Curriculum für das Fach Biologie€˜sche Regel nennen und auf mono- und dihybride...

Curriculum für das Fach Biologie

(Stand: 19.05.2012)

Der folgende Lehrplan für das Fach Biologie orientiert sich an den Lehrplänen des

Landes Thüringen.

„Das Fach Biologie ist eine integrierende Naturwissenschaft, die für heutige und

zukünftige Generationen in zunehmendem Maße von entscheidender Bedeutung

ist. Sie bedient sich auch der Erkenntnisse und Methoden anderer Fachgebiete,

arbeitet mit verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen zusammen und schafft

wissenschaftliche Voraussetzungen für viele Anwendungsbereiche wie zum

Beispiel Agrar- und Forstwirtschaft, Biotechnologie, insbesondere Gentechnik und

Umwelttechnologie, Humanmedizin und Pharmazie. Forschungsgegenstände, -

methoden und die Anwendung von Forschungsergebnissen biologischer

Wissenschaften stehen häufig im öffentlichen Interesse, besonders, wenn sie

wirtschaftliche, ethische und philosophische Fragen berühren. Sachgerechte

Beurteilungen und Entscheidungen darüber können nur auf der Basis

fachwissenschaftlicher Sachkompetenz und unter Beachtung der erforderlichen

Betrachtungsebenen erfolgen.

Aufgrund der rasanten Entwicklung der biologischen Wissenschaften und ihrer

starken Vernetzung mit vielen Bereichen des täglichen Lebens kann ein

zeitgemäßer Biologieunterricht nicht der Forderung nach Vollständigkeit in der

Wissensvermittlung nachkommen. Vielmehr muss er in Verbindung mit den

anderen Unterrichtsfächern Voraussetzungen zum selbstständigen und

verantwortungsbewussten Lernen und Handeln der Schüler schaffen.“ (Thüringer

Kultusministerium. Lehrplan für das Gymnasium. Biologie. Erfurt: 1999. S. 7).

Neben der Erfüllung der oben genannten Grundsätze widmet sich das Fach

Biologie an der German International School of Silicon Valley durch die Umsetzung

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des bilingualen Schulkonzepts zudem der Förderung der deutschen sowie der

englischen Sprache. In allen Unterrichtseinheiten muss daher die Vermittlung von

fachspezifischen Fähigkeiten und Fertigkeiten verknüpft sein mit der Vermittlung

sprachlicher Kompetenzen an Muttersprachler und Nichtmuttersprachler beider

Zielsprachen ( Schulprogramm: „GEMEINSAM“ und „DIFFERENZIERT“), um diese

zum Studium an Universitäten in Deutschland, den Vereinigten Staaten und

weltweit zu befähigen. ( Schulprogramm: „WELTOFFEN“)

Neben der Ausweisung von Sach- und Methodenkompetenzen enthält dieser

Lehrplan Verweise auf das Methodencurriculum der GISSV sowie konkrete

Bezüge zum Schulprogramm und zu andere Fächern.

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Überblick über die Unterrichtseinheiten und Unterrichtssprache der Klassen 5 - 12 Als Empfehlung wird bei durch * markierten Unterrichtseinheiten vorgeschlagen, diese im Rahmen des bilingualen Sprachkonzeptes ( Schulprogramm: „WELTOFFEN“) auf Englisch zu unterrichten. Die Unterrichtssprachen der Themengebiete in Klasse 11 und 12 sind feststehend.

Klasse 5 und Klasse 6 (S. 3)

Klasse 7 (S. 14)

Klasse 8 (S. 22)

Klasse 9 (S. 27)

Klasse 10 (S. 31)

Klasse 11 (S.36 )

Klasse 12 (S.46 )

De/En: 80/20 Einführung in die Biologie <5> Wirbeltiere in ihren Lebens-räumen <60> Fische <20> Lurche <10> Reptilien <15> * Vögel <15>

De/En: 80/20 Wirbeltiere in ihren Lebens-räumen <25> Säugetiere <20> Vergleichende Betrachtung der Wirbeltier- klassen <5> Pflanzen- kunde: Samenpfl. < 40 >

De/En: 50/50 * Zellbiologie <10> Vom Einzeller zum Vielzeller <5> Pflanzenkunde: Blütenlose Pfl. <10> Mikro-organismen <15> * Wirbellose <25>

De/En: 20/80 Organsysteme des Menschen <65>

De/En: 50/50 * Sinnes- und Nerven-funktionen des Menschen <16> Mensch und Umwelt <16>

De/En: 50/50 * Cytologie und Stoffwechsel <12> * Molekular- genetik <18> Klassische Genetik <10> Humangenetik <10> Evolution <15>

De/En: 50/50 * Cytologie <16> Stoff- und Energie-wechsel <28> Genetik: * Molekular- genetik<15> * Gentechnik <10> Ökologie <25>

De/En: 50/50 *Neuro-biologie <20> Evolution <20> Ethologie <25>

65 Stunden 65 Stunden 65 Stunden 65 Stunden 32 Stunden 65 Stunden 95 Stunden 80 Stunden

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KLASSE 9 (eine Unterrichtsstunde pro Woche; ca. 32 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Sinnes- und Nervenfunktionen des Menschen (Englisch) < 16 > In Ergänzung zu den in Klassenstufe 8 beleuchteten Körperfunktionen des Menschen steht zu Beginn der Klasse 9 deren Nervensystem im Mittelpunkt. Dabei zeichnet sich diese Stoffeinheit durch ein besonderes Maß an Komplexität und Abstraktheit aus, an welche die Schüler schrittweise herangeführt und dafür zugänglich gemacht werden sollen.

Unterrichtsinhalte Kompetenzen Die Schüler können…

Medien und [Methoden]

Fächerübergreifend/ Bezug zum

Schulprogramm AP -

Relevanz

*Sinnes- und Nervenfunktionen des Menschen < 16 > ● Sinnesorgane < 8 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Reizarten nennen.

- den Begriff Reizbarkeit und die Bedeutung adäquater Reize erläutern.

- die Bestandteile des Auges nennen und ihre Funktionen erläutern.

- die Anpassung des Auges an unterschiedliche Lichtstärken (Adaption) und unterschiedliche Entfernungen (Akkomodation) beschreiben und deren Bedeutung erläutern.

- Sehfehler und Erkrankungen des Auges beschreiben sowie Möglichkeiten der Korrektur und Maßnahmen zur Prävention erläutern.

Praktikum: Reizbarkeit untersuchen [Durchführen von Experimenten und Protokollieren] Praktikum: Sektion eines Rinderauges möglich

Physik (Optik)

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Unterrichtsinhalte Kompetenzen

Die Schüler können… Medien und [Methoden]


Schulprogramm AP -

Relevanz

● Sinnesorgane (Fortsetzung) ● Zentral- Nervensystem < 8 >

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Bau und Funktionsweise des Ohres beschreiben (incl. Gelichgewichtssinn).

- Ursachen für Schäden des Hörorgans nennen sowie Maßnahmen zu dessen Gesunderhaltung ableiten.

- einige Bereiche des Gehirns (Großhirn, Kleinhirn, Hirnstamm) benennen und deren Funktionen erläutern.

- die Funktionen des Rückenmarks erläutern.

- den Ablauf und die biologische Bedeutung von Reflexen erklären (unbedingter Reflex, bedingter Reflex, Reflexbogen).

- grundlegende Fakten zum Lernen und zum Gedächtnis nennen.

- Gefahrenquellen für das Nervensystem benennen und Maßnahmen zu dessen Gesunderhaltung ableiten (Tagesrhythmik, Bedeutung des Schlafes, Rausch- und Suchtmittel).

„GEMEINSAM“ „GEMEINSAM“

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Lehrplaneinheit 2: Mensch und Umwelt < 16 > Ausgehend von den in Klasse 5 bis 8 erworbenen Kenntnissen erwerben die Schüler ein die Teilgebiete der Biologie immer stärker vernetzendes Wissen über ihre Umwelt. Am Beispiel eines Ökosystems erschließen die Schüler Zusammensetzung und Aufbau. Die Beschäftigung mit dem Lebensraum erschließt Einsichten in die Komplexität flächendeckender Ökosysteme und deren Bedeutung für die ganze Erde. Das eigene Erleben durch unmittelbare Erkundung und Beobachtung macht die Vielfalt und Bedeutung der hier beheimateten Lebewesen und die vom Mensch geprägten Nutzungsformen bewusst. Hieraus soll auch die Einsicht in die Gefährdung von Ökosystemen durch Umweltbelastung und die Bereitschaft zum Schutz der Natur und der Lebensgrundlagen erwachsen. Um die Schüler auf den Unterricht der Kursstufe vorzubereiten, muss ihre Selbstständigkeit trainiert werden, aus der sich in den folgenden Jahren eine Studierfähigkeit entwickeln soll. Insofern sollten der Selbsttätigkeit und Selbstverantwortung der Schüler bewusst Freiräume geschaffen werden ( Schulprogramm: „DIFFERENZIERT“).




Schulprogramm AP -

Relevanz

Mensch und Umwelt < 16 > ● Aufbau eines Ökosystems ● Trophieebenen

Sach- und Methodenkompetenz: - die Begriffe Biotop und Biozönose definieren.

- abiotische Umweltfaktoren benennen und am konkreten Beispiel erläutern.

- biotische Umweltfaktoren benennen und am konkreten Beispiel erläutern.

- die Begriffe Produzenten, Konsu-menten und Destruenten definieren und diesen Trophie-ebenen konkrete Beispiele eines Ökosystems zuordnen.

- Nahrungsnetze erstellen.

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Schulprogramm AP -

Relevanz

● Stoffkreisläufe ● Gefährdung und Schutz

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Stoffkreisläufe (C, N ) in einem Ökosystem beschreiben. - die Bedeutung der Produzenten und der Produkte der Fotosynthese (z.B. auch in Speicherorganen) für das Ökosystem erläutern.

- die Zusammenhänge zwischen der Fotosynthese der Pflanzen, der Atmung von Pflanzen und Konsumenten sowie der Gärung bei Destruenten erläutern.

- konkrete Beispiele für die Gefährdung von Ökosystemen durch den Menschen nennen, deren Folgen erläutern und Maßnahmen zum Schutz von Ökosystemen ableiten.

[Erstellen von Grafiken und Schaubildern]

Chemie (Stoffkreisläufe) „GEMEINSAM“

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KLASSE 10 (eine Unterrichtsstunde pro Woche; ca. 32 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Cytologie und Stoffwechsel (Englisch) < 12 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

*Cytologie und Stoffwechsel < 12 >

Sach- und Methodenkompetenz: - den Aufbau sowie die Funktions-weise von Licht- und Elektronen-mikroskop beschreiben und vergleichen.

- im Elektronenmikroskop sichtbare Bestandteile der Zelle benennen und ihre Bedeutung für das Leben der Zelle erläutern.

- Zellbestandteile als Orte von Stoffwechselvorgängen benennen und deren Wechselwirkungen beschreiben.

- den Feinbau des Zellkerns beschreiben.

Umgang mit dem Mikroskop [ Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen als wissenschaftliche Arbeitstechnik]

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Lehrplaneinheit 2: Molekulargenetik (Englisch) < 18 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

*Molekulargenetik < 18 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Chromosomen als Bestandteile des Zellkerns und Träger der Erbinformationen benennen.

- die Begriffe diploid und haploid definieren und auf die Chromoso-mensätze von Körper- und Keim-zellen anwenden.

- den molekularen Aufbau der DNA beschreiben und ihre Funktionen benennen.

- die identische Replikation der DNA in ihrem Ablauf und ihrer Bedeutung erläutern sowie deren semikonservativen Charakter erklären.

- den Ablauf der Kernteilung in Körperzellen (Mitose) und Keim-zellen (Meiose) beschreiben und miteinander vergleichen, sowie deren Bedeutung für die relative Konstanz und Variabilität der Arten erläutern.

- die Begriffe Mutation und Modifikation definieren und an konkreten Beispielen erläutern.

- Gen-, Chromosomen- und Genommutationen unterscheiden.

Empfehlung: (Exkurs zur Geschichte der Wissenschaften) Watson und Crick

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Lehrplaneinheit 3: Klassische Genetik < 10 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Klassische Genetik < 10 >

Sach- und Methodenkompetenz: - die wissenschaftliche Leistung Gregor Mendels für die Entwicklung der Genetik beschreiben. - den Unterschied zwischen Genen und Allelen erläutern.

- die Begriffe dominant und rezessiv, Homozygotie und Heterozygotie definieren.

- die 1., 2. und 3. Mendel‘sche Regel nennen und auf mono- und dihybride Kreuzungsbeispiele anwenden.

- die Bedeutung und Grenzen der Mendel’sche Regeln erläutern.

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Lehrplaneinheit 4: Humangenetik < 10 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Humangenetik < 10 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Beispiele für genetisch bedingte Erkrankungen nennen und deren Vererbungsmuster erläutern.

- Stammbaumanal

- Stammbaumanalysen durch-führen und Bedeutung für die genetische Beratung erläutern.

- Verhaltensregeln im Umgang mit genetisch erkrankten Menschen ableiten.

„GEMEINSAM“

Lehrplaneinheit 5: Evolution < 15 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Evolution < 15 >

Sach- und Methodenkompetenz: - die Entwicklung des modernen Evolutionsgedanken in wesent-lichen Schritten zusammenfassen. (Cuvier, Lamarck, Darwin,Haeckel)

- die Evolutionsheorien Lamarcks und Darwins an konkreten Bei-spielen miteinander vergleichen.

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Evolution (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Entstehung von Arten an kon-kreten Beispielen im Sinne der syn-thet. Evolutionstheorie erklären.

- die Evolutionsfaktoren d. synthet. Evolutionstheorie (Mutation, Selek-tion, Rekombination, Isolation) sowie deren Zusammenwirken erläutern.

- Arten von Fossilien benennen, deren Entstehung beschreiben und ihre Bedeutung als Belege für die Evolutionstheorie erläutern.

- die Begriffe Brückentier, lebendes Fossil und rudimentäres Organ erläutern.

- Analogien u. Homologien als For-men v. Ähnlichkeit unterscheiden und konkreten Bsp. zuordnen.

- die Stammesgeschichte des M. in groben Schritten beschreiben (Australopithecus, Homo habilis, Homo erectus, Homosapiens).

- äußerliche Unterschiede verschied. Menschengruppen als Anpassung an deren Umwelt beschreiben und die Gleich-wertigkeit aller Menschengruppen ableiten.

Praktikum: Herstellung von Fossilien aus Gips/Ton möglich

„GEMEINSAM“

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KLASSE 11 (drei Unterrichtsstunden pro Woche; ca. 95 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Cytologie (Englisch) < 16 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Die Zelle als Struktur- und Funktionseinheit < 6 >

Sach- und Methodenkompetenz: - den Aufbau sowie die Funktions-weise von Licht- und Elektronen-mikroskop beschreiben und vergleichen.

- im Elektronenmikrosk. sichtbare Bestandteile der Zelle benennen.

- die Bedeutung der Zellbestandt. für das Leben der Zelle erläutern.

- den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion von Zell-bestandt. am Bsp. v. Chloroplasten und Mitochondrien erläutern. (Verweise auf Assimilation und Dissimilation (s.u.))

- den Zusammenhang zwischen der Struktur des Zellkerns und seinen Funktionen erläutern. (Verweis auf Molekulargenetik)

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Die Zelle als Struktur- und Funktionseinheit (Fortsetzung) Membranen < 10 >

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Frischpräparate pflanzlicher Zellen herstellen und mikroskopieren, mikroskop. Bilder zeichnerisch darstellen, mikroskopische Zeichnungen auswerten (z. B. Zwiebelzellen, Elodea, Mundschleimhaut, Einzeller aus Teich) - Struktur-Funktions-Beziehungen am Beispiel der Biomembran erläutern, sowie Funktion und Grenzen des Flüssig-Mosaik-Modells begründen.

- passive u. aktive Stofftransporte (Diffusion, Osmose, Ionenpumpe) an der Zelle erklären und deren Bedeutungen erläutern.

- Plasmolyse und Deplasmolyse erklären und an pflanzlichen Zellen mikroskopisch darstellen.

- Diffusion und Osmose demon-strieren. (z.B. Osmometerversuch)

Umgang mit dem Mikroskop [ Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen als wissenschaftliche Arbeitstechnik] [Anfertigen von Protokollen]

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Lehrplaneinheit 2: Stoff- und Energiewechsel < 28 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Enzyme < 10 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Enzyme als Struktur-Funktions-Einheit darstellen.

- die Bedeut. von aktivem Zentrum, Coenzymen und Cofaktoren für Reaktions- und Substratspezifität (Schlüssel-Schloss-Prinzip, nicht auf molekularer Ebene) erklären.

- den Ablauf von Enzymreaktionen beschreiben.

- Bedeut. v. Enzymen erläutern.

- Beeinflussung der Aktivierungs-energie und Reaktionsgeschwin-digkeit chem. Reaktionen erklären.

- die enzymatische Spaltung von Stärke nachweisen.

- Grafiken zur Abhängigkeit enzymatischer Reaktionen von der Temperatur und vom pH-Wert interpretieren.

• die Regulation von Enzym-reaktionen durch Inhibitoren erklären.

[Analyse und Interpretation von Diagrammen]

Chemie (Katalysatoren)

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Enzyme (Fortsetzung) Stoffaufbau und Energieumsatz bei grünen Pflanzen und bei Tier / Mensch

< 18 >

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Enzymwirkung nachweisen.

- die Abhängigkeit der Enzym-aktivität von Temperatur (oder) und pH-Wert nachweisen (Exp. z. B. zu Katalase oder Pepsin).

- die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für den Organismus erläutern.

- Stoff- und Energieumwandlungen am Beispiel der Fotosynthese und der Zellatmung beschreiben (Licht-und Dunkelreaktionen / Glycolyse, Citratzyklus, Atmungs-kette, Summengleichung).

- Beziehungen zwischen Assimi-lation und Zellatmung bei Organis-men (am Beispiel grüner Pflanzen und heterotropher Tiere / Mensch) erläutern.

- die Funktion von ATP als univer-seller Energieträger erklären.

- grafische Darstellungen zur Beeinflussung von Fotosynthese und Atmung durch abiotische Faktoren interpretieren.

[Planen und Durchführen von Experimenten, Anfertigen von Protokollen] [Analyse und Interpretation von Diagrammen]

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Stoffaufbau und Energieumsatz bei grünen Pflanzen und bei Tier / Mensch (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Glukose, Stärke in pflanzlichen Produkten nachweisen.

- die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für die Zelle erläutern.

- den Zusammenhang zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern.

- verschiedene Formen der Assimilation (autotrophe und heterotrophe Assimilation) sowie verschiedene Formen der Dissimilation (Zellatmung, Gärung) vergleichen und Fachtermini definieren.

[Anfertigen von Protokollen]

Chemie (Organische Chemie)

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Lehrplaneinheit 3: Genetik (Englisch) < 25 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Molekulargenetik < 15 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Konstanz und Variabilität bei der Fortpfl. und Entwickl. erklären (Bedeutung von Meiose, Mitose, identische Replikation, Rekom-bination, Mutation (Gen-, Chrom.- und Genommutat. beschreiben), Modifikation (Anpass. an Umwelt)).

- die Zellteilung beschreiben und deren Bedeutung als Grundlage für Reproduktion erläutern (Phasen der Mitose und Meiose.)

- zelluläre und molekulare Grund-lagen der Vererbung erläutern.

- Struktur von DNA und RNA beschreiben (auf molekul. Ebene). (DNA-Sequenzierung (Sanger))

- die Weitergabe von genetischer Information erklären.

- die Weitergabe genetischer Informationen bei ungeschlechtl. und bei geschlechtl. Fortpflanzung vergleichen.

Durchführung einer Gelelektrophosese möglich

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Molekulargenetik (Fortsetzung) Gentechnik < 10 >

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - den Verlauf der identischen Replikation beschreiben und ihre Bedeutung erläutern.

- die Realisierung der genetischen Information erklären.

- die Funktion des genetischen Codes erklären.

- den prinzipiellen Verlauf der Proteinbiosynthese beschreiben.

- die Bedeutung von Proteinen erläutern (Zusammenhang Raumstruktur – Funktion). - Verfahrensschritte zur Herstell. transgener Bakterien (auf mole-kular-biologischer Grundlage unter Einbezug v. Restriktionsenzymen, Markergenen, Plasmiden) am Beispiel der Herstell. von Human-insulin erklären und die Bedeutung transgener Bakterien erläutern.

- weitere gentechnische Verfahren erklären und deren Bedeutung erläutern:

„DIFFERENZIERT“

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Gentechnik (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung):

- die Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) und genetischer Fingerabdruck

- Marker in d. Medizin (z.B. p53)

- Prinzip der Gendiagnostik an einem Beispiel.

• embryonale und differenzierte Zellen vergleichen und deren Bedeutung in der Medizin (als Stammzellen) erläutern.

• Prinzip des Klonens erklären.

• sich mit den ethischen Dimen-sionen der Gentechnik und der Reproduktionsbiologie ausein-ander setzen.

„WELTOFFEN“

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Lehrplaneinheit 4: Ökologie < 25 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Ökosysteme als Struktur und Funktionseinheit

Sach- und Methodenkompetenz: - die Bedeutung der Strukturierung der Biosphäre erläutern.

- anhand eines Beispiels (z. B. See, Wald, Bach, Wiese):

- Ökosysteme als Struktur- und Funktionseinheit beschreiben.

- die Begriffe ökologische Nische u. Konkurrenzausschlussprinzip erläutern.

- die physiologische und ökologische Potenz einer Art erklären u. grafisch darstellen.

- Angepasstheiten (z. B. Licht- und Schattenpflanzen) und Anpassungen (z. B. Licht- und Schattenblätter einer Pflanze) an unterschiedliche Faktoren erklären und deren ökologische Bedeutung erläutern. - ein Ökosystem in seinen Ernährungsstufen beschreiben (Nahrungsketten, Nahrungsnetz)

- den Stoff- und Energiestrom in einem Ökosystem am Bsp. des Kohlenstoffkreislaufs beschreiben (ohne Rktgleich).

• Untersuchung und Analyse eines Ökosystems (z. B. hinsichtl. Struktur, Bestand, Faktoren (z.B. Bodenunter-suchung und Bestandsaufnahme Whisham-Park))

• mikroskopische Untersuchungen (z. B. Laubblatt-querschnitte)

• Bestimmungs-übungen

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Ökosysteme als Struktur und Funktionseinheit (Fortsetzung) Stabilität von Ökosystemen Veränderlichkeit von Ökosystemen

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und ihre Folgen (am aktuellen Beispiel) sachgerecht und kritisch bewerten.

- Maßnahmen zum Umweltschutz (Begriffe Biodiversität, Nachhaltig-keit) bewerten. - die relative Stabilität von Öko-systemen durch Selbstregulation erklären.

- die Entwicklung von Populationen mit Hilfe der Volterra-Gesetze erklären (Kritische Sicht des Modells).

- die Regulation der Populations-dichte durch das Zusammenwirken verschiedener inter- und intra-spezifische Faktoren erklären. - die Sensibilität unterschiedlicher Ökosysteme auf Einflüsse diskutieren.

- Veränderungen von Ökosystemen in unterschiedlichen Zeiträumen vergleichen.

- Aspektfolgen und Sukzession beschreiben.


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KLASSE 12 (drei Unterrichtsstunden pro Woche; ca. 80 Unterrichtsstunden pro Schuljahr) Sprachanteil De/En: 50/50 Lehrplaneinheit 1: Evolution < 20 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Evolution < 20 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Zusammenhänge zwischen der Evolution d. Lebewesen u. Veränd. von Ökosystemen erläutern. - die Theorien von Lamarck und Darwin zur Entwicklung von Lebewesen vergleichen.

- die Entwicklung von Arten nach der Synthetischen Theorie der Evolution erklären. (Zusammen-wirken von Evolutionsfaktoren: Veränderung des Genpools durch Mutation, Rekombination, Gendrift bzw. Isolation sowie die Bedeutung von Selektion und Coevolution)

- die Begriffe Analogie und Homologie erklären.

- den Begriff „Art“ definieren. - Methoden der Stammes-geschichtsforschung beschreiben.

[Vergleich von Daten (z. B. Tabellen, Graphiken)]

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Evolution (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - Bedeutung und Grenzen natur-wissenschaftlicher Belege für die „Untermauerung“ einer Theorie erläutern (indirekte und direkte Altersbestimmung: Erdschichtung und chemische Untersuchungen, molekulare Stammbäume, DNA-Hybridisierung).

- die Evolution des Menschen beschreiben.

- die Bedeutung von Erkenntnissen über die Evolution für ein natur-wissenschaftlich begründetes Weltbild erläutern.

- weitere Erklärungen zur Entwicklung der Lebewesen aus naturwissenschaftlicher Sicht analysieren (an einem Beispiel).

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Lehrplaneinheit 2: Neurobiologie (Englisch) < 20 >




Schulprogramm AP -

Relevanz

Neurobiologie < 20 >

Sach- und Methodenkompetenz: - die Bedeutung der Informations-aufnahme (Auge) und –verarbeit. durch Organismen und die Bedeutung der Kommunikation zwischen Organismen erläutern.

- elektrochemische und molekular-biologische Vorgänge bei der Reiz-aufnahme und Transformation in elektr. Impulse an einer Sinneszelle (Lichtsz., Stäbchen) erläutern.

- Struktur-Funktions-Beziehungen am Bsp. eines Neurons erläutern.

- das Membranpotenzial als Grundlage für Informations-übertragungen erklären.

- Zustandekommen und Aufrecht-erhaltung des Ruhepotenzials an Membranen erklären.

- Auslösung und Weiterleitung des Aktionspotenzials erklären (Unterschiede Wirbeltiere und Wirbellose / markhaltige und marklose Nervenfaser).

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Neurobiologie (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - die Übertragung von Erregungen an Synapsen erklären.

- die Spezifik der Informations-übertragung im tierischen / menschl. Zentralnervensystem erläutern. (second messenger)

- die Wirkung von psychoaktiven Stoffen und Nervengiften (an je einem Beispiel) auf Synapsen bzw. Nervenzellen erklären (Nikotin, Gift der schwarzen Witwe).

- Gesundheitsgefährdung durch psychoaktive Stoffe begründen und damit im Zusammenhang stehende persönliche und gesell-schaftliche Probleme diskutieren.

- Reaktionen pflanzlicher und tier./menschlicher Organismen auf Erregung an Beispielen nennen.

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Lehrplaneinheit 3: Verhaltensbiologie im wissenschaftspropaedetutschen Kontext < 25 > (Schulspezifische Lehrplaneinheit in 12.2,deren Inhalte kein Gegenstand der schriftlichen Abiturprüfung sind)




Schulprogramm AP -

Relevanz

Bedeutung, Spezifika und Methoden der Verhaltensbiologie < 6 >

Sach- und Methodenkompetenz: - zwischen Beobachtung und Deutung eines Verhaltens unterscheiden und die Bedeutung sachgerechten Interpretierens von tierischem und menschlichem Verhalten erläutern.

- Beobachtungsergebnisse protokollieren.

- verschiedene Methoden der Verhaltensforschung nennen, sowie deren Vorteile und Nachteile erläutern.

- sich kritisch mit den Problemen auseinander setzen, die sich aus dem Schlussfolgern wissenschaftl. Erkenntnisse aus Beobachtungs-ergebnissen (induktives Verfahren) ergeben.

- zwischen proximaten und ultimaten Ursachen von Verhalten unterscheiden.

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Auslösung von Verhalten < 5 > Erblich bedingte und erworbene Komponenten des Verhaltens < 6 >

Sach- und Methodenkompetenz: - das Zusammenspiel von auslösenden Reizsituationen und inneren Faktoren an konkreten Beispielen erläutern.

- Schlüsselreize des Menschen (Mann/Frau-Schemata, Kindchenschema) benennen und deren Nutzung in der Praxis (z.B. Werbung) bewerten.

- Experimente zur Analyse auslösender Reizsituationen unter Berücksichtigung der Problematik der Reizsummation planen.

- „unpassende Handlungen“ in Konfliktsituationen anhand der Übersprungshypothese erklären.

- Instinkreaktionen in ihrem Verlauf beschreiben. - den Wandel wissenschaftlicher Überzeugungen am Beispiel der Erklärungsversuche von Instinkhandlungen nachvollziehen.

- Modelle zur Erklärung von Instinktverhalten kritisch bewerten.

- die biologische Bedeutung individuell erworbener Informa-tionen (Lernen) erläutern.


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Schulprogramm AP -

Relevanz

Erblich bedingte und erworbene Komponenten des Verhaltens (Fortsetzung) Sozialverhalten < 3 >

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - verschiedenen Formen des Lernens (Gewöhnung, Prägung, klassische Konditionierung, operante Konditionierung, Lernen durch Erfolg und Misserfolg, Lernen durch Nachahmung, Lernen durch Einsicht) erläutern, konkreten Beispielen zuordnen und deren biologische Bedeutung erläutern.

- einfache Experimente zu Lernvorgängen planen, durchführen und auswerten.

- die biologische Bedeutung sozialer Verbände erläutern.

- die Bedeutung von sozialen Verhaltensmustern (Rangord-nungsv., Revierv., Sexualv., Brutpflegev., Aggressionsv.) für der Individuum und den Bestand sozialer Verbände an konkreten Beispielen erläutern.

[Anfertigen von Protokollen]

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Schulprogramm AP -

Relevanz

Menschliches Verhalten < 5 >

Sach- und Methodenkompetenz: - Methoden zur Feststellung angebor. und erworb. Verhal-tensanteile beim Menschen benennen (z.B. Zwillingsforsch., interkulturelle Vergleiche) und ethische Gesichtspunkte bei der Wahl methodischer Vorgehens-weisen zur Erforschung menschl. Verhaltens erläutern. - Besonderheiten menschlichen Verhaltens (z.B. Reflektions-fähigkeit, Fähigkeit zu voraus-schauendem und verantwor-tungsvollem Handeln, Fähigkeit zu bewusster Verhaltenskontrolle, abstrakte Kommunikation) beschreiben und deren Konse-quenzen erläutern.

- menschl. Ausprägung sozialer Verhaltensmuster ( Rangordnungs-v., Revierv., Sexualv., Brutpflegev., Aggressionsv.) mit deren tierischen Äquivalenten vergleichen und die Relevanz von Verhaltenshomo-logien für die synthetische Evolutionstheorie erläutern.


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Schulprogramm AP -

Relevanz

Menschliches Verhalten (Fortsetzung)

Sach- und Methodenkompetenz (Fortsetzung): - verschiedene Theorien zu menschlichem Aggressions-verhalten beschreiben.

- die Ausprägung menschlichen Sexualverhaltens während der Individualentwicklung beschreiben und die Bedeutung von gesell-schaftlich festgelegten und weltanschaulich bedingten Normen für das Sexualverhalten des Menschen erläutern (z.B. Ver-gleich von Konventionen des Sexualverhaltens in verschie-denen Kulturkreisen, Reflektion traditioneller Rollenverständnisse).

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