Materialpaket Unterrichtsreihe Gehirn & Lernen Neurobiologie Neuroplastizität Gedächtnis

Dieses Unterrichtsmaterial bietet einen übersichtlichen und anwendungsorientierten Einstieg in die bildgebenden Verfahren der Neurobiologie. Die Schülerinnen und Schüler lernen, welche Informationen unterschiedliche Verfahren über Aufbau und Aktivität des Gehirns liefern und für welche Fragestellungen sie jeweils geeignet sind. Behandelt werden die Verfahren: CT (Computertomografie) MRT (Magnetresonanztomografie) fMRT (funktionelle MRT) EEG (Elektroenzephalografie) PET (Positronen-Emissions-Tomografie) Neurofeedback (EEG-basiert) Der Schwerpunkt liegt nicht auf physikalisch-technischen Details, sondern auf der Aussagekraft der Verfahren: Was wird sichtbar? Struktur oder Funktion? Wann ist welches Verfahren sinnvoll? Inhalt & Aufbau anschauliche Infokästen zu allen Verfahren (schülernah formuliert, fachlich korrekt) Anwendungsbeispiele aus Medizin und Neurowissenschaft, die den Verfahren zugeordnet werden müssen problemorientierter Arbeitsauftrag mit Begründungspflicht Vergleich von struktureller vs. funktioneller Bildgebung Reflexionsaufgabe zur Kombination mehrerer Verfahren Das Material liegt in zwei Layout-Varianten vor: Hochformat (2 Seiten) Querformat (1 Seite)

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)

Dieses Material ermöglicht einen anschaulichen Einstieg in das Thema Lernen und Gedächtnis über einen experimentellen Gedächtnistest, den die Schülerinnen und Schüler am eigenen Erleben durchführen. Anhand verschiedener Buchstaben- und Zahlenfolgen erfahren die Lernenden, dass das menschliche Gedächtnis nicht unbegrenzt arbeitet, sondern eine begrenzte Kapazität aufweist. Gleichzeitig wird deutlich, dass Strukturierung (Chunking) die Gedächtnisleistung deutlich verbessern kann. Der Test dient bewusst nicht der Leistungsbewertung, sondern der Phänomenbeobachtung und der Neugierentwicklung für neurobiologische Erklärungen. Inhalt & Aufbau strukturierter Gedächtnistest mit mehreren Durchgängen unstrukturierte vs. strukturierte Buchstabenfolgen Zahlenfolgen mit und ohne erkennbare Muster klar formulierte Versuchsanleitung für Schülerinnen und Schüler Auswertungsanleitung zur gemeinsamen Sicherung im Plenum Lehrerhandreichung mit Hintergrundwissen zur Gedächtnisfunktion Der Test ist so angelegt, dass die Lernenden selbst zu einer zentralen Beobachtung gelangen, z. B.: Die Erinnerungsleistung hängt weniger von der Anzahl der Zeichen als von der Anzahl der gleichzeitig verarbeiteten Einheiten ab. Fachbegriffe werden bewusst erst später eingeführt.

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)

Dieses Arbeitsblatt vermittelt einen systematischen Überblick über den Aufbau des menschlichen Gehirns und stellt einen klaren Bezug zu Lernen und Gedächtnis her. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten, welche Gehirnstrukturen an Wahrnehmung, Verarbeitung, Speicherung und Abruf von Informationen beteiligt sind. Der Fokus liegt dabei nicht auf anatomischen Details, sondern auf der funktionalen Bedeutung der Gehirnareale im Kontext von Lernen. Inhalt & Aufbau strukturierter Sachtext zum Aufbau des Gehirns (u. a. Großhirn, Großhirnrinde, präfrontaler Cortex, limbisches System, Hippocampus, Thalamus, Kleinhirn, Hirnstamm) Gehirnabbildung mit beschrifteten Arealen Zuordnung grundlegender Funktionen zu den Gehirnstrukturen gezielte Hervorhebung der gedächtnisrelevanten Strukturen arbeitsteilige Partnerarbeit (Fokus: Grundfunktionen vs. Lernen & Gedächtnis) Das Material ist so angelegt, dass die Lernenden erkennen: Gedächtnisleistung entsteht nicht abstrakt, sondern durch das Zusammenspiel biologischer Strukturen. Didaktischer Mehrwert verknüpft Strukturwissen mit funktionalem Verständnis fördert selektives Lesen und funktionale Gewichtung bereitet inhaltlich vor auf: Arbeits- und Kurzzeitgedächtnis Hippocampus & Konsolidierung synaptische Grundlagen des Lernens sehr gut geeignet als Brücke zwischen Gedächtnistest und Theorie

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)

Dieses Unterrichtsmaterial ermöglicht eine experimentelle Annäherung an die Funktionsweise des menschlichen Gedächtnisses. In einem strukturierten Gedächtnistest erleben die Schülerinnen und Schüler den Unterschied zwischen kurzfristiger Verfügbarkeit von Informationen und stabilerer Speicherung. Der Test arbeitet bewusst ohne biologische Fachbegriffe und setzt auf das eigene Erleben als Ausgangspunkt für die spätere theoretische Klärung von Kurzzeit-, Arbeits- und Langzeitgedächtnis. Inhalt & Aufbau strukturierter Gedächtnistest mit vier Durchgängen direkter und verzögerter Abruf unstrukturierte vs. strukturierbare Begriffe alltagsnahe, lebensweltlich relevante Begriffe (ohne Fachvokabular) gezielte Ablenkungsphasen zwischen den Abrufen klare Versuchsanleitung für Schülerinnen und Schüler Auswertungs- und Lehrerhandreichung mit Hintergrundwissen Ein Teil der Begriffe lässt sich bewusst innerlich zu einer Geschichte verknüpfen, wodurch die Bedeutung von Struktur und aktiver Verarbeitung erfahrbar wird. Didaktischer Mehrwert macht den Unterschied zwischen Verfügbarkeit und Speicherung sichtbar fördert hypothesenbildendes Denken zeigt die Bedeutung von Bedeutung, Struktur und Vernetzung ideale Vorbereitung für: Gedächtnismodelle (KZG / Arbeitsgedächtnis / LZG) Hippocampus & Konsolidierung synaptische Grundlagen des Lernens Der Test ist kein Leistungstest, sondern ein didaktisches Experiment. Einsatzmöglichkeiten Biologie Sekundarstufe II (Q1–Q2) Grund- und Leistungskurs Erarbeitungs- oder Übergangsphase im Themenfeld Lernen & Gedächtnis direkt anschlussfähig an Gedächtnistest I und den Aufbau des Gehirns

Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)