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Biologie - German International School New York
Schulcurriculum für das Fach Biologie Die Grundlage für das schulinterne Curriculum ist der Lehrplan Biologie für das Gymnasium und die Regelschule Thüringen, 1999 (Klassen 5-6), der Lehrplan Biologie für das Gymnasium und die Regelschule Thüringen, 2012 (Klassen 7-9), sowie das in der Arbeitstagung der Curriculum-Multiplikatorinnen und –Multiplikatoren der Fortbildungsregion 1 an der Deutschen Schule Washington DC vom 27. 3. – 31.3.2011 festgelegte Regionalcurriculum. Der Stoffinhalt für Klasse 10 reflektiert die in der dieser Arbeitstagung für alle Schulen Nordamerikas festgelegten Inhalte. Für die Klassen 5-6 wurde der Lehrplan von 1999 als Grundlage herangezogen, da im Lehrplan Biologie des Landes Thüringens von 2012 in den Klassen 5-6 MNT unterrichtet wird und folglich keine Grundlage für ein schulinternes Curriculum gegeben ist. Das Schulcurriculum ist jedoch so konzipiert, dass die Inhalte der Klassen 5-6, die auf dem Lehrplan von 1999 basieren, mit den Inhalten der Klassen 7-9, die auf dem Lehrplan von 2012 beruhen, harmonisieren. Empfohlene Lehrbücher: Sek 1 • Biosphäre 5-8 • Natura 2, Klett Verlag Sek2 • Biologie Oberstufe Gesamtband, Cornelsen Verlag Leistungsbewertung: Die Leistungsbewertung im Fach Biologie erfolgt durch bis zu 2 komplexen Arbeiten pro Schulhalbjahr und andere Leistungen, die jeweils zu 50% in die Endnote eingehen. Komplexe Leistungen sind z. B. • Klassenarbeiten/Klausuren • Komplexe Projektaufgaben • Komplexe Schülervorträge Andere Leistungen sind z.B. 1 • • • • • mündliche oder schriftliche Überprüfungen (max 15 Min) Schülervorträge Experimente und Protokolle Hausaufgaben Qualität und Quantität der Mitarbeit Komplexe Leistungen müssen drei Anforderungsbereiche enthalten: Anforderungsbereich I (Reproduktion) umfasst • die Wiedergabe von bekannten Sachverhalten aus einem abgegrenzten Gebiet in unveränderter Form, • die Anwendung von Arbeitstechniken in einem begrenzten Gebiet und einem wiederholenden Zusammenhang Anforderungsbereich II (Rekonstruktion/Reorganisation) umfasst • die Wiedergabe bekannter Sachverhalte in verändertem Zusammenhang, • das selbstständige Erklären, Bearbeiten und Ordnen bekannter Sachverhalte Anforderungsbereich III (Konstruktion) umfasst • den selbstständigen Transfer des Gelernten auf vergleichbare Sachverhalte bzw. Anwendungssituationen, • das Erkennen, Bearbeiten und Lösen von Problemstellungen Beim Erstellen der Leistungsüberprüfungen soll aus der Aufgabenstellung Art und Umfang der geforderten Leistung hervorgehen. Daher werden die Operatoren eingesetzt, die in den Einheitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung (EPA) S. 18f. aufgeführt sind. Diese Operatoren werden mit der vom BLASchA genehmigten Operatorenliste abgeglichen. (siehe http://www.kmk.org/bildung-schule/auslandsschulwesen/abitur-im-ausland.html) Bei der Leistungsbewertung sind zu beachten: • die Objektivität (die Bewertungsergebnisse müssen nachprüfbar sein) • die Validität (die Inhalte der Leistungsbewertung müssen den Lernzielen und Lerninhalten entsprechen) • die Zuverlässigkeit (für alle Schüler gelten die gleichen Beurteilungskriterien) • die Praktikabilität (die Aufgaben müssen angemessen und durchführbar sein) • die Transparenz (die Bewertungsmaßstäbe und Beurteilungskriterien müssen offengelegt werden) Die Benotung folgt der folgenden % Punkte - Note Richtlinie zur Notenbewertung: (vgl. EPA S. 20f.) Neufassung 13.3.2015 % 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 34 27 20 Note Noten-Punkte + 1 - + 2 - 15 14 13 12 11 10 + 3 - + 4 - + 5 - 6 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Kompetenzen In Verlaufe des Unterrichts gewinnen die zunehmende Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler, das zielorientierte und bewusste Arbeiten, das gewachsene Problembewusstsein und das vertiefte Urteilsvermögen zunehmend an Bedeutung. In den Klassenstufen 11 und 12 erwerben die Schülerinnen und Schüler einen Kompetenzzuwachs vor allem qualitativer Art. Dies bedeutet, dass die im Unterricht der vorangegangenen Schuljahre erworbenen Kompetenzen stärker ausgeprägt und bewusst vernetzt werden, um dem Anspruch an eine wissenschaftspropädeutische Bildung gerecht zu werden. Im Sinne des Lernkompetenzmodells sind Sach-, Methoden-, Selbst- und Sozialkompetenz als Elemente zu betrachten, die miteinander verflochten sind. Sachkompetenz Die Entwicklung der Sachkompetenz erfordert Fachwissen. Das strukturiert erworbene Fachwissen schafft Voraussetzungen für anwendungsbezogene Kenntnisse und sicheres Reflexions- und Urteilsvermögen. Selbst- und Sozialkompetenz Selbst- und Sozialkompetenz zeigt sich in der Bereitschaft und Fähigkeit, den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig zu gestalten sowie Leistungen und Verhalten zu reflektieren. Schülerinnen und Schüler müssen in der Bereitschaft und Fähigkeit trainiert werden, im Team zu lernen und zu arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren. Methodenkompetenz Bei der Bearbeitung naturwissenschaftlicher Fragestellungen erschließt, verwendet und reflektiert der Schüler naturwissenschaftliche Methoden bzw. Arbeitstechniken und Fachwissen. Die damit verbundene naturwissenschaftliche Handlungskompetenz bezieht sich auf grundlegende Elemente naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung, also auf experimentelles und theoretisches Arbeiten, auf Kommunikation und auf die Anwendung und Bewertung naturwissenschaftlicher Sachverhalte in fachlichen und gesellschaftlichen Kontexten. Die nachfolgend ausgewiesenen naturwissenschaftlichen Kompetenzen verstehen sich als gemeinsame Zielsetzungen aller naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer. Neufassung 13.3.2015 Der Methodenkompetenz sind somit die Schwerpunkte Methoden der Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Reflexion zugeordnet. Im Bereich Methodenkompetenzen werden folgende Abkürzungen verwendet: Der Schüler kann … … geeignete Methoden der Erkenntnisgewinnung auswählen und anwenden, d. h. ◦ M1 Beobachtungen, Untersuchungen sowie qualitative und quantitative Experimente planen, durchfuhren, protokollieren bzw. dokumentieren und auswerten, ggf. Fehlerbetrachtungen vornehmen, ◦ M2 Fragen formulieren und begründete Hypothesen aufstellen, sachgerecht deduktiv und induktiv Schlüsse ziehen, kausale Beziehungen ableiten, ◦ M3 Modellvorstellungen entwickeln und geeignete Modelle anwenden, Merkmale und Grenzen von Modellen erkennen, ◦ M4 naturwissenschaftliche Sachverhalte vergleichen, klassifizieren und Fachbegriffe definieren, Erkenntnisse ableiten aus den Ergebnissen und in Hinblick auf Vermutungen überprüfen. … sachgerecht kommunizieren, d. h. ◦ M5 naturwissenschaftliche Sachverhalte, Vorgänge und Zusammenhänge verständlich darstellen und dabei Fachbegriffe, Formeln, Gleichungen usw. korrekt verwenden, zwischen fachsprachlichen und umgangssprachlichen Darstellungen unterscheiden, ◦ M6 Fachinformationen aus Texten, Schemata, Grafiken, Gleichungen usw. zielorientiert entnehmen, strukturieren, dokumentieren und präsentieren, … sachgerecht bewerten und reflektieren, d. h. ◦ M7 geeignete Kriterien für die Bewertung bestimmen und verschiedene Perspektiven (z.B. Naturwissenschaftliche, gesellschaftswissenschaftliche, wirtschaftliche, ethische) einbeziehen, auf Grundlage dieser Kriterien naturwissenschaftliche Verfahren und Methoden in Forschung und Praxis sowie Verhaltensweisen, Maßnahmen und Entscheidungen bewerten. Binnendifferenzierung zwischen gymnasialem und Realschul-Bildungsgang: soweit nicht gesondert gekennzeichnet, enthalten beide Bildungsgänge die gleichen Themen- und Kompetenzbereiche, der gymnasiale Bildungsgang ist jedoch gegenüber dem Realschul-Bildungsgang grundsätzlich durch vertiefende und komplexere Betrachtungsweisen gekennzeichnet, um somit grundlegende Voraussetzungen für den Biologieunterricht in der gymnasialen Oberstufe zu schaffen, die Inhalte des gymnasialen Bildungsganges sind außerdem durch eine größere Stoffvielfalt und stärkere quantitative Betrachtungen geprägt, der Realschul-Bildungsgang soll die wesentlichen biologischen Kenntnisse und Fertigkeiten an exemplarischen Beispielen Neufassung 13.3.2015 vermitteln, sodass die notwendigen Grundlagen für eine beruflichen Ausbildung gelegt werden. Im Allgemeinen erfolgt Binnendifferenzierung und Individualisierung auf der Grundlage des Binnendifferenzierungskonzeptes der GISNY. Da jede Lerngruppe sehr verschieden ist, sieht die Fachschaft davon ab, bestimmte Methoden oder Hinweise zur Binnendifferenzierung und Individualisierung festgelegten Inhalten zuzuordnen, da ein solche Kodifizierung dem Wesen der Binnendifferenzierung und der Individualisierung widersprechen würde (siehe Einleitung des Schulcurriculums der German International School New York). Schulcurriculum für das Fach Biologie an der DSNY Klasse 5 Kompetenzen Inhalte Zeit MethodenCurriculum Anmerkungen und Fächerübergreifende Aspekte Einführung in die Biologie Die Schülerinnen und Schüler können: - die Merkmale des Lebens erläutern - lebende von nichtlebender Umwelt unterscheiden 2h Ausgewählte Lebewesen in ihren Lebensräumen Wirbeltiere in ihren Lebensräumen Neufassung 13.3.2015 M5, M6 M4 Gemeinsamkeiten und Unterschiede des Faches Biologie mit den anderen Fächern - Wirbeltiere betrachen, beobachten, beschreiben und vergleichen - einzelne Vertreter zu Organismengruppen zuordnen - verwandtschaftliche Beziehungen zwischen Tierarten erkennen - kausale Beziehungen ableiten Bau und Funktion von Organen - Angepasstheiten von Lebewesen an ihren Lebensraum erläutern - die Notwendigkeit des Schutzes von Arten und deren Lebensraum ableiten - die Angepasstheit an den Fische Lebensraum Wasser beschreiben - den Zusammenhang zwischen Gestalt, Skelett und Fortbewegung erläutern - die Körperbedeckung der Fische beschreiben - die Atmung beschreiben Mikroskopie einer Fischschuppe - die Ernährung beschreiben - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern - den Zusammenhang zwischen Körpertemperatur und Lebensweise erklären - artgerechte Fischhaltung erläutern - Fisch als wertvolles Aquarium, Gartenteich Nahrungsmittel erläutern Fischfang, Fischzucht, bedrohte Arten - die Angepasstheit an die Lebensräume am Zusammenhang Lurche/Amphibien zwischen Gestalt, Skelett und Fortbewegung bei Froschlurchen Neufassung 13.3.2015 66 h M1, M5 M4 M4 M4, M5 M1, M5 M7 Lebensraum und Artenschutz: Bezug zur Geographie herstellen M1 M3 M5 M5 M5 M5, M6 M5 M7 M7 M1 Bedeutung des Angelns in den USA hervorheben und Schwanzlurchen erläutern - die Körperbedeckung der Amphibien beschreiben - die Atmung beschreiben - die Ernährung beschreiben - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern - den Zusammenhang zwischen Körpertemperatur und Lebensweise erklären - den Schutz der Lurche und deren Lebensräume begründen - die Angepasstheit an die Lebensräume beschreiben - den Zusammenhang zwischen Gestalt bei Schlangen, Echsen, Schildkröten und Krokodilen, Skelett und Fortbewegung erläutern - die Körperbedeckung der Reptilien beschreiben - die Atmung beschreiben - die Ernährung beschreiben - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern - den Zusammenhang zwischen Körpertemperatur und Lebensweise erklären - Reptilien vergangener Zeitalter nennen und beschreiben - den Schutz der Kriechtiere und deren Lebensräume begründen M5 M5 M5 M7 M7 Froschwanderung, Froschzaun Kriechtiere/Reptilien - die Angepasstheit an die Besuch im American Museum of Natural Lebensräume beschreiben History - den Zusammenhang zwischen Gestalt, Skelett und Fortbewegung Neufassung 13.3.2015 M7 M1 M5 Bedeutung von Giftschlangen und Krokodile in den USA M5 M5 M1, M5 M7 M7 M2 M7 erläutern - die Körperbedeckung der Vögel beschreiben - die Atmung beschreiben - die Ernährung im Zusammenhang mit der Schnabelform beschreiben - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern - den Vogelzug als typisches Verhalten einiger Vogelarten beschreiben - den Schutz der Vögel und deren Lebensräume begründen - artgerechte Haltung erläutern und beurteilen Vögel M1 pneumatische Knochen M5 Daunenfeder, Schwungfeder, Deckfeder M1 M5 M5, M6 Hühnerei, Bau und Entwicklung Nesthocher, Nestflüchter Storch - die Angepasstheit an die Lebensräume beschreiben - den Zusammenhang zwischen Gestalt, Skelett und Fortbewegung erläutern Hühnerhaltung, Vӧgel als Haustiere - die Körperbedeckung beschreiben Säugetiere - die Atmung beschreiben - die Ernährung beschreiben M7 M1,M5 M7 M1 M5 - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern - den Schutz der Säugetiere und Neufassung 13.3.2015 Weg der Atemgase Weg der Nahrung durch den Verdauungskanal Zusammenhang von Nahrung und Gebiss am Beispiel von Pflanzen-, Fleisch- und Allesfresser Bau und Funktion der Geschlechtsorgane M5 M5 M5,M6 M5 Beobachtung von Vögeln auf dem Schulgelände deren Lebensräume begründen - artgerechte Haltung erläutern und beurteilen - Maβnahmen zur gesunden Lebensweise des Menschen begründen - Entwicklung vom Kind zum Erwachsenen erläutern Innere Befruchtung Entwicklung des Embryos in der Gebärmutter Geburt Nachgeburtliche Entwicklung Geschlechtserziehung in Absprache mit den Eltern beim ersten Elternabend M7 M7 M5 Verhalten zwischen den Geschlechtern, Hygiene Neufassung 13.3.2015 M7 Klasse 6 Kompetenzen Inhalte Zeit MethodenCurriculum Vergleichende Betrachtung der Wirbeltierklassen Die Schülerinnen und Schüler können: - gemeinsame Merkmale und übereinstimmende Lebenserscheinungen nennen - den Begriff „Wirbeltier“ definieren - Wirbeltiere aufgrund typischer Merkmale ordnen - Beispiele für Angepasstheiten der Wirbeltiere an ihre Lebensräume erläutern Samenpflanzen Neufassung 13.3.2015 4h M5 M5 M7, M2 M7 Anmerkungen und Fächerübergreifende Aspekte - typische Merkmale der Samenpflanzen nennen - Aufbau von Samenpflanzen beschreiben - die Fortpflanzung von Samenpflanzen beschreiben - Entwicklung von Samenpflanzen beschreiben - Ernährung von Samenpflanzen erläutern 40 h Wurzel, Sprossachse, Laubblatt und deren Funktionen Bau einer Blüte Geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung Keimung und Keimbedingenen (Versuch mit Kressesamen) Photosynthese - ausgewählte Pflanzenfamilien der Bedecktsamer in ihren typischen Merkmalen beschreiben - Kieferngewächse als Vertreter der Nacktsamer charakterisieren Ponderosa pine und deren Bedeutung und Nutzten beschreiben - den Schutz der Pflanzen und deren Lebensräume beschreiben - einige Nutzpflanzen beschreiben Mais, Bohne, Kartoffel und Tomate Blütenlose Pflanzen Neufassung 13.3.2015 M1 M1 M5 M5 M5, M6 M1, M5 M5 M7 M5 M5 Mathematik: Geometrie - Moose in ihren Lebensräumen beschreiben - Laub- und Lebermoose an ihren Erscheinungsbildern erkennen - den äuβeren Bau von Laubmoosen und die Funktion deren Teile beschreiben - die ӧkologische Bedeutung der Moose erläutern - die Notwendigkeit des Schutzes der Moose erläutern - Farnpflanzen in ihren Lebensräumen beschreiben - Farne, Schachtelhalme und Bärlappe an ihren Erscheinungsbildern erkennen - den äuβeren Bau von Farnen und die Funktion deren Teile beschreiben - die Bedeutung der Farne in vergangenen Erdzeitaltern erläutern - blütenlose Pflanzen und Samenpflanzen vergleichen 8h M1 M7 Generationswechsel M5 Wasserspeicher, Verhinderung von Bodenerrosion, Torfbildung M5 M5 M1 M5 Generationswechsel M5 Kohlebildung M4 M4 Vergesellschaftung von Pflanzen und Tieren - typische Vertreter von Pflanzen Unterrichtsgang Schulgelände und Tieren in einem Lebensraum beschreiben - Angepasstheit einiger Vertreter Eichhӧrnchen, Groundhog oder an ihren Lebensraum erläutern Kanadagans - Nahrungsbeziehungen darstellen 8h M1 M5 M7 Weichtiere Neufassung 13.3.2015 Geographie: Ressourcen - die Angepasstheit an die Lebensräume erläutern - den äuβeren und inneren Bau beschreiben - die Atmung beschreiben - die Ernährung beschreiben - die Fortpflanzung und Entwicklung erläutern Neufassung 13.3.2015 Tintenfisch, Schnecke, Muschel 8h M5 M1 M1 M1 M5 Bedeutung von Seafood in den USA Klasse 7 Kompetenzen Inhalte Zeit Zelle als Baustein von Organismen– Bau pflanzlicher und tierischer Zellen (Englisch) Die Schülerinnen und Schüler Einzeller als Einheit, die alle 8h können: Lebensfunktionen ausführen kann. - die Zelle als Baustein von Beziehungen zwischen Bau und Pflanzen, Tieren und Menschen Funktion der Zelle: kennzeichnen und den Realisierung verschiedener Zellbestandteilen ihre Lebensfunktionen durch einzelne Funktionen zuordnen. Zellbestandteile. - am Beispiel eines Einzellers Entwicklungsweg vom Einzeller zum erläutern, dass eine Zelle alle Vielzeller am Beispiel der Grünalgen. Lebensfunktionen ausführen kann. Fotosynthese und Atmung der grünen Pflanzen - die elementaren Vorgänge der Stoffaufnahme, Stofftransport, Licht als Fotosynthese beschreiben Energiequelle der Pflanzenzelle, Stoffabgabe Bakterien, Viren, Pilze - Bakterienzellen von Viren und anderen Zellen abgrenzen. - mit Hilfe praxisrelevanter biologischer Kenntnisse erkennen, wie Infektionskrankheiten verhindert und bekämpft werden können Neufassung 13.3.2015 Bakterienformen Zusammenhang zwischen Bau, Vorkommen und Lebensweise. Ungeschlechtliche Fortpflanzung Bakterien als mikroskopisch sichtbare Krankheitserreger und Zersetzer Hygienemaßnahmen, Impfungen Pilze Formenvielfalt an Hand von Hutpilzen MethodenCurriculum Anmerkungen und Fächerübergreifende Aspekte Sachgerechtes Handhaben des Mikroskops Herstellen von Frischpräparaten Auswerten von mikroskopischen Bildern M6 Zellmodell herstellen M3 Skizzen anfertigen M1 Regeln und Vorschriften beim Experimentieren beachten. Physik: Optik Bedeutung des Mikroskops für die Naturwissenschaften 12 h M1, M2, M3 14 h M4, M6 Geschichte: Leistungen von Pasteur und Koch heterotrophe Ernährung, Symbiose Wirbellose Tiere in ihren Lebensräumen: - Besonderheiten der Wirbellose Ringelwürmer am Beispiel des am Beispiel der Ringelwürmer Regenwurms und Insekten erklären Körperbau, Fortbewegung, Ernährung, Fortpflanzung, Bedeutung im Naturhaushalt Insekten: Angepasstheit einiger Vertreter an ihren Lebensraum, äußerer und innerer Bau, Ernährung, Fortpflanzung und Entwicklung, Tierstaat am Beispiel der Biene, biologischer Pflanzenschutz Mehlwurm, Glühwürmchen Stoffwechsel des Menschen: Blut und Blutkreislauf(Englisch) - den Blutkreislauf des Zusammensetzung des Blutes, Funktion Menschen erläutern seiner Bestandteile, Blutgruppen Bau und Funktion der Teile des Blutgefäßsystems (Herz, Arterien, Venen, Kapillaren) Immunsystem, Erkrankungen des HerzKreislauf-Systems Neufassung 13.3.2015 24 h Beobachtung und Beschreibung des lebenden Tieres M1, M2 Bestimmungsschlüssel anwenden M4 10 h Tabellen entwerfen, M1, M2, M3 Sport: Fitness Klasse 8 Stoffwechsel des Menschen: Ernährung und Verdauung(Englisch) - das Verdauungssystem des Bausteine der Nahrung, Menschen beschreiben gesundheitsfördernde Ernährung, Fast - die Grundlagen gesunder Food, Fettleibigkeit Folgen falscher Ernährung erörtern Ernährung Bau und Funktion des Verdauungssystems Zersetzung der Nahrung durch Enzyme, Aufnahme ins Blut Stoffwechsel des Menschen: Atmung - die Atmung des Menschen Atmungsorgane, Bedeutung des beschreiben Sauerstoffs für die Energiefreisetzung in - die Schädlichkeit des den Zellen, Schädlichkeit des Rauchens Rauchens einschätzen Fortpflanzung, Entwicklung und Sexualität des Menschen - die Fortpflanzung und Veränderungen in der Pubertät bei Entwicklung des Menschen Mädchen und Jungen, vorgeburtliche darstellen Entwicklung, Schwangerschaft, Geburt, Schwangerschaftsverhütung, Prävention sexuell übertragbarer Krankheiten, sexuelle Orientierung Sinnes- und Nervensystem (Englisch) - das Sinnesorgan Auge Reizbarkeit, Auge – Bau und Funktion, erläutern Anpassungen des Auges an unterschiedliche Entfernungen und Lichtstärken, Sehfehler und ihre Korrektur - das ZNS beschreiben Zentralnervensystem und seine - die Gefahren von Drogen Funktionen darstellen Gesunderhaltung des Nervensystems und der Sinnesorgane, Gefahren durch Rausch- und Suchtmittel Neufassung 13.3.2015 8h Experimente zu den Nährstoffen, M1, M2, Experimente zur Verdauung Protokollieren der Versuche M1, M2 Chemie: Nachweisreaktionen 8h Fließdiagramm des Luftwegs M5 8h M5 Rel, Ethik. 8h M1, M2, M3 Physik: Optik D, Rel, Ethik M7 Klasse 9 Vererbung (Englisch) Die Schülerinnen und Schüler können – den Aufbau der Zelle mit Chromosomen als Bestandteile des Zellkerns und Träger der Erbinformation beschreiben – Chromosomensätze in Körper- und Keimzellen (haploid, diploid) beschreiben – Autosomen und Gonosomen erkennen – DNA als materieller Träger der Erbinformation definieren, deren Vorkommen beschreiben, Nukleotide als Bausteine der DNA nennen. – die Weitergabe der Erbinformation bei der Bildung von Körper- und Keimzellen erläutern (Mitose, Meiose) – Anlagen und Merkmale unterscheiden – Allel als Zustandsform eines Gens definieren die Mendel'schen Regeln erklären (Homo- und Heterocygotie; Rezessivität und Dominanz der Allele), denen Bedeutung und Grenzen erläutern – Mutation als Veränderung des Erbmaterials erklären Neufassung 13.3.2015 16 h Aufbau Chromosom Chromosomensätze (1n, 2n) Karyogramm DNA Mitose, Meiose Unterschied menschliche Keimzellenbildung – niedere Tiere Lernplakat erstellen M5 Mit Modellen arbeiten M3 M1, M3, M5 M1 M1 M3 M1, M2, M3, M4 M1 Allele Mendelsche Regeln Intermediärer Erbgang Rekombination, Mutation, Modifikation M1 M4 M3 – Modifikation als nichterbliche Veränderungvinnerhalb der genetisch festgelegten Grenzen beschreiben, deren Ursachen, Auswirkungen und Bedeutung erörtern – Genetisch bedingte Krankheiten des Menschen nennen – Spontane Entstehung (z. B. Trisomie 21) und vererbte Krankheiten (z. B. Bluterkrankheit) unterscheiden – kennen die Möglichkeiten humangenetischer Beratung – Kenntnisse über Genetik in der Praxis anwenden – Ziele, Bedeutung, Grenzen und Risiken nennen – kennen gentechnisch veränderte Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen und deren Nutzung bei der Herstellung von Medikamenten und Lebensmitteln und deren Bedeutung und Risiken – sachgerecht und kritisch mit Medieninformationen umgehen Ökologie – die Vielfalt von Ökosystemen an ausgewählten Beispielen beschreiben – die Biozönose als Lebensgemeinschaft von Neufassung 13.3.2015 M1 M6, M7 Genetische Krankheiten Trisomie 21 Bluterkrankheit Stammbaumanalyse im europäischen Hochadel Phenylketonurie Internetrecherche M1, M2, M6 Grüne Gentechnik M7 Rote Gentechnik M7 M7 M7 Weiße Gentechnik Graue Gentechnik (Abfallwirtschaft) z.B. Ökosystem Wald, See oder Fluss 16 h Mindmap erstellen Konsumenten verschiedener Ordnung Nahrungsketten, Nahrungsnetze M1 Geschichte Produzenten, Konsumenten und Destruenten einteilen – Pflanzen und Tiere den verschiedenen Schichten des Waldes zuordnen, sowie ihr Vorkommen in der entsprechenden Schicht begründen – jahreszeitliche Einflüsse auf das Ökosystem erklären (Die grundlegenden ökologischen Sachverhalte können auch an einem anderen Ökosystem entsprechend den örtlichen Bedingungen erarbeitet werden.) – Biotop als Lebensraum der Biozönose definieren – Wechselseitige Beziehungen zwischen Umweltfaktoren (abiotische, biotische) und Organismen im Ökosystem; Toleranzbereich, ökologische Potenz erörtern – Anpassungen (z. B. Licht-, Schattenblätter) makros- und mikroskopisch betrachten – Vergesellschaftung von Organismen in Biozönosen: Symbiose, Parasitismus erörtern – Ökologisches Gleichgewicht als dynamischen Vorgang beschreiben – Folgen menschlicher Eingriffe auf das Gleichgewicht eines Ökosystems erörtern – ein wirtschaftlich genutztes Neufassung 13.3.2015 Schichten in Ökosystemen Projekt Biosphäre M1, M3 Ökosystem im Jahresverlauf M6 Biotop M1 Biotische und abiotische Faktoren Autökologie M3 Anpassungen M4 Synökologie M1, M2 Volterra‘sche Regeln M7 M7 Schutz von Ökosystemen M7 M1, M2, M3 Geographie Ökosystem beschreiben: Merkmale (Artenarmut, Anfälligkeit); – Maßnahmen zur Erhaltung (z. B. Schädlingsbekämpfung) und seine Nutzung erklären M6, M7 Klasse 10 Immunbiologie Die Schülerinnen und Schüler können: – Möglichkeiten der biologische Abwehr, Bedeutung und Grenzen der körpereigenen Abwehr erläutern – Spezifische Abwehr beschreiben: humorale und zelluläre Immunreaktionen: Zusammenwirken von Lymphocyten und Makrophagen; AntigenAntikörper-Reaktion und Zerstörung befallener Zellen – primäre und sekundäre Immunantwort vergleichen – Viren, Bakterien, Protozoen und Pilze als Erreger von Infektionskrankheiten beschreiben – den Verlauf von Infektionskrankheiten durch Bakterien und Viren erklären Neufassung 13.3.2015 22 h Resistenz Fließdiagramme erstellen Humorale und zelluläre Immunreaktion M1, M3 Antikörper Primäre und sekundäre Immunantwort M1, M3 M1, M3 Verschiedene Erregertypen M1, M3 M1, M3 – die Vorbeugung und Behandlung von Infektionskrankheiten erörtern: Bedeutung von Impfungen; Grenzen der Immunisierung: Vorbeugung durch Impfung bzw. richtiges Verhalten – den Zusammenhang zwischen wissenschaftlichem Erkenntnisstand und der Entwicklung wirksamer Heilverfahren am Beispiel AIDS beschreiben; AIDS als Immunschwächekrankheit, Übertragungswege, Möglichkeiten zum Schutz vor AIDS M1, M3 Impfen AIDS M6 M6 Allergien Allergien M1, M3 – die Bedeutung immunologischer Kenntnisse für Bluttransfusionen erläutern Blutgruppen M1, M3 – die Bedeutung der Gewebeverträglichkeit bei Organtransplantationen erklären Organtransplantationen M6 – Allergene (als Antigene) nennen – Allergie als Überempfindlichkeitsreaktion erklären Hormone – die Bedeutung von Regelungen im Organismus erläutern – den biologischen Regelkreis Neufassung 13.3.2015 8h M1, M3 darstellen – die Bedeutung des Hormonsystems für die biologische Regelung erklären: Hormondrüsen als Bildungsort von Hormonen; Wirkung von Hormonen am Beispiel der Regelung des Blutzuckerspielgels Evolution (Englisch) – Ansichten zur Entstehung des Lebens nennen – Charles Darwin als Begründer der wissenschaftlichen Abstammungslehre beschreiben - Bedeutung und Grenzen von Theorien darstellen: Zusammenhang zwischen wissenschaftlichen Leistungen und gesellschaftlichen Bedingungen; Bedeutung von Kenntnissen über Genetik und Ökologie für die Entwicklung der Abstammungslehre –die Entstehung von Arten nach der synthetischen Evolutionstheorie erklären –die relativen Konstanz und Variabilität von Arten erklären – Angepasstheiten der Organismen nennen – Belege für die Evolution der Organismen anführen – Fossilien erläutern: Formen, Neufassung 13.3.2015 Regelkreis M1, M3 M1, M3 M6 M2 Schöpfungsgeschichte, Cuvier, Lamarck Darwin 32 h M1, M2 , M3 Auswertung von Orginaltexten M6 M4 M1 M1, M5 Synthetische Evolutionstheorie M2 M1, M3, M5 Fossilisation M1, M3 Entstehung, Bedeutung – Homologien erörtern – Zwischenformen (z. B. Urvogel, Quastenflosser) beschreiben Homologiekriterium der Lage, der Stetigkeit und der spezifischen Qualität Mosaiktypen und Zwischenformen – Mensch als Primat einordnen; Besonderheiten des Menschen nennen – die Entwicklung des Menschen aus tierischen Vorfahren beschreiben Primaten Klasse 11 Kompetenzen Die Zelle als Struktur- und Funktionseinheit die Schülerinnen und Schüler können: - die Bedeutung der Zellbestandteile für das Leben der Zelle erläutern (Benennen der im Elektronenmikroskop sichtbaren Bestandteile der Zelle) - den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion von Zellbestandteilen am Beispiel von Chloroplasten und Mitochondrien erläutern - den Zusammenhang zwischen der Struktur des Neufassung 13.3.2015 M6, M2 Inhalte Zeit Methodencurriculum lichtmikroskopisches Bild der Zelle Bau- und Inhaltstoffe der Zelle Elektronenmikroskopisches Bild der Zelle ca.6h Lichtmikroskop als optisches Instrument Wissenschaftliches Zeichnen Herstellen von Frischpraeparaten - Anmerkungen und fächeruebergreifende Aspekte - - Aufbau und Funktion verschiedener Mikroskope Hinweise zu Assimilation und Dissimilation Hinweis zur Molekulargenetik Zellkerns und seinen Funktionen erläutern - Frischpräparate pflanzlicher Zellen herstellen und mikroskopieren, mikroskopische Bilder zeichnerisch darstellen, mikroskopische Zeichnungen auswerten (z. B. Zwiebelzellen, Elodea, Mundschleimhaut, Einzeller aus Teich) Membranen - Struktur-FunktionsBeziehungen am Beispiel der Biomembran erläutern; Funktion und Grenzen des Flüssig-Mosaik-Modells begründen - passive u. aktive Stofftransporte (Diffusion, Osmose, Ionenpumpe) an der Zelle - erklären und deren Bedeutungen erläutern - Plasmolyse und Deplasmolyse erklären und an pflanzlichen Zellen mikroskopisch darstellen Diffusion und Osmose demonstrieren Stoffaufbau und Energieumsatz bei grünen Pflanzen und bei Tier/Mensch - die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für den Organismus erläutern Neufassung 13.3.2015 Bau und Funktion von Biomembranen Transportvorgänge an Membranen ca.10 h Lichtmikroskopie Modelle von Membranen und Transportvorgängen anaerober Abbau von Glucose, Gärung Zellatmung Fotosynthesefaktoren ca.18 h Experimente (z.B. zu Dissimilation und Gärung am Modellorganismus - - - - - Stoff- und Energieumwandlungen am Beispiel der Fotosynthese und der Zellatmung beschreiben (Licht-und Dunkelreaktionen / Glycolyse, Citratzyklus, Atmungskette, Summengleichung) Beziehungen zwischen Assimilation und Zellatmung bei Organismen (am Beispiel grüner Pflanzen und heterotropher Tiere / Mensch) erläutern die Funktion von ATP als universeller Energieträger erklären grafische Darstellungen zur Beeinflussung von Fotosynthese und Atmung durch abiotische Faktoren interpretieren Glukose, Stärke in pflanzlichen Produkten nachweisen die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für die Zelle erläutern den Zusammenhang zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern verschiedene Formen der Assimilation (autotrophe und heterotrophe Neufassung 13.3.2015 Reaktionsorte und Ablauf der Fotosynthese - Hefe) Erstellen von Bilanzen Chromatographie Assimilation) sowie verschiedene Formen der Dissimilation (Zellatmung, Gärung) vergleichen und Fachtermini definieren Enzyme als Biokatalysatoren in Zellen - Enzyme als StrukturFunktions-Einheit darstellen - Bedeutung von aktivem Zentrum, Coenzymen und Cofaktoren für Reaktionsund - Substratspezifität (Schlüssel-Schloss-Prinzip, nicht auf molekularer Ebene) - den Ablauf von Enzymreaktionen beschreiben - die Bedeutung von Enzymen erläutern - Beeinflussung der Aktivierungsenergie und Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen - die enzymatische Spaltung von Stärke nachweisen - Grafiken zur Abhängigkeit enzymatischer Reaktionen von der Temperatur und vom pH-Wert interpretieren - die Regulation von Enzymreaktionen durch Inhibitoren erklären - die Enzymwirkung nachweisen die Abhängigkeit der Neufassung 13.3.2015 molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen Abhängigkeit der Enzymaktivität von Umgebungsfaktoren Regulation der Enzymaktivität ca. 810 h Experimente (z.B. zur Beeinflussung der Enzymaktivität durch Säuregehalt, Temperatur, Substratkonzentration) Modelle der Enzymwirkung und Enzymregulation Enzymaktivität von Temperatur (oder) und pHWert nachweisen (Experimente z. B. zu Katalase oder Pepsin durchführen) Molekulargenetik - Konstanz und Variabilität bei der Fortpflanzung und Entwicklung erklären (Bedeutung von Meiose, Mitose, identische Replikation, Rekombination, Mutation, Modifikation (Anpassung an die Umwelt)) - die Zellteilung beschreiben und deren Bedeutung als Grundlage für Reproduktion - erläutern (Phasen der Mitose und Meiose) - zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung erläutern - Struktur von DNA und RNA beschreiben (auf molekularer Ebene) - die Weitergabe von genetischer Information erklären - die Weitergabe genetischer Informationen bei ungeschlechtlicher und bei - geschlechtlicher Fortpflanzung vergleichen - den Verlauf der identischen Replikation beschreiben und ihre Bedeutung Neufassung 13.3.2015 Chromosomen Meiose, crossing over, Rekombination DNA als Traeger der Erbinfomation Replikation Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten, Genetischer Code Mutagene, Mutationen Regulation der Genaktivitaet Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik ca. 20 – 24 h Lichtmikroskopie Auswertung und Präsentation von Informationen - - Gen-, Chromosomenund Genommutation DNA Sequenzierung (Sanger) Eine Gelelektrophores e durchfuehren und erklären - - - erläutern die Realisierung der genetischen Information erklären die Funktion des genetischen Codes erklären den prinzipiellen Verlauf der Proteinbiosynthese beschreiben die Bedeutung von Proteinen erläutern (Zusammenhang Raumstruktur – Funktion) die Verfahrensschritte zur Herstellung transgener Bakterien (auf molekularbiologischer Grundlage unter Einbezug von Restriktionsenzymen, Markergenen, Plasmiden) am Beispiel der Herstellung von Humaninsulin erklären und die Bedeutung transgener Bakterien erläutern Weitere gentechnische Verfahren erklären und deren Bedeutung erläutern die Polymerase-KettenReaktion (PCR) und genetischer Fingerabdruck Marker in der Medizin (z. B. p53) Prinzip der Gendiagnostik an einem Beispiel Ökologie Ökosysteme als Struktur- und Neufassung 13.3.2015 Erfassung ausgewählter abiotischer und 20 Messen und Funktionseinheit Schülerinnen und Schüler können: - - - - die Bedeutung der Strukturierung der Biosphäre erläutern Anhand eines Beispiels (z. B. See, Wald, Bach, Wiese): Ökosysteme als Strukturund Funktionseinheit beschreiben Ökologische Nische und Konkurrenzausschlussprinzi p die physiologische und ökologische Potenz einer Art erklären und grafisch darstellen Angepasstheiten (z. B. Licht- und Schattenpflanzen) und Anpassungen (z. B. Lichtund Schattenblätter einer Pflanze) an unterschiedliche Faktoren erklären und deren ökologische Bedeutung erläutern ein Ökosystem in seinen Ernährungsstufen beschreiben (Nahrungsketten, ein Nahrungsnetz) den Stoff- und Energiestrom in einem Ökosystem am Beispiel des Neufassung 13.3.2015 Organismengruppen (entsprechend den regionalen Möglichkeiten) Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum Ökologische Nische Beziehungen zwischen Populationen Veränderung und Regulation der Populationsdichte Biomasseproduktion, Trophiestufen, Energiefluss Maßnahmen zum Umweltschutz Entsprechend den regionalen Möglichkeiten sollten geeignete Untersuchungen einbezogen werden, z. B. - Untersuchung und Analyse eines Ökosystems (z. B. hinsichtlich Struktur, Bestand, Faktoren) - mikroskopische Untersuchungen (z. B. Laubblattquerschnitte) - Bestimmungsübungen – 24 h Darstellen von abiotischen Faktoren Bestimmen und Erfassen von Organismengruppe n Ableitung von oekologischen Regeln aus Untersuchungsdate n/ Fachliteratur - - Kohlenstoffkreislaufs beschreiben (ohne Reaktionsgleichungen) Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und ihre Folgen (am aktuellen Beispiel) sachgerecht und kritisch bewerten Maßnahmen zum Umweltschutz (Begriffe Biodiversität, Nachhaltigkeit) bewerten Stabilität von Ökosystemen - - - die relative Stabilität von Ökosystemen durch Selbstregulation erklären die Entwicklung von Populationen mit Hilfe der Volterra-Gesetze erklären (Kritische Sicht des Modells) die Regulation der Populationsdichte durch das Zusammenwirken verschiedener inter- und intraspezifische Faktoren erklären die Sensibilität unterschiedlicher Ökosysteme auf Einflüsse diskutieren Dynamik von Ökosystemen - Veränderungen von Ökosystemen in unterschiedlichen Neufassung 13.3.2015 - Zeiträumen vergleichen Aspektfolgen und Sukzession beschreiben Klasse 12 Evolution - Zusammenhänge zwischen der Evolution der Lebewesen und Veränderungen von Ökosystemen erläutern - die Theorien von Lamarck und Darwin zur Entwicklung von Lebewesen vergleichen - die Entwicklung von Arten nach der Synthetischen Theorie der Evolution erklären (Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren: Veränderung des Genpools durch Mutation, Rekombination, Gendrift bzw. Isolation sowie die Bedeutung von Selektion und Coevolution) Analogie und Homologie - den Begriff „Art“ definieren - Methoden der Stammesgeschichtsforschu ng beschreiben, Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlicher Belege für die „Untermauerung“ einer Theorie erläutern (indirekte und direkte Altersbestimmung: Neufassung 13.3.2015 genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Rekombination phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen Selektion und Anpassungsprozesse Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen Adaptive Radiation Rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie Paläontologische Hinweise Systematik phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen Erklärungsmodelle für Evolution Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen Phylogenetische Stellung der Hominiden ca. 20 h Vergleich von Daten (z.B. Tabellen, Grafiken) Beschreiben, klassifizieren von Phänotypen Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt mittels Homologiekriterien Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden Theoriebildung auf der Basis von Einzelphänomenen und Hypothesen Erdschichtung und chemische Untersuchungen, molekulare Stammbäume, DNA-Hybridisierung) - die Evolution des Menschen beschreiben - die Bedeutung von Erkenntnissen über die Evolution für ein naturwissenschaftlich begründetes Weltbild erläutern weitere Erklärungen zur Entwicklung der Lebewesen aus naturwissenschaftlicher Sicht analysieren (an einem Beispiel) Neurobiologie - die Bedeutung der Informationsaufnahme (Auge) und -verarbeitung durch Organismen und die Bedeutung der Kommunikation zwischen Organismen erläutern - elektrochemische und molekularbiologische Vorgänge bei der Reizaufnahme und Transformation in elektrische Impulse an einer Sinneszelle (Lichtsinneszelle Stäbchen) erläutern - Struktur-FunktionsBeziehungen am Beispiel eines Neurons erläutern Neufassung 13.3.2015 Bau und Funktion eines Sinnesorgans Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem Bau und Funktion des Neurons Erregungsentstehung und Erregungsleitung Synaptische Verschaltung Bau des ZNS Wirkungsmechanismen von Drogen und Arzneimitteln ca. 20 h Simulation von neuronalen Vorgängen anhand von Modellen oder mit Hilfe von Computern Physiologische Experimente zum jeweiligen Sinnesorgan - - - - - - - das Membranpotenzial als Grundlage für Informationsübertragungen erklären Zustandekommen und Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials an Membranen erklären Auslösung und Weiterleitung des Aktionspotenzials erklären (Unterschiede Wirbeltiere und Wirbellose / markhaltige und marklose Nervenfaser) die Übertragung von Erregungen an Synapsen erklären die Spezifik der Informationsübertragung im tierischen / menschlichen Zentralnervensystem erläutern die Wirkung von psychoaktiven Stoffen und Nervengiften (an je einem Beispiel) auf Synapsen bzw. Nervenzellen erklären (Nikotin, Gift der schwarzen Witwe) Gesundheitsgefährdung durch psychoaktive Stoffe begründen und damit im Zusammenhang stehende persönliche und gesellschaftliche Probleme diskutieren Neufassung 13.3.2015 - Reaktionen pflanzlicher und tierischer/menschlicher Organismen auf Erregung an Beispielen nennen Ethologie - Nach dem schriftlichen Abitur - Methoden der Verhaltensbiologie - Reflexe - Instinkthandlungen - Angeborenes Verhalten, Lernen - Praegung - Nachahmung und Tradition - Kognitives Lernen - Kooperation und Konflikte in - Neufassung 13.3.2015 Gruppen Sozialverhalten wie Sexual- und Brutpflegeverhalten, Rangordnungs- und Aggressionsverhalten Verhaltensbeobachtun gen Filmanalyse - Interpretation freies Beobachten
