Kern- und Schulcurriculum BIOLOGIE der Klassen 9 und 10, MPG-Böblingen Durchgängige, übergeordnete Aspekte Multifaktorielle und dynamische Systeme wie Organismen und Ökosysteme analysieren und Zusammenhänge verstehen: o Dynamische und komplexe Modelle zur Erklärung verwenden o Über verschiedene Komplexitäts- und Systemebenen vernetzend denken o Erkenntnisse und Betrachtungsweisen anderer Naturwissenschaften zum Verständnis nutzen Den Menschen in seiner Doppelrolle als Teil der Natur und als Gestalter der Natur wahrnehmen Den Beitrag naturwissenschaftlicher Erkenntnis für das eigene Leben und für die eigene Gesundheit begreifen Die Entstehung wichtiger biologischer Forschungsergebnisse vor dem geschichtlichen Hintergrund verstehen Bereit sein zu aktivem Eintreten für die Erhaltung unserer Umwelt Legende: Abkürzungen für Grundlegende biologische Prinzipien Struktur und Funktion SF Information und Kommunikation IK Reproduktion R Energieumwandlung E Zelluläre Organisation ZO Variabilität V Wechselwirkung zw. Lebewesen WW Regulation RG Klasse 9: 1 Schulstunde/Woche Klasse 10: 2 Schulstunden/Woche KURSIV GEDRUCKTE INHALTE VERWEISEN AUF SCHWERPUNKTE, DIE DURCH DAS SCHULCURRICULUM GEGEBEN SIND!
Bau verschiedener Zellen (ZO, SF) Zelluläre Organisation der Lebewesen Zell- und Zellkernverdoppelung (SF, R, V) Zelldifferenzierung zu Zellen, Gewebe, Organen (SF, ZO, R, V) Präparate verschiedenere Zelltypen herstellen und analysieren den Ablauf der Mitose beschreiben und ihre Bedeutung erläutern die Bedeutung des Zellkerns und der Chromosomen für die Vererbung erklären Mikroskopische Präparate von Mitosestadien herstellen und analysieren die Zelldifferenzierung als Grundlage für die Gewebe und Organbildung beschreiben Versch. Pflanzenzellen und Tierzellen im Vergleich Chromosomen als Träger der Gene. Ein-Gen-ein-Merkmal Hypothese Mitosestadien in teilungsaktiven Wurzelzellen Quetschpräparat, Schnittpräparat, Lebendpräparat, Dauerpräparate, Zupfpräparat, Abklatschpräparat, Negativ- und Positivfärbung, Elodea, Moosblättchen, Zwiebelzelle, Christrose, Efeu, Ligusterbeere, Mundschleimhaut, Blut, Nervenzellen, Muskelzellen Fertigpräparate und Modelle in der Sammlung, Fertigpräparate und Modelle in der Sammlung, (hier noch keine Transkription und Translation, sondern später bei Reproduktion und Vererbung). Fertigpräparate von Mitosestadien in der Sammlung, eigene Färbung, elektronenmikroskopische Bilder, Anfärben von Präparaten: Mundschleimhaut mit Methylenblau, Zwiebelzellen Präparate von Leberzellen, Nervenzellen aus Schweinerückenmark, Knorpelzellen 2
Sinnesorgane (SF, ZO, E, IK) Auge (SF, ZO, E, IK) Der Körper des Menschen und seine Gesunderhaltung (SF, ZO, E, IK) (SF) die Sinnesorgane des Menschen im Überblick beschreiben den Aufbau des Auges beschreiben und den Zusammenhang zwischen Bau und Funktion erläutern ein Wirbeltierauge präparieren das Wirkungsprinzip der Sinneszellen als Signalwandler beschreiben. Sie wissen, dass Reize in elektrische Signale umgewandelt werden, die zum ZNS weitergeleitet und dort verarbeitet werden Experimente zur Funktion des Auges durchführen und auswerten Gegenüberstellungen von Sinnen, Sinnesorganen, Reizen und Reizqualitäten und intensitäten.. exemplarische Erarbeitung am Beispiel des Auges. Rezeptoren als Energiewandler (Lichtenergie chemische E. elektrische E.) Sehfehler: Ursachen + Korrektur, Farb- s/w-sehen Wahrnehmung als Interpretation des Gehirns; Reaktion als Folge eines Reizes Absprache mit NwT wegen n Versuchsbeschreibung aus NwT-Heft vom LiS; evtl. Schweine- oder Pferdeaugen vom Schlachthof. Elektrisches Modell in der Sammlung Optische Täuschungen, Vgl. Biobuch S. 32/33, div. Animationen zur Linsenfunktion, Farbsehen und Energiewandlung 3
Nervensystem (SF, IK, ZO) Hormonsystem (SF, IK, RG) Der Körper des Menschen und seine Gesunderhaltung (Fortsetzung) (SF, IK, RG) (SF, IK, RG, V) den Bau des NS im Überblick und die grundlegende Bedeutung des zentralen, des peripheren und des vegetativen NS beschreiben das Hormonsystem des Menschen im Überblick beschreiben und das Wirkungsprinzip der Hormone modellhaft erklären das Regelungsprinzip der Hormone über fördernde und hemmende Wirkungen erklären und auf die Blutzuckerregulation anwenden die grundlegende Bedeutung des Hormonund Nervensystems für Steuerung und Regelung im Organismus erläutern und erklären, wie Störungen zu Krankheiten führen Arbeitsweise des Nervensystems Bau- und Funktion eines Neurons Gehirn Rückenmark - Vegetativum Anknüpfen an die Wirkung der Geschlechtshormone Klasse 7, Schlüssel-Schloss- Prinzip Thyroxin und Grundumsatz Prinzip der Regelung im Vergleich zur Steuerung, Hierarchie bei den Hormondrüsen Störung der Blutzuckerregulation Neuron- und Gehirnmodelle in der Sammlung Kniesehnenreflex Lidschlussreflex Blutzuckermessungen hungrig und nach Verzehr von Zucker Bericht eines Betroffenen Wechseljahre, Schilddrüsenüber- und -unterfunktion, Doping, hormonelle Empfängnisverhütung 4
Klassische Genetik (WW, IK, V) Moderne Genetik (SF, WW, IK) Reproduktion und Vererbung DNA (SF, IK) DNA, RNA, Protein (SF, IK, R) (SF) die MENDELSCHEN Regeln auf einfache Erbgänge anwenden Mitose und Meiose hinsichtlich Ablauf und Bedeutung vergleichen den Aufbau der DNA mit einfachen Modellen beschreiben. verstehen, dass die Erbinformation auf der Basensequenz beruht und wissen, dass diese Sequenz in spezifische Proteine übersetzt wird. den Aufbau der Proteine mit einem einfachen Modell beschreiben und die die Bedeutung Proteine als Wirk- und Bausubstanzen im Organismus erklären Saaterbsenbeispiel, Kreuzungsschemata, intermediärer Erbgang Bau der Chromosomen Keimzellenbildung Gegenüberstellung von Mendels Vererbungslehre mit der modernen Zellforschung Bau der DNA Kopieren der DNA Transkription Translation Vom Eiweiß zum Merkmal Biokatalysatoren Energiewandler Bausubstanz Transportfunktion Wundverschluss Botenstoffe Magnetkartenmodelle in der Sammlung, div. Computeranimationen, Filme, Maiskolbenmodelle in der Sammlung Magnetkartenmodelle in der Sammlung, div. Computeranimationen, Filme, mikroskopieren der Meiosepräparate der Sammlung Computermodelle, div. Filmmaterial der Kreisbildstelle, Magnetkartenmodell Einfacher Enzymversuch, vgl. Katalysator in der Chemie 5
Evolution (WW, R, V) Genetik (R, V) Reproduktion und Vererbung (Fortsetzung) Gentechnik (SF, WW, IK, RG, R, V) (WW, R, V) Gendiagnose (SF, WW, IK) Gesundheit (SF, WW) Mutation und Selektion als wichtige Evolutionsfaktoren erläutern an Beispielen erläutern, dass Veränderungen der Erbsubstanz zu Erbkrankheiten führen können. Möglichkeiten der gezielten Veränderung der DNA, deren Nutzen und Risiken die MENDEL schen Regeln zur Stammbaumanalyse anwenden die Bedeutung der genetischen Beratung einschätzen. auf Grund ihres Wissens über Bau und Funktion des menschlichen Organismus ihr eigenes Verhalten im Hinblick auf eine gesunde Lebensführung reflektieren Vergleich zwischen Mendel und Lamarck (Giraffenmodell) Mukoviszidose, Marfan- Syndrom (=CF, Cystische Fibrose) Definition der Gentechnik, DILEMMA-DISKUSSIONEN Vererbung der Blutgruppen Marfan-Syndrom Bluterkrankheit Trisomie-21 pränatale Diagnose SCHUTZ DES EIGENEN KÖRPERS RAUCHEN (ERBSUBSTANZ VER- ÄNDERND) Selektionsspiel der Sammlung div. Computeranimationen, Filme Bsp. transgene E. coli -Zelle als Insulinproduzent transgene Organismen Bt-Mais 6
Ökosystem (E, WW, IK, RG) (E, WW, RG, V) Ökosysteme Nahrungskette, Nahrungsnetz (E, WW, RG, V) Fotosynthese und Dissimilation (SF, E, WW, RG) Umweltschutz (E, WW, RG, V) an Beispielen erläutern, dass sich die Stabilität eines Ökosystems aus dem Zusammenwirken vieler Faktoren ergibt und dass Eingriffe bei einzelnen Faktoren weit reichende und unerwartete Folgen haben können ein schulnahes Ökosystem erkunden und wichtige Daten erfassen die Wechselwirkungen zwischen Lebewesen eines Ökosystems anhand von Nahrungsketten und Nahrungsnetzen darstellen und den Energiefluss erläutern mit ihrem Wissen über Fotosynthese und Zellatmung die Bedeutung der Energiewandlung in einem Ökosystem erläutern Ursachen für das Aussterben von Lebewesen an Beispielen erläutern Biosphäre 2, Beispiel eines Ökosystems, Betrachtung des Stoffkreislaufs und Energieflusses Def. wichtiger Begriffe der Ökologie Treibhauseffekt Ökosystem See, Fliesgewässer oder Ökosystem Wald Exemplarisches Beispiel (Wald oder See oder ), an dem auch die Wirkung menschlichen Einflusses verdeutlicht wird Stoffkreisläufe Nahrungspyramide Biomassenpyramide Symbiosen u.ä. Energiepyramide Treibhauseffekt Ozon in der Atmosphäre. und sich draus ergebende Folgen Film aus Kreismedienzentrum Erfassen biologischer, chemischer und physikalischer Parameter Heuaufguss und Sukzession Bestandaufnahme, Bodenprofil Bestimmungsübungen DDT, Quecksilber, in der Nahrungskette 7
Ergänzungen aus dem Methodencurriculum des MPGs Informationen suchen und zusammenfassen Technik des Mitschreibens: u.a. Vortrag, Diskussion, Film korrektes Zitieren Checkliste GFS Zitate Vor anderen frei reden Vortrag 10 15 Minuten frei halten, gegebenenfalls sinnvoll durch Medien unterstützt Aufgaben mit anderen lösen Organisation und Durchführung von Gruppenarbeit Eigen- und Fremdbewertung Selbständige Bewertung der Inhalte und/oder Abläufe des Gruppenprozesses anhand eines Bewertungsbogens 8