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Dieses Buch umfasst und beschäftigt sich mit den jüngsten Fortschritten und modernsten Anwendungen von naturinspirierten Computertechniken (NIC) im Bereich der Bioinformatik und der Computerbiologie, die die medizinischen Wissenschaften bei verschiedenen klinischen Anwendungen unterstützen können. Dieser Sammelband befasst sich mit den grundlegenden Anwendungen, dem Umfang und den Zukunftsperspektiven von NIC-Techniken in der Bioinformatik, einschließlich der Erstellung von Genomprofilen, der Klassifizierung von Genexpressionsdaten, der DNA-Berechnung, der System- und Netzwerkbiologie, der Lösung von Komplikationen bei personalisierten Therapien, der antimikrobiellen Resistenz bei bakteriellen Krankheitserregern und der computergestützten Entwicklung von Arzneimitteln, deren Entdeckung und Therapie. Darüber hinaus wird die Rolle von NIC-Techniken bei verschiedenen Krankheiten und Störungen behandelt, einschließlich Krebserkennung und -diagnose, Brustkrebs, Erkennung von Lungenkrankheiten, Krankheits-Biomarkern und Identifizierung potenzieller Therapeutika.

Wenn Sie sich für den Stand der Dinge auf dem Gebiet der Gen- und Zelltherapie interessieren, bietet Ihnen diese Open-Access-Publikation einen umfassenden und hochaktuellen Überblick.Wissenschaftler und Experten behandeln Fragen wie: Haben CAR-T-Zellen etwas mit Autos zu tun, wie funktionieren Genfähren, können uns Stammzellen bei Therapien helfen, was sind Organoide und warum dauert es oft so lange, bis neuartige Behandlungskonzepte in die Klinik kommen? Kann man Gene wie Bücher editieren, wie gefährlich ist das eigentlich und wer kontrolliert sowas, muss Gentherapie so teuer sein und ist sichergestellt, dass alle Patienten die Therapie bekommen, die sie benötigen?

Das Buch Das Werk ist eine Quelle für modernes Wissen über Biomineralisation, Biomimetik und bioinspirierte Materialwissenschaft in Bezug auf wirbellose Meerestiere. Der Autor liefert die kohärenteste Analyse der Natur, des Ursprungs und der Entwicklung von Biokompositen und Biopolymeren, die aus der großen Vielfalt der wirbellosen Meeresorganismen isoliert und in deren ungewöhnlichen Strukturformationen beobachtet wurden. Das grundlegende Format ist das eines großen Übersichtsartikels, mit großzügiger Verwendung von Verweisen auf die Originalliteratur. Das Buch enthält eine Fülle neuer und neu zusammengestellter Informationen, darunter Dutzende von bisher unveröffentlichten Bildern einzigartiger mariner Lebewesen und Strukturen vom Nano- bis zum Mikrobereich, einschließlich hochauflösender Raster- und Transmissionselektronenmikroskopaufnahmen. Das Material ist sowohl nach biologischen (Phyla) als auch nach funktionellen Gesichtspunkten geordnet. Es wird eine Klassifizierung der biologischen Materialien marinen Ursprungs vorgeschlagen und diskutiert. Ein Großteil der einschlägigen Daten ist in Tabellen organisiert, und es wird ausgiebig Gebrauch von elektronenmikroskopischen Aufnahmen und Strichzeichnungen gemacht. Mehrere moderne Themen, wie z.B.'Biomineralisierungs-, Demineralisierungs- und Remineralisierungsphänomene'oder'Phänomene der mehrphasigen Biomineralisation', werden ausführlich diskutiert. Traditionell werden aktuelle Konzepte wie die hierarchische Organisation von Biokompositen und Skelettstrukturen, strukturelle Biogerüste, Bioskulpturierung, Biomimetismus und Bioinspiration als Werkzeuge für das Design innovativer Materialien sowohl aus biologischer als auch aus materialwissenschaftlicher Sicht anhand zahlreicher einzigartiger Beispiele marinen Ursprungs kritisch analysiert. Diese Monographie gibt einen Überblick über die wichtigsten Fortschritte auf dem Gebiet der marinen Biomaterialien und zeigt mehrere Ansätze auf, die von verschiedenen Labors eingeführt und erforscht werden.'

Dieses Buch vermittelt alle konzeptuellen und technischen Grundlagen, die für das Design und die praktische Durchführung von Simulationsstudien in der Open-Source-Statistik-Software R benötigt werden. Simulationsstudien können zur Untersuchung und Veranschaulichung von Verfahren aus der klassischen Statistik und dem Machine-Learning sowie zur Fallzahlplanung für empirische Studien eingesetzt werden. Das Buch richtet sich an Leser:innen aus allen Anwendungsbereichen der Statistik, die bereits Vorkenntnisse in der praktischen Anwendung von R haben. Es erklärt Schritt für Schritt, worauf bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Simulationsstudien geachtet werden muss. Programmierkenntnisse werden dabei nicht vorausgesetzt, sondern in einem eigenen Kapitel vermittelt. Aber auch fortgeschrittenen Anwender:innen, die bereits Erfahrung mit der Durchführung von Simulationsstudien in R haben, bietet dieses Buch wertvolle Hinweise und Anregungen, zum Beispiel, wie man seinen Code mithilfe von Parallelisierung beschleunigen kann, ohne dabei die für die Fehlersuche zentrale Reproduzierbarkeit aufzugeben. Weitere hilfreiche Techniken, wie die Erstellung von Reproducible Reports, die Nutzung von Git zur Versionskontrolle sowie die Entwicklung interaktiver Shiny Web-Apps, werden in Anhängen erläutert. Aufgrund der vielen Beispiele und praktischen Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen ist das Buch sowohl für das Selbststudium als auch für den Einsatz in Lehrveranstaltungen geeignet. Der gesamte im Buch verwendete R Code wird online zum Download bereitgestellt.

Das Buch behandelt die Evolution der Kultur bzw. der Disziplinen vom Urknall bis zur Gegenwart. Dazu werden sechs Disziplinen auf 22 gemeinsame kreative Prinzipien hin analysiert und mit systemtheoretischen Grundelementen zu Evolutionsbäumen verbunden. Dies regt zu ganzheitlichem Denken in Systemzusammenhängen an. Es ergibt sich ein Gesamtbild der Evolution von Materie, über Leben und Technik zur Kultur. Zur Beschreibung dieser Entwicklung verwendet Dr. Servay die von ihm abgeleiteten kreativen Prinzipien und zeigt ihr funktionales Auftreten in den sechs Disziplinen Musik, Bildende Kunst, Architektur, Technik, Biologie und Psychologie. Parallel dazu begleiten uns drei Lernstränge über die Kapitel hinweg. Alle drei Stränge werden miteinander verflochten, um die Evolution in einem neuen Licht zu erklären. Bei diesen drei Strängen handelt es sich neben den kreativen Prinzipien um eine didaktisch graduelle Einführung in die Systemtheorie sowie die aus der Biologie bekannten Evolutionslinien. Der Leser wird dadurch in die Lage versetzt, sein persönliches Wissen auf andere Wissensgebiete zu übertragen. Außerdem ermöglichen die Lernstränge, in Systemzusammenhängen zu denken und zu argumentieren. Die aus der Biologie bekannten Abstammungsbäume lassen sich auf andere Disziplinen übertragen. Dies führt in letzter Konsequenz zur Evolution der Disziplinen. Und was könnte unseren Wissensschatz besser repräsentieren als die verschiedenen Disziplinen, die letztendlich unsere Kultur ausmachen?

Das Standardwerk zur Klima- und Wachstumsdebatte jetzt in der 9. Auflage mit Nachwort von Harald Welzer Die Menschheit kann mehrere Entwicklungswege wählen – bereits 1972 und 1992 haben die Autoren der Grenzen des Wachstums solche Möglichkeiten beschrieben. Dabei setzten sie das systemische Denken in Zukunftsszenarien um. Ihre Ergebnisse riefen schon damals zum Handeln auf, denn wir verlangen seit den späten 70er-Jahren der Erde so viel ab, dass ihre Tragfähigkeit überschritten ist. In den Szenarien des 30-Jahre-Update mit aktuellen Daten wird deutlich, dass wir den großen Kurswechsel dringend brauchen – eine Wende zur Nachhaltigkeit mit drastischen materiellen und strukturellen Veränderungen.Wir können diesen Weg gehen, aber wir müssen es wollen!

Der Band setzt sich mit Aspekten der Geschichte der biologischen und lebenswissenschaftlichen Forschung in Zentraleuropa vom 19. bis zum 21. Jahrhundert auseinander. Nach Überblicksbeiträgen von Hans-Jörg Rheinberger und Mitchell G. Ash widmen sich Einzelbeiträge Themen von den Netzwerken von Botanikern in Lombardo-Venetien, der'Biologisch-Physikalischen Arbeitsgemeinschaft'in Prag und der Rezeption des Pawlowismus in der ungarischen Psychologie bis zur Entstehungsgeschichte des heutigen Vienna BioCenter.

In erfolgreichen Lernprozessen müssen die zahlreichen zunächst noch unbekannten und ungeordneten Begriffselemente miteinander verknüpft und in bereits bestehende Begriffsnetze sinnstiftend integriert werden. Lerntheoretisch ist anzunehmen, dass das vernetzte Lernen des fächerübergreifenden Energiekonzepts im integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht besser gelingt als dies im fächerdifferenzierten naturwissenschaftlichen Unterricht der Fall sein dürfte, da die Begriffselemente des Energiebegriffs räumlich und zeitlich stärker zusammenhängend unterrichtet werden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurde untersucht, welchen Einfluss integrierter bzw. fächerdifferenzierter naturwissenschaftlicher Unterricht auf die Vernetzungsleistungen von Schüler:innen hat. Im Zuge einer Feldstudie im Kontroll- und Interventionsgruppendesign wurden am Ende einer jeweils zweijährigen Intervention insgesamt N,=,410 Schüler:innen-Essays zum Energiekonzept mit dem eigens entwickelten Modell zur Analyse der Vernetzung von Begriffselementen (MAVerBE) qualitativ-inhaltsanalytisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schüler:innen nach dem integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht Begriffselemente des Energiekonzepts signifikant häufiger fachlich korrekt verwendet und qualitativ hochwertiger vernetzt haben. Damit konnte empirisch nachgewiesen werden, dass integrierter naturwissenschaftlicher Unterricht den Aufbau vernetzten Wissens in besonderem Maße zu fördern vermag.

In diesem Buch werden dem Leser einführend zentrale Ansätze der Bioinformatik entsprechend dem Fluss der genetischen Information von der Sequenzanalyse vom Virusgenom und seinen Proteinen über die Strukturvorhersage hin zu komplexeren Analysen (Interaktionen mit dem Wirt, Immunsystem) vorgestellt. Proteinnetzwerke, Metabolismus und Signalkaskaden erlauben dem Virus, eine hochgefährliche Infektion im Menschen zu erzeugen. Die Bioinformatik leistet wertvolle Hilfestellung bei der Diagnose, der Suche nach Behandlungsmöglichkeiten und vor allem bei der Herstellung von Impfstoffen und dem Vorhersehen des Pandemieverlaufs.Der InhaltBioinformatik ist einfach und schnell anzuwendenErste Detailanalysen (Sequenzen, Proteine, Gene)Analyse von Protein-NetzwerkenBioinformatik in der Infektionsbiologie und medizinische ImplikationenBioinformatik und Covid19 – ein globales PhänomenAnhang: Nützliche Webressourcen undLiteraturstellenDie ZielgruppenStudenten der Biologie und Medizin, die einen ersten Einblick in die Bioinformatik haben möchtenAllgemeines Publikum

In bewährter Weise vermittelt das Werk Spezialwissen über die vielfältigen natur-, wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Wissensgebiete sowie Kenntnisse über Querbeziehungen zwischen diesen Gebieten. Neu in der 2. Auflage sind die praxisrelevanten Zukunftsthemen Naturschutz, Klimawandel, Verbraucherakzeptanz sowie der internationale Handel mit Öko- Produkten.

Sie interessieren sich für Insekten, aber die Lehrbücher der Entomologie sind Ihnen zu dick, zu teuer und zu kompliziert? Dieses Buch lässt Sie vieles über die faszinierende Vielfalt der Insekten erfahren.Es gibt Insekten wie Sand am Meer, große und kleine, schöne und hässliche, erfreuliche und lästige, nützliche und schädliche. Einige, wie die Küchenschaben, lösen Ekel aus, andere, wie die Siebenpunkt-Marienkäfer gelten als Glückssymbole, wieder andere, wie die Wespen, ängstigen uns, während die meisten Schmetterlinge wegen ihrer Farben- und Formenpracht bewundert werden. Was aber Insekten befähigt, zu laufen, zu springen, zu fliegen, wozu sie Menschenblut benötigen, wie aus einem Ei ein vollständiger Sechsbeiner wird, welchen Stellenwert Insekten im Haushalt der Natur einnehmen, erschließt sich nicht unmittelbar durch Beobachten lebender Tiere. Neben dem äußeren Erscheinungsbild werden der Körperbau und Funktionen der Organe ebenso wie Verhalten, ökologische Rolle, natürliches System und Stammesgeschichte der Insekten allgemeinverständlich und doch wissenschaftlich exakt dargestellt.

Feedback in digitalen Lernmaterialien birgt das Potential, Verständnisschwierigkeiten durch unmittelbare Rückmeldungen zum Lernprozess zu reduzieren. Lerneffekte durch Feedback sind jedoch variabel, da sie in hohem Maße von der Gestaltung und dem Einsatzszenario sowie der Passung auf die Lernenden abhängen. Die Lernwirksamkeit vorwissensangepasster Feedbackarten wurde in einer digitalen Lernumgebung zur PCR und Gelelektrophorese für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II unter Berücksichtigung der kognitiven Anforderungen der Aufgaben untersucht. Sie lernten in einem Lernsetting ohne praktisches Experimentieren und einem Lernsetting mit praktischem Experimentieren im Lehr-Lern-Labor. Beide Lernsettings ermöglichten es Schülerinnen und Schülern, beträchtliche Lernfortschritte zu erreichen. Am Experimentiertag erzielten die Schülerinnen und Schüler unabhängig von der Feedbackart einen vergleichbaren Lernerfolg. Im digitalen Lernsetting förderte promptbasiertes Feedback bei niedrigem Vorwissen und KCR-Feedback bei hohem Vorwissen den Erwerb von anwendungsfähigem Wissen am effektivsten. Die Wirksamkeit des eingesetzten beispielbasierten Feedbacks scheint weniger vom Vorwissen abzuhängen. Deskriptive Analysen von Prozessmerkmalen geben zudem interessante Einblicke in das Lernverhalten beim Arbeiten mit der digitalen Lernumgebung und dem Feedback. Aus den Befunden werden Implikationen für die fachdidaktische und Feedbackforschung sowie für die Gestaltung von Feedback in digitalen Lernumgebungen abgeleitet.

Examensarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Didaktik - Biologie, Note: 1,0, Universität Kassel (Didaktik der Biologie), Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel der Forschung ist die Konzeption eines neuartigen multimedialen Lehr-Lern-Materials, das aufgrund seiner didaktischen Grundlagen sowie gestalterischen Umsetzung die Widerlegung von Neuromythen zu fördern vermag. Aufgrund der theoretischen sowie methodischen Anlehnung an die conceptual change-Theorie wird das vorgestellte Material als Konzeptwechselvideo bezeichnet. Anhand eines exemplarischen Videoentwurfs und eines dazugehörigen didaktisch-methodischen Kommentars sollen die Potenziale und Grenzen identifiziert und diskutiert werden. Dazu soll in Kapitel 2.1 zunächst einer der am weitesten verbreiteten Neuromythen unter angehenden Lehrkräften – der Lerntypen-Mythos – genauer analysiert werden. Dabei wird knapp auf die Verbreitung dieser Alltagsvorstellung unter Lehrkräften eingegangen, um die Tragweite des Problems genauer zu erfassen. Ausgehend von der fachlichen Betrachtung des Mythos sollen Argumente herausgearbeitet werden, die zum Widerlegen dieser Fehlvorstellung geeignet sind. Im anschließenden Kapitel 2.2 werden didaktische Grundlagen und Methoden beschrieben, die eine beständige Veränderung individueller Vorstellungen fördern können. Zur Widerlegung von Neuromythen – beziehungsweise allgemein von prävalenten Fehlkonzepten – eignen sich hierzu vor allem die conceptual change-Theorie sowie daraus abgeleitete theoretische sowie methodische Implikationen. Ausgehend von den herausgestellten theoretischen Implikationen wird in Kapitel 3 ein fundierter Gestaltungsrahmen für Konzeptwechselvideos konstruiert, der die wesentlichen Bedingungen für die Produktion eines nachhaltigen Videos im Allgemeinen sowie en detail darlegt. Für eine erste Einschätzung der Umsetzbarkeit von Konzeptwechselvideos wird in Kapitel 5 der exemplarische Entwurf eines Videos in Form eines Storyboards vorgestellt. Zur differenzierten Analyse wird zudem ein methodisch-didaktischer Kommentar zur Umsetzung angefügt, um mögliche Schwierigkeiten in der Gestaltung identifizieren zu können. Zur Reduktion des Umfangs der vorliegenden Arbeit wird auf die praktische Produktion des exemplarischen Videos verzichtet. Die Ergebnisse der beispielhaften Videoentwicklung sollen in Kapitel 6 ausführlich diskutiert werden. Dabei soll die Umsetzung anhand der in Kapitel 4 dargelegten Kriterien bewertet werden. Anschließend sollen die allgemeinen Limitationen von Konzeptwechselvideos sowie die Grenzen der vorliegenden Arbeit herausgestellt werden.

Ohne Pflanzen können Menschen nicht leben. Trotz dieser elementaren Bedeutung der Pflanzen hat die Literatur- und Kulturwissenschaft ihnen bisher nur wenig Aufmerksamkeit gewidmet. Dies ändert sich zurzeit: Seit einigen Jahren formiert sich das neue Forschungsfeld der Plant Studies, d.h. der kulturwissenschaftlichen Pflanzenforschung. Der vorliegende Band wendet sich an Lehrende und Studierende gleichermaßen. Er erläutert die Grundlagen der Plant Studies im deutschsprachigen Kontext, widmet sich kulturellen Praktiken und Metaphern im Zusammenhang mit Pflanzen und versammelt verschiedene Pflanzenlektüren, die sich der Literatur des 18. bis 21. Jahrhunderts widmen.

Diese Arbeit präsentiert ein Rahmenmodell, das relevante Einflussfaktoren auf die Kompetenzerfassung bündelt und aufeinander bezieht. Das Rahmenmodell wird zunächst theoretisch hergeleitet, dessen Relevanz begründet und dessen Nutzen und Grenzen anhand Forschungsarbeiten des Autors zur Kompetenzerfassung in verschiedenen Bereichen illustriert. Aus dieser exemplarischen Analyse auf der Basis des Rahmenmodells werden Schlussfolgerungen für die naturwissenschaftsdidaktische Forschung abgeleitet und in den Kontext des Forschungsfeldes zur Kompetenzmodellierung und -erfassung eingebettet. Die Arbeit schließt mit Empfehlungen und Anregungen für weitere Forschungstätigkeiten in diesem Feld.

Der vorliegende Band 58 (2021) des'Archiv Natur- und Landeskunde Mecklenburg-Vorpommern'ist als Festschrift dem Leben und Wirken von Prof. Dr. Ragnar Kinzelbach anlässlich seines 80. Geburtstages am 12. April 2021 gewidmet. Professor Kinzelbach war von 1995 bis 2006 Professor und Lehrstuhlinhaber für Allgemeine & Spezielle Zoologie an der Universität Rostock. Während seiner aktiven Tätigkeit und darüber hinaus bis zum heutigen Tage hat sich Professor Kinzelbach um die Kenntnis der einheimischen Fauna im besonderen Maße verdient gemacht. Er hat Studierende in zahllosen Lehrveranstaltungen für die verschiedenen Aspekte der Biodiversitätsforschung begeistert und zahlreiche Promotionen, Diplom- und Examensarbeiten zur Fauna Mecklenburg-Vorpommerns angeregt und betreut. Der vorliegende Band umfasst Beiträge von Weggefährten und Schülern Professor Kinzelbachs über die vielen Jahrzehnte seines Wirkens. Nicht alle Beiträge haben einen direkten Bezug zu Mecklenburg-Vorpommern, aber alle zeigen Aktualität und Bedeutung der Biodiversitätsforschung.

Auf der Basis von Differentialgleichungen, Spieltheorie und Wahrscheinlichkeitsrechnung behandelt der Autor mathematische Modelle zu Stoffwechselvorgängen, Abbauprozessen bei Medikamenten, Vererbung unter Selektionsdruck, Infektionsausbreitung sowie zur Virulenz von Bakterien, Parasiten und Viren. Hierbei werden die Formeln lückenlos und leicht verständlich hergeleitet, wobei zahlreiche Graphiken die Erläuterungen veranschaulichen. Die benötigten mathematischen Grundkenntnisse sind im Anhang zusammengestellt. Damit ist der Text für Studierende der Biologie, Medizin oder Umweltwissenschaften ab den ersten Semestern geeignet. Ebenso ist er Mathematikern, Physikern und Ingenieuren zu empfehlen, die sich in die Modellierung biologischer Prozesse einarbeiten wollen.

Das Handbuch vermittelt einen umfassenden Überblick über den aktuellen Erkenntnisstand zu Ansätzen und Befunden zur systematischen Gestaltung von Lernumgebungen in deutscher Sprache. Es präsentiert theoretische und methodische Grundlagen der Forschungsdisziplin Bildungstechnologie und stellt darüber hinaus konkrete Überlegungen an, wie diese wissenschaftlichen Grundlagen in praktischen Lehr-Lern-Kontexten umgesetzt werden können. Neben der systematischen Konzeption von Lernangeboten (Instructional Design) liegt ein weiterer Schwerpunkt beim Einsatz aktueller Informations- und Kommunikationstechnik, insbesondere digitaler, interaktiver Medien im Bildungswesen.

Wie leistungsfähig bin ich? Und kann ich meine Leistungsfähigkeit beeinflussen? Fragen, die vielen Sportlern im Verlaufe ihrer Karriere begegnen. Um sie beantworten zu können, bedarf es einer Auseinandersetzung mit dem Selbst. Das sogenannte physische Selbstkonzept fasst selbstrelevante Informationen mit eigenem Körperbezug zusammen und bewertet diese. „Ich habe große Muskeln, also fühle ich mich hinsichtlich meiner Kraftfähigkeit leistungsfähig“, scheint eine plausible Antwort. Doch so einfach lassen sich die Fragen aus dem multidimensionalen Gefüge des Selbstkonzepts nicht ableiten. Mit dem Ziel der optimalen Leistungsfähigkeit rückt auch das Thema Ernährung immer mehr in den Fokus der Sportwissenschaft. Die Relevanz ist eindeutig: Der Körper benötigt Energie, um leistungsfähig zu sein. Doch nicht nur das. Durch die Auswirkungen auf physiologische Prozesse, welche die Leistungsfähigkeit während des Trainings beeinflussen, sowie fortführend der Beteiligung an Regenerationsprozessen beanspruchter Muskulatur wird eine sportartspezifische Ernährung unerlässlich. Wie die Ernährung in Verbindung zum Selbstkonzept steht, sowie die Antwort auf die Frage, was der Körper für optimalen Trainingsfortschritt im Krafttraining benötigt und ob eine pflanzliche Ernährung geeignete Rahmenbedingungen dafür bietet, finden sie abgeleitet aus der Physiologie des Menschen und unter Rückbezug zur aktuellen wissenschaftlichen Datenlage in diesem Buch.

Wer über eine Kulturgeschichte von Tieren nachdenkt, wird schnell feststellen, dass diese auch immer mit uns selbst zu tun haben: mit unseren Selbstentwürfen und Erfahrungen, unseren Utopien und Realitätsaneignungen. Und versteht man unter zoon eher »Lebewesen« als »Tiere«, dann scheinen »Zoologiken« Wissensordnungen und Typologien, die Mensch und Tier in bestimmte, historisch und kulturell unterschiedliche Verhältnisse setzen. Das Buch bietet in diesem Sinne eine Sammlung kurzer, essayistischer Texte, in denen jeweils ein Tier in seinem kulturellen Kontext beleuchtet wird. Darunter sind solche, die wir für gewöhnlich als normale Tiere ansehen, wie etwa die Kuh, das Schaf oder das Pferd, oder auch die Fliege, die Motte und der Silberfisch. Es sind aber auch wundersame Geschöpfe darunter, wie etwa Godzilla, Pink Panther oder Medusa; und das vielleicht wundersamste von allen: der Mensch selbst. Damit ist das »Zoologicon« weniger ein modernes Gehege als eine barocke Wunderkammer, voll von Geschichten und Überraschungen.

Was genau ist das Anthropozän und wie ist es entstanden? Welche Kräfte wirken in ihm? Wohin führt es die globale Zivilisation? Hat das Anthropozän die Klimakrise herbeigeführt? Gibt es durch das Anthropozän praktisch keine reale Nachhaltigkeit mehr? Was kann aus den vielen Krisen im Anthropozän gelernt werden? Diese Fragestellungen werden gut lesbar und anschaulich auf dem aktuellen Stand der Dinge behandelt. Auf dieser Basis stellt der Autor einen detaillierten Plan zur Abschwächung der Klimakrise vor, der durch einzelne Staaten verwirklicht werden könnte. Außerdem präsentiert er ein Konzept zur Erzielung realer Nachhaltigkeit und begründet, warum das Anthropozän als neues Erdzeitalter ausgerufen werden sollte. In diesem Kontext geht der Autor auch auf die Coronavirus-Pandemie ein. Das Buch schließt mit der Aufforderung, die »zweite Aufklärung« voranzutreiben. Sie ist notwendig, um das noch verbleibende Zeitfenster von wenigen Dekaden zu nutzen, damit das Anthropozän zukunftsfähig wird.

Die Limnologie ist die Wissenschaft von der Süßwasser- oder Binnengewässerkunde. Sie erforscht die Struktur und den Stoff- und Energiehaushalt der Gewässer-Ökosysteme. Das „Lehrbuch der Limnologie“ vermittelt die grundlegenden Beziehungen in den limnischen Ökosystemen sowie praxisrelevante Aspekte. Diese vollständig überarbeitete Auflage ist in 19 Kapitel gegliedert. Die wichtigsten sind: Geschichte der Limnologie − Die limnischen Lebensräume als Ökosystem − Wasserkreislauf − Grundwasser − Quellen − Fließgewässer − Standgewässer − Geographie der Gewässer − Ziele der angewandten Limnologie − Gesetzgebung − Organische Belastung der Gewässer − Herkunft und Reinigung des Abwassers − Anorganische und toxische Belastung der Gewässer − Grenzwerte und Monitoring − Gewässertherapie − Künstliche Seen. Im Kapitel der „Grundlagen der Limnologie“ werden die einzelnen limnischen Gewässer-Ökosysteme besprochen. Die Allgemeine Limnologie ist in die jeweiligen Abschnitte integriert. Stets werden die Zusammenhänge der Gewässer mit der Umwelt sowie der abiotischen (Geologie, Klima, physikalisch-chemische Faktoren etc.) und biotischen (Konkurrenz, Nahrungsnetze, Genfluss) Interaktionen ausführlich dargestellt. Die völlig neu bearbeitete Auflage wurde um über 250 aktuelle Zitate erweitert, 29 neue Abbildungen und 5 neue Tabellen sowie ein umfangreiches Glossar und das Abkürzungsverzeichnis kamen hinzu. Die Bedeutung der Protisten und der Biofilme in den limnischen Ökosystemen wurden mehr in den Vordergrund gerückt. Die Themengebiete Hydrodynamik und Geomorphologie der Fließgewässer, Kleingewässer, limnologische Nachweise des Klimawandels und Abwehrreaktionen der Gewässer wurden umstrukturiert und neue Erkenntnisse integriert. Im Teil zur „Angewandten Limnologie“ sind nun die Regelungen und Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie sowie die Belastung der Gewässer, Abwasserreinigung und Gewässerschutz beschrieben. Sowohl die neue Gesetzgebung als auch erste Ergebnisse der Umsetzung von Renaturierungsmaßnahmen im Rahmen der WRRL werden erläutert. Dieses Lehrbuch eignet sich für Studierende der Biologie mit den Schwerpunkten Limnologie/Ökologie und für den wasserwirtschaftlichen Praktiker. Auch den Nebenfächler wird es als Nachschlagewerk ansprechen.

Die Biologie hat sich durch ihre enormen Fortschritte bei der Erforschung der DNA und der Grundlagen des menschlichen Geistes im Gehirn zur Leitwissenschaft des 21. Jahrhunderts entwickelt. Die Beiträge dienen der Bestimmung zentraler Begriffe wie Zweck, Funktion, Leben und Organismus und verfolgen die Klärung alter damit verbundener philosophischer Probleme wie etwa Intentionalität, Mentale Verursachung, Willensfreiheit und Naturerkenntnis. Neben systematischen Untersuchungen werden auch historische Positionen fruchtbar gemacht und kritisch diskutiert.

Der Existenzphilosoph Karl Jaspers schreibt zu Recht: »In unserer Liebe sind wir, was wir eigentlich sind. Alles, was in uns Gewicht hat, ist im Ursprung Liebe.« Und von dem Physiker Hans-Peter Dürr stammt der Satz: »Liebe ist für mich Urquell des Kosmos.« Kaum ein Wort wird häufiger in den Mund genommen als »Liebe«. Ohne Zweifel ist sie die bewegende Macht im menschlichen Leben; aber wer weiß schon, was »Liebe« wirklich ist? Liebe hat zwar mit Gefühl zu tun, und doch ist sie nicht auf dieses reduzierbar. So bringt die Philosophie die Liebe sogar mit dem Sein in Zusammenhang, und für christliches Denken ist die Aussage, dass Gott die Liebe ist, von zentraler Bedeutung. Der vorliegende Band versucht, sich dem »Geheimnis« der Liebe transdisziplinär zu nähern, indem in einem ersten Teil philosophische Konzepte vorgestellt werden, in einem zweiten dem Phänomen theologisch nachgegangen wird, bevor in einem dritten Teil aus einzelwissenschaftlicher Perspektive (Pädagogik, Psychologie, Soziologie, Evolutions- sowie Neurobiologie) das Thema erhellt wird.

Das Verbot, Unschuldige zu töten, ist die Grundlage der rechtsstaatlichen Demokratie. Die Aufhebung dieses Verbotes rechtsstaatlich regeln zu wollen, ist ein Widerspruch in sich. In diesen Widerspruch verwickelt sich jeder Gesetzgeber, der glaubt, Abtreibung, Euthanasie oder embryonale Stammzellforschung legalisieren zu können. Vordergründig geht es in den biopoliti-schen Debatten um die Stichtagsregelungen des Stammzellgesetzes, um Spätabtreibungen und Patientenverfügungen. Letztlich aber geht es immer wieder um den Status des Embryos, um seine Menschenwürde und sein Lebensrecht einerseits und in der Debatte um Patientenverfügungen um die Würde des Sterbenden andererseits. An Embryonen forschen, um Stammzellen zu gewinnen, heißt Embryonen zerstören. Der deutsche Sonderweg, die Forschung auf die importierten Produkte dieser Zerstörung zu beschränken, ist nicht weniger problematisch als die Zerstörung selbst. Der Streit um die embryonale Stammzellforschung steht im Mittelpunkt des Bandes, der eine Ringvorlesung der Universität Osnabrück im Sommersemester 2008 dokumentiert. Aber auch die klassischen Fragen der Bioethik und der Biopolitik, die es gibt, seit Menschen existieren, nämlich Abtreibung und Euthanasie, kommen zur Sprache. Zu den Autoren gehören Robert Antretter, Wilfried Härle, Christian Hillgruber, Jörg-Dietrich Hoppe, Angelika Pokropp-Hippen, Eberhard Schockenhoff, Hans Schöler, Robert Spaemann, Christoph Student, der Herausgeber sowie die Bischöfe Andreas Laun (Salzburg), Reinhard Marx (München) und Jozef Zycinski (Lublin), Vorsitzende von Lebensrechtsgruppen und Abgeordnete des Deutschen Bundestages. Sie bürgen für Kompetenz und klare Positionen.

Religion gehört zum Menschen und seiner Geschichte. Wenn «Homo sapiens» durch Evolution aus der Tierwelt entstand, gilt das auch für seine Kultur und Religion. Wie stellen sich Kultur- und Naturwissenschaftler heute den Gang dieser Evolution vor? Die Antworten sind strittig, sie reichen von einfachen «darwinistischen» Erklärungen bis zu mehrdimensionalen Modellen. Und was folgt aus der evolutionären Entstehung der Religion für die christliche Theologie, was folgt für den glaubenden Menschen? Die Beiträge dieses Buchs geben Antworten und führen zu neuen Fragen.

Die Ökologie ist als Wissenschaft eine noch recht junge Disziplin. Sie hat sich schnell zu einer thematisch breiten Zukunftsdisziplin entwickelt. Dieses Buch bietet in lebendiger Form den gesamten Lehr- und Lernstoff einer Einführung in die Ökologie für Haupt- und Nebenfachstudenten sowie für Biologielehrer und ist darüber hinaus ein spannendes Arbeits- und Lesebuch für Praktiker des Natur- und Umweltschutzes. Die Autoren geben einen Gesamtüberblick über das komplexe Gebiet der Ökologie und verknüpfen wichtige ökologische Fragestellungen mit spezifischen Forschungsergebnissen. Exkurskästen zeigen wissenschaftliche Experimente, Labor- und Freilandmethoden, ihre Anwendungen in der Wissenschafts- und Berufspraxis sowie konkrete ökologische Beispiele auf. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Vorstellung verschiedener mathematischer Methoden. Tabellen, Schaubilder, Fotos und Diagramme visualisieren die textliche Darstellung. Jedes Kapitel enthält eine Zusammenfassung des Stoffs und wird durch Übungsfragen und kommentierte Hinweise zur Fachliteratur abgeschlossen.

Das erste Mensch-Tier-Wesen ist in England hergestellt worden. In die entkernte Eizelle einer Kuh wurde der Zellkern einer menschlichen Zelle implantiert. Das auf diese Weise nach der Dolly-Methode geklonte Wesen lebte drei Tage. Es ist ein geklonter Hybrid und enthält in jeder Zelle ein gemischtes Genom aus menschlichen und tierischen Genen. Damit ist erstmals in der Geschichte die Speziesgrenze zwischen Mensch und Tier überschritten worden. Womöglich kann man auch tierische Eizellen mit menschlichem Samen befruchten oder menschliche Eizellen mit tierischem. All dies dient der Gewinnung embryonaler Stammzellen. Neben diesen Hybriden, die in jeder Zelle ein Mischgenom tragen, gibt es auch Chimären. Dies sind Lebewesen, die Zellen eines anderen Lebewesens in sich tragen. Man kann Schafembryonen menschliche Zellen implantieren und die geborenen Schafe enthalten dann zwanzig Prozent menschliche Zellen. Womöglich können Sie auch menschliche Spermien und Eizellen produzieren. Man kann Affenembryonen menschliche Gehirnzellen implantieren. Können diese Affen dann besser denken und womöglich für militärische Zwecke eingesetzt werden? Hühnern hat man schon Zellen von Wachteln implantiert und die Hühner übernahmen die Bewegungen der Wachteln. Die Implantation von fremden Zellen funktioniert bei Embryonen besonders gut, da diese noch kein Immunsystem haben, das die Zellen abstossen könnte. Wohin wird die Entwicklung gehen? Werden Tiere bald menschliche Organe aus-tragen? Können Affen mittels Zelltransplantation von menschlichen Ge-hirn-zellen bald zu Soldaten ausgebildet werden? Wird man Menschen tierische Zellen und Tieren menschliche Zellen implantieren? Wieviel Tier verträgt der Mensch und wieviel Mensch verträgt das Tier? Das sind die Fragen der Zukunft. Wie kaum ein anderer vermag Matthias Beck als Mediziner und Theologe die ethischen Probleme eines Fachbereichs zu analysieren, der buchstäblich an Grenzen heranreicht.

Dieses Buch greift die alte Frage auf, ob es möglich ist, das Bewusstsein auf einen neuronalen Prozess zu reduzieren. Der Leser wird nicht nur als rationaler Zuschauer in die Untersuchung einbezogen, sondern auch als Akteur, sofern er sich selbst an entscheidenden Punkten der Argumentation als bewusst wahrzunehmen vermag. Liegt der Schlüssel zu dem Rätsel nicht am Ende in der Evidenz, dass die Frage nach dem Ursprung des Bewusstseins ein Bewusstsein zum Ursprung hat? Im Laufe dieser Untersuchung, die sich neben der Phänomenologie und der Metaphysik auf kontemplative Praktiken, die Neurowissenschaft und die Evolutionstheorie stützt, wird jede These über das Bewusstsein zwei bohrenden Fragen ausgesetzt: Für wen ist sie gültig und in welchem Bewusstseinszustand muss man sein, um sie zu vertreten? Ziel ist es nicht, Lehren (physikalistische oder dualistische), Analyseverfahren (objektive oder reflexive) und Forschungsrichtungen (physiologische oder introspektive) gegeneinander auszuspielen, sondern sie auf unterschiedliche existentielle Haltungen zurückzubeziehen, denen sie ihre Überzeugungskraft verdanken. Es zeigt sich, dass die kognitiven Neurowissenschaften einiges beizutragen haben, wenn es um reflexives Bewusstsein und Selbstbewusstsein geht. Das Bewusstsein als reine Erfahrung hingegen erschließt sich eher über Zen-Koans und die Philosophie (Husserl, Merleau-Ponty, Wittgenstein).

'Dieses Buch erweitert Ihr Denken von drei auf vier Dimensionen.'Nassim Nicolas Taleb, Autor von'Der schwarze Schwan''Scale'ist ein großes Ideen-Buch, das uns neue Welten erschließt, ein intellektuelles Abenteuer, das bislang unverknüpfte Perspektiven und Wissensgebiete miteinander verbindet. Es zeigt, welche universalen Gesetzmäßigkeiten unserem biologischen und sozialen Leben zugrunde liegen, die uns alle auf so einfache wie tief reichende Weise miteinander verbinden. Wer wissen will, wie die Welt wirklich funktioniert, muss dieses Buch lesen. Am Anfang stand die Faszination von Altern und Sterblichkeit. Mit der Präzision des Physikers hat West die Frage, warum wir so lange leben, wie wir leben, und nicht länger, zu beantworten versucht. Das Ergebnis war erstaunlich: West entdeckte, dass trotz bestehender Unterschiede alle Säugetiere skalierte Versionen voneinander sind. Kennt man die Größe eines Säugetiers, so kann man vom täglichen Nahrungsverbrauch über die Dauer des Reifungsprozesses bis hin zur Lebensspanne alles herausbekommen, was man über das betreffende Tier wissen will. Seine für die Biologie bahnbrechende Forschung hat West auf andere Felder angewendet, insbesondere auf Städte und Unternehmen. In'Scale'schlägt er vor, einige der großen Probleme, mit denen wir ringen - von der rasanten Verstädterung, dem Bevölkerungswachstum bis zum Verständnis von Krebs sowie den Ursachen von Altern und Tod -, auf der Basis eines ganzheitlichen Ansatzes anzugehen. Nur so gelangen wir zu Erkenntnissen und Strategien, mit denen wir diese großen globalen Herausforderungen auch bewältigen können.

Theoretische Grundlagen in Verbindung mit einer Vielzahl an praktischen Handreichungen zum fächerübergreifenden Unterricht sind für alle Fächer der Grundschule (Mathe, Deutsch, Fremdsprachen, Sport, Musik, Kunst, Sachunterricht, Ethik, Religion) relevant und notwendig. Auf Grundlage der bundesweiten Forderung, dass in den Grundschulen Kompetenzen fächerübergreifend aufgebaut werden sollen, greifen die Beiträger die aktuell diskutierten Theorien auf, um auf dieser Basis innovative Ideen für den praktischen Unterricht herzuleiten und vorzuschlagen. Diese werden oft durch weitere Materialien im Online-Anhang ergänzt. Beiträge zu den Transitionsphasen Kindergarten/Grundschule und Grundschule/Sekundarstufe zeigen jeweils Möglichkeiten des methodischen Vorgehens auf beiden Stufen bzw. in beiden Institutionen.

Ahrens untersucht den Einfluß der Diskussion um die Biowissen-schaften auf die kulturelle Defini-tion des Menschen. Unter Rückgriff auf Unterlagen der Enquete-Kommissionen des Deutschen Bundestages zum Thema Biowissenschaften arbeitet er zunächst die kultursemioti-schen und ideengeschichtlichen Voraussetzungen der Diskussion heraus. So kann er schließlich eine Analyse der bioethischen und biopolitischen Debatte selbst vorlegen, die bis an die Grenze dessen reicht, was bisher'anthropologische Differenz“ hieß. War es bislang üblich, die Biowissenschaften und ihre Prak-tiken zu befragen, geraten hier die unterschiedlichen gesellschaftlichen und humanwissen-schaftlichen Positionen, die die Diskussion prägen, ins Visier.

Dieser Band vereint theoretische und empirische Originalarbeiten über aktuelle Forschungsprojekte, die 2017 auf der 21. Internationalen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie an der Universität Halle präsentiert wurden. Mit dem Tagungsthema'Biologiedidaktik als Wissenschaft'wird das fachdidaktische Selbstverständnis einer theoretischen, empirischen und praxisbezogenen Fachdidaktik Biologie verdeutlicht, die in diesem Jahr 40 Jahre alt wurde: Biologiedidaktische Forschung stützt sich auf Theorien, strebt empirische Evidenzen zur Verbesserung des Biologieunterrichts und der Ausbildung von Lehrkräften an und ist als eine anwendungsbezogene Wissenschaft der Optimierung des fachbezogenen Lernens und Lehrens verpflichtet. Die Palette unterschiedlicher Themen in diesem Band ist breit: - Vorstellungen zu Konzepten und Erkenntnismethoden - Wissenschaftsreflexion - Modellieren und Modellkompetenz - Vermittlungsexperimente und Interventionen - Aufgaben und Assessment - Professionalisierung von Lehramtsstudierenden der Biologie - Einstellungen von Schüler•innen und Biologielehrkräften - Biodiversität und regionale Lernorte Die Herausgeber dieses Bandes hoffen - im Namen der Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, die inzwischen fast 500 Mitglieder zählt -, einen Beitrag zur Diskussion über das Lehren und Lernen im Fach und zur Verbesserung der Ausbildung angehender Lehrkräfte zu leisten. AUS DEM INHALT Vorstellungen zu Konzepten und Erkenntnismethoden Irene Lampert/Kai Niebert Alltagsvorstellungen zu den planetaren Belastungsgrenzen Dennis Messig/Ulrich Kattmann/Jorge Groß Fotosynthese verstehen - didaktische Rekonstruktion der Pflanzenernährung Bianca Reinisch/Dirk Krüger Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu fiktiven Szenarien zum Beobachten und Experimentieren Wissenschaftsreflexion Mario Kötter/Marcus Hammann Epistemische Kompetenz: Wissenschaftsreflexion im naturwissenschaftlichen Unterricht Modellieren und Modellkompetenz Johannes Meister/Annette Upmeier zu Belzen Biologische Phänomene mit Liniendiagrammen naturwissenschaftlich-mathematisch modellieren

Lehrerfortbildungen sind notwendig, damit Lehrkräfte den aktuellen gesellschaftlichen, bildungspolitischen und fachwissenschaftlichen Entwicklungen angemessen begegnen können und ihr Wissen und ihre Fähigkeiten kontinuierlich ausbauen können. Das Forschungsinteresse der vorliegenden Arbeit liegt in der Überprüfung möglicher Effekte einer Biologielehrerfortbildung auf vier Wirkungsebenen und möglicher Zusammenhänge der an der Wirksamkeit beteiligten Variablen. Die Ergebnisse der Untersuchung haben gezeigt, dass die Biologielehrerfortbildung von den teilnehmenden Lehrkräften positiv eingeschätzt wurde und dass die Lehrkräfte ihr Wissen durch die Teilnahme signifikant erweitern konnten. Weiterhin konnten Veränderungen in den Überzeugungen, der Selbstwirksamkeitserwartung und dem selbstberichteten unterrichtlichen Handeln verzeichnet werden. Weiterhin konnte durch die Untersuchung gezeigt werden, dass positive Zusammenhänge zwischen verschiedenen erhobenen Variablen, die bei der Wirksamkeit von Lehrerfortbildungen eine Rolle spielen, bestehen. Mit den genannten Ergebnissen trägt die vorliegende Studie zu einem genaueren Verständnis der Funktions- und Wirkungsweise von Lehrer -fortbildungen bei, welches zur gezielten Qualitätssicherung und -entwicklung dieser genutzt werden kann.

Der vorliegende Band präsentiert in fünf Beiträgen Forschungsergebnisse und Beobachtungen zur Flora, Fauna, Geologie und Heimatgeschichte Mecklenburgs und angrenzender Regionen. Was können wir aus archäologischen Grabungen über die Zusammensetzung der mittelalterlichen Speisekarte der städtischen Bevölkerung erfahren? Die Rostocker Zoologen Christian Kastner und Ragnar Kinzelbach fanden diverse Hausgeflügelrassen in derartigen Grabungen. Renate Seemann referiert über Entwicklungen der Pflanzendarstellungen in frühen pharmazeutischen und botanischen Druckschriften - die Schwierigkeit ausreichend identische Abbildungen herzustellen hatte z.B. wechselnde Abbildungen in Pflanzenwerken gleichen Titels zur Folge, so dass diese Drucke zumeist seltene Unikate darstellen. Weitere Beiträge beinhalten die Arbeit der vielfältigen naturschutzrelevanten Arbeitsgruppen in Mecklenburg-Vorpommern, das Kartierungstreffen der AG Malakologie hat auch immer interessante Funde und Beobachtungen zum Ergebnis (Urich Messner und Kollegen). Holger Wenzel-Harloff berichtet über Neozoen in Westmecklenburg und Andreas Kleeberg erweitert unsere Kenntnis über seltene heimische Staphylinidae (Kurzflügelkäfer) mit dem mittlerweile 6. Beitrag.

In Zeiten, in denen die Komplexität gesellschaftlicher, politischer, wirtschaftlicher und technologischer Probleme zunehmend steigt, ist der Erwerb einer naturwissenschaftlichen Grundbildung für die persönliche Meinungsbildung von zentraler Bedeutung. Hierzu gehört das Erlernen von naturwissenschaftlichen Erkenntnismethoden wie dem Experimentieren. Erkenntnisse zu experimentierspezifischen Kompetenzen zeigen, dass Lernende über unterschiedliche Vorstellungen bezüglich des Experimentierens verfügen. Diese zeigen sich in unterschiedlichen Vorgehensweisen, die mehr oder weniger stark von der Vorgehensweise in realer wissenschaftlicher Forschung abweichen. Ziel der vorliegenden Studie ist eine differenzierte Erfassung und Analyse individueller Prozessstrukturen sowie prozessbezogener Niveaustufen von Experimentierprozessen Lehramtsstudierender der Biologie. Die Ergebnisse zeigen, dass die meisten Experimentierprozesse nicht, wie in idealisierten Modellen angenommen, einem linearen Prozessverlauf verlaufen, sondern wiederholte Wechsel zwischen den Experimentierphasen aufweisen. Insbesondere die Durchführung nimmt hier eine zentrale Stellung ein. Die Vernetzung der Experimentierphasen ist unterschiedlich ausgeprägt und steht in einem positiven Zusammenhang mit der Qualität eines Experimentierprozesses. Die prozessbezogenen Niveaustufen weisen Ausprägungen über alle Niveaus hinweg auf. Aus den Ergebnissen werden Hinweise zur Gestaltung von Unterricht und universitärer Lehre sowie Implikationen für die fachdidaktische Forschung abgeleitet.

Die neuen Medien beförderten die freiheitlichen Gedanken der Reformationszeit vor 500 Jahren, und die heutige Digitalisierung verspricht grenzenlose Freiheit. Oder schränkt sie die errungene Freiheit geradewegs wieder ein? Wie verhalten sich das Versprechen und der Preis der Digitalisierung zueinander? Und was bedeutet die digitalisierte Welt für unser Bild vom Menschen? Die Beiträge dieses Jahrbuches dokumentieren die Jahrestagung 2017 der Karl-Heim-Gesellschaft zum Thema «Der digitalisierte Mensch, die mediale Welt und die reformatorische Freiheit». Digitale Lebenswelten und ihr Realitätsverständnis kommen in Diskurs mit reformatorisch-theologischen Grundbegriffen wie «Freiheit», «Menschenbild», «Selbst- und Wirklichkeitsverständnis», so dass ihre «Verheißung», aber auch ihre Ambivalenz zur Sprache kommen.

Im Biologieunterricht werden Fachinhalte vielfach als Abbildungen in Form von Fotografien, Schaubildern, Prozessdarstellungen und Diagrammen repräsentiert. Sie sollen das fachliche Verstehen und Lernen unterstützen, die hohe Variationsfülle birgt jedoch auch Lernschwierigkeiten. Bislang liegt nur unsystematisches Wissen über die Struktur und Funktion der Abbildungsvariationen vor. Es ist außerdem unklar, wie Schülerinnen und Schüler beim Verstehen von Prozessdarstellungen vorgehen, welche kognitiven Aktivitäten sie zeigen und inwiefern bestimmte Aktivitätsmuster das Verstehen fördern. Vor diesem Hintergrund wurden Abbildungen in Biologieschulbüchern und Protokolle Lauten Denkens ausgewertet. Kognitiven Aktivitäten wurden anhand von 4351 einzelnen Schüleräußerungen während des Bildverstehens analysiert und Zusammenhänge zu Abbildungsmerkmalen untersucht. Es zeigten sich inhaltsspezifische Unterschiede der Abbildungsmerkmale und es konnten stereotype Merkmalskombinationen der Struktur und Funktionsvielfalt differenziert werden. Außerdem zeigte sich, dass Lernende realistische Abbildungen besser verstehen als abstrakte Variationen und dass vor allem das Bilden von Inferenzen durch die Elaboration des Bildinhaltes und den Abruf von Vorwissen das Verstehen der Abbildungsinhalte unterstützt. Die Aufklärung spezifischer Muster kognitiver Aktivitäten, die in Zusammenhang mit erfolgreichem Bildverstehen im Fach Biologie beobachtbar sind, kann als Ansatzpunkt für die Gestaltung von Lernmaterialien dienen, die Schülerinnen und Schüler gezielt beim Verstehen komplexer biologischer Abbildungen unterstützen.

Unscharfe Grenzen und fließende Übergänge kommen in allen Registern der Erfahrung vor. Von einer positiven Unbestimmtheit kann indes nur dort die Rede sein, wo diese gleichsam zur Sache selbst gehört und nicht nur unserem begrenzten Erkenntnisstand oder mangelnden Realisierungsmöglichkeiten zuzurechnen ist. Die gewachsene technologische Verfügungsmacht des Menschen, die sich mittlerweile auf die menschliche Lebenssubstanz selbst erstreckt, hat zu tiefgreifenden Veränderungen des Naturbegriffs geführt, in deren Verlauf die Grenzen zwischen Naturprodukten und Artefakten ständig verschoben werden. Damit tauchen neue Formen von Unbestimmtheit auf, deren begriffliche Bewältigung uns vor besondere Probleme stellt. Wann genau beginnt das zu schützende menschliche Leben? Sind Hirntote wirklich tot? Kann ich eine Gehirntransplantation überleben, meine Existenz sogar in einem Klon fortsetzen?

An einem der Geschichte der Krebsforschung entnommenen Fall wird untersucht, wie sich Wissensentwicklung zum Wandel sozialer Formen des Forscherverkehrs verhält und welche Rolle dabei wissenschaftliche Kontroversen spielen: Sie zersetzen nicht allein überkommene Paradigmen, sondern überdies die gegebenen sozialen Gliederungen und schaffen so Bedingungen für den Wandel derselben (Disziplinen, Institutionen). Dieser Ansatz erlaubt die Abwehr eines Konzeptes, wonach die Schließung einer Kontroverse auf die Favorisierung einer der strittigen Positionen hinausläuft. Ein solcher Prozess wird von Forschern eingeleitet, die das Verhältnis gegeneinander vertretener Konzepte zu harmonisieren trachten, ohne dabei auf eine transdisziplinäre bzw. theoretisch schlüssige Vermittlungsbasis zu verweisen.

50 Jahre Lehre in Informatik an den drei Münchner Universitäten (Ludwig-Maximilians-Universität, Technische Universität München und Universität der Bundeswehr Neubiberg) sind der Anlass für diese Sammlung aktueller Informatik-Aktivitäten in Forschung und Lehre im Jahr 2017. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit dokumentieren sie Bedeutung und Vielfalt der heutigen Universitäts-Informatik. Die Beiträge beziehen sich auf die Fachgebiete Sicherheit in der Informatik, Mensch-Computer-Interaktion, Bioinformatik, Neuro-Robotik, Algorithmen in BWL und Operations Research, Internet-Forschung, Big Data und Maschinelles Lernen, Connected Mobility, das Münchner Wissenschaftsnetz, Computerspiele, automatische Verifikation, mobiles Internet, Medieninformatik. Den Abschluss bildet eine kurze Zusammenfassung der historischen Entwicklung der Informatik in München.

Ist der Mensch ein Primat unter Primaten? Oder ist er doch trotz seiner Entstehung aus dem Tierreich wesenhaft vom Tier verschieden? Aus der Perspektive von Naturwissenschaft, Philosophie und Theologie untersucht dieser Band die Frage, wie es mit der evolutionären Herkunft des Menschen steht, und wie mit seinem Verhältnis zu seinen nächsten Verwandten, den großen Affen. Was ist von der Tierrechtsbewegung zu halten, wie sieht das Alte Testament die Beziehung von Mensch und Tier, wie sehen die theologischen Schlüsse dazu aus? Der Inhalt beruht auf den Vorträgen der Jahrestagung 2016 der Karl-Heim-Gesellschaft und wurde durch weitere Beiträge ergänzt.

In einer von Naturwissenschaften und Technik geprägten Gesellschaft gehört das Wissen über domänenspezifische Erkenntnismethoden wie das Experimentieren zur naturwissenschaftlichen Grundbildung. National wie international wird daher in den Bildungsstandards und Curricula für den Biologieunterricht die Ausbildung prozeduraler Fähigkeiten und manueller Fertigkeiten beim Experimentieren gefordert. Im Rahmen der ersten Teilstudie dieser Arbeit wurde ein praktischer Experimentiertest entwickelt und evaluiert, um die Ausprägung solcher Kompetenzen speziell in der Phase der Durchführung von Experimenten in großen Stichproben auf Individualebene zu erfassen, sie in einem Modell abzubilden und dadurch auch gezielt fördern zu können. In einer zweiten Teilstudie wurde der Einfluss von Realexperimenten und weniger zeit- und materialaufwendigen papierbasierten Experimenten auf die Ausbildung experimenteller Kompetenzen, das bereichsspezifische Fachwissen und die intrinsische Motivation bei Lernenden in einer Unterrichtsintervention zum Thema'Photosynthese'untersucht. Aus den Befunden können wichtige Folgerungen für die Modellierung, die erfolgreiche Einzeldiagnostik und die gezielte Förderung experimenteller Kompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht abgeleitet werden.

In der Reihe BIOLOGIE lernen und lehren werden biologiedidaktische Forschungsarbeiten zum Lernen und Lehren von Biologie veröffentlicht. Der erste Band dieser Reihe führt in verschiedene biologiedidaktische Forschungsthemen ein und fasst den Forschungsstand zusammen. Ausgewiesene Biologiedidaktikerinnen und Biologiedidaktiker geben einen Überblick über aktuelle Ergebnisse und Erkenntnisse zum fachspezifischen Lernen in den vier Kompetenzbereichen Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Bewerten und Kommunikation. Weitere Beiträge nehmen aktuelle Trends in der Unterrichtsqualitätsforschung, in der Forschung zur Lehrerprofessionalisierung und zur Lehrerfortbildung sowie zum kontextorientierten Lernen in der Biologie in den Blick. In den Beiträgen werden die Ergebnisse und Erkenntnisse der biologiedidaktischen Forschung theoretisch verankert, die methodischen Zugänge verdeutlicht sowie weiterhin bestehende Forschungsdesiderata und mögliche Anwendungsfelder aufgezeigt. Als Sammelband gibt Band 1 einen Überblick über aktuelle Erkenntnisse biologiedidaktischer Forschung und zeigt Anwendungsbezüge auf. Er bietet damit eine aktuelle Zusammenschau des Standes biologiedidaktischer Forschung zu verschiedenen Schwerpunkten für angehende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, für Studierende sowie für interessierte Biologielehrkräfte in Ausbildung und Praxis.

´Diese Arbeit untersucht am Beispiel Guatemala, inwieweit die Landwirtschaft aufgrund ihrer Ver¬bindungen (linkages) zu vor- und nachgelagerten Sektoren auch unter veränderten globalen Rahmenbedingungen zur wirtschaftlichen Entwicklung beitragen kann. Durch eine innovative Methodik, die einen Wertschöpfungsketten-Ansatz mit der Input-Output-Analyse verbindet, können diese linkages produktbezogen, regional und sektoral differenziert wiedergegeben und die Unterschiede zwischen der kleinbäuerlichen und der großbetrieblichen Landwirtschaft aufgezeigt werden. So tragen kleinbäuerliche Produktionsketten zwar in geringerem Maße zur Wertschöpfung bei, schaffen aber mehr Arbeitsplätze als großbetriebliche Wertschöpfungsketten. Insgesamt haben die Landwirtschaft und ihre vor- und nachgelagerten Sektoren weiterhin eine große Bedeu¬tung für die regionale und nationale Ökonomie. Diese Erkenntnis sollte eine stärkere Beachtung und Förderung der agricultural growth linkages nach sich ziehen.

Lassen Sie sich ein auf eine spannende Zeitreise zu den Ursprüngen des Lebens - das Standardwerk zur Evolutionsbiologie in neuer Auflage! In diesem rundum überarbeiteten Lehrbuch wird die Evolutionsbiologie umfassend und eindrucksvoll dargestellt - zahlreiche neue und verbesserte Abbildungen machen die großen Themenbereiche der Evolutionsbiologie in der Neuauflage noch anschaulicher. Die Themenschwerpunkte reichen von den wissenschaftstheoretischen Grundlagen, dem Neodarwinismus und die erweiterte Synthetische Theorie über evolutionäre Verhaltensforschung und Psychologie bis zum Kreationismus, Atheismus und zur evolutionären Ethik. Ideal zum Lernen, zur Prüfungsvorbereitung im Studium oder zum Nachschlagen! Durch das besondere Konzept liefert die Neuauflage nicht nur angehenden Biologen aller Studienrichtungen, sondern auch Medizinern, Psychologen und Theologen grundlegendes Basis- und Spezialwissen auf dem aktuellsten Stand der Wissenschaft.

Die grobmaterialreichen, silikatischen Mittelgebirgsbäche des Naturraums Kellerwald gehören aus limnologischer Perspektive zu den bisher am wenigsten untersuchten Fließgewässern in Deutschland. In dieser Dissertation erfahren diese Gewässersysteme und ihr unmittelbares Umfeld erstmalig eine umfassende, integrierte ökologische Charakterisierung. Damit wird ein wichtiger Beitrag zur Methodik der regionalen Fließgewässertypisierung und zugleich zur integrierten gewässerökologischen Bewertung geleistet. Auf der Grundlage von Freilanduntersuchungen und einer historischen Landschaftsanalyse wird ein umfassendes Bild des historischen und rezenten Zustandes der Bachsysteme und ihrer Auen gezeichnet. Bestehende Wissenslücken über die biogeographische Verbreitung der Bachfauna können geschlossen werden. Diese systematische Beschreibung mündet in der Formulierung eines naturraumspezifischen Leitbildes für die submontan geprägten Kellerwaldbäche. Das gewässerökologische Leitbild kann als praktisches Hilfsmittel zur Bewertung und Maßnahmenvorbereitung in der Gewässerentwicklung auf regionaler und lokaler Ebene eingesetzt werden.

Synthetische Biologie wird als vielversprechende Zukunftstechnikwissenschaft angesehen. Sie zielt darauf ab, Ingenieursprinzipien in der Biologie zu verwirklichen. Mit der Vision von umfassender Planbarkeit und allgemeiner Konstruierbarkeit grenzt sie sich von der nur manipulierenden Gentechnik ab. Offen ist bisher, ob diese Vision realisiert werden kann. Ebenso unbestimmt sind derzeit mögliche Folgen für Gesellschaft, Mensch und Natur. Dieses frühe Stadium eröffnet aber Optionen, Einfluss auf ihre Entwicklung zu nehmen: um Chancen zu realisieren und Risiken zu minimieren.Dieses Buch stellt die prägenden Visionen, Modelle und Methoden, die sich unter dem Dach der Synthetischen Biologie gruppieren, im Überblick vor. So können die sich eröffnenden Möglichkeiten frühzeitig analysiert und kritisch bewertet werden. Die mit ihnen verbundenen Chancen und Risiken werden in vier Fallstudien untersucht, wobei auch wenig beachtete Bereiche in den Blick rücken wie etwa biomimetische Werkstoffe: Technik, die am Vorbild der Natur orientiert ist. Basierend auf einer gleichermaßen gesellschaftlich orientierten wie technikbezogenen Bewertung werden gefährdungsarme Entwicklungspfade sichtbar.

Der vorliegende Band vereint theoretische und empirische Originalarbeiten über aktuelle Forschungsprojekte, die 2013 auf der Internationalen Tagung der Fachsektion Didaktik der Biologie an der Universität Kassel präsentiert wurden. Mit dem Tagungsthema'Theorie, Empirie & Praxis'wird das fachdidaktische Selbstverständnis einer theoretischen, empirischen und praxisbezogenen Fachdidaktik Biologie verdeutlicht: biologiedidaktische Forschung stützt sich auf Theorien, strebt empirische Evidenzen zur Verbesserung des Biologieunterrichts und der Ausbildung von Lehrkräften an und ist als eine anwendungsbezogene Wissenschaft der Optimierung des fachbezogenen Lernens und Lehrens verpflichtet. Evidenzorientierung ist dabei ein wesentliches Kriterium, an dem sich fachdidaktische Forschung messen lassen muss. Die Palette unterschiedlicher Themen in diesem Band ist breit: - Diagnose und Entwicklung von Modellkompetenz - Informationsentnahme aus Texten und Bildern - Naturwissenschaftsverständnis - Alltagsphantasien - Anforderungsprofile von Abituraufgaben - Forschendes Lernen - Übergänge Schule-Hochschule sowie Hochschule-Referendariat - Sachunterrichtsausbildung Die Herausgeber dieses Bandes hoffen - im Namen der Fachsektion Didaktik der Biologie im VBIO, die inzwischen fast 500 Mitglieder zählt - einen Beitrag zur Diskussion über das Lehren und Lernen im Fach und zur Verbesserung der Ausbildung angehender Lehrkräfte zu leisten.