Curriculum_WWG_Gk_Neuro
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Grundkurs – Q 2: Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie) Unterrichtsvorhaben IV: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der neuronalen Informationsverarbeitung und Wahrnehmung – Wie wird aus einer durch Reiz ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung ? Unterrichtsvorhaben V: Lernen und Gedächtnis – Wie muss ich mich verhalten, um Abiturstoff am besten zu lernen und zu behalten ? Inhaltliche Schwerpunkte: Aufbau und Funktion von Neuronen Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung Plastizität und Lernen Basiskonzepte: System Neuron, Membran, Ionenkanal, Synapse, Gehirn, Rezeptor Struktur und Funktion Neuron, Natrium-Kalium-Pumpe, Potentiale, Amplitudenund Frequenzmodulation, Synapse, Neurotransmitter, Hormon, second messenger, Sympathicus, Parasympathicus Entwicklung Neuronale Plastizität Zeitbedarf: ca. 28 Std. à 45 Minuten Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung: Unterrichtsvorhaben IV: Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der Informationsverarbeitung und Wahrnehmung – Wie wird aus einer durch Reiz ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung ? Inhaltsfeld: Neurobiologie Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können … Aufbau und Funktion von Neuronen UF1 biologische Phänomene und Sachverhalte beschreiben und Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der erläutern Wahrnehmung UF2 zur Lösung von biologischen Problemen zielführende Zeitbedarf: ca. 17 Std. à 45 Minuten Definitionen, Konzepte und Handlungsmöglichkeiten begründet ausWählen und anwenden E6 Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologischer Vorgänge begründet auswählen und deren Grenzen und GültigkeitsBereiche angeben K3 biologische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse adressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurzvorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Wie ist ein Neuron aufgebaut und wie leitet es Informationen in Form von elektrischer Energie weiter? Konkretisierte Kompetenzerwartung en des Kernlehrplans Die Schülerinnen und Schüler … beschreiben Aufbau und Funktion eines Neurons ( UF1 ) Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Didaktisch-methodische Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz Bausteien für Advance organizer Materialien zu Bau und Funktion von Nervenzellen Simulationen von Patch-Klamp- Advance organizer wird aus vorgeGebenen Bausteinen zusammengesetzt Bau und Funktion von Nervenzellen (Ruhepotential, Aktionspotential,ErregungsLeitung,Erregungsübertragung ) erklären Ableitungen von Portentialen mittels Messelektroden an Axon und Synapse und weisen Messergebnisse und Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen aus ( E5, E2, UF1 ) Messungen an Ionenkanälen (PC/Video) Lerntempoduett zu Erregungsleitung und Erregungsübertragung Karten mit Fachbegriffen An vorgegebenen Materialien zu Bau und Funktion von Nervenzellen wird arbeitsgleich gearbeitet Mindestens ein Simulationsbeispiel Ein Expertengespräch wird entwickelt erklären die WeiterLeitung des AP am myelinisierten Neuron ( UF1 ) Errgeungsübertragung auf Muskeln (motorische EndPlatte) Neuronale Schaltungen ( Synapsen ) Neuroaktive Stoffe Erklären die Rolle von Sympathicus und Parasympathicus bei der neuronalen und hormonellen Regelung von physiologischen Funktionen an einem Beispiel ( UF1,UF2, UF4, E6 ) Erläutern die Verschaltung von Neuronen bei der Errgeungsweiterleitung und der Verrechnung von Potentialen und der Funktion Recherche Filmanalyse Abbildungen zur Wirkung von neuroaktiven Stoffen (SynapsenGifte, Endorphine, Alkohol) Materialien zu MarkierungsExperimenten und bildgebenden Verfahren, Aufgaben zur neuronalen Verrechnung Informationen und Abbildungen werden in von SuS selbst gewählten Medien recherchiert Erstellen eines Filmprotokolls Anhand einer selbstgewählten medialen Darstellung werden verschiedene Beispiele zur Wirkung neuroaktiver Stoffe präsentiert Partnerarbeit, Vorstellung der Ergebnisse von Synapsen auf molekularer Ebene ( UF1, UF3 ) Wie wird aus einer durch Reiz Ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung ? Sinneszellen und Sinnesorgan am Beispiel des Auges Reiz-ErregungsTransformation stellen das Prinzip der Signaltransduktion an einem Rezeptor anhand von Modellen dar (UF1, UF2, UF4, E6 ) stellen den Vorgang von der durch einen Reiz ausgelösten Erregung von Sinneszellen bis zur Konstruktion des Sinneseindrucks bzw. der Wahrnehmung im Gehirn unter Verwendung fachspezifischen Darstellungsformen in Grundzügen dar (K1, K3 ) Selbstständiges Erstellen eines Evaluationsbogens Modell zum Aufbau des menschlichen Auges Folienmaterial zur Funktion der Netzhaut und der Reiz-ErregungsTransformation Film ( Sehen mit Augen und Gehirn ) Selbstorganisierte Wiederholung von Bau und Funktion des Auges Ein konkretes Beispiel zur Umsetzung von Reizen in einen Sinneseindruck ( Fallbeispiel „Störung der BewegungsWahrnehmung“ oder „Wahrnehmung eines farbigen Gegenstandes“ werden in Form eines Sachtextes zusammengefasst Unterrichtsvorhaben V: Thema/Kontext: Lernen und Gedächtnis Inhaltsfeld: Neurobiologie Inhaltliche Schwerpunkte: Plastizität und Lernen Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können … K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten strukturiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrungen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Wie muss ich mich verhalten, um Abiturstoff am besten zu lernen und zu behalten ? Bau und Funktion des menschlichen Gehirns Hirnfunktionen Was passiert, wenn eine Information aus dem KurzzeitGedächtnis ins Langzeitgedächtnis Überführt wird ? Neuronale Plastizität Bildgebende Verfahren Konkretisierte Kompetenzerwartung en des Kernlehrplans Die Schülerinnen und Schüler … beschreiben Aufbau des gehirns und die Funktion bestimmter Gehirnareale ( UF1 ) Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Didaktisch-methodische Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz Informationstexte und Abbidungsmaterial aus dem Lehrbuch Informationen und Abbildungen Werden in von SuS selbst gewählten Medien recherchiert Filmmaterial ( DVD, Internet ) erklären die Bedeutung der Plastizität des Gehirns für ein lebenslanges Lernen ( UF4 ) Informationstexte zu Mechanismen der neuronalen Plastizität Herausarbeitung und Visualisierung des Begriffs „Neuronale Plastizität“ stellen aktuelle Modellvorstellungen zum Gedächtnis auf anatoMisch-physiologischer Ebene dar ( K3, B1 ) Welche Erklärungsansätze gibt es Zur ursächlichen Erklärung von Morbus Alzheimer und welche Therapie-Ansätze und Grenzen Gibt es ? Degenerative Erkrankungen des Gehirns Medikamente gegen Alzheimer, Demenz und ADHS Gehirngerechtes Lernen durch Thinking Maps ( Zusammenstellung ) ermitteln mithilfe von Aufnahmen eines bildGebendes Verfahrens Aktivitäten verschiedener GehirnAreale ( E5, UF4 ) MRT und fMRT Bilder, die unterSchiedliche Struktur-und AktivitätsMuster bei Probanden zeigen recherchieren und präsentieren aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zu einer degenerativen Erkrankung ( K2, K3 ) Animationsfilm „Plaques u. Tangles“ www.youtube.com/watch?v=73PR A7wUqS0 Informationstexte zur Behandlung von AD dokumentieren und präsentieren die Wirkung von endo- und exogenen Stoffen auf Vorgänge am Axon, der Synapse und auf Gehirnareale an Bericht eines wissenschaftlich bzw. technisch ausgebideten Experten zur aktuellen Forschungslage („Ein Tag im Leben eines Neuropathologen „ –UB 393, Friedrich Verlag ) konkreten Beispielen ( K1, K3, UF2 ) erklären Wirkungen von exogenen Substanzen auf den Körper und bewerten mögliche Folgen für Individuum und Gesellschaft ( B3, B4, B2, UF4 ) Diagnose von Schülerkompetenzen: Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende des Unterrichtsvorhabens KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“: „Handreichung für effizientes Lernen“ Leistungsbewertung: angekündigte Kurztests Kurzvorträge Transferaufgabe zu Synapsenvorgängen (z.B. Endorphine und Sport) ggf. Klausur
