Das Verschwinden oder die Veränderung von Lebensräumen bedroht die Biologische Vielfalt. Ein vor- und nachbereiteter Besuch eines Zoos oder eines naturkundlichen Museums soll den Kindern die Bedeutung dieser Lebensräume verdeutlichen.Eine Exkursion in einen Zoo oder ein Naturkundemuseum soll zeigen: Jedes Tier und jede Pflanze haben ihren speziellen Lebensraum. An diesen Lebensraum sind sie am besten angepasst, da fühlen sie sich wohl und finden genügend Nahrung. Aber viele Lebensräume sind bedroht, und damit die darin lebenden Arten. Diese Unterrichtseinheit behandelt die Bedeutung der Lebensräume, deren Bedrohungen und die Möglichkeiten, trotzdem möglichst viel Biologische Vielfalt zu erhalten.Im Vordergrund dieser Unterrichtseinheit für die 3. bis 4. Klasse steht eine Exkursion in einen Zoo oder ein naturkundliches Museum. Anhand eines Kartenspiels kann das Thema Biologische Vielfalt verfestigt werden. Für die Vorbereitung im Unterricht sollten etwa 3 bis 4 Unterrichtsstunden zur Verfügung stehen sowie ein Computer mit Internet-Zugang und wenn möglich Farbdrucker, Digitalkamera oder konventioneller Fotoapparat. Spiel der Vielfalt Dieses Spiel dient der Festigung der Lerninhalte. Dabei wird beim Erstellen der Karten das vorher Gelernte wiederholt. Zum Basteln stehen Vordrucke zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler lernen, verantwortungsbewusst mit Natur und Umwelt umzugehen. nehmen ihre Umgebung bewusster wahr. lernen, Tiere genau zu beobachten, die Bedrohungen ihrer Lebensräume und die Schreibweise verschiedener Tiernamen kennen. beschreiben Lebensräume ausgewählter Tierarten und ordnen sie auf einer Weltkarte zu sowie wohnortnahe Lebensräume und erfahren, wie man diese schützen kann. Das "Spiel der Vielfalt" ist kein fertiges Spiel, sondern eher ein Bastelbogen. Auch die Spielregeln sind keine Vorgabe, sondern ein Vorschlag. Sinn der Arbeit mit dem Spiel ist es, das zu wiederholen und zu festigen, was die Schülerinnen und Schüler über die drei Säulen der Biologischen Vielfalt gelernt haben. Planung Auf Grundlage der vorhergegangenen Unterrichtsergebnisse bereitet die Lehrkraft die Arbeit mit dem Spiel vor. Sie plant, welche Themen auf den Farbkarten behandelt werden sollen, also welche Bedrohungen für die biologische Vielfalt, welche Gründe, warum biologische Vielfalt so wichtig ist, und welche Möglichkeiten zum Schutz der Vielfalt bestehen. Einführung Die Lehrkraft gibt eine kurze Einführung zum Bastelprojekt. Sie druckt gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern die Bögen mit den Spielkarten-Vorlagen aus oder stellt die Bögen der Klasse vor, wenn sie bereits ausgedruckt sind. Gruppenbildung Die Klasse wird in eine geeignete Zahl von Gruppen aufgeteilt, die zunächst die Vorarbeiten machen (farbige Rahmen für die Farbkarten, den Joker entwerfen und aufmalen). Festlegung der Themen Auf Basis der Vorbereitungen der Lehrkraft wird in der Klasse besprochen, welche Themen auf den Karten behandelt werden sollen. Es wird festgelegt, welcher Text auf die Karten kommt und wie sie illustriert werden sollen. Dann formulieren die Kinder geeignete Fragen für die Fragekarten (insgesamt neun Fragen, die auf die neun grünen Karten Bezug nehmen). Produktion In Gruppen erledigen die Schülerinnen und Schüler die vorher definierten Aufgaben. Die fertigen Bögen werden mit Transparentfolie beklebt. Zum Schluss werden die Karten ausgeschnitten. Insgesamt müssen 54 Karten gebastelt werden. Das Spiel kann zum Abschluss des Unterrichtsprojekts in der Klasse gespielt werden. Da es für drei Mitspielerinnen und Mitspieler gedacht ist, müssen Gruppen gebildet werden. Jede Gruppe muss eine Vertretungsperson wählen, die die Gruppe im Spiel vertritt. Beim Beantworten der Fragekarten können alle Mitglieder der Gruppe helfen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Biologische Vielfalt" für die Primarstufe geht es um die Mannigfaltigkeit aller lebendigen Organismen wie Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen, aber auch die genetische Vielfalt innerhalb der Arten. Und es geht um die Vielfalt der Lebensräume, der ökologischen Systeme. Das vorliegende Material versucht Brücken zu schlagen zwischen den klassischen Unterrichtsthemen der Primarstufe (Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen), der herkömmlichen Umweltbildung und einer zukunftsfähigen Bildung für eine nachhaltige Entwicklung . Zur Aufgabe der Bildung für nachhaltige Entwicklung gehört es, den Schülerinnen und Schülern Gestaltungskompetenz zu vermitteln. Gemeint ist damit das Vermögen, die Gemeinschaft, in der man lebt, in aktiver Teilhabe ökologisch verträglich, wirtschaftlich leistungsfähig und sozial gerecht zu verändern und zu gestalten. Wer über Gestaltungskompetenz verfügt, kann in vielen Lebenslagen die Zukunft vorausschauend modifizieren, reagiert mithin nicht nur auf bereits entstandene Probleme. Mit Grundschülerinnen und -schülern Biodiversität entdecken In diesem ersten Baustein der dreiteiligen Unterrichtsreihe wird zunächst mit dem Vorwissen der Lernenden gearbeitet. Die Schülerinnen und Schüler tragen zusammen, welche Tier- und Pflanzenarten sie kennen, sie sortieren die Tiere grob nach ihren Lebensräumen, markieren, welche Arten in ihrer Heimat leben. Mit den Pflanzen wird analog verfahren. Sie werden allerdings nicht nach ihren Lebensräumen sortiert, sondern nach ihrem äußeren Anschein beziehungsweise der Bedeutung für den Menschen (Nutzpflanzen). Jedes Kind malt oder zeichnet ein Bild von seinem Lieblingstier oder seiner Lieblingspflanze. Ziel ist es, von jeder genannten Tier- und Pflanzenarten ein Bild zur Verfügung haben. Diese Bilder werden dann an einer geeigneten Wand im Klassenzimmer aufgehängt – So entsteht Teil eins der "Wand der Vielfalt". Die Einheit schließt ab mit eher theoretischen Betrachtungen zum Thema Artenvielfalt. Unterstützt von der Lehrkraft tragen die Schülerinnen und Schüler zusammen, warum Artenvielfalt so wichtig ist – sie lernen sie als Schatztruhe für den Menschen kennen. Zum Begriff "Biodiversität" Der Begriff der Biologischen Vielfalt oder auch Biodiversität begann seine große Karriere auf der Weltkonferenz für Umwelt und Entwicklung 1992 in Rio de Janeiro. Auf dieser Konferenz beschlossen die Teilnehmer das Übereinkommen über die Biologische Vielfalt. Es ist ein völkerrechtlich verbindliches Vertragswerk der Vereinten Nationen mit drei Zielen: die Erhaltung der Biologischen Vielfalt, die nachhaltige Nutzung ihrer Bestandteile sowie die ausgewogene und gerechte Aufteilung der ökonomischen Vorteile, die sich aus der Nutzug der genetischen Ressourcen ergeben. Es regelt übergreifend Naturschutz und Naturnutzung zusammen mit wirtschaftspolitischen, handels- und agrarpolitischen Fragen. Zielgruppe Das vorliegende Material ist für die Primarstufe vorgesehen. Da die Arbeitsblätter der weiteren Unterrichtseinheiten überwiegend textorientiert sind, eignen sie sich für Schülerinnen und Schüler ab der zweiten Klassenstufe. Einzelne spielerische Elemente können aber auch schon gegen Ende der ersten Klasse eingebracht werden. Kernzielgruppe ist das 3. und 4. Schuljahr. Die Ansprüche höherer Klassenstufen sollten über die Angebote hinausgehen. Dennoch können Elemente auch hier zur Wiederholung und Zusammenfassung genutzt werden. Das Material ist für Projekte im regulären Unterricht, für Vertretungsstunden und für den Freizeitbereich der Ganztagsschule geeignet. Das Lernkonzept Methodisch folgt das Material zum Thema "Biologische Vielfalt" situierten, problem- und projektorientierten, auf Handeln basierenden Lernkonzepten. Die Schülerinnen und Schüler sollen nicht Vorträgen folgen oder vorgefertigte Texte auswerten, sondern selbstständig die auf den Arbeitsblättern gestellten Aufgaben bearbeiten. Dazu gehören Literatur- und Internetrecherche, Nachfragen bei Institutionen und Firmen der Region, Gespräche mit Eltern und natürlich Diskussionen in der Gruppe oder Klasse. Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Sie eignet sich für Projekttage , kann aber genauso gut an den laufenden Fachunterricht angebunden werden. Bausteine der Reihe Die Themen müssen nicht in der angegebenen Reihenfolge abgearbeitet werden. Die Lehrkraft kann sie nach Bedarf und entsprechend dem Kenntnisstand in der Klasse/Gruppe einsetzen. Dabei sind auch Modifizierungen und Kombinationen mit anderen Materialien der Reihe möglich. Einzelne Elemente der Materialien für die Sekundarstufe eignen sich gewiss auch für die Grundschule. Das Material besteht aus drei Themenkomplexen oder Unterrichtseinheiten und einem Spiel: Was ist Biologische Vielfalt? (diese Einheit) Eine Art hat viele Gesichter Arten und ihre Lebensräume Das Spiel der Vielfalt Die Schülerinnen und Schüler lernen, verantwortungsbewusst mit Natur und Umwelt umzugehen. nehmen ihre Umgebung bewusster wahr. lernen die Schreibweise verschiedener Tier- und Pflanzennamen kennen. geben Inhalte aus einem Text wieder. treffen Absprachen mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern.

Ausgehend von der Untersuchung ihrer Umwelt und der Betrachtung ihrer Klassenkameraden sollen die Kinder die genetische Vielfalt innerhalb einer Art erkennen und verstehen, warum diese Vielfalt für das Überleben von Arten so wichtig ist.Die Vielfalt innerhalb einer Art macht das Leben reich, bunt und auch immer wieder überraschend. Das gilt nicht nur für den Menschen. Doch Aufgabe der genetischen Nuancen ist zuallererst, den Fortbestand der Art zu sichern. Die große Vielfalt ermöglicht es den Lebewesen, sich an wandelnde Umweltbedingungen anzupassen. Je vielfältiger die Erbanlagen sind, desto größer ist die Möglichkeit, dass innerhalb dieser Bandbreite Organismen vorhanden sind, die auch mit den neuen Bedingungen zurechtkommen.Die Einheit basiert auf der vorhergehenden zur Biologische Vielfalt , ein Übergang lässt sich von dort leicht herstellen. Die Arbeitsaufträge Den Schwerpunkt der Unterrichtseinheit bilden die Arbeitsblätter mit zugehörigen Arbeitsaufträgen für die Schülerinnen und Schüler. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre nähere Umgebung bewusst wahrnehmen. Unterschiede zwischen Pflanzen in ihrer Umgebung erkennen. Unterschiede zwischen ihren Mitschülerinnen und Mitschülern erkennen. als kleine Forscher auf einfache Weise wissenschaftlich arbeiten. ihre "Untersuchungsergebnisse" malen, zeichnen oder fotografieren. lernen, verantwortungsbewusst mit Natur und Umwelt umzugehen. Die Lehrkraft gibt eine Einführung ins Thema. Dazu nutzt sie Anschauungsmaterial, das in der Schule oder in deren Umfeld vorhanden ist. Exkursion zur nächsten Wiese Die Schülerinnen und Schüler werden mit der These konfrontiert, dass es auch innerhalb einer Art Unterschiede gibt. Kein Individuum sieht wie das andere aus. Die These wird zunächst mit einem direkten Blick in die Natur belegt, also mit der Besichtigung eines Sonnenblumenfeldes oder - einfacher - mit einer Miniexkursion zur nächsten Wiese. Möglich ist auch, einen Topf oder einen kleinen Kasten mitzubringen, in dem etwas Gras oder Kresse gezogen wurde. Solche Kästchen gibt es auch fertig im Supermarkt oder in einer Gärtnerei. Unterschiede erkennen und benennen Die Kinder benennen Eigenschaften, durch die sich die Beispiel-Pflanzen unterscheiden, also zum Beispiel Höhe, Größe, Form der Blätter und Farbgebung. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass für die zu untersuchende Fläche gleiche Bedingungen herrschen und sich nicht beispielsweise ein Teil davon ständig im Schatten befindet. Unterschiede zwischen den Schülerinnen und Schülern Anschließend werden die Kinder selbst zum Forschungsgegenstand. Auch sie gehören einer Art an, unterscheiden sich aber in vielen Eigenschaften. Die Schülerinnen und Schüler tragen im Unterrichtsgespräch solche Eigenschaften zusammen, die zunächst an die Tafel geschrieben werden. Später entscheiden sie, welche sieben Eigenschaften gut geeignet sind, die einzelnen Individuen zu unterscheiden. Dies sollten augenfällige Eigenschaften sein, aber auch einige mentale (zum Beispiel "kann gut rechnen" oder " macht viele Witze"). Es ist selbstverständlich, dass jegliche Diskriminierung ausgeschlossen wird. Systematischer Vergleich Die Mädchen und Jungen erfahren, dass man Eigenschaften am besten vergleichen kann, wenn man sich vorher auf bestimmte Ausprägungen festgelegt hat. Der Vergleich wird damit konkret und nicht beliebig. Im Unterrichtsgespräch wird geklärt, welche Ausprägungen die ausgewählten Eigenschaften haben können. Es sollten wenigstens zwei und höchstens vier Varianten sein. Danach wenden die Kinder diesen Schlüssel in Partnerarbeit an. Die Auswertung wird interessanter, wenn die Bewertungstabellen anschließend als Schablonen zum Vergleich verwendet werden, wie auf Arbeitsblatt 7 beschrieben. Die Wand der Vielfalt aus der Unterrichtseinheit zur Biologische Vielfalt bekommt nun ihre Ergänzung durch die Vielfalt der Gesichter der Kinder. Steht nicht ausreichend Zeit zur Verfügung oder sind die zeichnerischen Fähigkeiten noch nicht ausreichend ausgeprägt, können die Kinder auch ihre Handabdrücke zu Papier bringen. In der Klasse wird darüber gesprochen, warum die Vielfalt innerhalb einer Art gerade jetzt - vor dem Hintergrund des Klimawandels - so wichtig ist. Die Lehrkraft nutzt für ihre Argumentation auch die Informationen aus der Einführung ins Thema.

Das Hören aus biologischer Sicht ist in dieser kurzen Unterrichtseinheit ebenso Thema wie physikalische Grundlagen. Auf dieser Basis wird das Phänomen "Lärm am Arbeitsplatz" untersucht und damit werden Geräusche als Gefahr erkannt.Die Beschallung mit Geräuschen wird sehr unterschiedlich wahrgenommen, je nach den gegebenen Umständen. Ein Rockkonzert in Zimmerlautstärke würde kaum einen Fan vom Hocker reißen. Dem Gehör ist es hingegen egal, ob ein Lautstärkepegel als angenehm oder unangenehm empfunden wird, eine selbst kurze Überbeanspruchung kann zu einer dauerhaften Schädigung des Hörvermögens führen. Das beeinträchtigt nicht nur den Genuss eines Konzertbesuchs, sondern hat Auswirkungen auf viele Bereiche des Lebens, denn das Hören hat vielfältige Funktionen. Über die Funktionen des Gehörs und des Hörens hinaus möchte diese Unterrichtseinheit die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens vermitteln und für Gefahrenpotenziale sensibilisieren.Mithilfe dieser Unterrichtseinheit sollen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst die Funktionen des Gehörs und die möglichen Folgen seiner Beeinträchtigung erarbeiten. Anschließend setzen sie sich mit den Grundbegriffen der Akustik auseinander, schätzen die Lautstärke unterschiedlichster Geräusch- und Lärmquellen ein und bewerten diese hinsichtlich ihres Gefahrenpotenzials für das Gehör. In einem weiteren Schritt erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise des Gehörs, ermitteln die biologische Wirkung einer Überbeanspruchung und erfahren durch eine entsprechende interaktive Simulation die unmittelbaren Auswirkungen eines Gehörschadens. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Funktionen des Gehörs. erarbeiten sich die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens. recherchieren potenziell für das Gehör gefährdende Schallpegel und Schallquellen. erarbeiten sich die biologischen Grundlagen des Hörens und von Hörschäden . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren eigenständig relevante Informationen und werten diese aus. nutzen interaktive Anwendungen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren, dass ein gesundes Gehör Voraussetzung für ein in vielfacher Hinsicht uneingeschränktes Leben ist.

Ein interaktives Lernmodul lädt ein zur Entdeckung von Zentren der Artenvielfalt und den Ursachen des Artensterbens. Der Nutzen der Artenvielfalt für den Menschen wird am Beispiel „Apotheke Regenwald“ und den damit verbundenen Nutzungskonflikte diskutiert.Das interaktive Lernmodul zur Artenvielfalt soll es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, mithilfe einer innovativen Lernform Zugang zum Thema Biologische Vielfalt zu finden. Anhand von naturwissenschaftlichen Frage- und Problemstellungen zeigt das Modul auf, welchen Nutzen die Natur in ihrer Vielfalt für den Menschen hat und was er von der Natur lernen kann. Das Lernmodul weckt zudem Verständnis dafür, warum diese Vielfalt geschützt werden muss und wie sie geschützt werden kann. Selbstgesteuertes Lernen Die Aufbereitung des Lernstoffes in Form einer Lernsoftware bietet den Lernenden genau die Handlungsfreiheiten, die zur Gestaltung individueller selbstgesteuerter Lernprozesse benötigt werden. Durch die kursorientierte Aufbereitung des Lernstoffes erhalten die Lernenden die Möglichkeit, sich dem Thema kleinschrittig zu nähern. Gleichzeitig ermöglicht die Lernsoftware durch den offenen und freien Ansatz auch das selbstständige Erarbeiten der wichtigsten Themenkreise. Eine Erweiterung der Aufgabenstellungen ist dadurch jederzeit gegeben. Einstieg und individuelle Vertiefung Die Lernsoftware stellt einen motivierenden ersten Einstieg in die Thematik dar und kann an vielen Stellen beliebig vertieft und erweitert werden. Zusätzliche Lernmöglichkeiten zu dem Thema bieten die jeweiligen Verlinkungen und sind, je nach Zusammensetzung der Lerngruppe, auch durch weiterführende Arbeitsaufträge möglich. Die Lehrkraft kann hier selbst entscheiden, wie umfangreich der Lernstoff für die Schülerinnen und Schüler werden soll beziehungsweise kann den Schwierigkeitsgrad differenzieren. Unterrichtsverlauf "Artenvielfalt weltweit" Hier finden Sie Hinweise und Vorschläge, wie Sie das Lernmodul im Unterricht einsetzen können. Screenshots geben Ihnen einen Eindruck von dem Lernmodul. Biopiraterie Im Zusammenhang mit der Diskussion über den Wert der Artenvielfalt kann auch das Thema Biopiraterie behandelt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sogenannte "Hotspots" der Artenvielfalt auf einer Weltkarte identifizieren können. geographische und natürliche Gemeinsamkeiten dieser Länder beschreiben können. die gesellschaftlichen Problemkreise und deren Verflechtung dieser Länder erkennen und verstehen: Hohe Bevölkerungszahl, Armut, Ausbeutung der Ressourcen (Umweltzerstörung). Probleme nicht-nachhaltiger Entwicklung verstehen. wesentliche Gründe für das heutige Artensterben kennenlernen. Informationen zur Thematik aus einem Text entnehmen und wesentliche Aussagen verstehen können. Kausalkategorien zu den unterschiedlichen Texten identifizieren und zuordnen können. Argumente für die Erhaltung der Artenvielfalt kennenlernen. differente Standpunkte für die Erhaltung der Artenvielfalt und deren Hintergründe verstehen. einzelne Gründe/Argumente bewerten und gewichten und in diesem Zusammenhang Kontroversen demokratisch austragen. Thema Artenvielfalt weltweit Autorin Sabine Preußer Fächer Biologie, Geographie, Politik, Ethik, Religion Zielgruppe 8. bis 10. Schuljahr Zeitraum variabel, je nach Vertiefungsgrad Technische Voraussetzungen Betriebssystem Windows ab Version 98, Internet-Explorer ab Version 6, Flash-Player, Installation der kostenlosen Software "artenvielfalt-weltweit" (siehe "Download"), Beamer für die Einführung Einführung in die Nutzung der Lernsoftware Die Schülerinnen und Schüler erhalten möglichst über einen Beamer eine Einführung in die Funktionen und Möglichkeiten der Lernsoftware. Alle Funktionen sind in dem Lernmodul unter "Hilfe" näher erläutert. Dort existiert auch ein "Schnelleinstieg". Die Lernenden sollten auf die Vielfalt der Möglichkeiten des Programms hingewiesen werden. Es bietet eine umfangreiche Palette an Tools, die sowohl die Bearbeitung der Arbeitsaufträge als auch die vertiefende Weiterarbeit unterstützen. Unterschiedlich intensive Bearbeitung des Themas Die Schülerinnen und Schüler erhalten den Arbeitsauftrag, sich mithilfe der Lernsoftware das Thema anzueignen. Die Lehrkraft kann vorgeben, wie tief die Lernenden in die Thematik einsteigen sollen. Die Palette reicht von dem einfachen "Abarbeiten" der einzelnen interaktiven Einheiten bis zu vertiefenden Arbeitsaufträgen, die eine intensivere Auseinandersetzung mit Einzelthemen erfordert. Durch das Anlegen individueller Notizen können eigene Arbeitsaufträge integriert werden. Es ist auch möglich, die Schülerinnen und Schüler in Gruppen aufzuteilen und diese jeweils einen Teilbereich der Einheit vertiefend bearbeiten zu lassen. Zentren der Artenvielfalt Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Thematik weitgehend selbstständig, indem sie die zugehörigen Lerneinheiten interaktiv bearbeiten. Artensterben Zum Thema Artensterben soll untersucht werden, wann in der Erdgeschichte bereits die Zahl der Arten drastisch abgenommmen hat. Mithilfe verschiedener Informationsquellen sollen anschließend die Gründe für diese Artensterben genannt werden. Zur Speicherung der Arbeitsergebnisse steht ein sogenannter Rucksack zur Verfügung. Hier können alle bearbeitete Medien und Texte per Drag and Drop zusammengefasst werden. In einem Schlussgespräch werden die Ergebnisse vorgestellt, wenn nötig berichtigt, zusammengefasst, vertieft und gewürdigt. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch eine Dokumentation der Ergebnisse. Die Schülerinnen und Schüler können diese leicht erstellen, in dem sie ihre gesammelten Materialien aus dem Rucksack in ein Dokument zusammenfassen und, wenn gewünscht, ausdrucken. Das Lernmodul bietet zudem unter dem Menüpunkt "Funktionen" die Möglichkeit, die Arbeitsergebnisse zu speichern. Einzelne Bildschirmseiten können zudem ausgedruckt oder als Grafikdateien gespeichert werden. Die ausgedruckten Arbeitsergebnisse können so als Beiträge für eine Wandzeitung genutzt werden. Aufgabenstellung (Gruppenarbeit) Die Schülerinnen und Schüler werden über das Rollenspiel informiert, in dem jede Gruppe eine der Positionen von "Mit Geld nicht zu bezahlen IV" übernehmen soll. Sie beschäftigen sich mit den Argumenten für den Erhalt der Artenvielfalt mithilfe der Lernheit und eventuell weiterführenden Materialien. Sie entscheiden selbst, welche Rolle sie einnehmen möchten. Zu jeder Position wird eine Gruppe gebildet, so dass am Ende fünf Gruppen vorhanden sind. Bei der Umsetzung der Rollen ist die Vorstellungskraft der Lernenden gefragt. Weitere Informationen, die verschiedenen Positionen der Rollencharaktere besser zu verstehen, sind auch im Internet zu finden. Mithilfe einer Suchmaschine können die Schüler unter entsprechenden Begriffspaaren wie zum Beispiel "Holzeinschlag Amazonas", "Arzneimittel aus dem Regenwald", "Dorf+Regenwald" suchen. Dabei sollen sie verschiedene Suchbegriffe beziehungsweise Begriffskombinationen ausprobieren. Versucht euch möglichst gut in die ausgewählte Rolle hinein zu versetzen und sammelt Argumente für die Position eurer Rolle. Nutzt die Materialien aus dem Rucksack. Plant einen Kurzvortrag von drei Minuten, in dem ihr auch Argumente und Beispiele anbringt. Bereitet ein Poster vor, auf dem ihr Stichworte zu eurer Position notiert. Diese nutzt ihr bei eurem Vortrag. Abschließende Bewertung und Diskussion Ein Moderator für die Leitung der Gesprächsrunde wird ausgewählt. Die Schülerinnen und Schüler tragen ihre Positionen vor. Am Ende werden die Vorträge und die vorgetragenen Argumente von allen bewertet. Dazu wird das Arbeitsblatt genutzt. Sollte der Platz nicht ausreichen, wird das Blatt kopiert. Zum Schluss wird gemeinsam in der Klasse ermittelt, welche Argumente Zustimmung finden und welche nicht. Es wird eine kleine Übersicht dazu erstellt. Die Ergebnisse werden im Plenum diskutiert. Transnationale Unternehmen agieren weltweit Im Zeitalter der Globalisierung agieren transnationale Unternehmen weltweit und suchen in den Zentren der Biodiversität nach neuen Wirkstoffen. Politisch brisant ist dies vor dem Hintergrund des systematischen Ungleichgewichtes in der Verfügbarkeit von genetischen Ressourcen einerseits und Technologie andererseits. Insofern wurden die schon 1960 beginnenden Verhandlungen von massiven Konflikten zwischen Entwicklungsländern und Industrieländern geprägt. Vereinfacht gesagt möchten die Industrieländer (beziehungsweise deren privatwirtschaftlichen Akteure) Zugang zur biologischen Vielfalt haben, um die eigene Forschung und Produktion voranzubringen. Entwicklungsländer profitieren nicht von ihrem Artenreichtum Die Entwicklungsländer sind zwar Eigentümer der biologischen Ressourcen, können sie jedoch nicht adäquat nutzen, da ihnen hierfür die Technologie fehlt. In einer Studie der Weltbank wurde festgestellt, dass 1990 weltweit 43 Milliarden US-Dollar mit Arzneimitteln umgesetzt wurden, die von indigenen Völkern entdeckt worden waren, ohne dass diese einen nennenswerten Anteil an den Gewinnen erhielten. Und die UN-Entwicklungsorganisation UNDP stellte 1999 fest: "Die biologische Vielfalt ist für die Entwicklung von Medikamenten von größter Bedeutung. Schätzungen zufolge lagern in den Entwicklungsländern 90 Prozent der biologischen Ressourcen der Welt. (...) Gerade diese in langer Tradition erworbenen Kenntnisse des in der Natur vorkommenden Potenzials sind für die Pharmafirmen heute so wertvoll. (...) Ohne Genehmigung der lokalen Bevölkerung wurde dieses Wissen zur Entwicklung hochprofitabler Medikamente eingesetzt. In jeder anderen Situation würde dies als Industriespionage bezeichnet." Allianz gegen Biopiraterie Mitte Februar 2002 gründeten zwölf Entwicklungs- und Schwellenländer, unter ihnen China, Indien und Brasilien, eine Allianz gegen Biopiraterie. Sie wollen verhindern, dass die genetische Vielfalt weiterhin von transnationalen Konzernen ausgebeutet wird und diese daraus kommerzielle Exklusivrechte in Form von Patentschutz ableiten, ohne dass die lokale Bevölkerung daraus einen Nutzen zieht. In diesen zwölf Ländern konzentrieren sich circa 70 Prozent der weltweiten Artenvielfalt. Die Initiatoren erklärten, die Initiative diene auch dem Ziel, die Frage der Patentierung auf Tiere und Pflanzen im August 2002 auf dem UN-Kongress für nachhaltige Entwicklung zu diskutieren. An dieser Stelle ist die Frage berechtigt, was die Schülerinnen und Schüler mit ihrem neu erworbenen Wissen anfangen können. Kann man aus dem Gelernten Schlussfolgerungen für das eigene tägliche Handeln ziehen? Stichworte hierfür wären: Reisen/Tourismus, Freizeit, Konsum, Engagement, Aufklärung. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler in einer Diskussion über ihre Erkenntnisse reflektieren. Sind alle bereit, ihre möglichen Schlussfolgerungen auch umzusetzen oder hindert sie etwas daran? Darüber hinaus können die Schülerinnen und Schüler aber auch eigenes Engagement zeigen, beispielsweise durch die Mitarbeit in den Jugendgruppen der Naturschutzorganisationen oder durch einen Einsatz am Tag der Artenvielfalt. Ebenso bietet sich es an im Vorfeld oder im nachhinein die UN-Naturschutzkonferenz zum Thema zu machen oder eine Aktion hiermit zu verbinden. Wertvolle Heilpflanzen, die dem Menschen nützen, gibt es nicht nur in den weit entfernten Regenwäldern der Tropen. Unseren Vorfahren blieb gar nichts anderes übrig, als sich bei der heimischen "Schatzkammer Natur" zu bedienen. Auch wenn in den Industriestaaten durch den Siegeszug der modernen Medizin heute vielfach das Breitenwissen über Heilpflanzen verloren gegangen ist, so greifen doch viele auch heute noch gerne auf die altbewährten Heilkräuter zurück. Lassen Sie Ihre Schülerinnen in alten Kräuterbüchern (Bibliotheken, Buchhandel) oder im Internet auf Spurensuche gehen. Auch in der eigenen Familie oder bei älteren Nachbarn können sich die Lernenden erkundigen, welche Heilpflanzen heute noch bekannt sind, für was sie angewendet werden, wie sie aussehen und wo sie wachsen.

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Grundlagen der Bionik und erforschen Anwendungsgebiete und Nutzen, ehe sie ihr Wissen über Bionik und die eigene Kreativität im Bereich der Mobilität unter Beweis stellen können. Bionische Erfindungen sind heute in zahlreichen Produkten zu finden, vom Klettverschluss bis zu selbstreinigenden Oberflächen, von den Tragflächen der Flugzeuge bis zum Leichtbau in Architektur, Automobilbau oder Prothetik. Ihre interdisziplinäre Verbindung von Biologie und Technik ist ebenso faszinierend wie zukunftsweisend. Worin besteht die Faszination der Bionik? In ihrer Vielfalt, ihrer Kreativität, ihrer Lösungskompetenz, ihrer Nähe zur Natur, ihrer Zukunftsfähigkeit? Dieser Frage gehen die Lernenden nach, indem sie einige Argumente für die Faszination der noch relativ jungen Wissenschaft und zahlreiche Beispiele ihrer Arbeit kennen lernen. Dabei beschäftigen sie sich auch mit den Grundlagen der Bionik sowie Entwicklung, Arbeitsweisen und Arbeitsbereichen. Die Lernenden recherchieren in arbeitsteiliger Gruppenarbeit das gesamte Wissenschaftsgebiet und präsentieren ihre Ergebnisse in einem Bionik Slam . Inwiefern die Bionik effizient, nachhaltig und ökonomisch sinnvoll sein kann, erfahren die Schülerinnen und Schüler unter anderem durch eine Videoreihe von Bremer Bionikstudierenden. Ein Artikel aus der von der Biologin und Unternehmensberaterin Janine M. Beynus gegründeten Bionik-Datenbank "AskNature" eröffnet den Blick auf die ökonomischen Hintergründe. Zudem wenden die Lernenden ihr Wissen über bionische Innovationen an, indem sie wahlweise die Entwicklung eines PKW oder eines Verkehrsflugzeuges simulieren. Dabei steht die Verwendung bionischer Entwicklungen zu Nachhaltigkeit, Funktionalität, Energieeffizienz sowie Materialkosten- und Abfallreduktion im Vordergrund. Inwieweit die Zukunftswissenschaft Bionik für die Lernenden eine berufliche Perspektive darstellen kann, ermitteln sie im Rahmen einer Recherche der Bionik-Studienangebote beziehungsweise der technischen Ausbildungsberufe, die im Rahmen eines dualen Studiums berührt werden. Das Thema Bionik im Unterricht Unser Alltag und somit auch Gegenstände des Alltags werden immer weiter optimiert. Dabei wird der Ruf nach ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Optimierung immer größer. Hier setzt die Bionik an und versucht Techniken und Funktionen aus der Biologie für uns nutzbar zu machen, während gleichzeitig die Umwelt geschont wird. Da diesem technischen Innovations- und Wirtschaftszweig immer mehr Bedeutung zukommt, ist es unverzichtbar, wenn die Lernenden bereits in der Schule damit in Kontakt kommen, um eine Vorstellung der gegenwärtigen und zukünftigen Bedeutung zu erlangen. Vorkenntnisse Grundlagen über biologische Systeme und deren Wechselwirkungen untereinander sind vorteilhaft zur Beurteilung der Wirksamkeit bionischer Ideen und Vorhaben. Es sollte zumindest eine grobe Vorstellung vom Begriff "Bionik" vorhanden sein. Eventuell wurden bereits Alltagsbeispiele im Vorfeld besprochen und zum Beispiel der Klettverschluss oder der Lotus-Effekt sind den Schülerinnen und Schülern als Beispiele für bionische Innovationen bekannt. Außerdem sind grundlegende Englisch-Kenntnisse unerlässlich, da einige Materialblätter und Link-Tipps ausschließlich in englischer Sprache sind. Didaktisch-methodische Analyse Zum Kompetenz- und Wissenserwerb bietet sich in der Unterrichtseinheit die Gruppenarbeit an. Die Ergebnisse der Arbeit werden anschließend stets im Plenum besprochen oder präsentiert. Lediglich der Rechercheauftrag am Schluss der Einheit kann individuell nach eigenen Interessen und Vorlieben in Einzel- oder Partnerarbeit erfolgen. Dabei erweitern die Schülerinnen und Schüler nicht nur ihre fachlichen Kompetenzen im Bereich Biologie und Technik, sondern fördern und fordern ihre Sozial- und Medienkompetenzen durch vielfältige Präsentations- und Arbeitsformen. Die Einheit gliedert sich in insgesamt fünf Kapitel. Zu jedem Kapitel gibt es ein Arbeitsblatt und gegebenenfalls Materialblätter mit weiterführenden Informationen zu den Aufgaben des Arbeitsblatts. Prinzipiell lassen sich einzelne Kapitel und Arbeitsblätter auch unabhängig von anderen Kapiteln bearbeiten. Hier ist allerdings darauf zu achten, dass das nötige Vorwissen (beispielsweise Arbeitsblatt 4) in anderer Form bereits erworben wurde. Innerhalb der Einheit bauen die Kapitel jedoch aufeinander auf und sind chronologisch zu bearbeiten. Zunächst erfolgt der Einstieg über die Klärung des Begriffs und über einen Austausch zu den Grundlagen der Bionik. Verschiedene Bereiche und Teilgebiete werden beleuchtet. Zudem wird erforscht, wie die Bionik für effiziente und nachhaltige Entwicklungen und Innovationen sorgen kann. Das Wissen und die neu erworbenen Kompetenzen wenden die Lernenden schließlich in der Simulation eines Verkehrsmittels an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übertragen biologische Phänomene auf technische Anwendungen. nutzen ihr Wissen über biologische Systeme und deren technische Nutzung. analysieren biologische Phänomene hinsichtlich ihrer möglichen wirtschaftlichen Bedeutung. entwickeln begründet einen Standpunkt zu aktuellen Forschungstendenzen und -ergebnissen der Bionik. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene digitale und analoge Medien zum Erkenntnisgewinn und als Diskussionsgrundlage. präsentieren Ergebnisse in verschiedenen Formaten. recherchieren selbstständig und bewerten Suchergebnisse hinsichtlich ihrer Aussagekraft. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht. arbeiten gemeinsam in verschiedenen Sozialformen. nehmen Rücksicht auf die Bedürfnisse anderer und respektieren Meinungen abseits der eigenen.

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten die Schülerinnen und Schüler Grundwissen über die Lebensweise und den Lebensraum des Igels. Sie lernen, dass der Igel unter Naturschutz steht und welcher Hilfen es bedarf, den Igel zu schützen und den Fortbestand dieser Tierart zu sichern.Der in Deutschland verbreitete Braunbrustigel erfreut sich bei Kindern und Erwachsenen an großer Beliebtheit, aufgrund seines stacheligen Aussehens, aber auch wegen seiner interessanten Verhaltensweisen. Nachtaktivität, Winterschlaf, Einrollen der bis zu 8000 Stacheln – über den Igel gibt es unheimlich viel zu erfahren! Diese Unterrichtseinheit fokussiert die Vermittlung von Sachwissen über den Igel, angefangen von seinem kuriosen Aussehen beziehungsweise seines Körperbaus, seiner Nahrung, Futtersuche, Fortpflanzung, seinem Lebensraum, seinen (Fress-)Feinden, dem Winterschlaf und der Ersten Hilfe für Igel. So können die Schülerinnen und Schüler schon früh ihr Sachwissen für den verantwortungsvollen Umgang mit dieser Tierart nutzen. Der Igel als Thema im Sachunterricht der Grundschule Im Rahmen des Sachunterrichts sollen die Schülerinnen und Schüler die biologische Vielfalt in der Natur kennenlernen, dazu zählt auch heimische Tierarten zu beobachten, ihren Lebensraum beschreiben, benennen und unterscheiden zu können. Der Igel, in Deutschland zumeist der Braunbrustigel, gehört zu den beliebtesten und zugleich zu den schützenswerten Wildtieren. Der Igel ist eine vom Aussterben bedrohte Tierart und steht unter Naturschutz. Um die kommende Generation auf den drohenden Verlust der Artenvielfalt vorzubereiten, ist es unabdingbar, fachlich gesicherte Handlungskompetenzen aufzubauen, die sich aus gesicherten Kenntnissen und Interessen für das Thema ableiten. Methodische Analyse Die angewendete Methodik orientiert sich am Grundwissen der Schülerinnen und Schüler, das diese in den Unterricht einbringen. "Rätselhafte" Aufgaben sollen die Schülerinnen und Schüler zum Nachdenken und zur Konzentration auf das Thema führen, um durch die Lösung zur angestrebten Erkenntnis zu kommen. Da das Auge das nachhaltigste Sinnesorgan ist, werden abwechslungsreiche und einprägsame Abbildungen angeboten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Lebensweise und Lebensraum des Igels. kennen fachgerechte Maßnahmen zur Winterhilfe und wenden diese an. können begründen, warum diese Tierart vom Aussterben bedroht ist und geeignete Hilfsmaßnahmen einleiten. interpretieren Abbildungen. lesen und verstehen Sachtexte. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler gehen wertschätzend miteinander um. arbeiten gleichberechtigt miteinander.

Ziel ist es, den Lernenden einen erweiterten Horizont der Struktur-Funktions-Beziehung von photosynthetisch aktiven Strukturen in phototrophen Mikro- und Makroalgen und deren Wechselwirkungen mit dem artspezifischen Lebensraum zu erläutern. Neben den grünen Chlorophyllen und gelb-orangenen Carotinoiden in Pflanzen haben Cyanobakterien und Rotalgen zusätzliche Lichtantennenkomplexe entwickelt, die sogenannten Phycobilisome, die aus verschiedenen Phycobiliproteinen (blau: C-Phycocyanine und Allophycocyanin und rot: Phycoerythrine) bestehen. Zu diesem Zweck wurden einfach durchzuführende Experimente mit einer Unterrichtsreihe entwickelt, die den Lernenden der Sekundarstufe II die bunte Welt der Photopigmente und Phycobiliproteinen näherbringen sollen.Schon bereits etablierte Versuche zur Fest-Flüssig-Extraktion von Photopigmenten aus Zellen höherer Pflanzen öffnen den Schülerinnen und Schülern deren bunte Vielfalt und rücken das Blatt als Organ der Photosynthese in den Fokus. Analog zu diesen Methoden können Photopigmente und Phycobiliproteine aus den phototrophen Mikro- und Makroalgen gewonnen werden und ein neues Feld an Lehr-Lern-Kontexten und Relevanzen öffnen. Die dafür geeigneten und verwendeten Mikro- und Makroalgen Chlorella vulgaris (Mikroalge), Arthrospira platensis (Mikroalge) und Palmaria palmata (Makroalge) sind in schon pulverisierter Form leicht und kostengünstigen käuflich zu erwerben. Die in dem Versuchsprotokoll gewählte Methode folgt den standardisierten Versuchsschritten einer Fest-Flüssig-Extraktion. Das methodische Vorgehen kann für die Schülerinnen und Schülern anhand des Vorgehens bei dem Zubereiten von Kaffee leicht und alltagsnah erklärt werden. Für die Fest-Flüssig-Extraktion werden fünf Versuchsansätze mit den jeweiligen Extraktionsmittel (Wasser oder acetonhaltiger Nagellackentferner) gewählt, wobei alle verwendeten Materialien kostengünstig in Drogerien oder Lebensmittelgeschäften erhältlich sind und die erforderlichen Sicherheitsstandards in Schulen erfüllen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die beschriebenen Experimente auf verschiedene Bildungsniveaus zuzuschneiden. Zusammen mit dem dazu entwickelten Unterrichtskontext veranschaulichen die Experimente grundlegende chemische Konzepte in einem biologischen Kontext und führen wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen ein. Die Experimente liefern weitere Lernkontexte, die neben der Einführung in die Methoden zur Fest-Flüssig-Extraktion auch Bezüge zur Löslichkeit von lipophilen und hydrophilen Pigmenten aus phototrophen Organismen schließen können und Lehr-Lern-Kontexte zu molekularer Polarität, zwischenmolekulare Kräfte und Löslichkeitskonzepte ermöglichen.Photopigmente nehmen eine wesentliche Rolle in der Photosynthese ein und halten demnach eine Funktionsvielfalt inne, die nahezu jeden Aspekt unseres Lebens beeinflusst. Sie können daher für Vorstellungen der Schülerinnen und Schüler von chemischen und biologischen Struktur-Funktions-Zusammenhängen in der realen Welt von entscheidender Bedeutung sein und tragen demnach eine einflussreiche Rolle im Wissensaufbau zu Charakteristika der Naturwissenschaften. Im Zuge des immer weiterwachsenden Trends zur pflanzenbasierten Ernährung erhalten Mikro- und Makroalgen Einzug in die Lebensmittelregale. In der Küche findet man sie nicht nur als Gewürz, sondern spielen auch ihre Pigmente als natürliche Farbstoffe in der Lebensmittel- und Textilindustrie eine wesentliche Bedeutung. Die alltagsnahe Relevanz eröffnet zahlreiche Potentiale diese Zusammenhänge im Chemieunterricht zu verdeutlichen und den Lernhorizont der Schülerinnen und Schüler zu erweitern. Vorkenntnisse von Lehrenden und Lernenden Spezifische Vorkenntnisse sind zur Durchführung der Unterrichtreihe vorteilhaft. Thematisch kann die Reihe in den biologischen Kontext der Photosynthese eingeordnet werden. Dabei sollten Begriffe wie beispielsweise Lichtsammelkomplexe, Photopigmente und deren Funktion im Lichtsammelkomplex höherer Pflanzen vorausgesetzt sein und das Bewusstsein der Vielfalt an phototrophen Organismen bestehen. Darüber hinaus sollten physikalische Zusammenhänge zur Optik und Begriffe wie Absorption, Absorptionsspektren, Wellenlänge verstanden sein. Im chemischen Kontext ist grundlegendes Wissen und Verständnis zu molekularen Polaritäten, zwischenmolekularen Kräften, Löslichkeitskonzepten und Chromatographie vorauszusetzen. Die Experimente zur Extraktion von Photopigmenten und Phycobiliproteinen aus Mikro- und Makroalgen folgen einem forschungsorientierten methodischen Vorgehen und stehen im Zuge der Entwicklung der Experimentierkompetenz der Schülerinnen und Schüler im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. Die Möglichkeit besteht die beschriebenen Experimente auf verschiedene Bildungsniveaus zuzuschneiden, vielfältig auszuweiten und detaillierte Fokussierung von mehreren Themenkomplexen fachspezifisch herauszustellen. Aufgebaut ist die Unterrichtsreihe auf der Analyse der Pigmentzusammensetzung der Mikro- und Makroalgen in Abhängigkeit des verfügbarem Lichtspektrums beziehungsweise der verfügbaren Lichtqualität und Temperaturen und zielt auf die besondere Fähigkeit der Cyanobakterien zur chromatischen Adaption, um so die Photosyntheseffizienz zu steigern. Die artspezifische Pigmentzusammensetzungen werden durch die Experimente qualitativ sowie quantitativ für die Schülerinnen und Schüler sichtbar und photometrisch messbar. Voraussetzung ist die Verfügbarkeit von photometrischen Messgeräten in der Schule beziehungsweise auf das portable, modulare und kostengünstige Low-Cost-Photometer von desklab zurückgegriffen werden. Der Austausch mit Peers steht aufgrund der Gruppenarbeit oder Paararbeit, je nach Kursgröße, im Vordergrund. Bei dem Experimentieren unterstützen sich so die Schülerinnen und Schüler gegenseitig und leiten selbstständig den Experimentierprozess. Besonderheit aller Experimente ist, dass alle verwendeten Geräte, Gebrauchs- und Verbrauchsmaterialien kostengünstig in Drogerien oder Lebensmittelgeschäften erhältlich oder sogar schon im Haushalt zu finden sind. (Hinweis: Eine zusätzliche Unterstützungsmöglichkeit bei der Durchführung des Unterrichtskonzepts ist die besondere methodische Herangehensweise in Experimentierkisten, welche nicht nur als Transportmedium für alle Materialien und Geräte dient, sondern auch den Wissenstransfer zwischen Universität und Schule symbolisiert und den Transport von Wissensgut ermöglicht. Für Lehrkräfte aus Rheinland-Pfalz besteht die Möglichkeit diese Experimentierkiste auszuleihen.) Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen (nach dem DigCompEdu Modell) Die Lehrenden sollten dazu in der Lage sein, die Unterrichtsreihe gezielt durch digitale Medien zu untermauern. Beispielsweise ist es möglich, ein digitales Laborbuch zu den Versuchsreihen anzulegen und die Datenanalyse mit einer Softwarelösung vorzunehmen. Das digitale Laborbuch kann zur Dokumentation aber auch als Interaktionstool genutzt werden und im Rahmen eines kollaborativen Doc's-Tool umgesetzt werden. Die Lehrkraft soll so in der Lage sein, die Lernende zu befähigen, digitale Medien im Rahmen der Gruppenarbeiten zu nutzen, um die Kommunikation und Kooperation innerhalb der Lerngruppe zu verbessern. Die Lernenden können in der Form des digitalen Laborbuches experimentelle Erkenntnisse und Fortschritte dokumentieren, diese kommunizieren und gemeinsam Auswertungen und Diskussionspunkte erarbeiten. Sicherzustellen sind Internetzugang und die Verfügbarkeit von Endgeräten für die Schülerinnen und Schüler. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen eigenständig Experimente zur Extraktion von Photopigmenten und Phycobiliproteinen aus Mikro- und Makroalgen durch und verwenden die Photometrie als analytische Methode zur Quantifizierung der Pigmentzusammensetzungen der unterschiedlichen Mikro- und Makroalgen. beschreiben die chemischen Eigenschaften und Funktionen der grünen Chlorophyllen, gelb-orangenen Carotinoiden und die sogenannten Phycobilisome, die aus verschiedenen Phycobiliproteinen (blau: C-Phycocyanine und Allophycocyanin und rot: Phycoerythrine) bestehen, im Lichtantennenkomplex von Mikro- und Makroalgen. erläutern Struktur-Funktions-Beziehung von photosynthetisch aktiven Strukturen in phototrophen Mikro- und Makroalgen und deren Wechselwirkungen mit dem artspezifischen Lebensraum. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden im Experimentierprozess zur Erkenntnisgewinnung den systematischen Umgang mit Variablen an, um den Einfluss der abhängigen Variable zu untersuchen. setzen die angewandten Methoden und experimentellen Vorgehensweisen in den einzelnen Versuchsschritten in Zusammenhang mit der dadurch implizierten Wirkung und definieren beispielsweise das Mörsern als eine Methode zum mechanischem Zellaufschluss. nutzen naturwissenschaftliche Arbeitsweisen (zum Beispiel Experimentieren, Beobachten, Messen, ...). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stehen in der Gruppenarbeit im Austausch mit der Peer-Gruppe, wodurch ein Peer-Coaching explizit erfordert wird. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler analysieren die aus den Experimenten gewonnen Daten, interpretieren und bewerten sie, um Rückschlüsse auf die industrielle Verwendung der Mikro-/Makroalgen zu ziehen. kommunizieren Mikro-/Makroalgen als eine biotechnologische Lösung im Hinblick auf den Klimawandel. Literaturhinweise Zum Nachlesen: Zu der Versuchsreihe erscheint ein Artikel in der Zeitschrift "Journal of Chemical Education": L., Geuer; N., Erdmann; M., Lorenz; H., Albrecht; T., Schanne; M., Cwienczek; D., Geib; D., Strieth; R., Ulber; Colourful diversity - Modified methods for extraction and quantification of photopigments and phycobiliproteins isolated from phototrophic micro- and macroalgae" in der Zeitschrift "Journal of Chemical Education; Journal of Chemical Education; (2022) angenommen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Das Leben von Kindern und Jugendlichen mit Rheuma" setzen sich Schülerinnen und Schüler mit dem Alltag rheumakranker junger Menschen auseinander. Sie lernen das Krankheitsbild mit Symptomen sowie den möglichen Umgang mit Betroffenen kennen.Häufig wird Rheuma mit älteren Menschen in Verbindung gebracht, aber auch Kinder und Jugendliche können davon betroffen sein. Die Unterrichtseinheit macht die "unsichtbare Krankheit" sichtbar und vermittelt Schülerinnen und Schülern ein Gefühl dafür, wie der Alltag junger rheumakranker Menschen aussehen kann. Neben Fachwissen wird den Schülerinnen und Schülern ein Gespür für den Umgang mit rheumakranken Kindern und Jugendlichen vermittelt. Dafür eignet sich besonders der Simulationshandschuh der Rheuma-Liga. Hier können sie diesen kostenlos für den Einsatz im Unterricht bestellen und alle Fragen rund um das Thema Rheuma an uns richten. Sind betroffene junge Menschen in der Klasse, sollte vorab geklärt werden, ob sie sich "outen" möchten. Das Thema Rheuma im Unterricht erlebbar machen Die Unterrichtseinheit "Das Leben von Kindern und Jugendlichen mit Rheuma" ist sowohl für den Biologieunterrichts als auch fächerübergreifend geeignet und kann zum Thema "Inklusion" eingesetzt werden. Sie richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I. Durch die Unterrichtseinheit erhalten die die Schülerinnen und Schüler Informationen über das Krankheitsbild Rheuma. Sie lernen die biologischen Prozesse der Rheumaerkrankung und die Symptome bei Rheumakranken kennen. Sie erfahren, welche Einschränkungen rheumakranke Menschen haben und welche Möglichkeiten es gibt, um Nachteile rheumakranker Kinder und Jugendlicher in der Schule auszugleichen. Über das Fachwissen hinaus wird bei Schülerinnen und Schülern das Einfühlungsvermögen für rheumakranke Menschen geweckt, die im Alltag immer wieder an ihre Grenzen stoßen und Nachteile haben. Sie erfahren, wie sie den Alltag der Betroffenen erleichtern können und welche Hilfestellungen es gibt. Vorkenntnisse Für die Unterrichtseinheit sind keine Vorkenntnisse notwendig. Für die Erarbeitung der Lerninhalte stehen entsprechende Materialien zur Verfügung und werden weiterführende Quellen angegeben. Es sollte lediglich eine technische Möglichkeit bestehen, die Filme anschauen und das interaktive Quiz durchführen zu können. Interaktives Quiz Das interaktive Quiz kann sowohl in der Schule als auch zu Hause gespielt werden. Die meisten Schülerinnen und Schüler haben erfahrungsgemäß das entsprechende Knowhow. Da die Aufgaben kurze Handlungsanweisungen haben, können Schülerinnen und Schüler selbstständig damit arbeiten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die juvenile idiopathische Arthritis (JIA) – die häufigste Form des Kinderrheumas. wissen, welche biologischen Prozesse bei einer Rheumaerkrankung im Körper ablaufen. wissen, dass vielfältige Symptome bei einer rheumatischen Erkrankung auftreten können. wissen, dass Medikamente starke Nebenwirkungen haben können, die den Alltag Rheumakranker beeinflussen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren nach Informationen in Büchern und anhand vorgegebener Internetquellen. üben sich im Umgang mit interaktiven Lerninhalten. trainieren die Ausführung unterschiedlicher Computerfunktionen, wie beispielsweise Drag-and-drop. üben sich in der Gestaltung von Informationsflyern. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Vorurteile gegenüber rheumakranken Kindern und Jugendlichen. erfahren, wie sie rheumakranken Mitschülerinnen und Mitschülern helfen können. lösen Aufgaben in Gruppenarbeit und üben so die Zusammenarbeit mit Mitschülerinnen und Mitschülern. Fühlt sich Rheuma wie ein Schnupfen oder ein Knochenbruch an? Oder vielleicht wie Liebeskummer? Mit einem "Rheuma-Simulationshandschuh" können Schülerinnen und Schüler nachempfinden, wie es sich anfühlt, wenn sie mit geschwollenen Händen und schmerzenden Gelenken eine Wasserflasche öffnen, Schuhe schnüren oder den Mantel zuknöpfen. Hier könnnen Sie den Simulationshandschuh kostenlos bestellen. Dieser Film zeigt eine interaktive Erkundungstour, die Rheuma für gesunde Menschen nachempfindbar macht. Diesen Film finden Sie im Jugendportal der Deutschen Rheuma-Liga. Dieser Film vermittelt die eingeschränkte Beweglichkeit rheumakranker Menschen. Die Geschichte verdeutlicht, dass Rheuma viel Energie raubt. Mit dem interaktiven Quiz überprüfen die Lernenden spielerisch ihr Wissen zum Thema Rheuma und festigen es. Nach Beantwortung aller Fragen erscheint die erreichte Punktzahl und die Lösungen können angezeigt oder das Quiz kann nochmals durchgeführt werden.

Die Evolution des Universums, der Ursprung und die Entwicklung des Lebens auf der Erde – das sind die Themen des hier vorgestellten Evolutionspfads. In dem fächer- und jahrgangsstufenübergreifenden Projekt entwickeln Schülerinnen und Schüler im Rahmen von Referaten, Fach- oder Projektarbeiten Beiträge zu wichtigen "Meilensteinen" der letzten 14 Milliarden Jahre. Die evolutionären Zeiträume sind kaum vorstellbar. Der Evolutionspfad des Gymnasiums am Stadtpark in Krefeld-Uerdingen soll das Unanschauliche jedoch anschaulich machen: Auf einer Länge von etwa 130 Metern wird die Geschichte des Universums dargestellt. Wichtige und interessante Kapitel - wie zum Beispiel die Entstehung des Planetensystems oder das Auftreten der ersten Vögel - sollen dabei mit Exponaten und Präsentationen von Schülerinnen und Schülern "beleuchtet" werden. Entlang des Pfades durch das Schulgebäude erstreckt sich ein 30 Zentimeter hoher Wandfries, der die Zeiträume in zwei Maßstäben darstellt: Die unvorstellbar großen Realzeit-Zahlen in Jahren werden ergänzt durch Zeitangaben, die die Geschichte des Universums - in Anlehnung an die Schöpfungsgeschichte - auf einen Zeitraum von sechs Tagen verdichten. Das Projekt wird durch die Bayer Foundation gefördert. Wie jede Projektarbeit besitzt die Arbeit an dem Evolutionspfad einen fächerverbindenden Charakter und einen starken Kontextbezug. Neben der Biologie und der Physik sind die Chemie und die Geographie beteiligt. Auch astronomische und astrophysikalische Themen fließen zwangsläufig in die Geschichte des Universums ein. Schülerinnen und Schüler bearbeiten die Themen in Form von Referaten oder auch Facharbeiten. Sie erstellen Informationstafeln oder präsentieren ihre Arbeiten in einem digitalen Bilderrahmen, der in den Evolutionspfad integriert wird. Dadurch kommt diesen Schülerleistungen auch eine besondere Wertschätzung zu. Das Projekt wird ständig fortgeführt und bleibt so "lebendig". Allgemeine Hinweise Als weitere Bausteine des Evolutionspfads dienen Ausstellungsobjekte. Individuelle Förderung und Schulung der Teamfähigkeit spielen bei dem Projekt eine wichtige Rolle. Der Krefelder Evolutionspfad Die ersten Schülerarbeiten sowie die räumliche und zeitliche Einteilung des Krefelder Evolutionspfads werden hier vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler sollen in unterschiedlichen Quellen recherchieren und die Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch auswerten. biologische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mithilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen beschreiben und veranschaulichen. ihre Arbeit - auch als Team - planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren. den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sach- und situationsgerecht sowie adressatenbezogen in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen dokumentieren und präsentieren - auch mithilfe elektronischer Medien. Thema Ein Evolutionspfad durch das Schulgebäude Autor Andreas Birmes Fächer Biologie, Physik, Chemie, Geographie, Astronomie Zielgruppe Sekundarstufe I und II Zeitraum ständige Fortführung, zum Beispiel durch Fach- und Projektarbeiten Technische Voraussetzungen Computer mit Internetanschluss, Drucker zum Ausdruck farbiger Folien, digitale Bilderrahmen Die hier angegebenen Quellen eignen sich für Recherchen zu Themen der Erdgeschichte und der biologischen Evolution: H. Burda, S. Begall (Herausgeber) Evolution - Ein Lese-Lehrbuch, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (2009) F. R. Paturi Die Chronik der Erde, Chronik Verlag, Augsburg (1996) P. D. Ward Der lange Atem des Nautilus, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (1998) Neben der Entwicklung eigener Beiträge (Informationstafeln, Präsentationen) planen die Lernenden auch die Anschaffung von Exponaten. Es ist vorgesehen, eine möglichst große Vielfalt unterschiedlicher Anschauungsobjekte zusammenzutragen, zum Beispiel unterschiedliche Arten von Fossilien (Abdrücke, Steinkerne, Bernsteineinschlüsse), Repliken und Modellen. Aber auch selbst gesammelte Fossilien und Gesteine sollen ausgestellt werden. Sie können zum Beispiel im Rahmen von Wandertagen oder auf Klassenfahrten gesammelt und bestimmt werden. Um Anregungen für die Präsentation der Ausstellung zu erhalten, ist auch der Besuch von Museen geplant. Als Produkte der Schülerarbeiten entsteht jeweils ein neues Exponat für die Ausstellung. Die Lernenden werden dabei in verschiedener Hinsicht individuell gefördert. Sie besitzen Freiheiten, was die Auswahl ihres Themas, die verwendeten Quellen und die Art der Präsentation (Texttafeln oder elektronische Präsentationen im digitalen Bilderrahmen) und die Anschaffung von Exponaten betrifft. Sie bestimmen ihr eigenes Arbeitstempo und arbeiten im Team zusammen. Dabei kann durch eine arbeitsteilige Vorgehensweise verschiedenen individuellen Fähigkeiten und Vorlieben Rechnung getragen werden. Dies betrifft insbesondere folgende Tätigkeiten: Quellenrecherche Die Recherche schließt neben der Sichtung allgemeiner fachlicher Informationen auch die Sichtung der Internetseiten von Museen und Ausgrabungsprojekten ein. Formulierung von Texten Alle Textbeiträge, die in den Evolutionspfad eingearbeitet werden, müssen adressatenbezogen formuliert, also informativ für die Mitschülerinnen und Mitschüler sein. Zudem müssen sie einheitlichen formalen Anforderungen genügen, zum Beispiel bezüglich der Textlänge und Textgliederung. Erstellung von Folien oder Präsentationen Die Präsentationen werden in einheitlichem Layout konzipiert und am Rechner erstellt. Handwerkliche Arbeiten Hierunter fallen vielfältige Tätigkeiten, wie zum Beispiel das Zurechtsägen und Aufhängen der Tafeln, das Aufkleben der Folien oder auch der Selbstbau von Modellen. Unser Projekt befindet sich noch im Anfangsstadium. Im Jahr 2010 wurden die beiden ersten Schülerarbeiten fertiggestellt. Das erste Ausstellungsstück ist die Replik des Flugsauriers Pterodactylus kochi aus dem Solnhofer Plattenkalk (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Zwei Schülerinnen der Jahrgangsstufe 13 haben die dazugehörigen Informationen für den Evolutionspfad recherchiert und aufbereitet. Außerdem entstand eine Präsentation zur Entstehung von Vielzellern. Dieses Thema war Gegenstand einer Facharbeit der Jahrgangsstufe 12 und wird in einer Zusammenfassung als Präsentation im digitalen Bilderrahmen gezeigt. Realzeit und Sechs-Tage-Woche Der Evolutionspfad erstreckt sich über drei Flure, deren Gesamtlänge etwa 130 Meter beträgt. Am letzten Flur befindet der Biologieraum. Um die großen Zeiträume der Evolutionsgeschichte für die Schülerinnen und Schüler erfahrbar und anschaulich darzustellen, haben wir eine lineare Zeiteinteilung gewählt und geben zwei Zeitmaßstäbe an: Neben den Jahreszahlen ist in Anlehnung an die biblische Schöpfungsgeschichte eine Einteilung der gesamten Entstehungsgeschichte in sechs Tagen dargestellt. "Zeitlupe" für die letzten 2,5 Milliarden Jahre Bei einem durchgängigen, linearen Maßstab nähme der biologisch wichtige Teil der Evolution ab dem Kambrium nur etwa sechs Meter ein. Um dieser Phase einen größeren Raum zu geben, haben wir den Maßstab ausnahmsweise gewechselt: Der erste Flur mit einer Länge von 45 Metern umfasst die ersten fünf Tage der Schöpfungsgeschichte und endet mit dem Archaikum (also vor 2,5 Milliarden Jahren). Danach ändert sich der Maßstab: Auf den übrigen beiden Fluren entspricht eine Strecke von 3,5 Metern einem Zeitraum von 100 Millionen Jahren (Tab. 1). Bezogen auf den sechs-Tage-Maßstab entspricht dies einer Stunde. Auf diese Weise entspricht der Biologieflur (24 Meter Länge) den letzten 720 Millionen Jahren. Die Phylogenese der Gattung Mensch erstreckt sich über eine Länge von nur 10 Zentimetern (zwei Minuten im sechs-Tage-Maßstab), wenn man das erste Auftreten der Gattung Homo auf den Zeitraum vor etwa drei Millionen Jahren datiert. Flur Länge (Meter) Zeitraum (Jahre) Strecke (Meter) entspricht in Jahren Sechs-Tage-Raster (Stunden) Klassenräume 45 14-2,5•10 9 9 2,5•10 9 24 Physik, Chemie 60 2.500-720•10 6 3,5 100•10 6 1 Biologie 24 720•10 6 bis heute 3,5 100•10 6 1