Ökotarium

VA-Beschreibung / Lernziel

Ausgehend von der Fragestellung „Wie werden Informationen im Nervensystem aufgenommen, verarbeitet und weitergeleitet?“ erarbeiten sich die Schüler:innen grundlegende Prinzipien der Neurobiologie. Sie führen eigenständig Experimente zur Bioelektrizität, Signalübertragung und Sinneswahrnehmung durch und erfassen dabei physiologische Messdaten mit digitalen Verfahren. Durch die Verknüpfung von Struktur und Funktion entwickeln sie ein vertieftes Verständnis für Informationsverarbeitung in Lebewesen und reflektieren neurobiologische Prozesse im Kontext von Alltag, Gesundheit und Verhalten.

Inhaltliche Einordnung

• Informationsverarbeitung in Lebewesen (Bildungsplan Studienstufe Biologie)
• Zusammenhang von Struktur und Funktion im Nervensystem
• Bioelektrische Grundlagen (Membranpotenziale, Erregungsleitung)
• Signalübertragung an Synapsen
• Zusammenhang von Reiz, Wahrnehmung und Reaktion
• Lernprozesse und neuronale Plastizität

Fächer

Biologie, ggf. Physik, Chemie

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler…

• analysieren neurobiologische Prozesse unter Anwendung fachwissenschaftlicher Modelle.
• erheben, protokollieren und interpretieren physiologische Messdaten.
• verknüpfen experimentelle Ergebnisse mit theoretischen Konzepten der Neurobiologie.
• bewerten Messverfahren hinsichtlich Aussagekraft und Genauigkeit.
• erklären Zusammenhänge zwischen neuronalen Prozessen und Verhalten.
• reflektieren neurobiologische Erkenntnisse im Kontext von Gesundheit und Alltag.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)

Die Schüler:innen setzen sich mit neurobiologischen Grundlagen von Verhalten und Gesundheit auseinander und reflektieren die verantwortungsvolle Nutzung wissenschaftlicher Erkenntnisse und moderner Technologien.

SDG 3 – Gesundheit und Wohlergehen

SDG 4 – Hochwertige Bildung

Leben und Lernen in einer digital geprägten Welt

Einsatz digitaler Messwerterfassung, Simulationen und LMS-gestützter Auswertung

Aufgabengebiete

Gesundheitsförderung

Verkehrserziehung

Konkretisierung der Inhalte und Methoden

• Die Schüler:innen führen Experimente zur Bioelektrizität durch und untersuchen die Entstehung und Bedeutung von Membranpotenzialen.
• Sie analysieren Aufbau und Funktion von Neuronen sowie die Organisation des Nervensystems mithilfe von Modellen und Präparaten.
• In weiteren Experimenten erfassen sie Reaktionszeiten, untersuchen Lernprozesse und führen elektrophysiologische Messungen (z. B. Muskelaktivität, Hautwiderstand) durch.
• Anhand der gewonnenen Daten erklären sie Mechanismen der Signalübertragung an Synapsen sowie die Verarbeitung von Reizen im Nervensystem.
• Die Ergebnisse werden digital dokumentiert, ausgewertet und hinsichtlich ihrer Aussagekraft reflektiert. Dabei vergleichen die Schülerinnen und Schüler analoge und digitale Messverfahren.
• Abschließend stellen sie Bezüge zu Alltagssituationen her und diskutieren neurobiologische Aspekte von Verhalten, Wahrnehmung und Gesundheitsvorsorge.