Fachgruppe Biologie des Gymnasiums Lohmar

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1 Fachgruppe Biologie des Gymnasiums Lohmar Schulinternes Curriculum für die Sek. I Schulinternes Curriculum für die Sek. II Leistungsbewertung Außerschulische Lernorte für das Fach Biologie 1

2 Jahrgangsstufe 5/6 Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltsfeld: Bau und Leistung des menschlichen Körpers Fachlicher Kontext: Gesundheitsbewusstes Leben Subkontext: Bewegung Teamarbeit für den ganzen Körper Inhaltliche Konkretisierung Was ist Biologie? Kennzeichen des Lebendigen Bewegungssystem Bau und Funktion Skelett des Menschen, Vergleich mit anderen Skeletten Haltungsschäden Bau und Funktion Muskulatur Atmung und Herz- und Blutkreislauf Blutkreislaufsystem Lunge und Atmung Prozessbezogene Kompetenzen (E, K B) Konzeptbezogene Kompetenzen (SF, E, S) Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben Aufbau und Funktion des menschlichen Skeletts und vergleichen es mit dem eines anderen Wirbeltieres (SF) beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z. B. Muskeln (S) Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben und erklären den menschlichen Blutkreislauf und die Atmung sowie deren Bedeutung für den Nährstoff-, Gas- und Wärmetransport durch den Körper. (SF) PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE04 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PE10 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PK06 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln PK05 dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen. PB05 beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur eigenen Gesunderhaltung. Absprachen zur Kompetenzüberprüfung Schriftliche Überprüfung entweder zum Bewegungssystem oder zur Atmung und Blutkreislauf. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern Mathematik 2

3 Subkontext: Lecker und Gesund Ernährung und Verdauungssystem, Verdauung Weg der Nahrung Was wir essen: Nahrungsmittel Zusammensetzung der Nahrung (Nährstoffe, Vitalstoffe) Prozessbezogene Kompetenzen (E, K B) Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben den Weg der Nahrung bei der Verdauung und nennen die daran beteiligten Organe. (SF) beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen, Mineralsalzen, Vitaminen, Wasser und Ballaststoffen für eine ausgewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe. (SF) beschreiben die Bedeutung einer vielfältigen und ausgewogenen Ernährung und körperlicher Bewegung (SF) beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z. B. bei Atmung, Verdauung, Muskeln. (S) PE04 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PE11 stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. PB05 beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. PK01 tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. Absprachen zur Kompetenzüberprüfung Analyse und Beurteilung von Fallbeispielen Zusammenstellen und Durchführung eines gesunden Frühstücks Subkontext: Aktiv werden für ein Gesundheitsbewusste Leben Suchtprophylaxe Sonnenschutz und Sonnengenuss Sport/ Bewegung ist wichtig Ernährungsstörungen (Anorexie, Bulimie, Adipositas) Drogen: Nikotin Aufbau der Haut und Notwendigkeit von UV- Schutz Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben die Bedeutung einer vielfältigen und ausgewogenen Ernährung und körperlicher Bewegung (SF) beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen, Mineralsalzen, Vitaminen, Wasser und Ballaststoffen für eine ausgewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe. (SF) beschreiben die Wirkung der UV-Strahlen auf die menschliche Haut, nennen Auswirkungen und entsprechende Schutzmaßnahmen (S) 3

4 Prozessbezogene Kompetenzen (E, K B) PE02 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. PE07 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PB05 beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. PB07 binden biologische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. PK01 tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern Sport 4

5 Jahrgangsstufe 5/6 Inhaltliche Schwerpunkte Bauplan der Blütenpflanzen Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume Unterscheidung Wirbeltiere und Wirbellose Inhaltsfeld: Vielfalt von Lebewesen Fachlicher Kontext: Pflanzen und Tiere in verschiedene Lebensräumen Subkontext: Was lebt in meiner Nachbarschaft Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene Kompetenzen (SF, E, S) Lebensräume in unserer Nachbarschaft Samenpflanzen Aufbau der Pflanze am Beispiel des Kirschbaums Aufbau der Blüte am Bsp. Von Raps Verbreitung von Samen und Früchten verschiedene Beispiele Fortbewegung und Ernährung der Vögel am Beispiel des Mäusebussards Fortbewegung und Ernährung im Wasser am Beispiel des Karpfens Fortbewegung und Ernährung am Beispiel des Frosches Kennzeichen der Wirbeltiere Die Honigbiene ein Insekt als Haustier Was ist los im Bienenstaat Wasserschnecken Außenskelett/ Innenskelett Konzeptbezogene Kompetenzen nennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen. (SF) beschreiben die Entwicklung von Pflanzen. (E) beschreiben exemplarisch den Unterschied zwischen einem Wirbeltier und Wirbellosen, z. B. Insekten, Schnecken. (SF) stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar. (E) beschreiben Wechselwirkungen verschiedener Organismen untereinander und mit ihrem Lebensraum. (E) 5

6 Prozessbezogene Kompetenzen: PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE04 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PE09 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. PE10 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PE12 nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge. PK03 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. PK05 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. PB08 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. Absprachen zur Kompetenzüberprüfung Bewerten der biologischen Zeichnungen Bewertung der Kurzvorträge nach vorgegebenen Kriterien Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Deutsch (Beschreiben) 6

7 Subkontext: Pflanzen und Tiere, die nützen Nutzpflanzen und Vom Wild- zum Nutztier am Beispiel Nutztiere des Hundes Der Hund ein Nachfahre des Wolfes? Vergleich des Verhaltens von Hund und Wolf) Der Mensch macht sich die Eigenschaften des Hundes zu nutze (Blindenhund, Spürhunde Exemplarische Erarbeitung des Nutzens von Pflanzen und Tieren für die menschliche Ernährung am Beispiel des Rindes Rinder wichtige Nutztiere Mich und Milchprodukte Prinzipien artgerechter Tierhaltung der Kartoffel Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z. B. innerhalb eines Rudels). (SF) beschreiben die Entwicklung von Pflanzen. (E) beschreiben die Veränderung von Wild- zu Nutzformen an einem Beispiel. (E) Die Grundorgane der Pflanzen werden vielfältig genutzt Prozessbezogene Kompetenzen PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE07 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PK03 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. PK05 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. PB01 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Daten und Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten, u. a. die Haltung von Heim- und Nutztieren. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Erdkunde 7

8 Subkontext: Naturschutz Biotop und Artenschutz Grundzüge der Amphibienbiologie mit Schwerpunkt der Entwicklung Krötenwanderung Schutzmaßnahmen für Amphibien Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere. (E) stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar. (E) nennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für geschlechtliche Fortpflanzung bei Menschen und Tieren. (E) stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten. (S) Prozessbezogene Kompetenzen PE02 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. PK01 tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. PK02 kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht. PK07 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. PB09 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Erdkunde 8

9 Jahrgangsstufe 5/6 Inhaltliche Schwerpunkte Blattaufbau, Zellen Inhaltsfeld: Angepasstheit von Pflanzen und Tieren im Jahresverlauf Fachlicher Kontext: Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Subkontext: Ohne Sonne kein Leben Inhaltliche Konzeptbezogene Konkretisierung Die Zelle Grundbaustein aller Lebewesen Die Aufgaben der Pflanzenorgane (Wurzel, Sprossachse, Blatt) Kompetenzen (SF, E, S) Konzeptbezogene Kompetenzen bezeichnen die Zelle als funktionellen Grundbaustein von Organismen. (SF) 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. (SF) beschreiben Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind. (S) Photosynthese Produzenten Konsumenten Photosynthese und Zellatmung Grüne Blätter sind Sonnenkollektoren Pflanzen speichern Energie für sich und alle anderen Lebewesen Stoffkreisläufe beschreiben die Fotosynthese als Prozess zum Aufbau von Glucose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Lichtenergie unter Freisetzung von Sauerstoff. (SF) beschreiben die Bedeutung der Fotosynthese für das Leben von Pflanzen und Tieren. (S) beschreiben in einem Lebensraum exemplarisch die Beziehung zwischen Tier- und Pflanzenarten auf der Ebene der Produzenten und Konsumenten. (SF) beschreiben die Bedeutung von Licht, Temperatur, Wasser und Mineralsalzen für Pflanzen bzw. Nährstoffen für Tiere. (S) beschreiben Merkmale der Systeme Zelle, Organ und Organismus insbesondere in Bezug auf die Größenverhältnisse und setzen verschiedene Systemebenen miteinander in Beziehung. (S) Prozessbezogene Kompetenzen: PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE02 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. PE05 mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar. 9

10 PE09 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. PK03 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. PK04 beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. Absprachen zur Kompetenzüberprüfung: Bewerten der mikroskopischen Zeichnungen Schriftliche Überprüfung Photosynthese Subkontext: Pflanzen und Tiere Leben mit den Jahreszeiten Angepasstheit von Pflanzen an Frühblüher leben vom Vorrat Konzeptbezogene Kompetenzen den Bestäubung Jahresrhythmus Verbreitung von Wärmehaushalt Überwinterung Entwicklung exemplarische Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere Samen und Früchten Wie Tiere den Winter überstehen Winterruhe/ -schlaf/ -starre am Beispiel von Igel Eichhörnchen und Frosch Unterscheidung Gleich- und Wechselwarme Tiere Fortpflanzung und Entwicklung bei Wechselwarmen Tieren Zugvögel/ Standvögel stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheit an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar. (SF) beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere. (E) beschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Angepasstheit (z.b. Überwinterung unter dem Aspekt der Entwicklung). (E) stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar. (E) stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten. (S) 10

11 Prozessbezogene Kompetenzen PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung PE02 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. PE03 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u. a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen. PE04 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PE06 ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufig vorkommende Arten. PE07 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PE09 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. PE10 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PK05 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. PK06 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln. PB09 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. PB11 erörtern an ausgewählten Beispielen Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit. Absprachen zur Kompetenzüberprüfung: Bewerten der Baummonatsbücher Kontrolle der Versuchsprotokolle Subkontext: Extreme Lebensräume Lebewesen aus aller Welt Prozessbezogene Kompetenzen Eisbären oder Pinguine Leben in der Kältewüste Dromedare Leben in der Hitzewüste Konzeptbezogene Kompetenzen stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheit an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar. (SF) stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar. (E) stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten. (S) PE03 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u. a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen. PE07 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PE10 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PK05 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. PB09 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. 11

12 Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Deutsch (Beschreiben), Erdkunde Jahrgangsstufe 5/6 Inhaltliche Schwerpunkte Aufbau und Funktion des menschlichen Auges/Ohres Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen Inhaltsfeld: Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen Fachlicher Kontext: Die Umwelt erleben: Die Sinnesorgane Subkontext: Sicher im Straßenverkehr Sinnesorgane helfen Inhaltliche Konkretisierung Bau und Funktion der Bestandteile des Ohres Schutz und Schädigung der Ohren Reiz- Reaktionsschema Konzeptbezogene Kompetenzen (SF, E, S) Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben Aufbau und Funktion von Auge oder Ohr und begründen Maßnahmen zum Schutz dieser Sinnesorgane. (SF) beschreiben die Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Nervensystem bei Informationsaufnahme, -weiterleitung und -verarbeitung. (SF) Prozessbezogene Kompetenzen PE04 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PK01 tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. PK06 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Physik (Optik) 12

13 Subkontext: Tiere als Sinnesspezialisten Sinnesleistungen bei Tieren Ultraschall (Fledermaus) Orientierungsaspekt Riechen (Hunde) und Vergleich zum Menschen Kommunikation und Orientierung unter Wasser (Delfine) Konzeptbezogene Kompetenzen stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar. (E) beschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z. B. innerhalb eines Rudels). (SF) Prozessbezogene Kompetenzen PE07 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PE08 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Physik 13

14 Jahrgangsstufe 5/6 Inhaltliche Schwerpunkte Fortpflanzung und Entwicklung des Menschen Inhaltsfeld: Sexualerziehung Es gelten die Richtlinien zur Sexualerziehung!! Inhaltliche Konzeptbezogene Konkretisierung Kompetenzen (SF, E, S) Veränderungen in der Pubertät Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung Schwangerschaft und Geburt Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind Konzeptbezogene Kompetenzen beschreiben und vergleichen Geschlechtsorgane von Mann und Frau und erläutern deren wesentliche Funktion. (SF) unterscheiden zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen (SF) vergleichen Ei- und Spermienzelle und beschreiben den Vorgang der Befruchtung. (SF) nennen Möglichkeiten der Empfängnisverhütung. (SF) erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum. (E) beschreiben die Individualentwicklung des Menschen. (E) nennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für geschlechtliche Fortpflanzung bei Menschen und Tieren. (E) nennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene. (E) Prozessbezogene Kompetenzen: PE01 beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE03 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u. a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen. PK02 kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht PK07 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien PB03 stellen aktuelle Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen biologische Kenntnisse bedeutsam sind. 14

15 Jahrgangsstufe 7 Inhaltliche Schwerpunkte Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) Wald Nahrungsbeziehungen, Energieumwandlung, Energiefluss, offene Systeme Inhaltsfeld: Energiefluss und Stoffkreisläufe Fachlicher Kontext: Regeln der Natur Subkontext: Erkunden eines Ökosystems Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene Kompetenzen (SF, E, S) Bau einer Pflanzenzelle Von der pflanzlichen/ tierischen Zelle zum Organismus Einzeller sind Lebewesen (Heuaufguss mikroskopieren) Was wächst im Wald? (Moose, Farne, Laubbaum, Nadelbaum) Grüne Pflanzen brauchen Licht. Lebewesen veratmen Sauerstoff und Glucose. Transpiration Pflanzen und Tieren sind voneinander abhängig. Frühblüher Stoffkreisläufe im Wald - Zersetzung des Laubs Ameisen leben in Staaten. Exkursion Konzeptbezogene Kompetenzen - Beschreiben einzellige Lebewesen und begründen, dass sie als lebendige Systeme zu betrachten sind (Kennzeichen des Lebendigen) (S) - Beschreiben die Zelle und die Funktion ihrer wesentlichen Bestandteile ausgehend vom lichtmikroskopischen Bild einer Zelle (S) - Erklären Zusammenhänge zwischen den Systemebenen Molekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem, Organismus (S) - Beschreiben die für ein Ökosystem (Wald) charakteristischen Arten und erklären deren Bedeutung im Gesamtgefüge (S) - Unterscheiden zwischen Sporen- und Samenpflanzen, Bedeckt- und Nacktsamern und kennen einige typische Vertreter dieser Gruppen (SF) - Erklären die Bedeutung ausgewählter Umweltbedingungen für ein Ökosystem z.b. Licht, Temperatur, Feuchtigkeit (S) - Erklären das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie (SF) - Beschreiben und erklären das Prinzip der Zellatmung als Prozess der Energieumwandlung von chemisch gebundener Energie in andere Energieformen (SF) - Beschreiben die stofflichen und energetischen Wechselwirkungen an einem ausgewählten Ökosystem und in der Biosphäre (S) - Beschreiben verschiedene Nahrungsketten und netze (S) - Erklären die Wechselwirkung zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten und erläutern ihre Bedeutung im Ökosystem (SF) - Beschreiben exemplarisch den Energiefluss zwischen den einzelnen Nahrungsebenen (S) 15

16 Prozessbezogene Kompetenzen: - Mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar (EK) - Ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufig vorkommende Arten (EK) - beschreiben die Nahrungspyramide unter energetischem Aspekt (FS) - Beschreiben die Wechselwirkungen zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten und erläutern ihre Bedeutung im Ökosystem (SF) - Beschreiben und erklären das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute- Beziehung (SF) - Beschreiben das Zusammenleben in Tierverbänden, z. B. einer Wirbeltierherde oder eines staatenbildenden Insekts (S) - Beschreiben den Kohlenstoffkreislauf (S) - Beschreiben den Energiefluss in einem Ökosystem (S) - beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung (EK) - Planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team (K) - Dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatengerecht, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen (K) - Wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht (EK) - Interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen (EK) - Stellen Zusammenhänge zwischen biologischen und naturwissenschaftlichen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab (EK) - Tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus (K) - Kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht (K) - Bewerten an ausgewählten Beispielen die Beeinflussung globaler Kreisläufe und Stoffströme unter dem Aspekt der nachhaltigen Entwicklung (B) - Unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen (B) Absprachen zur Kompetenzüberprüfung Überprüfung der Kommunikationskompetenz durch Fremdevaluation von Schülervorträgen schriftliche Leistungsüberprüfung zum Energiekonzept, z.b. Fotosynthese. Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Physik/ Chemie: Energiekonzept 16

17 Subkontext: Treibhauseffekt Die Biosphäre verändert sich. Inhaltliche Schwerpunkte Veränderung von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit Inhaltliche Konkretisierung Prozessbezogene Kompetenzen: Der Mensch verändert Lebensräume: Verstädterung Gefährdete Tiere und Pflanzen: Neophyten und Neozoen Die Bedeutung des Walds Globaler Kohlenstoffkreislauf Luftschadstoffe und Klimawandel Gefährdung des Wassers und Kläranlagen Umweltschutz geht alle an. Was ist nachhaltiges Handeln? Konzeptbezogene Kompetenzen (SF, E, S) Konzeptbezogene Kompetenzen - Bewerten an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt (B) - Beschreiben ein ausgewähltes Ökosystem im Wechsel der Jahreszeiten (E) - Beschreiben die langfristigen Veränderungen von Ökosystemen (E) - Beschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch den Menschen (E) - Beschreiben und bewerten die Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen (E) - Beschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch den Menschen (E) - Beschreiben den Treibhauseffekt, seine bekannten Ursachen und beschreiben seine Bedeutung für die Biosphäre (S) - Beschreiben Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und unterscheiden zwischen ökologischen und ökonomischen Aspekten (S) - Beschreiben den Schutz der Umwelt und die Erfüllung der Grundbedürfnisse aller Lebewesen sowie künftiger Generationen als Merkmale nachhaltiger Entwicklung (S) - Bewerten Eingriffe des Menschen im Hinblick auf seine Verantwortung für die Mitmenschen und die Umwelt (E) - Recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus (EK) - Wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht (EK) - Interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen (EK) 17

18 Absprachen zur Kompetenzüberprüfung Leistungsüberprüfung zum Treibhauseffekt Ermittlung der Bewertungskompetenz am Themenbeispiel Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt, z.b. Offshore-Parks in der Nordsee Fluch oder Segen? Mögliche Vernetzung mit anderen Fächern: Erdkunde 18

19 Jahrgangsstufe 8 Inhaltsfeld: Fachlicher Kontext: Kommunikation und Regulation Erkennen und reagieren Subkontext: Signale senden empfangen und verarbeiten Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene (SF, E, S)/ Kompetenzen Sinne und Reize Das Auge: Bau und Funktion beschreiben und erklären den Bau und die Funktionsweise des ausgewählten Sinnesorganes(SF) stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsfluss dar(s) Bau und Nervensystem Funktion von Nervenzellen Das Nervensystem Das Gehirn Prozessbezogene Kompetenzen beschreiben den Aufbau des Nervensystems einschließlich ZNS und erklären die Funktion im Zusammenwirken mit Sinnesorganen und Effektor (Reiz- Reaktionsschema) (SF) stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsfluss dar(s) SS beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen SS nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung,Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge 19

20 SS dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen in Form von Texten, Skizzen usw. Subkontext: Krankheitserreger erkennen und abwehren Krankheitserreger: Bakterien und Viren, Parasiten Bau von Bakterien und Viren (HIV) im Vergleich Bau und Vermehrung des Malariaerregers beschreiben die Zelle und die Funktion ihrer wesentlichen Bestandteile ausgehend vom lichtmikroskopischen Bild einer Zelle (S) beschreiben einzellige Lebewesen als lebende System (Kennzeichen des Lebendigen) (S) beschreiben typische Merkmale von Bakterien(Bau,Wachstum und Koloniebildung)(SF) beschreiben Bau und Vermehrung von Viren(SF) erklären die Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels am Beispiel des Malariaerregers(E) Immunsystem, Arbeit des Immunsystems am Beispiel einer Virusinfektion (Grippe,HIV) nennen Bestandteile des Immunsystems und erläutern die Funktion (humorale und zelluläre Abwehr) (SF) Impfung und Allergie Impfung,aktive und passive Immunisierung Allergie am Beispiel von Heuschnupfen oder Kontaktekzem beschreiben Antigen-Antikörper-Reaktion und erklären aktive und passive Immunisierung(SF) erklären die Entstehung einer allergischen Reaktion (SF) 20

21 Prozessbezogene Kompetenzen SS erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind SS recherchieren in unterschiedlichen Quellen und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus SS nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge SS beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung SS kommunizieren über ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht Subkontext: Nicht zu viel und nicht zu wenig: Zucker im Blut Diabetes mellitus Krankheitsbild - Symptome stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsfluss dar(s) Blutzuckerspiegel und Regulation Der Blutzucker muss stimmen! Regelkreis Störung bei der Blutzuckerregulation erklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation zentraler Körperfunktionen am Beispiel der Diabetes mellitus heraus (SF) Prozessbezogene Kompetenzen SS beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit SS erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind 21

22 Jahrgangsstufe 8 Inhaltsfeld: Evolutionäre Entwicklung Fachlicher Kontext: Vielfalt und Veränderung Eine Reise durch die Erdgeschichte Subkontext: Den Fossilien auf der Spur Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene (SF, E, S)/ Kompetenzen Fossilien Entstehung von Fossilien Erdzeitalter Datierungsmethoden erkennen Fossilien als Belege für die Evolution (E) Prozessbezogene Kompetenzen SS beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung Erkennen und entwickeln Fragestellungen die mit Hilfe biologischer Kenntnisse z. T. zu beantworten sind. 22

23 Subkontext: Lebewesen und Lebensräume dauernd in Veränderung Evolutionsmechanismen Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung Vielfalt der Lebewesen als Ressource Evolutionsfaktoren Mutation und Selektion Darwins Evolutionstheorie Stammbäume zeigen Verwandtschaft Wirbeltierstamm-baum Evolution des Menschen Erläutern an einem Beispiel Mutation und Selektion als Beispiele von Mechanismen der Evolution (E) beschreiben und erklären die stammesgeschichtliche Verwandtschaft der Wirbeltiere (E ) beschreiben die Abstammung des Menschen (E) Prozessbezogene Kompetenzen SS erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind SS recherchieren in unterschiedlichen Quellen und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus SS nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge SS analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u.a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen SS kommunizieren über ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht SS erörtern an ausgewählten Beispielen Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit 23

24 Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfeld: Fachlicher Kontext: Grundlagen der Vererbung Gene Bauanleitungen für Lebewesen Subkontext: Gene Puzzle des Lebens Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene (SF, E, S)/ Kompetenzen Grundlagen der Vererbung Aufbau von Chromosomen Mitose Meiose beschreiben Chromosomen als Träger der genetischen Information und deren Rolle bei der Zellteilung (SF) beschreiben vereinfacht den Vorgang der Mitose und erklären ihre Bedeutung (E) beschreiben das Prinzip der Meiose und erklären ihre Bedeutung (E) Dominantrezessive und kodominante Vererbung Gene bestimmen die Merkmale Vom Gen zum Merkmal Mendelsche Regeln beschreiben vereinfacht den Vorgang der Umsetzung vom Gen zum Merkmal an einem Beispiel (SF) beschreiben und erläutern typische Erbgänge an Beispielen (SF) wenden die Mendelschen Regeln auf einfache Beispiele an (SF) 24

25 Prozessbezogene Kompetenzen 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. 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 Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen der 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. Tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unterangemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. 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 benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. Subkontext: Genetische Familienberatung Humangenetik Karyogramm des Menschen Genotypische Geschlechtsbestimmung Chromosomenanomalien (Trisomie 21) Stammbaumanalyse Genetische Familienberatung Beschreiben und erläutern typische Erbgänge an Beispielen Erläutern Veränderungen des Chromosomensatzes anhand von Karyogrammen 25

26 Prozessbezogene Kompetenzen Beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Daten und Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten 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 Benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. Beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfeld: Fachlicher Kontext: Individualentwicklung des Menschen Stationen eines Lebens Verantwortung für das Leben Subkontext: Embryonen und Embryonenschutz Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene (SF, E, S)/ Kompetenzen Fortpflanzung und Entwicklung Befruchtung Embryonalentwicklung Geburt Beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburt sowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationen der Individualentwicklung des Menschen (E) 26

27 Embryonenschutz z. B. Leihmutterschaft, Präimplantationsdiagnostik, Fortpflanzungsmedizin, Klonierung, Stammzellen Beschreiben vereinfacht diagnostische Verfahren in der Medizin (E) Subkontext: Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung Gefahren von Drogen Gesunde Ernährung Essstörungen Alkoholmissbrauch Subkontext: Organspender werden Bau und Funktion eines möglichen Transplantationsorgans Organspende Beispiel Niere oder Leber (Zusammenhang zum vorangegangenen Subkontext) Organspenderausweis, Ablauf einer Transplantation Organspende ja oder nein? 27

28 Prozessbezogene Kompetenzen Beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Daten und Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. 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. Beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. Binden biologische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. Benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. Tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unterangemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. Kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet. Beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfeld: Sexualerziehung Inhaltliche Schwerpunkte Inhaltliche Konkretisierung Konzeptbezogene (SF, E, S)/ Kompetenzen Mensch und Partnerschaft Liebe und Partnerschaft Das Erste Mal 28

29 Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Geschlechtsorgane des Mannes und der Frau (Wdh. aus Kl. 5/6) Reifung der Eizelle Hormonelle Regelung des weibl. Zyklus Befruchtung und Einnistung Erklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation zentraler Körperfunktionen (Sexualhormone) Familienplanung und Empfängnisverhütung Schwangerschaft und Geburt Empfängnisverhütung Benennen Vor- und Nachteile verschiedener Verhütungsmethoden Es gelten die Richtlinien für die Sexualerziehung in Nordrhein-Westfalen! 29

30 Schulinterner Lehrplan Biologie, Jahrgangsstufe Einführungsphase Physiologie: Stuktur Funktion Wechselwirkung Fachinhalte Kontexte, Anwendungen Allgemeine Kompetenzen, Zelle Gewebe Organismus Lichtmikroskopisches Bild der Medizinisch technische Berufe Lichtmikroskop als optisches Instrument: Zelle, Zellzyklus, Mitosestadien Auflösungsvermögen, Handhabung Funktionsbezogene Zell- und Gewebedifferenzierung mit Natürliche Werkstoffe, z.b. Holz, Papier Anfertigen, Färben, Zeichnen und Auswerten von mikroskopischen Präparaten ökologischen oder Untersuchung von Mitosestadien evolutionsbiologischen Bezügen Vergleichende Untersuchung verschiedener Gewebe und Organe Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport Struktur- Alltagsphänomene Modelle von Membranen und Transportvorgängen Eigenschaftsbeziehungen von Nahrungsmittel Prinzip der Modellbildung Bau- und Inhaltsstoffen der Zelle Versuche zur Osmose, Plasmolyse, Wasserhaushalt EM Bild der Zelle, der Zelle Kompartimentierung/ Zellorganellen Verfahrenstechnik Elektronenmikroskopie Proteine und Lipide Bau und Funktion der Biomembran Diffusion und Osmose Transportvorgänge an Membranen 1 / 9

31 Bau und Funktion von Enzymen Abhängigkeit der Enzymaktivität von Umgebungsfaktoren Regulation der Enzymaktivität Schwerpunktvorhaben: Hefe Fotosynthesefaktoren: Licht, CO 2, Temperatur Chloroplasten Ablauf der Fotosynthese (Schema) Fotosynthese und Primärproduktion Zusammenhang Fotosynthese und Standort Glucoseabbau, Gärung Zellatmung Kohlenhydrate ATP, energetische Koppelung Biokatalyse Enzyme in Waschmitteln und Prinzip der Katalyse Kosmetik Experimente zur Beeinflussung der Enzymaktivität Enzyme in der Biotechnologie Modelle zur Enzymwirkung und Enzymregulation oder in der medizinischen Diagnose Vitamine Fotosynthese Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau Bedeutung einzelner Experimente zur Abhängigkeit der Fotosyntheserate Kulturpflanzen für Ernährung, von Außenfaktoren Landwirtschaft und Umwelt Erstellen von Bilanzen Trennung und Untersuchung der Blattpigmente Verfahrenstechnik Chromatographie Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz Herstellung von Bier und Wein Experimente zur Gärung, Gärröhrchen Gärungsprodukte von Bakterien Aspekte der Gesundheitsvorsorge 2 / 9

32 Schulinterner Lehrplan Biologie, Qualifikationsphase 1 Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus Wahlbeispiel Bewegung Fachinhalte Kontexte, Anwendungen Allgemeine Kompetenzen, Molekulare und cytologische Grundlagen Bau und Funktion der Trainingseffekte Auswertung von LM- und EM- Bildern Muskelzelle Muskelerkrankungen Mikroskopie: Muskelgewebe Molekularer Mechanismus der Modell des Querbrückenzyklus Muskelkontraktion Bedeutung des ATP Koordination von Nervensystem und Effektor Bau und Funktion des Neurons Wirkung von Medikamenten, Mikroskopie: Nervengewebe Neuronale Verschaltung z.b. Schmerzmitteln; Giften, Modellexperimente zum Diffusionspotential Bewegungssteuerung z.b. Drogen Erstellen von kybernetischen Modellen zu Reflexe, Muskeltonus, Einfache Lernformen Reaktionsabläufen Bewegungskoordination,Taxis Messung der Reaktionsgeschwindigkeit Gehirnareale und Verhalten Selbstversuche zum Lernverhalten Auslösen einer Muskelkontraktion Regulation und Energiebereitstellung Hormone und deren Auswirkungen auf Grund und Leistungsumsatz Zusammenspiel von Nervensystem, Muskelsystem und Stoffwechsel Gesundheit durch Bewegung Experiment: Kniesehnenreflex und Ernährung Blutzucker und Energiehaushaushalt Analyse von Ergebnissen elektrophysiologischer Untersuchungen 3 / 9

33 Schulinterner Lehrplan Biologie, Qualifikationsphase 1 Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen Fachinhalte Kontexte, Anwendungen Allgemeine Kompetenzen, Fortpflanzung und Keimesentwicklung Musterbildung und Einfluss des Menschen auf Beobachtung von Entwicklungsabläufen Gewebedifferenzierung als Fortpflanzung/Entwicklung Verfahren: Kerntransplantation, Klonierung, Prinzip der Ontogenese Embryonenschutzgesetz Zellkulturen Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung DNS als Träger der Erbinformation Erbkrankheiten z.b. Phenylketonurie, Isolierung von DNA aus tierischem/pflanzlichem Gewebe Replikation Sichelzellenanämie Mikrobiologische Experimente & Proteinbiosynthese bei Pro- und Fehldifferenzierungen und ihre Sicherheitsmaßnahmen Eukaryoten, genetischer Code Auswirkungen z.b. Krebs Erstellen und Umgang mit Schemata und Modellen Mutagene, Mutationen Verfahren: Elektrophorese, PCR, Sequenzierung, Regulation der Genaktivität, Hybridisierung Entwicklungssteuerung Molekularbiologische Identifizierungsmethoden Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug Chromosomen Down-Syndrom Mikroskopie von Zellteilungsstadien Meiose, crossing over, Leben mit Behinderten Auswertung von Karyogrammen Rekombination Humangenetische Beratung Stammbaumanalyse Stammbaumanalyse, Erbgänge, Erbkrankheiten Pränatale Diagnostik (Ethik) Karyogramm 4 / 9

34 Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik Kontroverse Positionen zur Gentechnologie Methoden der Pflanzen- und Tierzucht Angewandte Genetik Ethische Verantwortung Somatische Gentherapie, PDI, Keimbahntherapie Medikamente, Lebensmittel Textanalyse, unterschiedliche Positionen und Anwendungsbeispiele Kooperation mit Experten und außerschulischen Lernorten Auswertung und Präsentation von Informationen Verfahren: PCR, Sequenzierung, Genidentifizierung, Klonierung, Gendiagnostik 5 / 9

35 Schulinterner Lehrplan Biologie, Qualifikationsphase 2 Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung Fachinhalte Kontexte, Anwendungen Allgemeine Kompetenzen, Umweltfaktoren, ökologische Nische, Untersuchungen in einem Lebensraum Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Untersuchung eines Gewässers z.b. Naafbach, Jabach Messung und Darstellung von abiotischen Faktoren an verschiedenen Standorten Organismengruppen Einsatz von Indikatoren und Bestimmung und quantitative Erfassung von Einfache Beziehungen zwischen Bioindikatoren z. B. für die Organismen Organismengruppen und Bestimmung der Gewässergüte Zusammenfassende Auswertung und abiotischen Habitatfaktoren Landwirtschaft und Düngung Fehlerabschätzung Toleranzbereich, physiologisches Begriffe zu Toleranzkurven und ökologisches Optimum Kurvenerstellung mit Versuchsdaten Ökologische Nische Vergleich mit Daten wissenschaftlicher Untersuchungen Experimente zu abiotischen Faktoren (fakultativ) Gewässeruntersuchungen Ableitung ökologischer Regeln aus Daten/ Fachliteratur Wechselbeziehungen, Populationsdynamik Beziehungen innerhalb einer Sozialer Stress Ableitung ökologischer Regeln aus Population Monokulturen und Schädlingsbekämpfung Daten/Fachliteratur Beziehungen zwischen s.o. Populationen Einbürgerung von Arten Veränderung und Regulation der Populationsdichte Bezug Weltbevölkerung Massenvermehrungen 6 / 9

36 Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des Stickstoffs Verflechtungen in Lebensgemeinschaften Welternährung und Erstellen von Bilanzen Landwirtschaft Bewertung von Versuchsdaten, Einschätzung von Nachwachsende Rohstoffe Maßnahmen Bedeutung von Bakterien, Problemkreis Düngung Nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel Umwelt- und Naturschutz vor Ort an einem Beispiel Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen Fakultativ: Fakultativ: Exkursion ins Naafbachtal Informationsbeschaffung von Land- und Alternativer Landbau Forstwirten Naturnaher Waldbau Kooperation mit Verwaltung, politischen Gremien, Verbänden Konflikte zwischen Nutzungs- und Schutzansprüchen erkennen Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten Fachinhalte Kontexte, Anwendungen Allgemeine Kompetenzen, Grundlagen evolutiver Veränderung Genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Züchtung und Bedeutung von Kulturpflanzen, Nutz- und Beschreiben, Klassifizieren von Phänotypen und Darstellen ihrer Häufigkeiten Rekombination Haustieren Simulation von Selektionsprozessen, Spiel Phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen Populationsgenetische Modellberechnungen Selektion und Anpassungsprozesse 7 / 9

37 Kosten Nutzen Prinzip bei Konkurrenz um Ressourcen Fortpflanzungsstrategien Koevolution Partnerwahl, Paarungssysteme Verhalten, Fitness, Anpassung Altruismus Aggression Partnerschaft und Eheformen Variabilität von Krankheitserregern und Resistenzen Fakultativ: Verhaltensbeobachtung und Erstellen eines Ethogramms (z. B. Primatenverhalten im Zoo, Blütenbesuche von Insekten Auswertung von Ergebnissen aus Originaluntersuchungen Filmanalyse, quantitative Verhaltensbeobachtung Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen Adaptive Radiation Art und Artbildung Rassen des Menschen Verständnis füreinander Auswertung und Vergleich von Sonogrammen Fallanalyse unter Zusammenschau verschiedener Methoden und Verfahren, z. B. anhand geographischer Grundlagen zur Separation Rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie Paläontologische Hinweise Systematik und phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen Erklärungsmodelle für Evolution Evolutionshinweise und Evolutionstheorie Paläontologie Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt Angewandte Geologie mittels Homologiekriterien Schöpfungsglaube und Datierungsmethoden und zeitliche Zuordnung von Evolutionstheorie Fossilien Historische Naturbilder und Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse aktuelle Naturphilosophen unterschiedlicher Analysemethoden Analyse und Vergleich historischer Texte Vergleich von Erklärungsmodellen für Evolution Theoriebildung durch Einzelphänomene und Hypothesen Verfahren: Datierung mittels radioaktiver Isotope 8 / 9