Fachset Biologie iMINT Akademie | Bildungsserver Berlin -Brandenburg

Das Fachset Biologie entwickelt binnendifferenzierte und sprachfördernde Unterrichtsmaterialien zum Rahmenlehrplan. Dabei wird auch der Einsatz digitaler Medien verstärkt berücksichtigt. Alle hier vorgestellten Download-Materialien entsprechen OER-Standards (Open-Educational-Resources).
Zu den Themen oder einzelnen Aspekten des Materials können Fortbildungen z.B. für Fachtage, Regionalkonferenzen o.Ä. angefragt werden.

Unterrichtsmaterialien zum Download

Pflanzen in der Schulumgebung. Eine Pflanzensammlung mit digitaler Unterstützung anlegen.

Die Materialien greifen diese Thematik auf, ohne die „Originale“ zu beschädigen oder zu entfernen. Die erstellten Textgrundlagen sind überwiegend differenzierend aufgebaut und enthalten Anknüpfungspunkte an das Basiscurriculum Medienbildung in den Kompetenzbereichen „Kommunizieren“ und „Produzieren“.
Folgt man einem beispielhaften Unterrichtsverlauf, dann werden Grundinformationen über ausgewählte Pflanzen von den Schülern nach vorgegebenen Kriterien aus Informationstexten tabellarisch zusammengestellt, bevor sie mit einer Pflanzenbeschreibung und einem Beobachtungsauftrag ins Gelände gehen. Dieser Auftrag kann nur im Gelände an der Pflanze bearbeitet werden – die Pflanze muss dabei anhand ihrer Merkmale zunächst gefunden werden. Offline-Hilfen für die Lösung der Aufgabe stehen als QR-Code im Material zur Verfügung.
Ein wichtiger Teil der Aufgabe besteht darin, Fotos der betrachteten Pflanzen anzufertigen, wobei die GPS-Funktion der (Smartphone- ) Kamera aktiv sein soll. Mit diesen Fotos kann später an Schul-PCs weitergearbeitet werden; hierbei sind verschiedene Arbeitsziele denkbar.

Ganz entspannt oder grad´ gerannt? - Was sagt uns der Puls?

Das Unterrichtsmodul kann fächerverbindend mit dem Fach Informatik unterrichtet werden.
Es legt einen Schwerpunkt auf den Kompetenzbereich „Erkenntnisse gewinnen“ des neuen Rahmenlehrplans. Die Materialien eröffnen dabei Zugänge für unterschiedliche Lernniveaus und fachsprachsensiblen Unterricht und können dem eigenen Bedarf angepasst werden.

Aus einem Alltagskontext „Unfall am Baggersee“ heraus, leiten sich Fragen zur Feststellung von Vitalfunktionen (Puls, Atmung) und zu ihrer Messung ab. Bei der Erkundung eines digitalen Messgeräts (z.B. Pulsoximeter) werden Fachinhalte erschlossen, Fachmethoden eingesetzt und die Anwendung der Fachsprache geübt. Durch den Umgang mit dem Messgerät und unter Rückgriff auf den Kontext stellen sich Fragen zum Zusammenhang zwischen Pulsfrequenz und körperlicher Aktivität. Diese werden experimentell bearbeitet.

In allen Phasen des Unterrichts werden typische naturwissenschaftliche Arbeitsweisen angewandt und geübt.

Puls Sensor der Informatik — Abb. Messsensor der Informatik

B M2 Zeit drei Pulsschlaege — Abb: Zeit drei Pulsschläge

Die Lernaufgaben 1 und 2 sind so konzipiert, dass sie in einer inhaltlichen Abfolge unterrichtet werden sollten. Sie wurden eng nach dem Lernaufgabenkonzept von Prof. Dr. Leisen entwickelt, umfassen den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg und sind binnendifferenziert und sprachfördernd gestaltet.
Bei beiden Lernaufgaben tritt die Lehrkraft überwiegend nur beratend in den Hintergrund des Unterrichtsgeschehen.
Beide Lernaufgaben dienen auch im übergeordneten Sinne den Zielsetzungen der Gesundheitsförderung. Sie zeigen Beispiele für einen „Unterricht, der individualisiert gestaltet ist, Kooperation fördert und zugewandte Unterstützung bietet.“ (Teil B des RLP Berlin-Brandenburg, S. 28).

Lernaufgabe 1: Gasaustausch in der Lunge

In der ersten Lernaufgabe lernen die Schülerinnen und Schüler Grundlagen des Gaswechsels kennen (Teil C des RLPBerlin-Brandenburg: Bau und Funktion der Atemorgane, Diffusion), führen ein Modellexperiment zur Diffusion durch und protokollieren ihre Ergebnisse. Die Erkenntnisse aus dem Modellexperiment übertragen die Lernenden abschließend selbständig auf den Prozess des Gasaustausches in der Lunge.

Lernaufgabe 2: Der Einfluss des Rauchens auf die Atmung und Leistungsfähigkeit einer Raucherin/eines Rauchers

In der zweiten Lernaufgabe erarbeiten die Lernenden die physiologischen Auswirkungen des Rauchens auf den Gasaustausch in den Lungenbläschen und beschäftigen sich anhand eines Beispiels auch mit den unmittelbaren Auswirkungen auf den Alltag einer Raucherin/eines Rauchers. Besonders mit dieser Lernaufgabe wird das Ziel einer möglichst nachhaltigen Gesundheitsförderung/Suchtprävention verfolgt (Teil C des RLP Berlin-Brandenburg: Übergreifende Themen).
Diese Lernaufgabe baut dabei auf den in Lernaufgabe 1 gewonnenen Erkenntnissen auf. Siehe oben für weitere Informationen.

Impfpflicht gegen Masern – Eine moralische Verpflichtung?

Diese Lernaufgabe bietet vielfältiges inklusives Material zur Förderung der Bewertungskompetenz am Beispiel der Diskussion zur Impfpflicht gegen Masern. Mithilfe eines Wertefächers und einer Argumentwippe erarbeiten sich die Lernenden ein erstes eigenes Urteil. Im Anschluss folgen ein Perspektivwechsel und eine Reflexion der Folgen einer Impfpflicht für verschiedene Personengruppen. Am Ende steht ein begründetes Urteil, das verschiedene Werte und Perspektiven miteinbezieht. Das Material enthält sprachfördernde Hilfen.

Impfstoffe gegen Masern – Nur ein kleiner Piks?

In der vorgestellten Unterrichtssequenz schlüpfen die Schülerinnen und Schüler in die Rolle von Expertinnen und Experten und erstellen arbeitsteilig Erklärvideos für ihre Mitschülerinnen und Mitschüler zu gesellschaftlich häufig diskutierten Fragen und Ängsten im Zusammenhang mit Impfungen.
Die Erschließung der dazu notwendigen Informationen aus Infotexten wird durch einen sprachfördernden Textschlüssel unterstützt und die Erstellung des Erklärvideos wird durch das vorliegende Unterrichtsmaterial auch für Anfängerinnen und Anfänger angeleitet. Für eine kriterienorientierte Reflektion der Arbeitsergebnisse steht ein Feedbackbogen bereit.

Warum immer Erbsen zählen? Eine Unterrichtsreihe zur Mendelgenetik mit differenzierenden und sprachfördernden Elementen im Biologieunterricht

Ausgehend von einem alltäglichen Kontext, einem Gespräch über Familienähnlichkeiten, werden Grundlagen der Genetik anhand vielfältiger Materialien erarbeitet.
Die Prinzipien eines dominant-rezessiven Erbgangs werden durch statistische Erhebungen am Kreuzungsergebnis von Maissorten bewiesen und/oder aus differenzierten z.T. visuell aufbereiteten Beispielen abgeleitet. Auf verschiedenen Wegen kommen die Lernenden zu einem gemeinsam erarbeiteten Gesamtergebnis, der Formulierung der ersten zwei Mendelschen Regeln.

Modellexperimente belegen ihre Gültigkeit auch bei intermediärer Vererbung.

Um dem individuellen Leistungsniveau der Schüler Rechnung zu tragen, können Fragestellungen und Inhalte auf unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen mit sprachsensiblen Materialien erschlossen werden.

Unterrichtsmaterial (pfd und docx)

Mystery - Fettleber

„Wieso bringt zu viel Limonade nicht nur die Figur aus der Form?“ fragt sich Katharina. Seit einigen Wochen kann ihr Papa nicht mehr mit Katharina zum Fußballspielen, weil er sich sehr unwohl fühlt. Wie beeinflusst sein Speiseplan seine Symptome? Welche biochemischen Zusammenhänge stehen dahinter? Diesen Fragen gehen die Schülerinnen und Schüler im Laufe des Unterrichts in Form eines Mysterys nach. Sie erarbeiten am Kontext des erkrankten Vaters die Zusammenhänge der grundlegenden (biochemischen) Stoffwechselprozesse zum Abbau von Haushaltszucker und die möglichen Folgen eines übermäßigen Zuckerkonsums (Liponeogenese und Fettleber). Das Lernprodukt wird im Hinblick auf Inhalt und Gestaltungsmöglichkeiten über ein kriteriengeleitetes Feedback ausgewertet.

Lernaufgabe: Vertical Farming

Die Aussage, dass Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre in die pflanzliche Zelle aufgenommen und dort zu Glucose umgewandelt wird, begegnet den Schülerinnen und Schülern im Biologie-Unterricht immer wieder. Wie aber läuft dies genau ab und welche Erkenntnisse kann man aus diesem Prozess erlangen, wenn man z. B. den Nutzpflanzenertrag optimieren möchte?

Am Beispiel des „Vertical Farmings“, einer modernen Methode, bestimmte Nutzpflanzen insbesondere in dicht besiedelten urbanen Räumen anzubauen, soll der Calvin-Zyklus aktiv erschlossen werden.