Ideenpool für Präsentationsthemen im Fach Biologie - Sekundarstufe I und II, Stand: 15.05.2016 Die folgende Liste soll die Themenfindung für mögliche Präsentationen im Rahmen von MSA-Prüfungen, Abiturprüfungen oder Referaten im regulären Biologieunterricht unterstützen. Die Themen sind den Inhalten der Rahmenlehrpläne zugeordnet. Hinweise zu geeigneten Leitfragen, Gliederungspunkten und verwendbaren Quellen werden gegeben, müssen im Einzelfall aber präzisiert werden. Je nach konkreter Fragestellung sind deshalb Ergänzungen bzw. Kürzungen notwendig und sollten mit dem Fachlehrer abgesprochen werden. Die Liste kann jederzeit durch eigene Ideen erweitert werden. Nervensystem und Sinnesorgane Thema/Inhalt Intelligenz Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Was ist Intelligenz? Wie wird Intelligenz gemessen? Intelligenz – erworben oder angeboren? Welche Aussagekraft hat ein IQ-Test? IQ-Tests messen nur die Anpassung an die moderne Welt. Eigenanteil: Kritische Auseinandersetzung und Beurteilung der Aussagekraft eines bestimmten IQ-Tests. Paetsch, M.: Was ist Intelligenz. – in: GEOkompakt Nr. 15 (2008): Wie wir denken. S. 20-25. Emotionen Warum es gut ist, Angst zu haben./Warum das Ekelgefühl gut für uns ist. Wie entstehen Gefühle? Was läuft im Gehirn ab? Schlaf/Träume Wozu ist Schlaf gut? Müssen wir wirklich ein Drittel unseres Lebens verschlafen? Schlaf – Zeitverschwendung oder ein Muss? Träume – nur eine Nebenprodukt nächtlicher Gehirnaktivitäten? Eigenanteil: Ist die Steuerung der Wach- und Schlafphasen wünschenswert? (Pro- und Contra-Diskussion) Definitionen: Sternberg & Dettermann (1986) Intelligenzmessungen: Intelligenztests (Alfred Binet), Intelligenzalter (William Stern), Intelligenz-Quotient (IQ), HAWIK IV, allgemeine Intelligenz: g-Faktor, getestete Fähigkeiten (Sprachverständnis, Bearbeitungsgeschwindigkeit, logisches Denken), Beispiele von Testaufgaben Theorie der multiplen Intelligenzen (Gardner): sprachliche, musikalische, logisch-mathematische, naturkundliche, körperlichkinästhetische, inter- und intrapersonale Intelligenz Leistungen und Grenzen von Intelligenztests: Flynn-Effekt, Einfluss von Bildung, Kultur, sozialen Bedingungen, wissenschaftlicher Rassismus, Diskussion Vererbbarkeit von Intelligenz: Zwillingsstudien, Intelligenz-Gene, lateraler präfrontaler Cortex Was sind Emotionen: allgemeine Definition Einteilung von Emotionen: 15 Basisemotionen von Ekman (Freude, Ärger, Angst, Liebe, Trauer, Scham, Zufriedenheit, Ekel, Verachtung, Erleichterung, Verlegenheit, Schuldgefühl, Aufgeregtheit), 6 basale emotionale Systeme nach Panksepp (Wollust/Sexualität, Panik/ Trennung, Fürsorge/Pflege, Streben/Erwartung, Wut/Ärger, Spiel/Freude) Ausdruck von Emotionen: angeboren oder erlernt (interkultureller Vergleich von Gesichtsausdrücken, spezifischen Körperzuständen) biologische Funktionen von Emotionen Entstehung von Emotionen: Komplexität, Hormone, Beispiel Angst, Liebe; Mandelkerne Kennzeichen des Schlafes Schlafphase: REM-Schlaf, non-REM-Schlaf, EEG biologische Bedeutung des Schlafes/Träumens: SchlafentzugsExperimente: Energieeinsparung, Erholung und Regeneration des Körpers, Informationsverarbeitung des Gehirns (Kreativität und Leistungsfähigkeit, LZG) Wie schlafen Tiere: Beispiele Steuerung von Schlaf- und Wachphasen: Modafinil, Diskussion Kast, B.: Ich fühle, also bin ich. – in: GEOkompakt Nr. 15 (2008): Wie wir denken. S. 36-41. Kehse, U.: Die rätselhafte Welt der Träume. – in: GEOkompakt Nr. 15 (2008): Wie wir denken. S. 42-49. 1 Gedächtnis Wie funktioniert unser Gedächtnis? Wir sind Erinnerung oder Was wären wir ohne unserem Gedächtnis Erinnerungen sind niemals eine exakte Wiedergabe der Vergangenheit, sondern stets eine Konstruktion ... Eigenanteil: Gedächtnistests/Gedächtnistrainings durchführen und auswerten, die Auskunft über die Arbeitsweise des Gehirns geben Biologische Uhren Welche Bedeutung haben biologische Zeitmessungen? Wie tickt unsere „innere Uhr? Können biologische Uhren auch mal falsch gehen? Eigenanteil: Beispiele für biologischen Rhythmen in der Natur beobachten und dokumentieren (+ ausführliche Auswertung) Bewusstsein Was ist Bewusstsein und wie entsteht es? Wie kann ein rein physisches System (das Gehirn) subjektiv erlebte elementare Gefühle und Empfindungen hervorbringen? Wozu dient es? Wie hat es sich evolutionär entwickelt? Jedem ist nur das eigene Bewusstsein zugänglich. Das Selbst-Bewusstsein ist ein Abfallprodukt der Evolution. Bedeutung des Gedächtnisses: Fallbeispiele (Gedächtnisverluste) nicht deklaratives und deklaratives Gedächtnis prozedurales, semantisches und episodisches Gedächtnis Kurzzeitgedächtnis (KZG, Arbeitsspeicher), Langzeitgedächtnis (LZG) Wie funktioniert das Speichern und Erinnern: kurzzeitige und dauerhafte Erleichterung des Informationsflusses zwischen Nervenzellen, Serotonin, Dopamin, Einfluss von Emotionen, Hippocampus als Zwischenspeicher und ordnende Instanz Was ist eine Erinnerung: ein ganz bestimmtes AKtivitätsmuster der Großhirnrinde (Netzwerk von Nervenzellen, die gleichzeitig aktiviert werden) Veränderung von Erinnerung: Verknüpfung mit aktuellen Informationen bzw. Emotionen beim Erinnern Auslösereize für Erinnerungen: Gerüche Gedächtnistest und Methoden zur Steigerung der Gedächtnisleistung natürliche Rhythmen: Tag-Nacht (hell-dunkel, 24 h), Mondphasen (28 d), Gezeiten (6 h 10 min), Jahreszyklen (Temperatur, Licht, Niederschlag: Jahreszeiten, 365, 25 d) Bedeutung der biologischen Zeitmessung: Synchronisation in der Biologie (Schlupf der Einstundenfliegen, Bambusblüte, Herzschlag, Wanderung der Monarchfalter, Vertikalbewegungen von Planktonalgen, Vogelzug, Fellwechsel bei Säugetieren, Winterschlaf, Laubabwurf...) Mechanismus: innere Zeitmesser (periodischer Aktivitätswechsel spezieller Gene) in einzelnen Zellen, Synchronisation der vielen einzelnen „Zelluhren“ durch Abgleich mit äußeren Zeitgebern (Auge, Suprachiasmatischer Nucleus – SCN, Zirbeldrüse, Melatonin) Verflechtung biologischer Rhythmen verschiedener Arten: Zeitnetze Störungen der Zeitnetze: Klimawandel Versuche der Begriffsklärung: Ergebnis elektrisch miteinander kommunizierender Nervenzellen oder Manifestation der Seele/Geist, etwas, das losgelöst vom Körperlichen existiert und nach dem Tod überdauert (A. Kreiter, T. Metzinger, R. Werth, G. Roth) unterschiedliche Bewusstseinszustände: körperliches, sprachliches, handelndes, erlebendes Bewusstsein Rolle des autobiografischen/episodischen (erlernt durch Umgang mit Eltern, Freunden usw.) und Kurzzeitgedächtnisses (Arbeitsspeicher: nur wenige (7) Informationen gleichzeitig aufnehmbar) Aufmerksamkeit: relevante aus Vielzahl von Informationen auswählen (Monkey Business Illusion), Gamma-Oszillation (EEG), neuronale Korrelate des Bewusstseins Selbst-Bewusstsein: eigene Person als Subjekt der eigenen Gedanken Ich-Gefühl: Körper, Bedürfnisse, Emotionen, Denken, Vorstellungen, Erinnerungen ozeanische Entgrenzung (Verlust der Ich-Identität), Narkosemittel, Bewusstlosigkeit biologische Bedeutung: bestimmte Inhalte (Objekte, Gedanken, : Cerebralkybernetik – So steuern sie ihr Gehirn zu besseren Leistungen. Engeln, Dr. H.: Die Erfindung des Ich. – in: GEOkompakt Nr. 15 (2008): Wie wir denken. S. 78-89. Monkey Business Illusion (Video): http://www.youtube.com/watch?v=IGQmdoK_Z fY; Stand: 29.07.2013 2 Empathie Einfühlungsvermögen – eine typisch menschliche Eigenschaft? Wie entsteht das Einfühlungsvermögen? Was sind Spiegelneurone und welche Aufgaben haben sie? Unterbewusstsein Sinnesleitungen von Pflanzen Erinnerungen) in den Fokus der Aufmerksamkeit bringen, schwierige/neue Aufgaben lösen, Verknüpfung von Gedanken und Erinnerungen, die Zukunft vorstellen, in Mitmenschen hineinversetzen Entstehung des Bewusstseins: mehrfach unabhängig im Tierreich (Vögel und Säugetiere), bei allen Wirbeltieren nachweisbar (Frosch), Spiegeltest ähnliche/zusammenhängende Phänomene: Einfühlungsvermögen, Mitgefühl, Intuition (Bauchgefühl) Entdeckung der Spiegelneuronen: Rhesusaffen-Versuche (Rizzolatti), Beispiele Mitleid und Ekel (Bilder präsentieren), bildgebende Verfahren (Kernspintomografie) biologische Bedeutung: innerliches Erleben/Handlungen nachahmen: sich in einen anderen hineinversetzen, verstehen und Ergebnis vorweg nehmen können Bedeutung für die Sprachentwicklung Harf, R.: Zellen, die uns menschlich machen. – in: GEOkompakt Nr. 15 (2008): Wie wir denken. S. 100-101. Wie Pflanzen miteinander kommunizieren. Arzt, V.: Kluge Pflanzen (Film): http://www.youtube.com/watch?v=nxtZVOC96 m4; Stand: 29.07.2013 Ökologie und Nachhaltigkeit Thema/Inhalt Plastik Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Der globale Plastikkreislauf am Beispiel eines Quietscheentchens. Welt ohne Plastik – Fantasie oder reale Zukunftsvision? Eigenanteil: Plastik im Haushalt. Wo ist es drin? Ließe sich darauf verzichten? - Pro- und Contra-Diskussion zur Verwendung von Kunstsstoffen www.plastic-planet.net Destruenten Kaktus und Entengrütze Anpassungsstrategien von Pflanzen an den Umweltfaktor Wasser Wie lange dauert die Zersetzung eines Laubblattes? Begriff: Plastik (Kunststoff), verschiedene Arten, ihre Herstellung und Verwendung Plastik als Wirtschaftsfaktor: Produktionsmengen, Beschäftigungsund Umsatzzahlen (Auswertung von Statistiken: Deutschland, Europa, weltweit) globaler Plastik-Stoffkreislauf: geringe Abbaugeschwindigkeiten, Verbleib auf der Erde, Anreicherung in Nahrungsketten Müllproblematik: Recyclingmöglichkeiten Gesundheitsproblematik: Bisphenol A, Hormone, Weichmacher, PVC Lösungsstrategien: alternative Werkstoffe, Verzicht auf Kunststoffe Genetik 3 Thema/Inhalt Epigenetik Künstliche Befruchtung Klonierung Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Sind Pflanzen unsterblich? Therapeutisches Klonen - menschliche Embryonen als Ersatzteillager? Krebs - wirklich unheilbar? Thema/Inhalt Künstliche Fotosynthese Gärungen Lebensmittel haltbar machen Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Eigenanteil: Sauerkraut, Joghurt, Sauerteigbrot selbst herstellen und dokumentieren Atmung der Pflanzen Können Pflanzen atmen? Eigenanteil: Lagerung von Äpfeln, Kartoffeln o.ä. (Experiment und Dokumentation) Gärungsarten: alkoholische G., Milchsäure-, Buttersäure-, Essigsäureg. (chemische Reaktion, Ausgangsstoffe und Reaktionsprodukte Einflussfaktoren auf die Gärungen natürliches Vorkommen und Bedeutung Anwendung durch den Menschen Grundlagen der Atmung Einflussfaktoren auf die Atmung Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Krebs Erbkrankheiten Zelle/Stoffwechsel Evolution Thema/Inhalt Abwehrsystem des Menschen Thema/Inhalt Alle Jahr wieder Erkältungskrankheiten an der Schule Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Einheimische Lebewesen und ihre Wechselwirkungen Thema/Inhalt Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material 4 Pflanzen und ihre Bedeutung im Stoffkreislauf Thema/Inhalt Nutzpflanzen Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Ist der Verlust der Nutzpflanzenvielfalt wirklich ein Problem? Eigenanteil: Nachwachsende Rohstoffe versus Nahrungspflanzen (Pround Contra-Diskussion) Grüne Gentechnik – Ausweg aus der Hungerproblematik (Pro- und Contra-Diskussion) Klimawandel und CO2-Emissionen Wohin mit dem vielen Kohlenstoffdioxid? Eigenanteil: fundierten Handlungskatalog erstellen: Was kann ich selbst tun/in der Schule getan werden, um den CO2-Ausstoß zu verringern? Einteilung: technisch genutzte, Nahrungs-, Arznei-, Genussmittel-, Drogen-, Futterpflanzen Verbreitung und Verwendung der wichtigsten Nutzpflanzenarten: Weizen, Reis und Mais Nutzpflanzenvielfalt Pflanzenzucht: Zuchtmethoden, Zuchtziele gentechnisch verändere Nutzpflanzen natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt Treibhausgase und ihre Wirkungen im Vergleich (Arten, Mengen, Wirkungen) Klimaänderungen (Faktoren, Untersuchungsmethoden, Ergebnisse) Folgen des Klimawandels Maßnahmen gegen den Klimawandel (Geo-Engineering) Leitfragen/Thesen Stichworte/Gliederung Quellen/Material Ernährungsbedingte Gesundheitsrisiken Randerscheinungen oder Volkskrankheiten? Welche Nährstoffe braucht der Mensch in welchen Mengen und wozu? Welche Diät ist die richtige? Eigenanteil: Tipps für eine gesunde Ernährung zusammentragen und auswerten, eigene Meinung dazu bilden bzw. andere Menschen dazu interviewen Ernährungsprotokoll anfertigen und auswerten (Süßigkeitenkonsum, aufgenommene Energiemenge im Vergleich zum Tagesbedarf, Obst- und Gemüsekonsum, Fertignahrung vs. selbst gemacht) Grundlagen der Ernährung: Nährstoffarten und -mengen Verdauung ernährungsbedinge Krankheiten: Ursachen, Verbreitung, Behandlung (Übergewicht, Herzinfarkt, Diabetes) Ernährung Thema/Inhalt Ernährungsbedingte Gesundheitsrisiken Essstörungen Fettsucht, Magersucht, Ess-Brech-Sucht Verbreitung/geschichtliche Entwicklung Ursachen (psychologische, soziale, physiologische) Behandlungsmgöglichkeiten 5