Schulinternes Curriculum für das Fach Naturwissenschaften

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1 Schulinternes Curriculum für das Fach Naturwissenschaften Inhalt Einleitung... 2 Allgemeine Vereinbarungen... 2 Leitlinien... 3 Methoden... 3 Leistungsüberprüfung... 4 Unterrichtsinhalte... 5 Jahrgang Weitere fakultative Inhalte:... 7 Jahrgang Weitere fakultative Inhalte:... 9 Stand: Juni 2012

2 Einleitung Unter Naturwissenschaften versteht man die Wissenschaften von den Erscheinungen der belebten und unbelebten Natur sowie ihren gesetzmäßigen Abläufen. Das Fach Naturwissenschaften soll durch die ganzheitliche Betrachtung von Problemstellungen und kleineren Projekten den Raum bieten, ein allgemeines Verständnis für die Denk- und Arbeitsweisen der Naturwissenschaften, schwerpunktmäßig aber auf die in ihr eng verzahnten Fachbereiche Biologie, Chemie und Physik, zu vermitteln. Die Schwerpunkte und Inhalte im Fach Naturwissenschaften sollen hinsichtlich der Themenstellungen und Projekte im ersten Jahr hauptsächlich im Bereich der Biologie und im zweiten Jahr hauptsächlich im Bereich der Chemie liegen und werden hier in der Regel auch jeweils von Biologie- und Chemielehrern gelehrt. Die Unterrichtsinhalte liegen außerhalb der Kernlehrpläne Biologie und Chemie, sie können die obligatorischen Inhalte der Kernlehrpläne aber vertiefen. Allgemeine Vereinbarungen Das Sankt-Michael-Gymnasium hat sich als übergeordnetes Bildungsziel unter anderem ein gutes Fächerwahlangebot im Differenzierungsbereich gesetzt. Die Schüler sollen an unserer Schule die Möglichkeit haben, ihr Fachwissen im Differenzierungsbereich II in der Jahrgangsstufe 8 nach ihrer Interessenlage und nach ihren Fähigkeiten im Bereich der Naturwissenschaften zu vertiefen. Dies schließt die Biologie im Umfeld der Schule, insbesondere den Nationalpark Eifel und den Naturpark Hohes Venn Eifel mit ein. Das MGM nimmt zudem am Projekt der Sozialwirksamen Schule teil, in dem verschiedene Erziehungsziele zum sozialen Miteinander und zum Umgang mit Schuleigentum und dem Eigentum anderer im Allgemeinen verankert sind. Speziell diese Erziehungsziele sind in den experimentellen naturwissenschaftlichen Fächern von besonderer Bedeutung, in denen das praktische Arbeiten im Vordergrund stehen soll. Die Schüler sollen zudem die Möglichkeit erhalten sich mehr mit der Schule und der Schulumgebung identifizieren zu können. Auch dieses Anliegen verfolgt das Fach Naturwissenschaften, indem inhaltlich sowohl der Nationalpark Eifel als auch der Naturpark Hohes Venn behandelt werden sollen. Die Schüler sollen im Fach Naturwissenschaften im Differenzierungsbereich auch die Möglichkeit erhalten, im Unterricht selbstständig weitergehende Fragestellungen zu entwickeln und zu erforschen, sofern dies im Unterricht praktikabel eingebaut werden kann. Seite 2 von 9

3 Leitlinien Als übergeordnetes Lernziel und das zeichnet sicherlich nicht nur den Bereich des Differenzierungsbereiches aus sollen die Schüler und Schülerinnen ihre Lernprozesse zunehmend eigenständig organisieren und sich über Lernfortschritte insbesondere auch prozessorientierte Lernfortschritte bewusst werden. Die Lernprozesse sollen vom Anforderungsniveau so angelegt werden, um möglichst vielen Schülern auch in ihrer Heterogenität in der Lerngruppe gerecht zu werden. Besonderes Augenmerk muss hierbei auf die heimat- und naturkundlichen Aspekte im ersten Lehrjahr gelegt werden, da die Heterogenität bzgl. der Vorkenntnisse der Lerngruppen hier erfahrungsgemäß extrem hoch ist. Der fragend-entwickelnde Unterricht hat unbestritten seine Daseinsberechtigung. Schwerpunktmäßig soll aber das autonome Lernen und die eigene, persönliche Erfahrung der einzelnen Schüler mit den naturwissenschaftlichen Phänomenen betont werden. Übungs- und Wiederholungsphasen sind unerlässlich, um naturwissenschaftliche und auch heimatkundliche Aspekte in ihrer Ganzheit und Komplexität zu erfassen und nachhaltig zu festigen. Die den Schülern und Schülerinnen gestellten Aufgaben sollten sich nach Möglichkeit an den und den Problemen der Schüler orientieren. Es sollen verstärkt Bezüge zur Lebenssituation der Schüler genutzt werden. Insbesondere der Themenkomplex Biologie im Supermarkt, aber auch das zweite chemisch orientierte - Lehrjahr bieten hierzu umfangreiche Möglichkeiten. Der Unterricht soll verstärkt fächerübergreifend angelegt sein, so dass möglichst die Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik miteinander vernetzt werden. Eine Vernetzung mit anderen Fächern wie z.b. Geografie (Hohes Venn, Herkunft von Obstsorten, Zuckerrüben in der Landwirtschaftsproduktion usw.) oder Mathematik (Prozentrechnung beim Zuckergehalt der Zuckerrübe oder Wassergehalt von Früchten, Ansetzen und Verdünnen von Lösungen usw.) soll ebenso obligatorisch Berücksichtigung finden. Hierdurch soll die Bedeutung der MINT-Fächer auch für das spätere Leben der Schüler verdeutlicht werden. Den Schülern soll die Möglichkeit eröffnet werden systematisch ein Methoden-Repertoire des naturwissenschaftlichen Arbeitens zu entwickeln. Methoden Neben der unerlässlichen Textarbeit, dem Vortragen von vorbereiteten Referaten und dem fragend-entwickelnden Unterrichtsgespräch soll im Fach Naturwissenschaften schwerpunktmäßig praktisch und experimentell gearbeitet werden. Die experimentelle Laborarbeit soll vorzugsweise in Partner- und Kleingruppenarbeit durchgeführt werden. Seite 3 von 9

4 Der Unterricht soll so aufbereitet und geplant werden, dass das handlungsorientierte ( hands on und minds on ) und projektorientierte Arbeiten im Vordergrund steht. Die Schüler sollen durch Schülerexperimente und Untersuchungen, evtl. auch durch die Arbeit mit Modellen die Möglichkeit erhalten, Theorie und Praxis zu verzahnen. Insbesondere Partner- und Gruppenarbeit sollen als schüleraktivierende Methoden im Unterricht möglichst oft und in sinnvollem Wechsel gewählt werden. Hierbei soll auch das kooperative Lernen gefördert werden ( think pair share ). Auch über Unterrichtsmethoden sollen verstärkt Bezüge zur Lebenssituation der Schüler hergestellt werden, wie z.b. das Backen von Brötchen aus selbstgemachtem Brötchenteig und das Beobachten und Erforschen der hierbei auftretenden Phänomene. Die Lehrperson ist angehalten, ein sinnvolles Diversitätsmanagement zu betreiben und so individuell auf die unterschiedlichen Interessen und Leistungsanforderungen binnendifferenzierend einzuwirken. Exkursionen kommt ein besonderer Stellenwert zu, um naturwissenschaftliche Phänomene ganzheitlich zu erfassen. Verpflichtend soll im ersten Lehrjahr mind. eine Exkursion ins Hohe Venn oder in den Nationalpark Eifel stattfinden. Darüber hinaus können freiwillig weitere Exkursionen geplant und durchgeführt werden (z.b. Besuch der Zuckerfabrik Jülich zum Themenbereich Kohlenhydrate). Leistungsüberprüfung Pro Kurshalbjahr finden zwei Klausuren statt. Bezüglich des Zeitumfanges der Klausuren sollen die Schüler zunehmend an ein 2-stündiges Arbeiten im Rahmen einer Klausur und so einer Bearbeitung umfassender Problemstellungen herangeführt werden. Dies bedeutet eine zunehmende Steigerung von 60 bis 90minütigen Klausuren in der Jahrgangsstufe 8 bis zu 90minütigen Klausuren in der Jahrgangsstufe 9. Die Fragestellungen in den Klausuren sollen sowohl den reproduktiven, als auch den reorganisatorischen und zunehmend den Transferbereich angemessen berücksichtigen. Richtwerte bilden hier die Maßgaben für die naturwissenschaftlichen Fächer in der Einführungs- und Qualifikationsphase der Oberstufe. Eine Klausur kann durch eine praxisorientierte, fachpraktische (Haus-)Arbeit ersetzt werden. Hierbei sind die Anforderungen in dem Entwicklungsstand der Schüler in der Jahrgangsstufe 8 bzw. 9 angemessenem Umfang auszurichten an die Facharbeit im ersten Jahr der Qualifikationsphase der Oberstufe. Seite 4 von 9

5 Unterrichtsinhalte Jahrgang 8 Rahmenthemen: Ökologie im Monschauer Land Biologie im Supermarkt Die Schülerinnen und Schüler können charakteristische Eigenschaften von Naturparks, Nationalparks und Naturschutzgebieten benennen Besonderheiten einiger Beispiele für internationale Nationalparks benennen Besonderheiten einiger Naturparks in NRW angeben Die Schülerinnen und Schüler können ein Beobachtungsprotokoll führen Beobachtungen detailliert beschreiben zwischen Beobachtung und Deutung unterscheiden, einzelne naturwissenschaftliche Phänomene erklären Tiere und Pflanzen als Teile eines Ökosystems Bau von Blättern und Pflanzenzellen und Zusammenhang zur Photosynthese Beziehungen vom Bau der Lebewesen zu ihren Lebensbedingungen Arbeit im Freien (auch auf dem Schulhof) Chromatographie Fettfleckprobe Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit Hypothesen aufstellen und überprüfen experimentieren umsichtiges Arbeiten Texterschließung außerschulische Lernorte erkunden Diagramme interpretieren und selbst erstellen Besondere Lehrmaterialien: Biologie im Supermarkt Unterrichtspraxis Biologie, Band 19: Wechselbeziehungen im Lebensraum Moor Seite 5 von 9

6 Bedingungen für das Vorkommen von Pflanzen und Tieren im Nationalpark Eifel benennen Eine typische Pflanzenzelle und einen typischen Blattquerschnitt schematisch darstellen die Chromatographie als Trennverfahren zur Analyse von Chlorophyll nutzen Bedingungen für das Vorkommen von Pflanzen und Tieren im Hohen Venn benennen Bezüge und Vergleiche zu bereits Erforschtem und Gelerntem herstellen Kriterien des naturwissenschaftlichen Arbeitens bewusst anwenden optische Geräte bei der Erkundung von Lebewesen nutzen, d.h. Pflanzenzellen, Blattquerschnitte und Mikroorganismen mikroskopieren und skizzieren Ergebnisse in geeigneter Form präsentieren Physik im Supermarkt Buch vom Wiley-VCH-Verlag: G. Schwedt: Experimente mit Supermarktprodukten. Eine chemische Warenkunde Buch vom Duden-Verlag: Chemie Duden SI Lehrwerk für die Schüler: Buch vom Verlag Volk und Wissen: Chemie plus 9/10 Seite 6 von 9

7 Verschiedene Supermarktprodukte aus der Obst- und Gemüsetheke botanisch analysieren und systematisch einordnen Den Nährgehalt von Fertigprodukten aus dem Supermarkt analysieren den Zusammenhang von der Qualität der Nahrungsmittel, ihrer Produktion und ihrer Verarbeitung darstellen Weitere fakultative Inhalte: Ökologische Probleme im Monschauer Land Ergänzung/Vertiefung/Erweiterung der Themen aus Biologie des Menschen : z.b. Vererbungslehre, Sinnesphysiologie, Ernährung/Stoffwechselphysiologie, Zivilisations-/Infektionskrankheiten Seite 7 von 9

8 Jahrgang 9 Rahmenthema: Chemie im Supermarkt (Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette) Die Schülerinnen und Schüler können Element und Verbindung unterscheiden, Reaktionsgleichungen aufstellen verschiedene Kohlenhydrate identifizieren und angeben Eigenschaften angeben und die elementare Zusammensetzung von Kohlenhydraten analysieren verschiedene Proteine identifizieren und angeben Die Schülerinnen und Schüler können Struktur und Funktionen mit Hilfe von Modellen erklären und deren Brauchbarkeit reflektieren geeignete Nachweisverfahren auswählen bzw. entwickeln und anwenden einzelne naturwissenschaftliche Phänomene fachsprachlich korrekt erklären Kohlenhydrate und ihre unterschiedlichen Eigenschaften Kohlenhydrate im Alltag Proteine und ihre unterschiedlichen Eigenschaften Proteine im Alltag Fette und ihre unterschiedlichen Eigenschaften Fette im Alltag Aufstellen von Wort- und Reaktionsgleichungen Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit Hypothesen aufstellen und überprüfen experimentieren umsichtiges Arbeiten Texterschließung Außerschulische Lernorte erkunden Informationen sammeln, aufbereiten und anschaulich darstellen Diagramme interpretieren und selbst erstellen Besondere Lehrmaterialien: Biologie im Supermarkt Physik im Supermarkt Buch vom Wiley-VCH-Verlag: G. Schwedt: Experimente mit Supermarktprodukten. Eine chemische Warenkunde Seite 8 von 9

9 Eigenschaften angeben und die elementare Zusammensetzung von Proteinen analysieren verschiedene Fette identifizieren und angeben Eigenschaften angeben und die elementare Zusammensetzung von Fetten analysieren Bezüge und Vergleiche zu bereits Erforschtem und Gelerntem herstellen selbst ermittelte Messwerte mit statistischen Werten bzw. Normwerten vergleichen und bewerten technische Verfahrensabläufe verbalisieren und/oder schematisieren Hypothesen experimentell überprüfen Lehrwerk für die Schüler: Buch vom Verlag Volk und Wissen: Chemie plus 9/10 Buch vom Duden-Verlag: Chemie Duden SI Weitere fakultative Inhalte: Analyse und/oder Synthese von Alltagsprodukten unter chemischen Gesichtspunkten: o z.b. Inhaltsstoffe von Lebensmitteln: Diätschokolade, Konservierung damals und heute o Inhaltsstoffe von Reinigungsmitteln (z.b. 3-in-1-Tabs, Glaskorrosion ) Seite 9 von 9