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 15 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
