Schulinterner Lehrplan. zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe. Biologie. (Entwurf: Stand )

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1 Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Biologie (Entwurf: Stand )

2 Inhalt Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit... 2 Entscheidungen zum Unterricht... 4 Unterrichtsvorhaben... 5 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Sekundarstufe I... 5 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Einführungsphase Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Qualifikationsphase 1 & 2 (Grundkurs) Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Qualifikationsphase 1 & 2 (Leistungskurs) Konkretisierte Unterrichtsvorhaben in der Einführungsphase Konkretisierte Unterrichtsvorhaben in der Q1 & Q2 (Grundkurs) Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Q1 & Q2 (Leistungskurs) Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung Grundsätze der Leistungsrückmeldung und Beratung Lehr- und Lernmittel Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifenden Fragen Qualitätssicherung und Evaluation Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit 2

3 Das Dreikönigsgymnasiumliegt im Stadtteil Bilderstöckchen im Kölner Norden. Exkursionen können in den angrenzenden Blücherpark, innerhalb Kölns, aber auch im Rheinland und Ruhrgebiet problemlos mit dem öffentlichen Nahverkehr durchgeführt werden. Das Schulgebäude verfügt über 2 Fachräume, eine kleines Schülerlabor und einen, von mehreren Fachschaften genutzten, NW-Raum. Die Sammlung verfügt über eine ausreichende Anzahl an regelmäßig gewarteten Lichtmikroskopen und Binokularen. Fertigpräparate zu verschiedene Zell- und Gewebetypen sowie Modelle zu unterschiedlichen Themenbereich sind ebenso vorhanden. Zudem verfügt die Sammlung über Analyse-Koffer zur chemischen und physikalischen Wasserbestimmung, 2 PCR-Kits, viele verschiedene Modelle unter anderem DNA-Modelle und verschiedene Skelette. Die Fachkonferenz Biologie stimmt sich bezüglich der in der Sammlung vorhandener Gefahrstoffe regelmäßig mit dem Sicherheitsbeauftragten der Schule ab. In der Oberstufe befinden sich durchschnittlich 90 Schülerinnen und Schüler in jeder Stufe. Das Fach Biologie ist in der Einführungsphase in der Regel mit 3 Grundkursen vertreten, wobei insbesondere Seiteneinsteiger, z.t. mit Migrationshintergrund, dieses Fach gerne belegen. In der Qualifikationsphase können aufgrund der Schülerwahlen in der Regel 2-3 Grundkurse und 1-2 Leistungskurse gebildet werden. Die Verteilung der Wochenstundenzahl in der Sekundarstufe I und II ist wie folgt: Jg. Fachunterricht Erprobungsstufe Fachunterricht Mittelstufe Fachunterricht Oberstufe EF 3 Q1 GK 3 LK 5 Q2 GK 3 LK 5 Die Unterrichtstaktung in der Schule folgt einem 45 Minutenraster, wobei ein Doppelstundenkonzept angestrebt wird und dadurch der Unterricht n Doppelstunden die Regel ist. In nahezu allen Unterrichtsvorhaben wird den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit gegeben, Schülerexperimente durchzuführen. Insgesamt werden überwiegend kooperative, die Selbstständigkeit des Lernens fördernde Unterrichtsforen genutzt, sodass ein individualisiertes Lernen in der SekII kontinuierlich unterstützt und trainiert wird. Nach Veröffentlichung des neuen Kernlehrplans steht dessen unterrichtliche Umsetzung im Fokus. Hierzu werden sukzessive exemplarisch konkretisierte Unterrichtsvorhaben entwickelt und erprobt. 3

4 Der Biologieunterricht soll das Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen wecken und die Grundlage für das Lernen in Studium und Beruf in diesem Bereich vermitteln. Dabei werden fachlich und bioethisch fundierte Kenntnisse die Voraussetzung für einen eigenen Standpunkt und für verantwortliches Handeln gefordert und gefördert. Ein respektvoller Umgang mit Lebewesen, Nachhaltigkeit, Umgang mit dem eigenen Körper und ethische Grundsätze sind Grundlagen des Fachunterrichts. Entscheidungen zum Unterricht Unterrichtsvorhaben Die Darstellung der Unterrichtsvorhaben im SILP besitzt den Anspruch, sämtliche im Kernlehrplan aufgeführten Kompetenzen auszuweisen. Es entspricht der Aufgabe jeder Lehrkraft, der Lernenden Gelegenheit zu bieten, alle Kompetenzerwartungen des Lernplans ausbilden und entwickeln zu können. Diese Umsetzung erfolgt auf zwei Ebenen: der Übersichts - und Konkretisierungsebene. Im Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben werden die für alle Lehrerinnen und Lehrer gemäß Fachkonferenzbeschluss verbindlichen Kontexte sowie Verteilung und Reihenfolge der Unterrichtsvorhaben dargestellt. Das Übersichtsraster dient dazu, den Kolleginnen und Kollegen einen schnellen Überblick über die Zuordnung der Unterrichtsvorhaben zu den einzelnen Jahrgangsstufen sowie den im Kernlehrplan genannten Kompetenzerwartungen, Inhaltsfelder und inhaltlichen Schwerpunkten zu verschaffen. Um Klarheit für die Lehrkräfte herzustellen und die Übersichtlichkeit zu gewährleisten, werden in der Kategorie Schwerpunkte der Kometenzentwicklung an dieser Stelle nur die übergeordneten Kompetenzerwartungen ausgewiesen, während die konkretisierten Kompetenzerwartungen erst auf der Ebene der möglichen konkretisierten Unterrichtsvorhaben Berücksichtigung finden. Der ausgewiesene Zeitbedarf versteht sich als grobe Orientierungshilfe, due nach Bedarf über- oder unterschritten werden kann. Um Spielraum für Vertiefungen, besondere Ereignisse (Projekt mit der NCL-Stiftung, Exkursionen, Stufenfahrten o.ä.) zu erhalten, wurden im Rahmen dieses SILP nur ca. 90% der Bruttounterrichtszeit verplant. Während die Fachkonferenzbeschluss zum Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben zur Gewährleistung vergleichbarer Standards sowie zur Absicherung von Lerngruppen- und Lehrkraftwechsel für alle Mitglieder der Fachkonferenz bindend ist, besitzt die exemplarische Ausgestaltung möglicher konkretisierter Unterrichtsvorhaben abgesehen von den in Spalte vier im Fettdruck hervorgehobenen verbindlichen Fachkonferenzbeschlüssen nur exemplarischen Charakter, Referendarinnen und Referendare sowie neue Kollegeninnen und Kollegen dienen diese vor allem zur standardbezogenen Orientierung an der neuen Schule, aber auch zur 4

5 Verdeutlichung von unterrichtsbezogenen fachgruppeninternen Absprechen zu didaktischmethodischen Zugängen, fächerübergreifenden Kooperationen, Lernmitteln- und orten sowie vorgesehenen Leistungsüberprüfungen, die im Einzelnen auch dem Leistungsbewertungskonzept und auch in den Kapitel 2.2 bis 2.4 zu entnehmen sind. Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen bezüglich der konkretisierten Unterrichtsvorhaben sind im Rahmen der pädagogischen Freiheit und eigenen Verantwortung der Lehrkräfte jederzeit möglich. Sicherzustellen bleibt allerdings auch hier, dass im Rahmen der Umsetzung der Unterrichtsvorhaben insgesamt alle Kompetenzerwartungen des Lehrplans Berücksichtigung finden. HINWEIS: Alle Unterrichtsvorhaben und Übersichten für die Qualifikationsstufen sind in diesem Curriculum provisorisch und haben noch keinerlei Gültigkeit (Stand: ) Unterrichtsvorhaben Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Sekundarstufe I 5

6 Jahrgangsstufe 5: Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Kompetenzen Inhaltsfelder mit Blick auf Sek. II Vielfalt von Lebewesen Kennzeichen des Lebendigen Bauplan der Blütenpflanzen Fortpflanzung Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Aspekte Ernährung und Fortbewegung) Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen Grundlage der Biologie - Biologie eine Naturwissenschaft - Kennzeichen von Lebewesen - Lebewesen genau untersuchen Vielfalt von Lebewesen (S ) - Pflanzen in der Nachbarschaft - Der Mensch nutzt Pflanzen - Der Mensch nutzt Tiere - Was lebt in der Nachbarschaft Was lebt in meiner Nachbarschaft? Pflanzen und Tiere, die nützen Bauplan der Blütenpflanzen: nennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen Fortpflanzung: beschreiben Formen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung bei Pflanzen Entwicklung und Verbreitung von Samenpflanzen: beschreiben die Entwicklung von Pflanzen beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken Angepasstheit von Tieren an verschiedenen Lebensräumen: beschreiben Aufbau und Funktion des menschlichen Skeletts und vergleichen es mit dem eines anderen Wirbeltiers. (obligatorisch auch in der Jahrgangsstufe 6) stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spez. Lebensraum dar. beschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Angepasstheit (z. B. Überwinterung unter dem Aspekt der Entwicklung) beschreiben Wechselwirkungen verschiedener Organismen untereinander und mit ihrem Lebensraum Unterscheidung zw. Wirbeltieren und Wirbellosen: beschreiben exemplarisch den Unterschied zwischen einem Wirbeltier und Wirbellosen, z. B. Insekten, Schnecken Beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Methodik (ggf. siehe Schulbuch Natura 1 und 2)) Umgang mit der Lupe Anlegen eines Herbariums Keimungsversuche in Abhängigkeit von versch. Faktoren Anfertigung eines Versuchsprotokolls Umgang mit Fachtexten: Die 5- Schritt-Lesetechnik Methodentraining Betrachten, Beobachten, Beschreiben Experimentieren und Protokollieren Vergleichen Exkursion in den Wald Sezieren und Präparieren Arbeiten mit dem Bestimmungsschlüss el Erstellen eines Steckbriefes Erstellen einer Mind Map Exkursionsmöglichkeiten/ Ansprechpartner Biotop See Blücher parkteich

7 Nutzpflanzen und Nutztiere Wirbeltiere Nutzpflanzen und Nutztiere: Beschreiben die Veränderungen von Wild- zu Nutzformen an einem Beispiel Fachbegriffe recherchieren S Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Kompetenzen Inhaltsfelder mit Blick auf Sek. II Methodik Exkursionsmöglichkeiten/ Ansprechpartner 7

8 Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten: Blattaufbau Zellen Fotosynthese Produzenten, Konsumenten Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus Wärmehaushalt, Überwinterung Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten (S ) - Die Sonne als Motor des Leben - Pflanzen und Tiereleben mit den Jahreszeiten - Extreme Lebensräume - Natur und Artenschutz Ohne Sonne kein Leben Pflanzen und Tiere Leben mit den Jahreszeiten Extreme Lebensräume Lebewesen aus aller Welt Blattaufbau, Zellen, Fotosynthese, Produzenten, Konsumenten: bezeichnen die Zelle als funktionellen Grundbaustein von Organismen beschreiben Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum beschreiben die im Lichtmikroskop beobachtbaren Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierlichen und pflanzlichen Zellen und beschreiben die Aufgaben der sichtbaren Bestandteile: Zellkern, Zellplasma, Zellmembran, Zellwand, Vakuole, Chloroplasten beschreiben Merkmale der Systeme Zelle, Organ und Organismus insbesondere in Bezug auf die Größenverhältnisse und setzen verschieden Systemebenen miteinander in Beziehung. beschreiben die Fotosynthese als Prozess zum Aufbau von Glucose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Lichtenergie unter Freisetzung von Sauerstoff beschreiben die Bedeutung von Licht, Temperatur, Wasser und Mineralsalzen für Pflanzen bzw. Nährstoffen für Tiere beschreiben die Bedeutung der Fotosynthese für das Leben von Pflanzen und Tieren beschreiben in einem Lebensraum exemplarisch die Beziehung zwischen Tier- und Pflanzenarten auf der Ebene der Produzenten und Konsumenten stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheit an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus beschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Jgst. EF Zellbiologie Jgst. EF Stoffwechsel Jgst. Q2 Ökologie Mikroskopieren Herstellen von mikroskopischen Präparaten Methodentraining Erstellen u. Auswerten von Diagrammen Internetrecherche in der Schule 8

9 Natur- und Artenschutz Angepasstheit (z. B. Überwinterung unter dem Aspekt der Entwicklung) s.o. Biotop und Artenschutz: Stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten Jahrgangstufe 6: Inhaltsfelder Bau und Leistung des menschlichen Körpers Bau und Leistung des menschlichen Körpers Bewegungssystem Ernährung und Verdauung Fachliche Kontexte Bau und Leistung des menschlichen Körpers (S ) - Der Körper des Menschen - Ernährung und Verdauung - Bewegung- Teamarbeit für den ganzen Körper - Aktiv werden für ein gesundheitsbewusstes Leben Gesundheitsbewusstes Leben: Lecker und gesund Konzeptbezogene Kompetenzen Bau und Leistung des menschlichen Körpers: Beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z.b. Atmung, Verdauung und Muskeln. Beschreiben die Wirkung der UV-Strahlen auf die menschliche Haut, nennen Auswirkungen und entsprechende Schutzmaßnahmen Bewegungssystem: beschreiben Aufbau und Funktion des menschlichen Skeletts und vergleichen es mit dem eines anderen Wirbeltiers (ggf. schon in der 5) Ernährung und Verdauung: beschreiben den Weg der Nahrung bei der Verdauung und nennen die daran beteiligten Organe beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen, Inhaltsfelder mit Blick auf Sek. II Jgst. EF Enzymatik, Stoffwechsel Methodik Arbeit mit Modellen Nachweisversuche (Fett, Zucker, Stärke ) Exkursionsmöglichkeiten/ Ansprechpartner 9

10 Atmung und Blutkreislauf Suchtprophylaxe Bewegung Teamarbeit für den ganzen Körper Aktiv werden für ein gesundheitsbewusstes Leben Mineralsalzen, Vitaminen, Wasser und Ballaststoffen für eine ausgewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe beschreiben die Bedeutung einer vielfältigen und ausgewogenen Ernährung und körperlicher Bewegung beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken bei der Verdauung Atmung und Blutkreislauf: beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken bei der Atmung beschreiben und erklären den menschlichen Blutkreislauf und die Atmung sowie deren Bedeutung für den Nährstoff-, Gas- und Wärmetransport durch den Körper Methodentraining Arbeiten mit Modellen Beurteilen und bewerten Erstellen eines Informationsplakates Suchtprophylaxe: beschreiben die negativen Folgen einer Sucht (Alkohol, Nikotin etc.) 10

11 Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen Aufbau und Funktion von Ohr oder Auge des Menschen Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen Sinnesleistungen bei Tieren (Orientierungsaspekt und Vergleich zum Menschen) Überblick und Vergleiche von Sinnesorganen: S ): - Erfahrungen mit allen Sinnen - Aufbau und Funktion von Sinnesorganen - Sinnesleistung im Vergleich Die Umwelt erleben: die Sinnesorgane Aufbau und Funktion von Ohr oder Auge des Menschen: beschreiben Aufbau und Funktion von Auge oder Ohr und begründen Maßnahmen zum Schutz dieser Sinnesorgane beschreiben die Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Nervensystem bei Informationsaufnahme, -weiterleitung und verarbeitung beschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel dar (ggf. in der 5) Schallmessungen mit dem Umweltmessgerät Reflextest Temperaturempfindung Sicher im Straßenverkehr Sinnesorgane helfen Tiere als Sinnesspezialisten Sexualerziehungen Veränderungen in der Pubertät Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Paarbindung Geschlechtsverkehr Empfängnis Empfängnisverhütung, Sexualität und Entwicklung beim Menschen S )): - Auf dem Weg zum Erwachsenwerden - Bau und Funktion der Geschlechtsmerkmale - Liebe und Partnerschaft - Ein Kind entsteht - Die Entwicklung des Kleinkindes - Familienplanung und Empfängnisverhütung Veränderungen in der Pubertät/ Bau und Funktion der Geschlechtsorgane: beschreiben und vergleichen Geschlechtsorgane von Mann und Frau und erläutern deren wesentliche Funktion unterscheiden zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen Paarbindung/Geschlechtsverkehr/Empfängnis: vergleichen Ei- und Spermienzelle und beschreiben den Vorgang der Befruchtung nennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für geschlechtliche Fortpflanzung bei Menschen und Tieren erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum (ggf. in der 5) nennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und 11

12 Schwangerschaft und Geburt Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind Es gelten die Richtlinien zur Sexualerziehung! - Sexueller Missbrauch Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene Empfängnisverhütung: nennen Möglichkeiten der Empfängnisverhütung Schwangerschaft und Geburt: beschreiben die Individualentwicklung des Menschen beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere (ggf. in der 5) Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind: Jahrgangstufe 7: Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Kompetenzen Inhaltsfelder mit Blick auf Sek. II Energiefluss und Stoffkreisläufe Energiefluss und Stoffkreisläufe Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops Erkunden des Ökosystems See Grundlagen der Biologie - Womit beschäftigt sich die Biologie - Basiskonzepte helfen Zusammenhänge zu erkennen - Lebewesen bestehen aus Zellen Regeln im Haushalt der Natur (S ) - Samenpflanzen sind Produzenten - Der Mensch gehört zu den Konsumenten - Ökosystem Wald - Ökosystem See - Der Mensch verändert die Umwelt - Treibhauseffekt beschreiben verschieden differenzierte Zellen von Pflanzen und Tieren und deren Funktion innerhalb von Organen evtl. in der 9! unterscheiden zwischen Sporen- und Samenpflanzen, Bedeckt- und Nacktsamern und kennen einige typische Vertreter dieser Gruppen erklären Angepasstheiten von Organismen an die Umwelt und belegen diese, z. B. an Schnabelformen- Nahrung, Blüten-Insekten beschreiben das Zusammenleben in Tierverbänden, z. B. einer Wirbeltierherde oder eines staatenbildenden Insekts beschreiben die Merkmale von biologischen Systemen mit den Aspekten: Systemgrenze, Stoffaustausch und Energieaustausch, Komponenten und Systemeigenschaften beschreiben die Zelle und die Funktion ihrer wesentlichen Bestandteile ausgehend vom lichtmikroskopischen Bild einer Zelle erklären Zusammenhänge zwischen den Systemebenen Molekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem, Organismus ggf. in der 9! Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, 12 Jgst. Q1 Ökologie (komplettes Inhaltsfeld Energiefluss und Stoffkreisläufe ) Methodik Mikroskopieren Bestimmung von Organismen Bestandaufnahme/ Vegetationsanalyse chemische Gewässeruntersuchung Messung abiotischer Faktoren Methodentraining mikroskopisches Zeichen Experimente planen, durchführen, protokollieren und auswerten Exkursion Simulationen Exkursionsmöglichkeiten/ Ansprechpartner

13 (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) Nahrungsbeziehungen Energieumwandlung Energiefluss offene Systeme Veränderung von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen Konsumenten, Destruenten): erklären die Wechselwirkung zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten und erläutern ihre Bedeutung im Ökosystem Nahrungsbeziehungen: beschreiben und erklären das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute- Beziehung beschreiben verschiedene Nahrungsketten und -netze Energieumwandlung/Energiefluss/offene Systeme: Beschreiben und erklären das Prinzip der Zellatmung als Prozess der Energieumwandlung von chemisch gebundener Energie in andere Energieformen erklären das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie beschreiben exemplarisch den Energiefluss zwischen den einzelnen Nahrungsebenen beschreiben den Kohlenstoffkreislauf beschreiben den Energiefluss in einem Ökosystem. Veränderung von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen beschreiben ein ausgewähltes Ökosystem im Wechsel der Jahreszeiten beschreiben die langfristigen Veränderungen von Ökosystemen erläutern die Zusammenhänge von Organismus, Population, Ökosystem und Biosphäre beschreiben und bewerten die Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen beschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch den Menschen bewerten Eingriffe des Menschen im Hinblick auf seine Verantwortung und die Umwelt Diagramme mit dem Computer erstellen und auswerten Messdaten erfassen und auswerten 13

14 Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen beschreiben Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und unterscheiden zwischen ökologischen und ökonomischen Aspekten. beschreiben die für ein Ökosystem charakteristischen Arten und erklären deren Bedeutung im Gesamtgefüge beschreiben die stofflichen und energetischen Wechselwirkungen an einem ausgewählten Ökosystem und in der Biosphäre erklären die Bedeutung ausgewählter Umweltbedingungen für ein Ökosystem z. B. Licht, Temperatur, Feuchtigkeit Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen: Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit beschreiben den Schutz der Umwelt und die Erfüllung der Grundbedürfnisse aller Lebewesen sowie künftiger Generationen als Merkmale nachhaltiger Entwicklung Evolutionäre Entwicklung Evolutionäre Entwicklung Erdzeitalter/ Datierung Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen Evolutionsmechanismen/Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung Zeitreise durch die Erdgeschichte (S ): - Die Entwicklung der Lebensvielfalt auf der Erde - Die Erklärung der Artenvielfalt - Die Vorfahren des Menschen Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit beschreiben den Treibhauseffekt, seine bekannten Ursachen und beschreiben seine Bedeutung für die Biosphäre beschreiben und erklären die stammesgeschichtliche Verwandtschaft ausgewählter Pflanzen oder Tiere beschreiben die Abstammung des Menschen nennen Fossilien als Belege für Evolution erläutern an einem Beispiel Mutationen und Selektion als Beispiele von Mechanismen der Evolution (z. B. Vogelschnäbel) beschreiben den Unterschied zwischen Mutation und Modifikation Jgst. Q2 Evolution des Menschen Jahrgangstufe 9: Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Konzeptbezogene Kompetenzen Inhaltsfelder mit Blick auf Kommunikation und Regulation Sek. II Methodentraining ein Museumsbesuch Screenshot mit Stammbäumen zur Entwicklung des Menschen arbeiten Methodik Eventuell Neanderthaluseum Exkursionsmöglichkeiten/ Ansprechpartner 14

15 Kommunikation und Regulation Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor Bakterien, Viren, Parasiten (Malaria), Immunsystem/ Impfung/ Allergie Erkennen und Reagieren S )): - Miteinander Reden erfordert Kommunikation - Informationsleitung und verarbeitung - Der Körper erkennt und bekämpft Infektionskrankheiten Signale: senden, empfangen und verarbeiten Krankheitserreger erkennen und abwehren Nicht zu viel und nicht zu wenig: Zucker im Blut Kommunikation und Regulation 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 erklären Zusammenhänge zwischen den Systemebenen Molekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem, Organismus Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor: stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsaustausch dar, u. a. bei einem Sinnesorgan beschreiben den Aufbau des Nervensystems einschließlich ZNS und erklären die Funktion im Zusammenwirken mit Sinnesorganen und Effektor (Reiz-Reaktionsschema) beschreiben das Prinzip des eigenen Lernvorgangs über einfache Gedächtnismodelle Bakterien, Viren, Parasiten (Malaria): beschreiben einzellige Lebewesen und begründen, dass sie als lebendige Systeme zu betrachten sind (Kennzeichen des Lebendigen) beschreiben typische Merkmale von Bakterien (Wachstum, Koloniebildung, Bau) beschreiben vereinfacht den Vorgang der Mitose und erklären ihre Beutung beschreiben Bau (Hülle, Andockstelle, Erbmaterial) und das Prinzip der Vermehrung von Viren (benötigt Wirt und seinen Stoffwechsel) erklären die Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels am Beispiel eines ausgewählten Endoparasiten z.b. Malariaerreger Jgst. Q1 Neurobiologie Methodentraining Einen Vergleich erarbeiten Internetrecherche Mindmaps erstellen mit dem PC Immunsystem/Impfung/Allergie: 15

16 Regulation durch Hormone/ Regelkreis nennen wesentliche Bestandteile des Immunsystems und erläutern ihre Funktion (humorale und zelluläre Immunabwehr) beschreiben die Antigen-Antikörper-Reaktion und erklären die aktive und passive Immunisierung Grundlagen der Vererbung Grundlagen der Vererbung, dominant/rezessive und kodominante Vererbung Erbanlagen, Chromosomen, enotypische Geschlechtsbestimmung Veränderungen des Erbgutes Gene Bauanleitung für das Leben ( ): - Erbanlagen werden von den Eltern weitergegeben - Chromosomen sind die Träger der Erbinformation - Vererbung folgt bestimmten Regeln - Vom Gen zum Merkmal - Die genetische Information ist flexibel - Mutationen sind Veränderungen des Erbgutes - Vererbung beim Menschen Gene Puzzle des Lebens Genetische Familienberatung Regulation durch Hormone/ Regelkries: stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsaustausch dar, u. a. bei der hormonellen Steuerung erklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation zentraler Körperfunktionen am Beispiel Diabetes mellitus und Sexualhormone (Sexualkunde) Grundlagen der Vererbung, dominatn/rezessive und kodominante Vererbung : beschreiben und erläutern typische Erbgänge an Beispielen wenden die Mendelschen Regeln auf einfache Beispiele an beschreiben das Prinzip der Meiose am Beispiel des Menschen und erklären ihre Bedeutung Erbanlagen, Chromosomen, genotypische Geschlechtsbestimmung: beschreiben Chromosomen als Träger der genetischen Information und deren Rolle der Zellteilung beschreiben vereinfacht den Vorgang der Umsetzung vom Gen zum Merkmal an einem Beispiel (Blütenfarbe, Haarfarbe) Veränderungen des Erbgutes beschreiben den Unterschied zwischen Mutationen und Modifikation ggf. schon in der 7! Individualentwicklung des Menschen Individualentwicklung des Stationen eines Leben (246 Individualentwicklung des Menschen, Jgst. Q1 GENETIK Methodentraining Stammbäume in der Humangenetik Ein Gespräch leiten 16

17 Menschen, Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod) 278): - Entwicklung des Menschen Sexualkunde - Organspenden können Leben retten Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod) beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburt sowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationen der Individualentwicklung des Menschen siehe Sexualkunde Anwendung moderner medizintechnischer Verfahren Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung Gefahren von Drogen Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan Sexualerziehung Sexualerziehung Mensch und Partnerschaft Bau und Funktion der Geschlechtsorgane, Familienplanung und Empfängnisverhütung Es gelten die Richtlinien zur Sexualerziehung! Embryonen und Embryonenschutz Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Organspender werden? Sexualität des Menschen (S ) - Freundschaft, Liebe und Partnerschaft - Grundlagen der Sexualität - Typisch Mann Typisch Frau - Familienplanung und Empfängnisverhütung Anwendung moderner medizintechnischer Verfahren: Beschreibt vereinfacht diagnostische Verfahren in der Medizin Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung: vergleichen den Energiegehalt von Nährstoffen beschreiben die Nahrungspyramide unter energetischem Aspekt stellen modellhaft die Wirkungsweise von Enzymen dar (Schlüssel-Schloss-Prinzip) Sexualerziehung beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburt sowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationen der Individualentwicklung des Menschen Familienplanung und Empfängnisverhütung benennen Vor- und Nachteile verschiedener Verhütungsmethoden Methodentraining Meinungen sammeln und auswerten 17

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19 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Einführungsphase Unterrichtsvorhaben I: Einführungsphase Unterrichtsvorhaben II: Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl K1 Dokumentation Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II Welche Bedeutung haben Zellkern und Nukleinsäuren für das Leben? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF4 Vernetzung E1 Probleme und Fragestellungen K4 Argumentation B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Zellaufbau Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1) Inhaltliche Schwerpunkte: Funktion des Zellkerns Zellverdopplung und DNA Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben III: Thema/Kontext:Erforschung der Biomembran Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung? Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben IV: Thema/Kontext: Enzyme im Alltag Welche Rolle spielen Enzyme in unserem Leben? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: K1 Dokumentation K2 Recherche K3 Präsentation E3 Hypothesen E6 Modelle E7 Arbeits- und Denkweisen Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Inhaltliche Schwerpunkte: E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel) Inhaltliche Schwerpunkte: Enzyme Zeitbedarf: ca. 19 Std. à 45 Minuten Biomembranen Stofftransport zwischen

20 Kompartimenten (Teil 2) Zeitbedarf: ca. 22 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben V: Thema/Kontext: Biologie und Sport Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unseren Körper? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF3 Systematisierung B1 Kriterien B2 Entscheidungen B3 Werte und Normen Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel) Inhaltliche Schwerpunkte: Dissimilation Körperliche Aktivität und Stoffwechsel Zeitbedarf: ca. 26 Std. à 45 Minuten Summe Einführungsphase: 90 Stunden Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Qualifikationsphase 1 & 2 (Grundkurs) Unterrichtsvorhaben I: Qualifikationsphase (Q1) GRUNDKURS Unterrichtsvorhaben II: 20

21 Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der Informationsverarbeitung und Wahrnehmung Wie wird aus einer durch einen Reiz ausgelösten Erregung eine Wahrnehmung? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: Thema/Kontext: Lernen und Gedächtnis Wie muss ich mich verhalten, um Abiturstoff am besten zu lernen und zu behalten? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl E6 Modelle K3 Präsentation K1 Dokumentation UF4 Vernetzung Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie) Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltliche Schwerpunkte: Plastizität und Lernen Aufbau und Funktion von Neuronen Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 20 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben III: Unterrichtsvorhaben VI: Thema/Kontext: Humangenetische Beratung Wie können genetisch bedingte Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte treten dabei auf? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E5 Auswertung K2 Recherche B3 Werte und Normen Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) Thema/Kontext: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese Wie entstehen aus Genen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen Strukturen auf einen Organismus? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF3 Systematisierung UF4 Vernetzung E6 Modelle Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) Meiose und Rekombination Inhaltliche Schwerpunkte: Analyse von Familienstammbäumen w Bioethik Proteinbiosynthese Genregulation Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 18 Std. à 45 Minuten 21

22 Unterrichtsvorhaben V: Unterrichtsvorhaben VI: Thema/Kontext: Angewandte Genetik Welche Chancen und welche Risiken bestehen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: K2 Recherche B1 Kriterien B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E1 Probleme und Fragestellungen E2 Wahrnehmung und Messung E3 Hypothesen E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung E7 Arbeits- und Denkweisen Gentechnik Bioethik Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben VII: Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Umweltfaktoren und ökologische Potenz Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben VIII: Thema/Kontext: Synökologie I Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E6 Modelle K4 Argumentation Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Dynamik von Populationen Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten Thema/Kontext: Synökologie II Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: B2 Entscheidungen B3 Werte und Normen Inhaltsfelder: IF 5 (Ökologie), IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Stoffkreislauf und Energiefluss Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben IX: Unterrichtsvorhaben X: 22

23 Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderung von Ökosystemen Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E5 Auswertung B2 Entscheidungen Thema/Kontext: Evolution in Aktion Welche Faktoren beeinflussen den evolutiven Wandel? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF3 Systematisierung K4 Argumentation Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution) Inhaltliche Schwerpunkte: Mensch und Ökosysteme Zeitbedarf: ca. 10 Std. à 45 Minuten Grundlagen evolutiver Veränderung w Art und Artbildung w Stammbäume (Teil 1) Unterrichtsvorhaben XI: Thema/Kontext: Evolution von Sozialstrukturen Welche Faktoren beeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF2 Auswahl UF4 Vernetzung Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution) Inhaltliche Schwerpunkte: Evolution und Verhalten Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben XII: Thema/Kontext: Humanevolution Wie entstand der heutige Mensch? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF3 Systematisierung K4 Argumentation Inhaltsfelder: IF 6 (Evolution), IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Evolution des Menschen w Stammbäume (Teil 2) Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Summe Qualifikationsphase (Q1nd Q2) GRUNDKURS:150 23

24 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben in der Qualifikationsphase 1 & 2 (Leistungskurs) Qualifikationsphase (Q1) LEISTUNGSKURS Unterrichtsvorhaben I: Unterrichtsvorhaben II: Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der neuronalen Informationsverarbeitung Wie ist das Nervensystem des Menschen aufgebaut und wie ist organisiert? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl E1 Probleme und Fragestellungen E2 Wahrnehmung und Messung E5 Auswertung E6 Modelle Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Aufbau und Funktion von Neuronen Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung (Teil 1) Methoden der Neurobiologie (Teil 1) Thema/Kontext: Fototransduktion Wie entsteht aus der Erregung einfallender Lichtreize ein Sinneseindruck im Gehirn? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E6 Modelle K3 Präsentation Inhaltsfelder: IF 4 (Neurobiologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Leistungen der Netzhaut Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung (Teil 2) Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 25 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben III: Thema/Kontext: Aspekte der Hirnforschung Welche Faktoren beeinflussen unser Gehirn? Kompetenzen: UF4 Vernetzung K2 Recherche Unterrichtsvorhaben IV: Thema/Kontext: Humangenetische Beratung Wie können genetisch bedingte Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte treten dabei auf? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF4 Vernetzung 24

25 K3 Präsentation B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie) E5 Auswertung K2 Recherche B3 Werte und Normen B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltliche Schwerpunkte: Plastizität und Lernen Methoden der Neurobiologie (Teil 2) Zeitbedarf: ca. 17 Std. à 45 Minuten Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Meiose und Rekombination Analyse von Familienstammbäumen w Bioethik Zeitbedarf: ca. 25 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben V: Unterrichtsvorhaben VI: Thema/Kontext: Erforschung der Thema/Kontext: Gentechnologie heute Proteinbiosynthese Wie entstehen aus Genen Welche Chancen und welche Risiken Merkmale und welche Einflüsse haben bestehen? Veränderungen der genetischen und epigenetischen Strukturen auf einen Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: Organismus? K2 Recherche Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: K3 Präsentation B1 Kriterien E1 Probleme und Fragestellungen B4 Möglichkeiten und Grenzen E3 Hypothesen E5 Auswertung Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) E6 Modelle E7 Arbeits- und Denkweisen Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik) Gentechnologie w Bioethik Inhaltliche Schwerpunkte: Zeitbedarf: ca. 20 Std. à 45 Minuten Proteinbiosynthese w Genregulation Zeitbedarf: ca. 30 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben VII: Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten? Unterrichtsvorhaben VIII: Thema/Kontext: Synökologie I Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: 25

26 Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E1 Probleme und Fragestellungen E2 Wahrnehmung und Messung E3 Hypothesen E4 Untersuchungen und Experimente E7 Arbeits- und Denkweisen UF1 Wiedergabe E5 Auswertung E6 Modelle Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Dynamik von Populationen Inhaltliche Schwerpunkte: Zeitbedarf: ca. 15 Std. à 45 Minuten Umweltfaktoren und ökologische Potenz Zeitbedarf: ca. 14 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben IX: Unterrichtsvorhaben X: Thema/Kontext: Synökologie II Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF4 Vernetzung E6 Modelle B2 Entscheidungen B4 Möglichkeiten und Grenzen Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie), IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Stoffkreislauf und Energiefluss Zeitbedarf: ca. 15 Std. à 45 Minuten Thema/Kontext: Erforschung der Fotosynthese Wie entsteht aus Lichtenergie eine für alle Lebewesen nutzbare Form der Energie? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E1 Probleme und Fragestellungen E2 Wahrnehmung und Messung E3 Hypothesen E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung E7 Arbeits- und Denkweisen Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Fotosynthese Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten 26

27 Unterrichtsvorhaben XI: Unterrichtsvorhaben XII: Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderung von Ökosystemen Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF2 Auswahl K4 Argumentation B2 Entscheidungen Thema/Kontext: Evolution in Aktion Welche Faktoren beeinflussen den evolutiven Wandel? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF3 Systematisierung K4 Argumentation E7 Arbeits- und Denkweisen Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie) Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution) Inhaltliche Schwerpunkte: Mensch und Ökosysteme Zeitbedarf: ca. 15 Std. à 45 Minuten Grundlagen evolutiver Veränderung Art und Artbildung w Entwicklung der Evolutionstheorie Zeitbedarf: ca. 16 Std. à 45 Minuten Unterrichtsvorhaben XIII: Thema/Kontext: Von der Gruppen- zur Multilevel-Selektion Welche Faktoren beeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF2 Auswahl K4 Argumentation E7 Arbeits- und Denkweisen Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution) Inhaltliche Schwerpunkte: Unterrichtsvorhaben XIV: Thema/Kontext: Spuren der Evolution Wie kann man Evolution sichtbar machen? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E2 Wahrnehmung und Messung E3 Hypothesen Inhaltsfelder: IF 6 (Evolution), IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Art und Artbildung Stammbäume Evolution und Verhalten Zeitbedarf: ca. 6 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 14 Std. à 45 Minuten 27

28 Unterrichtsvorhaben XV: Thema/Kontext: Humanevolution Wie entstand der heutige Mensch? Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF3 Systematisierung E5 Auswertung K4 Argumentation Inhaltsfelder: IF 6 (Evolution), IF 3 (Genetik) Inhaltliche Schwerpunkte: Evolution des Menschen Zeitbedarf: ca. 14 Std. à 45 Minuten Summe Qualifikationsphase (Q1 und Q2) LEISTUNGSKURS: 250 Stunden 28

29 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben in der Einführungsphase Unterrichtsvorhaben I: Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert? Inhaltsfeld: IF 1 Biologie der Zelle Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Zellaufbau Die Schülerinnen und Schüler können Biomembran UF1 ausgewählte biologische Phänomene und Konzepte Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1) beschreiben. UF2 biologische Konzepte zur Lösung von Problemen in Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten eingegrenzten Bereichen auswählen und dabei Wesentliches von Unwesentlichem unterscheiden. K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten strukturiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge. Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte SI-Vorwissen Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Die Schülerinnen und Schüler Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Cornelsen Gesamtband Oberstufe Informationstexte einfache, kurze Texte zum notwendigen Basiswissen 29 Didaktisch-methodische Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz: SI-Vorwissen wird ohne Benotung ermittelt (z.b. Selbstevaluationsbogen) Möglichst selbstständiges Aufarbeiten des Basiswissens zu den eigenen Test- Problemstellen. Zelltheorie Wie entsteht aus stellen den Advance Organizer zur Zelltheorie Zentrale Eigenschaften

30 einer zufälligen Beobachtung eine wissenschaftliche Theorie? Zelltheorie Organismus,Organ, Gewebe, Zelle Was sind pro- und eukaryotische Zellen und worin unterscheiden sie sich grundlegend? Aufbau pro- und eukaryotischer Zellen Wie ist eine Zelle organisiert und wie gelingt es der Zelle so viele verschiedene Leistungen zu erbringen? Aufbau und Funktion von Zellorganellen Zellkompartimentierung Endo und Exocytose Endosymbiontentheorie wissenschaftlichen Erkenntniszuwachs zum Zellaufbau durch technischen Fortschritt an Beispielen (durch Licht-, Elektronenund Fluoreszenzmikroskop ie) dar (E7). beschreiben den Aufbau pro- und eukaryotischer Zellen und stellen die Unterschiede heraus (UF3). beschreiben Aufbau und Funktion der Zellorganellen und erläutern die Bedeutung der Zellkompartimentierun g für die Bildung unterschiedlicher Reaktionsräume innerhalb einer Zelle (UF3, UF1). präsentieren adressatengerecht die Endosymbiontentheori e mithilfe angemessener Medien (K3, K1, UF1). Gruppenpuzzle vom technischen Fortschritt und der Entstehung einer Theorie elektronenmikroskopische Bilder sowie 2D-Modelle zu tierischen, pflanzlichen und bakteriellen Zellen gegebenenfalls Zellmodelle bauen. Bsp. Für einen möglichen Einstieg in die Zellkompartimentierung: Vergleich eines Wohnungsplans mit einer Zelle: Es gibt verschiedene Räume für verschiedene Aufgaben, das Grundprinzip der Kompartimentierung. Stationenlernen zu Zellorganellen und zur Dichtegradientenzentrifugation Darin enthalten u.a.: Station: Arbeitsblatt Golgi-Apparat ( Postverteiler der Zelle) Station: Arbeitsblatt Cytoskelett Station: Modell-Experiment zur Dichtegradientenzentrifugation (Tischtennisbälle gefüllt mit unterschiedlich konzentrierten naturwissenschaftlicher Theorien (Nature of Science) werden beispielhaft erarbeitet. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der verschiedenen Zellen werden erarbeitet. EM-Bild wird mit Modell verglichen. Erkenntnisse werden in einem Protokoll dokumentiert. Analogien zur Dichtegradientenzentrifugation werden erläutert. Hierzu könnte man wie folgt vorgehen: Eine Adressatenkarte wird per Zufallsprinzip ausgewählt. Auf dieser erhalten die SuS 30

31 Zelle, Gewebe, Organe, Organismen Welche Unterschiede bestehen zwischen Zellen, die verschiedene Funktionen übernehmen? Zelldifferenzierung erläutern die membranvermittelten Vorgänge der Endound Exocytose (u. a. am Golgi-Apparat) (UF1, UF2). erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für den intrazellulären Transport [und die Mitose] (UF3, UF1). ordnen differenzierte Zellen auf Grund ihrer Strukturen spezifischen Geweben und Organen zu und erläutern den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion (UF3, UF4, UF1). Kochsalzlösungen in einem Gefäß mit Wasser) Station: Erstellen eines selbsterklärenden Mediums zur Erklärung der Endosymbiontentheorie für zufällig gewählte Adressaten. Mikroskopieren von verschiedenen Zelltypen (z.b. Tier- und Pflanzenzellen im Vergleich, Mundschleimhautzellen, Blatt der Wasserpest oder andere analoge Präparate) Angaben zu ihrem fiktiven Adressaten (z.b. Fachlehrkraft, fachfremde Lehrkraft, Mitschüler/in, SI-Schüler/in etc.). Auf diesen richten sie ihr Lernprodukt aus. Zum Lernprodukt gehört das Medium (Flyer, Plakat, Podcast etc.) selbst und eine stichpunktartige Erläuterung der berücksichtigten Kriterien. Mikroskopieren von (Fertigpräparaten) verschiedener Zelltypen an ausgewählten Zelltypen Diagnose von Schülerkompetenzen: SI-Vorwissen wird ohne Benotung ermittelt (z.b. Selbstevaluationsbogen); Selbstgesteuerte Evaluation als prozessbegleitende Maßnahme während und nach der Unterrichtsreihe. Leistungsbewertung: Klausur (1.und 2. Halbjahr je eine Klausur) Sonstige Mitarbeitsnote (Kriterien: Siehe Leistungsbewertungskonzept und Kapitel 2.3) Den Unterrichtsmethoden angepasste Leistungsbewertungsverfahren (z.b. Präsentationen, Plakate, Arbeitsmappen u.a.) 31

32 Unterrichtsvorhaben II: Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II Welche Bedeutung haben Zellkern und Nukleinsäuren für das Leben? Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Funktion des Zellkerns Die Schülerinnen und Schüler können Zellverdopplung und DNA UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrungen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren. Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 Minuten E1 in vorgegebenen Situationen biologische Probleme beschreiben, in Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Erhebung und Reaktivierung von SI-Vorwissen Was zeichnet eine naturwissenschaftliche Fragestellung aus und welche Fragestellung lag den Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Die Schülerinnen und Schüler benennen Fragestellungen historischer Versuche zur Funktion des Zellkerns und stellen Versuchsdurch- Teilprobleme zerlegen und dazu biologische Fragestellungen formulieren. K4 biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten und überzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren. B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und Sichtweisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen. Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Kartenabfrage und Erstellung einer Mindmap zum Thema Funktion des Zellkerns Erarbeitung des wissenschaftlichen Erkenntniswegs an einem konkreten Beispiels (evtl. Klonschaf Dolly) und Fixierung der Ergebnisse auf Plakaten. 32 Didaktisch-methodische Anmerkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz SI-Vorwissen wird ermittelt und reorganisiert. Mindmap wird von SuS in eine sinnvolle Struktur gebracht und abgeschrieben und von der Lehrperson abfotografiert, um für den Vergleich am Ende des Vorhabens zur Verfügung zu stehen Naturwissenschaftliche Fragestellungen werden kriteriengeleitet entwickelt und Experimente ausgewertet.

33 Acetabularia und den Xenopus-Experimenten zugrunde? Erforschung der Funktion des Zellkerns in der Zelle Welche biologische Bedeutung hat die Mitose für einen Organismus? Mitose (Rückbezug auf Zelltheorie) Interphase führungen und Erkenntniszuwachs dar (E1, E5, E7). werten Klonierungsexperimente (Kerntransfer bei Xenopus) aus und leiten ihre Bedeutung für die Stammzellforschung ab (E5). begründen die biologische Bedeutung der Mitose auf der Basis der Zelltheorie (UF1, UF4). erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für [den intrazellulären Transport und] die Mitose (UF3, UF1). Wissenschaftlichen Erkenntnisweg Acetabularia-Experimente von Hämmerling Anhand von Abildungen (z.b. aus Bioskop oder Biologie heute EF) nachvollziehen Experiment zum Kerntransfer bei Xenopus ebenso mithilfe von Abbildungen s(.o.) erarbeiten lassen. Informationstexte und Abbildungen Filme/Animationen zu zentralen Aspekten: 1. exakte Reproduktion kurze Vorinformation, dass ein Chromosom aus zwei identischen Hälften besteht (Doppeltchromosom), z.b. mithilfe eines Tafelbilds oder Arbeitsblatts. 2. Organ- bzw. Gewebewachstum und Erneuerung (Mitose): Die Funktionen des Cytoskeletts werden erarbeitet, Informationen werden in ein Modell übersetzt, das die wichtigsten Informationen sachlich richtig wiedergibt. Über Bildimpulse (Baby, Wunde, Hautschuppen) das Thema motivieren: Wachstum, Regeneration, Erneuerung; Hinweis auf verschiedene Gewebetypen (Tabelle zu Regenerationszeiten verschiedener Gewebetypen) Einzelne Schritte der Mitose erarbeiten, z.b. Abbildungen in die richtige Reihenfolge bringen, Modelle de verschiedenen Stadien aus der Sammlung, Animationen von CD, Nachbau der 33