Curriculum Biologie GK Q2 - Freiherr-vom-Stein

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Grundkurs – Q 2:
Unterrichtsvorhaben I:
Qualifikationsphase (Q2) – GRUNDKURS
Unterrichtsvorhaben II:
Thema/Kontext: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den evolutiven Wandel?
Thema/Kontext: Evolution von Sozialstrukturen – Welche
Faktoren beeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens?
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
• UF1 Wiedergabe
• UF3 Systematisierung
• K4 Argumentation
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
• UF2 Auswahl
• UF 4 Vernetzung
Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution)
Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution)
Inhaltliche Schwerpunkte:
Grundlagen evolutiver Veränderung
Stammbäume (Teil 1)
Art und Artbildung
Inhaltliche Schwerpunkte:
Evolution und Verhalten
Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten
Unterrichtsvorhaben III:
Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten
Unterrichtsvorhaben IV:
Thema/Kontext: Humanevolution – Wie entstand der heutige
Mensch?
Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen
der Informationsverarbeitung und Wahrnehmung – Wie wird
aus einer durch einen Reiz ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung?
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
• UF3 Systematisierung
• K4 Argumentation
Inhaltsfelder: IF 6 (Evolution), IF 3 (Genetik)
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
• UF1 Wiedergabe
• UF2 Auswahl
• E6 Modelle
1
Inhaltliche Schwerpunkte:
Evolution des Menschen Stammbäume (Teil 2)
Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten
•
K3 Präsentation
Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie)
Inhaltliche Schwerpunkte:
• Aufbau und Funktion von Neuronen
• Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der
Wahrnehmung
Zeitbedarf: ca. 20 Std. à 45 Minuten
Unterrichtsvorhaben V:
Thema/Kontext: Lernen und Gedächtnis – Wie muss ich
mich verhalten, um Abiturstoff am besten zu lernen und zu
behalten?
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
• K1 Dokumentation
• UF4 Vernetzung
Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie)
Inhaltliche Schwerpunkte:
• Plastizität und Lernen
Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten
Summe Qualifikationsphase (Q2) – GRUNDKURS: 60 Stunden
2
Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution)
•
•
•
Unterrichtsvorhaben I: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den
evolutiven Wandel?
Unterrichtsvorhaben II: Evolution von Sozialstrukturen – Welche Faktoren beeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens?
Unterrichtsvorhaben III: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?
Inhaltliche Schwerpunkte:
•
•
•
•
•
Grundlagen evolutiver Veränderung
Art und Artbildung
Evolution und Verhalten
Evolution des Menschen
Stammbäume
Basiskonzepte:
System
Art, Population, Paarungssystem, Genpool, Gen, Allel, ncDNA, mtDNA
Struktur und Funktion
Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift, Isolation, Investment, Homologie
Entwicklung
Fitness, Divergenz, Konvergenz, Coevolution, Adaptive Radiation, Artbilddung, Phylogenese
Zeitbedarf: ca. 32 Std. à 45 Minuten
3
Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung
Unterrichtsvorhaben I:
Thema/ Kontext: Evolution in Aktion - Welche Faktoren beeinflussen den evolutiven Wandel?
Inhaltsfeld: Evolution
Inhaltliche Schwerpunkte:
• Grundlagen evolutiver Veränderung
• Art und Artbildung
• Stammbäume (Teil 1)
Zeitaufwand: 16 Std. à 45 Minuten.
Mögliche didaktische Leitfragen/
Sequenzierung
inhaltlicher Aspekte
Welche genetischen Grundlagen
beeinflussen den evolutiven Wandel?
• Genetische
Grundlagen
des evolutiven Wandels
•
Grundlagen
biologischer
Angepasstheit
•
Populationen und ihre genetische Struktur
Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …
• UF1 biologische Phänomene und Sachverhalte beschreiben und erläutern.
• UF3 biologische Sachverhalte und Erkenntnisse nach fachlichen Kriterien
ordnen, strukturieren und ihre Entscheidung begründen.
• K4 sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch-konstruktiv
austauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumente belegen bzw. widerlegen.
Konkretisierte KompeEmpfohlene Lehrmittel/ Materia- Didaktisch-methodische Anmerkuntenzerwartungen des Kernlien/ Methoden
gen und Empfehlungen sowie Darlehrplans
stellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz
Die Schülerinnen und Schüler
…
erläutern das Konzept der Fit- z.B. advance organizer
z.B. wird ein advance organizer aus
vorgegebenen Bausteinen zusammenness und seine Bedeutung für
gesetzt
den Prozess der Evolution unter dem Aspekt der Weitergabe z.B. Materialien zur genetischen
Variabilität und ihren Ursachen. z.B. Erstellen einer concept map zur
von Allelen (UF1, UF4).
Beispiele: Hainschnirkelschnecke, genetischen Variabilität
erläutern den Einfluss der Evo- Zahnkärpfling
lutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Selektion, Gen- kooperative Lernformen zu abio- Expertengespräch
drift) auf den Genpool einer tischen und biotischen SelektionsPopulation (UF4, UF1).
faktoren (Beispiel: Birkenspanner)
Gruppengleiches Spiel zur Selek- Spiel wird durchgeführt, ausgewertet
tion
und reflektiert
4
Wie kann es zur Entstehung unterschiedlicher Arten kommen?
• Isolationsmechanismen
• Artbildung
erklären Modellvorstellungen Kurze Informationstexte zu Isolazu Artbildungsprozessen (u.a. tionsmechanismen
allopatrische und sympatrische
Artbildung) an Beispielen (E6,
Informationen zu Modellen und
UF1).
zur Modellentwicklung
Je ein zoologisches und ein botanisches Beispiel pro Isolationsmechanismus
Modellentwicklung und Definition zur
allopatrischen und sympatrischen Artbildung: Die Unterschiede werden erarbeitet und Modelle entwickelt.
Welche Ursachen führen zur gro- stellen den Vorgang der adap- z.B. Bilder und Texte zum Thema Ein Konzept zur Entstehung der adaptißen Artenvielfalt?
tiven Radiation unter dem As- „Adaptive Radiation der Darwinfin- ven Radiation wird entwickelt.
pekt der Angepasstheit dar ken“
• Adaptive Radiation
(UF2, UF4).
z.B. Plakate zur Erstellung eines Die Ergebnis-Zusammenstellung auf
den Plakaten können präsentiert werFachposters
den.
ggf. Evaluation
Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:
Einsatz eines Kriterienkataloges zur
Beurteilung von Plakaten
Eine Kosten-Nutzen-Analyse wird erWelche Ursachen führen zur
wählen angemessene Medien z.B. Realobjekt: Ameisenpflanze
Coevolution und welche Vorteile
zur Darstellung von Beispielen Texte und Schemata zur Kostenstellt.
ergeben sich?
zur Coevolution aus und prä- Nutzen-Analyse
•
Coevolution
sentieren die Beispiele (K3,
mediengestützte Präsentationen Verschiedene Beispiele der Coevoluti•
Selektion und Anpassung
UF2).
on werden anhand einer selbst gewählbelegen an Beispielen den
ten medialen Darstellung präsentiert.
Kriterienkatalog zur Beurteilung
aktuellen evolutionären WanMittels eines inhalts- und darstellungsdel von Organismen [(u.a mitvon Präsentationen
bezogenen Kriterienkatalogs wird die
hilfe von Daten aus GendatenPräsentation beurteilt.
z.B. Lerntheke zum Thema
banken)] (E2, E5).
„Schutz vor Beutegreifern“
5
ggf. Filmanalyse: Dokumentation
über Angepasstheiten im Tierreich
Anhand unterschiedlicher Beispiele
wird der Schutz vor Beutegreifern (Mimikry, Mimese, etc.) unter dem Aspekt
des evolutiven Wandels von Organismen erarbeitet.
Die erlernten Begriffe werden den im
Film aufgeführten Beispielen zugeordnet.
Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:
Einsatz eines Kriterienkataloges zur
Beurteilung von Präsentationen
Wie entwickelte sich die Synthetische Evolutionstheorie und ist sie
heute noch zu halten?
•
Synthetische Evolutionstheorie
Was deutet auf verwandtschaftliche Beziehungen von Lebewesen
hin?
• Belege für die Evolution
konvergente und divergente Entwicklung
Text (wissenschaftliche Quelle)
Die Faktoren, die zur Entwicklung der
Evolutionstheorie führten, werden mithilfe eines wissenschaftlichen Textes
kritisch analysiert.
Strukturlegetechnik zur Synthetischen Evolutionstheorie
Eine vollständige Definition der Synthetischen Evolutionstheorie wird entwickelt.
Abbildungen von Beispielen
konvergenter /divergenter Entwicklung und Homologien
Definitionen werden anhand der Abbildungen entwickelt.
Arbeitsteilige Gruppenarbeit
Texte und Abbildungen zu verschiedenen Untersuchungsmethoden: DNA-DNA-Hybridisierung,
Aminosäure- und DNA-Sequenzanalysen, etc.
Die unterschiedlichen Methoden werden analysiert und vor dem Kurs präsentiert.
stellen die Synthetische Evolutionstheorie zusammenfassend dar (UF3, UF4).
stellen Belege für die Evolution
aus verschiedenen Bereichen
der Biologie (u.a. Molekularbiologie) adressatengerecht dar
(K1, K3).
analysieren molekulargenetische Daten und deuten diese
im Hinblick auf die Verbreitung
von Allelen und Verwandtschaftsbeziehungen von Lebewesen (E5, E6).
6
Wie lassen sich Verwandtschaftsverhältnisse ermitteln und systematisieren?
• Homologien
• Grundlagen der Systematik
deuten Daten zu anatomischmorphologischen und molekularen Merkmalen von Organismen zum Beleg konvergenter und divergenter Entwicklungen (E5, UF3).
entwickeln und erläutern Hypothesen zu phylogenetischen
Stammbäumen auf der Basis
von Daten zu anatomischmorphologischen und molekularen Homologien (E3, E5, K1,
K4).
beschreiben die Einordnung
von Lebewesen mithilfe der
Systematik und der binären
Nomenklatur (UF1, UF4).
Daten und Abbildungen zu
morphologischen Merkmalen der
Wirbeltiere und der Unterschiede
Daten werden ausgewertet und
Stammbäume erstellt.
Ergebnisse/Daten von
molekulargenetischer Analysen
Bilder und Texte zu Apomorphien
und Plesiomorphien und zur
Nomenklatur
Stammbaumentwurf durch kooperative Lernformen
Ergebnisse werden diskutiert.
erstellen und analysieren
Stamm-bäume anhand von
Daten zur Ermittlung von Verwandtschaftsbeziehungen der
Arten (E3, E5).
Diagnose von Schülerkompetenzen:
• Ggf. Überprüfungsform: Darstellungsaufgabe
Leistungsbewertung:
• Ggf. Klausur
7
Unterrichtsvorhaben II:
Thema/Kontext: Evolution von Sozialstrukturen – Welche Faktoren beeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens?
Inhaltsfeld: Evolution
Inhaltliche Schwerpunkte:
• Evolution und Verhalten
Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten
Mögliche didaktische Leit- Konkretisierte Kompefragen/ Sequenzierung
tenzerwartungen des Kernlehrinhaltlicher Aspekte
plans
Die Schülerinnen und Schüler …
Wie konnten sich Sexualdimorphismen im Verlauf der
Evolution etablieren, obwohl
sie auf die natürliche Selektion
bezogen eher Handicaps bzw.
einen Nachteil darstellen?
•
•
•
Evolution der Sexualität
Sexuelle Selektion
- inter- und intrasexuelle Selektion
reproduktive Fitness
erläutern das Konzept der Fitness
und seine Bedeutung für den
Prozess der Evolution unter dem
Aspekt der Weitergabe von Allelen (UF1, UF4).
Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …
• UF2 zur Lösung von biologischen Problemen zielführende Definitionen,
Konzepte und Handlungsmöglichkeiten begründet auswählen und anwenden.
UF4 Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen, natürlichen und durch
menschliches Handeln hervorgerufenen Vorgängen auf der Grundlage eines vernetzten biologischen Wissens erschließen und aufzeigen.
Empfohlene Lehrmittel/ Materia- Didaktisch-methodische
Anmerlien/ Methoden
kungen und Empfehlungen sowie
Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz
Bilder von Tieren mit deutlichen
Sexualdimorphismen
Das Phänomen Sexualdimorphismus
wird visuell vermittelt.
Informationstexte (von der Lehrkraft ausgewählt)
− zu Beispielen aus dem Tierreich und
− zu ultimativen Erklärungsansätzen bzw. Theorien (Gruppenselektionstheorie und Individualselektionstheorie)
Ggf. Powerpoint-Präsentationen
Beobachtungsbogen
Präsentationen werden inhalts- und
darstellungsbezogen evaluiert.
8
Wieso gibt es unterschiedliche
Sozial- und Paarsysteme?
• Paarungssysteme
• Habitatwahl
analysieren anhand von Daten
die evolutionäre Entwicklung von
Sozial-strukturen (Paarungssysteme, Habitatwahl) unter dem
Aspekt der Fitnessmaximierung
(E5, UF2, UF4, K4).
Daten aus der Literatur zum
Gruppenverhalten und Sozialstruk-turen von Schimpansen,
Gorillas und Orang-Utans
Lebensgemeinschaften werden anhand von wissenschaftlichen Untersuchungsergebnissen und grundlegenden Theorien analysiert.
Graphiken / Soziogramme
Erklärungshypothesen werden veranschaulichend dargestellt.
gestufte Hilfen zur Erschließung
von Graphiken / Soziogrammen
Präsentationen
Ergebnisse werden vorgestellt und
seitens der SuS inhalts- und darstellungsbezogen beurteilt.
Diagnose von Schülerkompetenzen:
• z.B. Evaluationsbogen, Erstellen eines Fragenkatalogs zur Fremd- und Selbstkontrolle,
Leistungsbewertung:
• eventuell KLP-Überprüfungsform: „Präsentationsaufgabe“,
• Ggf Klausur
9
Unterrichtsvorhaben III:
Thema/ Kontext: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?
Inhaltsfeld: Evolution / Genetik
Inhaltliche Schwerpunkte:
• Evolution des Menschen
• Stammbäume (Teil 2)
Zeitaufwand: 8 Std. à 45 Minuten
Mögliche didaktische Leit- Konkretisierte Kompefragen/ Sequenzierung
tenzerwartungen des Kernlehrinhaltlicher Aspekte
plans
Die Schülerinnen und Schüler …
Mensch und Affe – wie nahe
verwandt sind sie?
• Primatenevolution
ordnen den modernen Menschen
kriteriengeleitet Primaten zu (UF3).
entwickeln und erläutern Hypothesen zu phylogenetischen Stammbäumen auf der Basis von Daten zu
anatomisch-morphologischen und
molekularen Homologien (E3, E5,
K1, K4).
Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …
• UF3 biologische Sachverhalte und Erkenntnisse nach fachlichen Kriterien ordnen, strukturieren und ihre Entscheidung begründen.
• K4 sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch-konstruktiv
austauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumente belegen bzw. widerlegen.
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Didaktisch-methodische
Methoden
Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der
verbindlichen
Absprachen
der Fachkonferenz
verschiedene Entwürfe von StammDaten werden analysiert, Erbäumen der Primaten basierend auf ana- gebnisse ausgewertet und Hytomisch-morphologischen Belegen
pothesen diskutiert.
Auf der Basis der Ergebnisse
DNA-Sequenzanalysen verschiedener
wird ein differenzierter StammPrimaten
baum erstellt.
Tabelle: Überblick über Parasiten verschiedener Primaten
erstellen und analysieren Stammbäume anhand von Daten zur Ermittlung von Verwandtschaftsbeziehungen von Arten (E3, E5).
10
Wie erfolgte die Evolution des
Menschen?
• Hominidenevolution
Artikel aus Fachzeitschriften
diskutieren wissenschaftliche Befunde (u.a. Schlüsselmerkmale) und
Vergleich verschiedener Schädel
Hypothesen zur Humanevolution
unter dem Aspekt ihrer Vorläufigkeit
kritisch-konstruktiv (K4, E7, B4).
Vorträge werden entwickelt und
vor der Lerngruppe gehalten.
Verbindlicher Beschluss der
Fachkonferenz:
Bewerten der Zuverlässigkeit von wissenschaftlichen Quellen/ Untersuchungen
Wieviel Neandertaler steckt in
uns?
• Homo sapiens sapiens
und Neandertaler
diskutieren wissenschaftliche Befunde und Hypothesen zur Humanevolution unter dem Aspekt
ihrer Vorläufigkeit kritischkonstruktiv (K4, E7, B4).
Wie lässt sich Rassismus bio- bewerten die Problematik des Rasse-Begriffs beim Menschen aus
logisch widerlegen?
historischer und gesellschaftlicher
• Menschliche Rassen
Sicht und nehmen zum Missbrauch
gestern und heute
dieses Begriffs aus fachlicher Perspektive Stellung (B1, B3, K4).
Diagnose von Schülerkompetenzen:
Materialien zu molekularen Untersuchungsergebnissen (Neandertaler, Jetztmensch)
Wissenschaftliche Untersuchungen werden kritisch analysiert.
Texte über historischen und gesellschaft- Argumente werden mittels Belichen Missbrauch des Rasse-Begriffs mit legen aus der Literatur erarbeikritischer Beurteilung
tet und diskutiert.
Leistungsbewertung:
• ggf. Klausur
11
Grundkurs – Q2:
Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie)
• Unterrichtsvorhaben IV: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der
•
Informationsverarbeitung und Wahrnehmung – Wie wird aus einer durch
einen 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, Amplituden- und Frequenzmodulation, Synapse, Neurotransmitter, Hormon, second messenger, Sympathicus, Parasympathicus
Entwicklung
Neuronale Plastizität
Zeitbedarf: ca. 28 Std. à 45 Minuten
12
Unterrichtsvorhaben IV:
Thema/ Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der Informationsverarbeitung und Wahrnehmung – Wie wird aus einer durch einen Reiz ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung?
Inhaltsfeld: Neurobiologie
Inhaltliche Schwerpunkte:
Aufbau und Funktion von Neuronen
Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung
Zeitaufwand: ca. 20 Std. à 45 Minuten
Mögliche didaktische Leitfragen/
Sequenzierung
inhaltlicher Aspekte
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
Die Schülerinnen und Schüler …
Wie ist unser Nervensystem aufgebaut?
beschreiben Aufbau und Funktion des
Neurons (UF1),
Wie funktioniert unser Nervensystem?
erklären Ableitungen von Potentialen
mittels Messelektroden an Axon und
Synapse und werten Messergebnisse
unter Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen aus (E5, E2,
UF1, UF2),
erklären die Weiterleitung des Aktions-
Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …
• UF1 biologische Phänomene und Sachverhalte beschreiben und erläutern,
• UF2 zur Lösung von biologischen Problemen zielführende Definitionen,
Konzepte und Handlungsmöglichkeiten begründet auswählen und anwenden,
• E6 Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Modellen, mathematischen Modellierungen und Simulationen biologische
sowie biotechnische Prozesse erklären oder vorhersagen,
• K3 biologische Sachverhalte und Arbeitsergebnisse unter Verwendung
situationsangemessener Medien und Darstellungsformen adressatengerecht präsentieren
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Me- Didaktisch-methodische Anthoden
merkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der
verbindlichen Absprachen der
Fachkonferenz
Arbeiten mit Modellen (Neuronenmodell
z.B. aus Knete und Draht selber bauen)
Bildergeschichte oder Film mit einem
Membranmodell inkl. Ionen, Proteine und
Kanälen zur Veranschaulichung der Ladungsverteilung bei den verschiedenen
Potentialen
Die Vorgänge an der Neuronenmembran werden in Kleingruppen mithilfe von Modellen
veranschaulicht.
Im Unterricht wird das Dominosteine-Modell auf die Vorgänge
13
Wie werden neuronale Informationen verarbeitet?
Wie sind die Grundlagen der Wahrnehmung?
potentials an myelinisierten Axonen
(UF1)
erläutern die Verschaltung von Neuronen bei der Erregungsweiterleitung und
der Verrechnung von Potentialen mit
der Funktion der Synapsen auf molekularer Ebene (UF1, UF3),
Erregungsweiterleitung (Dominosteine)
beim Neuron übertragen und
Modellkritik geübt.
Film/ Animationen z.B. "Nervensystem II;
Computerprogramm Schroedel“
z. B. Vertonen bzw. Kommentieren eines
stummgeschalteten Lehrfilm- oder Animationsausschnitts
stellen das Prinzip der Signaltransduktion an einem Rezeptor anhand von
Modellen dar (E6, UF1, UF2, UF4),
stellen den Vorgang von der durch einen Reiz ausgelösten Erregung von
Sinneszellen bis zur Konstruktion des
Sinneseindrucks bzw. der Wahrnehmung im Gehirn unter Verwendung
fachspezifischer Darstellungsformen in
Grundzügen dar (K1, K3),
erklären die Rolle von Sympathikus und
Parasympathikus bei der neuronalen
und hormonellen Regelung von physiologischen Funktionen an Beispielen
(UF4, E6, UF2, UF1),
dokumentieren und präsentieren die
Wirkung von endo- und exogenen Stoffen auf Vorgänge am Axon, der Synapse und auf Gehirnareale an 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).
Erarbeitung des Reiz-Reaktions-Schemas
anhand des Präzisionsgriffes
Hormonelle und neuronale Grundlagen der
Stressreaktion
Veranschaulichung des Gegenspielerprinzips
Gruppenpuzzle zu verschiedenen neuroaktiven Stoffen
Im Unterricht werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede der
verschiedenen neuroaktiven
Stoffe arbeitsteilig erarbeitet und
präsentiert.
14
Diagnose von Schülerkompetenzen:
• Übungsaufgaben zu neuronalen Verschaltungen
• KLP-Überprüfungsform: „Darstellungsaufgabe“: zusammenfassende Darstellung eines komplexen Sachverhalts/Themengebiets zu den verschiedenen Membranpotentialen (anhand des Membranmodells)
Leistungsbewertung:
• Klausur, ggf. Test
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Unterrichtsvorhaben V:
Thema/Kontext: Lernen und Gedächtnis – Wie muss ich mich verhalten, um Abiturstoff am besten zu lernen und zu behalten?
Inhaltsfeld: Neurobiologie
Inhaltliche Schwerpunkte:
Plastizität und Lernen
Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …
• K1 bei der Dokumentation von Untersuchungen, Experimenten, theoretischen Überlegungen und Problemlösungen eine korrekte Fachsprache und fachübliche Darstellungsweisen
verwenden,
• UF4 Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen, natürlichen und durch menschliches
Handeln hervorgerufenen Vorgängen auf der Grundlage eines vernetzten biologischen
Wissens erschließen und aufzeigen.
Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten
Mögliche didaktische Leitfragen
/ Sequenzierung inhaltlicher Aspekte
Wie funktioniert unser Gedächtnis?
• Informationsverarbeitung im
•
•
•
Zentralnervensystem
Bau des Gehirns
Hirnfunktionen
zeitliche und funktionale
Gedächtnismodelle nach
Markowitsch
Konkretisierte Kompetenzerwartungen
des Kernlehrplans
Die Schülerinnen und
Schüler …
stellen aktuelle Modellvorstellungen zum Gedächtnis auf anatomisch-physiologischer
Ebene dar (K3, B1).
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Didaktisch-methodische Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz
ggf Lernumgebung zum Thema
„Gedächtnis und Lernen“
Diese enthält:
• Informationsblätter zu Mehrspeichermodellen:
a) Atkinson & Shiffrin (1971)
b) Brandt (1997)
c) Pritzel, Brand,
Markowitsch (2003)
• Internetquelle zur weiterführenden Recherche für SuS:
http://paedpsych.jk.unilinz.ac.at/internet/arbeitsbla
etterord/LERNTECHNIKORD/G
edaechtnis.html
Gemeinsamkeiten der Modelle (z.B. Grundprinzip: Enkodierung – Speicherung – Abruf) und Unterschiede (Rolle
und Speicherung im Kurz- und Langzeitgedächtnis) werden herausgestellt. Möglichkeiten und Grenzen der Modelle werden herausgearbeitet.
16
gestufte Hilfen mit Leitfragen zum
Modellvergleich
Informationstexte zu
a) Mechanismen der neuronalen Plastizität
b) neuronalen Plastizität in der
Jugend und im Alter
Was passiert, wenn eine Information aus dem Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis überführt wird?
• Neuronale Plastizität
erklären die Bedeutung
der Plastizität des Gehirns für ein lebenslanges Lernen (UF4).
Welche Möglichkeiten und Grenzen bestehen bei bildgebenden
Verfahren?
• MRT,fMRT
ermitteln mithilfe von
Aufnahmen eines bildgebenden 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).
Recherche in digitalen und analogen Medien, die von den SuS
selbst gewählt werden.
Welche Erklärungsansätze gibt es
zur ursächlichen Erklärung von
Morbus Alzheimer und welche Therapie-Ansätze und Grenzen gibt
es?
• Degenerative Erkrankungen
des Gehirns bei der Alzheimer Krankheit
Im Vordergrund stehen die Herausarbeitung und Visualisierung des Begriffs „Neuronale Plastizität“: (Umbau-,
Wachstums-, Verzweigungs- und Aktivitätsmuster von
Nervenzellen im Gehirn mit besonderem Schwerpunkt
auf das Wachstum der Großhirnrinde) Möglichkeiten und
Grenzen der Modelle werden einander gegenübergestellt.
Informationstexte, Bilder und kurze
Filme zu fMRT
ggf. Präsentationen werden inhalts- und darstellungsbezogen beobachtet und reflektiert.
formale Kriterien zur Erstellung
eines Flyers
Diagnose von Schülerkompetenzen:
• KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“: „Handreichung für effizientes Lernen“
• KLP-Überprüfungsform: „Darstellungsaufgabe“: Verfassen von Fachtexten unter Berücksichtigung der Adressaten und des Anlasses (z.B. Flyer) zu
der Alzheimer Krankheit
Leistungsbewertung:
• angekündigte Kurztests
• ggf. Klausur
17
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