Lehrpläne MAR-Klassen Kantonsschule Sursee
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2019
Gültig ab Schuljahr 2021/22
–
Lehrpläne MAR-Klassen
Kantonsschule Sursee
–
Die Lehrpläne basieren auf dem Rahmenlehrplan für die Maturitätsschulen
der EDK sowie dem Anhang zum Rahmenlehrplan für die Maturitätsschulen:
Basale fachliche Kompetenzen für allgemeine Studierfähigkeit in Erstsprache
und Mathematik vom 17. März 2016. Link zum Anhang
Kantonsschule Sursee
Moosgasse 11
kantonsschulen.lu.ch
6210 Sursee
www.kssursee.lu.ch Dienststelle GymnasialbildungKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
CH-6210 Sursee Life Sciences I: Naturwissenschaften 1/11
INTEGRATIONSFACH (ZUSATZFACH): LIFE SCIENCES
BEREICH: NATURWISSENSCHAFTEN
1. STUNDENDOTATION
3. Klasse 4. Klasse 5. Klasse 6. Klasse
1. Semester 3 2 2 3
2. Semester 3 2 2 3
2. BILDUNGSZIELE
Der Unterricht in Life Sciences I ist vernetzt ausgestaltet. Neben der Förderung der
Grundkompetenzen in Biologie, Chemie, Physik, Bewegungswissenschaften und
Humanmedizin sowie der diesbezüglich verwandten Technologien, steht besonders die
Untersuchung der interdisziplinären Aspekte der beobachteten naturwissenschaftlichen
Phänomene im Zentrum.
Das Integrationsfach Life Sciences I liefert Grundlagen für das Verständnis von Lebens- und
Naturwissenschaften.
Der Unterricht in Life Sciences I
− entwickelt die Fähigkeit, zu erkennen, dass vielfältige Phänomene aus Alltag, Technik
und Wissenschaften einer natur- und lebenswissenschaftlichen Bearbeitung zugänglich
sind. Dazu werden Modelle entworfen, experimentell geprüft, weiterentwickelt und
bezüglich der abgebildeten Wirklichkeit beurteilt.
− befähigt, naturwissenschaftliche und technische Geräte und Apparaturen zu bedienen
und beim Lösen von Problemen sinnvoll einzusetzen.
− fördert genaues analytisches Denken gepaart mit pragmatischem, zielgerichtetem
Vorgehen sowie ausdauerndes, exaktes Arbeiten.
− hilft wesentlich mit, sich in unserer komplexen, hoch technisierten Welt zurechtzufinden.
In fächerübergreifenden Fragestellungen wird mit adäquaten Mitteln nach kreativen
Lösungen geforscht. Das Wechselspiel zwischen empirischem und analytischem Vorgehen
ist im Unterricht besonders stark ausgeprägt.
3. RICHTZIELE
GRUNDKENNTNISSE
Maturandinnen und Maturanden
− haben in ausgewählten Bereichen Einblicke in das Zusammenwirken moderner
naturwissenschaftlicher Theorien und Arbeitsweisen.
− kennen statistische Methoden zur Bearbeitung und Auswertung von gesammelten
Daten.
− sind fähig, die erlernten Techniken der Natur- und Lebenswissenschaften in offenen
und interdisziplinären Problemstellungen anzuwenden.
GRUNDFERTIGKEITEN
Maturandinnen und Maturanden sind fähigKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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− zu unterscheiden zwischen Fakten und Hypothesen, zwischen Beobachtung und
Interpretation und zwischen Voraussetzung und Folgerung.
− mit Experimentiermaterial, technischen Geräten und Instrumenten umzugehen.
− Sachverhalte durch selbstentwickelte Modelle zu beschreiben und die Resultate mit
der Wirklichkeit zu vergleichen.
− naturwissenschaftliche und technische Phänomene zu erkennen, zu beschreiben, zu
kommentieren, übersichtlich darzustellen und korrekt und ansprechend zu
präsentieren.
GRUNDHALTUNGEN
Maturandinnen und Maturanden
− sind bereit, ihre lebenswissenschaftlichen und technischen Kenntnisse an
ausgewählten Themen einzusetzen.
− sind fähig, sich mithilfe ihrer Kenntnisse und Fertigkeiten mit naturwissenschaftlichen
und technischen Themen auseinanderzusetzen.
− sind bereit, sich in interdisziplinäre Teams einzufügen und darin effizient zu arbeiten.
− stellen sich den Schwierigkeiten und Anforderungen von Problemen aus Theorie und
Praxis.
4. GROBZIELE
GROBZIELE 3. KLASSE LERNINHALTE QUERVERWEISE
MODUL 1:
Achtung, fertig, Life Sciences!
Mit dem Mikroskop arbeiten Einführung in die Mikroskopie PS: Optik
Mikroskopie von Einzellern und
Einfache Versuche zum Pilzen
Stoffwechsel planen und Naturwissenschaftliches Zeichnen
durchführen Wachstums-, Atmungs- und
Gärungsversuche mit Pilzen
Beobachtungen und
Messresultate dokumentieren Masseinheiten, wissenschaftliche
Schreibweise
Mit Messdaten umgehen
Darstellung von Messdaten
Einsatz des ComputersKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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MODUL 2:
Bausteine des Lebens
(Zelllehre)
Bau und Funktion der Mikroskopie pflanzlicher und BI: Zellbiologie
Zellorganellen kennen tierischer Zellen
Praktische Versuche zu
Transportprozesse in Zellen Plasmaströmung, Diffusion und
kennen Osmose
Blutbild des Menschen BI: Immunsystem
Ein Blutbild interpretieren können Statistische Grössen (Mittelwert,
Median, Boxplot, Streuung von
Daten)
Die Organisationsstufen Zelle- Vier Grundgewebe
Gewebe-Organ-Organismus Sektion eines Fischs
kennen
MODUL 3:
Helfer und Killer – Bakterien
Den Bau von Bakterienzellen Bakterien anfärben, mikroskopieren
kennen
Wirkung und Bedeutung von Hemmtests mit antibiotischen Spitalbesuch: Spitalhygiene
Antibiotika kennen Substanzen
Einsatz von Bakterien im Dienste Käse-, Yoghurtherstellung, Laborbesuch:
der Menschen kennen Biotechnologie Lebensmitteltechnologie
MODUL 4:
Wachstum
Die Entwicklung von Bakterien- Bakterien kultivieren CH: Konzentrationen,
und anderen Populationen Populationsentwicklung messen: Zusammensetzung von
beschreiben Dichtebestimmung, Lebendkeimzahl, Nährlösungen
Mathematische Simulationen zum
Verlauf von Epidemien (alles auf
rekursiven Folgen basierend)
Wachstum und Entwicklung als Wachstumsmodelle untersuchen und
Kennzeichen des Lebens Beispiele analysieren
verstehen
MODUL 5:
Goldener Schnitt und
archimedische Körper
Dem Goldenen Schnitt in Natur Untersuchung von Blüten und
und Kunst begegnen Früchten, Ausblick auf die Fibonacci-
Folge
Anfertigung von Modellen für
platonische und archimedische
Körper
Das Vorkommen des Goldenen Vermessung von Körperproportionen
Schnitts am Menschen
erforschenKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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MODUL 6:
Risiken und Chancen
Statistiken lesen Auswertung von Sportergebnissen, FR: Evtl. Besuch des
Vergleich von Olympischen Museums in
Jahresweltbestleistungen Lausanne
Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit Beispiel Spiele
berechnen
Risiken und Chancen abschätzen Gewinnchancen, Verletzungsrisiken
MODUL 7:
My Life Sciences
Aktuelle Life Sciences-Themen Informationssuche und -
bearbeiten können verarbeitung,
Kontakt zu ExpertInnen,
selbständige Analyse und
Interpretation von Daten
Eine naturwissenschaftliche Einführung in die
Arbeit planen, durchführen, naturwissenschaftliche Arbeitsweise
auswerten und schreiben können (Fragestellung, Hypothese,
Methoden, Gewinnen von Daten,
Diskussion)
Struktur naturwissenschaftlicher
Texte
MODUL 8:
Aktuelles Thema
Ausgesuchte Life Sciences- Beispiele: Umgang mit einer Seuche, Zusammenarbeit mit externen
Themen umfassend diskutieren Zukunft von Infektionskrankheiten, Instituten
können Entwicklung der Weltbevölkerung
Fallstudien bearbeiten können etc.
MODUL 9:
Wir verleihen dir Flügel
Anwenden der Erkenntnisse aus Energy-Getränke... teurer Humbug NL: Verdauung
verschiedenen Modulen im oder leistungssteigernde
Bereich Naturwissenschaftliches Wundermittel? Versuche zur
Arbeiten Zusammensetzung der Getränke,
Datenerhebung und Analyse des
Einflusses auf sportliche
LeistungsparameterKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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GROBZIELE 4. KLASSE LERNINHALTE QUERVERWEISE
MODUL 1:
Auf die Plätze, fertig los!
Grundlagen einfacher und Konstante und beschleunigte SP: Skifahren, Eislaufen,
komplexer Bewegungsabläufe im Bewegung von Körpern, Radsport, Laufen
Sport beschreiben, messen und Geschwindigkeits- und
berechnen lernen. Beschleunigungsmessungen, Kräfte MA: Quadratische
und Gleichungen
Einfluss von Reibung auf die
Bewegung, Reibungsarten PS: Mikroskopische Modelle
Bremsbewegung, freier Fall, Würfe für Reibung
SP: Weitsprung, Hochsprung
MODUL 2:
Kein Sport ohne Kraft
Am Beispiel von Sprüngen und Physikalische Definition von Impuls, NL: Aufbau Gelenk, Muskeln
Ballsportarten die Bedeutung von Kraft und Kraftstoss,
Impuls und Kräften erfahren Sprungkraft und Belastung auf die
Fussgelenke beim Springen,
Impuls und Impulsübertrag beim
Tennis, Kugelstossen und Fussball
MODUL 3:
Mensch und Maschine - ein
Leistungsvergleich
Hub-, Beschleunigungsarbeit und Definition der Arbeit und Energie,
Spannarbeit kennen lernen Joule und kWh
Bewegungsenergie, potentielle Zusammenhang zwischen Kraft,
Energie und Energieumwandlung Weg, Beschleunigung, Arbeit und
anwenden Energie
Leistung im Sport messen und Die Leistung von Mensch und CH: Verbrennungsreaktionen,
berechnen Maschine vergleichen, Einheit Watt, Energieumsatz bei
Joule/s chemischen Reaktionen
NL: Energiebereitstellung im
Muskel
MODUL 4:
Kollisionen und Crashes
Die Bedeutung von Energie- und
Impulserhaltung erfassen
Erhaltungssätze begreifen und
anwenden
Phänomene im Sport mit Hilfe
von Erhaltungssätzen erklären,
Elastischer und unelastischer
Stoss, Billard, AutocrashKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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MODUL 5:
Alles dreht sich
Die Kreisbewegung beschreiben Grundlagen der Kreisbewegung, SP: Eiskunstlauf
und den Drehimpuls definieren Zentripetalkraft,
Drehimpulserhaltung Zentripetalbeschleunigung,
kennenlernen und anwenden Zentrifugalkraft und
Das Drehmoment im Sport Zentrifugalbeschleunigung, Bsp.
kennenlernen Pirouette
MODUL 6:
Unter Druck
Definition des Drucks sowie Die Bedeutung des Auftriebs im MA: Exponentialfunktion
Anwendungen in Sport, Biologie Sport; Druck als Kraft pro Fläche BI: Blutdruck
und Medizin kennen lernen erfahren und Anwendung beim CH: Teilchenmodell und
Tauchen, Bergsteigen, in Medizin Druck, Gasgesetz
und Biologie
Archimedisches Prinzip
MODUL 7:
Meine Sportart
Sportartenanalyse unter Einbezug
aller bisherigen Module des 4.
JahresKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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GROBZIELE 5. KLASSE LERNINHALTE QUERVERWEISE
MODUL 1:
Gesund durch Vitamine?
Die Rolle von Die Dosis macht das Gift SP: Ev. Selbstversuch mit
Nahrungsmittelzusätzen (Paracelsus) Nahrungsergänzung
diskutieren BI: Ökologie
Einfluss von Nahrungsmittelzusätzen CH: Redoxreaktionen
(Bsp. Vitamin C) auf Stoffwechsel NL / HW: Ernährung
und Leistungsfähigkeit
Nachweis und Isolation von CH: Titration,
Vitaminen und Zusatzstoffen (z.B. Versuchsplanung,
Vitamin C) in Lebensmitteln Protokollieren
MODUL 2:
Drogen und Gifte
Was ist ein Dopingmittel, eine Weshalb stand Koffein auf der
Droge, ein Gift? Dopingliste der WADA und wurde
wieder gestrichen?
Wirkung von Drogen auf den BI: Nervensystem
Menschen
Bedeutung von LD50-Werten in der
Toxikologie
Sucht, Doping
(z.B. Nikotin)
Wichtige Grundeigenschaften Nachweis und Gewinnung eines CH: funktionelle Gruppen und
eines Wirkstoffs kennen Wirkstoffs (z.B. Sublimation und Stoffklassen, Trennmethoden
Chromatographie von Koffein)
Pharmakokinetik: Aufnahme und
Abbau des Wirkstoffes (z.B. Koffein) CH: zwischenmolekulare
Kräfte, Extraktion
MODUL 3:
Macht Fett krank?
Sich mit der Wirksamkeit von Informationen zu Low-Fat- und Low- NL: Ernährung
verschiedenen Diäten Carb-Diäten sammeln und sich mit
auseinandersetzen der Frage auseinandersetzen, wie
wirksam bzw. sinnvoll diese sind
BMI, Energiebedarf des Menschen,
Wirkung von Diäten, Essstörungen PS: Energie
Den Aufbau der Fette kennen Struktur und chemische CH: funktionelle Gruppen und
Eigenschaften der Fette Stoffklassen,
zwischenmolekulare KräfteKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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MODUL 4:
Rothaut oder Bleichgesicht?
Die Wirkung von Sonnenlicht auf Aufbau und Funktion der Haut, NL: Physiologie des
die Haut kennen Reaktion auf UV-Strahlung, UV- Menschen
Strahlung und Vitamin D
Experimente zur mutagenen Wirkung CH: Energie,
von UV-Strahlen und Elektronenpaarbindung
Sonnenschutzmitteln auf BI: Mikrobiologie
Mikroorganismen
Die Wirkung von UV-Vis-Spektrometrie CH: Licht, cis/trans-Isomerie,
Sonnenschutzcremen und Spektrometrie
Sonnenbrillen ausmessen
MODUL 5:
aktuelles Thema
Fakultativ, evtl. in ein anderes Auseinandersetzung mit einem BI CH PS MA
Modul eingebettet aktuellen Thema aus dem Bereich
Biochemie (Bsp. hormonaktive
Substanzen im Abwasser)
MODUL 6:
Life Sciences aktuell und aktiv
Einblick in die Arbeitswelt im Exkursion zu Forschungsinstituten externe Begleitung
Bereich Life Sciences gewinnen oder Forschungsfirmen, Projektarbeit
Allgemeine Lernziele
praktisches Arbeiten
Sauber und exakt arbeiten CP-Inhalte, siehe oben
Mit Geräten und Chemikalien
sorgfältig umgehen
Genau beobachten, präzise und Rohdatenerfassung IN: Messen und Auswerten
sprachlich korrekt protokollieren x/y-Diagramm: Erstellen einer mit Computerhilfe
Eichgerade
Einfache Versuche planen,
korrekt durchführen und
auswertenKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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GROBZIELE 6. KLASSE LERNINHALTE QUERVERWEISE
Nicht nur Tod und Verderben
- Radioaktive Strahlung
Phänomene im Aufbau und Eigenschaften von PS: Aufbau der Materie,
Zusammenhang mit Atomkernen Elektrizitätslehre, Kernphysik
Radioaktivität ergründen
Zerfalls- und CH: Atombau
Umwandlungsprozesse (Alpha-
, Beta- und Gammastrahlung)
mathematische Behandlung MA: Exponentialfunktionen,
radioaktiver Zerfälle Statistik, Modellierung
(Zerfallsgesetz,
Zerfallsstatistik), C14-Methode
Wechselwirkung der BI: Zellbiologie
Kernstrahlung mit Materie,
MEDIZIN: Radioonkologie,
Dosimetrie, Strahlentherapie
Strahlenkrankheit
Quantitative und qualitative Detektion ionisierender
NT: Exkursion PSI Villigen
Radioaktivitätsmessungen Strahlung, Strahlenschutz
durchführen WR: Gesetzgebung zum
Experimente: Radioaktivität in
Strahlenschutz
Lebensmitteln und
Alltagsgegenständen, TECHNIK: Funktionsweise und
Radonbelastung, Kalibration Bedienung von Messgeräten
Gefahren im Umgang mit von Messgeräten
radioaktivem Material GG: Geologie
Atomkraftwerke: Radioaktive
beurteilen, Abfälle (NAGRA), SOZIOLOGIE:
Strahlenschutzregeln Katastrophen (Tschernobyl, Gesellschaftliche
handhaben Fukushima), gesetzliche Verantwortung
Grenzwerte
Der Traum vom Gehen -
Neurowissenschaften
Eigenes Forschungsprojekt Grundlagen der Neurobiologie BI: Neurobiologie
im Bereich der (Repetition)
Neurowissenschaften
Experimente (Auswahl): PS: Elektrizitätslehre
planen und durchführen
Elektromyostimulation (EMS),
IN: Programmieren (optional)
Ergebnisse interpretieren, Elektromyographie (EMG),
dokumentieren, präsentieren Elektrokardiogramm (EKG), TECHNIK: Anwendung von
Elektroenzephalografie (EEG), spezifischer Messtechnik
Elektrostimulation von Pflanzen
und Insekten, Verarbeitung
myoelektrischer Signale zur
Steuerung einfacher Prothesen
Keine Angst vor schlauen
Maschinen - Künstliche
Intelligenz und maschinelles
Lernen
Aufbau künstlicher neuronale BI: Neurobiologie
Grundlagen künstlicher Netzwerke, Feed-Forward-
MA: Fehlerrechnung
neuronalen Netze Netz, Back-Propagation-
erarbeiten, Algorithmus IN: Algorithmen
Anwendungsgebiete
maschinellen Lernens
kennenlernen PH: Ethik
Anwendungsgebiete:
Bilderkennung, Chatbots,
künstliche Intelligenz,Kantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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selbstfahrende Fahrzeuge,
Mögliche Folgen für Technik
Robotik
und Gesellschaft
abschätzen
Der vermessene Mensch? –
Sensoren und Messtechnik
Open-Source-Messtechnik Programmieroberfläche IN: Programmierung
kennen und nutzen lernen, Arduino IDE, EVA-Prinzip,
einfache Programme für grundlegende
Mikrocontroller schreiben Programmierstrukturen
Sensormodule ansteuern PS: Elektrische Stromkreise
und Messwerte auslesen Steuerung von Sensor- und
TECHNIK: Interpretieren von
Aktor-Elementen über das
technischen Datenblättern
Arduino-Board, Kalibration
Grundzüge der CH: Löslichkeit von Gasen
Funktionsweise von Funktionsprinzip des
BI: Verdauung, Blutkreislauf
Temperatur- und Temperatursensors und
Alkoholsensoren erklären Alkoholsensors
In den Diensten der
Gesundheit - Technik in der
medizinischen Diagnostik
Funktionsweise und Ultraschall, Röntgen, Computer BI: menschliche Anatomie,
Einsatzgebiet bildgebender Tomographie (CT), Magnet- Pathologie
Verfahren in der Medizin Resonanz-Tomographie
überblicken (MRT), Positron-Emissions-
Tomographie (PET) CH: Strukturaufklärung
Grundprinzipien nicht- Wechselwirkungen von PS: Materie, Energie,
invasiver Untersuchungen Photonen mit Materie (Beer- Strahlung
begreifen Lambert-Gesetz),
Elektronenspin (magnetische
Resonanz), Materie-
Antimaterie (Elektron-Positron-
Vernichtung)
Geeignete Methode
bestimmen und Bilder Bilder aus Rohdaten erstellen, IN: Bildrekonstruktion,
auswerten Auswertung von Bildern Signalverarbeitung
klinische Anwendungen, MA: Lineare
Gegenüberstellung einzelnen Gleichungssysteme
Verfahren (Vor- und Nachteile)
Untersuchungsabläufe
Die neutrale Zeugin - Exakte
Wissenschaft in der Forensik
Mathematisch Modellieren Modellierung von Schrittlängen, BI: Anatomie,
in der Naturwissenschaft Brems- und Blutspuren sowie Verwesungsprozesse,
Abkühlung von Leichen, Mikroskopie
Daktyloskopie, Kryptologie, ...
MA: Modellierung,
Wichtige Gebiete der Spurensicherung Kombinatorik
Kriminalistik und Forensik
Verhältnis von Theorie und PS: Mechanik, Wärmelehre,
überblicken
empirischer Datenbasis BallistikKantonsschule Lehrplan Lang- und Kurzzeit-Gymnasium Zusatzfach
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Blick hinter die Sterne -
Kulinarische Physik und
Chemie
Molekularer Aufbau von BI: Aufbau von Zellen
Zusammenhänge zwischen Nahrungsmitteln (Eier, Milch,
Kochkunst und Fleisch, Brot, Fette und Öle)
Naturwissenschaften
Wärmeübertragungsarten, PS: Wärmelehre
erkennen
verschiedene Garmethoden
Denaturieren von Proteinen, CH: Organische Chemie,
Maillard-Reaktion Aggregatszustände, Emulsion,
Diffusion, Osmose
Techniken der Molekularküche:
Emulgierung, Verdickung,
Spherifikation, etc.
HW: Zubereitung von Speisen,
Kochprojekt in der Schulküche Küchentechniken
In der Küche
naturwissenschaftlich
arbeiten
Simply Nano –
Nanotechnologie
Innovative Nanomaterialien Salvinia-, Gecko-, Flip-Flop-, BI: Bionik, Mikrobiologie
kennenlernen Tyndall-, Flammschutz-Effekt
CH: Zwischenmolekulare
Nitinol, Aerogel, Superabsorber Kräfte, Phasenübergänge
Antimikrobielle Silber- PS: Optik, Wärmeleitung
Nanopartikel
Life Sciences aktuell –
Überfachliche,
naturwissenschaftliche
Projekte aus den
Lebenswissenschaften
Medizinertest (EMS),
Weiterführende wichtige Vorbereitung und Strategien
und aktuelle Themen
3D-Druck, CAD BG: Plastisches Gestalten
bearbeiten können
Umgang mit Daten: MA:
Beurteilende Statistik Wahrscheinlichkeitsrechnung
(Normalverteilung, t-Test, χ2- und Statistik
Test)
Aktuelle Themen (Vorträge,
Workshops, Exkursionen)
obligatorisch
fakultativSie können auch lesen
