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Chemie & Biologie

Unterricht Biologie Nr. 153/1990

Erscheinungsdatum:
April 1990
Schulstufe / Tätigkeitsbereich:
Sekundarstufe
Schulfach / Lernbereich:
Naturwissenschaften, Biologie
Bestellnr.:
53153
Medienart:
Zeitschrift
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vergriffen ohne Neuauflage Modelle: Luft enthält Kohlenstoffdioxid / Rotkohl oder Blaukraut / Herbstliche Farben / Die Chemosynthese.

Abstract

Autor: Loewe, Bernd
Titel: Biologie und Chemie. Zum Verhaeltnis der beiden Naturwissenschaften im Unterricht.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 4–14

Abstract: Die Biologie und auch der Biologieunterricht brauchen in Teilgebieten Kenntnisse und Arbeitsmethoden aus der Chemie. Der Autor stellt exemplarisch die Begriffe und Zusammenhaenge dar, die fuer Stoffe und Stoffaenderungen von Bedeutung sind, z. B. chemische Bindungen, Saeuren und Basen, Massenwirkungsgesetz und Redoxreaktionen und -potentiale. Abschliessend behandelte Frage: Wieviel Chemie braucht der Biologieunterricht?

Schlagwörter: Chemie, Biologie, Naturwissenschaftlicher Unterricht


Autor: Loewe, Bernd
Titel: Biologie und Chemie.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 4–14

Abstract: Eine Strukturierung chemischen Wissens fuer Biologen wird vorgestellt. Exemplarisch sind Begriffe und Zusammehaenge entwickelt, die fuer Stoffe und Stoffaenderungen eine fundamentale Rolle spielen. Dabei wird vorrangig von jenen Stoffen und Verbindungen ausgegangen, die am Aufbau der Lebewesen beteiligt wind. Behandelt sind u. a. chemische Bindungen (Atombindungen, Ionenbindung, polare Bindungen, Wasserstoffbrueckenbindungen), Saeuren und Basen, pH- Wert, Massenwirkungsgesetz, Fliessgleichgewicht, Katalyse und Enzyme als Biokatalysatoren sowie Redoxreaktionen und Redoxpotentiale (Normalpotential, freie Energie, Entropie). Tabellen liegen bei, die wichtige Entdeckungen in Biologie und Chemie in zeitlicher Abfolge beinhalten, biologische Energiespeicher ueber Kapitalformen der Finanzwelt verdeutlichen und Lehrplaninhalte mit hohem chemischen Bezug Jahrgangsstufen zuordnen. Das Einbringen chemischer Inhalte und Anforderungen ist jahrgangsstufenspezifisch eroertert.

Schlagwörter: Redoxreaktion, Base, Säure, Massenwirkungsgesetz, Biochemie, Chemie, Katalyse, Biologie, Grafische Darstellung, Enzymologie, Chemische Verbindung, Sachinformation


Autor: Werner, Eckhart
Titel: Luft enthaelt Kohlenstoffdioxid.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 15–17

Abstract: Eine Unterrichtseinheit wird vorgestellt, in der Schueler erste Kenntnisse ueber Kohlenstoffdioxid erlangen. Im ersten Unterrichtsabschnitt lernen die Kinder, dass eine Kerze in einem Zylinderglas erlischt, wenn man das Verbrennungsgas einer zweiten Kerze in den Zylinder giesst; nennen das Verbrennungsgas Kohlenstoffdioxid; stellen Eigenschaften des Gases fest und ersticken eine Kerze durch ausgeatmete Luft. In der zweiten Stunde erfahren die Schueler von den positiven und negativen (Ausloeser der Atemnot) Eigenschaften des Kohlenstoffdioxids. Hierzu kochen die Schueler in Gruppen selbst erstellte Spaetzle in Leitungswasser bzw. in Mineralwasser. Die in Mineralwasser gekochten Spaetzle erwiesen sich als lockerer und besser schmeckend als die anderen. Untersuchungen an Mineralwasser zeigen dann, dass es Kohlenstoffdioxid enthaelt. Sachinformationenen, u. a. zur Entdeckung des Kohlenstoffdioxids und zum CO2- Gehalt der Atmosphaere, didaktische und methodische Bemerkungen sowie zwei Arbeitsblaetter liegen bei. Die Arbeitsblaetter betreffen das Ersticken einer Kerze, Unfaelle im Mostfass und die Rolle von Hunden in Bergwerken. UNTERRICHTSGEGENSTAND: Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid, dem Bestandteil der Luft.

Schlagwörter: Anorganische Chemie, Unterrichtseinheit, Schuljahr 04, Sachunterricht, Chemie, Biologie, Kohlendioxid, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Gärung, Arbeitsbogen, Primarbereich, Atmung


Autor: Hildenbeutel, Rosemarie
Titel: Rotkohl oder Blaukraut?
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 18–20

Abstract: Eine Unterrichtseinheit von zwei Stunden wird vorgestellt, in der Schueler die Wirkung von Saeuren und Laugen auf diverse Materialien untersuchen und auch ihre Wirkung auf Rotkohl bzw. Blaukraut entdecken. Die Schueler stellen, wie ausfuehrlich beschrieben, Rotkohlsaft als Indikator her und untersuchen Fluessigkeiten aus dem Haushalt auf saure bzw. basische Eigenschaften. Im zweiten Unterrichtsabschnitt lernen die Schueler u. a. die zerstoererische Wirkung von saurem Regen kennen wie auch die Moeglichkeiten der Neutralisation von Saeuren und Laugen. Sachinformationen u. a. zum pH-Wert verschiedener Stoffe und zur Farbe des Rotkohlsafts in Abhaengigkeit vom pH- Wert, didaktische und methodische Bemerkungen sowie zwei Arbeitsblaetter liegen bei, die die Wirkung aggressiver Stoffe, die Herstellung von Rotkohlsaft und die Untersuchung von Stoffproben mit Rotkohlsaft betreffen. UNTERRICHTSGEGENSTAND: Rotkohlsaft als Indikator von Saeuren und Laugen.

Schlagwörter: Unterrichtseinheit, Säure, Schuljahr 05, Schuljahr 06, Indikator, Lauge, Rotkohl, Biochemie, Chemie, Biologie, Förderstufe, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Arbeitsbogen


Autor: Haupt, Peter
Titel: Chemische Konservierung von Lebensmitteln.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 21–23

Abstract: Vier Schuelerversuche sind in Konzeption, Aufbau und Durchfuehrung beschrieben, die die konservierenden Eigenschaften von Ameisensaeure, Benzoesaeure, Sorbinsaeure und Schwefel auf Fleisch, Obst, Brot, Wein, Fruchtsaft u. a. hinterfragen. Wie ausfuehrlich dargestellt, werden hierzu Lebensmittel mit den Konservierungsmittel in diverser Konzentration versetzt und vergleichende Beobachtungen mit nicht konserviertem Material durchgefuehrt. Zu den Experimenten sind Versuchsanleitungen mit Beobachtungsprotokollkonzeptionen beigegeben, fuer die Hand des Lehrers Sachinformationen zu Konservierungsstoffen sowie Vorschlaege zum Einsatz der Versuche in alternativ erstellten Stundenplanungen. UNTERRICHTSGEGENSTAND: Konservierung von Lebensmitteln auf chemischem Weg.

Schlagwörter: Konservierung, Schüler, Nahrungsmittel, Experiment, Biochemie, Chemie, Biologie, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Experimentieranleitung, Sekundarstufe I, Organische Chemie, Lebensmittelchemie


Autor: Oemig, Bernd
Titel: Herbstliche Farben.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 24–27

Abstract: Jahrgangsstufe: Schuljahr 9–10 Schulstufe/Bereich: Sekundarstufe I Lernbereich/Unterrichtsfach: Biologie Art des Textes: Unterrichtsentwurf Kontextmaterial: Arbeitsbogen Unterrichtsgegenstand: Die Farbgebung des Herbstes und ihre chemischen Grundlagen.

Schlagwörter: Blatt , Herbst, Schuljahr 09, Schuljahr 10, Pflanze, Chlorophyll, Farbe, Biologie, Unterrichtsmaterial, Unterrichtsentwurf, Sekundarstufe I


Autor: Spemes, Hans-Peter
Titel: Energiefreisetzung bei der Endoxidation.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 28–33

Abstract: Eine Unterrichtseinheit wird vorgestellt, in der Schueler der Frage nachgehen, wie bei Atmungsprozessen die Energieproduktion bei nachgewiesener Sauerstoffaufnahme und Wasserabgabe ablaeuft. Die Einheit ist in drei Abschnitte gegliedert. Die im ersten Abschnitt beobachtete Knallgasreaktion verdeutlicht die zerstoerische Wirkung der stufenlosen Wasserstoffoxidation und laesst Schueler an eine raeumliche Trennung der Reaktionspartner in Zellen denken. Im zweiten Unterrichtsabschnitt beschaeftigen sich Schueler mit galvanischen Zellen, die im wesentlichen aus Becherglaesern mit Zink- und Kupfersulfat erstellt sind, bilden durch Serienschaltung eine Energietreppe und erfahren, dass hier letzlich eine ruhige Oxidation von Wasserstoff ablaeuft. Im letzten Abschnitt hinterfragen die Schueler die Atmungskettenphosphorylierung in der Zelle, suchen den Ort der ATP-Produktion und erarbeiten schliesslich die Bedeutung des Mitochondrimembrans. Umfassende Sachinformationen, didaktische und methodische Bemerkungen sowie Folienvorlagen und Arbeitsblaetter liegen bei. UNTERRICHTSGEGENSTAND: Biochemie der Verbrennung von Naehrstoffen bei Lebewesen.

Schlagwörter: Fotosynthese, Redoxreaktion, Unterrichtseinheit, Brennstoffzelle, Zelle , Energieumwandlung, Biochemie, Sekundarstufe II, Biologie, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Arbeitsbogen, Arbeitstransparent


Autor: Meyer, Rolf
Titel: Die Chemosynthese.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 34–37

Abstract: Anorganische Verbindungen und Ionen, wie z. B. Ammoniak, Nitrit-, Sulfid-, Thiosulfat- und Sulfit-Ionen werden durch gewisse Gruppen von Boden- und Wasserbakterien oxidiert. Die hierbei freiwerdende Energie kann von den Bakterien zum aufbauenden Stoffwechsel genutzt werden. Eine in drei Abschnitte gegliederte Unterrichtseinheit wird vorgestellt, in der sich Schueler mit diesen Chemosynthesen befassen. Im ersten Abschnitt vergleichen Schueler Chemosynthesen mit der Photosynthese, beschaeftigen sich mit oekologisch- evolutiven Aspekten der Anpassung von Organismen an Extrembedingungen und eroertern Struktur und Funktion der prokaryotischen Zelle. Im zweiten Unterrichtsabschnitt hinterfragen Schueler Voraussetzungen fuer chemolithotrophe Bakterien zur Kohlenstoffdioxidassimilation und erarbeiten Analogien zwischen der ATP- Produktion bei der Verbrennung von organischem Material (Atmung) und der Oxidation von anorganischen Substrat. Im letzten Abschnitt befassen sich die Schueler mit phylogenetischen Aspekten energieverwertender Systeme unter Heranziehung von Literaturzitaten. Umfassende Sachinformationen, didaktische und methodische Bemerkungen, ein Arbeitsblatt zu Lebensgemeinschaften in Tiefsee und kuestennahen Gewaessern wie auch als Folienvorlage geeignete Abbildungen zu angesprochenen biochemischen Prozessen liegen bei. UNTERRICHTSGEGENSTAND: Stoffumwandlung durch Bakterien ueber Chemosynthese.

Schlagwörter: Unterrichtseinheit, Schuljahr 12, Schuljahr 13, Stoffumwandlung, Text, Biochemie, Sekundarstufe II, Biologie, Bakterium, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Arbeitsbogen, Chemieunterricht, Synthese


Autor: Gebhard, Ulrich
Titel: Duerfen Kinder Naturphaenomene beseelen?
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 38–42

Abstract: Die alte biologiedidaktische Forderung, dass Anthropomorphismen, d. h. unangemessene Vermenschlichungen der Natur, moeglichst schon in der Grundschule abgebaut werden sollten, wird kritsch unter Heranziehung von entwicklungspsychologischen Aspekten hinterfragt. Unter Bezug auf Piaget und moderne Forschungsergebnisse zeigt es sich u.a., dass Kinder ein universeller Moralismus naheliegt, der mit einer Beseelung der Dinge verbunden ist. Bei der mit der Entwicklung zum erwachsenen Menschen zunehmenden Auseinandersetzung zwischen dem Ich und aeusseren Gegenstaenden wird das anthropomorphistische Weltbild des Kindes deutlich abgebaut, aber der Fortbestand eines gewissen animistisch magischen Denkens bis ins Erwachsenenalter hinein kann als sicher angesehen werden. Die Eroerterung zeigt u.a., dass bei der umstandslosen Forderung nach Abbau von Anthropomorphismen in der Schule zumindest der affektive Aspekt der Anthropomorphismen ausser acht bleibt, der mit dem kognitiven untrennbar verbunden ist. Psychoanalytische Konsequenzen aus der Verdraengung des animistischen Weltbildes sind diskutiert, ein sich aus der Entseelung der Natur herausbildender Anthropozentrismus wird nachgewiesen und die ruecksichtslose wirtschaftliche Ausbeutung der Natur als Folge aufgezeigt.

Schlagwörter: Vermenschlichung, Anthropomorphismus, Animismus, Fachdidaktik, Entwicklungspsychologie, Natur, Biologie, Weltanschauung, Unterrichtsmaterial


Autor: Meyer, Guenter
Titel: Pflanzen scheiden Saeuren aus.
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 44

Abstract: UNTERRICHTSGEGENSTAND: Wurzeln scheiden Saeuren aus.

Schlagwörter: Pflanzenphysiologie, Säure, Experiment, Biologie, Unterrichtsmaterial, Wurzel


Autor: Loewe, Bernd
Titel: Was sollten Schueler zum Abitur ueber den Citratzyklus wissen?
Quelle: In: Unterricht Biologie,(1990) 153, S. 45–47

Abstract: Ein Vergleich gueltiger deutscher Lehrplaene zeigt, dass der Citratzyklus mit Glykolyse und Atmungskette ein zentraler Lerninhalt von Biologiekursen in der Sekundarstufe II darstellt. Umstritten dagegen ist unter Fachdidaktikern die Frage, welche konkreten chemischen Kenntnisse ueber zentrale Prozesse des Stoffwechsels zur Reifepruefung notwendig sind und vom Abiturienten in der Symbolsprache der Chemie erwartet werden duerfen. Im vorliegenden Beitrag sind nach ausfuehrlicher Analyse der Bedeutung des Citratzyklus fuer die Zellatmung zwei Modelle fuer den Citratzyklus vorgestellt, die als reproduzierbare Minimalforderungen an Grund- bzw. Leistungskursschueler angesehen werden sollten. Das sog. Basismodell beschraenkt sich in begruendeter didaktischer Reduktion auf den Zyklus tragende chemisch-biologische Zusammenhaenge, das erweiterte Modell schliesst zusaetzlich wichtige chemische Strukturformeln ein. Fuer Folienvorlagen geeignete Abbildungen der Citratzyklus- Modelle liegen bei.

Schlagwörter: Citratzyclus, Grundkurs, Biochemie, Fachdidaktik, Reifeprüfung, Sekundarstufe II, Biologie, Unterrichtsmaterial, Grafische Darstellung, Leistungskurs, Arbeitstransparent


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