Gymnasium Georgianum Schulcurriculum Biologie Sek. II Stand: Juli 2010

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1 Gymnasium Georgianum Schulcurriculum Biologie Sek. II Stand: Juli 2010 Wichtig: Das Schulcurriculum ist noch nicht vollständig, das vollständige Curriculum wird nach den Herbstferien auf die Homepage gesetzt! Allgemeine Hinweise: Kompetenzen, die in der jeweiligen Reihe eine besonders große Rolle spielen, sind fett gedruckt. Die Reihenfolge der Inhalte innerhalb der Reihe ist nicht zwingend einzuhalten (Freiraum der Lehrer). Es muss den Schülern klar gemacht werden, dass die Kompetenzen die Grundlage für die Abiturarbeiten bilden werden und zwar sowohl die prozessbezogenen (Beispiel: Schüler müssen eine concept map erstellen können) als auch die inhaltsbezogenen Kompetenzen. Die Abfolge der Reihen innerhalb eines Halbjahres kann variiert werden, die Zuordnung zu den Halbjahren ist verbindlich! Die Materialien (rechte Spalte) sind nicht zwingend zu behandeln, jeder Lehrer kann selbstverständlich auch eigene Materialien verwenden. Ein Lehrer kann eine Einheit auch anders aufziehen, muss aber durch Abhaken der jeweiligen Kompetenzen in der Kompetenzmatrix gewährleisten, dass die Schüler die jeweilig in dem Halbjahr zu erwerbenden Kompetenzen behandelt haben. Die jeweiligen alltagsbezogenen Kontexte sind nicht obligativ, d.h. es können auch rein fachbezogene Kontexte gewählt werden oder aber andere alltagsbezogene Kontexte (kein Lehrer muss also z.b. Mukoviszidose als Krankheit thematisieren, jedoch sind die zugeordneten Kompetenzen verbindlich zu behandeln). Kursivtext in Klammern ist ein Hinweis auf Inhalte oder Kompetenzen, die nur in Kursen auf erhöhtem Anforderungsniveau behandelt werden müssen. Kursivtext im Anschluss an die Kompetenzen entspricht den Hinweisen im Minimalkatalog. Bei Unsicherheiten in Bezug auf die minimale Bearbeitungstiefe sollte auf den Minimalkatalog zurück gegriffen werden, u.a. neue Begrifflichkeiten werden im Glossar erläutert. Für die Schüler werden folgende Dateien zur Verfügung gestellt: a) Glossar (Homepage) b) Schulcurriculum (Homepage, erst bei Vollständigkeit im Laufe des 1. Halbjahres 2010/2011) c) Kompetenzmatrix (Homepage, Kreuze werden erst bei Vollständigkeit gesetzt) d) Hinweis auf das KC, siehe: e) Hinweise zur Abiturprüfung 2012:

2 Der Minimalkatalog soll nicht in Schülerhände gelangen, da er erstens nicht rechtsverbindlich ist und zweitens nur die Minimalanforderungen ausgibt und nicht die durch die Fachkonferenz/das Schulcurriculum beschlossene Tiefe. Themenfolge: 1. Semester: Gesundheit, Krankheit, Stoffwechsel 2. Semester: Ökologie und Nachhaltigkeit, Entstehung der biologischen Diversität. 3. Semester: Informationsverarbeitung 4. Semester: Evolution des Menschen, Komplexität als Merkmal der Biologie

3 Schulcurriculum Biologie-Gymnasium Georgianum, Stand Juli 2010 Unterrichtsreihe [in eckigen Klammern fachliche Schwerpunkte]; Ca. Stundenansatz ga Ca. Stundenansatz ea Zuordnung zu Halbjahren Auf die vier Halbjahre verteilt: Arbeiten mit Basiskonzepten: Buch S. 182 ff. ca. 16 ca UR 1: Mukoviszidose (Cystische Fibrose, CF) die häufigste erbliche Stoffwechselstörung in Europa [Stofftransport durch Biomembranen; Proteinbiosynthese bei Eukaryoten] UR 2: Verlust der Zellzyklus-Kontrolle Malignes Melanom und Brustkrebs [Signaltransduktion] UR 3: Effekte von Bewegungsmangel und Ausdauertraining auf den Energiestoffwechsel der Skelettmuskulatur [Zellatmung] UR 4: Future Oil, Alg-oil Algen als Produzenten von Biotreibstoff? [Fotosynthese] UR 5: Der Klimawandel und seine Folgen für den Wald, inklusive ökologisches Bewerten [Ökologie und Nachhaltigkeit] UR 6: Evolution der biologischen Vielfalt: Beispiel Wirbeltiere [Evolution, molekulare Verwandtschaftsbelege] Für das Abitur 2012!: UR 7: Multiple Sklerose eine Autoimmunerkrankung von Nervenzellen im Gehirn [Neurophysiologie und Immunbiologie] UR 8: Würstchen, Botox und synaptische Vesikel synaptische Beeinflussung durch neuroaktive Stoffe [Neurophysiologie, Synapsen] UR 9. Stress [ Hormone und Nervensystem] UR 10: Der Junge von Nariokotome. Biologische und kulturelle Evolution im Vergleich [Evolution des Menschen] UR 11: Wiederholung an Beispielen, die die Vernetzung aufzeigen Ungefährer Zeitkorridor Theorie: Pro Halbjahr: 20 Wochen x 4 Std. = 80 Std. Praxis: ca Std. pro HJ, 13.2 weniger

4 UR 1: Mukoviszidose (Cystische Fibrose, CF) die häufigste erbliche Stoffwechselstörung in Europa [Stofftransport durch Biomembranen; Proteinbiosynthese bei Eukaryoten] Unterrichtssequenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Material Einstieg (1h) Fallbeispiel Krankheitsbild Simulation d. Atemprobleme bei CF (während des Einstiegs atmen SuS durch Strohhalme) Cystische Fibrose als Folge eines veränderten Chloridionen-Transportproteins (3 h) zäher Schleim im Bronchiallumen als Folge einer Störung im Ionentransport durch die apikale Membran Experimente zur Osmose Vom CFTR-Gen zum CFTR-Protein ( 3 h) Informationsfluss bei der Proteinbiosynthese (Wdh.9/10) Biosynthese CFTR-Protein Proteinbiosynthese bei Eukary. Spleißen FW 1.1 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme, Rezeptormoleküle). FW 2.1 erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen Kompartimenten (passiver und aktiver Transport). FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung. FW 1.1 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNABasenpaarung, Enzyme, Rezeptormoleküle). FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (hier: Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Spleißen). KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen. EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und werten sie hypothesenbezogen aus. EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit. EG 4.1 protokollieren Beobachtungen und Experimente. KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe. KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten Regeln ab. EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit. EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten. M 1 Hintergrundwissen insb. für Lehrkräfte: ch/webtbs/pae_cystisch efibrose/ (Lernprogramm für Studierende der Medizin). M 2, M 3 M 4 (auch als HA geeignet) M 5 (Intron-Mutationen werden nicht berücksichtigt, weil nach neuen Introns bedeutungslos sind.) M 6, M 7 Erkenntnissen nicht

5 Übung mit vier verschiedenen CFTR- Mutationen Folgen von CFTR-Mutationen (2 h) Folgen von vier verschiedenen CFTR- Mutanten Folgen für die Proteinstruktur des Transportproteins Molekularbiologische Diagnose der Cystischen Fibrose (3h) DNA-Microarray PCR Gel-Elektrophorese Ethische Bewertung der PID bei Cystischer Fibrose (3h) Sechs Schritte zur moralischen Urteilsfindung am Beispiel PID (PID bei Verdacht auf Cystische Fibrose?) verschiedene Positionen zur PID deontologische und konsequenzialistische Sichtweisen. Alternative: Ethisches Bewerten bei Reihe 2, s.u. FW 1.1 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme, Rezeptormoleküle). FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (hier: Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Spleißen). EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit. EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten. EG 4.2 beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken (PCR, DNA-Microarray*, ELISA*, Gel- Elektrophorese), werten Befunde aus und deuten sie. KK 8 diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren Lösung strittig ist. BW 4 führen eine ethische Analyse durch, unterscheiden dabei deskriptive von normativen Aussagen und begründen Handlungsoptionen aus deontologischer und konsequenzialistischer Sicht (PID). M 7 (kann auch nur als Lehrerinformation genutzt werden) M 8 M 9 11 (zusätzlich für ea) folgende Organellen müssen bzgl. ihrer Funktionen bekannt sein/ erarbeitet werden: Zellkern, ER, Ribosomen, Golgi-Apparat, Golgi- Vesikel M 12 M 13 Bioskop S M 14, M 14a (als Folie), M 15, M 16, M 17, M 18 Als Einstieg in die Bewertungsproblematik/as abschließende Übung kann auch ein motivierendes Rollenspiel durchgeführt werden. de/eibe/unit04de.pdf Sehr empfehlenswert! Videos etc. zum Thema Stammzellen, ethisches Bewerten: Heterozygotenvorteil am Beispiel der FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten M 19, M 20

6 Cystischen Fibrose (2h) Heterozygotenvorteil bei Typhus Arbeiten mit Basiskonzepten s. Bioskop S. 182 ff. von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion). Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten. (Es werden auch andere Zusammenhänge diskutiert: z.b. Schutz vor Durchfall nach Milchgenuss (DER SPIEGEL 40/2009) oder Schutz vor Tuberkulose. Am Ende der gesamten UE Cystische Fibrose bietet sich zur Übung das Thema Sichelzellanämie an (oder bei der Wiederholung in 12.2, Bioskop: S. 96/97) Wie in der Mittelstufe sollen die Basiskonzepte an geeigneten Stellen thematisiert werden. UR 2: Verlust der Zellzyklus-Kontrolle Malignes Melanom und Brustkrebs [Signaltransduktion] Unterrichtssequenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Material Eigenschaften bösartiger Krebszellen (Hautkrebs, Brustkrebs) FW 3.2 erläutern Homöostase als Ergebnis von Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen sorgen; (Hinweis: Hier regulierte Zellteilungen im vielzelligen Organismus als Teilaspekt von Homöostase.) KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe.; KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten Regeln ab. Eigenschaften u.a.: Krebszellen stellen auf Signale von Nachbarzellen Zellteilungen nicht ein, vgl. mationsdienst.de/ Signaltransduktion (Beispiel: entgleiste Zellzyklus-Kontrolle bei Tumorzellen) FW 5.1 erläutern das Prinzip der Signaltransduktion als Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre Signale; Extrazelluläre Signale lösen über einen spezifischen Rezeptor eine intrazelluläre EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit; EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen Zellzyklus, Mitose; vgl. 9/10; Zellzykluskontrolle durch zellteilungsfördernde

7 Vernetzungsmöglichkeiten: u.a. Signaltransduktion bei Hormonwirkungen (z.b. bei Stress, Kohlenhydrathaushalt, Diabetes), Regulation der Genexpression; postsynaptische Vorgänge; Sinnesphysiologie; Abwehr von Krankheitserregern (spezifische Immunabwehr), Signalkette aus mit der Folge einer spezifischen Zellreaktion [z.b. Hormonwirkung, Änderung der Enzymaktivität / der Genexpression / der Membranpermeabilität; diese Beispiele lassen sich mit anderen Kompetenzen des Kerncurriculums vernetzen FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft ( Rezeptormoleküle). FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle ( Transkriptionsfaktoren ). FW 5.3 erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe; KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen; KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten; und hemmende Signale und Signalwege, Signaltransduktion: extrazelluläres Signal (hier: Wachstumsfaktor), Rezeptor in der Zellmembran; intrazelluläre Signalkette; Expression oder Aktivierung von Transkriptionsfaktoren, Vorbereitung der Zellteilung; Transformation zur Krebszelle Vergleich der Genaktivität in Tumorzellen und in normalen Zellen: DNA-Microarray (ea) - für ea-kurse Ethische Analyse: PID bei familiärer Häufung von Brustkrebs? (Fallbeispiel, Dilemmamethode) Fakultativ, wenn in Reihe 1 schon behandelt. FW 1.1 erläutern Struktur- Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, ) FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (Proteinbiosynthese bei Eukaryoten; EG 4.2 beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken ( DNA-Microarray* ); EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich; KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten; (BW 4) führen eine ethische Analyse durch, unterscheiden dabei deskriptive von normativen Aussagen und begründen Handlungsoptionen aus deontologischer und konsequenzialistischer Sicht (PID). DNA- Microarray S Bioskop. Siehe u.a. auch: Hoheisel, J.D.: Microarray- Technologie. Funktionelle Analysen der genetischen Information. In: PdN- Bio S, 2/57, März 2008, S. 6 8 (Themenheft Krebsforschung ) Fallbeispiel: wissenschaft/ mensch/0,1518, ,00.html Fachdidaktische Lit. zur Bewertung: siehe 1.5, sechs Schritte

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9 UR 3: Zellatmung - Effekte von Bewegungsmangel und Ausdauertraining auf den Energiestoffwechsel der Skelettmuskulatur Unterrichtssequenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Material/Bemerk. Leben braucht Energie FW 4.1: erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Alternative Einstiege: Mit Punkt 3 und 4 Enegieumwandlung, Energieentwertung, anfangen und 1. und 2. anschließen oder ATP/ADP-System ) problemorientiert: Wie wirken sich Bewegungsmangel bzw. Ausdauertraining auf den Organismus aus? 2a) Abbau ( Zerlegung ) der Nährstoffe FW 4.1: erläutern Grundprinzipien von am Beispiel der Glucose Evtl.: Die Verbrennung von Glucose im Kalorimeter und der Glucoseabbau im Körper - ein Vergleich Regulation des Energiestoffwechsels durch (allosterische) Enzyme Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Enegieumwandlung, Energieentwertung, ATP/ADP-System ) FW 4.3: erläutern die Bereitstellung von Energie unter Bezug auf die 4 Teilschritte der Zellatmung ( C-Körper-Schema; ATP-Bilanz ) FW 4.1: s.o. FW1.2: erläutern Struktur-/ Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organellen ( Mitochondrien ) FW2.2: erläutern die Funktion der Kompartimentierung FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (.. Enzyme ); FW 3.1 beschreiben kompetitive und allosterische Wirkungen (Enzymaktivität).; kompetitive Hemmung und Regelung durch allosterische Effekte, Darstellung nur schematisch FW 3.2 erläutern Homöostase als Ergebnis von Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer Rückkopplung für Stabilität in KK 1: beschreiben u. Erklären biol. Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe EG 3.1: wenden Modelle an, erweitern die Aussagekraft u. Gültigkeit Übersicht über den Stoffkreislauf ( z.b. Folie zu Abb. S.168/169 in Biol.Grundpraktikum II) EG : 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abb., M 2, M 3 Tabellen und Diagramme, sowie grafischem 4 (auch als HA Darstellungen unter Beachtung der untersuchtengeeignet) Größen und Einheiten. KK 1: s.o. verschiedene UB-Hefte (u.a. 314 und 277: Bastelanleitung: Der KK3: entwickeln Fragen zu biol. Sachverhalten undatp-lastwagen), formulieren Hypothesen. Biologie heute, SII, Lehrerheft Energiestoffwechsel ( Cornelsen-Verl. ) Film: Dissimilation

10 physiologischen Systemen sorgen. 2b) Chemiosmotische ATP-Bildung in FW 1.2: s.o. KK 1: s.o. Mitochondrien -Kurse auf ea ( vgl. KC ) FW2.1: erklären verschiedene Arten von KK 4: ziehen aus der Betrachtung biologischer Stofftransport zwischen Kompartimenten ( pass. Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern und aktiver Transport ) diese und leiten Regeln ab. FW 2.2: s.o. 2c) Glucose-Abbau unter Sauerstoff-Fmangel 4.1: s.o. 3. Muskelaufbau, Muskelkontraktion FW 1.2: s.o. und ATP FW 1.3: erläutern Struktur-/ Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organen 4. Sport und Gesundheit Effekte von Bewegungsmangel/Sport 5.Weiße und rote Muskeln Wirkungen des Ausdauertrainings Körperl. Leistung u. Lebensalter Beeinflussung der körperl. Leistung durch Präparate FW 1.2: s.o. FW 1.3: s.o. FW 4.1: s.o. EG 1.1: beschreiben und erklären biol. Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich EG 2.1: entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und werten sie aus. z.b.: Versuche in: Experimentelle Physiologie EG 4.1: protokollieren Beobachtung und Experimente EG 4.5: s.0. z.b. Film: Lola rennt KK 1: s.o. KK 4: s.0 EG 4.5: s.o. BW 1: bewerten mögliche kurz- und langfristige Folgen eigenen und gesellschaftlichen Handelns Der Spiegel:Nr.40/04 Gelernte Gesundheit Spiegel spezial Nr.5/05 und Muskeln schmelzen statt Fettgewebe unter UB 20!!! ( Abbildungen zu unterschiedlichen Muskeln u. entsprechenden Mitochondrien evtl- Trimmpfad (theroetisch u. praktisch?)

11 UR 6: Evolution der biologischen Vielfalt: Beispiel Wirbeltiere [Evolution, molekulare Verwandtschaftsbelege] (Vertiefungsmöglichkeit: Beispiel Insekten) Unterrichtssequenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Material Vielfalt auf allen Ebenen biologischer Organisation (Systemebenen) Die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie (oder aber erst Stammbaum der Wirbeltiere, s.u.). FW-Kompetenzen (ikursiv: Hinweise zu den Minimalanforderungen, NUN-Tagung 2009 FW 7.7 beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt). FW 7.6 erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie; FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion). FW 7.2 erläutern den Prozess der Artbildung (allopatrisch), (vorbereitend) Ausgewählte Prozessbez. Komp. KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen; KK 8 diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, ; EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen KK 2 unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessene finale Begründungen; EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich; EG 4.3 erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der Methoden; EG 4.4 analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte; KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe. Anmerkungen Phänomenorientierter Einstieg über Abbildungen zur Artenvielfalt Bilderkästen Entwicklungslinien Tierreich/Pflanzenreic h-ordnen lassen Alternativ: Spektrum- Artikel Mai 2010: Der Herr der Fische (Interview mit Evolutionsbiologen; Buntbarsch, Frau Dr. Veh ansprechen). - Exkurs (fach- )sprachliche Sorgfalt, Finalismen; - kursorisch: Belege für Evolution aus verschiedenen Teilgebieten.; - Konzeptionelle Basis (im Sinne der Synthet. Theorie): Evolution bedeutet u.a. Veränderung von Genfrequenzen in

12 Populationen; Lamarckismus und das Experiment von Luria und Delbrück (Fluktuationstest) - Transfer auf Präadaptionen in der Evolution von Primaten (s.u.); vgl. KK 4 FW 7.1 erläutern Präadaptation (Antibiotikaresistenz); FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Selektion); FW 7.6 erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie. KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen; EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, und werten sie hypothesenbezogen aus (nachvollziehend) EG 2.2 diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten ( Kontrollansatz) (nachvollziehend); KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten; KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten Regeln ab. - Transfer auf Präadaptionen in der Evolution von Primaten (s.u.); vgl. KK 4; - philosophisch: Bedeutung des Zufalls Der Stammbaum der Wirbeltiere (- vgl. 10.2); - Leitfrage: Stützen molekularbiol. Stammbäume den durch abgestufte Ähnlichkeit in der Merkmalen erstellten Stammbaum? FW 8.1 werten molekularbiologische Homologien (DNA, Proteine) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus (Wirbeltiere); Interpretation einfacher Stammbäume; Unterscheidung der Wirbeltierklassen anhand abgeleiteter oder ursprünglicher Merkmale nicht notwendig FW 8.2 deuten Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und Homologien als auf Abstammung basierende Ähnlichkeiten. EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich; EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten; KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten; KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Diagramm, Schema, Skizze, Allopatrische Artbildung (u.a. am Beispiel heimischer Singvögel) FW 7.2 erläutern den Prozess der Artbildung (allopatrisch); FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion); FW 7.3 erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der beanspruchten Umweltfaktoren einer Art. KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen. EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit; EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten; KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer - Integrierender Abschnitt - KK4 im Sinne von Modellierung allopatrischer Artbildung; - ggf. Erweiterung auf sympatrische Artbildung

13 Evolution des Sozialverhaltens: Fortpflanzungsstrategien im Vergleich (für ea) FW 7.5 erläutern die Angepasstheit von Populationen (r- und K-selektierte Fortpflanzungsstrategien)*. Ohne mathematische Berechnungen Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten Regeln ab; KK 2 unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessene finale Begründungen; EG 3.2 erklären anhand von Kosten-Nutzen- Analysen biologische Phänomene; Themenheft Gene & Evolution, Unterricht Biologie, Heft 260, Dezember ESS (evolutionsstabile Strategien); KK4 im Sinne einer Modellierung (r- und K-Strategen, grundlegende Eigenschaften)) UR 10: Der Junge von Nariokotome Biologische und kulturelle Evolution im Vergleich Hilfreiche Links: und Unterrichtssequenz (Stundenanzahl in Klammern) Der Junge von Nariokotome (=Turkana Boy) und die evolutionäre Geschichte des menschlichen Körpers Evolution des menschl. Gehirns und der Lebensgeschichte Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Material FW 8.3: vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische und kulturelle Evolution (vorbereitend) FW 8.2: deuten Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und Homologien als auf Abstammung basierende Ähnlichkeiten FW 8.3: vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische EG 3.2: erklären anhand von Kosten-Nutzen- Analysen biologische Phänomene EG 1.1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich EG 4.5: beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen KK 1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe KK 2: vermeiden unangemessene finale Begründungen EG 3.2: erklären anhand von Kosten-Nutzen- Analysen biologische Phänomene Mat/AB 1 Mat/AB 2 (als HA?) Zur Wiederholdung der Begriffe Homologie / Analogie / Konvergenz Mat/AB Z 1

14 (life story) - Kandidatengene für Evolution der Großhirnrinde im Vgl. zum Schimpansen - Vernetzung zum Energiebedarf des Gehirns Evolutive Trends in der Menschwerdung - Modell der Stufenleiter (KK2) Ist kulturelle Evolution lamarckistisch? Biologische und kulturelle Evolution ein Vergleich - naturalistischer Fehlschluss ( Natur-Kultur-Ver-schränkung, nature nuture ) - Rückbezug zur ersten Sequenz und kulturelle Evolution FW 7.4: erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution ( ) FW 1.3: erläutern Struktur-Funktions-Beziehungen auf der Ebene von Organen ( ) FW 8.1: werten molekularbiologische Homologien (DNA, ) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus ( ) FW 8.3: vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische und kulturelle Evolution Kulturelle Evolution bedeutet nicht-genetische Weitergabe von Information durch soziales Lernen FW 8.1: werten molekularbiologische Homologien (DNA, ) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus ( ) FW 7.6: erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie (wiederholend, s. Einheit 6) EG 4.3: erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der Methoden EG 4.5: beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen KK 2: unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessene finale Begründungen KK 3: entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen EG 1.1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch ( ) Vergleich EG 4.4: analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte KK7: veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise (Skizze, Concept-Map) KK 3: entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen EG 1.1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch ( ) Vergleich Für ea-kurse: EG 4.2: beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken (DNA-Microarray), werten Befunde aus und deuten sie EG 2.2: diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (nachvollziehend) Mat/AB 3 Hier fehlen noch weitere passende Materialien Mat/AB 4