Aufbau der Zellmembran. Sind Proteine Bestandteil der Zellmembran? (Grundkurs Biologie 11)


Unterrichtsentwurf, 2006
10 Seiten, Note: 1+

Leseprobe

Einordnung der Stunde in die Unterrichtsreihe:

Abbildung in dieser leseprobe nicht enthalten

Hauptanliegen/Schwerpunkt der Unterrichtsstunde

Das Hauptanliegen der Reihe liegt in der Auseinandersetzung mit den Bestandteilen der Zellmembran. Die Schwerpunkte der heutigen Stunde basieren auf der Vermittlung von wissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und der Erkenntnisgewinnung, dass Proteine ein Bestandteil von Zellmembranen sind.

Lernziele

Die Schülerinnen und Schüler sollen,

- Proteine als Bestandteil von Zellmembranen kennen lernen (F 2)
- in einer kooperativen Arbeitsform mithilfe des Arbeitsblattes das Experiment durchführen können und eine Experimentierfähigkeit erlangen (K 1)
- effektiv in einer Gruppe zusammen arbeiten und verantwortlich bestimmte Aufgaben übernehmen (K 1)
- die Sinnhaftigkeit des Versuchs erkennen (E 6)
- wissenschaftlich arbeiten, wissenschaftliche Denkweisen nachvollziehen und die Vorgehensweise verstehen können (E 7)
- mittels des Weges der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung zum wissenschaftspropädeutischen Arbeiten angeleitet werden (E 7)

Lernausgangslage

Seit den Sommerferien unterrichte ich diesen Grundkurs Biologie 11 eigenverantwortlich im Rahmen des BDU. Insgesamt besuchen sieben Jungen und achtzehn Mädchen den Grundkurs Biologie. In dem Kurs herrscht ein sehr gutes Arbeitsklima. Ich habe zu den Schülerinnen und Schülern ein sehr gutes Verhältnis aufbauen können und eine gewisse Vertrauensbasis geschaffen, so dass auch sehr stille Schülerinnen oder Schüler den Mut haben etwas zum Unterricht beizutragen. Des Weiteren trauen sich auch schwächere Schülerinnen oder Schüler Verständnisfragen zu stellen, ohne Angst haben zu müssen, dafür degradiert zu werden. Das Verhältnis unter den Schülern ist akzeptabel. Es gibt einige Differenzen unter ihnen, die aber im Unterricht nicht zum Tragen kommen. Gruppenarbeit ist in diesem Kurs bekannt und problemlos.

Ein Schüler (R.) besitzt ein sehr breites Spektrum biologischen Wissens. Zu Beginn meines Unterrichtes stellte er viele Fragen (auch zu nicht relevanten Themen), dessen Antworten er schon kannte. Er wollte mich damit anscheinend testen. Seit einigen Monaten unterlässt er dies jedoch und trägt mit seinen Meldungen wichtige Aspekte zum Unterricht bei.

Die Motivation der Schülerinnen und Schüler des Kurses ist recht groß. Es sind sehr engagierte Schülerinnen (Y., S.) dabei, die den Unterricht jede Stunde sehr aufmerksam verfolgen und eine hohe mündliche Beteiligung vorweisen. Bei einigen Schüler und Schülerinnen hängt die Leistungsbereitschaft jedoch nicht selten von der Tagesform ab. Interessanterweise motivieren sich die Schülerinnen und Schüler häufig auch untereinander und fordern von ihren Mitschülern konzentrierte Mitarbeit im Unterricht. Im Großen und Ganzen ist in diesem Kurs nicht mit Disziplinschwierigkeiten zu rechnen, so dass die Zeitplanung darauf keine Rücksicht nehmen muss. Die Vorkenntnisse und Handlungsweisen aus dem Chemieunterricht divergieren stark. Der Umgang mit dem Schreiben eines Versuchsprotokolls sollte nach der vorangegangen Stunde (gemeinsames Experiment zu Eigenschaften der Proteine auf Hitze, Säuren, Basen und Salzen) jedoch allen verständlich sein, ebenso die Verfahrensweisen beim Experimentieren.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Unterrichtsvorhaben findet sich in den Richtlinien und Lehrplänen Biologie für die Sekundarstufe II – Gymnasien / Gesamtschulen in Nordrhein-Westfalen unter dem Themenfeld „Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport“ im Fachinhalt Bau und Funktion von Biomembranen wieder. Ich habe die Unterrichtsreihe (siehe Einordnung der Stunde) bewusst auf dies Art und Weise geplant, damit den Schülerinnen und Schülern die Vorgehensweise transparent wird. Mir ist es wichtig, dass sie den Zusammenhang zwischen dem Oberthema „Zellmembranen“ und den Themen „Proteine“ und „Fette“ nicht aus den Augen verlieren. Jede Stunde frage ich nach den nächsten Schritten, die uns auf dem Weg der Erkenntnisgewinnung des Membransaufbaus noch fehlen. Ihnen soll dadurch eine wissenschaftliche Herangehensweise verdeutlicht werden, da die Wissenschaftspropädeutik ein verbindlicher Unterrichtsbestandteil des zweiten Sekundarbereichs an Schulen, die zur Hochschulreife führen ist. Des Weiteren soll dieser Weg des Lernens die Motivation der Schülerinnen und Schüler fördern. Dadurch, dass ihnen das Ziel bewusst ist, den Aufbau der Membran zu verstehen, wird ihnen auch der Weg dahin leichter fallen. Die Schülerinnen und Schüler verstehen warum sie zuerst einmal Kenntnisse über Funktion und Struktur von Proteine erlangen müssen, bevor sie untersuchen könne, ob diese überhaupt ein Bestandteil der Zellmembran sind. Alle Stunden dieser Unterrichtsreihe bauen logisch aufeinander auf, so dass die Schülerinnen und Schüler den Sinn dahinter begreifen können. Eine an dieser Stelle rein deduktive Vorgehensweise des Unterrichtens (Lehrer legt fest, das erst Proteine, dann Lipide, dann Kohlenhydrate gelernt werden müssen, dann kommt er erst zum Membranaufbau) erscheint mir nicht sinnvoll.

Innerhalb der Stunde sollen die Schülerinnen und Schüler selbstständig in Gruppenarbeit (3er-Gruppe) ein Experiment durchführen und über die Beobachtungen im Hinblick auf die Fragestellung „Sind Proteine Bestandteile von Zellmembranen?“ diskutieren. Ein Experiment innerhalb einer Einzelstunde durchzuführen bringt einige Schwierigkeiten mit sich.

Die zur Verfügung stehende Zeit in einer Einzelstunde ist sehr gering, um langwierige Versuche durchzuführen. Die Ergebnisse müssen schnell ersichtlich sein und nicht erst nach langer Wartezeit beobachtet werden können. Die Geräteauswahl sollte einfach und der Geräteaufwand ökonomisch sein. Aufgrund der begrenzten Zeit stelle ich die Gerätekisten mit allen Utensilien schon vor der Stunde zusammen. Eine Sicherheitsbelehrung hat zu Anfang des Schuljahres stattgefunden, so dass ich davon ausgehen kann, dass sich die Schülerinnen und Schüler korrekt verhalten werden.

Zum Aufräumen und Säubern der benutzen Gegenstände bleibt ebenfalls innerhalb der Stunde keine Zeit, so dass ich mich mit einigen Schülerinnen und Schüler für einen späteren Zeitpunkt verabredet habe. Wichtig sind weiterhin genaue Anweisungen für die Schülerinnen und Schüler, damit sie effizient arbeiten können. Dies gewährleiste ich durch ein übersichtliches und detailliertes Arbeitsblatt zum Rotkohlversuch. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in 3er-Gruppen an einem Versuch. Die Gruppen habe ich vorher festgelegt, damit diese zum einen vom Niveau gleichstark und zum anderen durchmischt sind. Die Gruppenverteilung habe ich den Schülerinnen und Schülern in der vorangegangenen Stunde mitgeteilt, damit ich an dieser Stelle ebenfalls Zeit spare. Wichtig ist es, dass jeder in der Gruppe eine Aufgabe und die Möglichkeit hat etwas zu dem Versuch beizutragen. Deshalb lege ich in der Stunde fest, wer die Aufgaben eines Protokollanten, eines Versuchsleiter und eines Materialwartes übernimmt.

Der Versuch ist recht einfach, sagt jedoch viel aus. Er hilft den Schülerinnen und Schülern ein Gefühl für problemorientiertes Experimentieren zu bekommen, dadurch, dass sie mithilfe der Ergebnisse Rückschlüsse auf die Fragestellung ziehen können.

Aufgrund der vorherigen Stunde kann ich davon ausgehen, dass den Schülerinnen und Schülern die Bezeichnung der Geräte bekannt ist und, dass sie wissen wie sie vorgehen müssen, so dass hier nicht mit weiteren Schwierigkeiten zu rechnen ist.

Um Zeit zu sparen und damit den Schwerpunkt auf die Deutung legen zu können, wäre es alternativ auch möglich den Versuch exemplarisch am Lehrerpult durchzuführen. Die Selbstständigkeit und wissenschaftspropädeutisches Arbeiten der Schülerinnen und Schüler kann so jedoch nicht gefördert werden.

Nach einer Einstiegsphase, die den Schülerinnen und Schülern gleichermaßen als Erinnerung und Transparenz dienen soll, versuche ich sie auf das Thema der Stunde zu lenken. Zur Visualisierung notiere ich es an der Tafel. Der Übergang zu dem Experiment soll mit einem realen Objekt, dem Rotkohl ermöglicht werden. Hier sollen noch einmal Wissensgrundlagen (Farbstoffe, die Anthocyane in Vakuole gelöst, diese vom Tonoplast umschlossen ist) für den Versuch reaktiviert und sichergestellt werden. Bevor das Experiment begonnen werden kann, muss den Schülerinnen und Schülern die eigentliche Aufgabe, die Aufgabenverteilung innerhalb der Gruppe, sowie die Zeitangabe verdeutlicht werden. Dazu lege ich eine Folie auf den OHP, die während des ganzen Versuchs für die Schülerinnen und Schüler ersichtlich ist. Während die Schülerinnen und Schüler experimentieren lege ich eine Versuchsskizze an der Tafel an. Nach dem Versuch haben die Schülerinnen und Schüler fünf Minuten Zeit über den Versuch zu diskutieren. Damit rege ich die Kommunikation der Gruppenmitglieder an und gewährleiste, dass auch schwächer Schülerinnen und Schüler den Versuch nachvollziehen können. Die Beobachtungen werden nun zur Visualisierung an der Tafel notiert. Je nach verbleibender Zeit nehmen eine Schülerin/ein Schüler oder ich die Aufzeichnung der Ergebnisse vor. Die Erklärung der Beobachtungen und die Klärung der zu Beginn gestellten Fragestellung werden nun in einem Lehrer-Schüler-Gespräch vorgenommen. Ich sichere diese aus zwei Gründen nicht an der Tafel. Zum einen spielt hier der Zeitfaktor wieder eine Rolle, zum anderen ist es mir wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler selbstständig eine ausformulierte Deutung des Versuchs als Hausarbeit vornehmen. Sie sind also gezwungen bei Unklarheiten nachzufragen, da sie ansonsten nicht in der Lage wären ein Versuchprotokoll zu schreiben. Notizen des Besprochenen sollten also gemacht werden. Das abschließende Gespräch dient der Klärung von Fragen, dem Verständnis des Experimentes und kann je nach verbleibender Zeit weitergeführt werden. Fragen nach dem langen Abspülen der Rotkohlstreifen können geklärt werden oder nach dem Grund, warum man dieses Experiment nicht mit grünem Gemüsekohl durchführen kann, wären wünschenswert. Weiterhin ergibt sich noch die Möglichkeit darüber zu diskutieren, warum frischer Rotkohl für den Versuch genutzt wurde und nicht der, wie auf dem Arbeitsblatt auch abgebildete Rotkohl aus dem Glas. Wenn es noch möglich ist, würde ich gerne abschließend eine Schülerin oder einen Schüler bitten eine kurze Zusammenfassung der Beobachtungen und der Deutung zu formulieren. Dies hat den Effekt, dass ich erkennen kann, ob die Schüler alles verstanden haben, also ob die Ziele der Stunde erreicht wurden sind und gleichzeitig kann so kurz die Technik eines Vortrages trainiert werden. Als Hausarbeit gebe ich den Schülerinnen und Schülern auf ein Versuchsprotokoll zu schreiben. Da nur der Protokollant das Arbeitsblatt und die Notizen hat, ermögliche ich so weitere Kommunikation zwischen den Gruppenmitgliedern auch außerhalb des Unterrichtes.

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Ende der Leseprobe aus 10 Seiten

Details

Titel
Aufbau der Zellmembran. Sind Proteine Bestandteil der Zellmembran? (Grundkurs Biologie 11)
Note
1+
Autor
Jahr
2006
Seiten
10
Katalognummer
V450124
ISBN (eBook)
9783668856707
ISBN (Buch)
9783668856714
Sprache
Deutsch
Schlagworte
aufbau, zellmembran, sind, proteine, bestandteil, grundkurs, biologie
Arbeit zitieren
Sabrina Daners (geb. Engels) (Autor), 2006, Aufbau der Zellmembran. Sind Proteine Bestandteil der Zellmembran? (Grundkurs Biologie 11), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/450124

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