Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe

Biologie SEK II EF10

Luise von Duesberg Gymasium(Entwurf 19. Juni 2014)

Inhalt

Seite

1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit 3

2 Entscheidungen zum Unterricht 6

2.1 Unterrichtsvorhaben 62.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben 82.1.2 Mögliche Konkretisierte Unterrichtsvorhaben 20

2.2 Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit 542.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung 552.4 Lehr- und Lernmittel 57

3 Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifenden Fragen 59

4 Qualitätssicherung und Evaluation 61

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1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit

Hinweis: Um die Ausgangsbedingungen für die Erstellung des schulinter-nen Lehrplans festzuhalten, können beispielsweise folgende Aspekte be-rücksichtigt werden:

Lage der Schule Aufgaben des Fachs bzw. der Fachgruppe Funktionen und Aufgaben der Fachgruppe vor dem Hintergrund

des Schulprogramms Beitrag der Fachgruppe zur Erreichung der Erziehungsziele ihrer

Schule Beitrag zur Qualitätssicherung und –entwicklung innerhalb der

Fachgruppe Zusammenarbeit mit andere(n) Fachgruppen (fächerübergreifende

Unterrichtsvorhaben und Projekte) Ressourcen der Schule (personell, räumlich, sächlich), Größe der

Lerngruppen, Unterrichtstaktung, Stundenverortung Fachziele Name des/der Fachvorsitzenden und des Stellvertreters/der Stell-

vertreterin

ggf. Arbeitsgruppen bzw. weitere Beauftragte

Sabines Text

3

2 Entscheidungen zum Unterricht

2.1 Unterrichtsvorhaben

Die Darstellung der Unterrichtsvorhaben im schulinternen Lehrplan besitztden Anspruch, sämtliche im Kernlehrplan angeführten Kompetenzen aus-zuweisen. Dies entspricht der Verpflichtung jeder Lehrkraft, den Lernen-den Gelegenheiten zu geben, alle Kompetenzerwartungen des Kernlehr-plans auszubilden und zu entwickeln.

Die entsprechende Umsetzung erfolgt auf zwei Ebenen: der Übersichts-und der Konkretisierungsebene.

Im „Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben“ (Kapitel 2.1.1) werden die füralle Lehrerinnen und Lehrer gemäß Fachkonferenzbeschluss verbindli-chen Kontexte sowie Verteilung und Reihenfolge der Unterrichtsvorhabendargestellt. Das Übersichtsraster dient dazu, den Kolleginnen und Kolle-gen einen schnellen Überblick über die Zuordnung der Unterrichtsvorha-ben zu den einzelnen Jahrgangsstufen sowie den im Kernlehrplan ge-nannten Kompetenzerwartungen, Inhaltsfeldern und inhaltlichen Schwer-punkten zu verschaffen. Um Klarheit für die Lehrkräfte herzustellen unddie Übersichtlichkeit zu gewährleisten, werden in der Kategorie „Schwer-punkte der Kompetenzentwicklung“ an dieser Stelle nur die übergeordne-ten Kompetenzerwartungen ausgewiesen, während die konkretisiertenKompetenzerwartungen erst auf der Ebene der möglichen konkretisiertenUnterrichtsvorhaben Berücksichtigung finden. Der ausgewiesene Zeitbe-darf versteht sich als grobe Orientierungsgröße, die nach Bedarf über-oder unterschritten werden kann. Um Spielraum für Vertiefungen, beson-dere Schülerinteressen, aktuelle Themen bzw. die Erfordernisse andererbesonderer Ereignisse (z.B. Praktika, Kursfahrten o.ä.) zu erhalten, wur-den im Rahmen dieses schulinternen Lehrplans nur ca. 75 Prozent derBruttounterrichtszeit verplant.

Während der Fachkonferenzbeschluss zum „Übersichtsraster Unterrichts-vorhaben“ zur Gewährleistung vergleichbarer Standards sowie zur Absi-cherung von Lerngruppen- und Lehrkraftwechseln für alle Mitglieder derFachkonferenz Bindekraft entfalten soll, besitzt die exemplarische Ausge-staltung „möglicher konkretisierter Unterrichtsvorhaben“ (Kapitel 2.1.2) ab-gesehen von den in der vierten Spalte im Fettdruck hervorgehobenen ver-bindlichen Fachkonferenzbeschlüssen nur empfehlenden Charakter. Refe-rendarinnen und Referendaren sowie neuen Kolleginnen und Kollegendienen diese vor allem zur standardbezogenen Orientierung in der neuenSchule, aber auch zur Verdeutlichung von unterrichtsbezogenen fachgrup-peninternen Absprachen zu didaktisch-methodischen Zugängen, fächer-übergreifenden Kooperationen, Lernmitteln und -orten sowie vorgesehe-nen Leistungsüberprüfungen, die im Einzelnen auch den Kapiteln 2.2 bis

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2.4 zu entnehmen sind. Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorge-hensweisen bezüglich der konkretisierten Unterrichtsvorhaben sind imRahmen der pädagogischen Freiheit und eigenen Verantwortung derLehrkräfte jederzeit möglich. Sicherzustellen bleibt allerdings auch hier,dass im Rahmen der Umsetzung der Unterrichtsvorhaben insgesamt alleKompetenzerwartungen des Kernlehrplans Berücksichtigung finden.

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2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben

EinführungsphaseUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut undorganisiert?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl K1 Dokumentation

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte: Zellaufbau

Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten

Unterrichtsvorhaben II:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung habenZellkern und Nukleinsäuren für das Leben?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF4 Vernetzung E1 Probleme und Fragestellungen K4 Argumentation B4 Möglichkeiten und Grenzen

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte: Funktion des Zellkerns Zellverdopplung und DNA

Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 MinutenUnterrichtsvorhaben III:

Thema/Kontext: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung ha-ben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: K1 Dokumentation K2 Recherche K3 Präsentation E3 Hypothesen E6 Modelle E7 Arbeits- und Denkweisen

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte: Biomembranen Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1 & 2)

Unterrichtsvorhaben IV:

Thema/Kontext: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in un-serem Leben?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente E5 Auswertung

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Inhaltliche Schwerpunkte: Enzyme

Zeitbedarf: ca. 25 Std. à 45 Minuten Zeitbedarf: ca. 19 Std. à 45 MinutenUnterrichtsvorhaben V:

Thema/Kontext: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperlicheAktivität auf unseren Körper?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung: UF3 Systematisierung B1 Kriterien B2 Entscheidungen B3 Werte und Normen

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Inhaltliche Schwerpunkte: Dissimilation Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Zeitbedarf: ca. 26 Std. à 45 MinutenSumme Einführungsphase: 90 Stunden

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2.1.2 Mögliche Konkretisierte Unterrichtsvorhaben

Einführungsphase:

Hinweis: Thema, Inhaltsfelder, inhaltliche Schwerpunkte und Kompetenzen hat die Fachkonferenz verbindlich vereinbart. In allen anderen Bereichen sind Abweichun-gen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen bei der Konkretisierung der Unterrichtsvorhaben möglich. Darüber hinaus enthält dieser schulinterne Lehrplan in den Kapiteln 2.2 bis 2.4 übergreifende sowie z.T. auch jahrgangsbezogene Absprachen zur fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit, zur Leistungsbewertung und zur Leistungsrückmeldung. Je nach internem Steuerungsbedarf können solche Absprachen auch vorhabenbezogen vorgenommen werden.

Inhaltsfeld: IF 1 Biologie der Zelle

Unterrichtsvorhaben I: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert? Unterrichtsvorhaben II: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zellkern und Nukleinsäuren für das Leben? Unterrichtvorhaben III: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?

Inhaltliche Schwerpunkte: Zellaufbau Biomembranen Stofftransport zwischen Kompartimenten Funktion des Zellkerns Zellverdopplung und DNA

Basiskonzepte:

SystemProkaryot, Eukaryot, Biomembran, Zellorganell, Zellkern, Chromosom, Makromolekül, Cytoskelett, Transport, Zelle, Gewebe, Organ, Plasmolyse

Struktur und FunktionCytoskelett, Zelldifferenzierung, Zellkompartimentierung, Transport, Diffusion, Osmose, Zellkommunikation, Tracer

EntwicklungEndosymbiose, Replikation, Mitose, Zellzyklus, Zelldifferenzierung

Zeitbedarf: ca. 45 Std. à 45 Minuten

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Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung: Unterrichtsvorhaben I:Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert?Inhaltsfeld: IF 1 Biologie der ZelleInhaltliche Schwerpunkte:

Zellaufbau

Zeitbedarf: ca. 8 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …

UF1 ausgewählte biologische Phänomene und Konzepte beschreiben. UF2 biologische Konzepte zur Lösung von Problemen in eingegrenz-

ten Bereichen auswählen und dabei Wesentliches von Unwesentli-chem unterscheiden.

K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten struk-turiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge.

Mögliche didaktische Leitfragen/ Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenz-erwartungen des Kernlehr-plansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Me-thoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlun-gen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz

SI-Vorwissen (evt. Multiple-choice-) Test zu Zelle, Ge-webe, Organ und OrganismusKriterien des Lebendigen

Schülerbuch / Informationstexteeinfache, kurze Texte zum notwendigen Ba-siswissen

Ideen: SI-Vorwissen wird ohne Beno-tung ermittelt (z.B. Selbsteva-luationsbogen)Möglichst selbstständiges Auf-arbeiten des Basiswissens zu den eigenen Test-Problemstel-len.

Zelltheorie – Wie entsteht aus ei-ner zufälligen Beobachtung eine wissenschaftliche Theorie?

Zelltheorie Organismus, Organ, Ge-

webe, Zelle

stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs zum Zellaufbau durch techni-schen Fortschritt an Beispie-len (durch Licht-, Elektronen-und Fluoreszenzmikroskopie)dar (E7).

Advance Organizer zur Zelltheorie

Was sind pro- und eukaryotische Zellen und worin unterscheiden

beschreiben den Aufbau pro- und eukaryotischer Zel-

elektronenmikroskopische Bilder sowie 2D-Modelle zu tierischen, pflanzlichen und

Idee: Gemeinsamkeiten und Unterschiede der verschiede-

sie sich grundlegend? Aufbau pro- und eukaryoti-

scher Zellen

len und stellen die Unter-schiede heraus (UF3).

bakteriellen Zellen Mikroskopieren von verschiedenen Zellty-pen (Elodea, Mundschleimhaut, Allium)

nen Zellen werden erarbeitet. EM-Bild wird mit Modell vergli-chen.

Zelle, Gewebe, Organe, Organis-men – Welche Unterschiede be-stehen zwischen Zellen, die ver-schiedene Funktionen überneh-men?

Zelldifferenzierung

ordnen differenzierte Zellen auf Grund ihrer Strukturen spezifischen Geweben und Organen zu und erläutern den Zusammenhang zwi-schen Struktur und Funktion (UF3, UF4, UF1).

Mikroskopieren von verschiedenen Zellty-pen

Möglichkeit:Mikroskopieren von Fertigprä-paraten verschiedener Zellty-pen

Diagnose von Schülerkompetenzen: SI-Vorwissen wird ohne Benotung ermittelt (z.B. Selbstevaluationsbogen); Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende

der Unterrichtsreihe (Überprüfen der Kompetenzen im Vergleich zum Start der Unterrichtsreihe)Leistungsbewertung:

Z. B. multiple-choice-Tests zu Zelltypen und Struktur und Funktion von Zellen & Geweben Z. B. Dokumentation/ Plakat / Modellbau zu Zelltypen ggf. Teil einer Klausur

Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben II:Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zellkern und Nukleinsäuren für das Leben?Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)Inhaltliche Schwerpunkte:

• Funktion des Zellkerns • Zellverdopplung und DNA

Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können … UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrungen und Er-

kenntnisse modifizieren und reorganisieren. E1 in vorgegebenen Situationen biologische Probleme beschreiben, in Teil-

probleme zerlegen und dazu biologische Fragestellungen formulieren. K4 biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten und

überzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren. B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und Sichtwei-

sen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen.Mögliche didaktische Leitfra-gen / Sequenzierung inhaltli-cher Aspekte

Konkretisierte Kompetenz-erwartungen des Kernlehr-plansDie Schülerinnen und Schüler…

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Metho-den

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlun-gen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz

Erhebung und Reaktivierung von SI-Vorwissen

Unterrichtsgespräch, Mind-Map SI-Vorwissen wird ermittelt undreorganisiert.

Was zeichnet eine naturwis-senschaftliche Fragestellung aus und welche Fragestellung lag den Acetabularia und den Xenopus-Experimenten zu-grunde?

Erforschung der Funkti-on des Zellkerns in derZelle

benennen Fragestellungen historischer Versuche zur Funktion des Zellkerns und stellen Versuchsdurchführun-gen und Erkenntniszuwachs dar (E1, E5, E7). werten Klo-nierungsexperimente (Kern-transfer bei Xenopus) aus undleiten ihre Bedeutung für die Stammzellforschung ab (E5).

Plakat zum wissenschaftlichen Erkenntnisweg

Acetabularia-Experimente von HÄMMERLING

Experiment zum Kerntransfer bei Xenopus

Möglichkeiten: Naturwissen-schaftliche Fragestellungen werden kriteriengeleitet entwi-ckelt und Experimente ausge-wertet.

Welche biologische Bedeutung begründen die biologische S c h ü l e r b u c h & A r b e i t b l ä t t e r Die Funktionen des Cytoske-

hat die Mitose für einen Orga-nismus?

Mitose (Rückbezug auf Zelltheorie)

Interphase

Bedeutung der Mitose auf derBasis der Zelltheorie (UF1, UF4).erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für [den intrazel-lulären Transport und] die Mitose (UF3, UF1).

Informationstexte und AbbildungenFilme/Animationen zu zentralen Aspekten:1. exakte Reproduktion2. Organ- bzw. Gewebewachstum und Er-

neuerung (Mitose)3. Zellwachstum (Interphase)Film Edmond Die Vererbung - Mitose-Meiose

letts werden erarbeitet

Wie ist die DNA aufgebaut, wo findet man sie und wie wird siekopiert?

Aufbau und Vorkom-men von Nukleinsäuren

Aufbau der DNA Mechanismus der DNA-

Replikation in der S-Phase der Interphase

erklären den Aufbau der DNAmithilfe eines Strukturmodells (E6, UF1).beschreiben den semikon-servativen Mechanismus der DNA-Replikation (UF1, UF4).

Modell zur DNA Struktur und Replikation Der DNA-Aufbau und die Repli-kation werden lediglich modell-haft erarbeitet. Die Komple-mentarität wird dabei heraus-gestellt.

Verdeutlichung des Lernzu-wachses

Individuelle Zwischensicherungz. B .Strukturlegetechnik bzw. Concep Map

SuS erkennen individuelle Wie-derholungsaufträge

Welche Möglichkeiten und Grenzen bestehen für die Zell-kulturtechnik?Zellkulturtechnik

Biotechnologie Biomedizin Pharmazeutische In-

dustrie

zeigen Möglichkeiten und Grenzen der Zellkulturtechnik in der Biotechnologie und Bio-medizin auf (B4, K4).

Informationsblatt zu Zellkulturen in der Bio-technologie und Medizin- und Pharmafor-schungRollenkarten zu Vertretern unterschiedlicher Interessensverbände (Pharma-Industrie, For-scher, PETA-Vertreter etc.)Pro und Kontra-Diskussion z. B. zum The-ma: „Können Zellkulturen Tierversuche erset-zen?“

Ideen: Zentrale Aspekte wer-den herausgearbeitet. Argumente werden erarbeitet und Argumentationsstrategien entwickelt. Beobachtungsauf-trag. Nach Reflexion der Dis-kussion, Leserbriefe.

Diagnose von Schülerkompetenzen: Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe – ergibt sich durch Zwischensicherung

Leistungsbewertung: Z. B. Feedbackbogen; schriftliche Übung zur Mitose (z.B. aus einer Hypothese oder einem Versuchsdesign auf die zugrunde liegende Fra-

gestellung schließen) zur Ermittlung der Fragestellungskompetenz (E1) ggf. Klausur

Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben III:Thema/Kontext: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)Inhaltliche Schwerpunkte:

Biomembranen Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1 & 2)

Zeitbedarf: ca. 22 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können … K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten struktu-

riert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge. K2 in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitet biologisch-tech-

nische Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern und anderen Quellen bearbeiten.

K3 biologische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse adressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurz-vorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen.

E3 zur Klärung biologischer Fragestellungen Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.

E6 Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologischer Vorgänge begründet auswählen und deren Grenzen und Gültigkeitsbe-reiche angeben.

E7 an ausgewählten Beispielen die Bedeutung, aber auch die Vorläufig-keit biologischer Modelle und Theorien beschreiben.

Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompe-tenzerwartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlungensowie Darstellung der verbind-lichen Absprachen der Fach-konferenz

Weshalb und wie beeinflusst die Salz-konzentration den Zustand von Zel-len?

führen Experimente zur Dif-fusion und Osmose durch und erklären diese mit Mo-dellvorstellungen auf Teil-chenebene (E4, E6, K1, K4).

Demonstrationsexperimente Z. B. mit Tinte/Teebeutel zur DiffusionKartoffel (Rettich, Gurke, Salat) Ex-perimente

a) Gemüse mit Zucker, Salz und Stärke

Möglichkeiten:Weitere Beispiele (z. B. Salzwie-se, Niere) für Osmoregulation können recherchiert werden.Ein Lernplakt zur Osmose kann kriteriengeleitet erstellt werden.

Plasmolyse

Brownsche-Molekularbewe-gung

Diffusion

Osmose

führen mikroskopische Un-tersuchungen zur Plasmoly-se hypothesengeleitet durchund interpretieren die be-obachteten Vorgänge (E2, E3, E5, K1, K4).recherchieren Beispiele der Osmose und Osmore-gulation in unterschiedli-chen Quellen und doku-mentieren die Ergebnisse in einer eigenständigen Zu-sammenfassung (K1, K2).

b) Kartoffelstäbchen (gekocht und ungekocht) (Klett Experimente-sammlung SEKII, S. 58)

Checklisten mit Kriterien für - naturwissenschaftliche Fra-

gestellungen,- Hypothesen,- Untersuchungsdesigns

Informationstexte, Animationen und Lehrfilme zur Brownschen Molekular-bewegung (physics-animations.com) Arbeitsaufträge zur Recherche osmo-regulatorischer VorgängeInformationsblatt zu Anforderungen an ein Lernplakat (siehe LaBudde 2010)Checkliste zur Bewertung eines Lern-plakatsArbeitsblatt mit Regeln zu einem sachlichen Feedback

Lernplakate werden gegenseitig beurteilt und diskutiert.

Warum löst sich Öl nicht in Wasser?

Aufbau und Eigenschaften vonLipiden und Phospholipiden

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle ([Kohlenhydrate], Lipide, Proteine, [Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulä-ren Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentli-chen chemischen Eigen-schaften (UF1, UF3).

Experiment RotkohlversuchVerhalten von Lipiden in Wasser etc.und indirekter Nachweis der Biomem-branbestandteilenInformationen zu

zu funktionellen Gruppen Strukturformeln von Lipiden und

Phospholipiden Modelle zu Phospholipiden in

WasserFilm Edmond 5580275 Chemie der Bi-moleküle

Ideen: Phänomen wird beschrie-benDas Verhalten von Lipiden und Phospholipiden in Wasser wird mithilfe ihrer Strukturformeln und den Eigenschaften der funktionel-len Gruppen erklärt.Einfache Modelle (2-D) zum Ver-halten von Phospholipiden in Wasser werden erarbeitet und diskutiert.

Welche Bedeutung haben technischerFortschritt und Modelle für die Erfor-

stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs

Stationenlernen oder Gruppenarbeitzu Erforschung Biomembran (bein-

Idee: Der wissenschaftliche Er-kenntniszuwachs kann fortlau-

schung von Biomembranen? Erforschung der Biomembran

(historisch-genetischer Ansatz)- Bilayer-Modell, Sandwich-Modelle, Fluid-Mosaik-Modell,Erweitertes Fluid-Mosaik-Mo-dell (Kohlenhydrate in der Bio-membran)- Markierungsmethoden zur

Ermittlung von Membranmo-lekülen (Proteinsonden)

- dynamisch strukturiertes Mo-saikmodel (Rezeptor-Inseln, Lipid-Rafts)

Nature of Science – naturwis-senschaftliche Arbeits- und Denkweisen

zum Aufbau von Biomem-branen durch technischen Fortschritt an Beispielen darund zeigen daran die Ver-änderlichkeit von Modellen auf (E5, E6, E7, K4).ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle (Kohlenhydrate, Lipide, Pro-teine) den verschiedenen zellulären Strukturen und Funktionen zu und erläuternsie bezüglich ihrer wesentli-chen chemischen Eigen-schaften (UF1, UF3).recherchieren die Bedeu-tung und die Funktionswei-se von Tracern für die Zell-forschung und stellen ihre Ergebnisse graphisch und mithilfe von Texten dar (K2, K3).recherchieren die Bedeu-tung der Außenseite der-Zellmembran und ihrer Oberflächenstrukturen für die Zellkommunikation (u. a.Antigen-Antikörper-Reakti-on) und stellen die Ergeb-nisse adressatengerecht dar (K1, K2, K3).

haltet folgende Elemente):Versuche von GORTER UND GRENDEL mitErythrozyten (1925) zum Bilayer-Mo-dell Erste Befunde durch die Elektronenmi-kroskopie (G. PALADE, 1950er)Erste Befunde aus der Biochemie (DAVSON & DANIELLI, 1930er)Abbildungen auf der Basis von Gefrier-bruchtechnik und Elektronenmikrosko-pieFlüssig-Mosaik-ModellOriginal-Auszüge aus dem Science-Ar-tikel von SINGER & NICOLSON (1972)Heterokaryon-Experimente von FRYE & EDIDIN (1972)Aufklärung der Lage von Kohlenhydra-ten in der Biomembran Checkliste mit Kriterien für seriöse QuellenCheckliste zur korrekten Angabe von Internetquellen Internetrecherche zur Funktionsweisevon TracernInformationen zum dynamisch struktu-rierten Mosaikmodell VEREB ET AL (2003)

fend dokumentiert und für alle Kursteilnehmerinnen und Kurs-teilnehmer auf Plakaten im Kurs-raum festgehalten werden.Der Modellbegriff und die Vorläu-figkeit von Modellen im For-schungsprozess werden verdeut-licht.Quellen werden ordnungsgemäßnotiert (Verfasser, Zugriff etc.).

Wie werden gelöste Stoffe durch Bio-membranen hindurch in die Zelle bzw.aus der Zelle heraus transportiert?

beschreiben Transportvor-gänge durch Membranen für verschiedene Stoffe mit-

Schülerbuch & Arbeitsblatteventuell Gruppenarbeit:Informationstext zu verschiedenen

SuS können entsprechend der Informationstexte 2-D-Modelle zuden unterschiedlichen Transport-

Passiver Transport Aktiver Transport

hilfe geeigneter Modelle und geben die Grenzen dieser Modelle an (E6).

Transportvorgängen an realen Beispie-len

vorgängen erstellen.

Wie ist eine Zelle organisiert und wie gelingt es der Zelle so viele verschie-dene Leistungen zu erbringen?

Aufbau und Funktion von Zell-organellen

Zellkompartimentierung Endo – und Exocytose Endosymbiontentheorie

beschreiben Aufbau und Funktion der Zellorganellen und erläutern die Bedeu-tung der Zellkompartimen-tierung für die Bildung un-terschiedlicher Reaktions-räume innerhalb einer Zelle (UF3, UF1). präsentieren adressatengerecht die En-dosymbiontentheorie mithil-fe angemessener Medien (K3, K1, UF1). erläutern die membranvermittelten Vorgänge der Endo- und Exocytose (u. a. am Golgi-Apparat) (UF1, UF2).erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für den in-trazellulären Transport [und die Mitose] (UF3, UF1).

SchülerbuchGruppenarbeit, Stationenlernen oderLehrervortrag zu Zellorganellen und zur Dichtegradientenzentrifugation

EndosymbiontentheorieIdeen: Comic, Internetrecherche,Kurzvortrag SuSReferat: Steckbrief Lynn Margu-lis, weibliche Naturwissenschaft-lerin

Diagnose von Schülerkompetenzen: Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe Lernplakat z. B. KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“ und „Reflexionsaufgabe“ (Portfolio zum Thema: „Erforschung der Biomembranen“)

zur Ermittlung der Dokumentationskompetenz (K1) und der Reflexionskompetenz (E7)Leistungsbewertung:

z. B. KLP-Überprüfungsform: „Beurteilungsaufgabe“ und „Optimierungsaufgabe“ (z.B. Modellkritik an Modellen zur Biomembran oder zuTransportvorgängen) zur Ermittlung der Modell-Kompetenz (E6)

Plakat aus dem Unterricht, Stationenlernen bzw. Gruppenarbeit ggf. Klausur

Einführungsphase:

Hinweis: Thema, Inhaltsfelder, inhaltliche Schwerpunkte und Kompetenzen hat die Fachkonferenz verbindlich vereinbart. In allen anderen Bereichen sind Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen bei der Konkretisierung der Unterrichtsvorhaben möglich. Darüber hinaus enthält dieser schulinterne Lehrplan in den Kapiteln 2.2 bis 2.4 übergreifende sowie z.T. auch jahrgangsbe-zogene Absprachen zur fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit, zur Leistungsbewertung und zur Leistungsrückmeldung. Je nach internem Steuerungsbedarf können solche Absprachen auch vorhabenbezogen vorgenommen werden.

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Unterrichtsvorhaben IV: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unse-rem Leben?

Unterrichtsvorhaben V: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Akti-vität auf unseren Körper?

Inhaltliche Schwerpunkte: Enzyme Dissimilation Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Basiskonzepte:

SystemMuskulatur, Mitochondrium, Enzym, Zitronensäurezyklus, Dissimilation, Gärung

Struktur und FunktionEnzym, Grundumsatz, Leistungsumsatz, Energieumwandlung, ATP, NAD+

EntwicklungTraining

Zeitbedarf: ca. 45 Std. à 45 Minuten

Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben IV:Thema/Kontext: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unserem Leben?Inhaltsfelder: IF 1 (Biologie der Zelle), IF 2 (Energiestoffwechsel)Inhaltliche Schwerpunkte:

Enzyme

Zeitbedarf: ca. 19 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können … E2 kriteriengeleitet beobachten und messen sowie gewonnene Ergeb-

nisse objektiv und frei von eigenen Deutungen beschreiben. E4 Experimente und Untersuchungen zielgerichtet nach dem Prinzip

der Variablenkontrolle unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften pla-nen und durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen reflektieren.

E5 Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, daraus qualitati-ve und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese fach-lich angemessen beschreiben.

Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompe-tenzerwartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlun-gen sowie Darstellung der ver-bindlichen Absprachen der Fachkonferenz

Wie sind Proteine aufgebaut und wo spielen sie eine Rolle?

Aminosäuren Peptide, Proteine Primär-, Sekundär-, Tertiär-,

Quartärstruktur

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle ([Kohlenhydrate, Lipide], Proteine, [Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulä-ren Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentlichenchemischen Eigenschaften (UF1, UF3).

Schülerbuch Der Aufbau von Proteinen und die Strukturebenen werden erar-beitet und sinnvoll zusammenge-fasst.Idee: Quartärstruktur Hämoglo-bin (Wdh. in Trainingslehre)

Welche Bedeutung haben Enzyme im menschlichen Stoffwechsel?

Aktives Zentrum

beschreiben und erklären mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

ExperimenteEinstieg Kartoffelversuch – enzymati-sche Reaktion. Was ist ein Enzym?Versuch Speichel + Wasserstoffper-

Die Substrat- und Wirkungsspe-zifität werden veranschaulicht.Die naturwissenschaftlichen Fra-gestellungen werden vom Phä-

Allgemeine Enzymgleichung Substrat- und Wirkungsspezifi-

tät

oxid → keine Reaktion, Wasserstoff-peroxid + Schweineblut → Reaktion? (Katalase als neues Enzym)Modellexperimente mit Schere und Papierquadraten zur enzymatischen Reaktion, Wirkungsspezifität unSchlüssel-Schloß- und Induced-Fit-Prinzip.

nomen her entwickelt.Hypothesen zur Erklärung der Phänomene werden aufgestellt.Experimente zur Überprüfung der Hypothesen werden geplant,durchgeführt und abschließend werden mögliche Fehlerquellen ermittelt und diskutiert.Modelle zur Funktionsweise desaktiven Zentrums können erstelltwerden-

Welche Wirkung / Funktion haben En-zyme?

Katalysator Biokatalysator Endergonische und exergoni-

sche Reaktion Aktivierungsenergie, Aktivie-

rungsbarriere / Reaktions-schwelle

erläutern Struktur und Funktion von Enzymen und ihre Bedeutung als Biokata-lysatoren bei Stoffwechsel-reaktionen (UF1, UF3, UF4).

Schematische Darstellungen von Re-aktionen unter besonderer Berücksich-tigung der Energieniveaus (Schülerbuch)

Die zentralen Aspekte der Bioka-talyse werden erarbeitet:

1. Senkung der Aktivie-rungsenergie

2. Erhöhung des Stoffum-satzes pro Zeit

Was beeinflusst die Wirkung / Funkti-on von Enzymen?

pH-Abhängigkeit Temperaturabhängigkeit Schwermetalle Substratkonzentration / Wech-

selzahl

beschreiben und interpre-tieren Diagramme zu enzy-matischen Reaktionen (E5).stellen Hypothesen zur Ab-hängigkeit der Enzymaktivi-tät von verschiedenen Fak-toren auf und überprüfen sieexperimentell und stellen siegraphisch dar (E3, E2, E4, E5, K1, K4).

Experimente zum Nachweis der Kon-zentrations-, Temperatur- und pH-Ab-hängigkeit (Kartoffel oder Hefe unter verschiedenen Bedingungen)Modellexperimente mit Schere und Papierquadraten zur Substratkonzen-trationAuswertungen von Experimenter-gebnissen mit Tabellenkalkulation – Diagrammzeichnung, Diskussion um Ausreißerwerte & Fehlerquellen bei Ex-perimentdurchführungVersuchsprotokoll

Möglichkeit: Experimente zur Ermittlung der Abhängigkeiten der Enzymaktivität werden ge-plant und durchgeführt.Die Wechselzahl wird problema-tisiert.Durchführung von Experimenten zur Ermittlung von Enzymeigen-schaften an ausgewählten Bei-spielen.

Wie wird die Aktivität der Enzyme in beschreiben und erklären Arbeitsteilige Gruppenarbeit zu ver- Wesentliche Textinformationen

den Zellen reguliert? kompetitive Hemmung, allosterische (nicht kompetiti-

ve) Hemmung Substrat und Endprodukthem-

mung

mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

schiedene Hemmtypen (kompetitiv, all-soterisch, Schwermetall, Feedback-Hemmung als besondere Art der allos-terischen Hemmung un jeweils Beispie-le im Stoffwechsel) – Kurzvortrag SuSSchülerbuchFilm Edmond Regulation Blutzucker

werden in einem begrifflichen Netzwerk zusammengefasst.Modelle zur Erklärung von Hemmvorgängen werden entwi-ckelt.Reflexion und Modellkritik

Wie macht man sich die Wirkweise von Enzymen zu Nutze?

Enzyme im Alltag- Technik- Medizin- u. a.

recherchieren Informationenzu verschiedenen Einsatz-gebieten von Enzymen und präsentieren und bewerten vergleichend die Ergebnisse(K2, K3, K4).

geben Möglichkeiten und Grenzen für den Einsatz von Enzymen in biologisch-technischen Zusammenhän-gen an und wägen die Be-deutung für unser heutiges Leben ab (B4).

(Internet)RechercheSchülervorträge

Die Bedeutung enzymatischer Reaktionen für z.B. Veredlungs-prozesse und medizinische Zwe-cke kann herausgestellt werden.

Als Beispiel können Enzyme im Waschmittel und ihre Auswir-kung auf die menschliche Haut besprochen und diskutiert wer-den.

Diagnose von Schülerkompetenzen: z. B. Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe

Leistungsbewertung: z. B. multiple choice -Tests, Tests, Schülervortrag z.B. KLP-Überprüfungsform: „experimentelle Aufgabe“ (z.B. Entwickeln eines Versuchsaufbaus in Bezug auf eine zu Grunde liegende Fra-

gestellung und/oder Hypothese) zur Ermittlung der Versuchsplanungskompetenz (E4) ggf. Klausur

Mögliche unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben V:Thema/Kontext: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unseren Körper?Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)Inhaltliche Schwerpunkte: Dissimilation Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Zeitbedarf: ca. 26 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können … UF3 die Einordnung biologischer Sachverhalte und Erkenntnisse in ge-

gebene fachliche Strukturen begründen. B1 bei der Bewertung von Sachverhalten in naturwissenschaftlichen

Zusammenhängen fachliche, gesellschaftliche und moralische Bewer-tungskriterien angeben.

B2 in Situationen mit mehreren Handlungsoptionen Entscheidungs-möglichkeiten kriteriengeleitet abwägen, gewichten und einen begrün-deten Standpunkt beziehen.

B3 in bekannten Zusammenhängen ethische Konflikte bei Auseinan-dersetzungen mit biologischen Fragestellungen sowie mögliche Lösun-gen darstellen.

Mögliche didaktische Leitfragen/ Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzer-wartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schüler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materiali-en/ Methoden

Didaktisch-methodische Anmer-kungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Ab-sprachen der Fachkonferenz

Wie sind Zucker aufgebaut und wo spielen sie eine Rolle?

Monosaccharid, Disaccharid Polysaccharid

ordnen die biologisch bedeut-samen Makromoleküle (Kohlen-hydrate, [Lipide, Proteine, Nucleinsäuren]) den verschie-denen zellulären Strukturen undFunktionen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentlichenchemischen Eigenschaften (UF1, UF3).

Informationstexte zu funktionellen Gruppen und ihren Eigenschaften sowie Kohlenhydratklassen und Vor-kommen und Funktion in der Natur

„Spickzettel“ zur sinnvollen Reduk-tion

Gütekriterien für gute „Spickzettel“ werden erarbeitet (Übersichtlichkeit, auf das Wichtigste beschränkt, sinn-voller Einsatz von mehreren Farben,um Inhalte zu systematisieren etc.) werden erarbeitet.

Welche Veränderungen können während und nach körperlicher

evtl. Münchener Belastungstest inZusammenarbeit mit Sportunterricht

Begrenzende Faktoren bei unter-schiedlich trainierten Menschen wer-

Belastung beobachtet werden?

Systemebene: Organismus

Schlüsselstellen der kör-perlichen Fitness

den thematisiert. Damit kann der Einfluss von Training auf die Ener-giezufuhr, Durchblutung, Sauerstoff-versorgung, Energiespeicherung und Ernährungsverwertung syste-matisiert werden. Die Auswirkung auf verschiedene Systemebenen (Organ, Gewebe, Zelle, Molekül) kann dargestellt und bewusst ge-macht werden.

Wie reagiert der Körper auf unter-schiedliche Belastungssituationen und wie unterscheiden sich ver-schiedene Muskelgewebe vonein-ander?Systemebene: Organ und Gewe-be

MuskelaufbauSystemebene: Zelle

Sauerstoffschuld, Energie-reserve der Muskeln, Gly-kogenspeicher

Systemebene: Molekül Lactat-Test Milchsäure-Gärung

erläutern den Unterschied zwi-schen roter und weißer Mus-kulatur (UF1).präsentieren unter Einbezug geeigneter Medien und unter Verwendung einer korrekten Fachsprache die aerobe und anaerobe Energieumwandlung in Abhängigkeit von körperli-chen Aktivitäten (K3, UF1).überprüfen Hypothesen zur Abhängigkeit der Gärung von verschiedenen Faktoren (E3, E2, E1, E4, E5, K1, K4).

Partnerpuzzle mit Arbeitsblättern zur roten und weißen Muskulatur und zur Sauerstoffschuld

Bildkarten zu Muskeltypen und Sportarten

Film Dissimilation Modul Gärung (Edmond), Muskel & Zelle II (Ed-mond)

Hier können Beispiele von 100-Me-ter-, 400-Meter- und 800-Meter-Läu-fern analysiert werden. Verschiede-ne Muskelgewebe werden im Hin-blick auf ihre Mitochondriendichte (stellvertretend für den Energiebe-darf) untersucht / ausgewertet. Mus-keltypen werden begründend Sport-arten zugeordnet. Die Milchsäuregä-rung dient der Veranschaulichung anaerober Vorgänge: Modellexperi-ment zum Nachweis von Milchsäureunter anaeroben Bedingungen wird geplant und durchgeführt.

Welche Faktoren beeinflussen den Energieumsatz und welche Methoden helfen bei der Bestim-mung?Systemebenen: Organismus,Gewebe, Zelle, Molekül

Energieumsatz (Grundum-satz und Leistungsumsatz)

Direkte und indirekte Kalo-

stellen Methoden zur Bestim-mung des Energieumsatzes bei körperlicher Aktivität verglei-chend dar (UF4).

Schülerbuch:Diagramme zum Sauerstoffbin-dungsvermögen in Abhängigkeit verschiedener Faktoren (Tempera-tur, pH-Wert) und Bohr-EffektF i l m Edmond 5500062-Das Herzdes Menschen

Der Zusammenhang zwischen re-spiratorischem Quotienten und Er-nährung wird erarbeitet.Der quantitative Zusammenhang zwischen Sauerstoffbindung und Partialdruck wird an einer sigmoidenBindungskurve ermittelt. Annknüp-fung erarbeitete Quartärstruktur des Hämoglobins.

rimetrieWelche Faktoren spielen eine Rol-le bei körperlicher Aktivität?

Sauerstofftransport im Blut Sauerstoffkonzentration im

Blut Erythrozyten Hämoglobin/ Myoglobin Bohr-Effekt

Hinweis auf Prinzip der Oberflä-chenvergrößerungDer Weg des Sauerstoffs in die Muskelzelle über den Blutkreislauf wird wiederholt und erweitert unter Berücksichtigung von Hämoglobin und Myoglobin.

Wie entsteht und wie gelangt die benötigte Energie zu unterschied-lichen Einsatzorten in der Zelle?Systemebene: Molekül

NAD+ und ATP

erläutern die Bedeutung von NAD+ und ATP für aerobe und anaerobe Dissimilationsvorgän-ge (UF1, UF4).

SchülerbuchArbeitsblatt mit Modellen / Sche-mata zur Rolle des ATP

Die Funktion des ATP als Ener-gie-Transporter wird verdeutlicht.

Wie entsteht ATP und wie wird derC6-Körper abgebaut?

Systemebenen: Zelle, Molekül Tracermethode Glykolyse Zitronensäurezyklus Atmungskette

präsentieren eine Tracerme-thode bei der Dissimilation adressatengerecht (K3).erklären die Grundzüge der Dissimilation unter dem Aspekt der Energieumwandlung mithilfeeinfacher Schemata (UF3).beschreiben und präsentierendie ATP-Synthese im Mitochon-drium mithilfe vereinfachter Schemata (UF2, K3).

Advance OrganizerSchülerbuchInformationstexte und schematischeDarstellungen zu Experimenten von Peter Mitchell (chemiosmotische Theorie) zum Aufbau eines Proto-nengradienten in den Mitochondrien für die ATP-Synthase (vereinfacht)Filme Edmond, 5644001-6 Dissimi-lation: Überblick, Module Glykolyse, Citratzyklus, Atmungskette

Grundprinzipien von molekularen Tracern werden wiederholt.

Experimente werden unter dem Aspekt der Energieumwandlung ausgewertet.

Wie funktional sind bestimmte Trainingsprogramme und Ernäh-rungsweisen für bestimmte Trai-ningsziele?Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

Ernährung und Fitness

erläutern unterschiedliche Trai-ningsformen adressatengerechtund begründen sie mit Bezug auf die Trainingsziele (K4).erklären mithilfe einer graphi-schen Darstellung die zentrale Bedeutung des Zitronensäure-zyklus im Zellstoffwechsel (E6,

Fallstudien aus der Fachliteratur (Sportwissenschaften)SchülerbuchArbeitsblatt mit einem vereinfach-ten Schema des Zitronensäurezy-klus und seiner Stellung im Zellstoff-wechsel (Zusammenwirken von Kohlenhydrat, Fett und Proteinstoff-

Hier können Trainingsprogramme und Ernährung unter Berücksichti-gung von Trainingszielen (Aspekte z.B. Ausdauer, Kraftausdauer, Maxi-malkraft) und der Organ- und Zelle-bene (Mitochondrienanzahl, Myoglo-binkonzentration, Kapillarisierung, erhöhte Glykogenspeicherung) be-

Kapillarisierung Mitochondrien

Systemebene: Molekül Glycogenspeicherung Myoglobin

UF4). wechsel) trachtet, diskutiert und beurteilt wer-den.

Verschiedene Situationen können „durchgespielt“ (z.B. die Folgen ei-ner Fett-, Vitamin- oder Zuckerun-terversorgung) werden.

Wie wirken sich leistungssteigern-de Substanzen auf den Körper aus?Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

Formen des Dopings Anabolika EPO …

nehmen begründet Stellung zur Verwendung leistungsstei-gernder Substanzen aus ge-sundheitlicher und ethischer Sicht (B1, B2, B3).

ReferatInformationstext zu Werten, Nor-men, Fakten, ethisches Reflektieren (nach MARTENS 2003)Exemplarische Aussagen von Per-sonen verschiedener interessen-gruppen, Informationstext zu EPOHistorische Fallbeispiele zum Ein-satz von EPO (Blutdoping) im Spit-zensport, Weitere Fallbeispiele zum Einsatz anaboler Steroide in Spitzensport und ViehzuchtFilm Edmond Hormone 55 53644Boten im VerborgenenFilm Die Schulstunde als TalkshowStark mit Anabolika? Edmond49 81672http://www.planet-schule.de/wissenspool/entschei-de-dich/inhalt/sendungen/stark_mit_anabolika/

Juristische und ethische Aspekte werden auf die ihnen zugrunde lie-genden Kriterien reflektiert.Verschiedene Perspektiven und de-ren Handlungsoptionen werden er-arbeitet, deren Folgen abgeschätzt und bewertet.Bewertungsverfahren und Begriffe werden geübt und gefestigt.

Diagnose von Schülerkompetenzen: Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der UnterrichtsreiheLeistungsbewertung:

z. B. Schüler-Kurzvortrag, Schüler-Statements z. B. KLP-Überprüfungsform: „Bewertungsaufgabe“ zur Ermittlung der Entscheidungskompetenz (B2) und der Kriterienermitt-

lungskompetenz (B1) mithilfe von Fallbeispielen ggf. Klausur.

2.2 Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit

In Absprache mit der Lehrerkonferenz sowie unter Berücksichtigung des Schulprogramms hat die Fachkonferenz Biologie die folgenden fachme-thodischen und fachdidaktischen Grundsätze beschlossen. In diesem Zusammenhang beziehen sich die Grundsätze 1 bis 14 auf fächerübergrei-fende Aspekte, die auch Gegenstand der Qualitätsanalyse sind, die Grundsätze 15 bis 25 sind fachspezifisch angelegt.

Überfachliche Grundsätze:

1.) Geeignete Problemstellungen zeichnen die Ziele des Unterrichts vor und bestimmen die Struktur der Lernprozesse.2.) Inhalt und Anforderungsniveau des Unterrichts entsprechen dem Leistungsvermögen der Lerner.3.) Die Unterrichtsgestaltung ist auf die Ziele und Inhalte abgestimmt.4.) Medien und Arbeitsmittel sind lernernah gewählt.5.) Die Schülerinnen und Schüler erreichen einen Lernzuwachs.6.) Der Unterricht fördert und fordert eine aktive Teilnahme der Lerner.7.) Der Unterricht fördert die Zusammenarbeit zwischen den Lernenden und bietet ihnen Möglichkeiten zu eigenen Lösungen.8.) Der Unterricht berücksichtigt die individuellen Lernwege der einzelnen Lerner.9.) Die Lerner erhalten Gelegenheit zu selbstständiger Arbeit und werden dabei unterstützt.10.) Der Unterricht fördert strukturierte und funktionale Einzel-, Partner- bzw. Gruppenarbeit sowie Arbeit in kooperativen Lernformen.11.) Der Unterricht fördert strukturierte und funktionale Arbeit im Plenum.12.) Die Lernumgebung ist vorbereitet; der Ordnungsrahmen wird eingehalten.13.) Die Lehr- und Lernzeit wird intensiv für Unterrichtszwecke genutzt.14.) Es herrscht ein positives pädagogisches Klima im Unterricht.

Fachliche Grundsätze:

15.) Der Biologieunterricht orientiert sich an den im gültigen Kernlehrplan ausgewiesenen, obligatorischen Kompetenzen.16.) Der Biologieunterricht ist problemorientiert und an Unterrichtsvorhaben und Kontexten ausgerichtet.17.) Der Biologieunterricht ist lerner- und handlungsorientiert, d.h. im Fokus steht das Erstellen von Lernprodukten durch die Lerner.18.) Der Biologieunterricht ist kumulativ, d.h. er knüpft an die Vorerfahrungen und das Vorwissen der Lernenden an und ermöglicht das Erlernen

von neuen Kompetenzen.19.) Der Biologieunterricht fördert vernetzendes Denken und zeigt dazu eine über die verschiedenen Organisationsebenen bestehende Vernet-

zung von biologischen Konzepten und Prinzipien mithilfe von Basiskonzepten auf.20.) Der Biologieunterricht folgt dem Prinzip der Exemplarizität und gibt den Lernenden die Gelegenheit, Strukturen und Gesetzmäßigkeiten mög-

lichst anschaulich in den ausgewählten Problemen zu erkennen.

21.) Der Biologieunterricht bietet nach Produkt-Erarbeitungsphasen immer auch Phasen der Metakognition, in denen zentrale Aspekte von zu er-lernenden Kompetenzen reflektiert werden.

22.) Der Biologieunterricht ist in seinen Anforderungen und im Hinblick auf die zu erreichenden Kompetenzen für die Lerner transparent.23.) Im Biologieunterricht werden Diagnoseinstrumente zur Feststellung des jeweiligen Kompetenzstandes der Schülerinnen und Schüler durch

die Lehrkraft, aber auch durch den Lerner selbst eingesetzt.24.) Der Biologieunterricht bietet immer wieder auch Phasen der Übung.25.) Der Biologieunterricht bietet die Gelegenheit zum selbstständigen Wiederholen und Aufarbeiten von verpassten Unterrichtsstunden. Hierzu

ist ein (geschlossener) virtueller Arbeitsraum auf der Lernplattform lo-net2 angelegt, in dem sowohl Protokolle und eine Linkliste mit „gutenInternetseiten“ als auch die im Kurs verwendeten Arbeitsblätter bereitgestellt werden.

2.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung

Hinweis: Sowohl die Schaffung von Transparenz bei Bewertungen alsauch die Vergleichbarkeit von Leistungen sind das Ziel, innerhalb der ge-gebenen Freiräume Vereinbarungen zu Bewertungskriterien und derenGewichtung zu treffen.

Auf der Grundlage von § 48 SchulG, § 13 APO-GOSt sowie Kapitel 3 des Kernlehrplans Biologie hat die Fachkonferenz im Einklangmit dem entsprechenden schulbezogenen Konzept die nachfolgenden Grundsätze zur Leistungsbewertung und Leistungsrückmel-dung beschlossen. Die nachfolgenden Absprachen stellen die Minimalanforderungen an das lerngruppenübergreifende gemeinsameHandeln der Fachgruppenmitglieder dar. Bezogen auf die einzelne Lerngruppe kommen ergänzend weitere der in den Folgeabschnit -ten genannten Instrumente der Leistungsüberprüfung zum Einsatz.

Beurteilungsbereich: Sonstige Mitarbeit

Folgende Aspekte sollen bei der Leistungsbewertung der sonstigen Mitarbeit eine Rolle spielen (die Liste ist nicht abschließend):

Verfügbarkeit biologischen Grundwissens

Sicherheit und Richtigkeit in der Verwendung der biologischen Fachsprache Sicherheit, Eigenständigkeit und Kreativität beim Anwenden fachspezifischer Methoden und Arbeitsweisen (z. B. beim Aufstellen von Hypo-

thesen, bei Planung und Durchführung von Experimenten, beim Umgang mit Modellen, …) Zielgerichtetheit bei der themenbezogenen Auswahl von Informationen und Sorgfalt und Sachrichtigkeit beim Belegen von Quellen Sauberkeit, Vollständigkeit und Übersichtlichkeit der Unterrichtsdokumentation, ggf. Portfolio Sachrichtigkeit, Klarheit, Strukturiertheit, Fokussierung, Ziel- und Adressatenbezogenheit in mündlichen und schriftlichen Darstellungsfor-

men, auch mediengestützt Sachbezogenheit, Fachrichtigkeit sowie Differenziertheit in verschiedenen Kommunikationssituation (z. B. Informationsaustausch, Diskussi-

on, Feedback, …) Reflexions- und Kritikfähigkeit Schlüssigkeit und Differenziertheit der Werturteile, auch bei Perspektivwechsel Fundiertheit und Eigenständigkeit der Entscheidungsfindung in Dilemmasituationen

Beurteilungsbereich: Klausuren

Einführungsphase:

1 Klausur im ersten Halbjahr (90 Minuten), im zweiten Halbjahr wird eine Klausuren (je 90 Minuten) geschrieben.

Die Leistungsbewertung in den Klausuren wird mit Blick auf die schriftliche Abiturprüfung mit Hilfe eines Kriterienrasters („Erwartungs -horizont“) durchgeführt, welches neben den inhaltsbezogenen Teilleistungen auch darstellungsbezogene Leistungen ausweist. DiesesKriterienraster wird den korrigierten Klausuren beigelegt und Schülerinnen und Schülern auf diese Weise transparent gemacht.

Die Zuordnung der Hilfspunkte zu den Notenstufen orientiert sich in der Qualifikationsphase am Zuordnungsschema des Zentralabi -turs. Die Note ausreichend soll bei Erreichen von ca. 50 % der Hilfspunkte erteilt werden. Eine Absenkung der Note kann gemäßAPO-GOSt bei häufigen Verstößen gegen die Sprachrichtigkeit vorgenommen werden.

Grundsätze der Leistungsrückmeldung und Beratung:

Für Präsentationen, Arbeitsprotokolle, Dokumentationen und andere Lernprodukte der sonstigen Mitarbeit erfolgt eine Leistungsrück-meldung, bei der inhalts- und darstellungsbezogene Kriterien angesprochen werden. Hier werden zentrale Stärken als auch Optimie-rungsperspektiven für jede Schülerin bzw. jeden Schüler hervorgehoben.

Die Leistungsrückmeldungen bezogen auf die mündliche Mitarbeit erfolgen auf Nachfrage der Schülerinnen und Schüler außerhalbder Unterrichtszeit, spätestens aber in Form von mündlichem Quartalsfeedback oder Eltern-/Schülersprechtagen. Auch hier erfolgteine individuelle Beratung im Hinblick auf Stärken und Verbesserungsperspektiven.

Für jede mündliche Abiturprüfung (im 4. Fach oder bei Abweichungs- bzw. Bestehensprüfungen im 1. bis 3. Fach) wird ein Kriterien -raster für den ersten und zweiten Prüfungsteil vorgelegt, aus dem auch deutlich die Kriterien für eine gute und eine ausreichende Leis -tung hervorgehen.

2.4 Lehr- und Lernmittel

Für den Biologieunterricht in der Sekundarstufe II ist an der Schule Luise von Duesberg Gymnasium derzeit kein neues Schulbucheingeführt. Über die Einführung eines neuen Lehrwerks ist ggf. nach Vorliegen entsprechender Verlagsprodukte zu beraten und zuentscheiden. Bis zu diesem Zeitpunkt wird auf der Grundlage der zur Verfügung stehenden Lehrwerke die inhaltliche und diekompetenzorientierte Passung vorgenommen, die sich am Kernlehrplan SII orientiert.

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten die im Unterricht behandelten Inhalte in häuslicher Arbeit nach. Zu ihrer Unterstützung erhaltensie dazu:

a) eine Link-Liste „guter“ Adressen, die auf der ersten Fachkonferenz im Schuljahr von der Fachkonferenz aktualisiert und zur Verfü-gung gestellt wird,

b) ein Stundenprotokoll, das von der Lehrkraft freigegeben wird und dem Kurs über einen virtuellen Klassenraum der Plattform lo-net 2zur Verfügung gestellt wird.

Die Fachkolleginnen und Kollegen werden zudem ermutigt, die Materialangebote des Ministeriums für Schule und Weiterbildung re-gelmäßig zu sichten und ggf. in den eigenen Unterricht oder die Arbeit der Fachkonferenz einzubeziehen. Die folgenden Seiten sinddabei hilfreich:

Der Lehrplannavigator:

http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/lehrplaene/lehrplannavigator-s-ii/

Die Materialdatenbank:

http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/materialdatenbank/

Die Materialangebote von SINUS-NRW:

http://www.standardsicherung.nrw.de/sinus/

3 Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifen-den Fragen

Die Fachkonferenz Biologie hat sich im Rahmen des Schulprogramms fürfolgende zentrale Schwerpunkte entschieden:

Zusammenarbeit mit anderen Fächern

Die Fachkonferenzen Biologie und Sport kooperieren fächerverbindend inder Einführungsphase. Im Rahmen des Unterrichtsvorhabens V: „Biologieund Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unserenKörper?“ werden im Sportunterricht Fitnesstests wie etwa der MünchenerBelastungstest oder Multistage Belastungstest durchgeführt und Trai-ningsformen vorgestellt, welche im Biologieunterricht interpretiert und mit-hilfe der Grundlagen des Energiestoffwechsels reflektiert werden.

Fortbildungskonzept

Die im Fach Biologie in der gymnasialen Oberstufe unterrichtenden Kolle-ginnen und Kollegen nehmen nach Möglichkeit regelmäßig an Fortbil-dungsveranstaltungen der umliegenden Universitäten, Zoos oder der Be-zirksregierungen bzw. der Kompetenzteams und des LandesinstitutesQUALIS teil. Die dort bereitgestellten oder entwickelten Materialien wer-den von den Kolleginnen und Kollegen in den Fachkonferenzsitzungenvorgestellt und der Biologiesammlung zum Einsatz im Unterricht bereitge-stellt.

Projektwoche in der EF

In der letzten Schulwoche vor den Sommerferien wird in der EF eine fach-übergreifende Projektwoche zu einem bestimmten Thema (z.B. „Wasser“,oder „Enzyme in lebensmitteltechnologischen Prozessen“) durchgeführt.

Vorbereitung auf die Erstellung der Facharbeit

Um eine einheitliche Grundlage für die Erstellung und Bewertung derFacharbeiten in der Jahrgangsstufe Q1 zu gewährleisten, findet im Vorfelddes Bearbeitungszeitraums ein fachübergreifender Projekttag statt, gefolgtvon einem Besuch einer Universitätsbibliothek, damit die Schülerinnenund Schüler die Möglichkeiten für Recherchen kennenlernen. Die AGFacharbeit hat schulinterne Richtlinien für die Erstellung einer wissen-schaftlichen Arbeit angefertigt, die die unterschiedlichen Arbeitsweisen inden wissenschaftlichen Fachbereichen berücksichtigen. Im Verlauf einesProjekttages werden den Schülerinnen und Schülern in einer zentralenVeranstaltung und in Gruppen diese schulinternen Kriterien vermittelt.

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Exkursionen

Abgesehen vom Abiturhalbjahr (Q 2.2) sollen in der Qualifikationsphasenach Möglichkeit und in Absprache mit der Stufenleitung unterrichtsbeglei-tende Exkursionen zu Themen des gültigen KLP durchgeführt werden.Aus Sicht der Biologie sind folgende Exkursionsziele und Themen denk-bar:

EF 10.2 : Besuch eines Schülerlabors

Schüler labor JULAB Forschungszentrum Jül ichThema Enzymatik

Q1.1:

Schüler labor JULAB Forschungszentrum Jül ichThema DNA,

Ausleihen des DNA-Koffers des JULAB Forschungszen-trum Jülich (Fortbildung Lehnen & Walter)

Q1.2: Bestimmung der Gewässergüte (biologische, chemische

und strukturelle Parameter in Anlehnung an die EU-Was-serrahmenrichtlinie) Herr Kolb, Naturpark Schwalm-Nette,Schwalm oder Frau …... (Aachen) am Naturschutzhof Net-tetal, Untersuchungen am Teich oder an der Nette

Untersuchung von Lebensgemeinschaften und ihren unbe-lebten (abiotischen) Faktoren (Schulhof LvD)

Beobachtungen von Anpassungen an den Lebensraum(Zoo Krefeld)

Bestimmung der Standortfaktoren über die ZeigerpflanzenMethode (Schulgarten „Wäldchen LvD“)

Neophyten und Neozoen in NRW, Naturschutzhof Nettetal,Biolgische Station Nettetal oder Krefeld Hüls

Besuch des Umweltbusses „Lumbricus“

Q2.1: Besuch des Neandertalmuseums Erkrath

Bestimmung von phylogenetischen Stammbäumen auf derBasis von Schädelmerkmalen in der Abguss-Sammlung

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4 Qualitätssicherung und Evaluation

Evaluation des schulinternen Curriculums

Das schulinterne Curriculum stellt keine starre Größe dar, sondern ist als„lebendes Dokument“ zu betrachten. Dementsprechend werden die Inhal-te stetig überprüft, um ggf. Modifikationen vornehmen zu können. DieFachkonferenz (als professionelle Lerngemeinschaft) trägt durch diesenProzess zur Qualitätsentwicklung und damit zur Qualitätssicherung desFaches Biologie bei.

Der Prüfmodus erfolgt jährlich. Zu Schuljahresbeginn werden die Erfah-rungen des vergangenen Schuljahres in der Fachschaft gesammelt, be-wertet und eventuell notwendige Konsequenzen und Handlungsschwer-punkte formuliert.

Die vorliegende Checkliste wird als Instrument einer solchen Bilanzierunggenutzt. Sie ermöglicht es, den Ist-Zustand bzw. auch Handlungsbedarf inder fachlichen Arbeit festzustellen und zu dokumentieren, Beschlüsse derFachkonferenz zur Fachgruppenarbeit in übersichtlicher Form festzuhaltensowie die Durchführung der Beschlüsse zu kontrollieren und zu reflektie-ren.

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Bedingungen und Planungender Fachgruppenarbeit

Ist-ZustandAuffälligkeiten

Änderungen/Konsequenzen/Perspektivplanung

Wer(Verantwortlich)

Bis wann(Zeitrahmen)

FunktionenFachvorsitzStellvertretungSammlungsleitungGefahrenstoffbeauftragung Fristen beachten!Sonstige Funktionen (im Rahmen der schulprogrammatischen fächerübergreifen-den Schwerpunkte)

Ressourcenpersonell Fachlehrkräfte 8,5

LerngruppenLerngruppengröße Bis zu 28 SuS…

räumlich Fachräume 1,5Bibliothek Biologievorbereitungs-

raum & SLZComputerraumRaum für Fachteamar-beit

fehlend

Sammlungsraum vorhandenmateriell/sachlich

LehrwerkeFachzeitschriften

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Ausstattung mit De-monstrationsexperi-mentenAusstattung mit Schü-lerexperimenten

zeitlich Abstände Fachteamar-beitDauer Fachteamarbeit

Modifikation Unterrichtsvorha-ben u. a. im Hinblick auf dieSchwerpunkte der Kompetenz-entwicklung

Leistungsbewertung/EinzelinstrumenteKlausuren E10 eine Klausur /

HalbjahrFacharbeiten Q1.2KurswahlenGrundkurse E10 4 Kurse, Q1 2 GKLeistungskurse Q1 1 LKProjektkurse -

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Leistungsbewertung/Grundsätzesonstige Mitarbeit

Arbeitsschwerpunkt(e) SEfachintern- kurzfristig (Halbjahr)- mittelfristig (Schuljahr)- langfristig fachübergreifend- kurzfristig- mittelfristig- langfristig…FortbildungFachspezifischer Bedarf- kurzfristig 2014/15

Epigenetik- mittelfristig- langfristigFachübergreifender Bedarf- kurzfristig- mittelfristig- langfristig…

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