View - Bildung stärkt Menschen

Bildungsplan 2004
Allgemein bildendes Gymnasium
Umsetzungsbeispiel
für Biologie
Bilinguales Modul für Klasse 10
Einführung in die Genetik
Landesinstitut
für Schulentwicklung
Qualitätsentwicklung
und Evaluation
Schulentwicklung
und empirische
Bildungsforschung
Bildungspläne
November 2007
Gymnasium
Bilinguales Modul
Einführung in die Genetik
Die vorliegende Unterrichtseinheit zum Thema „Einführung in die Genetik” ist konzipiert für
den bilingualen Biologieunterricht der Klasse 9/10 (G8) und kann im Rahmen der
Unterrichtseinheit „Reproduktion und Vererbung“ eingesetzt werden. Die Schüler 1 lernen
hauptsächlich die Grundbegriffe der Genetik, die mendelschen Regeln und verschiedene
Erbkrankheiten mit Stammbaumanalyse kennen (weitere Kompetenzen und Inhalte siehe
Kapitel 1).
Hier ein Überblick über die einzelnen Stunden:
Stunde 1: Environmental and genetic variation
Chromosomes
Stunde 2: Einführung in Gameten und Kreuzungsschemata
Wdh. Mitose (sollte schon eingeführt sein).
Stunde 3: Meiose Teil 1
Stunde 4: Meiose Teil 2; Vergleich Mitose/Meiose
Stunde 5: Mendelsche Regel 1 und 2
Stunde 6: Übungen
Stunde 7: Mendelsche Regel 3
Stunde 8: Einführung in Stammbäume
Stunde 9 und 10:Gruppenpuzzle Erbkrankheiten
1. Bezug zu den Bildungsstandards
Grundsätzlich: Siehe Leitgedanken für den Kompetenzerwerb in den Naturwissenschaften. 2
Die Schüler können…
• die Bedeutung des Zellkerns und der Chromosomen für die Vererbung erklären.
• Mitose und Meiose hinsichtlich Ablauf und Bedeutung vergleichen.
• die MENDELSCHEN Regeln auf einfache Erbgänge und ur Stammbaumanalyse
anwenden.
• an Beispielen erläutern, dass Veränderungen der Erbsubstanz zu Erbkrankheiten
führen können.
Gleichzeitig werden viele der von den im Fach Englisch gewünschten Kompetenzen
gefördert. Hier ein paar Beispiele:
Die Schüler (können)
• Informationen austauschen, prüfen und bestätigen.
• zu behandelten Themen und erarbeiteten Texten Fragen stellen und beantworten.
• Themen aus dem Unterricht […] strukturiert […] darstellen.
• in komplexeren Texten wichtige Einzelinformationen auffinden.
• strukturierte Notizen und Mitteilungen für andere Personen oder sich selbst verfassen.
1
Der Einfachheit halber verwenden wir nur die männliche Form. Natürlich sind auch Schülerinnen und
Lehrerinnen gemeint.
2
Bildungsplan 2004 Allgemein Bildendes Baden-Württemberg – hier S: 174
Umsetzungsbeispiel für das Gymnasium
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Gymnasium
Bilinguales Modul
• beherrschen die Lautschrift passiv und können in der Regel von der Schreibweise
eines Wortes selbstständig auf seine Lautung schließen.
• Bildliche und grafische Darstellungen verstehen und versprachlichen.
• Statistiken versprachlichen.
• […] Hörtexte mit teilweise unbekanntem aber erschließbarem Sprachmaterial über
vertraute Themen die Hauptinformationen entnehmen.
2. Methoden
Um einen abwechslungsreichen und lernpsychologisch sinnvollen Unterricht zu schaffen,
wurde bei der Konzeption dieser Unterrichtseinheit darauf geachtet, möglichst
unterschiedliche Methoden zu wählen. Hier eine Übersicht:
•
fragend-entwickelnder Unterricht: Zur Einführung der den Schülern unbekannten
genetischen Sachhalten und Problemen (genetic and environmental variation,
MENDELSCHE REGELN etc.) bietet sich diese Methode an, da die Schüler hier nicht
nur mit komplexen Inhalten, sondern auch mit viel neuem Vokabular konfrontiert werden
und die „Lenkung“ und Korrektur durch die Lehrperson brauchen.
•
„reading comprehension“ Ein Problem dieser Methode stellt die Überprüfung dar:
Fragen zum Text sind für die Schüler oft zu eintönig und es werden zum Teil unreflektiert
Textstellen abgeschrieben. Alternativ wurden hier zur Überprüfung des
Textverständnisses das Ausfüllen von Tabellen und das Ordnen und Beschriften von
Zeichnungen eingesetzt.
•
Schaubilder und Zeichungen interpretieren (hier hauptsächlich Kreuzungsschemata
und Stammbäume). Für diese originär naturwissenschaftliche Methode muss vermehrt
darauf geachtet werden, dass die Schüler das notwendige Transportvokabular besitzen.
Deshalb muss hier besonders sorgfältig darauf geachtet werden, wichtiges Vokabular in
den fragend-entwickelnden Phasen oder durch vorbereitende Vocab Sheets zu vermitteln.
•
Listening Comprehension: Diese Methode bietet sich aus mehreren Gründen an. Neben
der gebotenen Abwechslung, kann die Aussprache der neuen Begriffe eingeführt oder
gefestigt werden. Zusätzlich wird die im Alltagsleben natürlichere Sprachaufnahme durch
Hören geschult.
•
Gruppenpuzzle: Nach den doch recht lehrerzentrierten Einführungsstunden zu den
MENDELSCHEN REGELN, können die Schüler das Gelernte an konkreten Fällen
anwenden. Im Gegensatz zur klassischen Gruppenarbeit mit anschließendem Präsentieren
der Ergebnisse vor der Klasse, sind beim Gruppenpuzzle alle Schüler gefordert und
müssen ihrer Stammgruppe die in der Expertengruppe gewonnenen Erkenntnisse
präsentieren.
•
Laufdiktat: Eine weitere Möglichkeit, Abwechslung in den lehrerzentrierten Unterricht
zu bringen, stellt das Laufdiktat dar. Neben einer oft willkommenen kurzen
Bewegungsphase im Klassenzimmer, wird die Konzentration geschult und die Schüler
sind angespornt, aktiv zu überprüfen wie viel sie verstanden haben und sich merken
konnten.
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3. Durchführung und praktische Hinweise
Bemerkungen zu einzelnen Stunden:
Stunde 1
• Link zum Zwillingsbild:
http://public.wartburg.edu/trumpet/2002/feb18/feature.html
Stunde 2
Stunde 3
und 4
Stunde 5
•
Die Bildercollage „Match the babies and parents“ kann noch
anspruchsvoller gestaltet werden, indem man nicht vorgibt, welche
der “parents” zusammengehören. (Lösung: Samuel gehört zu couple
1, Tom zu couple 2, Mika ist Mum 1’s Neffe, Elias ist Toms Freund)
Natürlich können auch eigene Bilder verwendet werden.
•
Laufdiktat Infoblatt zu finden unter:
http://www.cgpbooks.co.uk/online_rev/ks4/science_page_05.htm
Es sollte eine Kopie pro 4 Schüler im Klassenzimmer ausgelegt
werden.
•
Das Arbeitsblatt zum Laufdiktat besteht aus einer Kopie des
Infoblattes aus dem folgende Wörter in eine Lücke verwandelt
wurden: nucleus, 23, chromosome (nach „ a single“), do particular
things, parent, DNA (vor molecule), chromatid, coiled up. Die
Infobox : „allele“ wurde ganz weggelassen (auch schon auf dem
Infoblatt).
•
Karyogramm zum Beispiel unter:
www.laborlexikon.de/images/Karyogramm-813.JPG
•
Der Originalleserbrief findet sich unter:
http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,9010610161541809,00.html
•
Alternative: boy /girl lässt sich auch mit Hilfe von markierten
Münzen (eine Seite X, die andere X oder Y) erarbeiten. Die Schüler
„machen“ zu zweit Babies. Ein Schüler bekommt die XX Münze, der
andere die XY.
•
Ein Foto mit den Drahtchromosomen, die zur Wiederholung der
Mitose verwendet werden können, befindet sich im Anschluss an
diese Tabelle.
•
Um Webinhalte anzuzeigen, ohne online zu sein, kann man diese mit
Hilfe eines „grabbers“ auf den Rechner laden. Z.B. : HT Track
Website Copier.
•
Die zu bearbeitende Website enthält für die Schüler unbekanntes
Vokabular, das sie sich aber mit Hilfe von Wörterbüchern oder
www.leo.org erschließen können.
•
Vor Einführung der 1. Mendelschen Regel Folie mit Bild von Mendel
(im Internet zu finden) und Geburts-/Todestag zeigen
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Gymnasium
Bilinguales Modul
•
Die Mendelsche Regeln werden auch auf deutsch angegeben, damit
die Schüler, die in der Kursstufe Biologie auf deutsch wählen auch
den korrekten Wortlaut kennen.
•
Diese Stunde kann je nach Übungsbedarf und Kenntnisstand der
Klasse auch gut auf zwei Stunden ausgedehnt werden.
•
Das Punnett Square als Alternative zum Kreuzungsschema wird
eingeführt, weil es zum einen im englischsprachigen Raum eher
geläufig ist und zum anderen besser geeignet für dihybride Erbgänge.
•
Achtung: der eye colour calculator weist zwar darauf hin, dass die
Augenfarbe polygen vererbt wird und dass die Berechnung
vereinfacht ist, man sollte die Schüler aber noch einmal darauf
hinweisen.
Stunde 7
•
Eventuell kann auf diese Stunde eine Hausaufgabe folgen mit
Übungen zum dihybriden Erbgang.
Stunde 8
•
Zeichnungen Porträts Zungenroller großkopiert aus Natura
Oberstufe, Band 3, Klett Verlag, 2. Auflage, S.120.
•
Merkmale Zungenrollen und Form der Ohrläppchen arbeitsteilig,
schnelle Schüler können schon das zweite Merkmal bearbeiten
•
Stammbäume für Arbeitsblatt (Anlage 8 und 9) können zusammen
auf ein A4 Blatt ausdruckt werden. Zur Verzierung des Arbeitsblattes
(Anlage 8) können die Zungenrollerbilder (Klett) verwendet werden.
•
Vokabelblatt für Stunde 8 und 9 muss vorbereitend gelernt werden,
damit Gruppenpuzzle funktionieren kann
•
Stammgruppen/university teams müssen mindestens 4 Schüler
umfassen
•
Itineraries im Zimmer sollen helfen, Chaos zu vermeiden und den
Schülern den Zeitplan vorzugeben
•
Die Expertenblätter können noch durch Fotos aus dem Internet
ergänzt werden (z.B. Inhaliergerät Mukoviszidose, Bilder die die
jeweilige Symptomatik der Krankheit verdeutlichen). Alternativ
können diese Fotos auf einem Extrablatt ausgedruckt werden, damit
sie der Stammgruppe gut gezeigt werden können.
•
Es bietet sich an, die Stammbäume für die
Expertengruppen/workshops auf A3 zu kopieren, damit die Experten
für ihre Erklärung ein Hilfsmittel zur Verfügung haben, das die
anderen Mitglieder der Stammgruppe gut sehen können.
Stunde 6
Stunde 9
und 10
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Gymnasium
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•
Es sollte darauf geachtet werden, dass die Schüler die Tabelle
stichwortartig ausfüllen: die Experten sollen auf diese Weise die im
Text enthaltene Information auf die wesentlichen/gefragten Fakten
reduzieren (ähnlich wie Erstellung von Folien für Präsentationen,
mündlich ausführlichere Erklärung in ganzen Sätzen); vollständige
Sätze würden den Zeitrahmen sprengen.
•
Zur Umwälzung des Vokabulars und einer interessant gestalteten
Wissensüberprüfung kann eine Talkshow/medizinische
Ratgebersendung abgehalten werden. Alternativ könnten auch in den
Expertengruppen Poster angefertigt werden, die dann im
Klassenzimmer aufgehängt werden können.
•
Alternative/ Ergänzung: Zum Thema „genetic counseling“ lassen sich
sehr gut Rollenspiele durchführen.
Foto: Chromosomen aus Draht und Druckknöpfen
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4. Vokabeln
Wichtiger Hinweis:
Um die in den Dateien verwendete phonetische Umschrift lesbar zu machen, muss das
folgende Programm des University College London installiert werden (self-extracting file):
http://www.phon.ucl.ac.uk/home/wells/fonts.htm
In dieser Einheit werden zum Teil die Wörter auf „traditionelle“ Art und Weise im Verlauf
des Unterrichtsgespräches eingeführt und von den Schülern ins Heft übernommen. Eine
Möglichkeit wäre es diese Wörter an den rechten Rand der Tafel zu notieren. Diese Vokabeln
sind im Unterrichtsentwurf blau markiert.
Das rein fachspezifische Vokabular wie zum Beispiel „recessive“ etc. bedarf zum Verständnis
eher einer Erklärung als einer Übersetzung ins Deutsche. Diese Wörter sollten im Heft separat
in einer Tabelle mit Definition notiert werden. Diese Begriffe sind im Unterrichtsentwurf gelb
hinterlegt. Eine Übersicht über alle Begriffe und Definitionen findet sich in Anlage 26.
Trotz starker Vereinfachung der Texte und das Verwenden von möglichst gleichen Vokabeln
in den jeweiligen Infotexten des Gruppenpuzzles, beinhalten diese Texte relativ viele neue
unbekannte Vokabeln. Viele dieser Vokabeln sind weniger fachspezifisch notwendig, sondern
helfen den passiven und aktiven Wortschatz der Schüler mit wichtigen Vokabeln zu
erweitern. Um den Fokus während des Gruppenpuzzles eher auf dem Fachinhalt
beizubehalten, sollen die Schüler vorbereitend ein Vokabelblatt lernen. Die Übersetzung der
uns nicht als Lernvokabeln sinnvoll erscheinenden Wörter haben wir deshalb direkt in den
Infotexten mit einer Fußnote versehen. Generell ist es sinnvoll zu Beginn des bilingualen
Biologieunterrichtes, die wichtigsten englischen Begriffe für die Organsysteme des Menschen
einzuführen.
Für die im Lehrplan vorgesehenen Fachbegriffe gilt generell, dass sie mit ihrer deutschen
Bedeutung aufgeführt sein sollten, da nicht jeder Schüler das Fach Biologie bis zum Abitur
auf Englisch belegen wird.
Das Lernen der Vokabeln wird vorausgesetzt und kann durch einen Vokabeltest am Ende der
Einheit überprüft werden. Allerdings fallen den Schülern Lücken meist schon bei der
Überprüfung oder Wiederholung auf, da im bilingualen Unterricht die Fähigkeit zum
Wiedergeben des Stoffes stark vom Vokabelwissen der einzelnen Schüler abhängt.
Hier ein Überblick über die an der Tafel einzuführende Vokabeln:
VOKABELN
STUNDE 1
resemble
inherit
trait
environment
differ
looks
behaviour
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identical twins
affected
STUNDE 2
heir
duty
gametes
STUNDE 5
to cross
offspring
hybrid
trait
fur
predict
breed
ratio
probability
STUNDE 8
family tree
earlobes
STUNDE 9
hereditary diseases
5. Bibliographie:
http://www.cambridgeassessment.org.uk/ca/Initiatives/Detail/Simulation_-_Rabbit_Genetics
http://www.contexo.info/DNA_Basics/Meiosis.htm
http://www.cgpbooks.co.uk/online_rev/ks4/science_page_05.htm
http://www.hobart.k12.in.us/jkousen/Biology/mendel.htm
http://homepage1.nifty.com/scilla/sonota/ityou/ityou.html
www.laborlexikon.de/images/Karyogramm-813.JPG
http://museum.thetech.org/ugenetics/eyeCalc/eyecalculator.html
http://web.pdx.edu/~cruzan/Kid's%20Mendel%20Web/Johann%20Mendel.htm
http://public.wartburg.edu/trumpet/2002/feb18/feature.html
http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,901061016-1541809,00.html
http://users.adelphia.net/~lubehawk/BioHELP!/psquare.htm
Parsons, Richard (ed.): GCSE Double Science Biology. Kirkby-in-Furnes: Coordination
Group Publications 2001. (sehr gute Übersicht über genetic words S. 54)
Pickering, W.R., Complete Biology.Oxford, New York: Oxford University Press 2000.
Natura Oberstufe Band 3 Stuttgart: Klett Verlag 1996.
Weitere Gute Links und Bücher:
http://anthro.palomar.edu/mendel/mendel_1.htm (mehr zu Mendel)
www.cellsalive.com (Animationen)
http://www.hazelwood.k12.mo.us/~grichert/explore/dswmedia/mouse.htm (mouse breeding)
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Gymnasium
Bilinguales Modul
http://www.opb.org/education/ntti/2004/genes/index.html (Linksammlung)
http://www.rbz-koeln.de/content/weiter/nuetzliche_links/index_ger.html (Animationen
http://www.teacherlink.org/content/science/instructional/activities/genetics/Geneticsprint.PDF (lesson plan)
Claybourne Anna: The Usborne Internet-linked Introduction to Genes and DNA. London:
Usborne Publishing 2003.
Gates, Phil: Evolve or Die Horrible Science. London: Scholastic Children’s Books 1999.
(nette Illustrationen; Anschaffung lohnt sich eher wenn man auch Oberstufe und Evolution
unterrichtet)
viele Ideen findet man in Unterricht Biologie297/298 2004 Beilage
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