Curriculum für das Fach Biologie. (Stand: )

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1 Curriculum für das Fach Biologie (Stand: ) Der folgende Lehrplan für das Fach Biologie orientiert sich an den Lehrplänen des Landes Thüringen. Das Fach Biologie ist eine integrierende Naturwissenschaft, die für heutige und zukünftige Generationen in zunehmendem Maße von entscheidender Bedeutung ist. Sie bedient sich auch der Erkenntnisse und Methoden anderer Fachgebiete, arbeitet mit verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen zusammen und schafft wissenschaftliche Voraussetzungen für viele Anwendungsbereiche wie zum Beispiel Agrar- und Forstwirtschaft, Biotechnologie, insbesondere Gentechnik und Umwelttechnologie, Humanmedizin und Pharmazie. Forschungsgegenstände, - methoden und die Anwendung von Forschungsergebnissen biologischer Wissenschaften stehen häufig im öffentlichen Interesse, besonders, wenn sie wirtschaftliche, ethische und philosophische Fragen berühren. Sachgerechte Beurteilungen und Entscheidungen darüber können nur auf der Basis fachwissenschaftlicher Sachkompetenz und unter Beachtung der erforderlichen Betrachtungsebenen erfolgen. Aufgrund der rasanten Entwicklung der biologischen Wissenschaften und ihrer starken Vernetzung mit vielen Bereichen des täglichen Lebens kann ein zeitgemäßer Biologieunterricht nicht der Forderung nach Vollständigkeit in der Wissensvermittlung nachkommen. Vielmehr muss er in Verbindung mit den anderen Unterrichtsfächern Voraussetzungen zum selbstständigen und verantwortungsbewussten Lernen und Handeln der Schüler schaffen. (Thüringer Kultusministerium. Lehrplan für das Gymnasium. Biologie. Erfurt: S. 7). Neben der Erfüllung der oben genannten Grundsätze widmet sich das Fach Biologie an der German International School of Silicon Valley durch die Umsetzung

2 des bilingualen Schulkonzepts zudem der Förderung der deutschen sowie der englischen Sprache. In allen Unterrichtseinheiten muss daher die Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Fertigkeiten verknüpft sein mit der Vermittlung sprachlicher an Muttersprachler und Nichtmuttersprachler beider Zielsprachen ( : GEMEINSAM und DIFFERENZIERT ), um diese zum Studium an Universitäten in Deutschland, den Vereinigten Staaten und weltweit zu befähigen. ( : WELTOFFEN ) Neben der Ausweisung von Sach- und Methodenkompetenzen enthält dieser Lehrplan Verweise auf das Methodencurriculum der GISSV sowie konkrete Bezüge zum und zu andere Fächern.

3 Überblick über die Unterrichtseinheiten und Unterrichtssprache der Klassen 5-12 Als Empfehlung wird bei durch * markierten Unterrichtseinheiten vorgeschlagen, diese im Rahmen des bilingualen Sprachkonzeptes ( : WELTOFFEN ) auf Englisch zu unterrichten. Die Unterrichtssprachen der Themengebiete in Klasse 11 und 12 sind feststehend. Klasse 5 und Klasse 6 De/En: 80/20 Einführung in die Biologie <5> Wirbeltiere in ihren Lebensräumen <60> Fische <20> Lurche <10> Reptilien <15> * Vögel <15> (S. 3) De/En: 80/20 Wirbeltiere in ihren Lebensräumen <25> Säugetiere <20> Vergleichende Betrachtung der Wirbeltierklassen <5> Pflanzenkunde: Samenpfl. < 40 > Klasse 7 (S. 14) De/En: 50/50 * Zellbiologie <10> Vom Einzeller zum Vielzeller <5> Pflanzenkunde: Blütenlose Pfl. <10> Mikroorganismen <15> * Wirbellose <25> Klasse 8 (S. 22) De/En: 20/80 Organsysteme des Menschen <65> Klasse 9 (S. 27) De/En: 50/50 * Sinnes- und Nervenfunktionen des Menschen <16> Mensch und Umwelt <16> Klasse 10 (S. 31) De/En: 50/50 * Cytologie und Stoffwechsel <12> * Molekulargenetik <18> Klassische Genetik <10> Humangenetik <10> Evolution <15> Klasse 11 (S.36 ) De/En: 50/50 * Cytologie <16> Stoff- und Energiewechsel <28> Genetik: * Molekulargenetik<15> * Gentechnik <10> Ökologie <25> Klasse 12 (S.46 ) De/En: 50/50 *Neurobiologie <20> Evolution <20> Ethologie <25> 65 Stunden 65 Stunden 65 Stunden 65 Stunden 32 Stunden 65 Stunden 95 Stunden 80 Stunden

4 KLASSE 9 (eine Unterrichtsstunde pro Woche; ca. 32 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Sinnes- und Nervenfunktionen des Menschen (Englisch) < 16 > In Ergänzung zu den in Klassenstufe 8 beleuchteten Körperfunktionen des Menschen steht zu Beginn der Klasse 9 deren Nervensystem im Mittelpunkt. Dabei zeichnet sich diese Stoffeinheit durch ein besonderes Maß an Komplexität und Abstraktheit aus, an welche die Schüler schrittweise herangeführt und dafür zugänglich gemacht werden sollen. Unterrichtsinhalte *Sinnes- und Nervenfunktionen des Menschen < 16 > Sinnesorgane < 8 > Sach- und Methodenkompetenz: - Reizarten nennen. - den Begriff Reizbarkeit und die Bedeutung adäquater Reize erläutern. - die Bestandteile des Auges nennen und ihre Funktionen erläutern. - die Anpassung des Auges an unterschiedliche Lichtstärken (Adaption) und unterschiedliche Entfernungen (Akkomodation) beschreiben und deren Bedeutung erläutern. - Sehfehler und Erkrankungen des Auges beschreiben sowie Möglichkeiten der Korrektur und Maßnahmen zur Prävention erläutern. Praktikum: Reizbarkeit untersuchen [Durchführen von Experimenten und Protokollieren] Praktikum: Sektion eines Rinderauges möglich Physik (Optik) 4

5 Unterrichtsinhalte Sinnesorgane (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Bau und Funktionsweise des Ohres beschreiben (incl. Gelichgewichtssinn). Zentral- Nervensystem < 8 > - Ursachen für Schäden des Hörorgans nennen sowie Maßnahmen zu dessen Gesunderhaltung ableiten. - einige Bereiche des Gehirns (Großhirn, Kleinhirn, Hirnstamm) benennen und deren Funktionen erläutern. - die Funktionen des Rückenmarks erläutern. - den Ablauf und die biologische Bedeutung von Reflexen erklären (unbedingter Reflex, bedingter Reflex, Reflexbogen). - grundlegende Fakten zum Lernen und zum Gedächtnis nennen. - Gefahrenquellen für das Nervensystem benennen und Maßnahmen zu dessen Gesunderhaltung ableiten (Tagesrhythmik, Bedeutung des Schlafes, Rausch- und Suchtmittel). GEMEINSAM GEMEINSAM X 5

6 Lehrplaneinheit 2: Mensch und Umwelt < 16 > Ausgehend von den in Klasse 5 bis 8 erworbenen Kenntnissen erwerben die Schüler ein die Teilgebiete der Biologie immer stärker vernetzendes Wissen über ihre Umwelt. Am Beispiel eines Ökosystems erschließen die Schüler Zusammensetzung und Aufbau. Die Beschäftigung mit dem Lebensraum erschließt Einsichten in die Komplexität flächendeckender Ökosysteme und deren Bedeutung für die ganze Erde. Das eigene Erleben durch unmittelbare Erkundung und Beobachtung macht die Vielfalt und Bedeutung der hier beheimateten Lebewesen und die vom Mensch geprägten Nutzungsformen bewusst. Hieraus soll auch die Einsicht in die Gefährdung von Ökosystemen durch Umweltbelastung und die Bereitschaft zum Schutz der Natur und der Lebensgrundlagen erwachsen. Um die Schüler auf den Unterricht der Kursstufe vorzubereiten, muss ihre Selbstständigkeit trainiert werden, aus der sich in den folgenden Jahren eine Studierfähigkeit entwickeln soll. Insofern sollten der Selbsttätigkeit und Selbstverantwortung der Schüler bewusst Freiräume geschaffen werden ( : DIFFERENZIERT ). Unterrichtsinhalte Mensch und Umwelt < 16 > Aufbau eines Ökosystems Trophieebenen Sach- und Methodenkompetenz: - die Begriffe Biotop und Biozönose definieren. - abiotische Umweltfaktoren benennen und am konkreten Beispiel erläutern. - biotische Umweltfaktoren benennen und am konkreten Beispiel erläutern. - die Begriffe Produzenten, Konsumenten und Destruenten definieren und diesen Trophieebenen konkrete Beispiele eines Ökosystems zuordnen. - Nahrungsnetze erstellen. X X 6

7 Unterrichtsinhalte Stoffkreisläufe Gefährdung und Schutz Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Stoffkreisläufe (C, N ) in einem Ökosystem beschreiben. - die Bedeutung der Produzenten und der Produkte der Fotosynthese (z.b. auch in Speicherorganen) für das Ökosystem erläutern. - die Zusammenhänge zwischen der Fotosynthese der Pflanzen, der Atmung von Pflanzen und Konsumenten sowie der Gärung bei Destruenten erläutern. - konkrete Beispiele für die Gefährdung von Ökosystemen durch den Menschen nennen, deren Folgen erläutern und Maßnahmen zum Schutz von Ökosystemen ableiten. [Erstellen von Grafiken und Schaubildern] Chemie (Stoffkreisläufe) GEMEINSAM X X 7

8 KLASSE 10 (eine Unterrichtsstunde pro Woche; ca. 32 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Cytologie und Stoffwechsel (Englisch) < 12 > Unterrichtsinhalte *Cytologie und Stoffwechsel < 12 > Sach- und Methodenkompetenz: - den Aufbau sowie die Funktionsweise von Licht- und Elektronenmikroskop beschreiben und vergleichen. - im Elektronenmikroskop sichtbare Bestandteile der Zelle benennen und ihre Bedeutung für das Leben der Zelle erläutern. - Zellbestandteile als Orte von Stoffwechselvorgängen benennen und deren Wechselwirkungen beschreiben. - den Feinbau des Zellkerns beschreiben. Umgang mit dem Mikroskop [ Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen als wissenschaftliche Arbeitstechnik] X 8

9 Lehrplaneinheit 2: Molekulargenetik (Englisch) < 18 > Unterrichtsinhalte *Molekulargenetik < 18 > Sach- und Methodenkompetenz: - Chromosomen als Bestandteile des Zellkerns und Träger der Erbinformationen benennen. X - die Begriffe diploid und haploid definieren und auf die Chromosomensätze von Körper- und Keimzellen anwenden. - den molekularen Aufbau der DNA beschreiben und ihre Funktionen benennen. - die identische Replikation der DNA in ihrem Ablauf und ihrer Bedeutung erläutern sowie deren semikonservativen Charakter erklären. - den Ablauf der Kernteilung in Körperzellen (Mitose) und Keimzellen (Meiose) beschreiben und miteinander vergleichen, sowie deren Bedeutung für die relative Konstanz und Variabilität der Arten erläutern. - die Begriffe Mutation und Modifikation definieren und an konkreten Beispielen erläutern. - Gen-, Chromosomen- und Genommutationen unterscheiden. Empfehlung: (Exkurs zur Geschichte der Wissenschaften) Watson und Crick 9

10 Lehrplaneinheit 3: Klassische Genetik < 10 > Unterrichtsinhalte Klassische Genetik < 10 > Sach- und Methodenkompetenz: - die wissenschaftliche Leistung Gregor Mendels für die Entwicklung der Genetik beschreiben. X - den Unterschied zwischen Genen und Allelen erläutern. - die Begriffe dominant und rezessiv, Homozygotie und Heterozygotie definieren. - die 1., 2. und 3. Mendel sche Regel nennen und auf mono- und dihybride Kreuzungsbeispiele anwenden. - die Bedeutung und Grenzen der Mendel sche Regeln erläutern. 10

11 Lehrplaneinheit 4: Humangenetik < 10 > Unterrichtsinhalte Humangenetik < 10 > Sach- und Methodenkompetenz: - Beispiele für genetisch bedingte Erkrankungen nennen und deren Vererbungsmuster erläutern. - Stammbaumanal - Stammbaumanalysen durchführen und Bedeutung für die genetische Beratung erläutern. - Verhaltensregeln im Umgang mit genetisch erkrankten Menschen ableiten. GEMEINSAM Lehrplaneinheit 5: Evolution < 15 > Unterrichtsinhalte Evolution < 15 > Sach- und Methodenkompetenz: - die Entwicklung des modernen Evolutionsgedanken in wesentlichen Schritten zusammenfassen. (Cuvier, Lamarck, Darwin,Haeckel) - die Evolutionsheorien Lamarcks und Darwins an konkreten Beispielen miteinander vergleichen. X 11

12 Unterrichtsinhalte Evolution (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Entstehung von Arten an konkreten Beispielen im Sinne der synthet. Evolutionstheorie erklären. - die Evolutionsfaktoren d. synthet. Evolutionstheorie (Mutation, Selektion, Rekombination, Isolation) sowie deren Zusammenwirken erläutern. - Arten von Fossilien benennen, deren Entstehung beschreiben und ihre Bedeutung als Belege für die Evolutionstheorie erläutern. - die Begriffe Brückentier, lebendes Fossil und rudimentäres Organ erläutern. - Analogien u. Homologien als Formen v. Ähnlichkeit unterscheiden und konkreten Bsp. zuordnen. - die Stammesgeschichte des M. in groben Schritten beschreiben (Australopithecus, Homo habilis, Homo erectus, Homosapiens). - äußerliche Unterschiede verschied. Menschengruppen als Anpassung an deren Umwelt beschreiben und die Gleichwertigkeit aller Menschengruppen ableiten. Praktikum: Herstellung von Fossilien aus Gips/Ton möglich GEMEINSAM 12

13 KLASSE 11 (drei Unterrichtsstunden pro Woche; ca. 95 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Cytologie (Englisch) < 16 > Unterrichtsinhalte Die Zelle als Strukturund Funktionseinheit < 6 > Sach- und Methodenkompetenz: - den Aufbau sowie die Funktionsweise von Licht- und Elektronenmikroskop beschreiben und vergleichen. - im Elektronenmikrosk. sichtbare Bestandteile der Zelle benennen. - die Bedeutung der Zellbestandt. für das Leben der Zelle erläutern. - den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion von Zellbestandt. am Bsp. v. Chloroplasten und Mitochondrien erläutern. (Verweise auf Assimilation und Dissimilation (s.u.)) - den Zusammenhang zwischen der Struktur des Zellkerns und seinen Funktionen erläutern. (Verweis auf Molekulargenetik) 13

14 Unterrichtsinhalte Die Zelle als Strukturund Funktionseinheit (Fortsetzung) Membranen < 10 > Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Frischpräparate pflanzlicher Zellen herstellen und mikroskopieren, mikroskop. Bilder zeichnerisch darstellen, mikroskopische Zeichnungen auswerten (z. B. Zwiebelzellen, Elodea, Mundschleimhaut, Einzeller aus Teich) - Struktur-Funktions-Beziehungen am Beispiel der Biomembran erläutern, sowie Funktion und Grenzen des Flüssig-Mosaik- Modells begründen. - passive u. aktive Stofftransporte (Diffusion, Osmose, Ionenpumpe) an der Zelle erklären und deren Bedeutungen erläutern. - Plasmolyse und Deplasmolyse erklären und an pflanzlichen Zellen mikroskopisch darstellen. - Diffusion und Osmose demonstrieren. (z.b. Osmometerversuch) Umgang mit dem Mikroskop [ Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen als wissenschaftliche Arbeitstechnik] [Anfertigen von Protokollen] 14

15 Lehrplaneinheit 2: Stoff- und Energiewechsel < 28 > Unterrichtsinhalte Enzyme < 10 > Sach- und Methodenkompetenz: - Enzyme als Struktur-Funktions- Einheit darstellen. - die Bedeut. von aktivem Zentrum, Coenzymen und Cofaktoren für Reaktions- und Substratspezifität (Schlüssel-Schloss-Prinzip, nicht auf molekularer Ebene) erklären. - den Ablauf von Enzymreaktionen beschreiben. - Bedeut. v. Enzymen erläutern. - Beeinflussung der Aktivierungsenergie und Reaktionsgeschwindigkeit chem. Reaktionen erklären. - die enzymatische Spaltung von Stärke nachweisen. - Grafiken zur Abhängigkeit enzymatischer Reaktionen von der Temperatur und vom ph-wert interpretieren. die Regulation von Enzymreaktionen durch Inhibitoren erklären. [Analyse und Interpretation von Diagrammen] Chemie (Katalysatoren) 15

16 Unterrichtsinhalte Enzyme (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Enzymwirkung nachweisen. - die Abhängigkeit der Enzymaktivität von Temperatur (oder) und ph-wert nachweisen (Exp. z. B. zu Katalase oder Pepsin). [Planen und Durchführen von Experimenten, Anfertigen von Protokollen] Stoffaufbau und Energieumsatz bei grünen Pflanzen und bei Tier / Mensch < 18 > - die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für den Organismus erläutern. - Stoff- und Energieumwandlungen am Beispiel der Fotosynthese und der Zellatmung beschreiben (Licht-und Dunkelreaktionen / Glycolyse, Citratzyklus, Atmungskette, Summengleichung). - Beziehungen zwischen Assimilation und Zellatmung bei Organismen (am Beispiel grüner Pflanzen und heterotropher Tiere / Mensch) erläutern. - die Funktion von ATP als universeller Energieträger erklären. - grafische Darstellungen zur Beeinflussung von Fotosynthese und Atmung durch abiotische Faktoren interpretieren. [Analyse und Interpretation von Diagrammen] 16

17 Unterrichtsinhalte Stoffaufbau und Energieumsatz bei grünen Pflanzen und bei Tier / Mensch (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Glukose, Stärke in pflanzlichen Produkten nachweisen. [Anfertigen von Protokollen] Chemie (Organische Chemie) - die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für die Zelle erläutern. - den Zusammenhang zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern. - verschiedene Formen der Assimilation (autotrophe und heterotrophe Assimilation) sowie verschiedene Formen der Dissimilation (Zellatmung, Gärung) vergleichen und Fachtermini definieren. 17

18 Lehrplaneinheit 3: Genetik (Englisch) < 25 > Unterrichtsinhalte Molekulargenetik < 15 > Sach- und Methodenkompetenz: - Konstanz und Variabilität bei der Fortpfl. und Entwickl. erklären (Bedeutung von Meiose, Mitose, identische Replikation, Rekombination, Mutation (Gen-, Chrom.- und Genommutat. beschreiben), Modifikation (Anpass. an Umwelt)). - die Zellteilung beschreiben und deren Bedeutung als Grundlage für Reproduktion erläutern (Phasen der Mitose und Meiose.) - zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung erläutern. - Struktur von DNA und RNA beschreiben (auf molekul. Ebene). (DNA-Sequenzierung (Sanger)) - die Weitergabe von genetischer Information erklären. - die Weitergabe genetischer Informationen bei ungeschlechtl. und bei geschlechtl. Fortpflanzung vergleichen. Durchführung einer Gelelektrophosese möglich 18

19 Unterrichtsinhalte Molekulargenetik (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - den Verlauf der identischen Replikation beschreiben und ihre Bedeutung erläutern. - die Realisierung der genetischen Information erklären. Gentechnik < 10 > - die Funktion des genetischen Codes erklären. - den prinzipiellen Verlauf der Proteinbiosynthese beschreiben. - die Bedeutung von Proteinen erläutern (Zusammenhang Raumstruktur Funktion). - Verfahrensschritte zur Herstell. transgener Bakterien (auf molekular-biologischer Grundlage unter Einbezug v. Restriktionsenzymen, Markergenen, Plasmiden) am Beispiel der Herstell. von Humaninsulin erklären und die Bedeutung transgener Bakterien erläutern. - weitere gentechnische Verfahren erklären und deren Bedeutung erläutern: DIFFERENZIERT 19

20 Unterrichtsinhalte Gentechnik (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Polymerase-Ketten- Reaktion (PCR) und genetischer Fingerabdruck - Marker in d. Medizin (z.b. p53) - Prinzip der Gendiagnostik an einem Beispiel. embryonale und differenzierte Zellen vergleichen und deren Bedeutung in der Medizin (als Stammzellen) erläutern. Prinzip des Klonens erklären. sich mit den ethischen Dimensionen der Gentechnik und der Reproduktionsbiologie auseinander setzen. WELTOFFEN 20

21 Lehrplaneinheit 4: Ökologie < 25 > Unterrichtsinhalte Ökosysteme als Struktur und Funktionseinheit Sach- und Methodenkompetenz: - die Bedeutung der Strukturierung der Biosphäre erläutern. - anhand eines Beispiels (z. B. See, Wald, Bach, Wiese): - Ökosysteme als Struktur- und Funktionseinheit beschreiben. - die Begriffe ökologische Nische u. Konkurrenzausschlussprinzip erläutern. - die physiologische und ökologische Potenz einer Art erklären u. grafisch darstellen. - Angepasstheiten (z. B. Lichtund Schattenpflanzen) und Anpassungen (z. B. Licht- und Schattenblätter einer Pflanze) an unterschiedliche Faktoren erklären und deren ökologische Bedeutung erläutern. - ein Ökosystem in seinen Ernährungsstufen beschreiben (Nahrungsketten, Nahrungsnetz) - den Stoff- und Energiestrom in einem Ökosystem am Bsp. des Kohlenstoffkreislaufs beschreiben (ohne Rktgleich). Untersuchung und Analyse eines Ökosystems (z. B. hinsichtl. Struktur, Bestand, Faktoren (z.b. Bodenuntersuchung und Bestandsaufnahme Whisham-Park)) mikroskopische Untersuchungen (z. B. Laubblattquerschnitte) Bestimmungsübungen 21

22 Unterrichtsinhalte Ökosysteme als Struktur und Funktionseinheit (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und ihre Folgen (am aktuellen Beispiel) sachgerecht und kritisch bewerten. GEMEINSAM Stabilität von Ökosystemen Veränderlichkeit von Ökosystemen - Maßnahmen zum Umweltschutz (Begriffe Biodiversität, Nachhaltigkeit) bewerten. - die relative Stabilität von Ökosystemen durch Selbstregulation erklären. - die Entwicklung von Populationen mit Hilfe der Volterra-Gesetze erklären (Kritische Sicht des Modells). - die Regulation der Populationsdichte durch das Zusammenwirken verschiedener inter- und intraspezifische Faktoren erklären. - die Sensibilität unterschiedlicher Ökosysteme auf Einflüsse diskutieren. - Veränderungen von Ökosystemen in unterschiedlichen Zeiträumen vergleichen. - Aspektfolgen und Sukzession beschreiben. GEMEINSAM 22

23 KLASSE 12 (drei Unterrichtsstunden pro Woche; ca. 80 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Evolution < 20 > Unterrichtsinhalte Evolution < 20 > Sach- und Methodenkompetenz: - Zusammenhänge zwischen der Evolution d. Lebewesen u. Veränd. von Ökosystemen erläutern. - die Theorien von Lamarck und Darwin zur Entwicklung von Lebewesen vergleichen. - die Entwicklung von Arten nach der Synthetischen Theorie der Evolution erklären. (Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren: Veränderung des Genpools durch Mutation, Rekombination, Gendrift bzw. Isolation sowie die Bedeutung von Selektion und Coevolution) - die Begriffe Analogie und Homologie erklären. - den Begriff Art definieren. - Methoden der Stammesgeschichtsforschung beschreiben. [Vergleich von Daten (z. B. Tabellen, Graphiken)] 23

24 Unterrichtsinhalte Evolution (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlicher Belege für die Untermauerung einer Theorie erläutern (indirekte und direkte Altersbestimmung: Erdschichtung und chemische Untersuchungen, molekulare Stammbäume, DNA- Hybridisierung). - die Evolution des Menschen beschreiben. - die Bedeutung von Erkenntnissen über die Evolution für ein naturwissenschaftlich begründetes Weltbild erläutern. - weitere Erklärungen zur Entwicklung der Lebewesen aus naturwissenschaftlicher Sicht analysieren (an einem Beispiel). 24

25 Lehrplaneinheit 2: Neurobiologie (Englisch) < 20 > Unterrichtsinhalte Neurobiologie < 20 > Sach- und Methodenkompetenz: - die Bedeutung der Informationsaufnahme (Auge) und verarbeit. durch Organismen und die Bedeutung der Kommunikation zwischen Organismen erläutern. - elektrochemische und molekularbiologische Vorgänge bei der Reizaufnahme und Transformation in elektr. Impulse an einer Sinneszelle (Lichtsz., Stäbchen) erläutern. - Struktur-Funktions-Beziehungen am Bsp. eines Neurons erläutern. - das Membranpotenzial als Grundlage für Informationsübertragungen erklären. - Zustandekommen und Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials an Membranen erklären. - Auslösung und Weiterleitung des Aktionspotenzials erklären (Unterschiede Wirbeltiere und Wirbellose / markhaltige und marklose Nervenfaser). 25

26 Unterrichtsinhalte Neurobiologie (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Übertragung von Erregungen an Synapsen erklären. - die Spezifik der Informationsübertragung im tierischen / menschl. Zentralnervensystem erläutern. (second messenger) - die Wirkung von psychoaktiven Stoffen und Nervengiften (an je einem Beispiel) auf Synapsen bzw. Nervenzellen erklären (Nikotin, Gift der schwarzen Witwe). - Gesundheitsgefährdung durch psychoaktive Stoffe begründen und damit im Zusammenhang stehende persönliche und gesellschaftliche Probleme diskutieren. - Reaktionen pflanzlicher und tier./menschlicher Organismen auf Erregung an Beispielen nennen. GEMEINSAM 26

27 Lehrplaneinheit 3: Verhaltensbiologie im wissenschaftspropaedetutschen Kontext < 25 > (Schulspezifische Lehrplaneinheit in 12.2,deren Inhalte kein Gegenstand der schriftlichen Abiturprüfung sind) Unterrichtsinhalte Bedeutung, Spezifika und Methoden der Verhaltensbiologie < 6 > Sach- und Methodenkompetenz: - zwischen Beobachtung und Deutung eines Verhaltens unterscheiden und die Bedeutung sachgerechten Interpretierens von tierischem und menschlichem Verhalten erläutern. - Beobachtungsergebnisse protokollieren. - verschiedene Methoden der Verhaltensforschung nennen, sowie deren Vorteile und Nachteile erläutern. - sich kritisch mit den Problemen auseinander setzen, die sich aus dem Schlussfolgern wissenschaftl. Erkenntnisse aus Beobachtungsergebnissen (induktives Verfahren) ergeben. - zwischen proximaten und ultimaten Ursachen von Verhalten unterscheiden. 27

28 Unterrichtsinhalte Auslösung von Verhalten < 5 > Sach- und Methodenkompetenz: - das Zusammenspiel von auslösenden Reizsituationen und inneren Faktoren an konkreten Beispielen erläutern. Erblich bedingte und erworbene Komponenten des Verhaltens < 6 > - Schlüsselreize des Menschen (Mann/Frau-Schemata, Kindchenschema) benennen und deren Nutzung in der Praxis (z.b. Werbung) bewerten. - Experimente zur Analyse auslösender Reizsituationen unter Berücksichtigung der Problematik der Reizsummation planen. - unpassende Handlungen in Konfliktsituationen anhand der Übersprungshypothese erklären. - Instinkreaktionen in ihrem Verlauf beschreiben. - den Wandel wissenschaftlicher Überzeugungen am Beispiel der Erklärungsversuche von Instinkhandlungen nachvollziehen. - Modelle zur Erklärung von Instinktverhalten kritisch bewerten. - die biologische Bedeutung individuell erworbener Informationen (Lernen) erläutern. GEMEINSAM GEMEINSAM 28

29 Unterrichtsinhalte Erblich bedingte und erworbene Komponenten des Verhaltens (Fortsetzung) Sozialverhalten < 3 > Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - verschiedenen Formen des Lernens (Gewöhnung, Prägung, klassische Konditionierung, operante Konditionierung, Lernen durch Erfolg und Misserfolg, Lernen durch Nachahmung, Lernen durch Einsicht) erläutern, konkreten Beispielen zuordnen und deren biologische Bedeutung erläutern. - einfache Experimente zu Lernvorgängen planen, durchführen und auswerten. - die biologische Bedeutung sozialer Verbände erläutern. - die Bedeutung von sozialen Verhaltensmustern (Rangordnungsv., Revierv., Sexualv., Brutpflegev., Aggressionsv.) für der Individuum und den Bestand sozialer Verbände an konkreten Beispielen erläutern. [Anfertigen von Protokollen] 29

30 Unterrichtsinhalte Menschliches Verhalten < 5 > Sach- und Methodenkompetenz: - Methoden zur Feststellung angebor. und erworb. Verhaltensanteile beim Menschen benennen (z.b. Zwillingsforsch., interkulturelle Vergleiche) und ethische Gesichtspunkte bei der Wahl methodischer Vorgehensweisen zur Erforschung menschl. Verhaltens erläutern. - Besonderheiten menschlichen Verhaltens (z.b. Reflektionsfähigkeit, Fähigkeit zu vorausschauendem und verantwortungsvollem Handeln, Fähigkeit zu bewusster Verhaltenskontrolle, abstrakte Kommunikation) beschreiben und deren Konsequenzen erläutern. - menschl. Ausprägung sozialer Verhaltensmuster ( Rangordnungsv., Revierv., Sexualv., Brutpflegev., Aggressionsv.) mit deren tierischen Äquivalenten vergleichen und die von Verhaltenshomologien für die synthetische Evolutionstheorie erläutern. GEMEINSAM GEMEINSAM 30

31 Unterrichtsinhalte Menschliches Verhalten (Fortsetzung) Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - verschiedene Theorien zu menschlichem Aggressionsverhalten beschreiben. GEMEINSAM - die Ausprägung menschlichen Sexualverhaltens während der Individualentwicklung beschreiben und die Bedeutung von gesellschaftlich festgelegten und weltanschaulich bedingten Normen für das Sexualverhalten des Menschen erläutern (z.b. Vergleich von Konventionen des Sexualverhaltens in verschiedenen Kulturkreisen, Reflektion traditioneller Rollenverständnisse). WELTOFFEN 31