Im Biologieunterricht der Oberstufe kommt der neuronalen Informationsverarbeitung eine große Bedeutung zu. In dieser Unterrichtseinheit stehen Erkrankungen des Nervensystems im Mittelpunkt. Auf diese Weise erfolgt eine Verknüpfung des Themas mit einem motivierenden und lebensnahen Kontext. Die Schüler setzen sich dabei zum einen vertieft mit den Grundlagen der Funktionsweise des Nervensystems auseinander, zum anderen erschließen sie sich für sie neue neurophysiologische Zusammenhänge.

Voraussetzung für den Einsatz des Materials im Unterricht ist ein Grundlagenwissen über den Bau und die Funktion von Neuronen, die Entstehung und Bedeutung von Ruhe-und Aktionspotenzialen sowie die Kommunikation zwischen den Nervenzellen über Axone, chemische Synapsen und Neurotransmitter. Ebenso sollten der Bau des Gehirns und die Funktionen der einzelnen Gehirnteile bereits bekannt sein.

Exemplarisch stehen die Erkrankungen multiple Sklerose (MS) und Morbus Parkinson im Fokus. Fallbeispiele sensibilisieren die Schüler für das jeweilige Krankheitsbild und motivieren sie so, sich vertieft mit den Symptomen, Verläufen, hypothetischen Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten dieser Krankheiten auseinanderzusetzen. Zugleich fördern geeignete Reflexionsaufgaben die Empathie für Betroffene. Kurztexte vermitteln erste Informationen zu beiden Krankheiten und erfordern zunächst die gezielte Informationsentnahme aus geschriebenen Texten.

Weitere Zusammenhänge erschließen sich die Schüler aus verschiedenen anderen fachspezifischen Informationsträgern selbst.

Dabei nutzen sie Schemazeichnungen, Grafiken, histologische Schnitte und Modelle. Die Schüler vollziehen Gedankengänge von Biologen und Medizinern nach. Sie wenden wichtige naturwissenschaftliche Kompetenzen an, indem sie Modelle und die Aussage(n) von Grafiken interpretieren. Des Weiteren reflektieren sie Schemazeichnungen kritisch. Zudem stellen Ihre Lernenden Hypothesen auf, ziehen naturwissenschaftliche Schlussfolgerungen und setzen Fachbegriffe kritisch mit Alltagsvorstellungen in Beziehung. Die vorliegenden Materialien legen viel Wert darauf, den Schülern ein vertieftes neurobiologisches und physiologisches Verständnis der Zusammenhänge zu vermitteln. So wird vermieden, dass sich bei ihnen ein aus dem Gesamtzusammenhang losgelöstes „Inselwissen“ herausbildet.

Der Schwerpunkt der Einheit besteht immer wieder darin, bei den Lernenden den sicheren Umgang mit Abbildungen, Grafiken und Schemata zu trainieren. Dabei wird von ihnen sowohl deren Interpretation als auch deren Anfertigung verlangt. Damit soll die fachspezifische Lesekompetenz, die nicht nur im Textverständnis besteht, anspruchsvoll gefördert werden.

Methoden wie die Fishbowl-Methode und die Think-Pair-Share-Methode fördern verstärkt die Kommunikationskultur und die Argumentationsfähigkeiten der Schüler. Ergänzend werden ethische Kontroversen über den Umgang mit der Diagnose MS und der Verwendung embryonaler Stammzellen zur Behandlung von Parkinson-Patienten aufgeworfen. So werden die Schüler neben den Kompetenzen „Erkenntnisgewinnung“ und „Kommunikation“ auch in der Bewertungskompetenz und im Diskurs über gesellschafts-und gesundheitsrelevante Themen gefördert.

Der überwiegende Teil der Aufgaben ist zudem materialgebunden, d. h., die zur Lösung der Aufgaben notwendigen Informationen sind in den Arbeitsblättern enthalten. Die Schüler können und sollen durch problemlösendes naturwissenschaftliches Denken und indem sie zentrale naturwissenschaftliche Kompetenzen anwenden, die Aufgaben lösen und sich so Zusammenhänge erschließen. Damit kann diese Einheit gut zur Vorbereitung auf Abituraufgaben genutzt werden.