Die vorliegende Unterrichtsreihe „Gene und Vererbung“ umfasst, ausgehend von der grundlegenden Frage, was eigentlich unter Vererbung zu verstehen ist, die Bereiche der Meiose und Mitose, die Ausprägung von Merkmalen durch ihnen zugrunde liegende Gene, die Erarbeitung von klassischen Vererbungsregeln und deren Anwendbarkeit auf den Menschen mit Hilfe der Methode der Stammbaumanalyse sowie die Veränderlichkeit von Merkmalen, Fehler bei der Chromosomenverteilung und genetische Krankheiten bzw. Erbkrankheiten. Einen alltagsnahen Abschluss erfährt die Reihe über den Einblick in verschiedene Formen und Möglichkeiten der Gentechnik, wobei insbesondere deren Verständnis und ethische Beurteilung unterrichtlich relevant sind.
Basierend auf der zentralen Frage, was genau eigentlich unter „Vererbung“ zu verstehen ist, wurden wiederholend der grundlegende Zellaufbau und die Rolle des Zellkerns als wichtigstes Zellorganell und Speicherort unserer Erbinformation behandelt. Das Verstehen der Vorgänge von Mitose und Meiose bildet die Grundvoraussetzung für das Verständnis der von MENDEL durchgeführten Kreuzungsversuche und der formulierten Vererbungsregeln.
In der Vorstunde wurden mit den SuS MENDELs Vorgehensweisen und Techniken zur Erlangung reinerbiger Erbsenpflanzen erarbeitet. Im Anschluss wurde ein erster Kreuzungsversuch mit Hilfe einer animierten PowerPoint-Präsentation durchgeführt, wobei die Begrifflichkeiten der Parental- und Filialgeneration definiert wurden. Am Beispiel der bekannten Kreuzungsversuche von Erbsenpflanzen wurde die 1. MENDEL‘sche Regel abgeleitet.
Die SuS werden zunächst über einen Rückgriff auf den ersten Kreuzungsversuch mit einem weiterführenden Kreuzungsversuch konfrontiert, zu dem sie eine Problemfrage und darauf folgend sinnvolle Hypothesen entwickeln sollen. Die Überprüfung der Hypothesen erfolgt durch die SuS selbst, indem sie die ihnen bekannten Kreuzungstechniken anwenden und zu einem entsprechenden Ergebnis kommen können. Mit dessen Hilfe werden die Hypothesen verifiziert bzw. falsifiziert.
Die neu erworbenen Kenntnisse sollen nun auf eine neue Kreuzung angewendet werden, wobei neben der Anwendung der erlernten Kreuzungstechniken eine mögliche Übertragbarkeit der Vererbungsregeln von pflanzlichen auf tierische Organismen verdeutlicht wird.
In der HA werden grundlegende Fachbegriffe angewendet und im Verständnis durch schriftliche Ausformulierung gefestigt. Letztlich wird die 2. MENDEL'sche Regel recherchiert und am Versuch angebunden.
Inhaltsverzeichnis
1. Thema der Unterrichtseinheit
2. Sachanalyse und Einordnung der Stunde in die Unterrichtsreihe
3. Thema der Unterrichtsstunde
4. Ziele der Unterrichtsstunde
5. Kompetenzbezüge der Lernziele
6. Bedingungsanalyse
7. Hausaufgabe
8. Geplanter Unterrichtsverlauf (45 Minuten)
9. Didaktisch-methodische Begründungen
10. Geplante „Tafelbilder“ und Materialien
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel der Unterrichtsstunde ist die Anwendung und Erläuterung der Mendel'schen Kreuzungsregeln des dominant-rezessiven Erbgangs anhand von Erbsensorten sowie deren Transfer auf tierische Organismen. Die Forschungsfrage konzentriert sich auf die Vorhersage und das Verständnis der Genkombinationen in der zweiten Tochtergeneration (F2-Generation).
- Vertiefung der Mendel'schen Regeln
- Anwendung des dominant-rezessiven Erbgangs
- Transfer biologischer Konzepte von Pflanzen auf Tiere
- Methodische Anwendung von Kreuzungsschemata
- Förderung der Erkenntnisgewinnung durch Modellbildung
Auszug aus dem Buch
Didaktisch-methodische Begründungen
Um bei den SuS eine Reaktivierung des Vorwissens und einen schnellen Einstieg in die Thematik der Unterrichtsstunde zu bewirken, wird bereits in der Einstiegsphase als Eröffnungsimpuls eine PowerPoint-Folie mit dem ersten Kreuzungsversuch zweier Erbsensorten gezeigt, den MENDEL im Jahre 1856 durchführte, und die den SuS bereits aus der Vorstunde bekannt ist. Die Folie bildet das Endergebnis der Erarbeitungen aus der vorangegangenen Unterrichtsstunde ab. Ein Schüler bzw. eine Schülerin soll anhand der Folie kurz resümierend MENDELs Vorgehensweise bei seinem Kreuzungsexperiment unter Bezugnahme auf die dargestellten Vorgänge und Begrifflichkeiten für die Klasse wiederholen.
Daran anschließend wird die logische Fortsetzung des Kreuzungsversuchs abgeleitet, die im Sinne des „Problemorientierten Lernens“ zur Formulierung der zentralen Fragestellung der Stunde hinführt. Dies erscheint zum einen aus psychologischer Sicht sinnvoll, da eigene Fragen von Grund auf verstanden sind und i.d.R. motivierter bearbeitet werden als vom Lehrer vorgegebene Fragestellungen. Zum anderen soll damit die wichtige Kompetenz, selbst Fragen an einen Gegenstand bzw. eine Situation zu stellen, weiter gefördert werden. Die Beiträge der SuS werden dabei für die spätere Erarbeitung und Überprüfung im Sinne eines kontinuierlichen, aufbauenden Stundenverlaufs an der Tafel fixiert.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Thema der Unterrichtseinheit: Definition des Rahmens für das Thema Genetik mit Fokus auf Vererbungsregeln und Stammbaumanalyse.
2. Sachanalyse und Einordnung der Stunde in die Unterrichtsreihe: Einbettung der Stunde in das hessische Kerncurriculum und fachliche Herleitung der Mendel'schen Regeln.
3. Thema der Unterrichtsstunde: Spezifizierung der Lerneinheit auf die Anwendung des dominant-rezessiven Erbgangs.
4. Ziele der Unterrichtsstunde: Festlegung der übergeordneten und spezifischen Lernziele für die Schülerinnen und Schüler.
5. Kompetenzbezüge der Lernziele: Darstellung der angestrebten Kompetenzen in Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung.
6. Bedingungsanalyse: Beschreibung der Klassensituation der Lerngruppe R9 und deren Lernvoraussetzungen.
7. Hausaufgabe: Definition der Aufgaben zur Vor- und Nachbereitung der Stunde.
8. Geplanter Unterrichtsverlauf (45 Minuten): Detaillierte tabellarische Planung der Unterrichtsphasen mit Methoden und Medieneinsatz.
9. Didaktisch-methodische Begründungen: Wissenschaftliche und pädagogische Fundierung des gewählten methodischen Vorgehens.
10. Geplante „Tafelbilder“ und Materialien: Dokumentation der geplanten Tafelanschriebe und verwendeten Arbeitsblätter.
Schlüsselwörter
Genetik, Mendel, Erbgang, Mitose, Meiose, Kreuzungsschema, F1-Generation, F2-Generation, Dominant-rezessiv, Phänotyp, Genotyp, Stammbaumanalyse, Unterrichtsplanung, Biologieunterricht, Sekundarstufe I
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden Unterrichtsplanung?
Die Planung thematisiert eine Unterrichtsstunde im Fach Biologie der Klasse R9 über Mendel'sche Vererbungsregeln.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Arbeit behandelt den dominant-rezessiven Erbgang, die Anwendung von Kreuzungsschemata und den Transfer auf tierische Modelle wie Kaninchen.
Was ist das primäre Ziel der Stunde?
Die SuS sollen Kreuzungsregeln sicher anwenden und ihre Kenntnisse auf andere Organismen übertragen können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird das Prinzip des problemorientierten Lernens sowie das exemplarisches Lernen nach Mendel angewandt.
Was wird im Hauptteil der Unterrichtsstunde behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Problemformulierung, Hypothesenbildung sowie Erarbeitungsphasen zur Kreuzungsanalyse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Dokument?
Die Arbeit ist geprägt durch Begriffe wie Genetik, Kreuzungsschema, Dominanz, Rezessivität und Phänotyp.
Warum wird als Modellorganismus neben der Erbse das Kaninchen gewählt?
Dies dient der Überprüfung der Übertragbarkeit der Regeln auf tierische Organismen und soll einen lebensnahen Alltagsbezug herstellen.
Welche Rolle spielt die PowerPoint-Simulation?
Die Animation dient als computergestütztes Medium, um biologische Prozesse dynamisch und schülergerecht zu veranschaulichen.
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- StR Mirko Krotzky (Autor), 2015, Mendel-Genetik. Regeln 1 und 2, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/295548
