Lehrplan im Fach Biologie - Das Konzept

Gymnasium am Wirteltor, Düren
Die Schülerinnen und Schüler bringen dem Fach Biologie ein besonderes Interesse entgegen, weil es sowohl ihre Fragen zum Bau und der Funktion des eigenen Körpers als auch der Lebensweise von Pflanzen und Tieren in ihrer Umgebung beantwortet. Aus diesem Grunde wird es auch in der Oberstufe im Vergleich zu den anderen Naturwissenschaften häufig gewählt.
Entsprechend des Verständnishorizontes der verschiedenen Altersgruppen werden die konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen möglichst schülernah durch naturwissen-schaftliche Untersuchungen möglichst an Realobjekten vermittelt, so dass die Begeisterung am Erforschen naturwissenschaftlicher Zusammenhänge erhalten bleibt. Auf die in der Unterstufe vermittelten grundlegenden Kompetenzen wird in den folgenden Klassen der Mittelstufe und später auch in der Oberstufe zur Bearbeitung neuer oder weiter führender Unterrichtsinhalte zurückgegriffen. Auch legen wir trotz des sehr engen Zeitrahmens, der zur Vermittlung sämtlicher geforderter Fachinhalte zur Verfügung steht, großen Wert auf den Besuch verschiedener außerschulischer Lernorte, um einen engen Bezug zu Alltagssituation herstellen zu können, so besuchen wir z.B. die Biologische Station Nideggen, den Nationalpark Eifel, die Rur zu Wasseranalysen, das Genetikinstitut „KölnPuB“, den Kölner Zoo – themengebunden mit verschiedenen Altersgruppen).

Hausinterne Richtlinien

Diese hausinternen Richtlinien werden in den nächsten zwei Schuljahren erprobt und dann gegebenenfalls überarbeitet.

Die Inhaltsfelder mit ihren fachlichen Kontexten befinden sich als Übersicht am Anfang der hausinternen Richtlinien.
Sie wie folgt auf die Jahrgangsstufen verteilt:

In der Jahrgansstufe 5 werden diejenigen Themen unterrichtet, die zur Menschenkunde (ohne die Sexualkunde!) und zur Pflanzenkunde gehören. Die Themen zur Tierkunde (ohne Fische, Amphibien und Reptilien) und die Sexualkunde werden in der Klasse 6 unterrichtet.

In der Jahrgansstufe 7 schließen sich die ökologischen und evolutionsbiologischen Themen an. In diesem Zusammenhang werden dann auch die Fische, Amphibien und Reptilien behandelt.

Abschließend werden in der Jahrgangsstufe 9 die Themen zur Menschenkunde behandelt, die zum Teil auf den Stoff der Oberstufe vorbereiten.

Im weiteren folgt eine Zuordnung der einzelnen Fachinhalte unter die als Überschrift eingesetzten Inhaltsfelder. Die Fachinhalte, hier wie in den neuen Richtlinien „konzeptbezogene Kompetenzen“ genannt, werden drei verschiedenen Bereichen zugeordnet:

Kompetenzen zum Basiskonzept „Struktur und Funktion“ K1
Kompetenzen zum Basiskonzept „Entwicklung“ K2
Kompetenzen zum Basiskonzept „System“ K3

Je nach Zugehörigkeit zum jeweiligen Basiskonzept sind die Kompetenzen mit K1, K2 oder K3 gekennzeichnet.
Wo notwendig, befinden sich Hinweise zu Fachinhalten, die zu den jeweiligen nur allgemein angegebenen Kompetenzen unterrichtet werden sollen.

Am Ende ist eine Übersicht angefügt, die die Fachinhalte des Unterrichts für die Jahrgangsstufen 8 und 9 in der Differenzierung aufführt. Die Themen des Differenzierungs-unterrichts sind so gewählt, dass sie die Themen des Kernunterrichts ergänzen, ohne sich mit ihnen zu überschneiden.

Inhaltsfelder und fachliche und prozessbezogene Kontexte

Jahrgansstufen 5 und 6

Die prozessbezogenen Kontexte sind durch Abkürzungen wiedergegeben: PE, PK und PB
Ihre Bedeutung kann durch die sich an die Inhaltsfelder anschließende Aufstellung erschlossen werden.

Folgende prozessbezogene Kompetenzen werden in allen Teilbereichen vermittelt:
PE 1, PE 2, PE 3, PK 1, PK 2, PK 4, PK 7, PB 3


Inhaltsfeld: Vielfalt von Lebewesen Pflanzen (5) und Tiere (6)
Bauplan der Blütenpflanzen, Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen,
Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Aspekte Ernährung und Fortbewegung), Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und wirbellosen, Nutzpflanzen und Nutztiere, Biotop- und Artenschutz

Fachliche Kontexte: Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen
Was lebt in meiner Nachbarschaft?
Pflanzen und Tiere, die nützen.
Naturschutz

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 6, PE 12, PE 13; PB 1, PB 9, PB 10, PB 11
PE 7 und PE 8 werden im Zusammenhang mit PK 3 und PK 5 vermittelt.


Inhaltsfeld: Bau und Leistungen des menschlichen Körpers (5)
Ernährung und Verdauung, Bewegungssystem, Atmung und Blutkreislauf, Suchtprophylaxe

Fachliche Kontexte: Gesundheitsbewusstes Leben
Lecker und gesund
Bewegung -Teamarbeit für den ganzen Körper
Aktiv werden für ein gesundheitsbewusstes Leben

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 9, PE 11, PE 12, PB 5, PB 6, PB 7, PB 8
PE 4, PK 5, PK 6 werden im Zusammenhang vermittelt


Inhaltsfeld: Angepasstheit von Pflanzen (5) und Tieren (6) an die Jahreszeiten
Blattaufbau, Zellen, Fotosynthese, Produzenten, Konsumenten, Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus, Wärmehaushalt, Überwinterung, Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere

Fachliche Kontexte: Tiere und Pflanzen im Jahresverlauf
Ohne Sonne kein Leben
Pflanzen und Tiere – Leben mit den Jahreszeiten
Extreme Lebensräume – Lebewesen aus aller Welt

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 13, PE 4 und PE 5 sowie PE 7 und PE 8 werden im Zusammenhang mit PK 3 und PK 5 vermittelt.


Inhaltsfeld: Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen (5)
Aufbau und Funktion von Ohr oder Auge des Menschen, Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen, Sinnesleistungen bei Tieren (Orientierungsaspekt und Vergleich zum Menschen)

Fachliche Kontexte: Die Umwelt erleben: Die Sinnesorgane
Sicher im Straßenverkehr – Sinnesorgane helfen
Tiere als Sinnesspezialisten

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 7 und PE 8 werden im Zusammenhang mit PK 3 und PK 5 vermittelt.


Inhaltsfeld: Sexualerziehung (6): Es gelten die Richtlinien zur Sexualerziehung!
Veränderungen in der Pubertät, Bau und Funktion der Geschlechtsorgane, Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung, Schwangerschaft und Geburt, Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 11, PE 13, PB 2, PB 5


Jahrgansstufe 7 und 9

Folgende prozessbezogene Kompetenzen werden in allen Teilbereichen vermittelt:
PE 1, PE 2, PE 3, PK 1, PK 2, PK 4, PK 7, PB 3


Inhaltsfeld: Energiefluss und Stoffkreisläufe (7)
Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, Konsumenten, Destruenten), Nahrungsbeziehungen, Energieumwandlung, Energiefluss, offene Systeme, Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen, Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen, Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit

Fachliche Kontexte: Regeln der Natur
Erkunden eines Ökosystems
Treibhauseffekt – die Biosphäre verändert sich

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 1, PE 2, PE 3, PK 1, PK 2, PK 4, PK 7, PB 3


Inhaltsfeld: Evolutionäre Entwicklung (7)
Erdzeitalter, Datierung, Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen, Evolutionsmechanismen, Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung

Fachliche Kontexte: Vielfalt und Veränderung – eine Reise durch die Erdgeschichte
Den Fossilien auf der Spur
Lebewesen und Lebensräume – dauernd in Veränderung
Vielfalt der Lebewesen als Ressource

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 4, PE 6, PE 13, PB 9, PB 10, PB 11


Inhaltsfeld: Kommunikation und Regulation (9)
Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor, Bakterien, Viren, Parasiten (Malaria), Immunsystem, Impfung, Allergie, Regulation durch Hormone, Regelkreis

Fachliche Kontexte: Erkennen und reagieren
Signale: senden, empfangen und verarbeiten
Krankheitserreger erkennen und abwehren
Nicht zu viel und nicht zu wenig: Zucker im Blut

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 7, PE 11, PE 12, PB 5, PB 6, PB 7, PB 8,
PE 7 und PE 8 werden im Zusammenhang mit PK 3 und PK 5 vermittelt.


Inhaltsfeld: Grundlagen der Vererbung (9)
Dominant/rezessiv und kodominante Vererbung, Erbanlagen, Chromosomen, Genotypische Geschlechtsbestimmung, Veränderungen des Erbgutes

Fachliche Kontexte: Gene- Bauanleitung für Lebewesen
Gene – Puzzle des Lebens
Genetische Familienberatung

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 9. PE 10, PE 13, PK 6, PB 1, PB 4, PB 5, PB 8,


Inhaltsfeld: Individualentwicklung des Menschen (9)
Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod), Anwendung moderner medizinischer Verfahren, Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung, Gefahren von Drogen, Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan

Fachliche Kontexte: Embryonen und Embryonenschutz
Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper
Organspender werden?

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 4, PE 9, PE 11, PE 12, PE 13, PB 1, PB 4, PB 5, PB 7, PB 8


Inhaltsfeld: Sexualerziehung (9): Es gelten die Richtlinien der Sexualerziehung!
Mensch und Partnerschaft, Bau und Funktion der Geschlechtsorgane, Familienplanung und Empfängnisverhütung

Vermittelte prozessbezogene Kompetenzen: PE 11, PE 13, PB 1, PB 2, PB 4, PB 5, PB 6, PB 7, PB 8, PB 11




Richtlinien Biologie: Prozessbezogene Kompetenzen



Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung (PE)
Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen

Bis Ende von Jahrgangsstufe 9
Schülerinnen und Schüler...

PE 1
beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung

PE 2
erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind

PE 3
analysieren Ähnlichkeiten und Unterscheiden durch kriteriengeleitetes Vergleichen, u.a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen

PE 4
führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese

PE 5
mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar

PE 6
ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufig vorkommende Arten

PE 7
recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus.

PE 8
wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressen- und situationsgerecht

PE 9
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 Hypothese aus

PE 10
interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen

PE 11
stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab

PE 12
nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung biologischer Fragestellungen und Zusammenhänge

PE 13
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 Informationen, Struktur- und Funktionsbeziehungen und dynamische Prozesse im Ökosystem.



Kompetenzbereich Kommunikation (PK)
Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen

Bis Ende von Jahrgangsstufe 9
Die Schülerinnen und Schüler....

PK 1
tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- und alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellung aus

PK 2
kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht

PK 3
planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team

PK 4
beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen

PK 5
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

PK 6
veranschaulichen Datenangemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln

PK 7
beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlich bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien



Kompetenzbereich Bewertung (PB)
Fachliche Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen, beurteilen und bewerten

Bis Ende von Jahrgangstufe 9
Schülerinnen und Schüler...

PB 1
beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Daten und Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweite, u.a. die Haltung von Heim- und Nutztieren

PB 2
unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertung

PB 3
stellen aktuelle Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen biologische Kenntnisse bedeutsam sind

PB 4
nutzen biologisches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag

PB 5
beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung

PB 6
benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftswissenschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen

PB 7
binden biologische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an

PB 8
beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells

PB 9
beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt

PB 10
bewerten an ausgewählten Beispielen die Beeinflussung globaler Kreisläufe und Stoffströme unter dem Aspekt der nachhaltigen Entwicklung

PB 11
erörtern an ausgewählten Beispielen Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit






Wahlpflichtbereich II ((Differenzierung (SI)

Unterrichtsinhalte für den Differenzierungsunterricht im Fach Biologie-Chemie in Jahrgangsstufe 8 und 9 zum Leitthema:
Untersuchungen an Pflanzen, Tieren und dem Menschen unter physiologischen, ökologischen und genetischen Gesichtspunkten
In beiden Jahrgangsstufen stehen Themenbereiche aus der Biologie auf dem Lehrplan. Bei ihrer Behandlung kommen immer wieder chemische Verfahren zur Anwendung, wobei möglichst nur die bis dahin unterrichteten Inhalte im Fach Chemie berücksichtigt werden.
Experimente sind durch die vorgegebene Stunden- und Schülerzahl nur in einem Rahmen möglich, der dem Kernunterricht beider Fächern entspricht. Besonderen Wert legt der Biologie-Chemie Unterricht in der Differenzierung auf Schülerorientierung, möglichst selbstständiges Arbeiten (in Gruppen) sowie die Durchführung längerfristiger Unterrichtsprojekte. Als Objekte kommen blühende Pflanzen (Allergien?) und lebende Tiere (Insekten, z.B. Mehlkäfer, Fliegen und deren Larven, sowie Asseln, Spinnen, Regenwürmer) in Frage. Neben der Behandlung im Unterricht ist durchaus auch an Beobachtungsaufgaben gedacht, bei denen die oben genannten Tieren zu Hause gehalten werden.
Folgende Themen können wahlweise behandelt werden:

Wasserhaushalt bei Pflanzen, Tieren und dem Menschen

Untersuchungen an Pflanzen
· Mikroskopische Untersuchungen von Wurzel, Spross und Blatt
· Wasserhaushalt der Pflanze (Ort der Wasseraufnahme, der –leitung und –abgabe)
· Anpassung der Pflanzen an den Standort
· Besprechung verschiedener Pflanzenfamilien eventuell mit Bestimmungsübungen
· Bestimmung des Wassergehaltes verschiedener Pflanzenorganen

Untersuchungen an Tieren
· Mikroskopieren von Einzellern und anderen im Wasser lebenden Organismen (Heuaufguss, Exkursion zur Rur)
· Anpassung an extreme Lebensbedingungen (Salinenkrebse, Bärtierchen, Wüstenrennmäuse, Kamele)

Biologische Bedeutung des Herz-Kreislaufsystems des Menschen
· Bau und Funktion des Herz-Kreislaufsystems im Zusammenhang mit seinen Transportleistungen
· Zusammensetzung von Blut; die Blutgruppen und ihre Vererbung

Verarbeitung von Reizen durch Sinnesorgane bei Tier und Mensch
· Sehsinn: Verarbeitung des Lichtes durch das Auge (Augentypen und ihre Leistungsfähigkeiten)
· Hörsinn: Verarbeitung von Schallwellen durch besondere Hörorgane bei Wirbeltieren (z.B. Fledermäuse und Wale) sowie bei Wirbellosen
· Die Leistungen der Haut als Sinnesorgan

Nahrungsaufnahme und Verdauung

Milch-Praktikum
Untersuchungen und Herstellung von Milch und Milchprodukten
· Nachweisreaktionen auf Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette
· Bau von Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten

Boden-Praktikum
Physikalische, chemische, ökologische und mikrobiologische Experimente zur Bodenuntersuchung

Drosophila-Praktikum
Kreuzungsexperimente mit der Taufliege Drosophila

Bionik
Technische Biologie: Konstruktionsprinzipien der Biologie, die in der Technik verwendet werden