Schulcurriculum Biologie

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1 Städtisches Gymnasium Herzogenrath Fachbereich Biologie Schulcurriculum Biologie Sekundarstufe I

2 Einführung Der Kernlehrplan Biologie formuliert, die die Schülerinnen und Schüler im Laufe der Sekundarstufe I erwerben sollen. Dazu ist es notwendig, dass die Fachkonferenz Grundsätze festlegt, mit denen diese unter Berücksichtigung der schuleigenen Besonderheiten erworben werden können. Dies ist bei der Erarbeitung des Schulcurriculums Biologie geschehen. Den obligatorischen thematischen Zusammenhang bilden dabei die im Kernlehrplan vorgegebenen Inhaltsfelder, in denen die obligatorisch zu behandelnden Themen des Faches Biologie aufgeführt werden. Den Inhaltsfeldern sind fachliche Kontexte zugeordnet. Sie strukturieren die Inhalte weiter, bilden Schwerpunkte und zeigen Anwendungsbereiche auf. Die in der Übersicht angegebene Abfolge ist dabei nicht starr, sondern kann didaktisch begründet verändert werden. Ebenso kann eine Aufteilung der Inhaltsfelder sinnvoll sein, um den Unterricht zum Beispiel an aktuelle Ereignisse anzupassen. Die bis zum Ende der Sekundarstufe I zu erwerbenden sind in verschiedene Bereiche geordnet und eng miteinander vernetzt. Dabei beschreiben die konzeptbezogenen die inhaltliche Dimension (Fachwissen). Ihnen liegen die Basiskonzepte System, Struktur und Funktion sowie Entwicklung zugrunde. Die prozessbezogenen beschreiben die Handlungsfähigkeit in Situationen, in denen naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen erforderlich sind. Sie lassen sich in die Bereiche Erkenntnisgewinnung, Bewertung und Kommunikation einteilen und werden im Schulcurriculum Biologie den auf den folgenden Seiten aufgeführten Abkürzungen zugeordnet. Weitere Erläuterungen hierzu sind dem Kernlehrplan Biologie zu entnehmen.

3 Übersicht über die prozessbezogenen mit den verwendeten Abkürzungen. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung (E) Schülerinnen und Schüler... E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u.a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar. ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufig vorkommende Arten. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge. beschreiben, veranschaulichen oder erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen u.a. die Speicherung und Weitergabe genetischer Information, Struktur-Funktionsbeziehungen und dynamische Prozesse im Ökosystem.

4 Kompetenzbereich Kommunikation (K) Schülerinnen und Schüler... K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevante Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. Kompetenzbereich Bewertung (B) Schülerinnen und Schüler... B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Daten und Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten, u.a. die Haltung von heim- und Nutztieren. unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. stellen aktuelle Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen biologische Kenntnisse bedeutsam sind. nutzen biologisches Wissen, zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag. beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. binden biologische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. bewerten an ausgewählten Beispielen die Beeinflussung globaler Kreisläufe und Stoffströme unter dem Aspekt der nachhaltigen Entwicklung. erörtern an ausgewählten Beispielen Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit.

5 Jahrgangsstufe 5 Inhaltsfelder: 5.0 Einführung in das Fach Biologie 5.1 Vielfalt von Lebewesen - Tiere und Pflanzen 5.2 Angepasstheit von Tieren und Pflanzen an die Jahreszeiten Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 5.0 Einführung in das Fach Biologie Die Schülerinnen und Schüler... Kennzeichen des Lebendigen Arbeitsweisen der Biologie: beobachten, mikroskopieren (weitere folgen in anderen Inhaltsfeldern) Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Womit beschäftigt sich die Biologie? Abgrenzung gegenüber anderen Wissenschaften Exemplarisches Kennenlernen einer besonderen Tier- oder Pflanzenart unter besonderer Berücksichtigung der Kennzeichen des Lebendigen Beobachtung einer Tier- oder Pflanzenart und Erstellung eines Protokolls Einführung in das Mikroskopieren und das Anfertigen von Zeichnungen Pflanzen- und Tierzellen unter dem Mikroskop bezeichnen die Zelle als funktionellen Grundbaustein von Organismen. beschreiben die im Lichtmikroskop beobachtbaren Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen und die Aufgaben der sichtbaren Bestandteile. beschreiben Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind. Beobachtung von Pflanzen oder Tieren im Biologieraum oder auf dem Schulgelände Alternativ: Beobachtung anhand von Filmaufnahmen Schüler arbeiten in Zweiergruppen am Mikroskop und sind dazu angehalten, verantwortungsvoll mit den angebotenen Materialien umzugehen. Bewertung eines erstellten Steckbriefes zum Lieblingstier mit Bezug zu den Kennzeichen des Lebendigen Beurteilung angefertigter Zeichnungen zu den Mikroskopierübungen Physik: Funktionsweise des Mikroskops E1,7 E1, 3, 5 K4

6 5.1 Vielfalt von Lebewesen - Tiere und Pflanzen Die Schülerinnen und Schüler... Angepasstheit von Tieren an Die Vielfalt der Tierwelt wird anhand verschiedene Lebensräume von Beschreibungen der Lieblingstiere (Aspekte Ernährung und der Schüler deutlich, wenn bei jeder Fortbewegung) Art auf Abstammung, Lebensweise und besonderen Fähigkeiten/Anpassungen Bauplan der Blütenpflanzen Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen eingegangen wird. Schwerpunktmäßig wird die Lebensweise von Hund und Katze behandelt (Abstammung, Verhalten, Beutefang, Ernährung, Gebisse). Vergleich verschiedener Gebisstypen: Fleischfressergebiss, Pflanzenfressergebiss Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen Was lebt in meiner Nachbarschaft? Lebensräume in unserer Schulumgebung Bauplan der Blütenpflanzen Blütenaufbau Von der Blüte zur Frucht stellen einzelne Tierarten und deren Angepasstheit an den Lebensraum dar. beschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z.b. innerhalb eines Rudels). beschreiben exemplarisch den Unterschied zwischen einem Wirbeltier und Wirbellosen, z.b. Insekten, Schnecken. beschreiben Wechselwirkungen verschiedener Organismen untereinander. nennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen. beschreiben Formen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung bei Pflanzen. Vorstellen ihrer Lieblingstiere auf vielfältige Art (Buch S ; Hund und Katze) Untersuchen unterschiedliche Gebisse aus der Biologiesammlung (Buch S.31) Untersuchen der Blüte mit Hilfe einer Lupe Erstellen eines Legebildes einer Blüte Arbeit mit Modellen Anfertigung einer beschrifteten Zeichnung Bestimmungsübungen mit einfacher Bestimmungsliteratur Modellbetrachtung Bestäubung und Fruchtbildung (vgl. Fokus S. 172, 173) E3, 7, 12, 13 K3, 4, 7 E 3,4, 6-8, 12 K 4, 6 B 8

7 5.1 Vielfalt von Lebewesen - Tiere und Pflanzen (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Nutztiere und Nutzpflanzen Nutztiere kennen lernen: Abstammung, Verhalten, artgerechte Haltung exemplarische Besprechung ausgewählter Nutztiere und -pflanzen Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge beschreiben die Veränderung von Wildzu Nutzformen an einem Beispiel. nennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene. Film Blindenhund Chase (Medienzentrum Aachen) zeigt die Anforderungen an einen Blindenhund anhand eines Fallbeispiels Film Hausschweine und ihre wilden Verwandten (Medienzentrum Aachen) zeigt Schweine und ihre natürlichen Verhaltensweisen in artgerechter Haltung Gewinnung von Öl aus Rapssaat Bewertung der Tierbeschreibungen, die als Steckbrief, Poster, Vortrag... denkbar sind Test zum Vergleich von Hund und Katze, zu den Gebisstypen, zu den Anpassungen und Verhaltensweisen verschiedener Tierarten Bestimmungsübungen Bewertung der Heftführung Erdkunde: Lebensräume und ihr klimatischen Besonderheiten E 4, 7, 11 K 3, 5, 7 B 1, 11

8 5.2 Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Die Schülerinnen und Schüler... Überwinterungsstrategien von Pflanzen und Tieren Vogelzug Entwicklung vom Samen zur Pflanze Entwicklung von der Kaulquappe zum Frosch Überleben in extremen Lebensräumen Lebensraum Wasser Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Pflanzen und Tiere leben mit den Jahreszeiten Anpassung an Trockenheit und Kälte: das Dromedar, der Eisbär stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheit an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar. beschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Angepasstheit unter dem Aspekt der Entwicklung. beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere. stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten (hier: Froschlurche). Vgl. Fokus S.162 ff. (Pflanzen) und S.176 ff. (Tiere) Modellexperimente zum Vogelflug (vgl. Fokus S. 182) Modellexperimente zur Isolation: Fett, Fell, Federn (vgl. Fokus S. 182, 188, 200) Keimungsexperimente mit Bohnen als arbeitsteilige Gruppenarbeit mit Präsentation und Diskussion der Ergebnisse Entwicklungstafel: Froschlurche Exkursion ins Wurmtal; Kontaktaufnahme mit Wurmtal AG beschreiben Wechselwirkungen Exkursion Tierpark Aachen oder verschiedener Organismen mit ihrem Zooschule Köln Lebensraum. beschreiben Anpassungen an extreme Lebensräume. Modellexperiment Schwimmblase (Kartesischer Taucher), Körperform (vgl. Fokus S. 208/209) E1, 12, 13 K3, 4 B8, 9

9 Jahrgangsstufe 6 Inhaltsfelder: 6.1 Bau und Leistungen des menschlichen Körpers 6.2 Sexualerziehung Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung 6.1 Bau und Leistungen des menschlichen Körpers Die Schülerinnen und Schüler... Ernährung und Verdauung Was wir essen: Nahrungsmittel Inhaltsstoffe der Nahrung: Nährstoffe, Ergänzungsstoffe Gesunder Körper durch ausgewogene Ernährung: Ernährungspyramide, gesunde Zähne, Essstörungen Verdauungssystem: Organe und ihre Aufgaben, Weg der Nahrung, Zerlegung und Aufnahme der Nährstoffe beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen und Ergänzungsstoffen für eine ausgewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe. werten die Ernährungspyramide aus und lernen die Folgen ungesunder Ernährung im Hinblick auf Zahnerkrankungen und Essstörungen kennen. beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihre Zusammenwirkung bei der Verdauung. einfache Experimente zum Nachweis von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten (S. 96,97) Kontaktaufnahme mit Krankenkasse zum Thema Gesundes Frühstück Vergleich Fast Food und gesundes Menü Film zum Thema Ernährung und Verdauung Versuche zur Wirkung des Mundspeichels und Bauchspeichels (S. 101) Prozessbezogene E 4,11-13 K 1-7 B 5, 7

10 6.1 Bau und Leistungen des menschlichen Körpers (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Bewegungssystem Atmung Aufbau und Funktion des Skeletts: Überblick Knochenaufbau, Gelenke (insbesondere des Kniegelenks) und Wirbelsäule Muskulatur: Typen, Arbeitsweise, Training Zusammensetzung und Weg der Atemluft Bau und Funktion der Lunge, Gasaustausch Vorgänge bei der Atmung: Brust- und Bauchatmung Rauchen: Nichtraucher gegen Raucher?, Schädigung der Atmungsorgane, gesetzliche Regelung, Rauchfreie Schule beschreiben Aufbau und Funktion der Skelettbestandteile, der Wirbelsäule und des Knochens. vergleichen die Gelenktypen. beschreiben den Aufbau der Muskulatur, stellen das Gegenspielerprinzip dar und erkennen die Bedeutung von Training zum Aufbau und zur Festigung der Muskulatur. beschreiben Organe und Organsysteme bei der Atmung und erklären die Zusammensetzung der Luft. lernen die Schädigungen durch Nikotinmissbrauch kennen, müssen sich mit den Folgen der möglichen Erkrankungen auseinandersetzen und identifizieren sich mit der Rauchfreien Schule. Versuche zur Erschließung der Bestandteile von Knochen Modelle der Wirbelsäule und der Gelenktypen (S. 109) Recherche zum Thema Bodybuilding und Trainingsprogramme CO 2 -Nachweise Messung von Herzschlägen und Atemzügen in Ruhe und bei Belastung; Darstellung in Blockdiagrammen (S. 112) Versuche zur Atmung (S. 114) Projekt zur Verhinderung des Einstiegs in das Rauchen ( Be smart don t start ) Demonstrationsexperimente zum Rauchen E 4, K 1-7 B 5,7

11 6.1 Bau und Leistungen des menschlichen Körpers (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Blutkreislauf Bau und Funktion des Herzens Körper- und Lungenkreislauf Herz-Kreislauf-Erkrankungen Bestandteile und Funktion des Blutes Überblick über Stoffaufnahme, - abgabe, -transport, -umwandlung beschreiben Aufbau und Funktion des Herzens, unterscheiden die beiden Blutkreisläufe voneinander und lernen vorbeugende Maßnahmen gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen kennen. bezeichnen die unterschiedlichen Bestandteile des Blutes und ihre Funktionen. stellen den Zusammenhang von Atmung und Blutkreislauf im Hinblick auf den Nährstoff-, Gas- und Wärmetransport für den Gesamtorganismus dar. verschaffen sich einen Gesamtüberblick im Hinblick auf die Stoffwechselleistungen des Organismus als Ganzes. Film zum Thema Herz (Medienzentrum) E 4,11-13 K 1-7 B 5, 7 Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge

12 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 6.2 Sexualerziehung Die Schülerinnen und Schüler... Fortpflanzung und Entwicklung des Menschen Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Veränderungen in der Pubertät Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung Schwangerschaft und Geburt Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind beschreiben und vergleichen die Geschlechtsorgane von Mann und Frau und erläutern deren wesentliche Funktion. unterscheiden zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen. nennen und bewerten Möglichkeiten der Empfängnisverhütung. vergleichen Ei- und Spermienzelle. beschreiben den Vorgang der Befruchtung. nennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für die geschlechtliche Fortpflanzung bei Menschen und Tieren. erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum. beschreiben die Individualentwicklung des Menschen. nennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene. Abfrage der Interessenslage der SuS, z.b. durch Mindmap (S.258) oder anonyme Kartenabfrage Materialien der BZGA Rollenspiel zur ersten Kontaktaufnahme mit dem anderen Geschlecht, aber auch zur Konfliktbewältigung (S.264f) Präsentation und Erklärung verschiedener Verhütungsmittel Experiment zur Funktion des Fruchtwassers (S.268) E 3, 4, 7, 10, 13 K 1, 4, 7 B 1, 5 Kurzpräsentationen (z.b. als Referat, Lernplakat oder Infoflyer) zu den wichtigsten Verhütungsmitteln und ihren Vor- und Nachteilen Religion: emotionale Aspekte/ Verantwortung für sich selbst und den Partner tragen

13 Inhaltsfelder: 7.1 Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen 7.2 Evolutionäre Entwicklung 7.3 Energiefluss und Stoffkreisläufe Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 7.1 Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen Die Schülerinnen und Schüler... Aufbau und Funktion von Auge oder Ohr Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen Sinnesleistungen bei Tieren Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Bau und Funktion der Bestandteile des Auges/ Ohres Räumliches Sehen/ Richtungshören Schutz und Schädigung der Augen (Fehlsichtigkeit und Korrektur)/ Ohren (Lärm, Dauerbeschallung) Reiz-Reaktionsschema: Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Gehirn Tiere als Sinnesspezialisten (z.b. Hund, Fledermaus) beschreiben Aufbau und Funktion von Auge oder Ohr und begründen Maßnahmen zum Schutz der Sinnesorgane. beschreiben die Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Nervensystemen bei Informationsaufnahme, - weiterleitung und - verarbeitung. lernen Beispiele für Sinnesspezialisten des Tierreiches kennen. Schriftliche Lernerfolgskontrolle ( Test ) z. B. zu einem Thema aus folgenden Themenbereichen: - Ernährung und Verdauung -Atmung und Blutkreislauf Chemie: Nährstoffe; Politik/ Religion: Sucht Physik: Auge, Ohr Versuche zur Adaption des Auges (S. 222) Bau einer Lochkamera (S. 225) Experimente zum räumlichen Sehen (S. 228) Kennenlernen der Blindenschrift (S. 231) Einfache Versuche zur Funktion des Ohres; z.b. räumliches Hören, Richtungshören (S. 236, 237) Versuch zur Reaktionszeit (S. 243) Optische Täuschungen (S. 240) Sinnesleistungen erforschen S.246 Film zur Sinnesleistung von Fledermäusen Einsatz von Hunden bei Rettungsmaßnahmen und in der Polizeiarbeit (S. 246, 247) E 1, 3, 4, K 1, 7 B 4 E 4, 9, 11 E 3, 8, 9 K 1

14 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 7.2 Evolutionäre Entwicklung Die Schülerinnen und Schüler... Erdzeitalter Entstehung des Lebens Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiolog. Forschung: Dinosaurier Belege und Prozess der Wirbeltierevolution Wirbeltierklassen Lebende Fossilien Evolutionsmechanismen und Stammbäume Vielfalt der Organismen und ihre Ursachen Artentstehung und Evolutionstheorie Grundzüge der Evolution des Menschen EINE REISE DURCH DIE ERDGESCHICHTE Den Fossilien auf der Spur: Erdzeitalter & die Chronologie der Entstehung des Lebens Lebewesen & Lebensräume dauernd in Veränderung Vom Wasser aufs Land Fossilien als Hinweise/ Belege Fossilisation Rekonstruktion auf Basis von Fossilien Fossilien als Belege und Dokumente der Wirbeltierevolution Vom Saurier zum Vogel Wirbeltierklassen - Verwandtschaft und Entwicklung Anpassung Wirbeltierextremitäten an Lebensweise/-raum Beispiele rezenter Tiere & Pflanzen als sog. lebende Fossilien (Quastenflosser etc.) Entwicklung des Urpferdchens bis zum heutigen Pferd geben die grundsätzlichen Veränderungen der Erde in ihrer zeitlichen Dimension und Chronologie wieder. kennen Wasser als Ort der Entstehung des Lebens und als Ursprungsort für die Landlebewesen. nennen Fossilien als Belege für Evolution und Hinweise für evolutive Veränderungen. beschreiben und erklären die stammesgeschichtliche Entwicklung der Wirbeltierklassen und verwandtschaftliche Zusammenhänge. erklären Angepasstheiten von Organismen an Umwelt und Lebensweise und belegen diese. geben wieder, dass die Kontinuität des Lebens in der Generationenfolge liegt. beschreiben und erklären die evolutive Entwicklung und Veränderung eines Tieres (z.b. beim Pferd) und rekonstruieren den Entwicklungsweg anhand der Interpretation von Fossilien. beschreiben den Unterschied zwischen Modifikation und Mutation. geben an/ erklären, dass sich Arten durch Mutation und Selektion Zeitstrahl entwickeln (z.b. an Raumwand) und Zeiten, wichtige Ereignisse, charakteristische Lebensformen eintragen bzw. einzeichnen Herstellung von Fossilien Referate zu den Kennzeichen/ Charakteristika der 5 Wirbeltierklassen und vergleichende Gegenüberstellung (ggf. Gruppenpuzzle) Stammbaum der Pferde als Plakat entwickeln Selektionsspiel Stationenlernen zur Evolution des Menschen (Stationen zu Vertretern der menschlichen Vorfahren) E 2, 3, 10, 12, 13 K 2 6 B 7, 8 E 2, 3, 10, 12, 13 K 1, 2, 4 B 1, 6-8 E 2, 3, 10, 12, 13 B 1, 6, 8 K 1 6

15 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Pferdefossilien (Vordergliedmaßen, Schädel, Backenzähne) als Rekonstruktionshilfen VIELFALT und VERÄNDERUNG Vielfalt der Lebewesen als Ressource Erklärung der Vielfalt: Darwin und seine Evolutionstheorie Mutation und Selektion als Ursachen für Vielfalt undanpassung Evolution der Menschheit: Darwins Theorien und moderne Paläoanthropologie Etappen der Hominiden - Entwicklung verändern und so neue Arten entstehen. begründen und erklären die große Artenvielfalt als Ergebnis der Evolution. erklären die evolutive Entwicklung der Lebewesen als Kontinuum (einschließlich der Evolution des Menschen) und beschreiben Organismen unter dem Aspekt ihrer zeitlichen Entwicklung und Veränderung. Schriftliche Lernerfolgskontrolle ( Test ) zu einem Thema aus folgenden Themenbereichen: 5 Wirbeltierklassen, Artbildungsprozess, Etappen der Evolution des Menschen Physik/ Chemie: Physikalische und Chemische Evolution Kunst: Wandgemälde (z.b. Herzogenrath zur Zeit der Dinosaurier oder zur Zeit der Neanderthaler) Religion: Evolutionstheorie versus Schöpfungsgeschichte Prozessbezogene

16 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 7.3 Energiefluss und Stoffkreisläufe Die Schülerinnen und Schüler... Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops - der Wald Nahrungsbeziehungen: Produzenten, Konsumenten, Destruenten Ökosysteme Erkundung und Beschreibung des Waldes als ausgewähltes Ökosystem Stockwerkbau im Wald Wald mehr als nur Bäume? Häufige Baumarten und Sporenpflanzen Ökologie als Wissenschaft von der Umwelt Abiotische Umweltfaktoren bestimmen das Leben der Tiere und Pflanzen in einem Ökosystem (Licht, Temperatur, Wasser) Ökologie vom Leben in Beziehungen Nahrungsbeziehungen: Nahrungskette und Nahrungsnetz Konkurrenz und ökologische Nische Ameisenstaaten Pflanzen sind Produzenten: das Prinzip der Fotosynthese Pilze wichtige Holzzersetzer Recycling im Wald Bodenorganismen zersetzen die Laubstreu erklären die Bedeutung ausgewählter Umweltbedingungen für ein Ökosystem, z. B. Licht, Temperatur, Feuchtigkeit. erklären Angepasstheiten von Organismen an die Umwelt und belegen diese, z. B. an Schnabelformen-Nahrung, Blüten- Insekten. beschreiben verschiedene Nahrungsketten und netze. beschreiben und erklären das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute- Beziehung. beschreiben das Zusammenleben in Tierverbänden, z. B. einer Wirbeltierherde oder eines staatenbildenden Insekts. beschreiben verschieden differenzierte Zellen von Pflanzen und Tieren und deren Funktion innerhalb von Organen. beschreiben die Zelle und die Funktion ihrer wesentlichen Bestandteile ausgehend vom lichtmikroskopischen Bild einer Zelle. Messung abiotischer Faktoren Ein Nahrungsnetz erstellen Mikroskopieren von Blattquerschnitten und flächenschnitten Champignons unter der Lupe Zersetzungsstadien von Laubblättern untersuchen E1-6 K3 E1-6 K4, 6

17 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 7.3 Energiefluss und Stoffkreisläufe (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Energieumwandlung, Energiefluss, offene Systeme Stoffkreisläufe wie hängen Atmung und Fotosynthese zusammen? Stoffkreislauf und Energiefluss im Ökosystem erklären das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie beschreiben den Kohlenstoffkreislauf. beschreiben verschieden differenzierte Zellen von Pflanzen und Tieren und deren Funktion innerhalb von Organen. beschreiben und erklären das Prinzip der Zellatmung als Prozess der Energieumwandlung von chemisch gebundener Energie in andere Energieformen. beschreiben exemplarisch den Energiefluss zwischen den einzelnen Nahrungsebenen. erklären die Wechselwirkung zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten und erläutern ihre Bedeutung im Ökosystem. beschreiben die Nahrungspyramide unter energetischem Aspekt. beschreiben den Energiefluss in einem Ökosystem. beschreiben die für ein Ökosystem charakteristischen Arten und erklären deren Bedeutung im Gesamtgefüge. Experimente zur Zellatmung bei Tieren und Pflanzen Schemata zum Energiefluss und Nahrungspyramiden E4, 10, 12, 13 K6

18 7.3 Energiefluss und Stoffkreisläufe (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... beschreiben die stofflichen und energetischen Wechselwirkungen an einem ausgewählten Ökosystem und in der Biosphäre. beschreiben die Merkmale von biologischen Systemen mit den Aspekten: Systemgrenze, Stoffaustausch und Energieaustausch, Komponenten und Systemeigenschaften Veränderung von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen Der Mensch verändert die Biosphäre Bedrohung der Biodiversität Tropischer Regenwald ein gefährdeter Lebensraum Auch heimische Wälder sind bedroht Probleme von Monokulturen Die Natur bleibt nicht, wie sie ist Sukzession, Kulturlandschaften und Neozoen/Neophyten beschreiben und bewerten die Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen bewerten Eingriffe des Menschen im Hinblick auf seine Verantwortung für die Mitmenschen und die Umwelt. beschreiben Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und unterscheiden zwischen ökologischen und ökonomischen Aspekten erläutern die Zusammenhänge von Organismus, Population,Ökosystem und Biosphäre. beschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch den Menschen beschreiben die langfristigen Veränderungen von Ökosystemen Internetrecherche Sukzessionsstadien auf Bergehalden untersuchen E1-3 K1 B2, 7, 9, 10, 11

19 7.3 Energiefluss und Stoffkreisläufe (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen Treibhauseffekt die Biosphäre verändert sich Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Naturschutzgebiet Wurmtal / Broichbachtal Treibhauseffekt und Klimawandel wissenschaftliche Hinweise und mögliche Folgen Aspekte nachhaltigen Handelns beschreiben den Treibhauseffekt, seine bekannten Ursachen und beschreiben seine Bedeutung für die Biosphäre. beschreiben den Schutz der Umwelt und die Erfüllung der Grundbedürfnisse aller Lebewesen sowie künftiger Generationen als Merkmale nachhaltiger Entwicklung Schriftliche Lernerfolgskontrolle ( Test ) zu einem Thema aus folgenden Themenbereichen: Wald Stockwerkbau und Artenkenntnis Produzenten-Konsumenten-Destruenten Stoffkreisläufe in einem Ökosystem Selbstständige Recherche / Referate zu vertiefenden Themen: Mykorrhiza - haben Bäume wirklich Wurzeln? Der Waschbär eine heimische Tierart? Lebensraum Großstadt Artenvielfalt oder biologische Wüste? Der Garten hotspot oder Biodiversität? Physik: Messbarkeit und Messmethodik von abiotischen Faktoren Mathematik: Regulation von Räuber-Beute-Beziehungen (Kurvendiagramme zeichnen) Prozentrechnen: Flächenanteile bei Vegetationsaufnahme, Energieflüsse Kunst: Zersetzung der Laubstreu Bilder mit Naturalien gestalten Recherche, Expertengespräch, geführte Exkursion E2, 6, 8 B7 E7, 8, 10, 12, 13 K1 B1, 4, 5, 10, 11

20 Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfelder: 9.1 Kommunikation und Regulation 9.2 Grundlagen der Vererbung 9.3 Individualentwicklung des Menschen 9.4 Sexualerziehung Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 9.1 Kommunikation und Regulation (Immunsystem) Die Schülerinnen und Schüler... Bakterien, Viren Parasiten Erkennen und reagieren: Krankheitserreger erkennen und abwehren Bekämpfung von Bakterien mit Antibiotika Viren und Bakterien als Krankheitserreger: Eigenschaften und Vermehrung Zecken als Krankheitsüberträger Krankheiten aus fernen Ländern: Pärchenegel Erreger der Bilharziose oder Malaria beschreiben typische Merkmale von Bakterien (Wachstum, Koloniebildung, Bau). beschreiben Bau (Hülle, Andockstelle, Erbmaterial) und Prinzip der Vermehrung von Viren (benötigen Wirt und seinen Stoffwechsel). erklären die Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels am Beispiel eines ausgewählten Endoparasiten z. B. Malariaerreger. Buch S : Infektionskrankheiten: Verlauf, Untersuchungsmethoden und Therapie Kurzreferat, Wandzeitung, Projektmappe zu einer selbst gewählten Infektionskrankheit Steckbrief erstellen Internetrecherche: tropenmedizinische Institute, Vorbereitung auf Reisen in ferne Länder

21 9.1 Kommunikation und Regulation (Immunsystem) (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler... Immunsystem und Impfung Unspezifische Abwehr, Verlauf einer Entzündungsreaktion; Spezifische Abwehr: Immunreaktion, Immungedächtnis Primäre und sekundäre Immunreaktion Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Impfung: aktive und passive Immunisierung Epidemien, Pandemien Allergien HIV / AIDS Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Allergien: Auslöser, allergische Reaktion, Symptome, Allergietest, Behandlungsmöglichkeiten Ausführliches Beispiel Lebensmittelallergie AIDS bedroht die Menschheit weltweit: HI-Virus, Krankheitsmechanismus, Ansteckungswege, Schutz, Therapie nennen wesentliche Bestandteile des Immunsystems und erläutern ihre Funktionen (humorale und zelluläre Immunabwehr). beschreiben die Antigen-Antikörper- Reaktion und erklären die aktive und passive Immunisierung. Modelle und Modellbegriff entwickeln und nachvollziehen evtl. mithilfe Moosgummimodell Lerntempoduett zur aktiven und passiven Immunisierung Impfpass kritische Diskussion über Risiken und Nebenwirkungen von Impfungen sowie von Impfmüdigkeit Buch S : AIDS-Beratungseinrichtungen, Bezug zur Drogenszene, Prostitution, soziopsychologischer Hintergrund Anfertigen einer Projektmappe/eines Kurzreferats oder einer Wandzeitung zu einer selbst gewählten Infektionskrankheit Steckbrief zu Eigenschaften und Vermehrung von Viren/Bakterien Plakatgestaltung zum Thema HIV und AIDS

22 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 9.2 Grundlagen der Vererbung Gene Bauanleitungen für Lebewesen Die Schülerinnen und Schüler.. Erbanlagen, Chromosomen Der Erbinformation auf der Spur Bau der Chromosomen (Ein- und Zwei- Chromatid-Chromosomen, Arbeitsund Transportform) Karyogramm des Menschen (Gonosomen, Autosomen, homologe Chromosomen, dipoid, haploid) beschreiben Chromosomen als Träger der genetischen Information. werten Karyogramme aus. Chromosomenmodelle erstellen (S. 267) Erstellen und Auswerten von Karyogrammen E 1, 2, K 1-7 B 1, 6, 8 Mitose Meiose, Genotypische Geschlechtsbestimmung Veränderung des Erbgutes Humangenetische Beratung Mitose - Zellen teilen sich und wachsen Vermehrung durch Zellteilung Stammzellen, Klonen, Therapeutisches Klonen Meiose Keimzellen werden gebildet Reduzierung des Chromosomensatzes Vererbung des Geschlechts Fehler bei der Chromosomenverteilung Genommutation am Beispiel des Down- Syndroms Familienstammbäume beschreiben des Prinzips der Mitose und erklären deren Bedeutung. beschreiben Chromosomen als Träger der genetischen Information und deren Rolle für die Zellteilung. bewerten Stammzellenforschung und therapeutisches Klonen. beschreiben das Prinzip der Meiose am Beispiel des Menschen und erklären die Bedeutung. beschreiben verschiedene Trisomien und Monosomien. Vorgang der Mitose anhand eines Filmes Einzelne Phasen mit Chromosomenmodellen legen Diskussion Pro- und Kontra (S ) Vergleich der Mitose und Meiose in tabellarischer Form Keimzellenbildung und Kombinationsmöglichkeiten Recherche zu den Aufgaben von Familienberatungsstellen Veränderung der Gonosomen (S. 279) E 1, 2, K 1-7 B 1, 6 E 1, 2, K 1-7 B 1, 6 E 7, 8, K 1-7 B 1, 2

23 9.2 Grundlagen der Vererbung Gene Bauanleitungen für Lebewesen (Fortsetzung) Die Schülerinnen und Schüler.. Dominant/rezessive und kodominante Vererbung Vom Gen zum Merkmal DNA als Träger der Erbinformation Klassische Genetik - Mendel Monohybrider Erbgang Neukombination von Merkmalen im dihybriden Erbgang Vererbung der Blutgruppen Familienstammbäume beschreiben den Aufbau und die Funktion der DNS. beschreiben vereinfacht den Vorgang bei der Umsetzung vom Gen zum Merkmal. beschreiben und erläutern typische Erbgänge. wenden die Mendel-Regeln an analysieren Stammbäume. Statistische Auswertung von Kreuzungsversuchen nach Mendel (S ) Recherche zur Blutgruppenverteilung verschiedener Bevölkerungsgruppen Stammbaumanalyse, z. B.: Rot- Grün-Blindheit (S. 287) E 7, 8, K 1-7 B 1, 2, 6, 8 Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge

24 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 9.3 Individualentwicklung des Menschen Stationen eines Lebens Verantwortung für das Leben Die Schülerinnen und Schüler.. Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod) Embryonen und Embryonenschutz Wiederholung: Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Wiederholung: Meiose und Keimzellenbildung Besamung, Befruchtung, vorgeburtliche Entwicklung, vom Säugling zum Kleinkind, Altern und Tod beschreiben den Aufbau und die Funktion der Geschlechtsorgane. beschreiben das Prinzip der Meiose und erklären ihre Bedeutung (Beispiel Menschen). beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburt sowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationen der Individualentwicklung des Menschen. Chromosomenmodelle anwenden Vergleich Mitose und Meiose Aktuelles Filmmaterial E 2, K 1-7 B 2, 3, 9 Anwendung moderner medizinischer Verfahren Pränatale Diagnostik Fruchtwasseruntersuchung und Choriozotten-Biopsie Konsequenzen pränataler Diagnostik PID und Stammzellenforschung beschreiben vereinfacht diagnostische Verfahren in der Medizin. Referate (S ) Plenums- oder Podiumsdiskussion zu Methoden und Konsequenzen der pränatalen Diagnostik E 2, K 1-7 B 2, 3, Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan Organspender werden? Bau und Funktion der Niere als Ausscheidungsorgan Dialyse Nierentransplantation beschreiben die Merkmale von biologischen Systemen. erklären Zusammenhänge zwischen den Systemebenen Molekül, Zellorganelle, Zelle, Gewebe, Organ, Organismus. bewerten Eingriffe des Menschen im Hinblick auf seine Verantwortung für Mitmenschen. Nierenpräparation: Makroskopische Untersuchung und Anfertigung einer beschrifteten Zeichnung Recherche zur Dialyse und Nierentransplantation und Präsentation (S ) Diskussion zur Problematik von Organspenden (S. 251) E 1, 4, 5, 7, 8, K 1-7 B 3, 5, 6

25 9.3 Individualentwicklung des Menschen Stationen eines Lebens Verantwortung für das Leben (Fortsetzung) Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Gefahren von Drogen Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Die Schülerinnen und Schüler.. vergleichen den Energiegehalt von Nährstoffen. beschreiben die Nahrungspyramide unter energetischen Aspekten beschreiben die Funktion der an der Verdauung beteiligten Organe, wobei folgende Begriffe berücksichtigt werden müssen: Magensäure, Enzyme, Resorption, Oberflächenvergrößerung stellen modellhaft die Wirkungsweise von Enzymen dar (Schlüssel-Schloss- Prinzip) beschreiben die Wirkung von Drogen stellen modellhaft den Teufelskreis Suchtspirale dar Buch S : Führen eine Umfrage zum Thema: Was ist Gesundheit? durch Buch S. 186: Führen eine Umfrage zum Thema: Umgang mit Alkohol durch. Buch S.188 E 3, 4, 7, 9, 13 K 3 B 5 E 4, 11, 13 B5

26 Inhaltsfeld Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Methodische Konkretisierung Prozessbezogene 9.4 Sexualerziehung Stationen eines Lebens Verantwortung für das Leben Die Schülerinnen und Schüler.. Mensch und Partnerschaft, Familienplanung und Empfängnisverhütung Es gelten die Richtlinien zur Sexualerziehung! Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Pubertät und körperliche Veränderungen Hormone und Menstruationszyklus Sexualität, sexuell übertragbare Krankheiten, HIV und AIDS Empfängnisverhütung erklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation zentraler Körperfunktionen (Beispiel: Sexualhormone, Menstruationszyklus). benennen Vor- und Nachteile verschiedener Verhütungsmethoden. benennen verschiedene sexuell übertragbare Krankheiten und erklären deren Übertragung und geeigneten Infektionsschutz. UG zur Pubertät und zu verschiedenen Formen der Liebe und Sexualität (S ) Recherche zu Vor- und Nachteilen verschiedener Verhütungsmethoden und Präsentation der Ergebnisse im Plenum (Verwendung des Verhütungsmaterials und der Penismodelle der Sammlung Biologie) Recherche in Materialien der BzgA Filmanalyse Fallbeispiel E 2, 7, 8, K 1-7 B 2, 3, 6 Mögliche Überprüfungsformate Fächerübergreifende Bezüge Politik/ Religion: Ethik