Biologie: Willkommen im Fachportal

In dieser Unterrichtseinheit erforschen die Schülerinnen und Schüler, wie die Luft, das Wasser, die Erde, die Temperatur und der Zugang zu Nährstoffen das Wachstum von Pflanzen beeinflussen. Die verschiedenen Faktoren werden anschließend auf das Wachstumsverhalten von Pflanzen im Weltall übertragen. In den sechs Übungen dieser Lerneinheit erforschen die Lernenden, welche verschiedenen Faktoren das Wachstum von Pflanzen beeinflussen. Die Schülerinnen und Schüler entdecken, dass Pflanzen Luft, Licht, Wasser, Nährstoffe und gleichbleibende Temperaturen benötigen, um wachsen zu können. Sie werden beobachten, was mit Pflanzen passiert, wenn einige dieser Faktoren variieren. Um die Mechanismen hinter dem Pflanzenwachstum und die biologischen Abläufe besser verstehen zu können und für die Lernenden anschaulicher zu machen, werden einfach gehaltene Versuche durchgeführt. Abschließend übertragen sie das Erlernte dann auf die Kultivierung von Pflanzen im All. Die Unterrichtseinheit wurde im Rahmen der Projekte ESERO Germany und "Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. Pflanzen sind für die Ökosysteme unserer Erde wichtig. Sie sind eine Nahrungsquelle für Tiere und wandeln bei der Photosynthese Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff um. Diese Übungsreihe veranschaulicht den Lernenden, was Pflanzen benötigen, um zu überleben und gesund zu sein. Die Hauptfaktoren Zugang zu Luft, Licht, Wasser, Nährstoffen, eine passende und nicht zu stark schwankende Temperatur werden in verschiedenen Experimenten selbst ermittelt. Des Weiteren werden die eigenen, gesammelten Messwerte und Erfahrungen anschließend zusammengefasst und auf die wichtigsten Voraussetzungen für ein Pflanzenwachstum auf dem Mond übertragen. Die Unterrichtseinheit kann im Klassenzimmer über einen längeren Zeitraum durchgeführt und immer wieder in den Unterricht eingebaut werden. Aufgrund der Wachstumszeit der Pflanzen bietet es sich an, in regelmäßigen Abständen auf das Projekt im Unterricht zu verweisen. Altersgruppe: 8 bis 12 Jahre Unterrichtsfach: Naturwissenschaften (Sachunterricht, Biologie, NAWI) Schwierigkeitsgrad: Mittel Benötigte Zeit: 3 bis 4 Unterrichtsstunden Benötigte Materialien: Kresse-Samen, Radieschen-Samen, Blumen mit weißen Blüten Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass Pflanzen Wasser, Licht, Luft, Nährstoffe und passende Temperaturen benötigen, um zu wachsen. verstehen, dass die Umwelt sich verändern und gefährlich für lebendige Organismen werden kann. lernen, dass es möglich ist, Pflanzen ohne Erde anzubauen. führen einfache Tests beziehungsweise Experimente genau durch. erkennen Variablen und ändern diese bei Bedarf. interpretieren Beobachtungen und leiten Ergebnisse aus ihnen ab. lösen Probleme alleine oder in der Gruppe.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema DNA wiederholen die Lernenden anhand dreier Videos ihr bereits erarbeitetes Wissen über Genetik. Dabei wird der Bezug zu den Forscherinnen und Forschern hergestellt, die diese Erkenntnisse erst möglich gemacht haben. Die Einheit eröffnet einen Einstieg in das Thema "molekulargenetische Werkzeuge". Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Die Lernenden erfahren, welche nobelpreisgekrönten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unser heutiges Wissen über Genetik erforscht haben und erhalten einen chronologischen Überblick über deren Forschung. Anschließend erfahren sie, wie der heutige Stand der molekulargenetischen Forschung ist und worauf diese abzielt. Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen, um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier "Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht" . Das Thema DNA im Unterricht Im naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe II spielt der Themenbereich Genetik, und darin verortet das Thema DNA beziehungsweise DNS (Desoxyribonukleinsäure), eine große Rolle. Der Biologie-Unterricht zum Thema DNA kann dabei thematisch eng mit den historischen und aktuellen Forschungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Bereich der Genetik verknüpft werden. Bedingt durch moderne wissenschaftliche Verfahren, die gezielte Eingriffe in die DNA von Lebewesen ermöglichen, ist im Rahmen der Unterrichtsreihe auch eine Betrachtung der aktuellen Entwicklungen unter ethischen Gesichtspunkten sinnvoll und notwendig. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten den Aufbau der DNA, die Abläufe der Proteinbiosynthese, den genetischen Code sowie Gen-, Chromosom- und Genom-Mutationen kennen. Für die Lehrkraft kann Hintergrundwissen über die Nutzung von Gentechnik in der Landwirtschaft sowie in der Medizinforschung hilfreich sein. Didaktische Analyse Das Unterrichtsmaterial der Einheit "DNA: Baupläne, Vervielfältigung und Veränderungen" zeigt, wie unser heutiges Wissen über DNA entstanden ist und wie die Forschung verschiedener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aufeinander aufbaut. Dadurch erhalten die Lernenden einen komprimierten Überblick über die umfangreichen im Unterricht bereits bearbeiteten Inhalte der Genetik. Dieser Überblick führt weiter zur aktuellen Gentechnik und kann einerseits zur Erarbeitung der Bedeutung molekulargenetischer Werkzeuge genutzt werden, ermöglicht andererseits aber auch ethische Betrachtungen der Chancen und Risiken (etwa ausgehend von den auf Arbeitsblatt 3 vorgestellten Knock-Out Mäusen oder auch im Anschluss an die arbeitsteilige Gruppenarbeit auf Arbeitsblatt 4). Methodische Analyse Der Impuls zum Einstieg reaktiviert das Wissen der Lernenden über die Struktur der DNA, da zumindest die Wissenschaftler James Watson und Francis Crick bereits aus dem Unterricht bekannt sein sollten. Dadurch können die Lernenden vermuten, dass es sich bei allen gezeigten Personen um Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Bezug zur Genetik handelt, und sie werden dazu motiviert, dies genauer herauszufinden. Da alle drei Videos zwar kurz sind, aber sehr viele Informationen beinhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Lernenden die Videos in Partnerarbeit in ihrem eigenen Tempo betrachten können, um die gefragten Informationen zu finden. Mit dem Arbeitsblatt entsteht dann ein chronologischer Überblick über die Forschung zur DNA. Die Betrachtung der aktuellen Gentechnik erfolgt gesondert. Je nach Bedarf kann die Bearbeitung des Themas "molekulargenetische Werkzeuge" ganz allgemein bleiben; eine arbeitsteilige Gruppenarbeit ermöglicht aber auch, dass sich die Lernenden vertiefend mit dem Thema auseinandersetzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben molekulargenetische Werkzeuge und erklären deren Bedeutung für gentechnische Grundoperationen. beschreiben aktuelle Entwicklungen in der Biotechnologie bis hin zum Aufbau von synthetischen Organismen in ihren Konsequenzen für unterschiedliche Einsatzziele und bewerten sie. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können zu biologischen Fragestellungen relevante Informationen und Daten in verschiedenen Quellen, auch in ausgewählten wissenschaftlichen Publikationen, recherchieren, auswerten und vergleichend beurteilen. präsentieren biologische Sachverhalte und Arbeitsergebnisse adressatengerecht. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit einer Partnerin beziehungsweise einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig.

In dieser Unterrichtseinheit zu Ursache und Wirkung wird anhand von biologischen Beispielschemata die Systemkompetenz im Bereich des Verständnisses von Wirkungsketten in verschiedenen Längen vermittelt. Systemkompetenz ist die Schlüsselkompetenz, wenn es darum geht, mit den komplexen Herausforderungen unseres Alltags zurechtzukommen und Zusammenhänge zu durchschauen. Mithilfe der Unterrichtsmaterialien können Lehrkräfte ihren Schülerinnen und Schülern Systemkompetenz vermitteln, sodass sie sich mit komplexen, globalen Zusammenhängen gerne auseinandersetzen wollen, weil sie in der Lage sind, diese vereinfacht darzustellen und Handlungsmöglichkeiten abzuschätzen. Die Unterrichtseinheit "Ursache und Wirkung: Wirkungsketten verstehen, Systemkompetenz entwickeln" ist ein Auszug aus dem Unterrichtsmaterial "Systeme verstehen - Systemkompetenz vermitteln" von OroVerde. Die Materialien richten sich an Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 7 bis 10. Die Einheit befasst sich mit dem Erstellen von Wirkungsketten - vom Einfachen hin zum Komplexen, sodass die Lernenden später große Systemzusammenhänge überblicken und Wirkungen abschätzen können. Das Motto lautet: Alles hängt zusammen und unser Handeln hat Auswirkungen auf diverse Systeme! Systemkompetenz im Unterricht Durch die Beschäftigung mit Wirkungsketten können die Schülerinnen und Schüler komplexe Sachverhalte analysieren und einordnen. Diese Fähigkeiten können grundlegend auf alle Themenbereiche des Biologie-Unterrichts (sowie natürlich auch auf Themenbereiche anderer Fächer) angewandt werden. Dabei wird mit der Systemkompetenz eine Grundkompetenz der Lernenden gefördert. Inhaltlich kann im Unterricht beispielsweise an die Themen Globalisierung und Konsum angeknüpft werden. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler benötigen für die Arbeit mit Wirkungsketten keine Vorkenntnisse, da sich diese in allen Themenbereichen wiederfinden. So können die Lernenden vorerst auch an bespielhaften Verkettungen arbeiten, die sie aus ihrem Alltag kennen. Allerdings sollte die Lehrkraft beachten, dass alle Begrifflichkeiten innerhalb der Kette geklärt und verstanden sind. Didaktische Analyse Mit der Einheit soll der Umgang mit Wirkungsketten und damit das Verständnis komplexer Zusammenhänge in unserer Welt erlernt werden. Die Schülerinnen und Schüler stehen immer komplexeren Systemen gegenüber, die es zu durchblicken gilt. Eine Einarbeitung in systemisches Denken kann Problemstellungen vereinfachen und zur Entscheidungsfindung beitragen. Methodische Analyse Das Unterrichtsmaterial liefert die Möglichkeit mit komplex wirkenden Grafiken von Systemen zu arbeiten und dabei Ängste vor Überforderung abzubauen. Zudem bietet die Einheit viel Raum für Diskussionen. Im vorliegenden Beispiel wird mit "Regenwald und unser Konsum" ein ein aktuelles Thema im Fach Biologie einbezogen, das den Schülerinnen und Schülern auch im Alltag begegnen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Hintergründe von Systemzusammenhängen im Themenfeld "Regenwald und Konsum" kennen. beschäftigen sich mit ihrer eigenen Rolle bei den Themen Konsum und Regenwald. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in der Gruppenarbeit komplexe Themenbereiche. lernen die Auswirkungen ihres täglichen Handelns auf die Umwelt kennen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Herdenimmunität erfahren die Schülerinnen und Schüler, wie sie durch Impfungen sich selbst und andere Menschen vor Krankheiten schützen und zur Ausrottung von Krankheiten beitragen können. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" machen die Lernenden sich zunächst Gedanken über ihren persönlichen Vorteil, den sie von Impfungen haben, und tauschen sich darüber mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern aus. Anschließend erfahren sie anhand des Videos "Impfungen II: Herdenimmunität (2019)" , dass sich impfen zu lassen auch bedeutet, Verantwortung für andere zu übernehmen. Die Funktion der Herdenimmunität kann den Schülerinnen und Schülern zusätzlich durch eine kleine Demonstration greifbarer verdeutlicht werden. Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht. Das Thema Herdenimmunität im Unterricht Das Thema Impfung, insbesondere in Hinblick auf den Aspekt der Herdenimmunität und die Diskussion um die Einführung einer Impfpflicht für Masern, wird in der Öffentlichkeit zurzeit kontrovers diskutiert. Hintergrundwissen hilft den Lernenden, sich eine fundierte Meinung dazu zu bilden und Verantwortung für ihren eigenen Gesundheitszustand zu übernehmen. Gleichzeitig soll ihnen bewusst werden, dass es beim Impfen auch darum geht, Verantwortung für andere zu übernehmen. Vorkenntnisse Für die Durchführung der Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" brauchen die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse zum menschlichen Immunsystem und der Krankheitsabwehr. Sie sollten mit der Wirkweise von Heil- und Schutzimpfungen bereits vertraut sein. Hierfür eignet sich beispielsweise die Unterrichtseinheit "Impfungen: aktive und passive Immunisierung" , die zur Vorbereitung auf die Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" durchgeführt werden kann. Didaktische Analyse Das Arbeitsmaterial zum Thema Herdenimmunität soll den Lernenden verständlich machen, dass Impfungen neben dem positiven Aspekt für die eigene Gesundheit noch einen ganz anderen Nutzen haben, nämlich den Aufbau einer Herdenimmunität. Die Verantwortung für andere und ihr Schutz vor Krankheiten treten in den Vordergrund. Den Schülerinnen und Schülern wird das Prinzip der Herdenimmunität mithilfe eines Lehrvideos, durch die Beantwortung von Fragen zum Film sowie durch eine Demonstration am Beispiel der eigenen Klasse verständlich und greifbar gemacht. In einer Vertiefungsphase können die Lernenden sich je nach eigenem Interesse entweder damit beschäftigen, auf welcher Basis in Deutschland geimpft wird, oder sie setzen sich mit Argumenten für und gegen das Impfen auseinander und entwickeln dabei eine eigene, reflektierte Haltung zum Thema. Methodische Analyse Im Zentrum der Unterrichtseinheit steht der Lehrfilm "Impfungen II: Herdenimmunität (2019)" . Optimal wäre es, wenn die Lernenden den Film nicht im Plenum, sondern mit einer Partnerin beziehungsweise einem Partner ansehen könnten, sodass für die Bearbeitung der Fragen einzelne Sequenzen wiederholt angesehen werden können. Durch die Beantwortung der Fragen entsteht ein "Spickzettel" zum Thema Herdenimmunität, der eine gute Zusammenfassung darstellt. Die Demonstration in der zweiten Erarbeitungsphase zeigt danach ganz einfach und deutlich, wie man sich die Herdenimmunität in der Praxis vorstellen kann. Die Lernenden können förmlich sehen, dass jeder einzelne von ihnen dabei eine Rolle spielt. Die Vertiefungsphase motiviert die Lernenden durch eine individuelle Auswahl der Fragestellung und die Internet-Recherche. Damit die Menge an unterschiedlich komplexen Informationen auf die Schülerinnen und Schüler nicht überfordernd wirkt, werden mögliche Quellen angegeben und die Recherche dadurch auf die Beantwortung der Fragen gelenkt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beurteilen verschiedene Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und der Gesundheit anderer. wenden geeignete Modelle zur Veranschaulichung von Zusammenhängen an. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene Quellen bei der Recherche naturwissenschaftlicher Informationen. geben das in einem Video dargestellte Wissen strukturiert wieder. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Partner- oder Gruppenarbeit. erkennen die Bedeutung einer Verantwortungsübernahme jedes Individuums für das Wohl der Gesellschaft.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Impfungen erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler anhand eines Erklär-Videos sowie mit Informationstexten Kenntnisse über die aktive beziehungsweise passive Immunisierung und ihre jeweilige Entstehungsgeschichte. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Die Lernenden aktivieren zunächst kurz ihr Vorwissen zur Immunabwehr des Körpers und lernen dann die aktive und passive Immunisierung als Unterstützung der körpereigenen Immunabwehr kennen. Anhand eines Lehr-Videos und zweier Informationstexte beschäftigen sie sich mit der historischen Entwicklung und den Unterschieden zwischen Heil- und Schutzimpfung sowie mit der Funktion von Impfungen . Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträger-Tagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht. Das Thema Immunabwehr und Impfung im Unterricht Die Immunabwehr ist ein Thema, mit dem die Schülerinnen und Schüler eigentlich Tag für Tag zu tun haben, ohne dass sie sich dessen bewusst sind. Angesichts der aktuell kontrovers geführten öffentlichen Diskussion zum Thema Impfungen ist es wichtig, den Schülerinnen und Schülern die Bedeutung der Impfung bei der Bekämpfung von lebensbedrohlichen Krankheiten und Epidemien deutlich zu machen. Vorkenntnisse Als Grundlage für diese Unterrichtseinheit sollten die Lernenden die spezifische Immunreaktion und das Immungedächtnis des Körpers bereits im Unterricht behandelt haben. Für die Durchführung der Unterrichtseinheit ist es hilfreich, wenn die Lehrkraft Hintergrund-Wissen über die genaueren Abläufe bei der historischen Entstehung von Heil- und Schutzimpfungen hat. Didaktische Analyse Die Unterrichtseinheit zeigt anhand zweier Krankheiten (Pocken und Diphtherie) beispielhaft die Entstehung der Heil- und der Schutzimpfung auf. Mittels des Erklär-Videos "Impfungen I: Immunsystem und Immunisierung (2019)" wird der Bezug zur heutigen Zeit hergestellt. Dabei kann auch der eigene Impfstatus ins Bewusstsein der Lernenden rücken und eine Diskussion zu den wissenschaftlichen Methoden früher und heute sowie vor allem zu den ethischen Aspekten von Versuchen an Menschen entstehen. Methodische Analyse Durch das Placemat zu Beginn der Unterrichtseinheit können die Lernenden ihr eigenes Vorwissen zum Thema aktivieren und mit der Gruppe teilen. Dadurch werden alle Lernenden auf einen Stand gebracht. In der anschließenden arbeitsteiligen Partnerarbeit zur Heilimpfung beziehungsweise zur Schutzimpfung unterstützen sich die Lernenden gegenseitig bei der Bearbeitung der Aufgaben und der systematischen Erfassung der relevanten Informationen in Text und Video. Zwei Hilfen, die zur Binnendifferenzierung der Arbeitsphase dienen, ermöglichen den Lernenden eine weitgehend selbstständige Arbeit und der Lehrkraft die Konzentration auf Hilfe beim Textverständnis oder bei aufkommenden inhaltlichen Fragen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können den Unterschied zwischen Heil- und Schutzimpfung (passiver und aktiver Immunisierung) erklären. werten Ergebnisse verschiedener historischer Versuche zu den Grundlagen der Impfung inhaltlich aus und ordnen sie den heutigen Impfmethoden zu. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler identifizieren in Informationstexten und in einem Lehr-Video mit naturwissenschaftlichen Inhalten die relevanten Informationen und stellen sie strukturiert dar. nutzen verschiedene Quellen zur Beschaffung naturwissenschaftlicher Informationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler hören bei der Klärung naturwissenschaftlicher Fragestellungen anderen konzentriert zu und fragen bei Unklarheiten sachbezogen nach. arbeiten mit einer Partnerin oder einem Partner beziehungsweise in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig zusammen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Wald führen die Schülerinnen und Schüler eine Waldinventur zur Waldzustandserfassung durch. Die durch den Klimawandel bedingten trockenen und heißen Sommer der letzten Jahre, die Stürme sowie die folgenden Käfer-Kalamitäten haben dem Wald in Deutschland schwer zugesetzt. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, den Zustand eines Waldstückes selbstständig zu beurteilen. Der erste Schulwald in Deutschland wurde 1949 in Schleswig-Holstein gepflanzt, nachdem die Reparationshiebe unseren heimischen Wäldern schwer zugesetzt hatten. Schulwälder riefen bald eine Begeisterung für schulische Waldprojekte in ganz Deutschland hervor, und das Thema Wald wurde fest in den Curricula und Lehrplänen verankert. Heute gilt der Wald hierzulande leider dennoch wieder als bedroht. In der Unterrichtseinheit "Pflanzenjagd im Wald: eine Waldinventur mit Schülerinnen und Schülern durchführen" sollen die Lernenden daher selbst aktiv werden, um eine Beurteilungskompetenz für den Gesundheitszustand unserer Wälder zu entwickeln. Die Methodik der Unterrichtseinheit ist problem- und handlungsorientiert. Sie wird im Fachartikel Der Wald als außerschulischer Lernort: Wald-Fallstudien näher beschrieben. Waldinventuren mit Schülerinnen und Schülern im Unterricht durchführen Die Lehrperson benötigt für die Durchführung der Unterrichtseinheit selbst grundlegende Bestimmungskompetenzen und sollte mit den einzelnen Baumarten gut vertraut sein. Aufseiten der Lernenden sind grundlegende Artenkenntnisse vorteilhaft, jedoch nicht notwendig. Didaktische Analyse Mit dem Unterrichtsmaterial dieser Einheit können Lernende der verschiedenen Altersstufen Bestandeskenndaten eines Waldstückes erfassen und auswerten. Sie entwickeln dabei die Grundkompetenzen zur Beurteilung des Gesundheitszustandes von Bäumen sowie Wäldern in ihrer Gesamtheit. Problematisch sind hierbei oftmals die bestehenden Vorkonstruktionen zum Wald, welche die Dimensionen von "Wald als Wildnis" und "Wald darf nicht genutzt werden" einnehmen. Für manche gilt unser Wald, der in der Regel seit Generationen forstlich genutzt und bewirtschaftet wird, als Natur – im Gegensatz zur ebenso bewirtschafteten Agrarlandschaft. Ebenso findet sich vielfach das sogenannte "Schlachthausparadoxon": die hohe Wertschätzung für Holzprodukte bei gleichzeitiger Ablehnung des Fällens und Nutzens von Bäumen. In beiden Fällen gilt es, den Schülerinnen und Schülern eine differenzierte Sichtweise auf den Wald als Naturraum und als forstlicher Nutzfläche zu vermitteln. Methodische Analyse Die Unterrichtseinheit basiert auf der aus Schweden und Finnland stammenden Methode der Wald-Fallstudien (Forest Case Studies, FCS) . Das Konzept integriert Ansätze der Erlebnispädagogik sowie des problemorientierten Lernens. Grundlage der Methode ist die Arbeit in Kleingruppen von drei bis sechs Personen. Die Teams sollten so aufgestellt sein, dass jedes Mitglied der Gruppe über verschiedene Fähigkeiten und Kenntnisse verfügt. Da sich Wald-Fallstudien an einem konkreten Problem orientieren sollen, bietet sich – wie in dieser Unterrichtseinheit – beispielsweise die aktuelle Waldsituation in Deutschland an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfassen die Oberhöhe von Bäumen. beurteilen den Gesundheitszustand von Bäumen anhand einfacher dendropathologischer Parameter. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verwenden das Smartphone zur naturräumlichen Orientierung. können sich unter veränderten Bedingungen im Naturraum mithilfe des Smartphones orientieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen zusammen an einem gemeinsamen Projekt. erkennen die eigene Verantwortung für den Lebensraum Wald.

In dieser Unterrichtseinheit erkunden die Schülerinnen und Schüler das faszinierende Ökosystem Wald und erkennen die Zusammenhänge zwischen Wäldern, dem Klima und uns Menschen. Dabei gehen die Texte und Aufgaben auf Ereignisse wie die verheerenden Waldbrände der letzten Sommer in Deutschland und Brasilien ein, auf das auch in den Medien viel diskutierte Thema "Waldsterben 2.0", auf aktuelle (klima-)politische Entwicklungen in Deutschland und weltweit sowie auf Aktionen und Bewegungen zum Wald- und Klimaschutz wie Fridays for Future. Über debatten- und handlungsorientierte Unterrichtsimpulse werden Werte der Nachhaltigkeit vermittelt, die Jugendlichen werden zum Nachdenken und Diskutieren angeregt und es werden Möglichkeiten für eigenes Handeln erarbeitet. Wälder sind neben den Weltmeeren die artenreichsten, produktivsten und wertvollsten Lebensräume der Erde. Sie erzeugen Sauerstoff, binden Kohlenstoff und regulieren als "grüne Lunge" unseres Planeten das Klima. Die Bilder von gerodeten und brennenden Wäldern – zuletzt etwa von den verheerenden Waldbränden im Amazonas-Regenwald – begegnen uns immer häufiger in den Nachrichten und lassen sicher auch Ihre Schülerinnen und Schüler nicht kalt. Warnungen vor Waldbrandgefahr, etwa aufgrund von extremer Hitze und Dürre, kennen sie inzwischen nicht nur aus südlichen Urlaubsländern, sondern auch aus den Wäldern in ihrer unmittelbaren Umgebung – und das nicht etwa nur im Sommer! Auch den Bäumen in unseren Gärten und Parks sieht man an, dass sie unter dem Klimawandel leiden; viele von ihnen sind in den letzten beiden Hitzesommern gestorben. Inzwischen wird gar von einer "Jahrhundertkatastrophe" und einem "Waldsterben 2.0" gesprochen. Obwohl längst bekannt ist, wie wichtig Wälder – besonders der Amazonas-Regenwald – sind, wird weltweit alle drei Sekunden eine Waldfläche von einem ganzen Fußballfeld zerstört! Trotz zahlreicher Zertifikate und Abkommen konnte der Raubbau am Amazonas-Regenwald bisher nicht gestoppt werden. Auch wir in Europa tragen mit unserem Konsumverhalten zur Zerstörung des Regenwaldes bei – beispielsweise mit unserem Konsum von Fleisch und anderen tierischen Produkten, dem Kauf von Möbeln, Papier oder Grillkohle aus Tropenhölzern oder mit der Verwendung von Produkten, die Palmöl enthalten, das nicht ökologisch und sozial vertretbar produziert wurde. Dass und wie Waldzerstörung und Klimawandel – und im Umkehrschluss auch Waldschutz und Klimaschutz - sich gegenseitig begünstigen, dafür schafft das Bildungsmaterial in dieser Unterrichtseinheit Bewusstsein und Verständnis. Medienpräsente Themen sowie aktuelle Entwicklungen werden aufgegriffen und deren Hintergründe werden verständlich erklärt. Die Schülerinnen und Schüler werden zudem mit einer Auswahl weiterführender Links zur eigenen Recherche angeregt, und ihnen werden Handlungsoptionen zur Problemlösung aufgezeigt. Mit der Aktionsmappe "Wälder – von unseren heimischen Wäldern zum Amazonas-Regenwald" möchte Greenpeace Lehrkräften und ihren Lerngruppen Anregungen bieten, sich mit Wäldern und dem Klimawandel nicht nur inhaltlich zu beschäftigen, sondern im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung auch selbst für den Wald- und Klimaschutz aktiv zu werden. Mehr Informationen dazu finden Sie im Themendossier . Didaktische Hinweise Was bedroht die Wälder in Deutschland und im Besonderen? Und welche Verantwortung tragen wir in Europa – auch für den Regenwald im Amazonas-Becken? Was kann jeder und jede Einzelne von uns für den Erhalt und Schutz der Wälder tun, und ist eine ökologisch und sozial verantwortliche wirtschaftliche Nutzung des Regenwaldes überhaupt möglich? Mit diesen und weiteren Fragen setzen sich Ihre Schülerinnen und Schüler bei der Beschäftigung mit der Aktionsmappe "Wälder – von unseren heimischen Wäldern zum Amazonas-Regenwald" auseinander. So werden die Jugendlichen dazu angeregt, sich ihrer eigenen Verantwortung für den Schutz der Wälder bewusst zu werden und diese Erkenntnis in verantwortungsbewusstes Handeln zu übertragen. Ausgehend von einem Überblick über unterschiedliche Arten von Wäldern weltweit setzt die Aktionsmappe einen Fokus auf heimische Wälder (Aktionsblatt 1) und den Amazonas-Regenwald (Aktionsblätter 2 bis 4). Inhaltliche Schwerpunkte sind dabei Wälder als komplexe Ökosysteme, Bedrohungen, denen Wälder ausgesetzt sind, sowie konkrete Maßnahmen zum Erhalt und Schutz der Wälder. Abschließend werden die Zusammenhänge zwischen Wäldern und Klima vertiefend betrachtet, wobei ein inhaltlicher Schwerpunkt auch auf der nationalen und internationalen Klimapolitik liegt (Aktionsblatt 5). Methodische Hinweise Die Aktionsblätter verfolgen einen debattenorientierten Ansatz. Zum Themenbereich Wald werden unterschiedliche Richtungen im öffentlichen Diskurs ausgewogen dargestellt und so zur vertieften Auseinandersetzung mit dem Thema sowie zur Diskussion angeregt. So sollen die Schülerinnen und Schüler dazu befähigt werden, sich auf dieser Grundlage ihr eigenes, begründetes Urteil zu bilden. Darüber hinaus wird ein (auch fächerübergreifender) handlungsorientierter Ansatz verfolgt: Die Schülerinnen und Schüler werden zum Beispiel zu eigenen Aktionen angeregt und sollen dabei möglichst auch selbst in den Wald gehen. Hinweise zu den Arbeitsaufträgen Alle Arbeitsaufträge können ohne spezifische fachliche Vorkenntnisse bearbeitet werden. Die zur Bearbeitung der Aufgaben nötigen inhaltlichen Informationen finden sich in den Informationstexten auf den Aktionsblättern beziehungsweise unter den in den Arbeitsaufträgen angegebenen Internet-Quellen. Die angegebenen Links sollen dabei der Orientierung Ihrer Schülerinnen und Schüler bei der Informationsrecherche dienen und können natürlich um weitere Informationsquellen ergänzt werden. Die Arbeitsaufträge decken die Anforderungsbereiche I (Reproduktionsleistungen), II (Reorganisations- und Transferleistungen) und III (Reflexion und Problemlösung) ab und sind dabei in die Kategorien leicht, mittel und schwer unterteilt. So können Sie zur inneren und äußeren Differenzierung je nach Alter und Lernstand Ihrer Schülerinnen und Schüler die jeweils passenden Aufgaben auswählen beziehungsweise – im Sinne einer Förderung der Selbstkompetenz – von den Lernenden selbst auswählen lassen. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Wälder komplexe Ökosysteme sind, in denen Bäume ein soziales Miteinander leben. erarbeiten sich Hintergrundwissen über verschiedene Waldarten in den unterschiedlichen Klimazonen unseres Planeten. befassen sich mit den Tieren, Pflanzen und indigenen Völkern, die im Amazonas-Regenwald beheimatet sind. erkennen die Bedeutung von Wäldern als "grüne Lunge" unseres Planeten und damit für unser gesamtes Ökosystem. werden mit unterschiedlichen Bedrohungen für unsere heimischen Wälder und den Amazonas-Regenwald konfrontiert, befassen sich vertiefend damit und erkennen den Einfluss unserer Lebensweise auf die Zerstörung der Wälder. erkennen die Zusammenhänge zwischen Wäldern und dem Klimawandel, entwickeln Maßnahmen zum Schutz der Wälder sowie des Klimas und informieren andere darüber. setzen sich für den Wald- und Klimaschutz ein und animieren ihre Schulgemeinschaft und ihr Umfeld, sich ebenfalls zu engagieren.

In der Einheit "Wasser sparen: Tipps für einen verantwortungsvollen Wasserverbrauch" setzen sich die Lernenden mit der Bedeutung von Trinkwasser sowie der Wasserknappheit aufgrund von Klimawandel, steigendem Lebensstandard und Bevölkerungswachstum auseinander. Sie werden für einen bewussten Umgang mit Wasser zum Schutz der Umwelt sensibilisiert, indem sie begleitend ihren eigenen Konsum in einem Tagebuch festhalten und hinterfragen. Wasser und der richtige Umgang damit wird aufgrund von Klimawandel und der damit verbundenen Trockenheit immer wichtiger. Ein heißer Sommer führt dazu, dass die Wasserwerke in den Medien Alarm schlagen: Das Trinkwasser wird aufgrund der Hitzewelle knapp! Behörden fordern die Bürger dazu auf, aufgrund der Wasserknappheit sparsam mit Leitungswasser zu sein. Sie verbieten deshalb sogar in vielen Gebieten, den Rasen zu sprengen oder das Auto zu waschen. Derartige Verbote schränken den Verbrauch von Trinkwasser ein und zeigen die Bedeutung von Wasser als wichtige Ressource für Mensch und Umwelt auf. Hält sich die Bevölkerung nicht daran, drohen gar Kontrollen und Strafen, um die Trinkwasserversorgung sichern zu können. In dieser Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler im Sachunterricht der Grundschule oder auch in Geographie beziehungsweise Erdkunde der Sekundarstufe I deshalb für den verantwortungsvollen Umgang mit Wasser sensibilisiert. Die Kinder lernen zunächst die Gewinnung von Trinkwasser kennen, bevor sie in einem Tagebuch ihren eignen Wasserverbrauch festhalten. Im Anschluss entwickeln sie Ideen, wie sie Trinkwasser als kostbares Gut einsparen können. Zur Festigung führen die Lernenden Versuche durch, die aufzeigen, wie viel Wasser sie tatsächlich bei einzelnen Tätigkeiten sparen könnten. Sie erfahren, dass Trinkwasser nicht in jedem Land einfach aus dem Wasserhahn kommt und werden so sensibler im Umgang mit Wasser. Das Thema "Wasser sparen für einen verantwortungsvollen Wasserverbrauch" im Unterricht Um ein Verständnis dafür zu entwickeln, woher Wasser kommt und wie wir es nutzen, ist es sinnvoll, im Unterricht zunächst die theoretischen Grundlagen dafür zu klären. Fragen, die Kinder in diesem Zusammenhang beschäftigen sind beispielsweise: Wofür brauchen wir Wasser? Wieso müssen wir Wasser sparen? Wie wird Wasser zu Trinkwasser? Die Aspekte Trinkwassergewinnung, Wasser sparen und Wasser in anderen Ländern werden mit diesem Unterrichtsmaterial im Sachunterricht der Grundschule oder auch zu Beginn der Sekundarstufe I genauer beleuchtet. Dabei sollte im Sinne der Umwelterziehung verdeutlicht werden, dass der Süßwasservorrat begrenzt und für Menschen lebenswichtig ist. Vorkenntnisse Die Nutzung des Internets wird in dieser Unterrichtseinheit vorausgesetzt. Außerdem sollte die Maßeinheit Liter bereits bekannt sein und die Verwendung eines Litermaßes klar sein. Didaktisch-methodische Analyse Um einzelne Arbeitsblätter zu bearbeiten, können Hilfekarten zur Binnendifferenzierung im Sinne der individuellen Förderung ausgeteilt werden, sodass auch die Lernenden der unteren Klassenstufen sowie vermeintlich leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler den gleichen Wissensstand erreichen können. Es empfiehlt sich, diese Hilfestellungen als freiwilliges Angebot auszudrucken, zu laminieren und an einem Gruppentisch auszulegen. Die Lernenden können dann bei Bedarf eigenverantwortlich auf diese Form der Unterstützung zurückgreifen. Dadurch, dass auf einem Arbeitsblatt zudem Lösungen zur Selbstkontrolle zur Verfügung stehen, wird die Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler in besonderer Weise gefördert. Durch die Führung des Tagebuchs als Selbstreflexion erkennen die Schülerinnen und Schüler ihre eigene Wassernutzung und begreifen, wo sie selbst sorgsamer sein könnten. Die Lernenden recherchieren in Gruppen, wobei sie sich im Sinne einer positiven Abhängigkeit gegenseitig unterstützen können. So ist die Beschaffung und Analyse von Informationen ein Schwerpunkt, der durch vorgegebene Videos entschärft wird. Das Experimentieren in Gruppen zum Thema Wasserknappheit soll die die Verschwendung von Trinkwasser nachhaltig aufzeigen. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit können die Schülerinnen und Schüler ihr gelerntes Wissen auf Plakaten im Flur auch ihren Mitschülerinnen und Mitschülern zugänglich machen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie sie Wasser sparen können. lernen die Wasseraufbereitung kennen. erfahren, welche Rolle Wasser in anderen Ländern spielen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet und entnehmen Videos die wesentlichen Informationen. führen ein Tagebuch zur Selbstreflexion. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler experimentieren in der Gruppe. geben ihre Ergebnisse in Kurzvorträgen an ihre Mitschülerinnen und Mitschüler weiter. reflektieren gemeinsam über ihren persönlichen Wasserverbrauch.

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