Problemorientierte Unterrichtseinheit zu Transportprozessen an Biomembranen
Raabits Biologie Sekundarstufe II - Bau und Leistungen von Zellen
Diese Unterrichtseinheit folgt dem didaktischen Prinzip der Problemorientierung und orientiert sich am naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg. Ausgangspunkt ist die Fragestellung, ob Cola und Salzstangen bei Durchfall helfen.
Die Lernenden formulieren zunächst Hypothesen, wiederholen anschließend den Aufbau von Biomembranen und erarbeiten in arbeitsteiliger Gruppenarbeit fünf zentrale Transportprozesse durch Biomembranen.
Die Ergebnisse werden in einem Galerierundgang präsentiert und zur Klärung der Ausgangsfrage genutzt. So wird neu erworbenes Wissen angewendet, Hypothesen werden überprüft und Wissensbestände nachhaltig vernetzt. Ergänzend wird die Endo- und Exocytose mithilfe der Kugellagermethode erarbeitet.
Auf einen Blick
- 1. Stunde: Einstieg – Hypothesen zu Hausmitteln gegen Durchfall
- 1. Stunde: Wiederholung des Aufbaus von Biomembranen
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2.–3. Stunde: Gruppenarbeit zu Transportprozessen durch Biomembranen:
- Freie oder einfache Diffusion
- Erleichterte Diffusion durch Kanäle
- Erleichterte Diffusion über Carrier
- Primär aktive Transportprozesse
- Sekundär aktive Transportprozesse
- 2.–3. Stunde: Galerierundgang zu Transportmechanismen
- 4. Stunde: Beantwortung der Ausgangsfrage zu Cola und Salzstangen
- 5.–6. Stunde: Kugellagermethode zu Endocytose und Exocytose
In der kooperativen Gruppenarbeit erarbeiten Expertengruppen jeweils einen Transportprozess durch die Biomembran und erstellen Visualisierungen, die im Klassenraum präsentiert werden. Anschließend findet ein Galerierundgang statt, in dem neue Gruppen gebildet werden und an jeder Station eine Expertin oder ein Experte die Ergebnisse vorstellt. Die Lernenden dokumentieren die Inhalte mithilfe eines Protokollbogens und sichern so systematisch die erarbeiteten Transportmechanismen. Der Rundgang ist abgeschlossen, wenn alle Gruppen jede Station besucht haben.
Die problemorientierte Fragestellung zu Cola und Salzstangen bei Durchfall knüpft an Alltagserfahrungen an und motiviert zur Auseinandersetzung mit anspruchsvollen biologischen Inhalten. Hypothesenbildung, Gruppenarbeit, Galerierundgang und Kugellagermethode ermöglichen einen fundierten Zugang zu Transportprozessen an Biomembranen sowie zu Endocytose und Exocytose. Dadurch entsteht eine lebendige Unterrichtssequenz, in der fachliches Wissen, methodische Kompetenzen und naturwissenschaftliches Denken gezielt gefördert werden.
Themen:
- Transportmechanismen,
- Biomembranen,
- Transportprozesse,
- Diarrhö,
- Diffusion,
- primär aktiv, sekundär aktiv,
- Endozytose,
- Exozytose,
- Carrier,
- Proteine
Dauer: 6 Unterrichtsstunden
Inklusive Hinweisen zum Einsatz der Materialien im Unterricht sowie ausführliche Lösungen zu allen Aufgaben.