Im Rahmen des Themengebiets Neurobiologie in der Q3 werden sowohl im Grund- als auch im Leistungskurs der Bau und die Funktion der Nervenzelle gelehrt. Hierfür ist es sehr wichtig, das Ruhepotenzial und das Aktionspotenzial zu verstehen. Denn eine Nervenzelle gibt die Reize über Aktionspotenziale weiter, die wiederum nur entstehen können, wenn das Ruhepotenzial natürlicherweise vorliegt. Das Ruhepotenzial ist ein Gleichgewichtspotenzial. Es entsteht dadurch, dass der elektrische Gradient (Ladungsunterschiede zwischen dem Innen- und Außenbereich der Zelle) dem chemischen Gradienten entlang der Zellmembran (Konzentrationsgefälle verschiedener Ionen) entgegenwirkt. Es ist die Grundlage für das Verständnis des Aktionspotenzials.
Mit dem vorliegenden Arbeitsmaterial können die Schülerinnen und Schüler die unterschiedliche Ionenverteilung wahrnehmen. Sie beschreiben kleinschrittig, welche Ionen sich bewegen und warum sie dies tun. So können sie mit jedem Schritt eine Triebkraft zur Entstehung des Ruhepotenzials ausmachen und das Zusammenspiel dieser Kräfte als Gleichgewichtszustand beschreiben. Dies wird allerdings nicht allen Lernenden leichtfallen. Deshalb sollte in der zu diesem Arbeitsblatt zugehörigen Schulstunde binnendifferenziert gearbeitet werden. Während leistungsstärkeren Schülerinnen und Schülern die Abbildungen ausreichen könnten, benötigen andere weitere Hilfestellungen. Dies kann durch Paararbeit statt Einzelarbeit oder über Medien – wie beispielsweise das Schulbuch oder ein Lehrvideo – geschehen. Vorrausetzung zur Bearbeitung dieses Arbeitsmaterials ist das Wissen um die Semipermeabilität beziehungsweise Selektivpermeabilität der Membran und die Diffusion. Auch die einzelnen Ionen werden nicht näher erläutert.
