Fachoberschule Ausbildungsrichtung Sozialwesen BIOLOGIE

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1 Fachoberschule Ausbildungsrichtung Sozialwesen BIOLOGIE Fachprofil: Der Unterricht im Fach Biologie an Fachoberschulen der Ausbildungsrichtung Sozialwesen baut auf wichtigen, bis zum Ende der Mittelstufe erarbeiteten Grundlagen auf. Neben der Chemie der Jahrgangsstufe 11 hat die Biologie in der Jahrgangsstufe 12 die Verpflichtung, weiterführende naturwissenschaftliche Erkenntnisse und Einsichten zu vermitteln. Dieses Fach fühlt sich der Aufgabe verschrieben, die Schülerinnen und Schüler an typische Denkweisen und Methoden der Biologie heranzuführen und ihr Interesse an der belebten Natur zu wecken. Hierbei geben ihnen fächerübergreifende Aspekte die Möglichkeit, auch das eigene Selbstverständnis zu überdenken und weiterzuentwickeln. Die Wirklichkeitsnähe und lebenspraktische Bedeutung biologischer Inhalte sowie berufsspezifische Gegebenheiten kommen durch vielfältige Anwendungsbezüge klar zum Ausdruck. Identische Lehrpläne für das Fach Biologie in der Jahrgangsstufe 12 der Ausbildungsrichtung Sozialwesen an Fachoberschulen und Berufsoberschulen unterstützen diese Intention. Wiederholungen, Vertiefungen, Unterrichtsgänge und Schülerübungen sowie Team- und Projektarbeit ermöglichen den Schülerinnen und Schülern die kontinuierliche Auseinandersetzung mit zeitgemäßen biologischen Zielsetzungen. Jahrgangsstufe 12 Die Betrachtung zellbiologischer Befunde und die Beschäftigung mit der Genetik soll den Schülerinnen und Schülern die für alles Leben auf der Erde bedeutenden Vorgänge der Speicherung, Weitergabe und Realisierung genetischer Information nahe bringen und ihnen das Zusammenwirken von genetischen Faktoren und Umwelteinflüssen bewusst machen. Ein Überblick über die Prozesse von Energiebindung und Energiefreisetzung in Lebewesen vermittelt den Schülerinnen und Schülern die Grundlagen für ein Verständnis der Lebensäußerungen von Organismen. Das Verständnis der Wechselwirkungen von Organismen und Umwelt sowie Einsichten in die Funktion von Ökosystemen stehen bei der Behandlung ökologischer Fragestellungen im Vordergrund. Die Folgen der fortschreitenden Technisierung und Nutzung der natürlichen Ressourcen führen den Schülerinnen und Schülern die Notwendigkeit des Denkens in Zusammenhängen und die Verantwortung des Menschen für die Erhaltung der Lebensgrundlagen deutlich vor Augen. Lerngebiete: 12.1 Zytologie 18 Std Genetik 33 Std Stoffwechsel und Energieumsatz 15 Std Ökologie und Umweltschutz 33 Std. 99 Std.

2 LERNZIELE LERNINHALTE HINWEISE ZUM UNTERRICHT 12.1 Zytologie 18 Std. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Zelle als grundlegende Organisationseinheit aller Lebewesen kennen. Sie werden mit den wesentlichen Funktionen der Zelle vertraut und begreifen die Bedeutung von Zellzyklus und Meiose. Dabei wird ihnen die Einmaligkeit eines Individuums bewusst. Struktur und Organisation der Zelle: pro- und eukaryotischer Zelltyp allgemeiner Bauplan pflanzlicher und tierischer/menschlicher Zellen Funktion der Zellbestandteile Prinzip und Bedeutung der zellulären Informationsspeicherung und Zellteilung: Struktur, Individualität und Zahlenkonstanz der Chromosomen Verdoppelung und Weitergabe des genetischen Materials im Zellzyklus Bildung von Geschlechtszellen in der Meiose Neukombination des genetischen Materials Auswerten licht- und elektronenmikroskopischer Abbildungen Schülerübung zur Mikroskopie Versuch zur Osmose Schülerübung zur mikroskopischen Untersuchung von Zellteilungsstadien in Quetschpräparaten von Zwiebelwurzelspitzen Vorstellen von Karyogrammen

3 12.2 Genetik 33 Std. Aufbauend auf der zytologischen Betrachtungsweise beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit ausgewählten Erbgängen und Erbkrankheiten sowie Aspekten der genetischen Familienberatung. Ausgehend von bildhaften Betrachtungsweisen lernen die Schülerinnen und Schüler die molekularen Prinzipien der Speicherung, Vervielfältigung und Veränderung genetischer Information kennen. Dabei erfassen sie die Komplexität der Vorgänge, auf denen das Leben basiert. Diese Einsicht befähigt sie dazu, sich mit den grundlegenden Möglichkeiten gentechnologischer Verfahrensweisen auseinanderzusetzen. Vergleichende Betrachtung von Erbgängen: dominant-rezessive Vererbung intermediäre Vererbung kodominante Vererbung Molekulare Grundlagen der Vererbung: Aufbau, Bedeutung und Unterscheidung von DNA und RNA semikonservativer Mechanismus der DNA- Replikation Gesetzmäßigkeiten des genetischen Codes Ablauf der Proteinbiosynthese Veränderungen des genetischen Materials: Einflüsse mutagener Faktoren Ursachen und Folgen von Gen-, Chromosomen- und Genommutationen Erbkrankheiten des Menschen genetische Familienberatung Aspekte der Gentechnologie: Grundlagen der künstlichen Neukombination genetischer Informationen bei Mikroorganismen Nutzen und Risiken gentechnologischer Verfahren bei Bakterien, Pflanzen und Tieren Gendiagnostik und Eingriffe in das Genom des Menschen Einführen genetischer Grundbegriffe unter Anwendung der Mendel'schen Regeln an ausgewählten Beispielen Vgl. Pädagogik/Psychologie, LG 11.3 Erklärung des Bauprinzips der Nukleinsäuren unter Verwendung von Symbolen Hinweis auf die reverse Transkription in cdna bei gentechnologischen Verfahren und Vergleich mit Retroviren wie HIV Ansprechen möglicher Risiken durch chemische und physikalische Einflüsse Die Bedeutung von Mutationen als Evolutionsfaktor hervorheben Unterscheiden von Mutagenese und Teratogenese Auswerten von Fallbeispielen Evtl. Diskussion über den Umgang mit Behinderten Aufgreifen aktueller Bezüge, ggf. Besuch einer Forschungseinrichtung oder einer landwirtschaftlichen Versuchsanstalt Diskussion gentherapeutischer Möglichkeiten

4 12.3 Stoffwechsel und Energieumsatz Die Schülerinnen und Schüler erfassen Gewebedifferenzierungen als Ausdruck unterschiedlicher Genexpression. Unter Einbeziehung wichtiger Experimentalbefunde erhalten sie einen Überblick über die zentralen Vorgänge der Assimilation und Dissimilation. Dies soll es ihnen ermöglichen, die Wechselwirkungen zwischen autotrophen und heterotrophen Organismen auch im Zusammenhang mit ökologischen Fragestellungen zu verstehen. Stoffaufbau und Energiebindung: Aufbau des Assimilationsgewebes Einfluss von Lichtqualität, Lichtquantität, Kohlenstoffdioxidgehalt und Temperatur auf die Photosyntheserate Bedeutung der Enzyme Licht- und Dunkelreaktionen Bedeutung der Photosynthese für die Biomasseproduktion und Sauerstofffreisetzung Stoffabbau und Energiefreisetzung: anaerober und aerober Abbau der Kohlenhydrate Energiebilanz beim Abbau der Glucose 15 Std. Klärung der Begriffe Assimilation und Dissimilation, Autotrophie und Heterotrophie Schülerübung zur Mikroskopie von Blattbestandteilen Aufzeigen der chromatografischen Trennung von Blattfarbstoffen und der Bedeutung der Außenfaktoren anhand von Versuchen oder AV-Medien Schematische Darstellung des Prinzips der Photosynthese Aufstellen der Bruttogleichung der Photosynthese Schematische Darstellung anhand von Bruttogleichungen und C- Körper-Schemata Versuche zur Gärung Vgl. Chemie, LG 11.4 (Alkohole) 12.4 Ökologie und Umweltschutz 33 Std. Die Schülerinnen und Schüler schärfen den Blick für die Bedeutung der Einflüsse, die Umweltfaktoren auf Lebewesen haben können. Ausgehend von einem Ökosystem erfahren sie, welche Zusammenhänge in derartigen Naturgefügen bestehen und welche Unwägbarkeiten mit dem menschlichen Eingriff in natürlich entstandene Lebensräume verbunden sind. Auf diese Weise sollen sie ihre Verantwortung für die Erhaltung Wechselbeziehungen zwischen den Lebewesen und ihrer Umwelt: Einfluss abiotischer Faktoren:. Licht. Temperatur. Wasser. Nährstoffe Einfluss biotischer Faktoren:. Symbiose. Parasitismus. Konkurrenz. Räuber-Beute-Beziehungen Gesetzmäßigkeiten aufgrund der li- Veranschaulichung mit Hilfe von Computersimulationen Diskussion über eine verantwortbare Entwicklung der Erdbevölkerung Vgl. Pädagogik/Psychologie, LG 12.5

5 der Lebensgrundlagen erkennen und Bereitschaft zur Vermeidung und Lösung von Umweltkonflikten entwickeln. mitierenden Faktoren (z. B. Liebigs Minimumgesetz, Shelfords Gesetz der Toleranz) Prinzipien der Populationsdynamik (Volterra-Gesetze) Charakterisierung eines Ökosystems: Gliederung in Lebensräume Analyse eines Nahrungsnetzes Wechselbeziehungen zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten Anthropogene Umweltbelastung: Eingriffe des Menschen in natürliche Ökosysteme Maßnahmen des Umweltschutzes:. Gewässerreinhaltung. Bodenreinhaltung. Luftreinhaltung Regeln für umweltbewusstes Verhalten Ausführliche Behandlung eines ausgewählten Ökosystems, z. B. Freilandarbeit im Bereich See, Moor, Wiese etc. Einfache Schemaskizzen von Nahrungs- und Energiepyramiden entwickeln Betrachten eines lokal geeigneten Bereichs, z. B. Schülerübung zur Gewässergüte, Unterrichtsgang zum Klärwerk, Exkursion zur Untersuchung von Bodenproben und Zeigerpflanzen, Besichtigung eines Kohlekraftwerks, Besuch eines Nationalparks Gestaltung eines Aktionstages zum Umweltschutz Vgl. Chemie, LG 11.3 (Chemie der Kohlenwasserstoffe)

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