Karte des Lernpfads

 
Allgemeines Thema des Lernpfads
 
 Biotechnologie. Bioproduktion und Synthetische Biologie
Spezifischer Name der Lerneinheit
 
 Genetische Krankheiten: Herausforderungen und Lösungen
Alter der Zielgruppe

Zielgruppe 14–18 Jahre
Anforderungen an die Lernenden
  • Grundlegendes Verständnis biologischer Konzepte (Zellen, DNA, Gene)
  • Grundlegende digitale Kompetenzen (Umgang mit Computer, Tablet oder Smartphone)
  • Fähigkeit, selbstständig und im Team zu arbeiten
  • Zugang zum Internet und zu AR-kompatiblen Geräten
  • Kein Vorwissen in Genetik, Biotechnologie, Bioproduktion oder AR-Inhaltserstellung erforderlich
Beschreibung der Lerneinheit Diese Lerneinheit führt die Schüler in genetische Krankheiten als komplexe biologische Herausforderungen ein, die durch Veränderungen in der DNA und Genfunktion verursacht werden. Die Lernenden erforschen die Ursachen, Arten und realen Auswirkungen genetischer Erkrankungen sowie die wissenschaftlichen, technologischen und ethischen Herausforderungen bei deren Diagnose und Behandlung. Durch bio-inspiriertes Denken und Ansätze der synthetischen Biologie entdecken die Schüler, wie natürliche Mechanismen wie DNA-Reparatur, Genregulation und zelluläre Regeneration moderne medizinische Lösungen wie Gentherapie und Gen-Editierung inspirieren. Augmented Reality (AR) wird als zentrales pädagogisches Werkzeug eingesetzt, um unsichtbare molekulare Prozesse zu visualisieren und die Erstellung eines interaktiven, AR-basierten Quiz zu unterstützen, wodurch die Bewertung in eine aktive, forschende Lernerfahrung verwandelt wird.
Fach: Beteiligte Disziplinen Biologie, Genetik, Biotechnologie, Synthetische Biologie, Digitale Kompetenz / Informatik, Gesundheitserziehung, Ethik
Schlüsselbegriffe Genetische Krankheiten, DNA, Gene, Mutationen, Bio-Inspiration, Synthetische Biologie, Bioproduktion, Gentherapie, Gen-Editierung, CRISPR, DNA-Reparatur, Biotechnologie, menschliche Gesundheit, Augmented Reality (AR), digitale Bewertung
Wichtige Qualifikationen, Fähigkeiten und Kenntnisse, die erworben werden können

Qualifikationen / Einstellungen

  • Bewusstsein für genetische Vielfalt und gesundheitliche Herausforderungen
  • Verantwortungsvolles und ethisches Denken im Umgang mit genetischen und synthetisch-biologischen Technologien
  • Neugierde gegenüber Biotechnologie und medizinischer Innovation

Fähigkeiten

  • Kritisches Denken und Problemlösungskompetenz
  • Analyse von Ursache-Wirkungs-Beziehungen in Genetik und Biotechnologie
  • Digitale und visuelle Kompetenz durch AR-Tools
  • Zusammenarbeits-, Kommunikations- und Content-Erstellungsfähigkeiten

Kenntnisse

  • Verständnis der genetischen Grundlagen von Krankheiten
  • Erkennen verschiedener Arten genetischer Mutationen
  • Bewusstsein für diagnostische und therapeutische Herausforderungen
  • Verständnis bio-inspirierter und synthetisch-biologischer Lösungen
  • Verständnis der Rolle von AR in der Biotechnologie-Ausbildung und -Bewertung
Verwendete Ressourcen und didaktische Hilfsmittel
  • Lerntexte und wissenschaftliche Artikel zu Genetik, Biotechnologie und synthetischer Biologie
  • Fallstudien zu genetischen Krankheiten und medizinischer Biotechnologie
  • Online-Lernplattformen und Datenbanken
  • Augmented-Reality-Tools und -Anwendungen (Delightex)
  • AR-kompatible Geräte (Smartphones, Tablets, Computer)
  • 3D-Modelle von DNA, Genen, Proteinen und Zellen
Bewertungskriterien und Evaluation
  • Aktive Teilnahme an Diskussionen und AR-basierten Aktivitäten
  • Bearbeitung von AR-gestützten Übungen zu genetischen Mechanismen
  • Wissenschaftliche Genauigkeit und Klarheit des von den Schülern erstellten AR-Quiz
  • Fähigkeit, genetische Krankheiten, Herausforderungen und Lösungen zu erklären
  • Reflexion über ethische, soziale und technologische Implikationen von Biotechnologie und synthetischer Biologie