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    Unterrichtsmaterial    Nervensystem & Verhaltensbiologie

    Nervensystem & Verhaltensbiologie

    Als Teilgebiet der Biologie befasst sich die Verhaltensbiologie mit der Erforschung von menschlichem und tierischen Verhalten. Klassischerweise werden beispielsweise Beobachtungen und Analysen im Rahmen der Forschung genutzt. Ein zentraler Teil der Verhaltensbiologie ist das Nervensystem. Das Unterrichtsmaterial enthält:

    • Arbeitsblätter für die Oberstufe rund um die neurologische Wirkung verschiedener Substanzen auf den Menschen
    • Einzel- und Gruppenaufgaben mit Lösungen als PDF
    • Unterrichtseinheiten rund um das menschliche Gehirn und der Rolle des Nervensystems in der Medizin
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    Die Sprache der Schimpansen

    Die Sprache der Schimpansen

    Die vorliegende Unterrichtseinheit erlaubt es den Lernenden, die Erkenntnismethode des kriteriengeleiteten Beobachtens kennenzulernen und anzuwenden. Darüber hinaus wird das Wirken evolutiver Prozesse als Grundlage für Unterschiede und Gemeinsamkeiten (in der Kommunikation) der Spezies Schimpanse und Mensch hervorgehoben. Durch Einbeziehung der wissenschaftlichen Verhaltensstudie wird u. a. die Bedeutung ethologischer Erkenntnisse für die Aufklärung evolutionsbiologischer Zusammenhänge betont. H... » mehr

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    Nervengift Sarin

    Nervengift Sarin

    Die Aufgabe ist für den Einsatz im Rahmen einer mündlichen Abiturprüfung konzipiert. Im ersten Teil der Prüfung erhält der Prüfling Gelegenheit, sich zu den gestellten Aufgaben in einem zusammenhängenden Vortrag zu äußern. Neben grundlegendem Vorwissen zur neurophysiologischen Informationsweiterleitung sowie zum Aufbau des zentralen Nervensystems und zu seinem Zusammenspiel mit den Organen werden ferner Kenntnisse zur Struktur-Funktionsbeziehung bei ... » mehr

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    Zusatzstoffe in Zigaretten

    Zusatzstoffe in Zigaretten

    Das Material behandelt als zentrale Thematik die kompetitive Hemmung und ist somit für den Einsatz im Themenbereich Enzymatik gedacht. Wegen der zusätzlichen fachlichen Aspekte bieten sich aber auch mit Teilen des Materials weitere Einsatz- und Vernetzungsmöglichkeiten mir Neurophysiologie und Ökologie an an. » mehr

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    Suche nach der Funktionsweise des Gedächtnisses

    Suche nach der Funktionsweise des Gedächtnisses

    Das Nervensystem des Menschen mit seinen 100 Milliarden Nervenzellen ist ein sehr komplexes Organ. Im Laufe eines Lebens erwirbt ein Mensch – meist unbewusst – viele Fähigkeiten und baut zahlreiche Erinnerungen auf, die bis zum Tod behalten werden können. Diese Erfahrungen prägen den Menschen und beeinflussen sein Verhalten. Welche Mechanismen sorgen dafür, dass bestimmte Gedächtnisinhalte nie vergessen werden? Hat nur der Mensch die Fähigkeit der bewussten Erinnerung? Und wie lässt sich das so ... » mehr

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    Reine Nervensache

    Reine Nervensache

    Dieser Beitrag ermöglicht im Rahmen einer Klausuraufgabe die Prüfung grundlegender Kenntnisse aus der Neurobiologie, so zu Bau und Funktion einer Nervenzelle, zur Ionentheorie des Ruhe- und Aktionspotenzials, zum Ablauf eines Aktionspotenzials und zur Funktion von Synapsen. Die Schülerinnen und Schüler sind dabei aufgefordert, ihr Wissen sowohl zu rekapitulieren als auch auf neue Sachverhalte und Experimente anzuwenden. » mehr

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    Schlafen wie ein Murmeltier

    Schlafen wie ein Murmeltier

    Der Winterschlaf der Murmeltiere ist sprichwörtlich. Schülerinnen und Schüler lernen ihn bereits in der Sekundarstufe I als Möglichkeit kennen, dem winterlichen Doppelproblem von Nahrungsmangel und Kälte zu begegnen. Es handelt sich um ein interessantes biologisches Phänomen, anhand dessen sich die Angepasstheit der Lebensweise an die Umweltbedingungen thematisieren lässt. Die nachfolgende Unterrichtseinheit in Form eines Gruppenpuzzles bietet die Möglichkeit, diese Erkenntnis im Kursstufenunter... » mehr

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    Das Navi im Kopf

    Das Navi im Kopf

    Orientierung im Raum ist als Anforderung für Tiere und Menschen so augenfällig, dass davon für die Schülerinnen und Schüler eine motivierende Wirkung zur Beschäftigung mit neurobiologischen Inhalten ausgeht. Die Aufgaben dieses Beitrags bieten Möglichkeiten, die Forschung O'KEEFES und der MOSERS im Unterricht der Kursstufe zu thematisieren, sie mit grundlegenden Konzepten zu verknüpfen und zur Kompetenzentwicklung zu nutzen. » mehr

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    Wie wirkt das Synapsengift Tubocurarin?

    Wie wirkt das Synapsengift Tubocurarin?

    Die Einheit knüpft an die allgemeinen Grundlagen der Neurophysiologie an. Dabei steht das Basiskonzept „Information und Kommunikation“ im Mittelpunkt. Voraussetzung für den Einsatz der Einheit ist die Behandlung der Prozesse der Erregungsweiterleitung an der Synapse. Allosterische und kompetitive Hemmung sollten für die Bearbeitung ebenfalls bekannt sein. Die Einheit bietet die Möglichkeit, die bereits erarbeiteten Unterrichtsinhalte aufzugreifen und in den Kontext der Wirkung der neuroaktiven, ... » mehr

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    Synaptische Plastizität

    Synaptische Plastizität

    Die Unterrichtseinheit ist als Gruppenpuzzle für eine Sequenz von drei bis vier Unterrichtsstunden gestaltet. Sie festigt Fachkenntnisse zur synaptischen Erregungsübertragung und ermöglicht deren Anwendung im Kontext von Lernen und Gedächtnisbildung. » mehr

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    Giftig, giftiger, aber nicht giftig genug

    Giftig, giftiger, aber nicht giftig genug

    Wenngleich der Schwerpunkt deutlich auf dem evolutiven Aspekt der Koevolution liegt, behandeln die Einzelmaterialien auch Aspekte der Ökologie, der Neurophysiologie, der Evolution mit dem Schwerpunkt Selektion und der Genetik. Dieser Beitrag bietet sich demnach als wiederholendes und zusammenfassendes Übungsmaterial gegen Ende der Qualifikationsphase an. Dabei belegt er exemplarisch die Aussage von DOBZHANSKY „Nichts in der Biologie erscheint sinnvoll, außer im Lichte der Evolution“. » mehr

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    Verhaltensbiologie in der medizinischen Anwendung

    Bei zahlreichen Erkrankungen und medizinischen Anwendungen sind das Nervensystem und die Erkenntnisse aus der Verhaltensbiologie zentral. In den Unterrichtsmaterialien lernen die Schüler:innen Erkrankungen wie Alzheimer kennen und beschäftigen sich mit der Wirkung von Opiaten und anderen Substanzen sowie dem Phänomen Neuroenhancement.

    Die Unterrichtseinheit rund um Alzheimer-Demenz ist als Simulation eines Wissenschaftler-Kongresses gestaltet, sodass die Schüler:innen nicht nur inhaltliches Wissen erlangen, sondern auch Soft-Skills wie Kommunikation und Erkenntnisgewinnung schulen. Lehrkräfte können die Klasse außerdem für Krankheitsbilder, unter anderem auch Suchterkrankungen durch den Missbrauch von Substanzen wie Opiaten und Nikotin, sensibilisieren.

    Neuroenhancement durch psychoaktive Stoffe wurde in den letzten Jahren in einer breiten Öffentlichkeit diskutiert. Das Lehrmaterial geht auf positive sowie negative Effekte, z.B. erhebliche Nebenwirkungen, ein. Dabei lernt die Klasse Prozesse wie Langzeitpotenzierung und synaptische Plastizität kennen. Durch Gruppenaufgaben und Rollenspiele festigen die Schüler:innen gleichzeitig wichtige Soft-Skills. Ein weiteres spannendes Thema rund um medizinische Anwendungen ist die Neuroprothetik. In der Unterrichtseinheit geht es ebenfalls um ethische Fragen zu Tierversuchen in der Medizin.

    Da der Mensch rund ein Drittel des Tages schlafend verbringt, darf auch das Thema Schlaf nicht fehlen. Die Klasse lernt verschiedene Schlafphasen kennen und versteht wie bedeutend Schlaf für die menschliche Gesundheit ist. Im Gegensatz zu komplexen Themen wie Natriumfluroacetat, Sarin oder Tubocurarin ist das Thema Schlaf für alle Schüler:innen greifbar.

    Wie ist es bei den Tieren?

    Neben Unterrichtsmaterial zum menschlichen Nervensystem gibt es auch Lehreinheiten, die sich mit verschiedenen Tierarten und deren Verhaltensbiologie beschäftigen. So lernen die Schüler:innen die Meeresschnecke Aplysia kennen und verstehen wie die Gedächtnisbildung bei dieser Art funktioniert. Die Erforschung der Aplysia gilt als wichtiger Teil der neurobiologischen Grundlagenforschung, der später bahnbrechende Entdeckungen durch Nobelpreisträger Kandel ermöglichte.

    Lehrkräfte können Aspekte des Sozial- und Konkurrenzverhaltens am Beispiel von Ringeltauben verständlich machen. Das Lehrmaterial, bestehend aus Arbeitsblättern und Lösungsvorschlägen behandelt neben der Schwarmbildung auch die Feindvermeidung.

    Die Lehrmaterialien behandeln ebenfalls den nahen Verwandten des Menschen – den Schimpansen. Forschungsergebnisse über Affen bieten oft Aufschluss über evolutionsbiologische Zusammenhänge. Dadurch erlernen die Schüler:innen nicht nur Fachwissen, sondern auch die Methoden der Erkenntnisgewinnung erlernen.

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