Natura Biologie 7/8 Niedersachsen G8

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1 Passgenau zum Kerncurriculum Niedersachsen NATURA NATURA 7 8 Biologie für Gymnasien Natura Biologie 7/8 Niedersachsen G8 Vorschläge zur unterrichtlichen Umsetzung des Kerncurriculums (Jahrgänge 7/8) im Vergleich zum neuen Natura 7/8 Niedersachsen I G8

2 Was essen eigentlich Tricks aus der Gärtnerei Wie ernähren sich Pflanzen? 1 Pflanzenernährung (ca Std.) 1.1 Pflanzen betreiben Foto- Pflanzen? (ca. 15 Std.) (ca Std.) Fotosynthese: Welche Möglichkeiten gibt es, Auch Pflanzen atmen: z.b. synthese 18 Pflanzen produzieren (ihre Pflanzenwachstum zu steigern? Erbsensamen: Verbrauch der Wovon Pflanzen leben 18 eigenen) Nährstoffe und Sauerstoff aus Kohlenstoffdioxid sern, Koksöfen in Gewächs- Nachweis der Stärke in Sathese 19 (Bauweise von Gewächshäu- gespeicherten Stärke (exp. Die Entdeckung der Fotosyn- und Wasser häusern in Holland) men) und Sauerstoff, Produktion von Kohlenstoffdioxid aller Lebewesen 20 Die Zelle Grundbaustein van Helmont Bauweise von Gewächshäusern: Nachweisexperimente: Bedeutung von Licht und Temperatur; Begasung mit CO2: Bebewesen brauchen energierei- Mikroskop 22 Fazit: Auch Pflanzen als Le- Praktikum: Arbeiten mit dem Stärke erläutern die Fotosynthese als deutung von CO2 für die Produktsteigerung; Bedeutung von erläutern die Funktion der Zell- Der Blattquerschnitt 24 che Nahrung Modell der Zelle 23 Prozess, mit dem Pflanzen durch Aufnahme von Lichtenergie ihre Wasser und Mineralsalzen atmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Orga- Praktikum: Fotosynthese 26 Fotosynthese im Blatt 25 eigenen energiereichen Nährstoffe und Sauerstoff herstellen gleichung; erläutern die Fotosynnismus verfügbar macht; erläu- Aufbau und Lebensraum 28 Erarbeitung der Fotosynthesethese als Prozess, mit dem tern die Temperaturabhängigkeit Pflanzen durch Aufnahme von von Stoffwechselprozessen Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe und Sauerstoff herstellen Blätter Orte der Fotosynthese (Gewebe, Zelle, Spaltöffnung) erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion (Blätter) beschreiben die Funktionsteilung von verschiedenen Gewebetypen Tier- und Pflanzenzelle im Vergleich beschreiben Zellen als Grundeinheiten (Blattzellen) beschreiben Organellen als kleinere Funktionseinheiten in der Zelle: Zellkern, Zellmembran, Cytoplasma, Chloroplasten Wo finden diese Vorgänge statt? (Blatt, Zelle) erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion; beschreiben die Funktionsteilung von verschiedenen Gewebetypen (Palisaden-, Schwammgewebe); beschreiben Zellen als Grundeinheiten; vergleichen Tier- und Pflanzenzelle auf lichtmikroskopischer Ebene beschreiben Organellen als kleinere Funktionseinheiten (Chloroplasten) Pflanzen wachsen, auch wenn die Vorratsstoffe in den Samen aufgebraucht sind: Wie ernähren sich Pflanzen? erläutern die Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen; erläutern die Temperaturabhängigkeit von Stoffwechselprozessen Blattaufbau (Zellen und Gewebe) Exkurs: Tier- und Pflanzenzelle Wie ernähren sich Pflanzen? (ca Std.) Schwerpunkt: Fotosynthese und Pflanzenatmung Aus dem Leben einer Kartoffelpflanze Problemstellung: Wie ernährt sie sich nach dem Verbrauch der Stärke aus der Knolle? Was braucht sie dazu? Zwischenbilanz: Die Pflanze ernährt sich von Wasser und Kohlenstoffdioxid. Dabei entsteht auch Sauerstoff. Fazit: Die Pflanze produziert dabei tatsächlich ihren Nährstoff Stärke selbst; allerdings läuft dieser Vorgang nur in den grünen Pflanzenteilen bei Belichtung ab: Wortgleichung Fotosynthese Was machen die Pflanzen mit den Nährstoffen? Orte der Fotosynthese: Zusammenhang Fotosynthese und Wasserdurchfluss Verhungern oder Verdursten? Wüstenpflanzen: 1.2 Die Sonne liefert Energie für alle 30 Im Traubenzucker steckt Sonnenenergie 30 Fotosyntheseprodukte werden weiterverarbeitet 32 Nachwachsende Energieträger 33 Impulse: Energie der Sonne 34 Übungen: Pflanzenernährung 36 2

3 Ein eingespieltes Team: Atmungsorgane und Leben braucht Energie (ca. 16 Std.) Leben braucht Energie (ca. 18 Std.) Low Tech contra Upper Class? (15 Std.) 2 Atmung, Blutkreislauf und Ernährung des Blutkreislaufsystem Taucher brauchen Sauerstoff Tiere atmen: Die Bedeutung Schwerpunkt: Einführung in Menschen (ca. 14 Stunden) (Sauerstoffgerät) (Vergleich der Zellatmung die Zellatmung; Bauplan und 2.1 Atmung beim Menschen Weshalb atmen wir? der maximalen Tauchdauer mit erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Progruppen Aus der Puste, Leben braucht Sauerstoff 40 Lebensweise der Wirbeltier- 40 Atemzeitvolumen (Sauerstoffbedarf) und Nahrungsbedarf in Neben Sauerstoff wird für die zess, der Energie für den Orga- Mein Herz schlägt bis zum Der Weg der Atemluft 41 und ohne Sauerstoff) Abhängigkeit von körperlicher Bewegung auch Nahrung benötigt. Mehr Bewegung mehr Ener- Experimente zu Puls- und Atem- Praktikum: Präparation einer nismus verfügbar macht; Hals Vorgänge bei der Atmung 42 Belastung Nachweis von Kohlenstoffdioxid beim Atmen und der Zellatmung und Belastung; Regelung der Belastung: Zusammenhang At- Material: Modelle zur Atmung Biologische Bedeutung der gieverbrauch (Atemzeitvolumen frequenz bei unterschiedlicher Schweinelunge 44 Verbrennung von Zucker erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Pro- und Belastung; erläutern Funktite zur Einatmungs- und Ausat- Atmung muss geregelt wer- Atemintensität, Nahrungsbedarf mung Blutkreislauf; Experimen- 45 Bedeutung der Zellatmung erläutern die Funktion und die zess, der Energie für den Organismus verfügbar macht siologischen Regelmechanismen atmung; Gasaustausch im Geon und Funktionsweise von phymungsluft Ableitung der Zellden 46 Funktionsweise von physiologischen Regelmechanismen (Atemfrequenz) ;Sauerstoff- und Zusammenspiel der Organe: Atmungsorgane rung: Lungenpräparation schen 48 webe und Lunge; ggf Erweite- 2.2 Blutkreislauf des Men- Zuckertransport in die Muskeln. Atmung, Verdauung erläutern den Zusammenhang Das Blutgefäßsystem 48 Ein Überblick der beteiligten erläutern das Zusammenspiel zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer pumpe Schweineherzens 49 Das Herz ist eine Doppel- Praktikum: Präparation eines Organsysteme (Verdauung verschiedener Organe im Gesamtsystem Funktion (Lunge); begründen Bau und Funktion des Herzens Das Herz 50 Atmung Blutkreislauf) erläutern das Zusammenspiel Vertiefung: Ein Körper unter das Auftreten von Strukturen mit (mit Herzpräparation) Schwerpunkt: Funktionsweise der Herzgaben des Blutes 52 Zusammensetzung und Auf- verschiedener Organe im Gesamtsystem (Herz, Lunge, Blut- körperlichen Tätigkeiten und an Stoffaustauschflächen mit hälften als Pumpen, der Klappen Rauchen nein danke! 54 Belastung (Veränderung der vergrößerter relativer Oberfläche kreislauf; Gasaustausch in der Bedürfnisse (Nahrung) mit dem dem dadurch maximierten Stoffdurchfluss; erläutern die indivi- Venen unter dem Aspekt der etwas nicht stimmt 56 als Ventile; Bau von Arterien und Wenn mit Kreislauf und Blut Lunge eine Voraussetzung für Ziel, den notwendigen Energiebedarf zu decken) duelle Anpassung von Organen Angepasstheit an den Bluttrans- Ohnmacht und Anämie 57 die Zellatmung; Zwerchfell-/ Brustatmung; Präparation Lunge, Atemzeitvolumen und Belastung; an unterschiedliche Lebensbedingungen (Sportlerlunge); (Ex- im Überblick; Sportlerherzen port; Blutkreislauf des Menschen Bronchien: Prinzip der Oberflächenvergrößerung; erläutern die Nahrungsbedarf und Belastung; kurs Rauchen) Regelung der Atemintensität; Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der E- on und die Funktionsweise von Blutkreislauf (Herz: Struktur Leistungen bei Wirbeltieren: Zellatmung; erläutern die Funkti- Kreisläufe, Lebensweisen und nergie für den Organismus verfügbar macht; erläutern den Zunismen (Atem- und Herzfre- Prinzip der Oberflächenver- Waldspitzmaus, Wasserfrosch physiologischen Regelmecha- und Funktion; Kapillaren: Steckbriefe von Zaunkönig, sammenhang zwischen der quenz); erläutern die individuelle größerung) und Zauneidechse. Struktur von Geweben sowie Anpassung von Organen an erläutern den Zusammenhang Energienutzung und Energiebedarf; Wiederholung gleichwarm Organen und ihrer Funktion unterschiedliche Lebensbedingungen ( Sportlerlunge ) weben, Organen und ihrer Funk- wechselwarm; Vergleich zwischen der Struktur von Ge- (Lunge); begründen das Auftre- der 3

4 ten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen tion (Herz); begründen das Auftreten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen Zusammenspiel der Organe Aktivitätszeiten, Schnelligkeit der Bewegung und Sauerstoffverbrauch der Tiere; Vergleich der Körperbedeckung sowie Differenzierung der Blutkreisläufe und der Lungen; Bauplan und Lebensweise Zusammenhänge Ernährung und Verdauung (ca. 12 Stunden) Essen, um zu wachsen Bedeutung der Nahrungsaufnahme für den Baustoff- und Betriebsstoffwechsel erläutern die biologische Bedeutung von Verdauung als Prozess, bei dem Nährstoffe zu resorbierbaren Stoffen abgebaut werden Fehler vermeiden: Unser Körper braucht alle Nährstoffe Verdauung von Kohlenhydraten Überblick Verdauungsorgane Mechanische Zerkleinerung Enzyme als Hilfsstoffe, Spezifität Resorption im Darm (Prinzip Oberflächenvergrößerung) beschreiben die Funktionsteilung von verschiedenen Gewebetypen (Dünndarm, Magen); erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Verdauungsorgane); erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Nahrungsaufnahme und Verdauung (ca. 16 Std.) Essen und Schmecken: Sinneswahrnehmungen Anknüpfung an Leben braucht Energie : Nährstoffe lassen sich nachweisen Bedeutung der Nahrungsaufnahme biologische Bedeutung einer ausgewogenen Ernährung (Bauund Energiestoffwechsel) praktische Umsetzbarkeit / Realitätsbezug zu Ernährungsgewohnheiten; erläutern die biologische Bedeutung von Verdauung als Prozess, bei dem Nährstoffe zu resorbierbaren Stoffen abgebaut werden Stärkeabbau: Enzyme als Hilfsstoffe, (die spezifisch Nährstoffe zu kleinen Einheiten abbauen); Bsp.: Amylase im Mund erklären die Spezifität von Prozessen (z.b. Enzymspezifität) modellhaft mit dem Schlüssel- Schloss-Prinzip; beschreiben Enzyme als Hilfsstoffe, die Unsere Ernährung und Verdauung (ca. 16 Std.) Überernährung Konsequenzen für den Körper (Bedeutung der Nahrungsaufnahme (Bauund Energiestoffwechsel) und Bedeutung von zu viel Nahrung erläutern die biologische Bedeutung von Verdauung als Prozess, bei dem Nährstoffe zu resorbierbaren Stoffen abgebaut werden Nährstoffe Enzyme als Hilfsstoffe erklären die Spezifität von Prozessen (z.b. Enzymspezifität) modellhaft mit dem Schlüssel- Schloss-Prinzip der räumlichen Passung; beschreiben Enzyme als Hilfsstoffe, die Stoffwechselprozesse ermöglichen (z.b. Verdauungsenzyme) Resorption im Darm Vertiefung: begründen das Auftreten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen mit dem dadurch maximierten Stoffdurch- Essen mit Sinn und Verstand (ca. 22 Std.) Schwerpunkte: systemische Betrachtung der Ernährung, Experimente zu Enzymen, Einführung in den Blutkreislauf. Wie viel und was sollten wir essen? Nahrungsbedarf, Nahrungsversorgung und Nahrungsgewohnheiten früher und heute Der Körper weiß nicht immer, was er braucht. Betriebsstoffwechsel: Zusammenspiel der Organe (Verdauungsorgane Blutkreislauf Muskeln); Baustoffwechsel: ; Ernährungsregeln, Energieaufnahme und -bedarf im Fließgleichgewicht (Problem Übergewicht; ggf: Erweiterung: Magersucht); Nährstoffe und Vitamine (kurz), Vielfalt als wichtigste Voraussetzung für gesunde Ernährung Schnelle Energie für große Leistung? Traubenzucker als schneller Energieträger 2.3 Ernährung des Menschen 58 Die Vielfalt der Lebensmittel 58 Bestandteile der Nahrung 59 Praktikum: Versuche zu Nährstoffen 60 Nährstoffe allein genügen nicht 62 Lexikon: Vitamine 63 Ausgewogene Ernährung 64 Material: Gesunde Ernährung 65 Material: Schulfrühstück 66 Essstörungen 68 Energie macht s möglich 70 Der Weg der Nahrung durch den Körper 72 Enzyme Hilfsstoffe der Verdauung 74 Praktikum: Verdauung und Oberflächenvergrößerung 75 Innere Organe und ihre Aufgaben 76 Übungen: Blutkreislauf und Ernährung beim Menschen 78 4

5 Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (Amylasespezifität); beschreiben Enzyme als Hilfsstoffe, die Stoffwechselprozesse ermöglichen (Amylase) begründen das Auftreten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen Stoffwechselprozesse ermöglichen Resorption im Darm: Prinzip Oberflächenvergrößerung Vertiefung : begründen das Auftreten von Strukturen mit vergrößerter relativer Oberfläche an Stoffaustauschflächen mit dem fluss (Kapillaren) (Querbezug: Physik, Chemie) fakultativ: Problem Übergewicht: In Hungerzeiten war es ein Vorteil! Diabetes (Vereinfacht): Einführung Hormone; Diabetes II: hypothet. Selektionsaspekte Wie wird die Stärke zu Traubenzucker? Experimente zur Mundverdauung: Einführung Enzyme: Schlüssel-Schloss-Modell Voraussetzung für Aufnahme aus dem Darm in das Blut (Resorption): Wasserlöslichkeit der Verdauungsprodukte zwischen Organen dadurch maximierten Stoffdurch- (Vorteil eines hohen Blutzucker- mit dem dadurch maximierten Stoffdurchfluss (Dünndarm, Kapillaren) fluss (Kapillaren) spiegels) Zusammenschau der Verdauungsorgane Vom Darm in das Blut, vom Blut in die Muskeln: Bedeutung der Oberflächenvergrößerung mit Modellversuchen; Bedeutung der Kapillaren Sinneswahrnehmungen (ca. 8 Stunden) Fledermaus und Co: Spezifische Sinnesleistungen von Tier und Mensch erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (z.b. Geschmackssinneswahrnehmung); beschreiben den Weg vom adäquaten Reiz über die Auslösung der Erregung und die Erregungsweiterleitung zum Gehirn; erläutern die Funktion von Sinnesorganen ; erläutern Sinnesorgane als Fenster zur Umwelt; Wahrnehmungswelten von Mensch und Tieren Nahrungsaufnahme: Essen schmecken: Wie funktioniert der Geschmackssinn? (Schlüssel-Schloss); dabei auch Zusammenspiel der Sinnesorgane (Geruch Geschmack und Gehirnbeteiligung) erläutern Sinnesorgane als Fenster zur Umwelt; erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und seiner Funktion (Riechschleimhaut, Geschmacksknospen); erläutern die Funktion von Sinnesorganen, Informationen aus der Umwelt als Reize aufzunehmen und in Nervensignale umzuwandeln (Exkurs): stellen durch Vergleiche von Sinnesleistungen Ver- Essen mit Sinn und Verstand: Guten Appetit: Schmecken, Riechen und Sehen begleiten das Essen: Sinneswahrnehmung beim Essen, Appetit anregende Speisen (narrativ): Das Auge isst mit : Zusammenspiel von Sinnesorganen; Reize Erregung Wahrnehmung als Verarbeitungsprodukt des Gehirns, Kontrollfunktion der Sinneswahrnehmungen: Warnung vor Giftstoffen (z.b. faulig, bitter); erläutern Sinnesorgane als Fenster zur Umwelt; beschreiben den Weg vom adäquaten Reiz über die Auslösung der Erregung und die Erregungsweiterleitung zum Gehirn; erläutern Tierleben im Wald Sinneswelt von Schnecken Woran erkennen Schnecken ihre Artgenossen? Untersuchungen zur Stärke des Geruchssinns im Vergleich zum Sehsinn, Beobachtung der Bewegung (Vergleich Wahrnehmungswelt Schnecke Mensch) 3 Sinneswahrnehmung 3.1 Sehen 82 Sinne und Reize 82 Das Auge 84 Bau und Funktion der Netzhaut 85 Das negative Nachbild 86 Bewegte Bilder und räumliches Sehen 87 Sehen nah und fern 88 Viele Sehfehler sind korrigierbar 89 Praktikum: Präparation Auge 90 Material: Optische Täuschung und Wahrnehmung 91 Vom Sehen zum Reagieren 92 Sehen ohne Licht die Wüste 94 5

6 Sehen mit Auge und Gehirn (Wahrnehmung; Reiz und Erregung) Hell-dunkel-hell: Das Auge reagiert! mutungen über die verschiedenen Wahrnehmungswelten von Mensch und Tier auf die Funktion von Sinnesorganen, Informationen aus der Umwelt als Reize aufzunehmen und in Nervensignale umzuwandeln Sehen ohne Licht Fledermäuse Hören 96 (Pupillenreflex und Funkti- Das Wasser läuft uns im Munde stellen durch Vergleiche von Das Ohr Aufbau und Funk- onsweise der Sehzellen/ Netzhaut); beschreiben Zellen als Grundeinheiten (Sehzellen) erläutern die Funktion von physiologischen Regelmechanismen (Pupillenreflex); erläutern die individuelle Anpassung von Organen (Auge) an unterschiedliche Lebensbedingungen zusammen: Speichelflussreflex (Reiz-Reaktion und biologische Bedeutung) beschreiben den Weg vom adäquaten Reiz über die Auslösung der Erregung und die Erregungsweiterleitung zum Gehirn Sinnesleistungen Vermutungen über die verschiedenen Wahrnehmungswelten von Mensch und Tieren auf erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (Pheromone) tion 96 Leistungen des Gehörs 97 Material: Hören 98 Praktikum: Hören und Sehen Weitere Sinne 100 Geruchssinn 100 Geschmackssinn 102 Hautsinne 103 Sinneswelten 104 Lexikon: Weitere Sinne 105 Übungen: Sinneswahrnehmung 106 Untersuchungen eines Ökosystems: Der Wald (ca. 10 Stunden) Wirbellose der Laubstreu: Bestimmungsübungen; Ordnen von Lebewesen ordnen Lebewesen anhand von Vergleichen der Bauplan- und Funktionsähnlichkeiten in ein hierarchisches System (z.b. Stamm, Klasse Art) unterscheiden zwischen verschiedenen Arten unter Verwendung eines vereinfachten Artbegriffs Leben im und am Gewässer (bis ca. 10 Std.) Bestimmungsübungen am Gewässer ordnen Lebewesen Ordnen nach Klassen und Stämmen anhand von Vergleichen der Bauplan- und Funktionsähnlichkeiten in ein hierarchisches System (z.b. Stamm, Klasse Art) Räuber-Beute-Beziehung im Gewässer (Fische, Raubinsekten wie Rückenschwimmer) incl. Einfluss der Jahreszeiten auf die Beweglichkeit; beschreiben einfache Wechselwirkungen zwischen Populationen (Räuber- Der Wald besteht nicht nur aus Bäumen (ca Std.) Lebensraum Wald; Exkursion Bestimmungsübungen: Ordnen nach Klassen und Stämmen: Ordnen (Bodentiere: Insekten, Spinnen, ggf. Würmer) ordnen Lebewesen (Vergleich der Bauplan- und Funktionsähnlichkeiten in ein hierarchisches System (Insekten)) Räuber-Beute-Beziehung beschreiben einfache Wechselwirkungen zwischen Populationen (Räuber-Beute-Beziehungen; Spinne als Räuber) Tierleben im Wald (ca Std.) Schwerpunkt: Koexistenz durch unterschiedliche Lebensweisen, Laubstreu: Wirbellose Tiere, Ordnen und Artbegriff; Vielfalt im Wald: a) Vögel mit unterschiedlichem Nahrungserwerb: Specht, Kleiber und Baumläufer: innerartliche Konkurrenz (Reviere); zwischenartliche Koexistenz; (Vorbereitung Nischenbegriff, Konkurrenzausschluss) b) Vielfalt im Kleinen: Leben in der Laubstreu Ordnen der Tiere nach Bein- 4 Ökologie 4.1 Wald 110 Ein Wald entsteht 110 Die Pflanzen des Waldes 112 Wie Bäume wachsen 114 Material: Geschichte des Waldes 115 Lexikon: Bäume und Sträucher des Waldes 116 Lexikon: Tiere des Waldes 117 Pflanzen ordnen 118 Pilze sind lebensnotwenig für den Wald 120 Bodenlebewesen und Waldtypen 122 Schnecken und ihr Bauplan 124 6

7 Nahrungsbeziehungen in der Laubstreu Räuber-Beute-, Nahrungsbeziehungen Warum jagen Vögel in den frühen Morgenstunden (Abhängigkeit der Beweglichkeit der Insekten von der Temperatur) beschreiben einfache Wechselwirkungen zwischen Populationen (Räuber-Beute) beschreiben Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als Nahrungsnetz erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum Beute-Beziehungen); erläutern die Temperaturabhängigkeit (Jahreszeiten) von Stoffwechselprozessen (Beweglichkeit der Räuber / Beute in Abhängigkeit von der Temperatur); beschreiben den Einfluss der Jahreszeiten auf Lebewesen Ökologische Nischen von Reiherente und Löffelente erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum; unterscheiden zwischen verschiedenen Arten unter Verwendung eines einfachen Artbegriffes (Art als Nahrungsketten, Nahrungsnetze und Nahrungspyramiden beschreiben Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als Nahrungskette bzw. als Nahrungsnetz; erläutern die Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für Lebewesen Vögel am Baumstamm (Specht, Kleiber, Baumläufer): ökologische Nischen und Konkurrenzausschlussprinzip erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum; unterscheiden zwischen verschiedenen anzahl: Gruppen der Wirbellosen, Bauplan Insekten Koexistenz im Kleinen: Unterschiedliche Lebensweisen, Nahrungsnetze; gemeinsamer Abbau der Laubstreu (ausgewählte Beispiele: verschiedene Zersetzer); Vertiefung: Monokultur Fichtenforst: Untersuchung Fichtenstreu. Vergleich Laub- Mischwald allgemein (z. B. Vogelarten) c) Vielfalt der Schnecken: Bestimmungsübungen mit Schnecken; Ordnen von Bänderschnecken und Artzugehörigkeit; Praktikum: Schnecken bestimmen 125 Vom Urwald zum Nutzwald 126 Fortpflanzungsgemeinschaft) Arten unter Verwendung eines Arterkennungsmerkmale (für einfachen Artbegriffes (Art als Menschen) Fortpflanzungsgemeinschaft) Wald aufräumen oder nicht? Folgen der Altholzentfernung für das Ökosystem erläutern einfache Veränderungen in einem Ökosystem (z. B. Massenvermehrung von Insekten, Verlandung, Wald aufräumen ). Produzenten, Konsumenten und Destruenten im Teich erläutern die Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen (Differenzierung Produzenten Konsumenten); erläutern die Rolle von Produzenten, Konsumenten und Destruenten (Stoffkreislauf) Verlandung als Folge von Gewässerverschmutzungen erläutern einfache Veränderungen in einem Ökosystem (Verlandung) Monokulturen und ihre Folgen Schädlingsbefall (z. B. Borkenkäfer; Bekämpfung des Borkenkäfers mit Pheromonfallen Einschränkung der Artenvielfalt (Exkurs: Was sind Pheromone? (stark vereinfacht: Wahrnehmung, Schlüssel-Schloss-Prinzip); Prinzip Sinnesorgane; erläutern einfache Veränderungen in einem Ökosystem Bedeutung der Vielfalt: Nahrungsnetze ggf: Wettbewerb im Sehen zwischen Beutegreifern und Beutetieren; Schwerpunkt Sinneswahrnehmung als Angepasstheiten an die spezifische Lebensweise: Augenstellungen bei Beutegreifern und Beutetieren (z.b. Fuchs-Hase/ Marder- Eichhörnchen, Wolf-Reh) 4.2 Gewässer 128 Lebenslauf eines Stillgewässers 128 Schichten im See 130 Temperatur im Jahresverlauf 131 Praktikum: Untersuchung eines stehenden Gewässers 132 Wasservögel 134 Lebensräume entlang der Weser 136 Bestimmung der Gewässergüte 138 Lexikon: Zeigerlebewesen in Fließgewässern 139 Selbstreinigung im Gewässer 140 Die Kläranlage 141 Ökosystem Wattenmeer 142 Übungen: Ökologie 144 7

8 Entwicklungen verstehen: Birkenspanner Geschichte eines Schmet- sich: Evolutionsprozesse Giraffe und Okapi mesgeschichte Populationen verändern Die Entstehung von 5 Evolution und Stam- Geschichte der Wale (ca. 12 Std.) terlings (Tarnen unter Evolutionsaspekten, ca. 10 St.) (ca. 7 Std.) Schwerpunkt: Einführung der 148 in Elefantenpopulationen (ca Std.) 5.1 Evolutionsmechanismen Kiemen und Lunge: Angepasstheit an unterschiedliche Vorstellen des Birkenspanners Elefanten: Zwei Arten auf zwei Selektionstheorie, Stammesgeschichte, Die Giraffe ein 148 Vielfalt durch Artentstehung Lebensräume (ggf. Kiemenpräparation, Oberflächenver- (Phänomen: Auf Birken ist die chinesischen Elefanten: Spezialist im Nahrungserwerb Selektion 150 Tarnung beim Birkenspanner Kontinenten Die seltenen größerung) weiße Form gut getarnt. ) unterscheiden zwischen verschiedenen Arten unter Verwen- Lebensweise); Evolutionstheorie 152 Vorstellen Giraffe (Steckbrief: Wegbereiter der modernen unterscheiden genetisch bedingte und umweltbedingte Merkmale spanner dung eines einfachen Artbegriffs Schülergeschichten: Wie ist die Erworbene Eigenschaften Dimorphismus beim Birken- erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der te und umweltbedingte Merkmale Asiatische Elefanten) fahren entstanden? Entstehung der Giraffe 156 unterscheiden genetisch beding- (Artabgrenzung Afrikanische/ Giraffe aus kurzhalsigen Vor- 154 unterschiedlichen Ansprüche an (hell/dunkel); beschreiben einfache Wechselwirkungen zwischen Vorstellungen; Text von Darwin Vergleich und Diskussion der ihren Lebensraum Populationen (Räuber-Beute- zur Entstehung der Giraffe; Selektion: Anpassung durch abwei- Beziehungen) chende Nachkommen; Selektion in angepasster Population: Wie geht es weiter? Der Wal ist kein Fisch: Einordnung in das System der Wirbeltiere Vom System zur Stammesgeschichte: Landlebende Säugetiere als Vorfahren des Wals ordnen Lebewesen anhand von Vergleichen der Bauplan- und Funktionsähnlichkeiten in ein hierarchisches System ein (z.b. Stamm, Klasse Art), (Wal Fisch) Wie kam der Wal ins Wasser? Modellszenario mit dem Einfluss der Selektion erklären die Anpassung in Populationen an die Lebensbedingungen durch Selektionsprozesse Warum ändern sich die Häufigkeiten der beiden Formen früher und heute? Veränderung der Häufigkeiten in England: Die Häufigkeiten ändern sich mit den veränderten Umweltbedingungen; Hypothesen zu Ursachen der Veränderung; Beleg der Erblichkeit und Unbeeinflussbarkeit durch Umwelteinflüsse; Selektion als Erklärung für die Änderungen innerhalb der Population; unterscheiden zwischen verschiedenen Arten unter Verwendung eines vereinfachten Artbegriffs (Art als Fortpflanzungsgemeinschaft); erklären die Anpassung in Populationen an die Lebensbedingungen durch Selektionsprozesse Merkwürdige Veränderungen in der chinesischen Elefantenpopulation: zunehmende Häufung von männlichen Individuen ohne Stoßzähne (ehemals 2 5%, heute 10%) Modellhafte hypothetische Erklärung der Veränderung in der Elefantenpopulation: Selektion der Stoßzahnträger durch Jagd (Wilderei); Vergleich Selektion Züchtung; beschreiben Individualität und das Phänomen der Variation innerhalb einer Art (mit und ohne Stoßzähne); erläutern, dass Individuen einer Art jeweils von Generation zu Generation ungerichtet variieren; beschreiben einfache Wechselwirkungen zwischen Populationen (Räuber- Beute-Beziehungen); erklären die Anpassung durch Selektion; unterscheiden genetisch bedingte und umweltbedingte Merkmale Das Okapi eine verwandte Waldgiraffe: Modellvorstellungen zur Evolution Wie sah der letzte gemeinsame Vorfahr von Okapi und Giraffe aus? Verwandtschaft und Stammesgeschichte; Hypothesen zum letzen gemeinsamen Vorfahren; kurzhalsig/ langhalsig; Vergleich von Huftieren der Steppe und des Waldes: Hinweis auf langhalsigen Vorfahren 5.2 Stammbäume 158 Homologe Organe stammesgeschichtliche Verwandtschaft 158 Bauplan und Stammbaum der Insekten 160 Übungen: Evolution und Stammesgeschichte 162 8

9 Sexualität (für Stundentafel 2, ca. 12 Stunden) Liebe und Partnerschaft Menstruationszyklus Schwangerschaft und Verhütung erläutern die Funktion und die Funktionsweise von physiologischen Regelmechanismen (weiblicher Zyklus) erläutern Liebe und Sexualität als komplexe menschliche Verhaltensmuster, die neben der Reproduktion auch der Partnerschaft dienen wie A wie A 6 Sexualität des Menschen 6.1 Biologische Grundlagen menschlicher Sexualität 166 Willst du mit mir gehen? 166 Pubertät Zeit der Veränderungen 167 Die Geschlechtsorgane des Mannes 168 Die Spermien 169 Die Geschlechtsorgane der Frau 170 Eizellen und Befruchtung 171 Der weibliche Zyklus Zur Sexualität des Menschen 174 Sexualität und Verantwortung 174 Lexikon: Empfängnisverhütung 175 Impulse: Sexualität 176 Lexikon: Glossar zur Sexualität 178 Übungen: Sexualität des Menschen 180 9