Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 1 von 4 Abiturprüfung auf Basis der Kernlehrpläne Beispielaufgabe Ernährungslehre, Grundkurs Vorbemerkung: Mit dem Abiturjahrgang 2017 legen die ersten Schülerinnen und Schüler ihre Abiturprüfung ab, die in der Gymnasialen Oberstufe nach den neuen kompetenzorientierten Lehrplänen (Inkraftsetzung 01.08.2014) unterrichtet wurden. Grundlage für die Anforderungen im Zentralabitur sind damit von 2017 an die Kompetenzerwartungen der neuen Lehrpläne sowie die fachlichen Vorgaben für das Zentralabitur des jeweiligen Prüfungsjahres. Die neuen Lehrpläne weisen Überprüfungsformen zur Lernerfolgsüberprüfung und Leistungsbewertung aus, aus denen sich auch bezogen auf das Zentralabitur je nach Fach unterschiedlich weit reichende Modifizierungen oder Ergänzungen der bisher üblichen Aufgabenstellungen und -formate im Zentralabitur ergeben. Die folgende Beispielaufgabe dient der Orientierung der Schulen und unterstützt die Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler auf die Abiturprüfung von 2017 an. Fragen oder Hinweise zu den Aufgaben richten Sie bitte an abitur.nrw@qua-lis.nrw.de. MSW, Referat 521 / QUA-LiS, Arbeitsbereich 5
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 2 von 4 Aufgabenstellung Thema: Angereichertes Brot für gesunde Knochen? 1. Erläutern Sie anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation. (22 Punkte) 2. Erklären Sie den Sinn der Perzentilangaben (M 2) und fassen Sie die wesentlichen Aussagen von M 2 zusammen. Leiten Sie aus den Ergebnissen mögliche Konsequenzen für die Knochenmineralisation ab. (1 Punkte) 3. Vergleichen Sie das Weizenmischbrot Pro Calcium (M 3) mit den in M 4 aufgeführten Lebensmitteln hinsichtlich des Calcium- und Vitamin-D-Gehaltes. Beurteilen Sie den Verzehr des Pro Calcium-Brotes zur Förderung der Knochenmineralisation bei Jugendlichen unter Berücksichtigung des gesamten Materials. (1 Punkte) Zugelassene Hilfsmittel Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 3 von 4 M 1: Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation M 2: Tägliche Nährstoffzufuhr über Lebensmittel im Vergleich zu den Empfehlungen (D-A-CH-Referenzwerten) bei Jungen und Mädchen von 12 17 Jahren Nährstoffzufuhr Jungen Nährstoffzufuhr Mädchen Empfehlungen/Tag Mittelwert P 5* P 95* Mittelwert P 5* P 95* Vitamin D (µg) 2,8 0,9,4 2,0 0, 4, 20 Calcium (mg) 1488 741 2705 1272 49 2240 1200 * P (Perzentil): Angabe des Prozentsatzes an Messwerten, die gleich oder niedriger als der angegebene Wert sind: P 95 bedeutet: Für 95 % der Untersuchungsgruppe liegt die Nährstoffzufuhr gleich bzw. unter dem angegeben Wert bzw. für die verbleibenden 5 % über dem Wert. P 5 bedeutet: Für 5 % der Untersuchungsgruppe liegt die Nährstoffzufuhr gleich bzw. unter dem angegeben Wert bzw. für die verbleibenden 95 % über dem Wert.
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 4 von 4 M 3: Auszug der Herstellerangaben zum Weizenmischbrot Pro Calcium (1 Scheibe Brot wiegt ca. 40 45 g) Mit vielen wertvollen Zutaten: Weizenmehl, Roggenmehl, Joghurtcalcium, Vitamin-Dreicher Lebertran Inhaltsstoff Calcium Menge pro 100 g 290 mg Vitamin D 1,10 µg M 4: Calcium- und Vitamin-D-Gehalte in verschiedenen Lebensmitteln Lebensmittel (übliche Portionsgröße) Gehalt pro 100 g Calcium (mg) Vitamin D (µg) Gehalt pro Portion Calcium (mg) Vitamin D (µg) Weizenmischbrot (40 g) 20 0,0 8 0,0 Weizenvollkornbrot (45 g) 0 0,0 27 0,0 Vollmilch 3,5 % Fett (200 ml) 120 0,0 240 0,12 Magerquark < 10 % Fett in der Trockenmasse (30 g) 92 Spuren 27, Spuren Joghurt, vollfett (150 g) 120 0,0 180 0,09 Quark, 20 % Fett in der Trockenmasse (30 g) Gouda, 40 % Fett in der Trockenmasse (30 g) 90 0,09 27 0,03 800 0,45 240 0,14
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 1 von 4 Unterlagen für die Lehrkraft Abiturprüfung auf Basis der Kernlehrpläne Beispielaufgabe Ernährungslehre Grundkurs 1. Aufgabenart Bearbeitung einer Aufgabe, die fachspezifisches Material enthält 2. Aufgabenstellung 1 Thema: Angereichertes Brot für gesunde Knochen? 1. Erläutern Sie anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation. (22 Punkte) 2. Erklären Sie den Sinn der Perzentilangaben (M 2) und fassen Sie die wesentlichen Aussagen von M 2 zusammen. Leiten Sie aus den Ergebnissen mögliche Konsequenzen für die Knochenmineralisation ab. (1 Punkte) 3. Vergleichen Sie das Weizenmischbrot Pro Calcium (M 3) mit den in M 4 aufgeführten Lebensmitteln hinsichtlich des Calcium- und Vitamin-D-Gehaltes. Beurteilen Sie den Verzehr des Pro Calcium-Brotes zur Förderung der Knochenmineralisation bei Jugendlichen unter Berücksichtigung des gesamten Materials. (1 Punkte) 3. Materialgrundlage M 1: verändert nach: Leitzmann, C.; Müller, C.; Michel, P.; Brehme, U.; Hahn, A. und Laube, H.: Ernährung in Prävention und Therapie, Hippokrates Verlag Stuttgart, 3. Auflage, 2009, S. 52 und 92 f. M 2: zusammengestellt aus: Mensink, G. B. M; Heseker, H. et al.: Ernährungsstudie als KiGGS-Modul (EsKiMo), Studie des Robert Koch Instituts und der Universität Paderborn, 2007, S. 117 f. Deutsche Gesellschaft für Ernährung: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr unter: www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/vitamin-d/ und www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/calcium/ (Zugriff: 01.03.2015) M 3: Brot/Produktinformation des Herstellers, Angabe zur Nährstoffdeckung geändert nach den neuesten Referenzwerten M 4: zusammengestellt aus: Heseker, B. und Heseker, H.: Nährstoffe in Lebensmitteln Die große Energieund Nährwerttabelle, Umschau-Zeitschriften Verlag Breidenstein, Sulzbach i. T., 3. Auflage, 2007 1 Die Aufgabenstellung deckt inhaltlich alle drei Anforderungsbereiche ab.
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 2 von 4 4. Bezüge zu den Vorgaben Inhaltsfeld: Physiologie der Ernährung Vitamine und Mineralstoffe Calcium, [Eisen] Vitamin [A], D, [C, Folsäure] Hormonelle Regulation Calcium-Stoffwechsel Inhaltsfeld: Ernährung in verschiedenen Lebensphasen und Lebenssituationen Prinzipien für die Zusammenstellung einer bedarfsgerechten Kost 5. Zugelassene Hilfsmittel Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung. Vorgaben für die Bewertung der Schülerleistungen Teilleistungen Kriterien a) inhaltliche Leistung Teilaufgabe 1 Anforderungen Der Prüfling 1 erläutert anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation, sinngemäß: Die Höhe des Blutcalciumspiegels beeinflusst die Knochenmineralisation und ist abhängig von der Menge des mit der Nahrung aufgenommenen Calciums, von der Calciumeinlagerung in die Knochen bzw. Freisetzung aus den Knochen sowie von der Menge des über die Niere ausgeschiedenen Calciums. Die Hormone Calcitonin und Parathormon sowie aktives Vitamin D sind an der Regulation des Blutcalciumspiegels beteiligt. Vitamin D 3 wird über die Nahrung aufgenommen. Das Vitamin D 3 kann außerdem in der Haut in einer UV-Licht-abhängigen Reaktion aus 7-Dehydrocholesterol (Provitamin D) synthetisiert werden. 2 erläutert anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation, sinngemäß: Bei einem Abfall des Calciumspiegels im Blut fördert Parathormon (aus den Nebenschilddrüsen) die Bildung von aktivem Vitamin D aus Vitamin D 3, fördert aktives Vitamin D die Calcium-Resorption, indem es im Darm die Synthese eines Calcium-bindenden Carriers induziert, bewirken beide eine erhöhte Mobilisierung von Calcium aus dem Knochen, stimulieren beide die Calciumreabsorption in der Niere. maximal erreichbare Punktzahl 8
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 3 von 4 3 erläutert anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation, sinngemäß: Bei einem Anstieg des Calciumspiegels im Blut fördert Calcitonin (aus der Schilddrüse) die Mineralisierung des Knochens und die Calciumausscheidung über die Niere, hemmt Calcitonin die intestinale Calciumresorption. 4 erläutert anhand von M 1 die Einflussfaktoren auf die Knochenmineralisation, sinngemäß: Bewegung fördert die Knochenmineralisation, indem die Calciumeinlagerung verstärkt wird. Die Ausscheidung von Calcium über den Darm wird gefördert durch Stoffe wie z. B. Phytat und Oxalat, die mit Calcium schwerlösliche Komplexe bilden. Diese Komplexbildung erniedrigt gleichzeitig die Calciumresorption. 5 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) 4 4 Teilaufgabe 2 Anforderungen Der Prüfling 1 erklärt den Sinn der Perzentilangaben (M 2), sinngemäß: Neben der Angabe der Mittelwerte enthält die Tabelle Aussagen über die Randgruppen, angegeben als Perzentil 5 und Perzentil 95. 5 % der untersuchten Jugendlichen nehmen weniger als den Perzentil 5-Wert auf, und 5 % nehmen mehr als den Perzentil 95-Wert auf. Diese Werte lassen erkennen, wie stark die Randbereiche vom Mittelwert abweichen. 2 fasst die wesentlichen Aussagen von M 2 zusammen, sinngemäß: Empfehlung). Bei 5 % liegt die Vitamin-D- Der Mittelwert der täglichen Calciumzufuhr liegt bei den 12- bis 17-jährigen Jungen und Mädchen mit 1488 mg bzw. 1272 mg über der Empfehlung von 1200 mg/tag. Einige liegen sogar deutlich über der Empfehlung. Bei 5 % liegt die Calciumzufuhr unter 741 mg/tag (Jungen) bzw. 49 mg/tag (Mädchen). Es bestehen bei der Zufuhr aller Nährstoffe große Unterschiede zwischen P 5, dem Mittelwert und P 95. Die Mädchen zeigen insgesamt eine etwas geringere Versorgung als die Jungen. 3 leitet aus den Ergebnissen mögliche Konsequenzen für die Knochenmineralisation ab, z. B.: Trotz überwiegend ausreichender Calcium-Aufnahme über die Nahrung kann die Resorption aufgrund eines Mangels an Vitamin D stark eingeschränkt sein. Dadurch wird ein Großteil des aufgenommenen Calciums über den Darm wieder ausgeschieden. Bei ausreichender körpereigener Bildung von aktivem Vitamin D kann der Mangel in der Nahrung kompensiert werden. Zur Erhaltung des Blut-Calcium-Spiegels muss bei einem Mangel Calcium aus den Knochen freigesetzt werden. Dadurch nimmt die Mineralisierung der Knochen langfristig ab und die Bruchgefahr und das Osteoporoserisiko nehmen zu. 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) maximal erreichbare Punktzahl 4
Qualitäts- und Unterstützungsagentur Landesinstitut für Schule Seite 4 von 4 Teilaufgabe 3 Anforderungen Der Prüfling 1 vergleicht das Weizenmischbrot Pro Calcium (M 3) mit den in M 4 aufgeführten Lebensmitteln hinsichtlich des Calcium- und Vitamin-D-Gehaltes, sinngemäß: Pro Calcium hat durch die Verwendung von Joghurtcalcium einen wesentlich höheren Calciumgehalt als andere Brote: fast die fünffache Menge von Weizenvollkornbrot und fast die fünfzehnfache Menge von Weizenmischbrot. Auch im Vergleich zu traditionellen Calciumquellen wie Milch und Milchprodukten ist der Calciumgehalt sehr hoch. Lediglich Gouda (fettreicher Käse) hat mit 800 mg/100 g deutlich höhere Gehalte. Der Vitamin-D-Gehalt liegt aufgrund des Zusatzes von Vitamin-D-reichem Lebertran deutlich über dem Gehalt aller angegebenen Lebensmittel. In Getreideerzeugnissen ist natürlicherweise kein Vitamin D enthalten. 2 beurteilt den Verzehr des Pro Calcium-Brotes zur Förderung der Knochenmineralisation bei Jugendlichen unter Berücksichtigung des gesamten Materials, z. B. (2 Aspekte): Der Zusatz von Calcium und Vitamin D zu einem Grundlebensmittel, das regelmäßig verzehrt wird und diese Nährstoffe üblicherweise nur in geringen Mengen enthält, eröffnet eine zusätzliche Nährstoffquelle. Die Vitamin-D-Bedarfsdeckung kann durch Verzehr des Brotes zwar verbessert werden, da im Vergleich zu anderen Broten pro 100 g (etwas mehr als 2 Scheiben) D aufgenommen werden, aber auch durch hohen Brotkonsum kann das Defizit in der Bedarfsdeckung über die Nahrung nicht ausgeglichen werden. Die Kombination von Calcium und Vitamin D ist allerdings günstig hinsichtlich der fördernden Wirkung von Vitamin D auf die Calciumresorption. 3 beurteilt den Verzehr des Pro Calcium-Brotes zur Förderung der Knochenmineralisation bei Jugendlichen unter Berücksichtigung des gesamten Materials, z. B. (3 Aspekte): Da die Calciumbedarfsdeckung durch Lebensmittel bei den meisten Jugendlichen gewährleistet ist, ist der Calciumzusatz nicht nötig. Es ist kein Ersatz für natürliche Calcium-Quellen, wie z. B. Milch, Milchprodukte und grüne Gemüsesorten, da mit diesen weitere wichtige Nährstoffe, wie z. B. Proteine, Mineralstoffe und Vitamine aufgenommen werden. Zu bedenken ist, dass die Knochenmineralisation durch weitere Faktoren beeinflusst wird, z. B. Bewegung. Bei ausreichendem Aufenthalt im Freien kann das Vitamin-D-Defizit in der Ernährung durch die körpereigene Bildung kompensiert werden. Auch der gleichzeitige Verzehr calciumresorptionsfördernder bzw. -hemmender (Phytat, Oxalat) Nahrungsfaktoren muss bei der Bedarfsdeckung bedacht werden. 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) maximal erreichbare Punktzahl 4 b) Darstellungsleistung Anforderungen Der Prüfling führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus. strukturiert seine Darstellung sachgerecht. verwendet eine differenzierte und präzise Sprache. gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. maximal erreichbare Punktzahl