Biologie Schulinternes Curriculum für die Sekundarstufe II - Joseph König Gymnasium
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Schulinternes Curriculum 1
Schulinternes Curriculum
für die Sekundarstufe II
Biologie
Joseph-König-Gymnasium
Haltern am See
Nachfolgend sind die fachlichen Inhalte der gesamten Oberstufe ausgeführt. Diese
sind für die Qualifikationsphase sowohl für den Grund- als auch den Leistungskurs
zusammengestellt.
Schulinternes Curriculum 2
Inhaltsverzeichnis
Jahrgangsstufe Inhalt Seite
EF Zellbiologie……………………………………….………..3
Energiestoffwechsel……………………… …...…………..7
Q1 GK Genetik……………………………………………………12
Ökologie…………………………………………………..18
Q2 GK Neurobiologie………………………………….………….27
Evolution………………………………………………….30
Q1 LK Genetik……………………………………………………34
Ökologie…………………………………………………..41
Q2 LK Neurobiologie………………………………….………… 49
Evolution………………………………………………….53
Leistungsbewertung…………………………………………………..………61
Beurteilungsbereich Klausuren……………………………………..…..…….66
Schulinternes Curriculum 3
Thema: Zellbiologie I
1 Kontext: Die kleinste Einheit des Lebendigen I EF
Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 1: Biologie der Zelle Kennzeichen des Lebendigen
Zellorganellen bei Tier- und
Pflanzenzellen
Endosymbiontentheorie
Pro- und Eukaryoten
Zeitbedarf: ca. 12 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Kennzeichen des Lebendigen
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz (I.2; I.9): Einführung in die Lichtmikroskopie
Was sind die Kennzeichen des Herstellung und Mikroskopie von
Lebendigen? Präparaten zu Tier- und Pflanzenzelle
Das lichtmikroskopische Bild von oder Mikroskopieren von
Zellen Fertigpräparaten
Das elektronenmikroskopische Bild Kriteriengeleitetes Anfertigen von
von Zellen mikroskopischen Zeichnungen
2. Sequenz (I.19; I.1):
Welche Funktion haben die einzelnen
Zellorganellen?
Warum gibt es Zellorganellen mit
Doppelmembranen
(Endosymbionten-Theorie)?
Wie unterscheiden sich Tier- und
Pflanzenzellen?
Wie unterscheiden sich Pro- und
Eukaryoten?
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Kriteriengeleitete Bewertung von mikroskopischen Zeichnungen
Ggf. Kurzvorträge
Eine Klausur im 1. Halbjahr
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
I.1:beschreiben den Aufbau pro- und eukaryotischer Zellen und stellen die Unterschiede
heraus (UF3)
I.2: beschreiben Aufbau und Funktion der Zellorganellen und erläutern die Bedeutung der
Zellkompartimentierung für die Bildung unterschiedlicher Reaktionsräume innerhalb einerSchulinternes Curriculum 4
Zelle (UF3, UF1)
I.9: stellen den wissenschaftlichen Erkenntniszuwachs zum Zellaufbau durch technischen
Fortschritt an Beispielen (durch Licht-, Elektronen- und Fluoreszenzmikroskopie) dar (E7)
I.19: präsentieren adressatengerecht die Endosymbiontentheorie mithilfe angemessener
Medien (K3, K1, UF1)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
GIDA-Film „Zelle 2“
Thema: Zellbiologie II
2 Kontext: Die kleinste Einheit des Lebendigen II EF
Aus eins mach zwei! – Wie wächst ein Organismus?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 1: Biologie der Zelle Zellteilung (Cytokinese und
Interphase)
Zelldifferenzierung /
Organisationsebenen
Zellkultivierung
Der Zellkern als Träger der
Erbinformation
Kernteilung (Mitose)
DNA als Erbsubstanz; Nukleotide und
Nukleinsäuren
DNA-Replikation
Zeitbedarf: ca. 14 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Chromosom
Mitose / Meiose
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz (I.5; I.6; I.7; I.10; I.11; I.21): z.B. Modelltheorie und Modelle zum
Wie teilen sich Zellen? DNA-Aufbau
Wie entstehen aus Stammzellen z.B. Kurzvorträge zur Mitose
spezifische Gewebe? z.B. Anfertigen von Lernplakaten
Wie werden in der Biochemie Zellen
kultiviert?Schulinternes Curriculum 5
2. Sequenz (I.8; I.16; I.20):
Wo ist die Erbinformation gespeichert?
Wie werden Erbinformationen
verdoppelt und von Zelle zu Zelle
weitergegeben?
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. Kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen und/oder der Plakatgestaltung
Eine Klausur im 1. Halbjahr (bei Zellbiologie I und/oder II bzw. III)
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
I.5: UF3, UF1
I.6: UF1, UF4
I.7: UF3, UF4, UF1
I.8: UF1, UF4
I.10: E1, E5, E7
I.11: E5
I.16: E6, UF1
I.20: K2, K3
I.21: B4, K4
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
I.5: erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für den intrazellulären Transport und die
Mitose (UF3, UF1)
I.6: begründen die biologische Bedeutung der Mitose auf der Basis der Zelltheorie (UF1,
UF4)
I.7: ordnen differenzierte Zellen auf Grund ihrer Strukturen spezifischen Geweben und
Organen zu und erläutern den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion (UF3, UF4,
UF1)
I.8: beschreiben den semikonservativen Mechanismus der DNA-Replikation (UF1, UF4)
I.10: benennen Fragestellungen historischer Versuche zur Funktion des Zellkerns und
stellen Versuchsdurchführungen und Erkenntniszuwachs dar (E1, E5, E7)
I.11: werten Klonierungsexperimente (Kerntransfer bei Xenopus) aus und leiten ihre
Bedeutung für die Stammzellforschung ab (E5)
I.16: erklären den Aufbau der DNA mithilfe eines Strukturmodells (E6, UF1)
I.20: recherchieren die Bedeutung und die Funktionsweise von Tracern für die Zellforschung
und stellen ihre Ergebnisse graphisch und mithilfe von Texten dar (K2, K3)
I.21: zeigen Möglichkeiten und Grenzen der Zellkulturtechnik in der Biotechnologie
und Biomedizin auf (B4, K4)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
GIDA-Film „Molekulare Genetik“Schulinternes Curriculum 6
Thema: Zellbiologie III
3 Kontext: Abgrenzung und Austausch zwischen Zellen EF
Warum kann ein Schiffbrüchiger auf hoher See
verdursten?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 1: Biologie der Zelle Biomembranen
Nährstoffklasse der Lipide
Stofftransport zwischen
Kompartimenten/Zellkommunikation
o Diffusion, Osmose,
Plasmolyse
o Endo-, Exocytose
o Aktive und passive Vorgänge
Zeitbedarf: ca. 18 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
/
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz:: (I.3; I.15; I.18) z.B. Versuche zur Osmose, Plasmolyse
Auf welchen historischen z.B. Modelltheorie und Modelle zum
Entwicklungen basiert unser heutiges Membranaufbau
Modell der Biomembran?
Warum löst sich Öl nicht in Wasser?
Aufbau und Eigenschafen von Lipiden
und Phospholipiden.
2. Sequenz:: (I.4; I.12; I.13; I.14; I.17)
Welche Möglichkeiten des
Stoffaustausches zwischen Zellen gibt
es?
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. Kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen und/oder der Plakatgestaltung
Eine Klausur im 1. Halbjahr (bei Zellbiologie I und/oder II bzw. III)
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
I.3: UF1, UF3
I.4: UF1, UF2Schulinternes Curriculum 7
I.12: E2, E3, E5, K1, K4
I.13: E4, E6, K1, K4
I.14: E6
I.15: E5, E6, E7, K4
I.17: K1, K2
I.18: K1, K2, K3
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
I.3: ordnen das biologisch bedeutsame Makromolekül (Lipide) den verschiedenen zellulären
Strukturen und Funktionen zu und erläutern dies bezüglich seiner wesentlichen chemischen
Eigenschaften (UF1, UF3)
I.4: erläutern die membranvermittelten Vorgänge der Endo- und Exocytose (u.a. am Golgi-
Apparat) (UF1, UF2)
I.12: führen mikroskopische Untersuchungen zur Plasmolyse hypothesengeleitet durch und
interpretieren die beobachteten Vorgänge (E2, E3, E5, K1, K4)
I.13: führen Experimente zur Diffusion und Osmose durch und erklären diese mit
Modellvorstellungen auf Teilchenebene (E4, E6, K1, K4)
I.14: beschreiben Transportvorgänge durch Membranen für verschiedene Stoffe mithilfe
geeigneter Modelle und geben die Grenzen dieser Modelle an (E6)
I.15: stellen den wissenschaftlichen Erkenntniszuwachs zum Aufbau von Biomembranen
durch technischen Fortschritt an Beispielen dar und zeigen daran die Veränderlichkeit von
Modellen auf (E5, E6, E7, K4)
I.17: recherchieren Beispiele der Osmose und Osmoregulation in unterschiedlichen Quellen
und dokumentieren die Ergebnisse in einer eigenständigen Zusammenfassung (K1, K2)
I.18: recherchieren die Bedeutung der Außenseite der Zellmembran und ihrer
Oberflächenstrukturen für die Zellkommunikation (u.a. Antigen-Antikörper-Reaktion) und
stellen die Ergebnisse adressatengerecht dar (K1, K2, K3)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
Thema: Energiestoffwechsel (2. Halbjahr)
4 Unterthema: Enzymatik EF
Kontext: Verdauung des Menschen – Wie beeinflussen
Enzyme die Verarbeitung unserer Nahrung?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 2: Energiestoffwechsel Enzyme
Zeitbedarf: ca. 21 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:Schulinternes Curriculum 8
Aufbau und Anfertigung eines
Versuchsprotokolls
Umgang mit Gefahrstoffen
Aufbau des Verdauungstraktes des
Menschen ( Ich-Kann-Diagnose-
bögen möglich)
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz (II1): Was ist ein Enzym und Zur 1. Sequenz: z.B. Einstiegsversuch zur
wie arbeitet es? (Struktur und „Verbrennung“ von Zucker im Körper; z.B.
Funktion, Biokatalysator, Substrat-, Modellarbeit zum Schüssel-Schloss-Prinzip
Wirkungsspezifität) (Einführung der
Nährstoffklasse Proteine)
2. Sequenz (II7, II8): Wovon ist die Zur 2. Sequenz: Experimente z.B. mit
Enzymaktivität abhängig? (pH-Wert, Wasserstoffperoxid und Katalase
Temperatur, Substratkonzentration) (Trockenhefe, Kartoffel, Leber) und deren
graphische Ergebnisdarstellung und
Auswertung
3. Sequenz (II9): Wie kann die Aktivität Zur 3. Sequenz: z.B.
von Enzymen reguliert bzw. gehemmt Gruppenpuzzle/Gruppenarbeit/Experiment
werden? zu Hemmmechanismen
4. Sequenz (II13, II16): Inwiefern macht Zur 4. Sequenz: z.B. Impulsreferate,
der technische Fortschritt sich die Diskussion des aktuellen
Wirkung von Enzymen zunutze? Forschungsstandes, evtl. unter
(Enzyme für Industrie, Haushalt und Einbeziehung von Experten
Medizin)
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
- Impulsreferate
- Klausur
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
I.3UF1, UF3
II.1 UF1, UF3, UF4
II.7 E3, E2, E4, E5, K1, K4
II.8 E5
II.9 E6
II.13 K2, K3, K4
II.16 B4
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des KernlehrplansSchulinternes Curriculum 9
I.3: erläutern das biologisch bedeutsame Makromolekül (Proteine) bezüglich seiner
wesentlichen chemischen Eigenschaften (UF1, UF3)
II.1 erläutern Struktur und Funktion von Enzymen und ihre Bedeutung als Biokatalysatoren
bei Stoffwechselreaktionen (UF1, UF3, UF4)
II.7 stellen Hypothesen zur Abhängigkeit der Enzymaktivität von verschiedenen Faktoren
auf, überprüfen sie experimentell und stellen sie graphisch dar (E3, E2, E4, E5, K1, K4)
II.8 beschreiben und interpretieren Diagramme zu enzymatischen Reaktionen (E5)
II.9 beschreiben und erklären mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und
Enzymhemmung (E6)
II.13 recherchieren Informationen zu verschiedenen Einsatzgebieten von Enzymen und
präsentieren und bewerten vergleichend die Ergebnisse (K2, K3, K4)
II.16 geben Möglichkeiten und Grenzen für den Einsatz von Enzymen in biologisch-
technischen Zusammenhängen an und wägen die Bedeutung für unser heutiges Leben ab
(B4)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Cornelsen, Biologie Oberstufe Gesamtband
GIDA – Filme: „Enzymatik“
Thema: Energiestoffwechsel (2. Halbjahr)
5 Unterthema: Energiestoffwechsel beim Sport EF
Kontext: Wie passt sich der Organismus an körperliche
Aktivität an?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 2: Energiestoffwechsel Dissimilation
Körperliche Aktivität und Stoffwechsel
Zeitbedarf: ca. 16 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Herz-Kreislaufsystem des Menschen
Skelett des Menschen
Ernährung
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz: Welche Veränderungen Zur. 1. Sequenz: Wiederholung der Hierarchie
beobachte ich bei mir während und nach der Strukturebenen als Graphic Organizer
körperlicher Belastung? („Deckblatt“, auf dem die einzelnen Inhalte im
Verlauf der Unterrichtsreihe begründet
zugeordnet und notiert werden);
z.B. Einstiegsversuch zur körperlichen
Belastbarkeit in GruppenSchulinternes Curriculum 10
2. Sequenz (II2, II6, II10, II14): Wie reagiert Zur 2. Sequenz:
der Körper auf unterschiedliche z.B. Analyse von 100m und 800m Läufern;
Belastungssituationen? (aerobe und z.B. Auswertung von Untersuchungen zum
anaerobe Energieumwandlung in Aufbau des Muskelgewebes im Hinblick auf die
Abhängigkeit von körperlichen Mitochondriendichte als Maß für den
Aktivitäten, Milchsäuregärung, weiße Energiebedarf;
und rote Muskelfasertypen, z.B. begründete Zuordnung von Muskeltypen zu
Energieträger ATP und NAD+, Prinzip der einzelnen Sportarten;
energetischen Kopplung) z.B. Erarbeitung der Funktion des ATP und
NAD+ als Energietransporter für
Dissimilationsvorgänge
3. Sequenz (II3, II4, II5, II11, II12): Wie wird Zur 3. Sequenz:
der Energieträger ATP in unserem Arbeit mit Informationstexten und
Körper aufgebaut und verwertet? Modelldarstellungen
(Glykolyse, Zitronensäurezyklus,
Atmungskette, Tracer, Nährstoffklasse,
Kohlenhydrate)
4. Sequenz (II4, II5): Welche Rolle spielt Zur 4. Sequenz:
die Sauerstoff- und Energieversorgung Erarbeitung des Zusammenhangs zwischen
bei körperlicher Aktivität? respiratorischem Quotienten und Ernährung,
(Grundumsatz und Leistungsumsatz, z.B. Placemat zum
direkte und indirekte Kalorimetrie, Sauerstoffbindungsvermögen in Abhängigkeit
Sauerstofftransport im Blut) verschiedener Faktoren (Temperatur, pH-Wert)
5. Sequenz (II15) : „Vom Spargeltarzan Zur 5. Sequenz:
zum Muskelprotz“ – Wie funktional sind Auswertung fiktiver Fälle oder Fallstudien aus
bestimmte Trainingsprogramme und der Fachliteratur
Ernährungsweisen zur Steigerung der
Leistungsfähigkeit und zum
Muskelaufbau?
6. Sequenz (II17): Doping – Welche Folgen Zur 6. Sequenz:
hat der Konsum von Fallbeispiele aus dem Leistungssport werden
leistungssteigernden Mitteln auf den analysiert und ethisch bewertet, z.B. in Form
Körper und auf die Fitness? (u.a. EPO, einer Podiumsdiskussion
Anabolika)
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
- Impulsreferate
- Klausur
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
I.3: erläutern das biologisch bedeutsame Makromolekül (Kohlenhydrate) bezüglich seiner
wesentlichen chemischen Eigenschaften (UF1, UF3)
II.2 stellen Methoden zur Bestimmung des Energieumsatzes bei körperlicher Aktivität vergleichend
dar (UF4)
II.6 erläutern den Unterschied zwischen roter und weißer Muskulatur (UF1)Schulinternes Curriculum 11
II.10 überprüfen Hypothesen zur Abhängigkeit der Gärung von verschiedenen Faktoren (E3, E2,
E1, E4, E5, K1, K4)
II.14 präsentieren unter Einbezug geeigneter Medien und unter Verwendung einer korrekten
Fachsprache die aerobe und anaerobe Energieumwandlung in Abhängigkeit von körperlichen
Aktivitäten (K3, UF1)
II.3 erklären die Grundzüge der Dissimilation unter dem Aspekt der Energieumwandlung mithilfe
einfacher Schemata (UF3)
II.4 erläutern die Bedeutung von NAD+ und ATP für aerobe und anaerobe Dissimilationsvorgänge
(UF1, UF4)
II.5 beschreiben und präsentieren die ATP-Synthese im Mitochondrium mithilfe vereinfachter
Schemata (UF2, K3)
II.11 erklären mithilfe einer graphischen Darstellung die zentrale Bedeutung des
Zitronensäurezyklus im Zellstoffwechsel (E6, UF4)
II.12 präsentieren eine Tracermethode bei der Dissimilation adressatengerecht (K3)
II.15 erläutern unterschiedliche Trainingsformen adressatengerecht und begründen sie mit Bezug
auf die Trainingsziele (K4)
II.17 nehmen begründet Stellung zur Verwendung leistungssteigernder Substanzen aus
gesundheitlicher und ethischer Sicht (B1, B2, B3)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Cornelsen, Biologie Oberstufe Gesamtband
GIDA – Filme: „Stoffwechselphysiologie“Schulinternes Curriculum 12
1 Thema: Humangenetische Beratung – Wie können
genetisch bedingte Krankheiten diagnostiziert und Q1
therapiert werden und welche ethischen Konflikte
treten dabei auf?
Gk
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF3: Genetik Meiose und Rekombination
Nummerische und strukturelle Chro-
mosomenaberrationen
Analyse von Familienstammbäumen
Bioethik
Zeitbedarf: ca. 14 Stunden à 45
Minuten
Voraussetzungen aus der
Sekundarstufe I:
Chromosomenaufbau, Mitose, MEN-
DELsche Regeln
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
Reaktivierung von SI-Vorwissen (I.5; SI-Wissen wird reaktiviert, ein Aus-
I.6) blick auf Neues wird gegeben.
Zentrale Aspekte der Meiose wer-
1. Sequenz: (III.1) den wiederholt und geübt.
Schlüsselstellen bei der Keimzellen-
Wie werden die Keimzellen gebildet bildung werden erarbeitet und die
und welche Unterschiede gibt es theoretisch möglichen Rekombinati-
bei Frau und Mann? onsmöglichkeiten werden ermittelt.
Die Auswertungskompetenz bei hu-
Meiose mangenetischen Stammbäumen
Spermatogenese / Oogenese wird im Unterricht an mehreren Bei-
spielen geübt.
Prognosen zum Auftreten spezif-
2. Sequenz: (III.4) scher, genetisch bedingter Krank-
heiten werden für Paare mit Kinder-
Wo entscheidet sich die ge- wunsch ermittelt und für (weitere)
netische Ausstattung einer Keimzel- Kinder begründet angegeben.
le und wie entsteht genetische Viel- Am Beispiel des Themas „Dürfen
Embryonen getötet werden, um
falt?
Krankheiten zu heilen?“ kann z.B.
inter- und intrachromosomale Re- die Methode einer Dilemma-Diskus-
sion durchgeführt und als Methode
kombinationSchulinternes Curriculum 13
nummerische und strukturelle reflektiert werden.
Chromosomenaberration
3. Sequenz: (III.11)
Wie kann man ein Verer-
bungsmuster von genetisch beding-
ten Krankheiten im Verlauf von Fa-
miliengenerationen ermitteln und
wie kann man daraus Prognosen für
den Nachwuchs ableiten?
Erbgänge/Vererbungsmodi
genetisch bedingte Krankheiten,
z.B.
- Trisomien (insbesondere Tri-
somie
21 und Monosomien
- Mukoviszidose
- Cystische Fibrose
- Muskeldystrophie
- Kurzfngrigkeit
- Chorea Huntington
4. Sequenz: (III.13; III.14; III.15)
Welche therapeutischen Ansätze
ergeben sich aus der Stammzel-
lenforschung und was ist von ih-
nen zu halten?
Pränatale Diagnostik
Gentherapie
Zelltherapie
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Kurztests möglich, z. B. zu Meiose / Karyogrammen / Stammbaumanalyse
Ggf. Kurzvorträge
Zwei Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:
E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zusammenhän-
ge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisse verallgemeinern.
K2 zu biologischen Fragestellungen relevante Informationen und Daten in verschie-
denen Quellen, auch in ausgewählten wissenschaftlichen Publikationen recherchie-
ren, auswerten und vergleichend beurteilen,
B3 an Beispielen von Konfliktsituationen mit biologischem Hintergrund kontroverse
Ziele und Interessen sowie die Folgen wissenschaftlicher Forschung aufzeigen und
ethisch bewerten.Schulinternes Curriculum 14
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
III.1: erläutern die Grundprinzipien der Rekombination (Reduktion und Neukombi-
nation der Chromosomen) bei Meiose und Befruchtung (UF4).
III.4: erklären die Auswirkungen verschiedener Gen-, Chromosomen- und Genom-
mutationen auf den Phänotyp (u.a. unter Berücksichtigung von Genwirkketten)
(UF 1, UF 4)
III.11:formulieren bei der Stammbaumanalyse Hypothesen zu X-chromosomalen
und autosomalen Vererbungsmodi genetisch bedingter Merkmale und begrün-
den die Hypothesen mit vorhandenen Daten auf der Grundlage der Meiose (E1,
E3, E5, UF4, K4).
III.13:recherchieren Unterschiede zwischen embryonalen und adulten
Stammzellen und präsentieren diese unter Verwendung geeigneter Dar-
stellungsformen (K2, K3).
III.14: stellen naturwissenschaftlich-gesellschaftliche Positionen zum therapeu-
tischen Einsatz von Stammzellen dar und beurteilen Interessen sowie Folgen
ethisch (B3, B4).
III.15: geben die Bedeutung von DNA-Chips an und beurteilen Chancen und Risi-
ken (B1, B3)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
GIDA-Film „Humangenetik“
Checkliste zum methodischen Vorgehen bei einer Stammbaumanalyse.
Exemplarische Beispiele von Familienstammbäumen
Selbstlernplattform von Mallig:
http://www.mallig.eduvinet.de/default.htm#kurs
Interessanter Link zu menschlichen Chromosomen:
www.gene-abc.ch
Ggf. Recherche zu embryonalen bzw. adulten Stammzellen und damit verbunde-
nen therapeutischen Ansätzen
Dilemmadiskussion
Anmerkung: Unterrichtsvorhaben 1 und 2 können
auch in der Reihenfolge vertauscht werden
2 Thema: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese
– Wie entstehen aus Genen Merkmale und welche Q1
Einflüsse haben Veränderungen der genetischen
Strukturen auf einen Organismus?
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 3: Genetik Kurze Wiederholung der InhalteSchulinternes Curriculum 15
aus der EF: Der Zellkern als Trä-
ger der Erbinformation, DNA als
Erbsubstanz; Nukleotide und Nu-
kleinsäuren, DNA-Replikation
Proteinbiosynthese
Genmutation
Genregulation
Zeitbedarf: ca. 18 Stunden à 45
Minuten
Voraussetzungen aus der
Sekundarstufe I:
Chromosom
Mitose / Meiose
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
Reaktivierung von SI/EF-Vorwissen EF-Wissen wird reaktiviert, ein Aus-
(I.8; I.16) blick auf Neues wird gegeben.
Wissen über die Replikation wird auf
1. Sequenz: (III.10) die PCR übertragen und im Kontext
des genetischen Fingerabdrucks an-
„Wer ist der Täter?“ - der genetische gewendet sowie die Technik der
Fingerabdruck und die künstliche Ver- Gelelektrophorese kennen gelernt
vielfältigung der DNA Die einzelnen Schritte der Protein-
biosynthese werden erarbeitet und
das Verfahren der PCR ihre Regulation betrachtet
Verschiedene Genmutationen sowie
genetischer Fingerabdruck auf ihnen beruhende Erbkrankhei-
ten werden besprochen (z.B. Sichel-
das Verfahren der Gelelektrophorese zellanämie, Chorea-Huntington)
Arbeit mit Modellen, z.B. Operon-
2. Sequenz: (III.2; III.3; III.4) Modell
Vom Gen zum Merkmal – Wie wird die
genetische Information verschlüs-
selt, transportiert und abgelesen?
der genetische Code
Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese
Transkription
Translation
Besonderheiten bei Pro- und Eukaryo-Schulinternes Curriculum 16
ten (Spleißen der DNA)
Genmutationen
3. Sequenz: (III.6; III.9; III.8)
Wie wird das Ablesen der Gene gesteu-
ert?
Genregulation bei Prokaryo-
ten (Bedeutung von E.coli als Modell-
organismus)
Epigenetik: durch Umwelt-
einflüsse werden Gene unterschied-
lich an- und ausgeschaltet
Einfluss der Protoonkogene
und Tumor-Suppressorgene auf die
Regulation des Zellzyklus
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. Kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen (z.B. Zwillingsfor-
schung und Epigenetik)
Zwei Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
UF1 Wiedergabe
UF3 Systematisierung
UF4 Vernetzung
E6 Modelle
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
III.2: vergleichen die molekularen Abläufe in der Proteinbiosynthese bei Pro- und
Eukaryoten (UF1, UF3)
III.3 erläutern Eigenschaften des genetischen Codes und charakterisieren mit dessen
Hilfe Genmutationen (UF1, UF2)
III.4 : erklären die Auswirkungen verschiedener Gen-, Chromosom- und
Genommutationen auf den Phänotyp (u.a. unter Berücksichtigung von Genwirkketten)
(UF1, UF4)
III.6 : erläutern und entwickeln Modellvorstellungen auf der Grundlage von
Experimenten zur Aufklärung der Genregulation bei Prokaryoten (E2, E5, E6)
III.7: begründen die Verwendung bestimmter Modellorganismen (u.a. E. coli) für
besondere Fragestellungen genetischer Forschung (E6, E3)
III.8 : erklären mithilfe eines Modells die Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und
Tumor-Suppressorgenen auf die Regulation des Zellzyklus und erklären die Folgen von
Mutationen in diesen Genen (E6, UF1, UF3, UF4)
III.9 : erklären einen epigenetischen Mechanismus als Modell zur Regelung des
Zellstoffwechsels (E6)
III.10 : erläutern molekulargenetische Verfahren (u.a. PCR, Gelelektrophorese) und ihre
Einsatzgebiete (E4, E2, UF1)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ MethodenSchulinternes Curriculum 17
GIDA-Film „Molekulare Genetik“ und „Proteinbiosynthese“
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
Exemplarische Beispiele von Familienstammbäumen zu Genmutationen
Struktur- und Funktionsmodelle (z.B. DNA-Modell, Operon-Moosgummimodell)
3 Thema:
Q1
Angewandte Genetik – Welche Chancen und welche
Risiken bestehen? GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 3: Genetik Kurze Wiederholung der Inhalte
aus der EF: Der Zellkern als Trä-
ger der Erbinformation, DNA als
Erbsubstanz; Nukleotide und Nu-
kleinsäuren, DNA-Replikation
Proteinbiosynthese
Genmutation
Genregulation
Verfahren der PCR und Gelelek-
trophorese
Zeitbedarf: ca. 18 Stunden à 45
Minuten
Voraussetzungen aus der
Sekundarstufe I:
Chromosom
Mitose / Meiose
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktisch-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz:: (III.5; III.12) Erarbeitung gentechnischer Ver-
Anwendung und Methoden der fahren, z.B. Klonen, Insulinherstel-
Gentechnik lung, Tier- und Pflanzenzucht (z.B.
Schneiden von DNA Antimatsch-Tomate)
Übertragen von DNA Humangenomprojekt
Selektion transgener Zel- Gentherapie
len Multiperspektivische Betrachtung
Gentechnik z.B. in der Medizin, kontroverser Positionen zur Gen-Schulinternes Curriculum 18
der Lebensmittelherstellung und diagnostik
der Züchtung
2. Sequenz:: (III.12; III.15)
„Darf man alles machen, was man
machen kann?“ – Bioethik
PID in der Diskussion
Gentechnisch veränderte Orga-
nismen
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen und/oder der Plakat-
gestaltung
zwei Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
K2 Recherche
B1 Kriterien
B4 Möglichkeiten und Grenzen
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
III.5: beschreiben molekulargenetische Werkzeuge und erläutern deren Bedeutung für
gentechnische Grundoperationen (UF1)
III.12: stellen mithilfe geeigneter Medien die Herstellung transgener Lebewesen dar
und diskutieren ihre Verwendung (K1, B3)
III.15: geben die Bedeutung von DNA-Chips an und beurteilen Chancen und Risiken
(B1, B3)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
Gentechnik I und II GIDA-DVD
„Planet Wissen – Chancen und Risiken der Gentechnologie“
Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss
4 haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten? Q1
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 5: Ökologie Umweltfaktoren und Ökologische PotenzSchulinternes Curriculum 19
Zeitbedarf: ca. 15 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Neurobiologie (Regelkreise) aus der
Jahrgangstufe 9 und der Ökologie aus Jahrgangsstufe
7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische - methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen
1.Sequenz:
Welchen Einfluss haben die abiotischen Faktoren Bestimmung des Temperaturoptimums bei
Temperatur, Sauerstoffgehalt und Licht auf das Mehlwürmern mithilfe der Temperaturorgel und
Vorkommen und die Überlebensrate von deren graphische Ergebnisdarstellung und
Organismen? Auswertung
Abiotische Faktoren
Übertragung der Erkenntnisse auf weitere
• Temperatur Organismen und abiotische Faktoren und Ableitung
• Licht ökologischer Gesetzmäßigkeiten
• Wasser
• Kohlenstoffdioxid
Ökologische Potenz
Optimumkurve
Minimumgesetz, Zeigerarten (Bioindikatoren)
Zusammenwirken abiotischer Faktoren
2. Sequenz:
Tiergeographische Regeln
z.B. experimenteller Nachweis der
• Bergmann Bergmannschen und Allenschen Regel
• Allen (Glaskolben, Löffel)
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
- 2 Klausuren pro Halbjahr
- Impulsreferat
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
■ selbstständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Probleme identifizieren, analysieren und in
Form biologischer Fragestellungen präzisieren, (E1)
■ Beobachtungen und Messungen, auch mithilfe komplexer Apparaturen, sachgerecht erläutern, (E2)
■ mit Bezug auf Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten Hypothesen generieren sowie Verfahren zuSchulinternes Curriculum 20
ihrer Überprüfung ableiten, (E3)
■ Experimente mit komplexen Versuchsplänen und -aufbauten mit Bezug auf ihre Zielsetzungen erläutern
und unter Beachtung fachlicher Qualitätskriterien (Sicherheit, Messvorschriften, Variablenkontrolle,
Fehleranalyse) durchführen, (E4)
■ naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen im Weltbild und in Denk- und
Arbeitsweisen in ihrer historischen und kulturellen Entwicklung darstellen. (E7)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
V.1: zeigen den Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Bioindikatoren und der Intensität
abiotischer Faktoren in einem beliebigen Ökosystem (UF3, UF4, E4)
V.10: erläutern die Aussagekraft von biologischen Regeln (u.a. tiergeographische Regeln) und grenzen
diese von naturwissenschaftlichen Gesetzen ab (E7, K4)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Biologie Oberstufe: Gesamtband, Cornelsen
www.max-wissen.de
Selbstevaluation am Ende der Unterrichtsreihe z.B. mithilfe der Kompetenzen-Seiten im
Lehrbuch
5 Erforschung der Fotosynthese – Wie entsteht aus
Lichtenergie eine für alle Lebewesen nutzbare Form Q1
der Energie?
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 5: Ökologie Fotosynthese
Zeitbedarf: ca. 10 Stunden a 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Ökologie aus der
Jahrgangsstufe 7, aus der EF: Zellatmung
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:Schulinternes Curriculum 21
Sequenz 1: Abfrage von SI-Vorwissen,
Fotosynthese - Welche Prozesse sind bei z.B. Chromatografe der Blattpigmente,
Pflanzen notwendig, um energiereiche aus der EF: Zellatmung
Stoffe (Zucker) zu produzieren?
Erstellen von Bilanzen z.B. von
• Blatt Stoffwechselprozessen,
• Blattaufbau
• Chloroplast
• Absorptionsspektren
• Membranen Versuche zur Abhängigkeit der
• Lichtabhängige und Fotosyntheseaktivität von
lichtunabhängige Reaktion unterschiedlichen abiotischen Faktoren,
(Calvinzyklus)
• Elektronentransport
• H+-Gradient und ATP-Synthese
Auswertung und Visualisierung der
• C3-,C4- und CAM-Pflanzen
Informationen,
Sequenz 2:
Mikroskopische Auswertung verschiedener
Welchen Einfluss haben die abiotischen
Blattanpassungen.
Faktoren Licht, Wasser und Temperatur
auf die Fotosyntheseaktivität?
Blattmetamorphosen
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
- ggf. Impulsreferate, Präsentationen, Kurzreferate
- 2 Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
■ selbstständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Probleme identifzieren,
analysieren und in Form biologischer Fragestellungen präzisieren, (E1)
■ Beobachtungen und Messungen, auch mithilfe komplexer Apparaturen,
sachgerecht erläutern, (E2)
■ mit Bezug auf Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten Hypothesen generieren
sowie Verfahren zu ihrer Überprüfung ableiten, (E3)
■ Experimente mit komplexen Versuchsplänen und -aufbauten mit Bezug auf ihre
Zielsetzungen erläutern und unter Beachtung fachlicher Qualitätskriterien
(Sicherheit, Messvorschriften, Variablenkontrolle, Fehleranalyse) durchführen, (E4)
■ Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zusammenhänge,
Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisse verallgemeinern, (E5)
■ naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen im Weltbild
und in Denk- und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kulturellen Entwicklung
darstellen. (E7)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des KernlehrplansSchulinternes Curriculum 22
V.2: erläutern den Zusammenhang zwischen Fotoreaktion und Synthesereaktion und
ordnen die Reaktionen den unterschiedlichen Kompartimenten des Chloroplasten zu
(UF1, UF3)
V.4: analysieren Messdaten zur Abhängigkeit der Fotosyntheseaktivität von
unterschiedlichen abiotischen Faktoren (E5)
V.5: leiten aus Forschungsexperimenten zur Aufklärung der Fotosynthese zu Grunde
liegende Fragestellungen und Hypothesen ab (E1, E3, UF2, UF4)
V.15: erläutern mithilfe einfacher Schemata das Grundprinzip der
Energieumwandlung in den Fotosystemen und den Mechanismus der ATP-Synthese
(K3, UF1)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Biologie Oberstufe: Gesamtband, Cornelsen
Gida-Filme „Fotosynthese“
Synökologie I und biotische Faktoren – Welchen Einfluss haben
6 inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen? Q1
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 5: Ökologie Dynamik von Populationen
Zeitbedarf: ca. 10 Stunden a 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I: Grundlagen
der Ökologie aus der Jahrgangsstufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / inhaltliche Didaktische - methodische Anmerkungen,
Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz: Beschreibung und Analyse eines Wirkungs-
Diagramms,
Wie verändern sich Populationen in
Abhängigkeit verschiedener
Umweltfaktoren?
Erarbeitung der unterschiedlichen Umweltfaktoren
und ihrer Auswirkung auf eine Population anhand
eines Beispiels,
Wie verändern sich Populationen in
Abhängigkeit von dichteabhängigen
Umweltfaktoren?
Entwicklung von Fragestellungen auf der Grundlage
Exponentielles, lineares bzw. vorliegender Daten,
logistisches
Wachstum, K- und r-WertSchulinternes Curriculum 23
Lotka-Volterra-Regeln Analyse von Populations-Schwankungen auf
Freilanduntersuchungen Grundlage experimenteller Ergebnisse,
Welche Veränderungen lassen sich bei
zusammenfassender Betrachtung
Aufzeigen der Regelhaftigkeit der Populations-
vorliegender Umweltfaktoren
Schwankungen,
beobachten?
Aspektfolge
Sukzession Formulierung von entsprechenden Regeln
Auswertung und Analyse von Daten im
K- und r-Strategien
Zusammenhang, selbständige Erarbeitung der
Welche Folgen haben intra- und Phänomene Aspektfolge, Sukzession, K- und r-
interspezifsche Beziehungen auf die Strategie,
jeweiligen Arten?
Parasitismus Erarbeitung von Konkurrenzausschluss bzw. –
Symbiose
vermeidung,
Konkurrenz (intra- und inter-
spezifsch)
Räuber-Beute-Beziehungen
im Zusammenhang: Schädlinge und Aufzeigen der Konsequenz: Koexistenz der Arten
Schädlingsbekämpfung (Vergleich infolge der unterschiedlichen Einnischung,
chemische, biologische und
biotechnische Bekämpfung)
Erarbeitung des Konzeptes der ökologischen Nische
und der Stellenäquivalenz (ökologische Planstelle),
2. Sequenz:
Wie können Arten mit ähnlichen Räuber-Beute-Simulationsspiel.
Umweltansprüchen im gleichen
Lebensraum koexistieren?
Konkurrenzausschluss
Konkurrenzvermeidung
Koexistenz
Ökologische Nische
Stellenäquivalenz und Lebensformtyp
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
• ggf. Impulsreferate zu den Beziehungen zwischen Lebewesen
• Selbstevaluation am Ende der Unterrichtsreihe z.B. mithilfe der Kompetenzen-Seiten im
Lehrbuch
• 2 Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
■ biologische Phänomene und Sachverhalte beschreiben und erläutern, (UF1)
■ Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick aufSchulinternes Curriculum 24
Zusammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisse verallgemeinern, (E5)
■ Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Modellen, mathematischen
Modellierungen und Simulationen biologische sowie biotechnische Prozesse erklären oder vorherzusagen,
(E6)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
V.3: beschreiben die Dynamik von Populationen in Abhängigkeit von dichteabhängigen und
dichteunabhängigen Faktoren (UF1)
V.5: leiten aus Daten zu abiotischen und biotischen Faktoren Zusammenhänge im Hinblick auf zyklische
und sukzessive Veränderungen (Abundanz und Dispersion von Arten) sowie K- und r-Lebenszyklus-
Strategien ab (E5, UF1, UF2, UF3, UF4)
V.6: entwickeln aus zeitlich-rhythmischen Änderungen des Lebensraums biologische Fragestellungen und
erklären diese auf der Grundlage von Daten (E1, E5)
V.7: untersuchen die Veränderungen von Populationen mit Hilfe von Simulationen auf der Grundlage des
Lotka-Volterra-Modells (E6)
V.8: leiten aus Untersuchungsdaten zu intra- und interspezifischen Beziehungen (Parasitismus, Symbiose,
Konkurrenz) mögliche Folgen für die jeweiligen Arten ab und präsentieren diese unter Verwendung
angemessener Medien (E5, K3, UF1)
V.9: erklären mithilfe des Modells der ökologischen Nische die Koexistenz von Arten (E6, UF1, UF2)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Biologie Oberstufe: Gesamtband, Cornelsen
Räuber-Beute-Simulation (NATURA, Modelle zur Populationsökologie für den explorativen
Unterricht)
7 Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch
auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse? Q1
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 5: Ökologie Stoffkreislauf und Energiefluss
Zeitbedarf: ca. 10 Stunden a 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Ökologie aus der
Jahrgangsstufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische - methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz:
Energie und Stoffkreisläufe in der Kennenlernen verschiedener Ökosysteme
Ökologie als Grundlage zur ErarbeitungSchulinternes Curriculum 25
• Stoffkreisläufe (Phospat, anthropogener Einflüsse,
Kogelnstoff, Stickstoff)
• Energiefluss
• Trophieebenen
• Unterschiede zwischen Auswertung verschiedener grafscher
Nahrungskette und Nahrungsnetz Darstellungsmöglichkeiten (z.B.
ökologische Pyramiden,
Biomassepyramiden),
2. Sequenz:
Anthropogener Einfluss auf Ökosysteme
Erstellen eigener Grafken (z.B. zu
• Übersicht von Ökosystemen in Stoffkreisläufen, Nahrungsbeziehungen)
Ansätzen
• Klimaerwärmung
• Ökologischer Fußabdruck
Erstellen eines eigenen ökologischen
Fußabdrucks
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
• ggf. Gruppenerarbeitung und Präsentation der Stoffkreisläufe,
Plakatpräsentationen/Power-
Point-Präsentation
• 2 Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
■ Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen, natürlichen und durch
menschliches Handeln hervorgerufenen Vorgängen auf der Grundlage eines
vernetzten biologischen Wissens erschließen und aufzeigen. (UF4)
■ Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Modellen,
mathematischen Modellierungen und Simulationen biologische sowie biotechnische
Prozesse erklären oder vorherzusagen, (E6)
■ Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotechnischen
Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenen Perspektiven
darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sachargumenten vertreten,
(B2)
■ begründet die Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und
Sichtweisen bei innerfachlichen, naturwissenschaftlichen und gesellschaftlichen
Fragestellungen bewerten. (B4)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
V.11: stellen energetische und stoffliche Beziehungen verschiedener Organismen
unter den Aspekten von Nahrungskette, Nahrungsnetz und Trophieebene formal,
sprachlich und fachlich korrekt dar (K1, K3)
V.12: präsentieren und erklären auf der Grundlage von Untersuchungsdaten die
Wirkung von anthropogenen Faktoren auf ausgewählte globale Stoffkreisläufe (K1,
K3, UF1)
V.14: diskutieren Konflikte zwischen der Nutzung natürlicher Ressourcen und dem
Naturschutz (B2, B3)
V.15: entwickeln Handlungsoptionen für das eigene Konsumverhalten und schätzen
diese unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ein (B2, B3)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/MethodenSchulinternes Curriculum 26
Biologie Oberstufe: Gesamtband, Cornelsen
Selbstevaluation am Ende der Unterrichtsreihe z.B. mithilfe der Kompetenzen-Seiten im
Lehrbuch
8 Thema: Zyklische und sukzessive Veränderung von
Ökosystemen – Welchen Einfluss hat der Mensch auf Q1
die Dynamik von Ökosystemen?
Gk
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 5: Ökologie Mensch und Ökosysteme
Zeitbedarf: ca. 12 Stunden a 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Ökologie aus der
Jahrgangsstufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
- aquatisches Ökosystem in Ansätzen z.B. arbeitsteilige
Erarbeitung/Expertengruppen zur
- Sukzession Zonierung eines aquatischen Ökosystems,
- Schädlingsbekämpfung Eutrophierung, der See im Jahresverlauf
- Invasive Arten diskutieren verschieden Methoden der
Schädlingsbekämpfung hinsichtlich ihrer
Effektivität und ökologischer
Folgen von Einschleppung nicht
einheimischer Arten zur
Schädlingsbekämpfung bewerten (z.B.
Mungos)
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
- ggf. Impulsreferate, Präsentationen, Kurzreferate
- 2 Klausuren pro Halbjahr
Schwerpunkte übergeordnete Kompetenzerwartungen
zur Lösung von biologischen Problemen zielführende Defnitionen, Konzepte und
Handlungsmöglichkeiten begründet auswählen und anwenden, (UF2)
sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch konstruktiv austauschen
und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumente belegen bzw. wi-
derlegen. (K4)
Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotechnischen
Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenen Perspektiven dar-Schulinternes Curriculum 27
stellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sachargumenten vertre-
ten, (B2)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
V.5: leiten aus Daten zu abiotischen und biotischen Faktoren Zusammenhänge im
Hinblick auf zyklische und sukzessive Veränderungen (Abundanz und Dispersion von
Arten) sowie K- und r-Lebenszyklusstrategien ab (E5, UF1, UF2, UF3, K4, UF4)
V.6: entwickeln aus zeitlich-rhythmischen Änderungen des Lebensraums biologische
Fragestellungen und erklären diese auf der Grundlage von Daten (E1, E5)
V.13: recherchieren Beispiele für die biologische Invasion von Arten und leiten Folgen
für das Ökosystem ab (K2, K4)
Empfohlene Lehrmittel/Materialien/Methoden
Biologie Oberstufe: Gesamtband, Cornelsen
Gida-Film „Ökosystem See 2“Schulinternes Curriculum 28
Thema: Neurobiologie I
1 Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen Q2
der neuronalen Informationsverarbeitung –
Wie ist das Nervensystem des Menschen GK
aufgebaut?
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 4: Neurobiologie Aufbau und Funktion von Neuronen
Neuronale Informationsverarbeitung und
Grundlagen der Wahrnehmung
Zeitbedarf: ca. 20 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Neurobiologie aus Jahr-
gangsstufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz: Arbeit mit Modell eines Neurons
Wie ist unser Nervensystem aufgebaut?
Reiz-Reaktions-Schema Mikroskopieren von Motoneuronen
Aufbau des Neurons und Funktion der (Dauerpräparate)
einzelnen Bestandteile
Testen von Patellarsehnenreflex und
2. Sequenz: Lidschlussreflex im Schülerversuch
Was passiert, wenn wir stolpern?
Eigen- und Fremdreflexe Modellexperiment zur Erregungsleitung mit
angeborene und erlernte Reflexe Dominosteinen und Strohhalmen
Modelle zu chemischen Synapsen
3. Sequenz:
Wie funktioniert die Erregungsbildung und Animationen zu z.B.: chemischen und
-weiterleitung? elektrischen Synapsen, Aktionspotentialen,
Ionentheorie des Ruhepotentials Messung von Erregungen, u.a.
Ionentheorie des Aktionspotentials
Erregungsleitung bei Wirbellosen und
Wirbeltieren im Vergleich
Aufbau von elektrischen und chemi-
schen Synapsen und Informationsüber-
tragung
Verrechnung an Synapsen
Wirkung von Nervengiften z.B. Curare,
Sambunigrin, Butolinustoxin, Kokain, Gift
der Pfeilgiftfrösche, u.a.Schulinternes Curriculum 29
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. Kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen und/oder der Plakatgestaltung
zwei Klausuren
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
IV.1 GK: Aufbau und Funktion des Neurons beschreiben (UF1)
IV.2 GK: die Weiterleitung des Aktionspotentials an myelinisierten Axonen erklären (UF1)
IV.3 GK: die Verschaltung von Neuronen bei der Erregungsweiterleitung und der Verrechnung
von Potentialen mit der Funktion der Synapsen auf molekularer Ebene erläutern (UF1, UF3)
IV.6 GK: Ableitungen von Potentialen mittels Messelektroden an Axon und Synapse erklären
und Messergebnisse unter Zuordnung der molekularen Vorgänge an Biomembranen auswer-
ten (E5, E2, UF1, UF2)
IV.7 GK: das Prinzip der Signaltransduktion an einem Rezeptor anhand von Modellen darstel-
len (E6, UF1, UF2, UF4)
IV.9 GK: die Wirkung von endo- und exogenen Stoffen auf Vorgänge am Axon, der Synapse
und auf Gehirnareale an konkreten Beispielen dokumentieren und präsentieren (K1, K3, UF2)
IV.10 GK: den Vorgang von der durch einen Reiz ausgelösten Erregung von Sinneszellen bis
zur Konstruktion des Sinneseindrucks bzw. der Wahrnehmung im Gehirn unter Verwendung
fachspezifischer Darstellungsformen in Grundzügen darstellen (K1, K3)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
Film: GIDA: Nervensystem II
Thema: Neurobiologie II
2 Kontext: Aspekte der Hirnforschung – Welche Faktoren Q2
beeinflussen unser Gehirn?
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 4: Neurobiologie Plastizität und Lernen
Zeitbedarf: ca. 8 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Neurobiologie aus Jahr-
gangsstufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz:
Wie funktioniert die Informationsverarbeitung in Lernversuche, Lerntypbestimmung
unserem Nervensystem?
Informationsverarbeitung im Zentralner- arbeitsteilige Gruppenarbeit zuSchulinternes Curriculum 30
vensystem Gehirnarealen (Arbeit mit Gehirnmodellen)
Bau des Gehirns
Hirnfunktionen Referate zu Erkrankungen des
Einfluss des vegetativen NS Nervensystems wie MS
2. Sequenz:
Wie lernen wir und wie beeinflusst Stress
unsere Lernleistung?
Funktionsweise des Gedächtnisses
Neuronale Plastizität
Lerntheorien
Äußere Einflussfaktoren auf neuronale
Leistungen des Gehirns
3. Sequenz:
Was sind Ursachen von degenerativen
Erkrankungen des Gehirns?
z.B. Morbus Alzheimer, ADHS
Möglichkeiten und Grenzen von Thera-
pieansätzen
Wirkung von Neuroenhancern
Diagnose von Schülerkompetenzen / Leistungsbewertung:
Ggf. Kriteriengeleitete Bewertung von Kurzvorträgen (z.B. Alzheimer, MRT etc.) und/oder der
Plakatgestaltung
zwei Klausuren
Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans
IV.4 GK: die Rolle von Sympathikus und Parasympathikus bei der neuronalen und hormonel-
len Regelung von physiologischen Funktionen an einem Beispiel erklären (UF4, E6, UF2,
UF1)
IV.5 GK: die Bedeutung der Plastizität des Gehirns für ein lebenslanges Lernen erklären
(UF4)
IV.8 GK: mithilfe von Aufnahmen eines bildgebenden Verfahrens Aktivitäten verschiedener
Gehirnareale ermitteln (E5, UF4)
IV.11 GK: aktuelle Modellvorstellungen zum Gedächtnis auf anatomisch-physiologischer Ebe-
ne darstellen (K3, B1)
IV.12 GK: aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zu einer degenerativen Erkrankung recher-
chieren und präsentieren (K2, K3)
IV.13 GK: Wirkungen von exogenen Substanzen auf den Körper erklären und mögliche Fol-
gen für Individuum und Gesellschaft bewerten (B3, B4, B2, UF4)
Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden
Eingeführtes Oberstufenwerk (Cornelsen/Biologie Oberstufe)
Film: Drogen und Gehirn (Spektrum Videothek)
Film: GIDA: Nervensystem IISchulinternes Curriculum 31
Thema: Evolution I
1 Kontext: Die Geschichte des Lebens – Mechanismen, Q2
Belege und Ablauf der Evolution
GK
Inhaltsfelder: Inhaltliche Schwerpunkte:
IF 6: Evolution Entwicklung der Evolutionstheorie
Grundlagen evolutiver Veränderung
Art und Artbildung
Evolution und Verhalten
Zeitbedarf: ca. 24 Stunden à 45 Minuten
Voraussetzungen aus der Sekundarstufe I:
Grundlagen der Evolution aus Jahrgangs-
stufe 7
Mögliche Leitfragen / Sequenzierung / Didaktische-methodische Anmerkungen,
inhaltliche Aspekte: verbindliche Absprachen:
1. Sequenz: z.B. Arbeit mit originalen Textausschnitten
Was besagt die synthetische Evolutionstheorie? aus „Origin of Species“
In Ansätzen historische Evolutions-theo- z.B. Kurzreferate zu den einzelnen Evoluti-
rien: Schöpfungstheorie, Lamarck onstheoretikern
Moderne Evolutionstheorien: Darwin, z.B. Exkursion in die Dauerausstellung des
synthetische Evolutionstheorie Naturkundemuseums Münster
z.B. Radiohörspiel zu Darwins Lebensge-
schichte
z.B. Film: Das Leben des Charles Darwin
2. Sequenz:
Belege der Evolution – Wie kann man Evolution
sichtbar machen? z.B. Zuordnung von Originalfossilien
Paläontologie z.B. Kurzreferate zu den einzelnen Evoluti-
Morphologie und Anatomie u. a. Homolo- onsbelegen
gie, Analogie, Brückentiere
Biogeographie
Vergleichende Embryologie
u.a. wie z.B. :
o Tier- und PflanzenzuchtSie können auch lesen
