Schulinternes Curriculum im Fach Biologie am Freiherr-vom-Stein-Gymnasium

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Joachim Buchholz
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1 Schulinternes Curriculum im Fach Biologie am Freiherr-vom-Stein-Gymnasium Jahrgangsstufe Q1 /12.2: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung Umweltfaktoren, ökologische Nische Untersuchungen in einem Lebensraum Aquatische Ökosysteme Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Organismengruppen Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Habitatfaktoren Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum Ökologische Nische S messen verschiedene abiotische Faktoren S erfassen und bestimmen Organismengruppen ebd. S führen eine zusammenfassende Auswertung zur Bestimmung der Gewässergüte durch S leiten ökologische Regeln ab Mögl. Vernetzung mit Erdkunde u. Chemie Individuelle Förderung: Wdh. Umgang mit Bestimmungsliteratur Die LK nehmen möglichst an einem Gewässerpraktikum am Heidhof teil. Wechselbeziehungen, Populationsdynamik Beziehungen innerhalb einer Population Beziehungen zwischen Populationen Veränderung und Regulation der Populationsdichte S leiten ökologische Regeln aus der Fachliteratur ab S leiten ökologische Regeln aus einem Räuber-Beute-Spiel (Modell) ab Mögl. Vernetzung mit Mathematik Auswertung von Graphen, Diskussion über Schädlingsbekämpfung Verflechtungen in Lebensgemeinschaften Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des Stickstoffkreislaufs S erkennen die Bedeutung von Stoffkreisläufen in Natur und Umwelt Mögl. Vernetzung mit Chemie Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel Renaturierung von Flüssen, Bächen S diskutieren Konflikte zwischen Nutzungs- und Schutzansprüchen S wägen Lösungsstrategien ab Mögl. Vernetzung mit Erdkunde Renaturierung der Ruhr (Film/ aktuelle Daten)

2 Jahrgangsstufe Q1/ 12.1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen (Prozessbezogene) Kompetenzen Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung DNA als Träger der Erbinformationen Replikation Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten, genetischer Code Mutagene, Mutationen, Genreparatur Regulation der Genaktivität, Entwicklungssteuerung S isolieren DNA aus Zwiebeln/ Bananen S lernen Sicherheitsmaßnahmen im Umgang mit mikrobiologischen Objekten kennen S üben den Umgang mit Modellen Mögliche Vernetzung mit Chemie Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug Chromosomen Meiose, Crossing over, Rekombination Stammbaumanalyse, Erbgänge Karyogramm S werten Karyogramme aus S analysieren Stammbäume evtl. Schwerpunktvorh.: Mukoviszidose Individuelle Förderung: Einzelberatung zur Facharbeit Fortpflanzung und Keimesentwicklung Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese Fortpflanzungsmedizin S diskutieren Standpunkte zur Stammzellenforschung, PID etc. Expertenvorträge Angewandte Genetik Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie S lernen die Verfahrenstechniken der PCR und des genetischen Fingerabdrucks kennen Die LK führen möglichst in einem Praktikum eine DNA-Extraktion und PCR durch. Mögl. Vernetzung mit Religion/ Philosophie

3 Q 2.1: Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten Grundlagen evolutiver Veränderung genotypische Variabilität von Populationen phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen Selektion und Anpassungsprozesse Populationsgenetische Modellberechnungen Beschreiben, klassifizieren von Phänotypen und Darstellung ihrer Häufigkeiten Simulation von Selektionsprozessen Züchtung und Bedeutung von Kulturpflanzen, Nutz- und Haustieren Sozialdarwinismus Im Leistungskurs zusätzlich: Themenfeld 2: Verhalten, Fitness und Anpassung Kosten-Nutzen-Prinzip bei Konkurrenz um Ressourcen Fortpflanzungsstrategien Partnerwahl, Paarungssysteme Sozialsysteme Koevolution Art und Artbildung Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen Adaptive Radiation Verhaltensbeobachtungen und Erstellen eines Ethogramms z.b. zum Primatenverhalten im Zoo Münster Quantitative Erfassung von Ergebnissen aus Originaluntersuchungen (Fachliteratur) Auswertung und Vergleich von Sonogrammen Fallanalyse für Evolutionsgeschehen unter Zusammenschau verschiedener Methoden und Verfahrenstechniken z.b. anhand geographischer Grundlagen zur Separation Altruismus Aggression Imponierverhalten und Rituale Partnerschaft und Eheformen Variabilität von Krankheitserregern und Resistenzen Z.B. Darwinfinken Rassen des Menschen, Verständnis füreinander

4 Evolutionshinweise und Evolutionstheorie Rezente und paläontologische Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie, obligatorisch: Homologie der Wirbeltiergliedmaßen Systematik und phylogenetischer Stammbaum: Grundlegende Zusammenhänge innerhalb des Wirbeltierstammbaums, Ableitung von Progressionsreihen, vertiefend: phylogenetische Stellung der Primaten Erklärungsmodelle für Evolution Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt mittels Homologiekriterien Datierungsmethoden (obligatorisch nur im Leistungskurs) und zeitliche Zuordnung von Fossilien Hypothesenbildung über Verwandtschaftsbeziehungen Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden Analyse bzw. Erstellung eines Stammbaumes durch Überprüfung von Übereinstimmungen in der DNS-Sequenz und Aminosäuresequenz von Proteinen Analyse und Vergleich historischer Texte Vergleich von Erklärungsmodellen für Evolution Theoriebildung auf der Basis von Einzelphänomenen und Hypothesen Paläoanthropologie Angewandte Geologie Schöpfungsglaube und Evolutionstheorie Darwins und Lamarcks Synthetische Evolutionstheorie Transspezifische Evolution der Primaten fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen phylogenetische Stellung der Hominiden kulturelle Evolution Einordnung von fossilen und rezenten Hinweisen zur Evolution des Menschen Erstellen eines Stammbaumes auf Grund von Einzelfunden und dessen Problematik Vergleichende Beobachtung des Verhaltens von Pongiden und Menschen Analyse früher Kulturen und ursprünglicher Menschengruppen Entstehung von Sprache, Kunst, Religion. Ethik und Moral in der Evolution des Menschen Prähistorische Kulturen

5 Q 2.2: Steuerungs- und Regulationsmechanismus im Organismus Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung Molekulare und cytologische Grundlagen Bau und Funktion des Neurons Erregungsentstehung und Erregungsleitung Synapsenvorgänge einschließlich molekularer Grundlagen synaptische Verschaltung und Verrechnung Modellexperimente zum Diffusionspotential Simulation von neuronalen Vorgängen anhand von Modellen Verfahrenstechnik: Ableitung von Potentialdifferenzen Vergiftungserscheinungen Neuronale Verschaltungen und Sinne Reflexe, motorische Koordination Bau und Funktion eines Sinnesorgans Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem Selbstversuche Morphologische Untersuchungen Physiologische Experimente zum jeweiligen Sinnesorgan Reflexkontrolle bei Neugeborenen und Kleinkindern Wahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein Bau des ZNS Funktion der Gehirnbereiche Wahrnehmung und Bewusstsein Gedächtnis und Lernen morphologische Untersuchungen Selbstversuche zum Lernverhalten Automatismen optische Täuschungen Wirkung von Drogen Spracherlernen, Sprachausfall Lernstrategien: Lernen lernen

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