Entscheidend ist, was vorne `reinkommt

Riemeier, Tanja und Krüger, Dirk
Meyfarth, Susanne; Bösche-Teuber, Renate und Forêt, Martine
Von allen menschlichen Sinnen
Stevia – Sündhaft süß?
Basisartikel Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 2–6
Mit Hilfe seiner Sinnesorgane ist der Mensch imstande, die Welt um
ihn herum wahrzunehmen. Jeder Reiz löst eine elektrische Erregung
aus, die im Gehirn «interpretiert» wird. Die Prozesse der Transduktion
(Umwandlung eines adäquaten Reizes in elektrische Signale), Transmission (Weiterleitung von Aktionspotenzialen) und Perzeption (Verarbeitung der Erregung im Gehirn) sind bei allen Sinnesmodalitäten im
Prinzip gleich. Ob das, was wahrgenommen wird, real oder ein Konstrukt des Gehirns ist, ist umstritten. Die SchülerInnen sollten jedoch
wissen, dass jeder Reiz in elektrische Muster umgewandelt wird und
das Gehirn im Zentrum jeder Wahrnehmung steht.
Unterrichtsmodell Sekundarstufe I/II Unterricht Biologie 321 (31. Jg.),
Februar 2007, S. 30–38
Was süß schmeckt, liefert meist viel Energie – und macht dick. Deshalb wird nach alternativen Süßungsmitteln gesucht. Eine noch nicht
zugelassene Alternative mit einer 10- bis 30fach größeren Süßkraft als
Haushaltszucker ist das Honigblatt Stevia. Die SchülerInnen lernen
verschiedene Süßungsmittel kennen, testen deren Süßkraft und sammeln Informationen über die «süße» Stevia. In einer Diskussion, die
eine authentische Landtagsanfrage aufgreift, setzen sie sich mit den
Argumenten auseinander, die für oder gegen die Zulassung von Stevia
als Süßungsmittel auf dem europäischen Markt sprechen.
Hoppe, Petra; Ratsch, Hans-Jürgen und Wachholz, Frank
Richter, Renate
Das Ohr – Naturwissenschaftliches Arbeiten trainieren
Das Auge – Versuche zur «alltäglichen» Wahrnehmung
Unterrichtsmodell Sekundarstufe I Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 7–13
Das Hören stellt eine wichtige Verbindung zur Außenwelt dar. Schallwellen gelangen in das Ohr. Im Mittel- und Innenohr wird der akustische Reiz in elektrische Signale umgewandelt und weitergleitet und
anschließend im Gehirn verarbeitet.
Mit Hilfe eines Lernzirkels werden den SchülerInnen Fachinhalte zum
«Hören» vermittelt. Gleichzeitig üben sie an den verschiedenen Stationen Methoden bzw. Teilschritte der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung: z. B. Hypothesen aufstellen, einen Versuch planen, mit
einem Modell arbeiten.
Magazin Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 39–42
Von der Vielzahl von Versuchen zum Thema «Auge» haben einige
zwar einen hohen Unterhaltungs-, aber einen geringen unterrichtlichen Wert. Der Artikel beschreibt, wie ein Versuch zum Blinden Fleck
gemeinsam mit den SchülerInnen entwickelt und ausgewertet wird.
Ein anderer Versuch, dem die bekannte «Schnappschuss»-Technik zugrunde liegt, macht besonders eindrücklich die Rolle des Gehirns bei
der Wahrnehmung bewusst.
Spiekermann, Regina; Thiel, Reinhild und Ewig, Michael
Etschenberg, Karla
Entscheidend ist, was vorne ’reinkommt:
Lichtbrechung & Bildentstehung
Soll ich oder soll ich nicht?
Der Drehstuhl-Versuch
Unterrichtsmodell Sekundarstufe I Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 14–21
Ins Auge gelangende Lichtstrahlen durchdringen auf dem Weg zur
Netzhaut zuerst die Hornhaut (Cornea), danach das Kammerwasser, die
Linse und schließlich den Glaskörper. Dabei werden sie mehrfach gebrochen. Nur etwa ein Viertel der Lichtbrechung durch den dioptrischen
Apparats geht zurück auf die Linse. Deren Hauptaufgabe ist die Akkommodation. Mit Hilfe selbst gebauter Augenfunktionsmodelle vollziehen
die SchülerInnen Lichtbrechung und Bildentstehung im Auge nach und
überprüfen, wie sich Augenfehler kompensieren lassen.
Magazin Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 43–44
Mit dem Drehstuhlversuch wird die Funktion des Gleichgewichtsorgans demonstriert: Eine Versuchsperson wird mit verbundenen Augen auf einem Drehstuhl mehrfach gedreht und soll nach einem abrupten Halt aufstehen und geradeaus nach vorne gehen. Die gleichen
Erkenntnisse, aber ohne Sturzgefahr ermöglicht ein Alternativversuch,
bei dem die Versuchsperson im Stand gedreht wird und lediglich mit
dem Arm die Richtung anzeigt.
Krüger, Dirk; Forêt, Martine und Meyfarth, Susanne
Linkwitz, Michael
Ein Wirbeltierauge untersuchen
Aufgabe pur: Ein Sensor
für hohe Temperatur und Cayennepfeffer
Unterrichtsmodell und Beihefter Sekundarstufe I Unterricht Biologie 321
(31. Jg.), Februar 2007, S. 22–23
Der Aufbau eines Wirbeltierauges ist relativ einheitlich: Die Lederhaut
(Sklera), die den Augapfel umgibt, geht vorne in die durchsichtige
Hornhaut (Cornea) über. Auf die Lederhaut folgen die pigmentierte
Aderhaut und schließlich die Netzhaut (Retina) mit den Sehsinneszellen. Die ringförmige Regenbogenhaut (Iris) reguliert den Lichteinfall,
Ziliarmuskel und Zonulafasern verändern die Brennweite der elastischen Linse. Linse und Ziliarkörper unterteilen das Auge in Glaskörper, vordere und hintere Augenkammer. Beim Sezieren von Schweineoder Pferdeaugen verdrängen im Allgemeinen Forscherneugier und
Entdeckerfreude etwaigen anfänglichen Ekel vor dem Realobjekt.
Serie Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 44–45
Der Verzehr von scharfen Speisen und der Kontakt mit Hitze lösen bei
Menschen und Tieren den gleichen brennenden Schmerz aus. In beiden Fällen wird durch die Reize derselbe Ionenkanal aktiviert.
Die SchülerInnen erarbeiten, warum scharfe Gewürze als brennend
empfunden werden, begründen die lebenswichtige Bedeutung von
Thermorezeptoren und erklären, wie ein Reiz in einer Nervenzelle umgesetzt wird. Zum Abschluss diskutieren die SchülerInnen, wieso eine
Vogelart Pepperonischoten als Nahrungsquelle nutzen kann.
Riemeier, Tanja und Schmedes, Daniela
Linkwitz, Michael
Vom Reiz zur Duftwahrnehmung
Aufgabe pur: Skelettmuskelschwäche
Unterrichtsmodell Sekundarstufe I Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 24–29
Flüchtige Duftstoffe werden im wässrigen Schleim der Riechschleimhaut gelöst und docken dann nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip
an jeweils «passende» Sensorproteine in der Zilienmembran der
Riechsinneszellen an. Daraufhin öffnen sich Membrankanäle und das
Membranpotenzial wird depolarisiert. Über die Nervenleitung gelangt
die neuronale Erregung in das Gehirn, wo sie verarbeitet wird. Die
SchülerInnen lernen, was einen Duftstoff von einer Duftwahrnehmung
unterscheidet. Die Erkenntnis, dass nicht ein Reiz selbst, sondern nur
ein von ihm ausgelöstes Erregungsmuster ins Gehirn gelangt, hilft bei
der Interpretation eines Adaptationsversuchs.
Serie Unterricht Biologie 321 (31. Jg.), Februar 2007, S. 46–47
Die Skelettmuskelschwäche ist eine Erkrankung, die auf einer gentisch bedingte Störung der neuromuskulären Signalübertragung beruht. Patienten weisen Mutationen im nikotinischen Acetylcholinrezeptor der motorischen Endplatte auf.
Die SchülerInnen vergleichen zunächst die Endplattenpotenziale eines gesunden und eines erkrankten Menschen. Sie analysieren die
genetischen Ursachen der Erkrankung und erklären, warum die für
den Acetylcholinrezeptor codierenden Gene auf unterschiedlichen
Chromosomen lokalisiert sein können. Zum Abschluss entwickeln,
diskutieren und bewerten die SchülerInnen verschiedene Behandlungsmöglichkeiten.