars zu imitieren oder in heutige Jugendsprache zu übertragen. F - Buchkritik Schreiben Sie eine Buchkritik für die Schülerzeitung. Beachten Sie, worauf eine solche Kritik eingehen sollte, was sie verraten und was sie verschweigen müsste, und beachten Sie die Zielgruppe der Schülerzeitung. Geben Sie eine begründete Empfehlung darüber ab, ob Plenzdorfs Erzählung als private Lektüre für ihre MitschülerInnen geeignet ist. Die Freunde des Protagonisten, in diesem Fall Ihre Schülerinnen und Schüler, versuchen, ihm per E-Mail zu helfen. Der Generationenkonflikt spielt in vielen literarischen Werken eine große Rolle. Die schwierige Ablösung Heranwachsender vom Elternhaus kann aus der Sicht der älteren und der jüngeren Generation beschrieben werden, interessanter für Schülerinnen und Schüler ist zweifellos die Perspektive des Gleichaltrigen. In diesem Zusammenhang lassen sich auch die Figuren der Erzählung der einen oder anderen Generation zuordnen. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Die Weltsicht der Figuren In einer Grafik (an der Tafel oder per Beamer) werden die Figuren der Erzählung entsprechend ihrer Einstellung und ihres (geografischen) Ortes angeordnet. Eine solche Anordnung könnte folgendermaßen aussehen: Eine E-Mail von den Freunden Um eine bessere Identifikation der Lernenden mit der literarischen Figur Edgar Wibeau zu erreichen, erhalten sie die Aufgabe, als fiktive Freunde Edgars diesem einen Brief zu schreiben. Darin müssen ihr Verständnis für seine Probleme zum Ausdruck gebracht und die eingangs gesammelten Erwartungen verwendet werden. Entsprechend der heute gegebenen Kommunikationsmöglichkeiten sollte der Brief als E-Mail am Computer verfasst werden. Die Protagonisten beider Werke haben Gemeinsamkeiten, sie unterscheiden sich aber auch in zentralen Punkten. Die Lernenden erarbeiten dies anhand eines Sekundärtextes und werden beim Erstellen von Schattenrissen kreativ. Bereits im Titel seines Werkes lässt Plenzdorf durch die Abkürzung W. eine Deutung des Namens offen: Ist damit nur Wibeau gemeint oder auch sein alter ego Werther mit der gleichen Initiale? Dass es sich um "neue" Leiden handelt, spricht für Wibeau, aber gerade in diesen Leiden sieht er seinem Vorgänger Werther auf verblüffende Weise ähnlich. Diese Ähnlichkeit soll im Unterricht herausgearbeitet werden. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Verbotene Liebe Wann ist Liebe verboten? Direkter Auslöser der Verzweiflungstat Werthers war seine unerfüllbare Liebe zu Charlotte. An diesem Punkt ist zu überlegen, ob eine unglückliche Liebe auch heute zu ähnlichen Reaktionen führen kann. Ist diese Frage im Einzelfall auch durchaus zu bejahen, so zeigt ein Blick in die Medienwelt, dass mit "verbotenen Lieben" - so der Titel einer Daily Soap im Fernsehen - heute doch anders umgegangen wird. Ein Kapitel aus der Diplomarbeit Stefanie Habermüllers (NLeiden_AB4) wird nach modernen Kriterien für das Verbotensein einer Zweierbeziehung durchsucht. Lösung Folgende Kriterien können dabei entdeckt werden: Geschwisterliebe Homosexualität Untreue sozialer Unterschied Abhängigkeit Liebe zu Prostituierten Liebe zu (angehenden) Priestern großer Altersunterschied Liebe zu Strafgefangenen Werther versus W. Parallelen Bei Werther wie bei Edgar Wibeau geht es nicht nur um die aussichtslose Liebe zu einer unerreichbaren Frau. Schattenrisse Eine zweite direkte Verbindung zwischen Goethes und Plenzdorfs Texten neben den Zitaten ist der Schattenriss, den Werther von Charlotte und Edgar von Charlie anfertigen. Wenigstens mit Edgars Methode ist es auch den Schülerinnen und Schülern von heute möglich, von den Mitschülerinnen und Mitschülern Abbildungen anzufertigen. Eine Alternative ist die digitale Fotografie von Halbporträts, die am Computer nachbearbeitet werden, so dass "Schattenrisse" entstehen, die gedruckt und im Klassenzimmer ausgehängt werden können. In einem Arbeitsblatt notieren die Lernenden Textstellen, an denen der Sprechstil Edgars so gar nicht schriftsprachlich klingt. Edgar Wibeaus Sprache entstammt im Kern der Sprache der DDR-Jugend seiner Zeit und stellt einen Gegenentwurf zur Sprache und Welt der Erwachsenen dar. Durch seinen eigenen Sprechstil lehnt er einerseits Normen, Werte und Verhaltensweisen der Erwachsenen ab und kann andererseits seine jugendlichen Gefühle und Gedanken und sein Verhalten am besten artikulieren. In dieser Unterrichtsstunde sollen einige Eigenheiten der Sprache Edgars genauer analysiert werden. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Stundenverlauf Kollision der Ausdrucksweisen Als Motivation dient die Kollage eines Schattenrisses aus dem 18. Jahrhundert mit einem Ausspruch Edgars in seiner typisch schnoddrigen Sprache. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass die "klassische" bildliche Darstellung nicht zur "modernen" Ausdrucksweise passt. Belegstellen sammeln Nach dieser Einstimmung werden Beispiele für Edgars Sprache gesammelt und analysiert (nleiden_ab6). Dadurch werden Merkmale der gesprochenen Sprache deutlich gemacht. Ziel Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Wirkung dieser Formulierungen: Als Leser führt man scheinbar ein direktes Gespräch mit Edgar. HILFE Sehr geehrte Damen und Herren Ich habe vor, meinen Schülern eine Arbeit über das Thema Mittenberg und Berlin bezüglich des buches von U. Plenzdorf zu geben. Leider finde ich selber keine Informationen zu Mittenberg. Kann es sein, dass dieser Ort ein erfundener, gar nicht existierender Ort ist? Ich wäre sehr dankbar, wenn Sie mir helfen könnten! Mit freundlichen Grüßen, R. Gloor Plenzdorf - Anfrage R.Gloor ... ja, in der Tat: Mittenberg ist ein fiktiver Ort mit einem sprechenden Namen. J. Krätzer Exemplarische Inhaltsangabe "In den "Neuen Leiden" erzählt Plenzdorf die Geschichte vom siebzehnjährigen Edgar Wibeau, der seine Ausbildung abbricht, seine vielbeschäftigte Mutter verlässt und sich in eine Gartenlaube zurückzieht. Er nimmt eine Beziehung zur Verlobten eines strebsamen Zeitgenossen auf, mag sich in kein Arbeitskollektiv fügen und geht schließlich, nach rastlos erfinderischer Tätigkeit, in seiner Laube "über den Jordan"." Quelle: Das Kritische Lexikon zur deutschsprachigen Gegenwartsliteratur (KLG) Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Inhalt Zu Beginn jeder Lektürebehandlung muss der Inhalt des Textes möglichst genau bekannt sein. Für die inhaltliche Erschließung bieten sich zwei gegenläufige Verfahren an, von denen eines realisiert wird. Inhaltswiedergabe Die eigenen Formulierungsversuche werden vorgelesen, verglichen und schließlich zu der Inhaltsangabe des KLG (siehe oben) in Beziehung gesetzt. Aufgabe: Geben Sie in zwei bis drei Sätzen den Inhalt von Plenzdorfs Werk wieder! Vergleich von Inhaltsangaben Aufgabe mit dem Textblatt nleiden_ab1.rtf oder im Internet: Vergleichen Sie die abgedruckten Inhaltsangaben und geben Sie eine kritische Bewertung darüber ab, welcher Text den Inhalt der Erzählung am besten wiedergibt! Aufbau Nach dieser schülerzentrierten Arbeitsphase wird im gemeinsamen Gespräch der Aufbau der Erzählung skizziert. Ein Kennzeichen des modernen Romans ist die polyperspektivische Sicht der Dinge. Im Aufbau der neuen Leiden des jungen W. Ist diese Aufsplitterung darin angelegt, dass der Vater auf der Suche nach einem Bild von seinem Sohn (in zweifacher Hinsicht: Persönlichkeit und Gemälde) mit verschiedenen Perspektiven konfrontiert wird, die jeweils nur einen Ausschnitt aus der Wirklichkeit des Menschen Edgar Wibeau zeigen. Zeitbedarf: eine bis zwei Unterrichtsstunden (Schülervorträge!) Beispiel: Die Mutter Zunächst wird zusammen mit den Schülerinnen und Schülern eine Charakteristik der Figur der Mutter, Else Wibeau, erarbeitet und an der Tafel skizziert. Gruppenarbeit: Charakterisierungen Im Anschluss daran stellen die Schülerinnen und Schüler in Partner- oder Gruppenarbeit in entsprechender Form Informationen zu weiteren Romanfiguren zusammen. Diese "Dossiers" werden abschließend im Plenum vorgetragen. Diese Charakteristiken können auch mithilfe eines Präsentationsprogramms dargestellt und präsentiert werden. Weitere zu charakterisierende Romanfiguren Der Ausbilder Fleming (S. 11ff.) Addi Zaremba Charlie Dieter Zur Rolle des Vaters Willi Weitere Informationen zur Personengestaltung können beispielsweise auf folgenden Seiten gefunden werden: Anmerkungen zu: Die neuen Leiden des jungen W. Die Schülerin Claudia S. stellt die Personen rund um Edgar Wibeau vor. Der Generationenkonflikt spielt in vielen literarischen Werken eine große Rolle. Die schwierige Ablösung Heranwachsender vom Elternhaus kann aus der Sicht der älteren und der jüngeren Generation beschrieben werden, interessanter für Schülerinnen und Schüler ist zweifellos die Perspektive des Gleichaltrigen. In diesem Zusammenhang lassen sich auch die Figuren der Erzählung der einen oder anderen Generation zuordnen. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde In einer Grafik (an der Tafel oder per Beamer) werden die Figuren der Erzählung entsprechend ihrer Einstellung und ihres (geografischen) Ortes angeordnet. Eine solche Anordnung könnte folgendermaßen aussehen: Um eine bessere Identifikation der Lernenden mit der literarischen Figur Edgar Wibeau zu erreichen, erhalten sie die Aufgabe, als fiktive Freunde Edgars diesem einen Brief zu schreiben. Darin müssen ihr Verständnis für seine Probleme zum Ausdruck gebracht und die eingangs gesammelten Erwartungen verwendet werden. Entsprechend der heute gegebenen Kommunikationsmöglichkeiten sollte der Brief als E-Mail am Computer verfasst werden. Bereits im Titel seines Werkes lässt Plenzdorf durch die Abkürzung W. eine Deutung des Namens offen: Ist damit nur Wibeau gemeint oder auch sein alter ego Werther mit der gleichen Initiale? Dass es sich um "neue" Leiden handelt, spricht für Wibeau, aber gerade in diesen Leiden sieht er seinem Vorgänger Werther auf verblüffende Weise ähnlich. Diese Ähnlichkeit soll im Unterricht herausgearbeitet werden. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Wann ist Liebe verboten? Direkter Auslöser der Verzweiflungstat Werthers war seine unerfüllbare Liebe zu Charlotte. An diesem Punkt ist zu überlegen, ob eine unglückliche Liebe auch heute zu ähnlichen Reaktionen führen kann. Ist diese Frage im Einzelfall auch durchaus zu bejahen, so zeigt ein Blick in die Medienwelt, dass mit "verbotenen Lieben" - so der Titel einer Daily Soap im Fernsehen - heute doch anders umgegangen wird. Ein Kapitel aus der Diplomarbeit Stefanie Habermüllers (NLeiden_AB4) wird nach modernen Kriterien für das Verbotensein einer Zweierbeziehung durchsucht. Lösung Folgende Kriterien können dabei entdeckt werden: Geschwisterliebe Homosexualität Untreue sozialer Unterschied Abhängigkeit Liebe zu Prostituierten Liebe zu (angehenden) Priestern großer Altersunterschied Liebe zu Strafgefangenen Parallelen Bei Werther wie bei Edgar Wibeau geht es nicht nur um die aussichtslose Liebe zu einer unerreichbaren Frau. Schattenrisse Eine zweite direkte Verbindung zwischen Goethes und Plenzdorfs Texten neben den Zitaten ist der Schattenriss, den Werther von Charlotte und Edgar von Charlie anfertigen. Wenigstens mit Edgars Methode ist es auch den Schülerinnen und Schülern von heute möglich, von den Mitschülerinnen und Mitschülern Abbildungen anzufertigen. Eine Alternative ist die digitale Fotografie von Halbporträts, die am Computer nachbearbeitet werden, so dass "Schattenrisse" entstehen, die gedruckt und im Klassenzimmer ausgehängt werden können. Bei Interesse kann hier ein Schülerreferat über die Figur des Holden Caulfield in Salingers "The Catcher in the Rye" eingeschoben werden. Edgar bewundert diese Figur, was gewisse Rückschlüsse auf seine eigenen Ideale zulässt. Zeitbedarf: ca. 45 Minuten Folgende Links dienen der weiteren Information durch die Lehrkraft oder können als Grundlage zu einem Kurzreferat dienen: lexi-tv: Jugendweihe Einen Einblick in die gesellschaftlichen Bedingungen für Jugendliche in der DDR kann diese Website über die Jugendweihe geben. DDR-Geschichte Auch diese Seite liefert einen Einblick in diverse Themen der DDR-Geschichte, beispielsweise zu Arbeitswelt, Armee oder Kunst. Die Schülerinnen und Schüler sammeln stichpunktartig Fakten zu den Lebensumständen Edgars mithilfe des Arbeitsblatts nleiden_ab5. Für einen gewissen Einblick in die gesellschaftliche Realität wird der Text des Gelöbnisses der Jugendweihe zur Verfügung gestellt: Frage: Wie wirkt ein solches Gelöbnis auf junge Menschen, die sich entwickeln wollen?) Für eine Beleuchtung psychischer Faktoren ist ein Auszug aus einem Interview dabei: Frage: Lassen sich Cöllens Aussagen auch auf Edgar Wibeau beziehen? Edgars individuelle Gedanken und Wünsche können aus Plenzdorfs Text bezogen werden. Edgar Wibeaus Sprache entstammt im Kern der Sprache der DDR-Jugend seiner Zeit und stellt einen Gegenentwurf zur Sprache und Welt der Erwachsenen dar. Durch seinen eigenen Sprechstil lehnt er einerseits Normen, Werte und Verhaltensweisen der Erwachsenen ab und kann andererseits seine jugendlichen Gefühle und Gedanken und sein Verhalten am besten artikulieren. In dieser Unterrichtsstunde sollen einige Eigenheiten der Sprache Edgars genauer analysiert werden. Zeitbedarf: ca. eine Unterrichtsstunde Kollision der Ausdrucksweisen Als Motivation dient die Kollage eines Schattenrisses aus dem 18. Jahrhundert mit einem Ausspruch Edgars in seiner typisch schnoddrigen Sprache. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass die "klassische" bildliche Darstellung nicht zur "modernen" Ausdrucksweise passt. Belegstellen sammeln Nach dieser Einstimmung werden Beispiele für Edgars Sprache gesammelt und analysiert (nleiden_ab6). Dadurch werden Merkmale der gesprochenen Sprache deutlich gemacht. Ziel Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Wirkung dieser Formulierungen: Als Leser führt man scheinbar ein direktes Gespräch mit Edgar. Nun sollen noch unerledigte Aspekte aufgearbeitet werden, durch Rückblick und Wiederholung werden die bisher gelernten Inhalte vertieft, und einige Schreibanlässe fordern zum kreativen und produktiven Umgang mit dem Text auf. Hier werden einige mögliche Aufgaben skizziert. Zeitbedarf: ca. eine bis zwei Unterrichtsstunden (Schülervorträge!) Ihre Schülerinnen und Schüler suchen sich in Kleingruppen eine der Schreibaufgaben und arbeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm. A - Merkblatt Erarbeiten Sie ein Merkblatt zum Autor Ulrich Plenzdorf! Darauf sollen neben einem Foto des Autors biografische Angaben zu seinem Leben und eine Liste seiner bedeutendsten Werke enthalten sein. Nutzen Sie die Linktipps: LeMO - Ulrich Plenzdorf Eine Biografie mit einigen Querverweisen Wikipedia Die Wikipedia-Biografie liefert viele Zusatzinformationen. B - (Streit-)Gespräch Goethe versus Plenzdorf Formulieren Sie ein (Streit-)Gespräch zwischen dem jungen Goethe, dem Dichter des "Original-Werther", und dem DDR-Autor Ulrich Plenzdorf. Themen könnten Fragen des Urheberrechts (Stichwort "Ideenklau"), der immer gleichen Probleme Jugendlicher, der veränderten gesellschaftlichen Umstände, der in den Texten verwendeten Sprache, der unterschiedlichen Wirkung beider Texte auf das Publikum sein. C - E-Mail von Willi an Edgar Formulieren Sie einen Brief Willis an Edgar, in dem Willi auf eines der Tonbänder antwortet. Könnte der Freund Edgar zu etwas raten, was könnte er ihm von Zuhause erzählen (von seiner Mutter, von Fleming), was könnte er ihm schicken, was könnte er von Edgars Situation halten? D - Grabrede Formulieren Sie eine Rede an Edgars Grab. Angenommen, alle wichtigen Personen der Erzählung sind zur Beerdigung erschienen, so könnten auch verschiedene Menschen, mit denen Edgar zu tun hatte, das Wort ergreifen. E - Totengespräch Verfassen Sie, ganz im Stil Edgars/Plenzdorfs, einen Kommentar Edgars zu seinem eigenen Begräbnis oder zu einer der Grabreden. Versuchen Sie dabei, die sprachlichen Eigentümlichkeiten Edgars zu imitieren oder in heutige Jugendsprache zu übertragen. F - Buchkritik Schreiben Sie eine Buchkritik für die Schülerzeitung. Beachten Sie, worauf eine solche Kritik eingehen sollte, was sie verraten und was sie verschweigen müsste, und beachten Sie die Zielgruppe der Schülerzeitung. Geben Sie eine begründete Empfehlung darüber ab, ob Plenzdorfs Erzählung als private Lektüre für ihre MitschülerInnen geeignet ist.

Schülerinnen und Schüler lernen in dieser Unterrichtseinheit nicht nur den Lebenszyklus des Humanen Immundefizienz-Virus (HIV) kennen. Sie erfahren, wie die molekularbiologische Grundlagenforschung der strategischen Entwicklung neuer Wirkstoffe im Kampf gegen AIDS den Weg bahnt.Seit der Entdeckung des AIDS-Virus HIV im Jahre 1983 forschen Wissenschaftler auf der ganzen Welt an der Entwicklung von Medikamenten, die die Ausbreitung der AIDS-Pandemie verlangsamen. Im Wissen darum, dass das Virus sich schneller verändert als Medikamente oder Impfstoffe entwickelt werden können, liegt ein Schwerpunkt der bisherigen Erfolge darin, die Ausbreitung des Virus innerhalb eines infizierten Körpers zumindest zu verlangsamen. Retroviren wie das HI-Virus haben im Vergleich zu anderen Viren eine besondere Strategie, wenn es darum geht, ihre Erbinformation in das Genom der Wirtszelle zu integrieren und es dort vermehren zu lassen. Das Enzym Reverse Transkriptase spielt dabei eine zentrale Rolle und bietet somit einen wichtigen Ansatzpunkt für die Bekämpfung der Krankheit AIDS. Neue Hoffnungen der Wissenschaftler ruhen auf sogenannten Entry-Hemmern. Diese bekämpfen nicht mehr die Vermehrung der Viren in den befallenen Zellen, sondern sollen die Infektion neuer Wirtszellen im Körper verhindern. Die Bedrohung ist nicht gebannt! Der wissenschaftlich-medizinische Fortschritt hat eine Reihe antiviraler Präparate hervorgebracht, die HIV-Infizierten - wenn sie die Therapievorschriften sehr gewissenhaft beachten - bei passabler Lebensqualität eine recht hohe Lebenserwartung ermöglichen. Dies führt in der Gesellschaft jedoch dazu, dass AIDS, gerade auch bei Schülerinnen und Schülern, seinen Schrecken verloren zu haben scheint. Dennoch: Letztendlich ist AIDS nach wie vor eine Infektion mit tödlichem Ausgang. Reverse-Transkriptase-Hemmer und Entry-Inhibitoren Durch die Auseinandersetzung mit dem Infektions- und Vermehrungszyklus des HI-Virus kann das Problembewusstsein bei den Jungen und Mädchen geschärft werden. Durch eine intensive Beschäftigung mit dem Enzym Reverse Transkriptase erkennen sie nicht nur die Bedrohung, sondern bekommen auch einen Eindruck von der Vielfältigkeit der Spezialisierung in der Natur. Die Untersuchung der Wirkweise unterschiedlicher Reverse-Transkriptase-Hemmer führt die Lernenden an die aktuelle Arbeit der Forscherinnen und Forscher heran. Ein Bericht über einen neu gefundenen Entry-Inhibitor zeigt den Weg in die Zukunft der AIDS-Forschung auf und regt an, die Chancen des neuen Präparates beim Kampf gegen AIDS zu diskutieren. Struktur der Unterrichtseinheit Das vorliegende Arbeitsmaterial verteilt sich auf drei Module. Diese bauen inhaltlich aufeinander auf und können hintereinander abgearbeitet werden. Es ist aber auch möglich, alle Module einzeln und voneinander unabhängig im Unterricht einzusetzen. Modul 1: Vermehrungszyklus des HI-Virus Schülerinnen und Schüler gewinnen einen Einblick in den Vermehrungszyklus des HI-Virus. Durch die Erstellung eines Storyboards und die mögliche anschließende Verfilmung werden die gebotenen Informationen nicht nur passiv rezipiert, sondern aktiv aufgenommen und umgearbeitet. Durch die Kreativarbeit der Lernenden werden unterschiedliche Zugangskanäle angesprochen und aktiviert. Modul 2: Die Reverse Transkriptase und ihre Hemmung Hier begeben sich die Schülerinnen und Schüler auf die molekulare Ebene. Dynamische Folien mit integrierten Java-Applets geben ihnen die Möglichkeit, Struktur und Funktionen der Reversen Transkriptase zu erforschen und anschließend die Wirkung eines kompetitiven und eines nicht kompetitiven Hemmstoffes auf das Enzym zu untersuchen. Interaktive Molekülmodelle können dabei am Bildschirm gedreht und gewendet werden. Modul 3: AIDS-Virus mit stumpfem Stachel Das abschließende dritte Modul gibt anhand eines Radiobeitrags (Deutschlandradio, Dezember 2010) einen Ausblick auf die möglichen Entwicklungen in der AIDS-Therapie der kommenden Jahre. Der Beitrag regt als Audio- oder Textdatei zu einer abschließenden Diskussion über die Chancen aktueller und zukünftiger AIDS-Medikamente an. Wird AIDS schon bald "heilbar" sein? Direkt zu den Modulen Modul 1: Vermehrungszyklus des HI-Virus, Texterschließung Schülerinnen und Schüler erschließen den HIV-Vermehrungszyklus aus einem Text. Sie entwickeln Überschriften und fassen wichtige Passagen mit eigenen Worten zusammen. Modul 1: Storyboard und Animation Aufbauend auf die Textarbeit werden mit der Kreativtechnik "Storyboard" fachliche Inhalte intensiv reflektiert. Optional wird daraus eine kleine Animation realisiert. Modul 2: Die Reverse Transkriptase und ihre Hemmung Ausgehend von den molekularen Grundlagen werden Angriffsflächen der Viren identifiziert. So gerät die Reverse Transkriptase ins Visier der Lernenden. Modul 2: Lernumgebung "Reverse Transkriptase" Die Lernumgebung ermöglicht die Untersuchung von Struktur und Funktion sowie der Wechselwirkung des Enzyms mit einem kompetitiven und einem allosterischen Hemmstoff. Modul 3: AIDS-Virus mit stumpfem Stachel Aktuelle Zahlen belegen, dass AIDS längst nicht besiegt ist. Warum ist der Kampf gegen HIV so schwierig? Und wie können neuartige Medikamente wirken? Die Schülerinnen und Schüler sollen den Infektionsweg und den Vermehrungszyklus des HI-Virus kennenlernen. Möglichkeiten der Hemmung der HIV-Vermehrung erkennen und benennen können. die Reverse Transkriptase strukturell und funktional untersuchen. verschiedene Wege der Hemmung der Reversen Transkriptase verstehen. in der Diskussion über AIDS-Therapien einen eigenen Standpunkt entwickeln und begründet vertreten. Andocken und Eindringen in die Wirtszelle Der Vermehrungszyklus von Viren ist vielen Schülerinnen und Schülern schon am Ende der Sekundarstufe I bekannt. Sie wissen, dass Viren den Biosyntheseapparat ihrer Wirtszellen für die Vermehrung ihres Erbguts und zur Bildung viraler Proteine einspannen. Der Vermehrungszyklus des HI-Virus entspricht diesem Muster in großen Teilen. Das Virus dockt durch spezifische Interaktionen viraler Oberflächenproteine mit den Proteinen auf der Zellmembran an die Wirtszelle an. Daraufhin verschmilzt die Virusmembran mit der Zellmembran und das Capsid gelangt in das Zytoplasma. Die Visitenkarte der Retroviren: Reverse Transkription Innerhalb der Wirtszelle setzt das Capsid das virale Erbgut und eine Reihe viraler Proteine frei. Und hier beginnt die Besonderheit des HI-Virus und aller Retroviren. Das virale Protein Reverse Transkriptase erstellt aus dem Einzelstrang-RNA-Genom des Virus eine cDNA. (Eine "complementary DNA" ist eine DNA, die von der Reversen Transkriptase aus RNA gebildet wird.) Durch virale Integrasen wird das virale Genom in Form einer Doppelstrang-DNA in den Zellkern geschleust und in das Genom der Wirtszelle integriert. Vermehrung und Freisetzung Die weiteren Abläufe entsprechen dem üblichen viralen Schema: Die bei der Transkription im Zellkern gebildete virale Boten-RNA wird bei der Proteinbiosynthese translatiert. Die gebildeten viralen Proteine werden zusammen mit der RNA zu neuen Virus-Capsiden zusammengebaut und verlassen die Wirtszellen über Exocytose. Dabei nehmen sie einen Teil der mit viralen Proteinen bestückten Zellmembran als "Envelope" mit. Den gegenüber von DNA-Viren abgewandelten Vermehrungszyklus der Retroviren sollen sich die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Textes (hiv_vermehrunsgzyklus_schuelertext.pdf/rtf) erarbeiten. Folgende Punkte sollten vorab im Unterricht behandelt worden sein: Aufbau von Biomembranen: Lipiddoppelschichten mit Membranproteinen Aufbau des Immunsystems, zelluläre und humorale Abwehr Enzyme (Polymerasen, Proteasen) Nukleinsäuren, Proteinbiosynthese bei Eukaryoten Eigenschaften, Aufbau und Vermehrungszyklus von DNA-Viren; es ist zu empfehlen, zunächst den Vermehrungszyklus eines DNA-Virus zu behandeln, bevor Retroviren thematisiert werden. Der Arbeitsauftrag verlangt von den Lernenden eine Strukturierung des Textes, die Vergabe von Überschriften und eine kurze inhaltliche Zusammenfassung der Passagen. Die Ergebnisse werden vorgestellt und im Plenum diskutiert. Als Resultat sollte eine gemeinsame Beschreibung abgestimmt werden. In Modul 2 der Unterrichtseinheit soll der Text als Grundlage der Storyboard-Entwicklung zum Einsatz kommen. 1. Andocken an die Zielzelle Proteine in der Virushülle erkennen Andockstellen auf der Zelloberfläche. 2. Fusion der Membranen Wechselwirkungen zwischen den Membranproteinen bewirken die Fusion von der Virushülle mit der Zellmembran. 3. Entpacken der "Fracht" Die Proteinhülle des Viruspartikels wird im Zytoplasma der Zelle abgebaut. 4. Reverse Transkription Die in Form von Einzelstrang-RNA vorliegende virale Erbinformation wird im Zytoplasma mithilfe der Reversen Transkriptase in Doppelstrang-DNA umgeschrieben. 5. Integration Das Doppelstrang-DNA-Genom des HI-Virus wird in den Zellkern transportiert und mithilfe der Integrase in die zelluläre DNA eingebaut. 6. Transkription/Replikation Die zelluläre RNA-Polymerase stellt Kopien des viralen Genoms her. 7. Translation viraler Proteine Der zelluläre Transkriptionsapparat erzeugt die viralen Proteine. 8. Bearbeitung ("Prozessierung") der Proteine Die virale Protease zerlegt die primären Translationsprodukte in funktionsfähige Proteine. 9. Zusammenbau und Freisetzung Viruspartikel bauen sich "von selbst" zusammen und schnüren sich an der Plasmamembran, die virale Membranproteine enthält, nach außen ab. Ausgestattet mit dieser Hülle können sie mit der Membran weitere Wirtszellen verschmelzen und einen neuen Vermehrungszyklus einleiten. Planungshilfe aus den Disney-Studios Storyboards sind eine Erfindung der Disney-Studios und werden gerne in der Filmproduktion eingesetzt. Es handelt sich dabei um Visualisierungen von Drehbüchern. Handlungsverläufe einzelner Filmszenen werden skizzenhaft dargestellt. Storyboards sind stark ablauforientiert und vermitteln so einen ersten Eindruck für die spätere Umsetzung. Kommunikationsmittel und Kreativitätstechnik Storyboards sind in der Regel eine erste visuelle Umsetzung der narrativen Ideen aus einem Drehbuch, angereichert mit Gestaltungsideen (zum Beispiel Einstellungsgrößen, Blickwinkel und Perspektiven) für die bevorstehende Produktion. Es entstehen sequenzielle Bildfolgen, die als Grundlage für die Einstellungen während der eigentlichen Filmproduktion genutzt werden. Das Storyboard wird somit zur Denk- und Planungshilfe, die wie ein roter Faden durch die Handlung führt und alle Gestaltungselemente in sich aufnimmt. Es dient weiterhin als Kommunikationsmittel, mit dem Gedanken visuell mitgeteilt und ein Projektvorhaben konkretisiert werden kann. Storyboards können Lernprozesse strukturieren Ähnlich wie die Konzeptphase für einen neuen Film bedarf auch das schulische Lernen der Strukturierung. So bietet sich zum Beispiel die Storyboard-Technik als Ordnungsmittel an, um die Inhalte eines komplexen biologischen Prozesses wie dem HIV-Vermehrungszyklus zu sortieren. Neben der reinen Ordnung birgt die grafische Darstellung weitere Möglichkeiten, zum Beispiel das multisensorische Lernen. Freie Software zur Erstellung von Storyboards Es gibt eine Vielzahl kostenpflichtiger Programme, mit deren Hilfe Storyboards erstellt werden können. Zumeist handelt es sich um umfangreiche Software für Filmschaffende, die eine Storyboard-Funktion hat. Die folgenden Programme sind Freeware, können also kostenlos ausprobiert und im Unterricht eingesetzt werden. StoryBoard Pro Software Die Software von "Atomic Learning" wurde für Schülerinnen und Schüler, Studenten und "home movie maker" entwickelt. Directors Boards 2.0a Diese Software basiert auf dem professionellen Werkzeug “Notebook”. Sie ermöglicht die Erzeugung von AV-Formaten aus digitalen Scans, Illustrationen oder auch Fotos. Celtx - filmpädagogische Arbeit im Unterricht Lehrerinnen und Lehrer aus Nordrhein-Westfalen, die einen EDMOND-Zugang über ihr kommunales Medienzentrum haben, können sich die Inhalte des gesamten Sticks "Film und Schule NRW" als ZIP-Datei kostenlos über EDMOND auf einen Stick oder auf die Festplatte herunterladen. In dem Online-Medienkatalog Ihres Medienzentrums finden Sie diese Datei unter der Signatur 5553697 oder zum Beispiel unter dem Schlagwort "Filmanalyse". Die empfohlene Stickgröße beträgt vier Gigabyte. Film und Schule NRW Ein Programm zum Drehbuchschreiben, Erstellen von Storyboards und zur Strukturierung der Vorproduktion Texterschließungskompetenz und Kreativität Gerne werden zum besseren Verständnis im Unterricht Videosequenzen über das Eindringen des HI-Virus in die Wirtszelle und seine Vermehrung innerhalb der Zelle gezeigt. Die Erarbeitung des Vermehrungszyklus aus einem Text heraus ist eher unbeliebt, besonders dann, wenn dieser Text nicht illustriert ist. Eine Möglichkeit, die gleichzeitig die Texterschließungskompetenz der Schülerinnen und Schüler fördert, ihre Kreativität nutzt und eine gedankliche Eingruppierung der neu erlernten Inhalte in bekannte Wissensstrukturen unterstützt, ist die Anfertigung eines Storyboards. Die Aufgabe Nachdem die Lernenden den Text zur HIV-Vermehrung (hiv_vermehrunsgzyklus_schuelertext.pdf/rtf) gelesen und bearbeitet haben, erhalten sie die Aufgabe, die Abläufe an und in der Wirtszelle in Form eines Storyboards aufzubereiten (Partner- oder Gruppenarbeit). Hierzu erhalten sie eine Storyboard-Vorlage (vorlage_storyboard.pdf). Alternativ können sie auch mit einem geeigneten Programm (siehe oben) am Computer arbeiten. Aus den mit Buntstiften oder am Rechner skizzierten Szenen soll sich eine Bildfolge ergeben, die sich anschließend - theoretisch - auch verfilmen lassen könnte. Wichtige Details sind in den Skizzen heraus zu stellen. Fokussierungen sind als Regieanweisungen rechts in die Textzeilen zu schreiben. Gleiches gilt für Sprechertexte, die nicht einfach aus dem Text übernommen, sondern selbstständig formuliert werden sollen. Unabhängig von einer möglichen Umsetzung ist die Erstellung des Storyboards eine anspruchsvolle Aufgabe, die die Lernenden zur intensiven Reflexion über den darzustellenden Inhalt "zwingt" und ihre Kreativität herausfordert. Ein intensiver Verständnisprozess ist die Grundlage Ob das Storyboard anschließend verfilmt wird, liegt im Ermessen der Lehrperson. Ein solches Projekt würde die Textarbeit mit den Vorzügen eines Films verknüpfen. Da die Schülerinnen und Schüler den Film selbst erstellen, durchlaufen sie vorab einen intensiven Verständnisprozess. Die Durchführung ist natürlich abhängig vom Interesse der Schülerinnen und Schüler, der zur Verfügung stehenden Zeit und der technischen Ausstattung. Möglichkeiten der Umsetzung Es ist vorstellbar, dass ein Trickfilm mit Knete oder anderen Materialien erstellt wird. Die einzelnen Szenen können dann mit einer Digitalkamera oder einem Handy abgefilmt werden. Eine andere Möglichkeit wäre die Erstellung einer Trickfilm-Animation, zum Beispiel mit einem Präsentationsprogramm. Auch die Erstellung eines Activemovies mit der Software Active inspire für Activeboards ist denkbar. Hinweise zur Umsetzung naturwissenschaftlicher Modellvorstellungen in kleinen Animationen finden Sie in den folgenden Beiträgen: Animation chemischer Vorgänge - die Ionenbindung Schülerinnen und Schüler erstellen zur Festigung und Anwendung der im Unterricht erworbenen Kenntnisse eine kleine Animation. Podcasts im naturwissenschaftlichen Unterricht Hinweise und Tipps zum Einsatz und zur Produktion von Podcasts für den naturwissenschaftlichen Unterricht mit Beispielen. Arbeitsteilige Gruppenarbeit Je nach Größe der Lerngruppe bietet sich die arbeitsteilige Erstellung eines gemeinsamen Videos an. Dazu entwickeln Kleingruppen zu verschiedenen Passagen des Vermehrungszyklus Storyboards. Die arbeitsteilige Vorbereitung der Episoden bedarf einer sehr guten Zusammenarbeit der Gruppen während der Konzeption. Gruppenübergreifende Aspekte müssen abgestimmt und an den "Schnittstellen" saubere Übergänge gewährleistet sein. Logische oder stilistische Brüche müssen ausgeschlossen werden. Folgende Aufteilung der Arbeitsgruppen bietet sich an: Schritt 1-2 Andocken, Membranfusion Schritt 3-4 "Uncoating", Reverse Transkription Schritt 5-6 Integration, Transkription/Replikation Schritt 7-9 Translation, Prozessierung, Zusammenbau und Freisetzung der Viren Animationen im Netz Fertige und zum Teil professionelle Animationen aus dem Internet sollten kein Maßstab für die Entwicklung einer eigenen Animation sein. Nach der intensiven Beschäftigung mit dem Thema bei der Erstellung des Storyboards ist die Betrachtung anderer Umsetzungen jedoch in jedem Fall aufschlussreich. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Schwächen des eigenen Konzepts erkennen, aber auch Unstimmigkeiten in anderen Animationen aufspüren. Von den zahlreichen Animationen zum Thema HIV lohnt die Vorführung eines Videos zum Abschluss des Themas in jedem Fall: YouTube: HIV Replikation Der Trickfilm des Pharma-Konzerns Boerhringer Ingelheim zeigt den Lebenszyklus des HI-Virus. Schülerinnen und Schüler entwickeln antivirale Strategien Nachdem die Abläufe einer HIV-Infektion und die Vermehrung der HI-Viren bekannt sind, stellt sich die Frage wie man die Infektion oder die Ausbreitung der HI-Viren im Körper verhindern oder zumindest verlangsamen kann. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler einmal überlegen, wo sich auf der Basis molekularer Grundlagen Ansatzstellen für eine AIDS Therapie ergeben könnten. Sicherlich werden folgende Ziele genannt, an denen antivirale Hemmstoffe wirken können: Entry-Inhibitoren Sie verhindern, dass der HI-Virus mit der Zellmembran fusioniert, also dass er überhaupt in die Zelle eindringen kann. Reverse Transkriptase-Inhibitoren Sie verhindern die reverse Transkription der viralen RNA in eine DNA und so den Einbau des Virus-Genoms in die DNA der Wirtszelle. Integrase-Inhibitoren Sie verhindern den Einbau des Provirus in die Wirts-DNA. Protease-Inhibitoren Sie verhindern die Prozessierung der viralen Proteine und somit den Zusammenbau neuer Capside. Das Virus kann die Wirtszelle nicht mehr verlassen. Reverse Transkriptase im Unterrichtsfokus Aus den möglichen Angriffszielen antiviraler Wirkstoffe wird zunächst die Reverse Transkriptase für eine nähere Betrachtung herangezogen. In den zurzeit angewendeten Standard-Therapien kommen verschiedene Hemmstoffe dieses Enzyms zeitgleich zum Einsatz, um der Entwicklung von Resistenzen so weit wie möglich vorzubeugen. Die Reverse Transkriptase ist den Schülerinnen und Schülern inzwischen als besonderes virales Enzym bekannt, das virale Einzelstrang-RNA in eine Doppelstrang-DNA umschreibt. Aber wie funktioniert das? Wie ist die Reverse Transkriptase aufgebaut und wie ermöglicht sie die reverse Transkription? Zur Beantwortung dieser Fragen wurden für diese Unterrichtseinheit dynamische Folien mit 3D-Molekülen entwickelt. Sie erlauben den Lernenden, durch Drehen und Wenden dreidimensional modellierter Moleküle die Struktur des Enzyms im wörtlichen Sinn zu "begreifen". Die insgesamt sieben dynamischen HTML-Seiten zur Reversen Transkriptase ermöglichen die Untersuchung diverser Aspekte des Enzyms: Struktur und Funktion Bindung von zwei verschiedenen Hemmstoffen, die in der AIDS-Therapie eingesetzt werden Forschend-entdeckend lernen - per Beamer oder vor dem Computer Die sieben HTML-Seiten der Lernumgebung bauen inhaltlich aufeinander auf. Auf Aufgabenstellungen, wie sie in verwandten Lernumgebungen verwendet wurden ( Die Struktur der DNA - virtuelle Moleküle in 3D , ATP-Synthase ? Synthese von Energieäquivalenten , ?Quo vadis, Alken?? - die Markownikow-Regel ), wurde hier bewusst verzichtet. Dies erweitert das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten und verschafft der Lehrperson Freiraum bei der Entscheidung für die Tiefe der Behandlung des Themas. Die dynamischen Folien können per Beamerpräsentation zur visuellen Unterstützung des Unterrichtsgesprächs genutzt werden. Hier kann - ohne die die Aufmerksamkeit leitenden Fragestellungen - der Fokus ganz individuell gesetzt werden. Alternativ können die Schülerinnen und Schüler am Computer und Einzel- oder Gruppenarbeit die Seiten unter einer von der Lehrperson vorgegebenen Fragestellung untersuchen. Sparsame Texte Um die selbstständige Arbeit mit den Materialien am Rechner zu unterstützen, wurden Textinformationen auf das Wesentliche beschränkt (Abb. 1). Weitere Informationen zum Einsatz der dynamischen Materialien finden Sie in dem folgenden Beitrag: Die dynamischen Folien sind in einer didaktischen Reihenfolge angeordnet. Nach dem Aufbau der Reversen Transkriptase aus zwei Untereinheiten werden die verschiedenen enzymatischen Funktionen dargestellt: Bindung des RNA-Einzelstrangs Ergänzung zum RNA-DNA-Hybridmolekül (Polymerase-Funktion) Abbau des RNA-Strangs (Nuklease-Funktion) Ergänzung des DNA-Einzelstrangs zum DNA-Doppelstrang (Polymerase-Funktion) Hemmstoffe Die weiteren Folien zeigen die Bindung von zwei verschiedenen Anti-AIDS-Wirkstoffen an das Enzym - einem kompetitiven und einem allosterischen Hemmstoff. Die Folien folgen in ihrer Reihung somit dem forschend-entwickelnden Gedankengang. Die Inhalte der Lernumgebung werden nachfolgend im Detail kommentiert. Auf der Startseite der Lernumgebung (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken) finden Sie eine Übersicht der Folien oder Seiten. Von hier aus kann jede Seite gezielt angesteuert werden. Über Navigationspfeile auf den Seiten (oben und unten rechts) kann auf die jeweils vorherige oder nachfolgende Folie gewechselt werden. Über das "Blatt"-Icon (oben rechts) gelangt man von jeder Folie zurück auf die Startseite (siehe Abb. 1 ). Das Enzym Reverse Transkriptase besteht aus zwei Untereinheiten (gelb und orange, Abb. 3 oben). Das funktionsfähige Protein liegt also in einer Quartärstruktur vor. Per Klick auf den Button "Sekundärstruktur" wechselt die Darstellung. Nun wird die Verteilung von ß-Faltblättern (gelb) und ?-Helices (magenta) im Enzym sichtbar (Abb. 3 unten). Das Molekül kann bei gedrückter linker Maustaste mit dem Mauszeiger "angefasst" und gedreht werden. Mit dem Scrollrad der Maus kann in die Struktur hinein- und herausgezoomt werden. Eine automatisierte Drehung des Moleküls erfolgt nach Anklicken des Buttons "Rotation". Polymerase und Nuklease Über das Steuerungsmenü von Folie 2 lassen sich die virale RNA und ein DNA Einzelstrang im Enzym anzeigen (Abb. 4) und ausblenden. (Natürlich ist in der Darstellung nur ein Bruchteil des viralen Genoms sichtbar.) Diese Funktionen können am Beamer dazu genutzt werden, während des Unterrichtsgesprächs die Bindung des RNA-Einzelstrangs (grün), die Bildung des DNA/RNA-Hybrids (Polymerase-Funktion) und den Abbau des RNA-Strangs (Nuklease-Funktion) zu simulieren. Aktive Zentren Ein Pop-up-Fenster (Abb. 5), das über einen Link in dem Textblock über dem Molekülmodell von Folie 2 geöffnet werden kann, zeigt die Lokalisation der Polymerase- und der Nuclease-Funktion in dem viralen Protein. Die beiden aktiven Zentren befinden sich an den gegenüberliegenden Enden der Bindungsfurche an der Proteinoberfläche. Doppelstrang-DNA Die Neusynthese eines zum DNA-Einzelstrang komplementären zweiten DNA-Strangs (beide blau) kann auf Folie 3 nachvollzogen werden. Die Starteinstellung des Applets zeigt einen DNA-Einzelstrang in der Bindungstasche des Enzyms. Per Klick auf "DNA-Doppelstrang" kann der zweite Polymeraseschritt des Enzyms simuliert werden. Auch auf den Folien 2 und 3 können Schülerinnen und Schüler zwischen der Darstellung im Kalottenmodell und der Sekundärstruktur wählen. Je nach Darstellungsart lassen sich so unterschiedliche strukturelle Zusammenhänge besser erkennen. In der Sekundärstruktur ist zum Beispiel sehr schön zu erkennen, wie das Enzym den DNA-Doppelstrang "im Griff" hat (Abb. 6). Es verdeutlicht den Lernenden, dass Enzyme keine plumpen Bauklötze sind, sondern ausgeklügelte Hochleistungs-Nanomaschinen. Das Nucleotid-Analoglon Tenofovir Die Bedeutung des Begriffs "Nucleotid-Analogon" wird den Schülerinnen und Schülern auf Folie 4 deutlich (Abb. 7). Hier stehen Tenofovir und Adenosinmonophosphat (AMP) nebeneinander. Ihr ähnlicher Aufbau lässt bereits vermuten, dass die Hemmung kompetitiv, also im Wettbewerb um den Bindungsplatz im aktiven Zentrum des Enzyms, stattfindet. Tenofovir wird nach der Aufnahme in die Zelle phosphoryliert und konkurriert mit den natürlichen Substraten um die Nukleotidbindungsstelle der Reversen Transkriptase. Eine genauere Betrachtung der Strukturformeln unterhalb der Applets führt auf die Spur des Wirkungsmechanismus: Die Verlängerung der Nukleotidketten erfolgt über die 3'-OH-Gruppe am Fünferring des Ribose-Bausteins. Tenofovir fehlt eine solche Gruppe. Daher verursacht es den Abbruch der Synthesereaktion. Bindung an das Enzym Folie 5 zeigt, wie tief Tenofovir in die Bindungstasche eindringt. In der transparenten Sekundärstrukturdarstellung (Abb. 8, oben) des Enzyms (gelb/orange) und der Draht-Darstellung der Nukleinsäure (blau) ist Tenofovir als Kalottenmodell im Standard-Farbschema der Elemente vollständig zu erkennen (Sauerstoff rot, Phosphor orange). Bei der Darstellung des Proteins als Kalottenmodell wird deutlich, wie tief der Hemmstoff in die Bindungstasche vordringt (Abb. 8, unten). Efavirenz Das HIV-Medikament Efavirenz wirkt nicht kompetitiv als Hemmstoff auf die Reverse Transkriptase. Ein Pop-up-Fenster (Abb. 9) von Folie 6 zeigt, dass der Hemmstoff keine strukturelle Ähnlichkeit mit den natürlichen Substraten der Reversen Transkriptase hat. Hemmung durch Strukturänderung Efavirenz bindet an einer Stelle außerhalb der aktiven Zentren des Enzyms. Seine Bindung verursacht eine Konformationsänderung der Reversen Transkriptase. Diese Strukturverschiebung sorgt dafür, dass der Zugang der Substrate zum aktiven Zentrum behindert und somit die Polymerase-Aktivität des Enzyms gehemmt ist. Dieser Effekt ist auf Folie 6 dargestellt (Abb. 10). Der Hemmstoff ist magentafarbig dargestellt. Übereinandergelegte Proteinketten Eine hilfreiche Methode der "Computerbiologie" ist das sogenannte Alignement dreidimensionaler Strukturen. Konformationsänderungen, die durch die Bindung eines Linganden - Substrat oder Hemmstoff - verursacht werden, treten dabei besonders deutlich hervor. Diese Möglichkeit wird auf Folie 7 genutzt (Abb. 11). Die rote Kette zeigt das Rückgrat der Reversen Transkriptase ohne Hemmstoff, die blaue Kette nach der Bindung des Hemmstoffs. Über die Buttons können beide Darstellungen einzeln aufgerufen oder weggeklickt werden. Kompetitive und nicht kompetitive Hemmung des gleichen Enzyms Die dynamischen Folien zur Reversen Transkriptase und ihren Hemmstoffen lassen sich nicht nur im Rahmen des Unterrichts zum Thema HIV einsetzen. Die Unterseiten zu Efavirenz und Tenofovir können schon früher im Bereich der Stoffwechselphysiologie eingesetzt werden. Es handelt sich um eindrucksvolle und gut erkennbare Beispiele für Enzymhemmungen. Kompetitive (Tenofovir) und nicht kompetitive (Efavirenz) Enzymhemmung können sehr gut gegenüber gestellt und voneinander abgegrenzt werden. Neben der guten Sichtbarkeit der Wirkprinzipien bieten diese Beispiele einen weiteren Vorteil: Sie sind für Schülerinnen und Schüler sicher interessanter als die häufig in Schulbüchern verwendeten Beispiele. Mit einer kleinen Hintergrundinformation, welche Bedeutung die Reverse Transkriptase für die Bekämpfung von AIDS hat, erscheinen die betrachteten Hemmstoffe gleich viel interessanter als eine gehemmte Succinatdehydrogenase. Hinzu kommt noch, dass beide Hemmungstypen am gleichen Enzym gezeigt werden können. Strukturebenen im Proteinaufbau Die erste Folie der Lernumgebung ( Abb. 3 ) bietet Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ß-Faltblätter und ?-Helices dreidimensional erfahren zu können. Zwar werden die Sekundärstrukturelemente eines Proteins in ihrem Aufbau intensiv besprochen und gerne abgefragt. Häufig fällt es den Lernenden jedoch schwer, sich diese Strukturen vorzustellen. Durch das Drehen des interaktiven Makromoleküls am Monitor wird die Sekundärstruktur viel besser begreifbar. Gleiches gilt auch für die Quartärstruktur. Am Beispiel der Reversen Transkriptase sehen die Schülerinnen und Schüler direkt, was es bedeutet, wenn ein Enzym aus verschiedenen Untereinheiten aufgebaut ist. 3.000 Neuinfektionen pro Jahr in Deutschland Weltweit sind etwa 33 Millionen Menschen mit HIV-infiziert. Jedes Jahr sterben mehr als zwei Millionen an der Immunschwäche. In Deutschland begann sich HIV vermutlich Ende der 1970er Jahre auszubreiten. In Gruppen mit einem hohen Infektionsrisiko (homosexuelle Männer, Heroinabhängige) stieg die Zahl der Infizierten zunächst sehr schnell an. In der zweiten Hälfte der 1980er Jahre wurde dank verschiedener Maßnahmen in Hochrisikogruppen ein Rückgang der Neuinfektionen beobachtet. In den 1990er Jahren schwankte die Zahl der Neuinfektionen in Deutschland um etwa 2.000 pro Jahr. Zu Beginn des neuen Jahrtausends stieg sie wieder an und hat sich seit 2007 bei zurzeit etwa 3.000 Neudiagnosen pro Jahr stabilisiert (Epidemiologisches Bulletin des Robert Koch-Instituts zum Welt-AIDS-Tag 2009). 20 Prozent der Neuinfektionen durch heterosexuelle Kontakte Nach den aktuellen Schätzungen leben zurzeit in Deutschland etwa 70.000 HIV-Infizierte. Die Zahl der HIV-Neudiagnosen stieg sowohl bei homosexuellen Männern als auch bei Heterosexuellen im Jahr 2009 gegenüber dem Vorjahr um etwas mehr als drei Prozent (Epidemiologisches Bulletin des Robert Koch-Instituts vom 7. Juni 2010). Etwa 20 Prozent der HIV-Übertragungen erfolgen bei heterosexuellen Kontakten. Im Jahr 2010 starben in Deutschland etwa 550 Menschen an AIDS (Epidemiologisches Bulletin Robert Koch-Instituts vom 22. November 2010). Eigentlich ein Beispiel an Zuverlässigkeit: DNA-Polymerasen DNA-Polymerasen genießen zu Recht den Ruf als sehr verlässliche Enzyme. Sie arbeiten in einem hochsensiblen Bereich des Lebens: Fehler, die sie machen, können sich negativ auf unsere Nachfahren auswirken. Die bakterielle DNA-Polymerase hat zum Beispiel eine Fehlerquote von 10 -10 . Sie baut also nur eins von zehn Milliarden Nukleotiden falsch ein. Korrektursysteme senken diese Quote nochmals um den Faktor 10 3 . Ähnlich präzise gehen auch unsere eigene DNA-Polymerase und deren Korrekturlese-Assistenten zu Werke. Ihre Fehlerquoten liegen zwischen 10 -9 und 10 -10 . Pro Verdoppelung unseres Genoms (etwa 3.200 Millionen Basenpaare) kommt es also zu nur einer einzigen falschen Basenpaarung. Evolutionsmotor Reverse Transkriptase Die Reverse Transkriptase der HI-Viren arbeitet in einer völlig anderen Fehlerdimension: Etwa alle 2.000 Basenpaare baut sie ein falsches Nukleotid ein. Für uns wäre eine solche Quote fatal - für die HI-Viren ist sie die "Lebensversicherung" im Kampf gegen unser Immunsystem und der Motor für die Entwicklung von Resistenzen gegen Medikamente. HIV-Infizierte können bis zu zehn Millionen Viren am Tag produzieren. Zusammen mit dieser enormen Produktionsrate beschleunigt die Schludrigkeit der Reversen Transkriptase die Evolution der Viren. Sie verändern sich mit atemberaubender Geschwindigkeit. Nur eine Woche nach der Behandlung eines HIV-Infizierten mit einem bestimmten Wirkstoff bilden sich bereits Resistenzen aus. Wanted: Neuartige Wirkstoffe! Der schnellen Evolution der HI-Viren setzt die Medizin heute die "Hochaktive antiretrovirale Therapie", abgekürzt HAART, entgegen. Die Patienten erhalten dabei eine Kombination aus drei oder vier antiviralen Wirkstoffen. Die Therapie reduziert die Viruslast der Patienten erheblich und hält den Fortschritt der Symptomatik auf. Trotz dieser Erfolge ist die Entstehung resistenter Viren bei der Langzeittherapie ein großes Problem. Insbesondere Patienten, die sich nicht konsequent an die Einnahme der Medikamente halten, beschwören die Entstehung resistenter Viren herauf. Diese werden unter dem Selektionsdruck der Therapie zur dominanten Form und können übertragen werden. Bei jedem achten Patienten, der sich in Deutschland frisch mit HIV infiziert, ist heute die Wirksamkeit von mindestens einem HIV-Medikament eingeschränkt (HIV-Serokonverterstudie am Robert Koch-Institut, 2010). HAART verlängert zwar das Leben HIV-Infizierter. AIDS ist jedoch nach wie vor eine unheilbare und tödliche Infektion. Trotz aller Fortschritte besteht also weiterhin Bedarf an neuen und neuartigen Wirkstoffen. Bisherige AIDS-Medikamente greifen das Virus innerhalb der Wirtszelle an. Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm beschreiten nun einen neuen Weg. Sie wollen das Virus am Eindringen in die Immunzellen des Menschen hindern - sozusagen seinen "Stachel" unbrauchbar machen. Ihr Wirkstoff blockiert ein Protein der Virushülle, das bei der Fusion der viralen Membran mit der Wirtszellmembran eine entscheidende Rolle spielt. In einer Reportage berichtete das Deutschlandradio im Dezember 2010 über den möglichen neuen Wirkstoff und die Vorgehensweise der Forscherinnen und Forscher. Den Text stellen wir mit freundlicher Genehmigung des Deutschlandradios, des Journalisten Michael Engel und der beteiligten Wissenschaftler, Professor Reinhold Schmidt und Professor Wolf-Georg Forssmann, als Informationsblatt für die Schülerinnen und Schüler zur Verfügung (deutschlandradio_aids_mit_stumpfem_stachel.pdf/rtf). Streicht man den letzten Abschnitt des Nachrichtentextes, bietet der Artikel eine gute Möglichkeit darüber zu diskutieren, ob der Wirkstoff nach seiner Zulassung HIV "besiegen" kann. Wie wirkt VIR-576? Eine Entdeckung deutscher Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm - hat Ende 2010 für Furore gesorgt. Die Substanz VIR-576 blockiert das Fusionsprotein (gp41) in der Hülle des HI-Virus, das beim Angriff auf eine Zelle wie ein Enterhaken funktioniert. Dieser Enterhaken tritt in Aktion, nachdem ein Protein der Virushülle (gp120) an einen Rezeptor auf der Zelloberfläche (CD4) und dieser an einen Corezeptor (CCR5/CXCR4) der Zelle angedockt hat. Dieses Manöver kann man mit dem Andocken eines Shuttles an die Internationale Raumstation vergleichen: Beide Objekte sind schon einmal miteinander verbunden - aber die Schleuse ist noch nicht geöffnet. Das Virus schleust seine Fracht jedoch nicht durch ein Schott in die Zelle, sondern durch eine Verschmelzung der Virusmembran mit der Zellmembran. Genau diesen Schritt blockiert VIR-576 durch die Bindung an das virale das Fusionsprotein. Wie wurde die vielversprechende Substanz entdeckt? Die Geschichte von VIR-576 begann bereits in den 1990er Jahren. Blutfiltrat, das bei der Dialyse von Patienten mit Nierenversagen anfällt, enthält zahlreiche körpereigene Peptide. So wie der tropische Regenwald ein Schatz der Artenvielfalt ist, so ist das Blutfiltrat ein Reservoir für Millionen von Peptiden mit unbekannten bioaktiven Eigenschaften. Professor Wolf-Georg Forssmann und Professor Frank Kirchhoff hatten die Idee, in diesem körpereigenen Peptidpool nach HIV-Hemmstoffen zu fahnden. Und sie wurden fündig: Ein natürlich vorkommendes Peptid aus 20 Aminosäuren - das Fragment eines im Blut zirkulierenden Eiweißes - blockierte im Reagenzglas den Eintritt von HIV in die Wirtszellen. (Bei dem Eiweiß handelt es sich um ?-1-Antitrypsin. Es schützt Körpergewebe vor Enzymen, die an Entzündungen beteiligt sind. ?-1-Antitrypsin ist ein Protease-Hemmer.) Verbesserung der Wirksamkeit Von dem kostbaren Fundstück stellten die Wissenschaftler im Labor mehr als 600 Varianten her. Unter diesen fanden sie ein Peptid, das die antivirale Wirkung des Originals noch um das Hundertfache übertraf - VIR-576. Die Substanz wirkt nicht nur im Reagenzglas. Ende 2010 veröffentlichten Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm die Ergebnisse einer ersten klinischen Studie (18 Teilnehmer). VIR-576 konnte die Viruslast HIV-Infizierter in weniger als einer Woche um mehr als 90 Prozent (1,2 Logarithmusstufen) senken - das Virus hatte sich also kaum noch vermehren können. Allerdings: VIR-576 wird im Blut sehr schnell abgebaut. Deshalb musste es den Patienten per Dauerinfusion intravenös verbreicht werden. Der Weg zum einsatzfähigen Medikament ist also noch weit und wird einige Jahre in Anspruch nehmen. Doch schon heute weckt der neuartige Wirkstoff hohe Erwartungen und große Hoffnungen: VIR-576 bekämpft nicht - wie die meisten AIDS-Medikamente - die Vermehrungsschritte der HI-Viren in den Zellen, sondern greift die Viren außerhalb der Zellen an. Zudem ist der Wirkstoff der Abkömmling eines körpereigenen Blutproteins. Auf diese Eigenschaften führen Wissenschaftler die - im Vergleich zu herkömmlichen Wirkstoffen - sehr gute Verträglichkeit von VIR-576 zurück. Das HI-Virus entzieht sich durch seine atemberaubende Mutationsrate immer wieder der Wirkung von Medikamenten, indem es deren Angriffsziele - zum Beispiel die Protease oder die Reverse Transkriptase - verändert. Das Angriffsziel von VIR-576, der virale Enterhaken, verändert sich jedoch kaum. Vermutlich führen Mutationen hier sehr schnell zum Funktionsverlust. Somit wird es dem Virus hoffentlich schwer fallen, Resistenzen gegen VIR-576 zu entwickeln. Sieg über AIDS in Sicht? Sollte die Entwicklung von VIR-576 zum marktreifen Medikament von Erfolg gekrönt sein, ist AIDS aber keineswegs besiegt. Denn eine Heilung im eigentlichen Sinne wird auch mit dem neuen Wirkstoff nicht möglich sein. Nach einer Infektion kann das Virus nicht vernichtet, sondern nur in Schach gehalten werden.

Verschiedene Perspektiven des Phänomens Globalisierung sollen in dieser Unterrichtsreihe reflektiert und in Beziehung zu eigenen Erfahrungen und Standpunkten gesetzt werden, um das Schlagwort Globalisierung semantisch zu erweitern.In den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts suchte man in Wörterbüchern den Begriff Globalisierung vergebens. Inzwischen gehört das Schlagwort zum allgemein geläufigen Wortschatz. Auf Chancen und Risiken der Globalisierung verweisen Politiker gerne. Mit der Konkurrenzfähigkeit auf globalisierten Märkten wird von Wirtschaftsexperten viel rechtfertigt, sei es den Abbau von Arbeitsplätzen oder die Senkung von Löhnen. Unternehmen verlangen mit dem Verweis auf Globalisierung vom Staat steuer- und abgabengünstige neue Modelle und drohen mit der Abwanderung in andere Weltregionen. Von Globalisierung reden auch die, die das Internet als Möglichkeit zu globaler Kommunikation über alle Grenzen hinweg bis in alle Winkel der Erde anpreisen.Diese Anregung zur Durchführung einer Unterrichtsreihe besteht aus mehreren Bausteinen. Die Bausteine 3, 4, 5 und 6 können entweder komplett in fortlaufenden Unterrichtsschritten oder in Form von Lernstationen angeboten werden. Didaktische Vorbemerkung Globales Lernen als pädagogische Antwort auf Globalisierung Baustein 1 Vorstellungen der Jugendlichen zur Globalisierung als Ausgangspunkt: eine Bestandsaufnahme Baustein 2 Auseinandersetzung mit der multimedialen CD-ROM "Globalisierung" Baustein 3 Globalisierung betrifft viele Lebenszusammenhänge des Einzelnen Baustein 4 Positionen zur Globalisierung - Offizielle Stimmen aus der Bundesrepublik Baustein 5 Positionen zivilgesellschaftlicher Initiativen zur Globalisierung Baustein 6 Karikaturen als Stimmen aus dem Süden zur Globalisierung Die Schülerinnen und Schüler sollen auf die Komplexität von Globalisierung aufmerksam werden, eigene Vorstellungen formulieren und nach der Auseinandersetzung mit anderen Definitionen erweitern können. in ihrer eigenen Lebenswelt auf Globalisierungstendenzen und Folgen von weltweiten Globalisierungsprozessen aufmerksam werden und diese in Ansätzen beschreiben können. darauf aufmerksam werden, dass Globalisierung in den verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich empfunden und interpretiert wird. Thema Globalisierung - ein umstrittener Begriff Autor Martin Geisz Fach SoWi, Politik, Gemeinschaftskunde Zielgruppe Klassen 10 bis 13 Zeitumfang 8-12 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang, Textverarbeitungsprogramm In der Formulierung auf dem Hamburger Bildungsserver heißt es: "Wir verstehen Globales Lernen als pädagogische Antwort auf Globalisierung. Sie macht als Weiterentwicklung des Dritte-Welt-Unterrichts und der Eine-Welt-Pädagogik Zukunftsfähigkeit zum (lebenslangen) Lernziel." Wie sollen Lehrerinnen, Lehrer, Schülerinnen und Schüler mit einem Schlagwort umgehen, das ihnen in ganz unterschiedlichen Zusammenhängen so undifferenziert präsentiert wird? Wie sollen sie selbst einen eigenen Standpunkt finden? Ein Grundansatz sollte bei der Durchführung dieser Unterrichtseinheit immer vermittelt werden, den die Werkstatt Oekonomie wie folgt formuliert: "Wichtiger aber ist, dass 'Globalisierung' (was das im Einzelnen auch immer sein mag) kein Naturereignis ist, dem Gesellschaften hilflos ausgesetzt wären: Globalisierung wird gemacht und damit ist Globalisierung auch in Grenzen steuerbar. Daher ist es höchste Zeit, der Selbst-Entmachtung der Politik im Zeichen des Fetisch Globalisierung eine neue Ermächtigung demokratischer Politik zur Regulierung der Wirtschaft entgegenzusetzen. Globalisierung verlangt politische Offensiven. In diesem Unterrichtsvorschlag soll der Begriff "Globalisierung" selbst zum Gegenstand von Lernbemühungen werden. Es geht allerdings nicht um eine endgültige Klärung der Begrifflichkeit, sondern um eine Annäherung an das, was sich hinter dem Begriff verbergen kann. Kein schulisches Thema scheint mir so eng mit den Möglichkeiten, Chancen und Gefährdungen von Neuen Medien, insbesondere des Internets, verbunden zu sein, wie die Auseinandersetzung mit Globalisierung. Einerseits ist das WWW Ergebnis von Globalisierungsbemühungen und -tendenzen, andererseits ist es das Medium, mit dem kritische Informationen zum Thema weltweit veröffentlicht werden. Es ist das Medium für Befürworter und Kritiker gleichzeitig. Recherchieren Die freie Recherche ist nicht mehr allein das Privileg von wenigen (Redakteuren, Autoren, Spezialisten), sondern wird allen ermöglicht, die Zugang zum Internet haben. Dass damit neue Probleme aufkommen, ist klar. Hier ist besonders das Problem der Verlässlichkeit von Informationen und die Zuverlässigkeit gefundener Adressen zu nennen. Der Umgang mit der wachsenden Komplexität der angebotenen Informationen bleibt wichtiges Unterrichtsthema. Kriterien zur Glaubwüridgkeit von Internetseiten müssen entwickelt und diskutiert werden [vgl. Martin Geisz: Wir sind drin. AOL-Verlag. Lichtenau 2002, S. 7] Eigene Recherche ist in der Arbeit zu allen Bausteinen eine wichtige Aufgabe. Hier scheint mir wichtig, der weitverbreiteten unkritischen Nutzung von Suchmaschinen zu begegnen. Im Baustein 1 kommt der Blick auf Online-Lexika hinzu. Kommunizieren Auch bei der Kontaktaufnahme ergeben sich durch das WWW neue Möglichkeiten: E-Mail, Chat und Newsgroups ermöglichen schnelle und direkte Verbindungen. Diese Möglichkeiten sollen in dieser Unterrichtseinheit genutzt werden. Präsentieren Das Präsentieren von Arbeitsergebnissen für die Gesamtgruppe, aber auch für eine größere interessierte Öffentlichkeit ist in mehreren Bausteinen denkbar. Besonders in Baustein 6 spielen die Möglichkeiten multimedialer Aufbereitung von Informationen eine pädagogisch wichtige Rolle. So können Zusammenhänge wesentlich anschaulicher und differenzierter verdeutlicht und für die Lernbemühungen nutzbar gemacht werden. Die Differenzierungen, die wir Lehrer von global und lokal haben, entsprechen nicht unbedingt der Vorstellungs- und Lebenswelt von Jugendlichen, die die von ihren Lehrkräften gemachten Erfahrungen gar nicht kennen. Wer zum Beispiel den Kalten Krieg aus eigener Anschauung nicht kennt, denkt anders über weltweite Kontaktmöglichkeiten. Für ihre Gegenwart sind Jugendliche Experten. Lehrkräfte kommen an den Vorstellungen von Jugendlichen von Globalisierung nicht vorbei. Ich schlage vor, auf ein gemeinsames Lernen zu setzen, das auch Lehrervorstellungen durchaus grundlegend in Frage stellen kann. Daher favorisiere ich zu Beginn der Unterrichtsreihe eine Unterrichtsorganisation, die zunächst beim einzelnen Schüler ansetzt und dann die Ergebnisse in einer Gruppe vergleichen lässt. 1.Schritt: Einzelarbeit Schülerinnen und Schüler bearbeiten das Arbeitsblatt 1. 2. Schritt: Kleingruppenarbeit Die eigenen Ergebnisse werden in einer kleinen Gruppe (4 Personen) verglichen. Die Gruppe kann abschließend eine gemeinsame Position formulieren. 3. Schritt: Plenum Alle Gruppenergebnisse werden an einer Infowand gesammelt und von der Gesamtgruppe betrachtet. Am Ende der Unterrichtseinheit können die Ergebnisse nochmals mit den ersten Erwägungen verglichen werden. Die CD-ROM "Globalisierung", herausgegeben vom DGB-Bildungswerk bietet eine Fülle von Informationen zum Themenfeld Globalisierung. Wegen des immensen Umfangs empfiehlt es sich, die thematischen Schwerpunkte arbeitsteilig zu behandeln, so dass zum Beispiel in Form von Schülerreferaten einzelne Aspekte angesprochen und vertieft werden. Sollte die CD-ROM nicht vorhanden sein, lohnt sich auch eine Beschäftigung mit dieser Website Infopool Unter dem Menüpunkt "Infopool" bietet die Homepage Infos, die für den Unterricht zum Teil interaktives Anschauungsmaterial bieten. Kolonien-Spiel: Kennen Sie die ehemaligen afrikanischen Kolonien? Fairer Sport - Faire Produktion? Produktion und Marketing von Sportartikeln. Weltweit agierende Konzerne - welche Modelle für weltweite Verflechtungen gibt es? Weltreise einer Jeans - Weltweite Produktion - von der Baumwolle zur Jeans legt das Produkt viele Kilometer zurück. Vergleich verschiedener Länder mit Deutschland. Im Unterricht sollten verschiedene Aspekte zur Sprache kommen. Das Gruppenarbeitsblatt schlägt Schwerpunkte vor. Für die Schwerpunkte "Alltag", "Schule", "Medien" gibt es auf dem Arbeitsblatt Hilfen. 1. Schritt Auswahl des Schwerpunkts aus dem Angebot 2. Schritt Recherchearbeit in den Gruppen 3. Schritt Auswertung der Ergebnisse 4. Schritt Ergänzung der Ergebnisse aus Baustein 1 5. Schritt Präsentation der Ergebnisse in der Gesamtgruppe In diesem Baustein gibt es - durchaus auch aufbauend auf den Arbeitsergebnissen des Bausteins 1 eine Auseinandersetzung mit offiziellen Stimmen aus der BRD zu "Globalisierung". Für die Arbeit sind markante Positionen herausgegriffen. Sie werden in jeweils einem Arbeitsblatt in Auszügen angeboten, sie sind aber auch ungekürzt im WWW verfügbar. Es bietet sich hier an, das Internet als Kommunikationshilfe zu nutzen (E-Mail, Forum). Nach meiner Erfahrung werden Anfragen durch Schülerinnen und Schüler per E-Mail von offizieller Seite oft kompetent beantwortet. Denkbar wäre, in der Gesamtgruppe gezielte Fragen zu erarbeiten und diese an Parteien/Verbände zu richten und die Antworten in einer eigenen Unterrichtssequenz weiter zu bearbeiten. www.bundespraesident.de "Berliner Rede" von Bundespräsident Johannes Rau zum Thema: "Chance, nicht Schicksal - die Globalisierung politisch gestalten" www.bpb.de Enquetekommission des Bundestags "Globalisierung der Weltwirtschaft - Herausforderungen und Antworten" Diese recht umfangreichen Informationen finden sich in unterrichtsgerechten Auszügen wieder auf der Seite des Autors: www.globlern21.de Bei der Arbeit an der Thematik dieses Bausteins gibt es aber auch die Möglichkeit einer eigenständigen vertiefenden Recherche über diese drei Positionen hinaus. Hier werden die WWW-Adressen von parteinahen Stiftungen, dem DGB und NGOs angeboten. www.fes.de Friedrich-Ebert-Stiftung: "Fokus: Globalisierung und Gerechtigkeit" www.kas.de Grundpositionen der Konrad-Adenauer-Stiftung www.venro.org Verband Entwicklungspolitik Deutscher Nichtregierungsorganisationen e. V. Von der Mitgliederdatenbank gelangt man auf die Webseiten der einzelnen Mitglieder. In diesem Baustein sollen zivilgesellschaftliche Impulse aufgegriffen werden. Organisationen wie "attac", Greenpeace oder Organisationen aus der Entwicklungszusammenarbeit, die sich im Dachverband "VENRO" organisiert haben, haben Globalisierungsprozesse und ihre Folgen bei uns, aber auch in anderen Regionen der Welt im Auge. Im Internetangebot nimmt die kritische Auseinandersetzung mit Globalisierungsprozessen einen wichtigen Stellenwert ein. Zur Bedeutung von Zivilgesellschaften finden Sie hier einige verweisende Links. Im Politikunterricht sind Karikaturen ein beliebtes Unterrichtsmedium. Sie kommentieren, provozieren und erregen Anstoß. Die in diesem Baustein präsentierten Karikaturen von Künstlern aus dem Süden nehmen engagiert zu "Globalisierung" Stellung. Die Grafiken dürfen mit freundlicher Genehmigung des Epd (Evangelischer Pressedienst) hier veröffentlicht und zu Unterrichtszwecken verwendet werden. Betrachtung Die Karikaturen werden im Dateiaustausch des virtuellen Klassenraums bei lo-net abgelegt und dort von den Schülerinnen und Schülern betrachtet Kommentierung Die Schülerinnen und Schüler verschriftlichen ihre Eindrücke im lo-net-Forum und kommentieren die Beiträge der anderen Klassenmitglieder. Erarbeitung Erarbeitung nach den Vorgaben des Arbeitsblatts (eventuell in Kleingruppen, arbeitsteilig) Präsentation Präsentation der Karten an einer Infowand Diskussion Betrachtung in der Gesamtgruppe, Gespräch, Diskussion Betrachtung Die Schülerinnen und Schüler müssen die in mehrere Teile zerschnittene Karikatur wieder zusammensetzen. Analyse Die Lehrperson projiziert die Karikatur mithilfe eines Overheadprojektors.