Curriculum Biologie Klasse 5 Albert-Schweitzer-Gymnasium (1,5 ...
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<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 5 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (1,5 Wochenstunden = 45 Stunden)<br />
Schwerpunkt: Säugetiere, Vögel, Blütenpflanzen I<br />
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden („Methodenstunde“)<br />
Übersicht anhand eines konkreten Beispieles<br />
beobachten, beschreiben,<br />
z.B. Hund, Maus, Schnecke, ... (A, V, R, S/F, I/K, W) Lebendbeobachtung<br />
einfache Experimente,<br />
Heftgestaltung<br />
Körperbau und Lebensweise von Säugetieren<br />
z.B. Hund, Katze (A, V, S/F, I/K, W)<br />
Praktikum: Gebisse, Fußformen<br />
(auch im Zshg. mit Nutztieren)<br />
saubere und ordentliche<br />
Lernumgebung schaffen<br />
Säugetiere als Nutztiere<br />
z.B. Rind, Schwein, Pferd,... (S/F, I/K, W)<br />
Artgerechte Tierhaltung (I/K, W)<br />
Säugetiere sind an ihre Umwelt angepasst<br />
z.B. Maulwurf, Fledermaus, Wal, Eichhörnchen, ...<br />
(A, V, S/F, I/K)<br />
Besuch Bauernhof<br />
eventuell Zucht<br />
alternativ auch bei anderer Tiergruppe<br />
Überwinterungsstrategien im Tierreich (auch mit anderen<br />
Tiergruppen zusammen möglich),<br />
Kurzreferate, Steckbriefe<br />
einfache Präsentationstechniken,<br />
freies Sprechen<br />
Grundwissen Säugetiere (A, V, R, S/F, I/K, W) auch Fortpflanzung und Vermehrung<br />
Körperbau und Lebensweise von Vögeln<br />
Vögel – Wirbeltiere des Luftraumes<br />
Körperbau in Hinblick auf Flugfähigkeit (A, S/F)<br />
Praktikum: Fliegen/ Federn<br />
Fortpflanzung und Entwicklung (R,)<br />
Praktikum Hühnerei<br />
Einheimische Vögel in ihrem Lebensraum unter<br />
Kennübungen, Vergleich Schnabel-Fußformen,<br />
Berücksichtigung ihrer Bedeutung im Naturhaushalt, Artenschutz, Bau Vogelkästen<br />
z.B. Greifvögel, Singvögel, Wasservögel, Spechte, ... (A, V, Winterfütterung,<br />
S/F, I/K, W)<br />
Vogelzug (A)<br />
Umgang mit Lupe, Binokular und<br />
Mikroskop (Einführung in NatP)<br />
Versuche nach Anleitung<br />
durchführen, beobachten und<br />
beschreiben<br />
einfache Versuchsprotokolle und<br />
Versuchsskizzen<br />
Zum Verhalten von Vögeln<br />
z.B. Gesang, Balz, Nestbau, Revier (R, I/K, W)<br />
artgerechte Tierhaltung, z.B. Hühnerhaltung (W)<br />
alternativ auch bei anderer Tiergruppe<br />
Exkursion Vogelstimmen<br />
Grundwissen Vögel (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Pubertät – auf dem Weg zum Erwachsenwerden (W)<br />
In der Pubertät verändert sich der Körper:<br />
Geschlechtsmerkmale, Menstruation im Überblick (S/F, R)<br />
Ein Mensch entsteht (S/F)<br />
SC: Die besondere Stellung des Menschen<br />
erkennen und verstehen (S/F, I/K, W)<br />
vergleichende Betrachtung im Zusammenhang mit Thema<br />
Wirbeltiere;<br />
Mensch als Teil und Gestalter der Natur<br />
⇒ <strong>Klasse</strong> 7<br />
Befruchtung, Embryo und Fetus , Schwangerschaft und<br />
Geburt<br />
auch über Fortpflanzung hinaus<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 1
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden („Methodenstunde“)<br />
Bau einer Blütenpflanze (A, R, S/F)<br />
mit Funktion der Pflanzenorgane<br />
Grundbauplan, Praktikum Grundorgane<br />
Pflanzen wachsen und gedeihen (R, S/F, W)<br />
Keimung und Wachstum<br />
Von der Blüte zur Frucht (R, S/F, W)<br />
Blütenbau, Bestäubung,<br />
Befruchtung z.B. Kirsche, Wiesensalbei ...<br />
Vielfalt bei Blütenpflanzen (A, V, W)<br />
Pflanzenbestimmung, Pflanzenfamilien z.B. Kreuzblütler,<br />
Lippenblütler, Rosengewächse, ...<br />
Gefährdete Pflanzen<br />
Untersuchung Weizenkorn, Keimungs- und<br />
Wachstumsversuche ⇒ NatP<br />
Blütendiagramme, Bestimmungsschlüssel,<br />
Modelle: Blütenbau, verschiedene Bestäubungsformen<br />
Umgang mit Präparierbesteck,<br />
Lupe und Binokular<br />
Langzeitbeobachtung<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 2
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 6 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (1,5 Wochenstunden = 45 Stunden)<br />
Schwerpunkt: Wirbeltiere außer Säugetiere, Blütenpflanzen II<br />
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden („Methodenstunde“)<br />
Fische - ein Leben im Wasser<br />
Fortbewegung durch Schwimmen, z.B. Forelle,... (A, S/F)<br />
Atmung unter Wasser (A, S/F)<br />
Fortpflanzung (R)<br />
Vielfalt z.B. Meeresfische, Süßwasserfische<br />
(einheimische), ... (A, V)<br />
Grundwissen Fische (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Amphibien – Wirbeltiere zwischen Wasser und Land<br />
Atmung: Haut, Mundboden, Lungen, Kiemen (A, S/F)<br />
Entwicklung z.B. Schwanzlurche, Froschlurche (R )<br />
Einheimische Amphibien (V)<br />
Gefährdung und Schutz (W)<br />
Grundwissen Amphibien (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Präparation<br />
Praktikum: Schwimmen, Schweben<br />
Kiemenpräparation, Kiemenmodell, Zählversuche<br />
Kiemendeckelbewegung (im Zshg. wechselwarm)<br />
auch im Vergleich mit anderen Wirbeltieren möglich;<br />
Forellenzucht<br />
Besuch oder Einrichtung Aquarium<br />
Lernzirkel, Bestimmungsschlüssel<br />
Krötenwanderung<br />
Umgang mit Lupe, Binokular und<br />
Mikroskop (Einführung in NatP),<br />
Umgang mit Präparierbesteck,<br />
eigenes Entwickeln von einfachen<br />
Experimenten, Bau einfacher<br />
Modelle, Versuche nach Anleitung<br />
durchführen, beobachten und<br />
beschreiben/ einfache<br />
Versuchsprotokolle und<br />
Versuchsskizzen<br />
Reptilien bewohnen vielfältige Lebensräume<br />
Einheimische Reptilien, z.B. Zauneidechse, Ringelnatter,<br />
Kreuzotter (A, V, R, S/F, W)<br />
Körpertemperatur (A, S/F)<br />
Beutefang (I/K)<br />
Grundwissen Reptilien (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Verwandtschaft und Stammesgeschichte der<br />
Wirbeltiere, Grundtypus Wirbeltiere<br />
Vergleich von Skelett, Fortbewegung, Atmung,<br />
Körperbedeckung, Körpertemperatur, Fortpflanzung und<br />
Entwicklung (A, V, R, S/F, W)<br />
Entwicklungsgeschichte der Wirbeltiere (V)<br />
Vergleich Ringelnatter – Kreuzotter<br />
wechselwarm – gleichwarm, Winterstarre<br />
Giftschlangen, Würgeschlangen<br />
Zusammenfassung aller bereits im Grundwissen<br />
dargestellten Aspekte<br />
Saurier, auch bei Reptilien möglich; Stammbaum;<br />
Geschichte des Lebens auf der Erde<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 3
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden („Methodenstunde“)<br />
Grundtypus Insekt: Bau des Insektenkörpers<br />
z.B. Biene, Laufkäfer, Heuschrecke,... (A, V, S/F)<br />
Kommunikation/ Staatenbildung<br />
z.B. Bienen, Ameisen, ... (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Lernzirkel<br />
Vergleich mit Wirbeltier, Vergleich von Extremitäten<br />
Modelle: Komplexauge, Mundwerkzeuge<br />
Bienenwaben, Imkerbesuch<br />
Umgang mit Lupe, Binokular und<br />
Mikroskop<br />
Bau einfacher Modelle<br />
Fortpflanzung und Entwicklung<br />
vollständige, unvollständige Entwicklung (V, R)<br />
Bedeutung der Insekten<br />
z.B. Biene als Bestäuber, Imkerei,<br />
„Nützlinge und Schädlinge“ (W)<br />
Vielfalt und Formenreichtum der Insekten<br />
ausgewählte Ordnungen (A, V, S/F)<br />
Grundwissen Insekten (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Weitere Wirbellose (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Vertreter einer weiteren <strong>Klasse</strong>.<br />
z.B. Ringelwürmer, Weichtiere, Spinnen, Krebstiere<br />
Bäume und Sträucher (A, V, S/F, W)<br />
Einheimische Bäume (Laub- und Nadelbäume) und<br />
Sträucher<br />
Nutzpflanzen (V, R, S/F)<br />
vegetative Vermehrung.<br />
z.B. Kartoffel, Getreide, Obstbäume, Gemüse...<br />
Grundwissen Blütenpflanzen (A, V, R, S/F, I/K, W)<br />
Mehlkäferzucht, Grillenzucht<br />
⇒ Blütenpflanzen<br />
Artenkenntnis, Bestimmungsübungen<br />
verschiedene Praktika und Bestimmungsübungen<br />
Blattsammlung, Naturtagebuch, Lerngang, Kurzreferate,<br />
Praktikum: Verbreitung von Samen und Früchten,<br />
Bestimmungsschlüssel<br />
Zuchtformen, Zshg. mit gesunder Ernährung,<br />
Langzeitbeobachtung<br />
einfache Präsentationstechniken,<br />
freies Sprechen<br />
eigenes Entwickeln von<br />
Experimenten, Bau einfacher<br />
Modelle<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 4
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 5/6 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (1 Wochenstunden = 30 Stunden)<br />
Schwerpunkt: Methoden der <strong>Biologie</strong><br />
Die „Methodenstunde der <strong>Biologie</strong>“ gliedert sich an geeigneter Stelle nahtlos in den Fachunterricht ein und ist daher nicht extra im Stundenplan ausgewiesen.<br />
Sie setzt Vorgaben des Schulcurriculums (SC) um.<br />
In den Curricula der <strong>Klasse</strong>n 5 und 6 ist bereits auf die Methoden verwiesen, die hier noch einmal zentral aufgeführt sind.<br />
• beobachten, beschreiben, einfache Experimente, Heftgestaltung (SC)<br />
• saubere und ordentliche Lernumgebung schaffen<br />
• einfache Präsentationstechniken, freies Sprechen (SC)<br />
• Umgang mit Lupe, Binokular und Mikroskop<br />
• Umgang mit Präparierbesteck<br />
• Eigenes Entwickeln von einfachen Experimenten<br />
• Bau einfacher Modelle<br />
• Versuche nach Anleitung durchführen, beobachten und beschreiben (SC)<br />
• Einfache Versuchsprotokolle und Versuchsskizzen (SC)<br />
• Bestimmungsübungen, Anwenden von Bestimmungsschlüsseln<br />
• Biologische Exkursionen, Exkursionen vor- und nachbereiten (SC)<br />
• Langzeitbeobachtung, Verantwortlicher Umgang mit Tieren und Pflanzen (SC)<br />
• Herbarium<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 5
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 7 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (2 Wochenstunden = 60 Stunden)<br />
Schwerpunkt: Zelluläre Organisation, Körper des Menschen und seine Gesunderhaltung<br />
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden<br />
Zelluläre Organisation der Lebewesen<br />
3 Bau der Pflanzen- und Tierzelle (Z, SF)<br />
Eventuell NatP <strong>Klasse</strong> 5/6 Mikroskop, sachgerechten<br />
Umgang mit Mikroskop wiederholen<br />
Untersuchungen mit Lichtmikroskop,<br />
Herstellung verschiedener<br />
Präparate, Zeichnen und<br />
Skizzieren<br />
1<br />
Experimente zur Existenz der Zellmembran (Z, SF)<br />
Diffusion, Versuche zur Plasmolyse,<br />
Anfertigung eines<br />
Versuchsprotokolls<br />
4-6<br />
1<br />
Aufbau der Lebewesen aus Zellen (Z, SF, R)<br />
(Zelle, Gewebe, Organ, Organismus)<br />
Zellen vermehren sich durch Teilung (R)<br />
(Bedeutung des Zellkerns)<br />
z.B. Lernzirkel „vom Einzeller zum Vielzeller“ - „von der Zelle<br />
zum Organismus“<br />
siehe Lernzirkel, Wachstum<br />
Untersuchungen mit Lichtmikroskop,<br />
Lichtmikroskopische Bilder<br />
interpretieren<br />
4<br />
(15)<br />
Fotosynthese – eine Leistung grüner Pflanzen (SF, E)<br />
Blatt als Organ<br />
Wortgleichung<br />
Energieumwandlung<br />
einfache Experimente zum Gaswechsel und zur<br />
Stärkesynthese (Elodea – Sauerstoffentwicklung,<br />
Stärkenachweis), historischer Zugang<br />
Versuche nach Anleitung<br />
durchführen, einfache Versuche<br />
entwickeln<br />
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden<br />
Ernährung und Verdauung<br />
2 • Bestandteile der Nahrung<br />
(Nähr- und Zusatzstoffe) (SF, Z, E)<br />
Nachweis Nährstoffe in Abstimmung mit NWT<br />
Erstellen und Auswerten von<br />
Statistiken, Tabellen und<br />
2 • Zusammensetzung von Nahrungsmitteln und gesundes Frühstück, Fast Food, Ernährungskreis<br />
Diagrammen<br />
Mahlzeiten (ausgewogene Ernährung) (SF, E)<br />
2<br />
2<br />
• Überblick Verdauungssystem (SF, E)<br />
• Verdauung (SF, Z, E)<br />
Dünndarm als Organ (⇒ Zelluläre Organisation), Prinzip<br />
Oberflächenvergrößerung<br />
Versuch zur enzymat. Verdauung an einem Beispiel<br />
Versuche nach Anleitung<br />
durchführen, einfache Versuche<br />
entwickeln<br />
1<br />
• Nährstoffe als Energielieferanten<br />
(Überblick Energiestoffwechsel) (E)<br />
Wortgleichung Zellatmung, Energiebereitstellung im Sport,<br />
Lernzirkel „Atmung – Zellatmung“<br />
1<br />
(10)<br />
• Essstörungen IK<br />
auch im Zusammenhang mit Suchtprävention möglich<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 6
Std. Inhalte und Grundprinzipien Querverbindungen, Bemerkungen, Hinweise, Vorschläge Methoden<br />
Herz und Kreislauf (SF, Z, E)<br />
2 • Blut – Zusammensetzung und Funktion<br />
4<br />
(6)<br />
2-4<br />
1<br />
2<br />
1<br />
4<br />
(10)<br />
3<br />
3<br />
2<br />
2<br />
(10)<br />
• Herz-Kreislaufsystem<br />
Infektionskrankheiten und -Abwehr<br />
• Bakterien und Viren als Erreger (Z)<br />
• Verlauf Infektionskrankheit<br />
• Immunantwort (Zelltypen, Antikörper, Immunität) (SF,<br />
IK)<br />
• Impfung (SF, IK)<br />
• HIV-Infektion und AIDS (Übertragungswege,<br />
Schutzmöglichkeiten) (SF, IK)<br />
Geschlechtserziehung (SF, IK, R)<br />
• Pubertät: körperliche und psychische Veränderungen<br />
• Liebe und Sexualität<br />
• Menstruationszyklus<br />
• Familienplanung und Empfängnisverhütung<br />
Transport von Sauerstoff und Nährstoffen, Abwehrfunktion<br />
s.u., Mikroskopie von Fertigpräparaten<br />
Präparation, Modelle und Versuche zu Herz und Kreislauf,<br />
Abstimmung mit NWT<br />
⇒ Zelluläre Organisation, Zellteilung, Bakterienpraktikum<br />
(evtl. Biotechnologie in NWT)<br />
nur im Überblick<br />
auch im Zshg. mit Geschlechtserziehung möglich;<br />
Lernzirkel AIDS; Zusammenarbeit mit AIDS-Hilfe<br />
Wiederholung Geschlechtsorgane; Erwachsen werden,<br />
Rollenverhalten, Identitätsfindung<br />
hormonelle Regelung nur Grundwissen<br />
Arbeit mit Modellen<br />
Arbeit mit Modellen<br />
Befragen von Experten<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
(10)<br />
Suchtprävention<br />
• Suchtmittel und deren körperliche und psychische<br />
Wirkungen (Schwerpunkt: Alkohol und Nikotin) (SF)<br />
• Missbrauch und Abhängigkeit (IK)<br />
• Gruppenverhalten, Konfliktlösestrategien (IK)<br />
• Suchtverhalten in anderen Bereichen (IK)<br />
SC: Gesundheitserziehung (SF, IK)<br />
• Erkrankungen Organsysteme (Verdauungssystem oder<br />
Herz-Kreislaufsystem)<br />
• Gesunderhaltung der Organsysteme<br />
• Suchtprävention<br />
• AIDS-Prävention<br />
SC: Be smart ...; <strong>Curriculum</strong> Suchtprävention (Absprache mit<br />
<strong>Klasse</strong>nlehrerInnen und anderen Fächern, auch wegen<br />
Zeitmangel), Pinnwand, Abstimmung mit P-Tag<br />
Fallbeispiele zu „Suchtkarrieren“,<br />
Tankmodell (auch als Projekt)<br />
Verführungssituationen; siehe auch Essstörungen, Medien<br />
Projekt, mit Sport<br />
Projekt: <strong>Biologie</strong>, Religion, Deutsch<br />
Projekt: <strong>Biologie</strong>, Religion, Deutsch<br />
einfache Präsentationstechniken<br />
Rollenspiele,<br />
Kommunikationsbarrieren<br />
überwinden<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 7
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 9 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (2 Wochenstunden = 60 Stunden) Schwerpunkt: Zelle, Humanbiologie<br />
Die <strong>Biologie</strong> der Zelle wird in <strong>Klasse</strong> 9 wieder aufgegriffen und erweitert um die Themen der Zellteilung und Zelldifferenzierung. Die Schülerinnen und Schüler festigen und<br />
erweitern die Kompetenz „Mikroskopieren“. Wichtige humanbiologische Themen schließen sich an die Themen der <strong>Klasse</strong> 7 an. Dabei wird auf eine angemessene<br />
Berücksichtigung der Gesundheitserziehung Wert gelegt.<br />
Std. Kompetenzen Inhalte Hinweise, Methoden<br />
12 • mikroskopische Präparate herstellen Mitose: Mitosestadien, Ablauf<br />
(Meiose, Keimzellenbildung R<br />
Vergleich Mitose-Meiose)<br />
Zelldifferenzierung, Zelltypen<br />
Systemebenen: Zelle-Gewebe-Organ,<br />
Mikroskopieren<br />
Meiose eventuell erst in 10 zur Vererbung<br />
Präparation eines Organs (z.B. Niere, Muskel)<br />
Organismus Z<br />
2 • Wirkungsprinzip der Sinneszelle beschreiben Sinnesorgane im Überblick<br />
Sinneszelle als Signalwandler I/K<br />
12 • Aufbau und Funktion des Auges beschreiben<br />
• Experimente durchführen und auswerten<br />
10 • den Bau und die Bedeutung des Nervensystems<br />
beschreiben<br />
Aufbau und Funktion Auge S/F<br />
Funktionen experimentell:<br />
Akkommodation, Sehfehler<br />
optische Täuschungen I/K<br />
Überblick Nervensystem: ZNS, Peripheres NS,<br />
vegetatives NS<br />
Bau einer Nervenzelle, Gehirnteile und ihre<br />
Funktion, Rückenmark und Reflexe<br />
Vegetatives Nervensystem: Sympathicus und<br />
Parasympathicus I/K<br />
8 • das Wirkungsprinzip der Hormone modellhaft erklären Hormonsystem im Überblick<br />
Hormone als Botenstoffe<br />
Blutzuckerregulation Reg<br />
Schilddrüse, Sexualhormone<br />
2 • die grundlegende Bedeutung des Nerven- und<br />
Hormonsystems erläutern<br />
Vergleich Nervensystem – Hormonsystem S/F<br />
Grundprinzip Regulation Reg<br />
6 • erklären, wie Störungen zu Krankheiten führen Diabetes, Schilddrüsenkrankheiten<br />
eine ausgewählte Krankheit des Nervensystems<br />
6 Schulcurriculum alternativ:<br />
Energieumwandlung im Muskel, Zellatmung<br />
• z.B. Aufbau und Funktion eines Muskels erklären<br />
Bezug zur Nahrung E<br />
• Suchtprävention (teilw. aus 7)<br />
• Geschlechtserziehung (teilw. aus 7)<br />
Präparation Schweineauge<br />
Experimente<br />
→ Abstimmung mit NwT (Ohr)<br />
Experiment Reflex<br />
Steuerung und Regelung<br />
evtl. Simulation Dynasis<br />
Recherche, Referate<br />
→ Sport<br />
→ Abstimmung mit Bio <strong>Klasse</strong> 7<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 8
Neben den in der Tabelle aufgeführten Kompetenzen können zahlreiche allgemein-pädagogische Ziele erreicht werden: Beobachten, protokollieren, zeichnen,<br />
strukturieren, recherchieren....<br />
Soziales Lernen und Teamfähigkeit wird bei allen Gruppenarbeitsformen gefördert. Der Computer als Arbeitsmittel soll verstärkt von den Schülerinnen und Schüler<br />
eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Informationsbewertung verstärkt in den Mittelpunkt rückt.<br />
Biologische Grundprinzipien Abkürzungen:<br />
S/F Struktur und Funktion Z Zelluläre Organisation E Energieumwandlung I/K Information und Kommunikation<br />
Reg Regulation R Reproduktion V Variabilität W Wechselwirkung<br />
Aspekte des Schulcurriculums<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 9
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 10 <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (2 Wochenstunden = 60 Stunden) Schwerpunkt: Genetik, Ökologie<br />
Die Schülerinnen und Schüler gewinnen einen Einblick in die Grundlagen der Vererbung, sie erfassen die Bedeutung der Genetik für die Evolution. Die Schülerinnen und<br />
Schüler beschäftigen sich mit dem Aufbau und der Veränderung von Ökosystemen. Exemplarisch werden aquatische Ökosysteme betrachtet, das Ökosystem Hüle stellt<br />
den regionalen Bezug her. Nachhaltigkeit wird als Prinzip aus verschiedenen Perspektiven betrachtet.<br />
Std. Kompetenzen Inhalte Hinweise, Methoden<br />
2 • Bedeutung des Zellkerns und der<br />
Chromosomen für die Vererbung erklären<br />
Chromosom, Chromatid<br />
Karyogramm<br />
2 • Mitose und Meiose hinsichtlich Ablauf und<br />
Bedeutung vergleichen<br />
Meiose: Meiosestadien, Keimzellenbildung<br />
Vergleich von Mitose und Meiose<br />
6 • Mendelsche Regeln anwenden können Erbgänge: monohybrid, dihybrid, dominant-rezessiv,<br />
Rückkreuzung; einfache Stammbäume R<br />
2 • Aufbau und Funktion der Proteine<br />
modellhaft beschreiben<br />
Aufbau der Proteine ohne Formeln<br />
Beispiele für Funktionen: Enzyme, Immunglobuline, Hormone,<br />
keine Einzelheiten<br />
Molekülmodell<br />
Membran, …. S/F<br />
2 • DNA und Proteinsynthese modellhaft DNA-Molekül modellhaft<br />
Puzzle<br />
beschreiben<br />
Proteinsynthese als Blackboxmodell R<br />
4 • Mutation und Selektion als<br />
Evolutionsfaktoren erläutern<br />
Mutation und Selektion geeignete einfache Beispiele<br />
Reg<br />
z.B., Mutationen bei Pflanzen, Mutationen bei Tieren<br />
(Birkenspanner), Bei Menschen (Sichelzellanämie)<br />
6 • die Entstehung der Erbkrankheiten<br />
erläutern<br />
Erbkrankheiten z.B. Mucovsicidose, Bluterkrankheit,<br />
Trisomie 21; Bedeutung der genetischen Beratung R<br />
2 • Risiken und Gefahren der Gentechnik<br />
abschätzen können<br />
Prinzip der Veränderung genetischer Information R<br />
5 • ein schulnahes Ökosystem erkunden<br />
• Ökologische Daten erfassen<br />
6 • die Bedeutung der Energieumwandlung<br />
erläutern<br />
Grundbegriffe Ökologie<br />
Abiotische und biotische Faktoren W<br />
Fotosynthese Summengleichung<br />
Zellatmung Summengleichung<br />
Energieumwandlung E<br />
Praktikum Hüle Zainingen, Wald, Wiese<br />
chemische Untersuchungen<br />
Flora und Fauna<br />
Anknüpfung an <strong>Klasse</strong> 8<br />
keine Details zum Ablauf der Fotosynthese<br />
2 • Diagramme auswerten Abhängigkeit der Fotosyntheserate von verschiedenen<br />
Faktoren W, S/F<br />
Differenzierung: Beschreibung und Deutung eines<br />
Diagramms<br />
4 • Biotische Faktoren erläutern Beispiele für interspezifische und intraspezifische Beziehungen W z.B. Brutpflege, Sexualpartner, Räuber-Beute,<br />
Symbiose; Computersimulation<br />
6 • den Aufbau eines Ökosystems erläutern Vielfalt, Nahrungsnetz, Energiefluss, Kohlenstoffkreislauf W Bestimmungsübungen,<br />
→Chemie Standards 10 Kohlenstoffkreislauf<br />
4 • Eingriffe in Ökosysteme bewerten Veränderung eines Ökosystems durch anthropogene Einflüsse<br />
z.B. See – Eutrophierung, Gewässergüte, Kläranlage W → Chemie Standards 10<br />
1 • Ursachen für das Aussterben von Artenschutz an geeigneten Beispielen V<br />
z.B.<br />
Lebewesen erläutern<br />
5 • Nachhaltigkeit als Prinzip erfassen Dreieck der Nachhaltigkeit<br />
Zusammenarbeit mit GK, EK, Eth, Rel, D<br />
• den Menschen als Naturgestalter Zeitliche und räumliche Dimension,<br />
Internetrecherche<br />
verstehen<br />
Globale Umweltprobleme W<br />
z.B. Treibhauseffekt<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 10
Neben den in der Tabelle aufgeführten Kompetenzen können zahlreiche allgemein-pädagogische Ziele erreicht werden: Beobachten, experimentieren, Daten erfassen,<br />
protokollieren, strukturieren, recherchieren.... Soziales Lernen und Teamfähigkeit wird bei allen Gruppenarbeitsformen gefördert.<br />
Die Fähigkeit zum Präsentieren einzeln und in der Gruppe wird weiter entwickelt und verbessert. Im Hinblick auf die Kursstufe werden die Schülerinnen und Schüler dazu<br />
angeleitet, die Fachsprache angemessen zu verwenden. Begriffe aus den anderen naturwissenschaftlichen Fächern werden im Fach <strong>Biologie</strong> angewendet und vertieft,<br />
insbesondere der Energiebegriff.<br />
Biologische Grundprinzipien Abkürzungen:<br />
S/F Struktur und Funktion Z Zelluläre Organisation E Energieumwandlung I/K Information und Kommunikation<br />
Reg Regulation R Reproduktion V Variabilität W Wechselwirkung<br />
Wichtige Begriffe zur Fotosynthese<br />
Energie, Energieträger (z.B. Licht, chemische Stoffe: Zucker, Stärke), Thermische Energie (anstatt Wärme), Fotolyse des Wassers als Reduktion, Zellatmung als<br />
Oxidation, keine Oxidationszahlen, kein Elektronentransport<br />
Bezüge zu anderen Fächern, die für das Fach <strong>Biologie</strong> in <strong>Klasse</strong> 9/10 relevant sind<br />
Standards Chemie <strong>Klasse</strong> 10<br />
Unterscheidung der Ebenen: Phänomene (Stoffe) und Modelle (Teilchen)<br />
Anorganische und organische Stoffe, Summenformeln, Ionenschreibweise, Salze, Redoxreaktion, Kohlenstoffkreislauf, Glucose,<br />
nicht verbindlich: Salpetersäure - Nitrat, Phosporsäure – Phosphat, Oxidationszahlen, Stärke, Cellulose<br />
Standards Physik <strong>Klasse</strong> 10<br />
Energie, Energieerhaltung, Entropie, Energietransport (mechanisch, elektrisch, thermisch), Treibhauseffekt, Solarzelle<br />
Beobachtung und Erklärung unterscheiden, Wahrnehmung und Messung, Zusammenhänge zwischen Größen<br />
nicht mehr verwenden: Begriffe Wärme, Arbeit<br />
Standards GWG <strong>Klasse</strong> 8 und 10<br />
GWG <strong>Klasse</strong> 8 Nachhaltigkeit in einer globalisierten Welt<br />
<strong>Klasse</strong> 10: Integrative Module: Nachhaltigkeit - Agenda 21<br />
EK: Atmosphäre Strahlungshaushalt, Klimafaktoren, Schutz der Erdatmosphäre<br />
Wirtschaft: Wirtschaftsordnung, Wirtschaftkreislauf<br />
GK: Internationale Politik, Menschenrechte, Friedenssicherung<br />
Standards Deutsch <strong>Klasse</strong> 10<br />
Fachsprache und Standardsprache<br />
unterscheiden<br />
Textanalyse<br />
Protokoll, Zitieren<br />
verschiedene Präsentationstechniken<br />
Standards Religion kath. <strong>Klasse</strong> 10<br />
Leben in der einen Welt, Bewahrung der Schöpfung<br />
Standards Ethik <strong>Klasse</strong> 8 und 10<br />
<strong>Klasse</strong> 8: Bedeutung der Natur für den Menschen , Notwendigkeit, mit der Natur verantwortungsvoll umzugehen<br />
<strong>Klasse</strong> 10: anthropozentrische und physiozentrische Einstellungen zur Natur<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 11
<strong>Curriculum</strong> <strong>Biologie</strong> <strong>Klasse</strong> 11 und 12 (Kursstufe) am <strong>Albert</strong>-<strong>Schweitzer</strong>-<strong>Gymnasium</strong> (4 Wochenstunden = 240 Stunden)<br />
Std Kompetenzen Inhalte Hinweise, Methoden<br />
1. Von der Zelle zum Organ<br />
Zelle und Zellstoffwechsel<br />
Die Zelle als Grundbaustein des Lebens und als geordnetes System Zelle-Gewebe-Organ-Organismus, Procyte - Eucyte<br />
beschreiben<br />
anhand eines Modells den Aufbau und die Eigenschaften der Doppellipidschicht – Flüssig-Mosaik-Modell<br />
Biomembran beschreiben<br />
die Bedeutung der Zellmembran für den geregelten Stofftransport Kanal- und Carriertransport; Endo- und Exocytose, Paramecium<br />
erläutern.<br />
Membranfluss<br />
Das Prinzip Osmose und ihre Bedeutung für den Stoffaustausch<br />
über Membranen anhand von Experimenten erklären.<br />
Rote Zwiebelzellen – Erythrozyten; Diffusion,<br />
Osmose, selektiv permeable Membran.<br />
Osmometer<br />
Die Bedeutung der Kompartimentierung der Zelle erklären und den<br />
Zusammenhang zwischen Bau und Funktion bei folgenden<br />
Zellorganellen erläutern: Zellkern, Mitochondrium, Chloroplast, ER,<br />
Ribosom<br />
Elektronenmikroskopische Bilder der Zelle interpretieren.<br />
Erklären, dass zum Erhalt und Aufbau geordneter Systeme Energie<br />
aufgewendet werden muss.<br />
Erläutern, dass Zellen offene Systeme sind, die mit der Umwelt<br />
Stoffe und Energie austauschen.<br />
Erklären, dass das Zusammenwirken energieliefernden mit<br />
energieverbrauchenden Reaktionen notwendig ist. Sie können die<br />
Bedeutung von ATP als Energieüberträger erläutern.<br />
Moleküle des Lebens<br />
Beschreiben, dass das Leben auf Strukturen und Vorgängen auf der<br />
Ebene der Makromoleküle beruht.<br />
Ein Experiment zur Isolierung von DNS durchführen.<br />
Die Doppelhelix-Struktur der DNS über ein Modell beschreiben und<br />
erläutern, wie in Nukleinsäuren die Erbinformation kodiert ist.<br />
Die Bedeutung der Proteine als Struktur- und Funktionsmoleküle des<br />
Lebens erläutern.<br />
Das Funktionsprinzip eines Enzyms und eines Rezeptors über<br />
„Schlüssel-Schloss-Mechanismen“ erläutern.<br />
An einem konkreten Beispiel den Prozess der enzymatischen<br />
Katalyse beschreiben und die Vorgänge am aktiven Zentrum<br />
modellhaft darstellen. Sie können den Zusammenhang zwischen<br />
Molekülstruktur und spezifischer Funktion erläutern.<br />
Mechanismen zur Regulation der Enzymaktivität an konkreten<br />
Beispielen beschreiben und erklären.<br />
Experimente zur Abhängigkeit der Enzymaktivität von verschiedenen<br />
Faktoren durchführen und auswerten.<br />
Zellatmung, Fotosynthese<br />
Energetische Kopplung, Stoffwechselvorgänge als<br />
Fließgleichgewichte<br />
Isolation aus Tomate, Zwiebeln, Kiwi, Banane oder<br />
Mundschleimhautzellen<br />
DNA als Informationsträger, Einfaches<br />
Strukturmodell der DNA; Replikation; genetischer<br />
Code<br />
Vorkommen, Aufbau und Funktion<br />
Substrat- und Wirkungsspezifität;<br />
Beeinflussung durch Gifte oder Pharmaka<br />
(Hemmung)<br />
Aufbau von Chromosomen, Mitose<br />
Endosymbiontentheorie<br />
z.B.: Fotosynthese, Zellatmung, Darmzelle,<br />
Paramecium<br />
Stärkesynthese, Muskelkontraktion<br />
Modell zum selber aufbauen (Sammlung)<br />
Film: Emil Fischer Proteine<br />
Insulinrezeptor, G-Protein<br />
Urease; Katalase, Amylase (Kartoffel)<br />
LZ Enzyme<br />
LZ Enzyme<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 12
Den Weg von den Genen zu den Proteinen (Proteinbiosynthese) und<br />
von den Proteinen zu den Merkmalen von Lebewesen<br />
(Biosynthesekette) erläutern.<br />
Die Bedeutung der Regulation der Genaktivität für den geregelten<br />
Ablauf der Stoffwechsel- und Entwicklungsprozesse mithilfe<br />
einfacher Modelle erläutern.<br />
Transkription und Translation; PBS bei Pro- und<br />
Eukaryoten, Genwirkkette<br />
Operon-Modell<br />
Zelldifferenzierung<br />
Phenylalaninstoffwechsel, Sichelzellanämie<br />
Insektenmetamorphose(Riesenchromosomen);<br />
Lichtinduktion (Samenkeimung)<br />
2. Aufnahme, Weitergabe und Verarbeitung von Informationen<br />
Nervenzellen präparieren und den Bau einer Nervenzelle erläutern. z.B.: Rückenmark<br />
Die Mechanismen der elektrischen und stofflichen<br />
Informationsübertragung und die daran beteiligten<br />
Membranvorgänge am Beispiel der Nervenzelle beschreiben.<br />
(Ruhepotenzial; Aktionspotenzial, Synapse)<br />
Ionentheorie, Grundlagen der Bioelektrizität;<br />
Gleichgewichtspotenziale; Bau und Funktion der<br />
Synapse: Erregungsübertragung an einer Synapse,<br />
Wirkung von Stoffen auf die Synapse.<br />
Drogen aufbauend auf Stoff <strong>Klasse</strong> 7,<br />
Synapsengifte, extrazelluläre Ableitung beim<br />
Regenwurm, Neurophysiologisches Praktikum<br />
(Neuroschülerlabor Tübingen; Gruppengröße 20<br />
S.)<br />
Die elektrochemischen und molekularbiologischen Vorgänge bei der<br />
Reizaufnahme an einer Sinneszelle und der Transformation in<br />
elektrische Impulse an einem selbst gewählten Beispiel erläutern.<br />
Die Verrechnung erregender und hemmender Signale als Prinzip der<br />
Verarbeitung von Informationen im Zentralnervensystem<br />
beschreiben.<br />
Auge oder Ohr; Rezeptoren, Signalkette,<br />
Rezeptorpotenzial; Bildverarbeitung in der Netzhaut<br />
bzw.: Schallverarbeitung in der Hörsinneszelle<br />
Synaptische Integration (Summation),<br />
präsynaptische Hemmung<br />
Die übergeordnete Funktion des Gehirns erläutern. Bau des Gehirns und Funktion der Hirnareale Versuche zu Lernen, Sehen usw.,<br />
Gehirnpräparation<br />
Die Funktion des Immunsystems am Beispiel einer<br />
Grippe, Norovirus, Schweinegrippe,<br />
Infektionskrankheit erläutern. Sie können zwischen humoraler und<br />
zellulärer Immunantwort differenzieren und die beteiligten Zellen<br />
und Strukturen angeben.<br />
Die Bedeutung des Immunsystems für die Gesunderhaltung des Impfung<br />
Menschen erläutern.<br />
Am Beispiel HIV erklären, wie Erreger die Immunantwort<br />
unterlaufen beziehungsweise ausschalten.<br />
Die Notwendigkeit der Regulation des Zusammenspiels der Zellen<br />
und Organe eines Organismus am Beispiel des Nervensystems und<br />
des Immunsystems erläutern<br />
Reflexe; Reflexbogen, Bewegungskontrolle, evt.Allergien, MHC I/II –<br />
Komplex, CD 4/8 – Komplex, Hormone?<br />
Am konkreten Beispiel (Sehwahrnehmung, Sprache) erläutern, dass<br />
die Leistungen des Zentralnervensystems sich nicht unmittelbar aus<br />
Merkmalen der einzelnen „Bausteine“ ergeben.<br />
Auf jeder Systemstufe des Lebens kommen neue und komplexere<br />
Eigenschaften hinzu.<br />
Bildverarbeitung, Sprache: Broca-,<br />
Wernickezentrum; Sehwahrnehmung:<br />
Assoziationsfelder;<br />
Entwicklung des Auges<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 13
3. Evolution und Ökosysteme<br />
Ein Ökosystem während einer Exkursion erkunden und die in einem<br />
Lebensraum konkret erlebte Vielfalt systematisch ordnen.<br />
An ausgewählten Gruppen des Tier- und Pflanzenreiches<br />
systematische Ordnungskriterien ableiten und die Nomenklatur<br />
anwenden.<br />
Durch morphologisch- anatomische Betrachtung Abwandlungen im<br />
Grundbauplan rezenter und fossiler Organismen beschreiben und<br />
erklären.<br />
Die biologische Evolution, die Entstehung der Vielfalt und Variabilität<br />
auf der Erde auf Molekül-, Organismen-, und Populationsebene<br />
erklären.<br />
Die Bedeutung der sexuellen Fortpflanzung für die Evolution<br />
erläutern<br />
Die historischen Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin als<br />
ihrer Zeit gemäße Theorien interpretieren und sie vergleichend aus<br />
heutiger Sicht beurteilen.<br />
Den Menschen in das natürliche System einordnen und seine<br />
Besonderheiten in Bezug auf die biologische und kulturelle Evolution<br />
herausstellen.<br />
4. Angewandte <strong>Biologie</strong><br />
Die experimentellen Verfahrensschritte (Isolierung, Vervielfältigung<br />
und Transfer eines Gens, Selektion von transgenen Zellen) der<br />
genetischen Manipulation von Lebewesen an einem konkreten<br />
Beispiel beschreiben und erklären.<br />
Ökosystem Land (Hecke, Wald, Wiese, Getreidefeld)<br />
Bestimmungsschlüssel anwenden,<br />
Analogie, Homologie, Konvergenz,<br />
Rudimente, Atavismen<br />
Mutation; Rekombination; Selektion Gendrift,<br />
Isolationsmechanismen,<br />
Molekularbiolog. Belege<br />
Abstammungszusammenhänge der Hominiden;<br />
Werkzeuggebrauch, Sprache<br />
Vektoren, Restriktionsenzyme, Gelelektrophorese,<br />
PCR, Blotting, Sonden, Marker, copy-DNA,<br />
Listhof Reutlingen Boden(NWT 9), Einfluss des<br />
Menschen<br />
Extremitäten, Körperform<br />
Der Kaplan des Teufels (Film)<br />
Lernsoftware Gentechnik (Computerraum)<br />
Film Faktor VIII<br />
Insuinherstellung oder Faktor VIII, DNA-Chip<br />
Molekularbiologische Experimente durchführen und auswerten. Molekularbiologisches Praktikum (Fingerprint)<br />
Können das Prinzip der Gendiagnostik an einem Beispiel erläutern. Chorea Huntington;ADA-MAngel<br />
Lernsoftware Gentechnik<br />
Evt. Film<br />
Geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung gegeneinander<br />
abgrenzen.<br />
Vegetative Vermehrung<br />
Parthenogenese, Generationswechsel,<br />
Kernphasenwechsel,<br />
Verfahren der Reproduktionsbiologie (Klonen, In-vitro-Fertilisation,<br />
Gentherapie) beschreiben und erklären.<br />
Embryonale und differenzierte Zellen vergleichen und die Bedeutung<br />
der Verwendung von embryonalen und adulten Stammzellen<br />
erläutern.<br />
Die Bedeutung gentechnologischer Methoden in der<br />
Grundlagenforschung, in der Medizin und in der Landwirtschaft<br />
erläutern.<br />
Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den<br />
Anwendungsbereichen der <strong>Biologie</strong> aus naturwissenschaftlicher,<br />
medizinischer, wirtschaftlicher und ethischer Sicht auseinander. Sie<br />
betrachten auch Therapieansätze wie Organtransplantation und<br />
Stammzellentherapie.<br />
Medikamentenherstellung, Diagnostik, Gentherapie,<br />
Pflanzenzüchtung, Tierzucht, transgene Pflanzen/<br />
Tiere;<br />
Monsantofilm<br />
Planspiel: Transgene Pflanzen; Tag der<br />
biomedizinischen Forschung - Exkursion Uni Ulm<br />
(Forschung)<br />
Genetische Beratungsstelle Tübingen (ab Mitte<br />
Februar)<br />
Stand: 12.08.2010 Seite 14