Schulinterner Lehrplan Maximilian-Kolbe-Gymnasium Köln ...

Schulinterner Lehrplan Maximilian-Kolbe-Gymnasium Köln - Biologie Klasse 5/6

Inhaltsfeld / Fachlicher Kontext

Konzeptbezogene Kompetenzenà„Struktur und Funktion“ (SF)

à„Entwicklung“ (E) à„System“ (S)

Die Schülerinnen und Schüler...

Prozessbezogene Kompetenzen EK, K,

B

à„Erkenntnisgewinnung“ (EK)

à „Kommunikation“ (K)

à„Bewertung“ (B)

Die Schülerinnen und Schüler...

Material / Methoden schulinterne Konkretisierung(Vorschläge)

5.1 Was ist Biologie?

Biologie – Eine Naturwissenschaft, Kennzeichen von Lebewesen, Lebewesen genauer untersuchen

SFbezeichnen Zellen als funktionellen Grundbaustein des Organismus.

SFbeschreiben die im Lichtmikroskop beobachtbaren Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen.

EK 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.

EK 3analysieren Ähnlichkeiten und Unter- schiede durch kriteriengeleitetes Ver- gleichen.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagser- scheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab.

Eerklären die Bedeutung der Zellteilung für das Wachstum .

Sbeschreiben die Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagser- scheinungen her und grenzen Alltags- begriffe von Fachbegriffen ab.

K4beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen.

B8beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells.

5.2 Bau und Leistungen des menschlichen Körpers

Bewegung – Teamarbeit für den ganzen Körper

Knochen und Skelett, Wirbelsäule, Gelenke, Muskulatur, Körperhal- tung, Atmung, Blutkreislauf, Herz, Stoffwechsel

SFbeschreiben Aufbau und Funktion des menschlichen Skeletts und vergleichen es mit dem eines anderen Wirbeltiers.

SFbeschreiben und erklären den menschlichen Blutkreislauf und die Atmung sowie deren Bedeutung für den Nährstoff-, Gas- und Wärmetransport durch den Körper.

Sbeschreiben Organe undOrgansysteme als Bestandteiledes Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z. B. beiAtmung, Verdauung, Muskeln.

EK 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.

EK 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese.

EK 10interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeigneteSchlussfolgerungen.

EK 12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge.

K3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team.

K4beschreiben und erklären mit Zeichnun- gen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen.


EK 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.

EK 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersu- chungen durch und protokollieren diese.

EK 10interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeigneteSchlussfolgerungen.

EK 12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge.


K4beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen.


Lecker und gesund

Energiebedarf, Bedeutung von Nährstoffen und Ergänzungsstoffen, Nährstoffnachweise, Ver- dauungsorgane, Verdauungsenzyme und -säfte

SF beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen, Mineralsalzen, Vitaminen, Wasser und Ballaststoffen für eine aus- gewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe.SFbeschreiben den Weg der Nahrung bei der Verdauung und nennen die daran beteiligten Organe.

Sbeschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z. B. bei Atmung, Verdauung, Muskeln.

EK 1beobachten und beschreiben Phänome- ne und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung.

EK 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersu- chungen durch und protokollieren diese.


K5dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nut- zung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Ta- bellen oder Diagrammen.

Experimente zumNachweis der Nährstoffe in Lebensmitteln: z.B. Stärkenach- weiß mit Lugolscher Lösung, Ei- weißdenaturierung durch Säure (Zitronensaft)

- einfache Experimentezu den Verdauungsvorrgängen, Wirkung des Mundspeichels auf Stärke,(Bauchspeichel, Ochsen- galle)

- Lage der Verdauungsorgane im Torso-Modell

Aktiv werden für ein gesundheitsbewusstes Leben

Suchtprophylaxe (Rauchen, Alkohol), Sonne und Haut, Bedeutung von Sport und Bewegung (Frei- zeitgestaltung)

Sbeschreiben die Wirkung der UV-Strahlen auf die menschlicheHaut, nennen Auswirkungen und entsprechende Schutzmaßnahmen.

SFbeschreiben die Bedeutung einer vielfältigen und ausgewogenen Ernährung und körperlicher Bewegung.

EK 8wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht

K1tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellun- gen aus.

K2kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründet adressatengerecht.

K6veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln.

B5

beurteilen Maßnahmen und Verhaltens- weisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung.

B7binden biologische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an.

- Gestaltung von Werbeplakaten

für ein gesundheitsbewusstes

Leben (z.B. Anti-Raucher-

Werbung)

5.3 Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten

Ohne Sonne kein Leben

Fotosynthese,Produzenten, Konsumenten, Blattaufbau, Zellen, Stofftransport

SFbezeichnen die Zelle als funktionellen Grundbaustein von Organismen.

SFbeschreiben die im Lichtmikroskop beobachtbaren Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen und beschreiben die Aufgaben der sichtbaren Bestandteile:Zellkern, Zellplasma, Zellmembran, Zellwand, Vakuole, Chloroplasten.

SFbeschreiben die Fotosynthese als Prozess zum Aufbau von Glucose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Lichtenergie unter Freisetzungvon Sauerstoff.

SFbeschreiben in einem Lebensraum exemplarisch die Beziehung zwischen Tier- und Pflanzenarten auf der Ebene der Produzenten und Konsumenten.

S

beschreiben Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind.

Sbeschreiben die Bedeutung von Licht,

Temperatur, Wasser und Mineralsalzen für

Pflanzen bzw. Nährstoffen für Tiere.

Sbeschreiben die Bedeutung der Foto-

synthese für das Leben von Pflanzen und Tieren.

Sbeschreiben Merkmale der Systeme Zelle, Organ und Organismus insbesondere in

Bezug auf die Größenverhältnisse und setzen verschiedene Systemebenen miteinander in Beziehung.

EK 5mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar.

EK 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicher Kenntnisse undUntersuchungen zu beantworten sind.

EK 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese.


- Mikroskopieren (z.B. Zwiebel, Elodea, Mundschleimhaut)

- Versuche zur Fotosynthese: O2 – Entwicklung mit Bläschen-Zählmethode

5.4/6.1 Vielfalt von Lebewesen

Was lebt in meiner Nachbarschaft?

Vielfalt von Lebewesen- Bauplan der Blütenpflanzen- Fortpflanzung, Entwicklung und

Verbreitung von Samenpflanzen - Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Ernährung, Fortbewegung)- Unterscheidung Wirbeltier – Wirbellose- Biotop und Artenschutz

SFnennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen.

SFbeschreiben exemplarisch den Unter- schied zwischen einem Wirbeltier und Wirbellosen, z.B. Insekten und Schnecken

SFstellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihrenspezifischen Lebensraum dar.

SFbeschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z.B. innerhalb eines Rudels).

Ebeschreiben die Entwicklung von Pflanzen.

Ebeschreiben Formen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung bei Pflanzen.

Sbeschreiben Wechselwirkungen verschiedener Organismen untereinander und mit ihrem Lebensraum

Sstellen die Veränderungen von Lebens- räumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten

EK 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen, unter anderem bezüglich Anatomie und Morphologie von Organismen.

EK 6ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufig vorkommende Arten


Bbeurteilen die Anwendbarkeit eines Modells


- Arbeiten mit Lupe und Binokular,

- Steckbriefe, Kennübungen und Bestimmungsübungen

- Blütendiagramme Kreisdiagramme,

- Langzeitversuch zur Entwicklung eines Bohnensamens

Pflanzen und Tiere – Leben mit den Jahreszeiten

Angepasstheiten von Pflanzen an den Jahresrhythmus, Überwinte- rungsstrategien vonPflanzen und Tieren, Wärmehaushalt, Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere

SFstellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheit an den Le- bensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar.

Ebeschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Angepasstheit (z.B. Überwinte- rung unter dem Aspekt der Entwicklung).

Sstellen die Veränderungen von Lebens- räumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten.(hier: Froschlurche)Ebeschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere

EK 1beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheidendabei Beobachtung und Erklärung.

EK 9stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagserschei-nungen her und grenzen Alltags- begriffe von Fachbegriffen ab.

EK 13beschreiben, veranschaulichen oder erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen.




B9beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt.

- Modellexperimente zur Isolation: Fett, Fell, Federn

Extreme Lebensräume – Lebewesen aus aller Welt

Überleben in Trockenheit und Wärme sowie Kälte

Sbeschreiben Wechselwirkungen verschiedener Organismen untereinander und mit ihrem Lebensraum.

Sbeschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z. B. bei Atmung, Verdauung, Muskeln.

EK 1beobachten und beschreiben (Phäno- mene und) Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung undErklärung.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen Sachverhalten und Alltagser- scheinungen her und grenzen Alltags- begriffe von Fachbegriffen ab.

K7beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeu-tungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltags-sprachlichen Texten und von anderenMedien.

- ggf. Exkursion zum Zoo in Köln

6.2 Überblick und Ver- gleich von Sinnesor- ganen des Menschen

Sicher im Straßenverkehr – Sinnesorgane helfen

Bau des Auges, Bilderzeugung, Räumliches Sehen, Reizaufnahme,Informationsverarbeitung, Reaktionszeit

SFbeschreiben Aufbau und Funktion von Auge oder Ohr und begründen Maß- nahmen zum Schutz dieser Sinnesor- gane.

SFbeschreiben die Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Nervensystem bei Informationsaufnahme, -weiterleitung und -verarbeitung.

EK3

Analysieren Ähnlichkeiten und Unter- schiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen u. a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen.

EK 4

führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersu-chungen durch und protokollieren diese.

EK 9stellen Hypothesen auf, planen geeig nete

Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung,

führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter

Rückbezug auf die Hypothesen aus.

EK 11

stellen Zusammenhänge zwischen biologischen und naturwisseschaftlichen Sachverhalten und Alltagserscheinun- gen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab.

K1

tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fach- sprache und fachtypischer Darstellun- gen aus.

K4

beschreiben und erklären mit Zeichnungen, Modellen oder anderen Hilfsmitteln originale Objekte oder

Abbildungen verschiedener Komplexitätsstufen.

B7

Binden biologische Sachverhalte in

Problemzusammenhänge ein, entwickeln

Lösungsstrategien und wenden diese nach

Möglichkeit an.


- Hypothesenbildung und Planung von Experimenten zur Wirkung von Reflektorstreifen und Räumlichem Hören

- Experimente zur Reaktionszeit

- Funktionsmodell des Auges: Bildentstehung und Sehfehler

- Versuche zum Sehfeld

Tiere als Sinnesspezialisten

Tiersinne: Geruch (Hund,) Hören, Supersinne (Fledermaus)

SFbeschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z. B. innerhalb eines Rudels).

Estellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar.

EK 1erkennen und entwickeln Fragestellun- gen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen und naturwissenschaftlichen Sachverhalten und Alltagserscheinun- gen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab.

K7beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien.

Recherche: Hund im Dienst des Menschen

6.3 Sexualerziehung

körperliche und psychische Veränderungen in der Pubertät, Ge- schlechtsmerkmale, Bau der Geschlechtsorgane, erste Regelblutung, erster Spermienerguss

SFbeschreiben und vergleichen Ge- schlechtsorgane von Mann und Frau und erläutern deren wesentliche Funktion.

SFunterscheiden zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen.

analysieren Ähnlichkeiten und Unter- schiede durch kriteriengeleitetes Ver- gleichen u. A. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen.

EK 11stellen Zusammenhänge zwischen biologischen und naturwissenchaftlichen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab.

K1tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus.

- Aktuelles Informationsmaterial von Institutionen, z.B. BzgA, Krankenkassen, Profamilia

- ggf. Einsatz von Probepäckchen zur Monatshygiene

- Informationsveranstaltung durch die Frauenärztin für die Mädchen

Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung

SFnennen Möglichkeiten der Empfängnisverhütung

EK 8

wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht.

K1tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus.

B5beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung.

- Übersichten zu Verhütungsmitteln in Informationsmaterial der o.g. Stellen

Befruchtung, Entwicklung im Mutterleib, Geburt, Ähnlichkeit bei Verwandtschaft, Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind

SFvergleichen Ei- und Spermienzelle und beschreiben den Vorgang der Befruchtung.

Eerklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum

Enennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für geschlechtliche Fortpflanzung bei Men-schen und Tieren.

Enennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene

EK 12 nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilun naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge.

EK 13bechreiben, veranschaulichen und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen u. a. die Speicherung und Weitergabe genetischer Information, Struktur-Funktionsbeziehungen.

K7beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien.

B8beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells

Stofferteilung Jahrgänge 8 und 9

Fachlicher Kontext /Schwerpunkte

Konkretisierungen / obligatorischeund fakultative Experimente/ Methoden

Konzeptbezogene KompetenzenS = System, SF = Struktur und Funktion,E = Entwicklung

Prozessbezogene KompetenzenEG = Erkenntnisgewinnung, K = Kommunikation,B = Bewertung

Energiefluss und StoffkreisläufeErkunden eines ÖkosystemsAbiotische und biotischeFaktoren,Nahrungsbeziehungen(Produzenten, Konsumenten,Destruenten)Energieumwandlung,Energiefluss, Arten- undBiotopschutz, Nachhaltigkeit

z.B.Erkundung eines Biotops (Königsforst)Kennübungen zu Laub- undNadelbäumen, Farnen, MoosenKartierung,Bestimmung nach einfachenBestimmungsschlüsseln,Arbeiten mit der Lupe,Mikroskopieren und zeichnen

SFunterscheiden zwischen Sporen- undSamenpflanzen, Bedeckt- undNacktsamernund kennen einige typischeVertreter dieser Gruppen.SFerklären das Prinzip der Fotosyntheseals Prozess der Energieumwandlungvon Lichtenergie in chemisch gebundeneEnergie.SFbeschreiben die Nahrungspyramideunter energetischem Aspekt.SFerklären die Wechselwirkung zwischenProduzenten, Konsumenten und DestruentenSFbeschreiben exemplarisch denEnergieflusszwischen den einzelnen Nahrungsebenen.SFerklären Angepasstheiten von Organismenan die Umwelt und belegendiese, z.B. an Schnabelformen-Nahrung, Blüten-Insekten.Ebeschreiben ein ausgewähltes Ökosystemim Wechsel der Jahreszeiten.Ebeschreiben die langfristigen Veränderungenvon Ökosystemen.Ebeschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch denMenschen.Ebewerten Eingriffe des Menschen imHinblick auf seine Verantwortung für dieMitmenschen und die Umwelt.

EG 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicherKenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.EG 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichenu.a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen.EG 5mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar.EG 6ermitteln mit Hilfe geeigneter Bestimmungsliteratur im Ökosystem häufigvorkommende Arten.EG 7recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronischeMedien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationenkritisch aus.EG 8wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen aus, prüfen sieauf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht.EG 9stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen undExperimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von SicherheitsundUmweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die HypothesenEG 12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von Wechselwirkungen,Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragestellungen

Evolutionäre EntwicklungDen Fossilien auf derSpurFossilien, Rekonstruktion,Erdzeitalter, LebendeFossilien,Archaeopteryx als Brückentier

z.B.Erstellung vonStammbäumen,Modellversuche mit Gipszur Fossilienentstehung

Ebeschreiben (und erklären) Fossilienentstehungund -datierungEnennen Fossilien als Belege für Evolution.E

EG 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichenu.a. bzgl. Anatomie undMorphologie von Organismen.EG 12nutzen Modelle und

Ordnen Fossilfunde den Erdzeitaltern zu

Modellvorstellungen zur (Analyse von Wechselwirkungen),Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragestellungenund Zusammenhänge.B 8beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells.

Lebewesen undLebensräume - dauerndinVeränderungEvolutionstheorienDarwin , Lamarck,Evolutionsmechanismen, ArtentstehungStammesentwicklungder Wirbeltiere und desMenschen,

z.B.Schädelvergleiche zur Hominidenentwicklung,Filmmaterial, Zeitleisten,Selektionsspiel,Besuch des Neanderthalmuseums,Vorbereitung, AuswertungFilmmaterial zu Darwinfinken,Filmauswertung

EBeschreiben und vergleichen die Evolutionstheorienvon Lamarck und DarwinEerläutern am Beispiel der Birkenspannerdas Wirken von Mutationen undSelektionEbeschreiben und erklären die Artbildungbei den DarwinfinkenStellen Vielfalt der Lebewesen als RessourcedarEbeschreiben die Abstammungdes Menschen

EG 3analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichenu.a. bzgl. Anatomie und Morphologie von Organismen.EG12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur (Analyse von Wechselwirkungen),Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Fragestellungenund Zusammenhänge.K 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektierenihre Arbeit, auch alsTeam.K5dokumentieren und präsentierenden Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeitsachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unterNutzung elektronischer Medien,in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen,Tabellen oder Diagrammen.B 8beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells.EG10interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären dieseund ziehen geeignete Schlussfolgerungen.K 4beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehaltvon fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und anderen Medien

Kommunikation und RegulationSignale senden, empfangenund verarbeitenBau und Funktion desNervensystems mitZNS im Zusammenhangmit Sinnesorgan Auge

und EffektorReiz-ReaktionsschemaLernen und Gedächtnis

z.B.Experimente zu ausgewählten SinnesorganenAuge

Versuche zu Reflexen, ReaktionszeitLerntypentest

SFbeschreiben verschieden differenzierte Zellen von (Pflanzenund) Tieren und deren Funktion innerhalb von Organen.SFbeschreiben den Aufbaue des Nervensystems einschließlichZNS und erklären die Funktion im Zusammenwirkenmit Sinnesorganen und Effektor (Reiz-Reaktionsschema).

EG 1beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgängeund unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung.EG 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfenaturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungenzu beantworten sind.EG 4führen qualitative und einfache quantitative Experimenteund Untersuchungen durch und

SFbeschreiben das Prinzip des eigenen Lernvorganges übereinfache Gedächtnismodelle.Serklären Zusammenhänge zwischen den SystemebenenMolekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem,Organismus.Sstellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemenbeim Informationsaustausch dar, u.a. bei einemSinnesorgan und bei der hormonellen Steuerung.

protokollieren diese.K 5dokumentieren und präsentierenden Verlauf und die Ergebnisseihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht undadressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischerMedien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellenoder Diagrammen.

Grundlagen der VererbungGene – Puzzle desLebensMitose, Meiose,Mendelsche Regeln,Blutgruppen, Antikörper,Antigene, Karyogramm,genotypische Geschlechtsbestimmung,Chromosomen,DNA

z.B.Film: Gregor Mendel und seinWerkExperimente mit synthetischenBlutgruppenKombinationsquadrateAnimationen zu Mitose undMeiose,Funktionsmodelle von Chromosomen

SFbeschreiben und erläutern typischeErbgänge an Beispielen.SFwenden die Mendelschen Regeln aufeinfache Beispiele an.SFbeschreiben Chromosomen als Trägerder genetischen Information und derenRolle bei der Zellteilung.SFbeschreiben vereinfacht den Vorgangder Umsetzung vom Gen zumMerkmalan einem Beispiel (Blütenfarbe, Haarfarbe).Ebeschreiben vereinfacht den Vorgangder Mitose und erklären ihre Bedeutung.Ebeschreiben das Prinzip der Meiose amBeispiel des Menschen und erklärenihre Bedeutung.Sbeschreiben die Zelle und die Funktionihrer wesentlichen Bestandteile ausgehendvom lichtmikroskopischen Bild der Zelle

EG 2erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe naturwissenschaftlicherKenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind.EG 4führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungendurch und protokollieren diese.EG 7recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien)und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritischaus.EG 10interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese undziehen geeignete Schlussfolgerungen.EG 13beschreiben, veranschaulichen oder erklären biologische Sachverhalte unterVerwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen undDarstellungen u.a. die Speicherung und Weitergabe genetischer Information,Struktur-Funktionsbeziehungen (und dynamische Prozesse im Ökosystem).K 1tauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oderalltagsrelevanten Anwendungenunter angemessener Verwendung der Fachspracheund fachtypische Darstellungen aus.K 2kommunizieren ihre Standpunkte fachlich korrekt und vertreten sie begründetadressatengerecht.K 3planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren

ihre Arbeit, auch als TeamGenetische FamilienberatungMutation,Analyse von Familienstammbäumen,Methoden der Pränataldiagnostik

z.B.Fallbeispiele: Trisomie 21(Abstufungen), MucoviscidoseStammbaumanalyseRollenspielReferate zur Lebenswirklichkeitin Familie und Gesellschaft,Pränataldiagnostik

Ebeschreiben vereinfacht diagnostischeVerfahren in der Medizin.Ebeschreiben den Unterschied zwischenMutation und Modifikation.

Ktauschen sich über biologische Erkenntnisse und deren gesellschafts- oderalltagsrelevanten Anwendungenunter angemessener Verwendung der Fachspracheund fachtypischer Darstellungen aus.Bunterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischenbeschreibenden Aussagen und Bewertungen.Bstellen aktuelle Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen naturwissenschaftlicheKenntnisse bedeutsam sind.Bbenennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendung biologischer undanderer naturwissenschaftlicherErkenntnisse und Methoden in historischenund gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen.

Kommunikation und RegulationKrankheitserreger erkennenund abwehrenImmunsystem, Impfung,Allergie, Bakterien, Viren,Parasiten (Malaria)Regulation durch Hormone,Regelkreis

z.B.GruppenpuzzleKrankheitserreger,Referat zu Allergien,Schematische Darstellungendes Immunsystems und der Impfungen

SFbeschreiben typische Merkmale von Bakterien (Wachstum,Koloniebildung, Bau).SFbeschreiben Bau (Hülle, Andockstelle, Erbmaterial) unddas Prinzip der Vermehrung von Viren (benötigen Wirtund seinen Stoffwechsel).SFnennen wesentliche Bestandteile desImmunsystems und erläutern ihre Funktionen (humoraleund zelluläre Immunabwehr).SFbeschreiben die Antigen- Antikörper-Reaktion und erklärendie aktive und passive Immunisierung.Eerklären die Bedeutung des Generations- und Wirtswechselsam Beispiel eines ausgewählten Endoparasiten z. B.Malariaerreger.Sbeschreiben einzellige Lebewesen und begründen, dasssie als lebendige Systeme zu betrachten sind (Kennzeichendes Lebendigen).

EG 8wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellenaus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeitendiese adressaten- und situationsgerecht.EG 12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse vonWechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilungnaturwissenschaftlicher FragestellungenK 1tauschen sich über biologische Erkenntnisse und derengesellschafts- oder alltagsrelevanten Anwendungenunterangemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischerDarstellungen aus.K 4beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicherDarstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichenbzw. alltagssprachlichen Textenund von anderen Medien.B 5beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltungder eigenen Gesundheit und zursozialen Verantwortung

Nicht zuviel und nichtzuwenig – Zucker imBlut

z.B.Regelkreismodelle,Fallbeispiele Diabetes

SFerklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation

EG 12nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Analyse von

zentraler Körperfunktionen am Beispiel Diabetesmellitus (und Sexualhormone) (Sexualerziehung).Serklären Zusammenhänge zwischen den SystemebenenMolekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem,Organismus.Sstellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemenbeim Informationsaustausch dar, u.a. bei einemSinnesorgan und bei der hormonellen Steuerung.

Wechselwirkungen, Bearbeitung, Erklärung und Beurteilungnaturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge.K 6veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen,mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln.B 5beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltungder eigenen Gesundheit und zursozialen Verantwortung.B 8beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells.

Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen KörperGefahren von Drogen z.B.

DrogenpräventionstageVorträge zu legalen und illegalen Drogen, Cannabis als SchmerzmittelPlakate

EG 8:Wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellenaus, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeitendiese adressaten- und situationsgerecht.EG 10:Interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen,erklären diese und ziehen geeignete SchlussfolgerungenK 5:Dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisseihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht undadressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischermedien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellenoder Diagrammen.B 4:Nutzen biologisches Wissen zum Bewerten von Chancenund Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien

Organspender werdenBau und Funktion derNiere und Bedeutung alsTransplantationsorgan

Filme zu Dialyse und TransplantationDiskussion: Organspende

E:Beschreiben vereinfacht diagnostische Verfahren in der Medizin

K 1:Tauschen sich über biologische Erkenntnisse und derengesellschafts- und alltagsrelevanten Anwendungenunterangemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischerDarstellungen aus.

Sexualität und Individualentwicklung des MenschenStationen eines Lebens– Verantwortungfür das LebenFortpflanzung und Entwicklung(Befruchtung,Embryonalentwicklung, Geburt)

z.B.Referate, Lernzirkel, Filme

E:Beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburtsowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationender Individualentwicklung des Menschen

EG 2:Erkennen und Entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfebiologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantwortensindB 8:Beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltungder eigenen Gesundheit und zursozialen Verantwortung

Embryonen und EmbryonenschutzAnwendung moderner

z.B.Medien (Presse, Internet)

EG 7:Recherchieren in unterschiedlichen Quellen und

medizinischer Verfahren(Künstliche BefruchtungPränataldiagnostik)

werten dieDaten, Untersuchungsmethodenund Informationen kritischausB 4:Nutzen biologisches Wissen zum Bewerten von Chancenund Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien...B 6:Benennen und beurteilen Auswirkungen der Anwendungbiologischer Erkenntnisse und Methoden in historischenund gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewähltenBeispielen

1

Maximilian-Kolbe-Gymnasium Porz-Wahn

Schulinternen Lehrplan

zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe

Biologie

2

Inhalt

Seite

1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit 3

2 Entscheidungen zum Unterricht 6

2.1 Unterrichtsvorhaben 6

2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben 7

2.1.2 Mögliche Konkretisierte Unterrichtsvorhaben 17

3

1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit

Das Maximilian-Kolbe-Gymnasium liegt im rechtrheinischen Stadtteil Wahn im Sü-den Kölns. Exkursionen können innerhalb des Stadtgebiets, aber auch im Rheinlandproblemlos mit dem öffentlichen Nahverkehr durchgeführt werden. Insbesonderedie Wahner Heide sowie der Rhein und die Groov bieten sich für ökologische Unter-suchungen des Umlands an.

Das Schulgebäude verfügt über zwei Biologiefachräume, von denen einer als Hörsaal(C004) eingerichtet und der andere zur Durchführung von Versuchen (C001) ausge-stattet ist. Jede Tischgruppe verfügt dazu über einen eigenen Stromanschluss, eineGasleitung existiert nicht. Der Hörsaal ist mit einem Fernseher und einem DVD-Player zum Vorführen von Lehrfilmen ausgestattet und im Versuchsraum ist einBeamer fest installiert, über den mithilfe privater PCs der Lehrkräfte Animationenund Lernprogramme genutzt werden können.

In der Sammlung sind in ausreichender Anzahl Lichtmikroskope sowie diverse Mo-delle zu verschieden Themenbereichen (z.B. Thorsomodell, Hominidenschädel) vor-handen. Zudem verfügt die Sammlung über zwei Analyse-Koffer zur physikalischenund chemischen Untersuchung von Gewässern.

Für größere Projekte stehen auch zwei Informatikräume mit Computern zur Verfü-gung, die im Vorfeld reserviert werden müssen. Die Lehrerbesetzung und die übri-gen Rahmenbedingungen der Schule ermöglichen einen ordnungsgemäßen lautStundentafel der Schule vorgesehen Biologieunterricht.

In der Oberstufe befinden sich durchschnittlich ca. 100 Schülerinnen und Schüler injeder Stufe. Das Fach Biologie ist in der Einführungsphase in der Regel mit 3 Grund-kursen vertreten. In der Qualifikationsphase können auf Grund der Schülerwahlenin der Regel 2 Grundkurse und ein Leistungskurs gebildet werden.

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Die Verteilung der Wochenstundenzahlen in der Sekundarstufe I und II ist wie folgt:

Die Unterrichtstaktung an der Schule folgt einem 60-Minutenraster.

In nahezu allen Unterrichtsvorhaben wird den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit gege-ben, Schülerexperimente durchzuführen; damit wird eine Unterrichtspraxis aus der Sekundar-stufe I fortgeführt. Insgesamt werden überwiegend kooperative, die Selbstständigkeit des Ler-ners fördernde Unterrichtsformen genutzt, sodass ein individualisiertes Lernen in der Sekun-darstufe II kontinuierlich unterstützt wird. Nach Veröffentlichung des neuen Kernlehrplans stehtdessen unterrichtliche Umsetzung im Fokus. Hierzu werden sukzessive exemplarisch konkreti-sierte Unterrichtsvorhaben und darin eingebettet Überprüfungsformen entwickelt und erprobt.

Jg. Fachunterricht von 5 bis 6

5 BI (2/2)

6 BI (2/0)

Fachunterricht von 7 bis 9

7 - - -

8 BI (2/0)

9 BI (2/1)

Fachunterricht in der EF und in der QPH

10 BI (2,25/2,25)

11 BI (2,25/2,25)

12 BI (4/3)

5

Der Biologieunterricht soll Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen wecken unddie Grundlage für das Lernen in Studium und Beruf in diesem Bereich vermitteln. Dabei werdenfachlich und bioethisch fundierte Kenntnisse, die Voraussetzung für einen eigenen Standpunktund für verantwortliches Handeln, gefordert und gefördert.

Folgende Kooperationen bestehen an der Schule:• Fachdidaktik Biologie, Universität zu Köln• Gut Leidenhausen, Wahner Heide• Zoo Schule, Kölner Zoo• Bay Lab, Bayer Leverkusen

6

2 Entscheidungen zum Unterricht

2.1 Unterrichtsvorhaben

Die Darstellung der Unterrichtsvorhaben im schulinternen Lehrplan besitzt den Anspruch,sämtliche im Kernlehrplan angeführten Kompetenzen auszuweisen. Dies entspricht der Ver-pflichtung jeder Lehrkraft, den Lernenden Gelegenheiten zu geben, alle Kompetenzerwartungendes Kernlehrplans auszubilden und zu entwickeln.

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

Im „Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben“ (Kapitel 2.1.1) werden die für alle Lehrerinnen undLehrer gemäß Fachkonferenzbeschluss verbindlichen Kontexte sowie Verteilung und Reihenfol-ge der Unterrichtsvorhaben dargestellt. Das Übersichtsraster dient dazu, den Kolleginnen undKollegen einen schnellen Überblick über die Zuordnung der Unterrichtsvorhaben zu den einzel-nen Jahrgangsstufen sowie den im Kernlehrplan genannten Kompetenzerwartungen, Inhaltsfel-dern und inhaltlichen Schwerpunkten zu verschaffen. Um Klarheit für die Lehrkräfte herzustel-len und die Übersichtlichkeit zu gewährleisten, werden in der Kategorie „Schwerpunkte derKompetenzentwicklung“ an dieser Stelle nur die übergeordneten Kompetenzerwartungen aus-gewiesen, während die konkretisierten Kompetenzerwartungen erst auf der Ebene der mögli-chen konkretisierten Unterrichtsvorhaben Berücksichtigung finden. Der ausgewiesene Zeitbe-darf versteht sich als grobe Orientierungsgröße, die nach Bedarf über- oder unterschritten wer-den kann. Um Spielraum für Vertiefungen, besondere Schülerinteressen, aktuelle Themen bzw.die Erfordernisse anderer besonderer Ereignisse (z.B. Praktika, Kursfahrten o.ä.) zu erhalten,wurden im Rahmen dieses schulinternen Lehrplans nur ca. 75 Prozent der Bruttounterrichtszeitverplant.

Während der Fachkonferenzbeschluss zum „Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben“ zur Ge-währleistung vergleichbarer Standards sowie zur Absicherung von Lerngruppen- und Lehr-kraftwechseln für alle Mitglieder der Fachkonferenz Bindekraft entfalten soll, besitzt die exem-plarische Ausgestaltung „möglicher konkretisierter Unterrichtsvorhaben“ (Kapitel 2.1.2) abge-sehen von den in der vierten Spalte im Fettdruck hervorgehobenen verbindlichen Fachkonfe-renzbeschlüssen nur empfehlenden Charakter. Referendarinnen und Referendaren sowie neuenKolleginnen und Kollegen dienen diese vor allem zur standardbezogenen Orientierung in derneuen Schule, aber auch zur Verdeutlichung von unterrichtsbezogenen fachgruppeninternenAbsprachen zu didaktisch-methodischen Zugängen, fächerübergreifenden Kooperationen,Lernmitteln und -orten sowie vorgesehenen Leistungsüberprüfungen, die im Einzelnen auch denKapiteln 2.2 bis 2.4 zu entnehmen sind. Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehenswei-sen bezüglich der konkretisierten Unterrichtsvorhaben sind im Rahmen der pädagogischenFreiheit und eigenen Verantwortung der Lehrkräfte jederzeit möglich. Sicherzustellen bleibtallerdings auch hier, dass im Rahmen der Umsetzung der Unterrichtsvorhaben insgesamt alleKompetenzerwartungen des Kernlehrplans Berücksichtigung finden.

7

2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben

EinführungsphaseUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organi-siert?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF2 Auswahl• K1 Dokumentation

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Zellaufbau � Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1)

Zeitbedarf: ca. 10 Std.

Unterrichtsvorhaben II:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zellkern undNukleinsäuren für das Leben?

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


Inhaltliche Schwerpunkte:� Funktion des Zellkerns � Zellverdopplung und DNA

Zeitbedarf: ca. 10 Std.Unterrichtsvorhaben III:

Thema/Kontext: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben techni-scher Fortschritt und Modelle für die Forschung?

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


Inhaltliche Schwerpunkte:� Biomembranen � Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 2)


Unterrichtsvorhaben IV:

Thema/Kontext: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unserem Leben?

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

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Enzyme


8

Unterrichtsvorhaben V:

Thema/Kontext: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität aufunseren Körper?

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


Inhaltliche Schwerpunkte:� Dissimilation � Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Zeitbedarf: ca. 15 Std.Summe Einführungsphase: 60 Stunden

9

Qualifikationsphase (Q1) – GRUNDKURSUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingteKrankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte tre-ten dabei auf?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E5 Auswertung• K2 Recherche• B3 Werte und Normen

Inhaltsfeld: IF 3 (Genetik)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Meiose und Rekombination � Analyse von Familienstammbäumen � Bioethik



Thema/Kontext: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese – Wie entstehen ausGenen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen Struktu-ren auf einen Organismus?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF3 Systematisierung• UF4 Vernetzung• E6 Modelle


Inhaltliche Schwerpunkte:� Proteinbiosynthese � Genregulation


Thema/Kontext: Angewandte Genetik – Welche Chancen und welche Risiken beste-hen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• K2 Recherche• B1 Kriterien• B4 Möglichkeiten und Grenzen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Gentechnik � Bioethik



Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss haben abioti-sche Faktoren auf das Vorkommen von Arten?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E1 Probleme und Fragestellungen• E2 Wahrnehmung und Messung• E3 Hypothesen• E4 Untersuchungen und Experimente• E5 Auswertung• E7 Arbeits- und Denkweisen

Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Umweltfaktoren und ökologische Potenz


10


Thema/Kontext: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifischeBeziehungen auf Populationen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E6 Modelle• K4 Argumentation


Inhaltliche Schwerpunkte:� Dynamik von Populationen


Unterrichtsvorhaben VI:

Thema/Kontext: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoff-kreisläufe und Energieflüsse?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• B2 Entscheidungen• B3 Werte und Normen

Inhaltsfelder: IF 5 (Ökologie), IF 3 (Genetik)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Stoffkreislauf und Energiefluss

Zeitbedarf: ca. 5 Std.Unterrichtsvorhaben VII:

Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderung von Ökosystemen – Wel-chen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E5 Auswertung• B2 Entscheidungen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Mensch und Ökosysteme

Zeitbedarf: ca. 5 Std.Summe Qualifikationsphase (Q1) – GRUNDKURS: 60 Stunden

11

Qualifikationsphase (Q2) – GRUNDKURSUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den evolutivenWandel?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF3 Systematisierung• K4 Argumentation

Inhaltsfeld: IF 6 (Evolution)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Grundlagen evolutiver Veränderung � Art und Artbildung � Stammbäume (Teil 1)



Thema/Kontext: Evolution von Sozialstrukturen – Welche Faktoren beeinflussen dieEvolution des Sozialverhaltens?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF2 Auswahl• UF4 Vernetzung


Inhaltliche Schwerpunkte:� Evolution und Verhalten

Zeitbedarf: ca.4 Std.Unterrichtsvorhaben III:

Thema/Kontext: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF3 Systematisierung• K4 Argumentation

Inhaltsfelder: IF 6 (Evolution), IF 3 (Genetik)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Evolution des Menschen � Stammbäume (Teil 2)

Zeitbedarf: ca.6 Std.


Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der Informationsver-arbeitung und Wahrnehmung – Wie wird aus einer durch einen Reiz ausgelösten Erre-gung eine Wahrnehmung?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF2 Auswahl• E6 Modelle• K3 Präsentation

Inhaltsfeld: IF 4 (Neurobiologie)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Aufbau und Funktion von Neuronen � Neuronale Informationsverarbeitung undGrundlagen der Wahrnehmung


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Thema/Kontext: Lernen und Gedächtnis – Wie muss ich mich verhalten, um Abitur-stoff am besten zu lernen und zu behalten?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• K1 Dokumentation• UF4 Vernetzung


Inhaltliche Schwerpunkte:� Plastizität und Lernen

Zeitbedarf: ca.3 Std.Summe Qualifikationsphase (Q2) – GRUNDKURS:40 Stunden

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Qualifikationsphase (Q1) – LEISTUNGSKURSUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingteKrankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte tre-ten dabei auf?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF4 Vernetzung• E5 Auswertung• K2 Recherche• B3 Werte und Normen• B4 Möglichkeiten und Grenzen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Meiose und Rekombination � Analyse von Familienstammbäumen � Bioethik



Thema/Kontext: Erforschung der Proteinbiosynthese – Wie entstehen aus GenenMerkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen und epigeneti-schen Strukturen auf einen Organismus?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E1 Probleme und Fragestellungen• E3 Hypothesen• E5 Auswertung• E6 Modelle• E7 Arbeits- und Denkweisen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Proteinbiosynthese � Genregulation


Thema/Kontext: Gentechnologie heute – Welche Chancen und welche Risiken beste-hen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• K2 Recherche• K3 Präsentation• B1 Kriterien• B4 Möglichkeiten und Grenzen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Gentechnologie � Bioethik



Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss haben abioti-sche Faktoren auf das Vorkommen von Arten?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E1 Probleme und Fragestellungen• E2 Wahrnehmung und Messung• E3 Hypothesen• E4 Untersuchungen und Experimente• E7 Arbeits- und Denkweisen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Umweltfaktoren und ökologische Potenz


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Thema/Kontext: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifischeBeziehungen auf Populationen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• E5 Auswertung• E6 Modelle


Inhaltliche Schwerpunkte:� Dynamik von Populationen



Thema/Kontext: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoff-kreisläufe und Energieflüsse?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF4 Vernetzung• E6 Modelle• B2 Entscheidungen• B4 Möglichkeiten und Grenzen

Inhaltsfeld: IF 5 (Ökologie), IF 3 (Genetik)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Stoffkreislauf und Energiefluss


Thema/Kontext: Erforschung der Fotosynthese – Wie entsteht aus Lichtenergie einefür alle Lebewesen nutzbare Form der Energie?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E1 Probleme und Fragestellungen• E2 Wahrnehmung und Messung• E3 Hypothesen• E4 Untersuchungen und Experimente• E5 Auswertung• E7 Arbeits- und Denkweisen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Fotosynthese

Zeitbedarf: ca. 10Std.

Unterrichtsvorhaben VIII:

Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderung von Ökosystemen – Wel-chen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF2 Auswahl• K4 Argumentation• B2 Entscheidungen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Mensch und Ökosysteme


Summe Qualifikationsphase (Q1) – LEISTUNGSKURS: 120 Stunden

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Qualifikationsphase (Q2) – LEISTUNGSKURSUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den evolutivenWandel?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF3 Systematisierung• K4 Argumentation• E7 Arbeits- und Denkweisen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Grundlagen evolutiver Veränderung � Art und Artbildung � Entwicklung derEvolutionstheorie



Thema/Kontext: Von der Gruppen- zur Multilevel-Selektion – Welche Faktorenbeeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF2 Auswahl• K4 Argumentation• E7 Arbeits- und Denkweisen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Evolution und Verhalten


Thema/Kontext: Spuren der Evolution – Wie kann man Evolution sichtbar machen?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E2 Wahrnehmung und Messung• E3 Hypothesen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Art und Artbildung � Stammbäume



Thema/Kontext: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF3 Systematisierung• E5 Auswertung• K4 Argumentation


Inhaltliche Schwerpunkte:� Evolution des Menschen


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Thema/Kontext: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der neuronalen In-formationsverarbeitung – Wie ist das Nervensystem des Menschen aufgebaut und wieist organisiert?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF2 Auswahl• E1 Probleme und Fragestellungen• E2 Wahrnehmung und Messung• E5 Auswertung• E6 Modelle


Inhaltliche Schwerpunkte:� Aufbau und Funktion von Neuronen � Neuronale Informationsverarbeitung undGrundlagen der Wahrnehmung (Teil 1) � Methoden der Neurobiologie (Teil 1)

Zeitbedarf: ca. 20Std.


Thema/Kontext: Fototransduktion – Wie entsteht aus der Erregung einfallenderLichtreize ein Sinneseindruck im Gehirn?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E6 Modelle• K3 Präsentation

Inhaltsfelder: IF 4 (Neurobiologie)

Inhaltliche Schwerpunkte:� Leistungen der Netzhaut � Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagender Wahrnehmung (Teil 2)


Thema/Kontext: Aspekte der Hirnforschung – Welche Faktoren beeinflussen unserGehirn?

Kompetenzen:• UF4 Vernetzung• K2 Recherche• K3 Präsentation• B4 Möglichkeiten und Grenzen


Inhaltliche Schwerpunkte:� Plastizität und Lernen � Methoden der Neurobiologie (Teil 2)

Zeitbedarf: ca. 5 Std.Summe Qualifikationsphase (Q2) – LEISTUNGSKURS: 90 Stunden

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2.1.2 Mögliche Konkretisierte Unterrichtsvorhaben

Einführungsphase


• Unterrichtsvorhaben I: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organi-siert?

• Unterrichtsvorhaben II: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zellkernund Nukleinsäuren für das Leben?

• Unterrichtvorhaben III: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben tech-nischer 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, Cytoske-lett, Transport, Zelle, Gewebe, Organ, Plasmolyse

Struktur und FunktionCytoskelett, Zelldifferenzierung, Zellkompartimentierung, Transport, Diffusion, Osmose, Zell-kommunikation, Tracer

EntwicklungEndosymbiose, Replikation, Mitose, Zellzyklus, Zelldifferenzierung


.

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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• Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1)


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 inhaltlicherAspekte

Konkretisierte Kompetenzerwar-tungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schüler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materiali-en/ Methoden

Beispiele

Didaktisch-methodische Anmer-kungen und Empfehlungen sowieDarstellung der verbindlichenAbsprachen der Fachkonferenz

SI-Vorwissen z.B.muliple-choice-Test zu Zelle, Gewe-be, Organ und Organismus

Informationstexteeinfache, kurze Texte zum notwendi-gen Basiswissen, Buch

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:SI-Vorwissen wird ohne Beno-tung ermittelt (z.B. Selbstevalua-tionsbogen)

Möglichst selbstständiges Aufarbei-ten des Basiswissens zu den eige-nen Test-Problemstellen.

Zelltheorie – Wie entsteht aus einerzufälligen Beobachtung eine wissen-schaftliche Theorie?

• Zelltheorie• Organismus, Organ, Gewe-

be, Zelle

stellen den wissenschaftlichen Er-kenntniszuwachs zum Zellaufbaudurch technischen Fortschritt anBeispielen (durch Licht-, Elektronen-und Fluoreszenzmikroskopie) dar(E7).

z.B.Advance Organizer oder Mind Mapzur ZelltheorieFließdiagramm Organisationsebe-nenvom technischen Fortschritt und derEntstehung einer Theorie

Zentrale Eigenschaften naturwis-senschaftlicher Theorien (Nature ofScience) werden beispielhaft erar-beitet.

Was sind pro- und eukaryotischeZellen und worin unterscheiden siesich grundlegend?

beschreiben den Aufbau pro- undeukaryotischer Zellen und stellen dieUnterschiede heraus (UF3).

z.B.elektronenmikroskopische Bildersowie 2D-Modelle zu tierischen,

Gemeinsamkeiten und Unterschiededer verschiedenen Zellen werdenerarbeitet. EM-Bild wird mit Modell

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• Aufbau pro- und eukaryoti-scher Zellen

pflanzlichen und bakteriellen Zellen verglichen.

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

• Aufbau und Funktion vonZellorganellen

• Zellkompartimentierung

beschreiben Aufbau und Funktionder Zellorganellen und erläutern dieBedeutung der Zellkompartimentie-rung für die Bildung unterschiedli-cher Reaktionsräume innerhalb ei-ner Zelle (UF3, UF1).

z.B.Stationenlernen oder Gruppenpuz-zel zu Zellorganellen und zur Dichte-gradientenzentrifugationDarin enthalten u.a.:

• Station: Arbeitsblatt Golgi-Apparat („Postverteiler“ derZelle)

• Station: Arbeitsblatt Cytoske-lett

• Station: Modell-Experimentzur Dichtegradientenzentrifu-gation (Tischtennisbälle ge-füllt mit unterschiedlich kon-zentrierten Kochsalzlösungenin einem Gefäß mit Wasser)

• Station: Erstellen eines selbst-erklärenden Mediums zur Er-klärung der Endosymbionten-theorie für zufällig gewählteAdressaten.

Erkenntnisse werden in einem Pro-tokoll dokumentiert.

Analogien zur Dichtegradientenzen-trifugation werden erläutert.

Zelle, Gewebe, Organe, Organismen– Welche Unterschiede bestehenzwischen Zellen, die verschiedeneFunktionen übernehmen?

• Zelldifferenzierung

ordnen differenzierte Zellen aufGrund ihrer Strukturen spezifischenGeweben und Organen zu und erläu-tern den Zusammenhang zwischenStruktur und Funktion (UF3, UF4,UF1).

z.B.Mikroskopieren und Zeichnen vonverschiedenen Zelltypen

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:Mikroskopieren von Präparatenverschiedener Zelltypen an aus-gewählten Zelltypen

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

reihe (Überprüfen der Kompetenzen im Vergleich zum Start der Unterrichtsreihe)

Leistungsbewertung:• multiple-choice-Tests zu Zelltypen und Struktur und Funktion von Zellorganellen

• Zeichnungen

• Klausur

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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


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

Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren.• E1 in vorgegebenen Situationen biologische Probleme beschreiben, in

Teilprobleme zerlegen und dazu biologische Fragestellungen formulie-ren.

• K4 biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten undüberzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren.

• B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen undSichtweisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaftendarstellen.

Mögliche didaktische Leitfragen /Sequenzierung inhaltlicher Aspek-te


Empfohlene Lehrmittel/ Materia-lien/ Methoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlungensowie Darstellung der verbindli-chen Absprachen der Fachkonfe-renz

Erhebung und Reaktivierung von SI-Vorwissen

Strukturlegetechnik bzw. Netz-werktechnik

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:SI-Vorwissen wird ermittelt undreorganisiert.Empfehlung: Zentrale Begriffe wer-den von den SuS in eine sinnvolleStruktur gelegt, aufgeklebt und ein-gesammelt, um für den Vergleich amEnde des Vorhabens zur Verfügungzu stehen.

Was zeichnet eine naturwissenschaft-liche Fragestellung aus und welcheFragestellung lag den Acetabulariaund den Xenopus-Experimenten zu-grunde?

• Erforschung der Funktiondes Zellkerns in der Zelle

benennen Fragestellungen histori-scher Versuche zur Funktion desZellkerns und stellen Versuchs-durchführungen und Erkenntnis-zuwachs dar (E1, E5, E7).

werten Klonierungsexperimente

Plakat zum wissenschaftlichen Er-kenntnisweg

Acetabularia-Experimente vonHämmerling

Naturwissenschaftliche Fragestel-lungen werden kriteriengeleitetentwickelt und Experimente ausge-wertet.

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(Kerntransfer bei Xenopus) aus undleiten ihre Bedeutung für dieStammzellforschung ab (E5). Experiment zum Kerntransfer bei

XenopusWelche biologische Bedeutung hat dieMitose für einen Organismus?

• Mitose (Rückbezug auf Zell-theorie)

• Interphase

begründen die biologische Bedeu-tung der Mitose auf der Basis derZelltheorie (UF1, UF4).

erläutern die Bedeutung desCytoskeletts für [den intrazellulärenTransport und] die Mitose (UF3,UF1).

Informationstexte und Abbildun-genFilme/Animationen zu zentralenAspekten:1. exakte Reproduktion2. Organ- bzw. Gewebewachstum

und Erneuerung (Mitose)3. Zellwachstum (Interphase)

Die Funktionen des Cytoskelettswerden erarbeitet, Informationenwerden in ein Modell übersetzt, dasdie wichtigsten Informationen sach-lich richtig wiedergibt.

Wie ist die DNA aufgebaut, wo findetman sie und wie wird sie kopiert?

• Aufbau und Vorkommen vonNukleinsäuren

• Aufbau der DNA

• Mechanismus der DNA-Replikation in der S-Phaseder Interphase

ordnen die biologisch bedeut-samen Makromoleküle [Koh-lenhydrate, Lipide, Proteine,]Nucleinsäuren den verschie-denenzellulären Strukturen und Funktio-nen zu und erläu-tern sie bezüglichihrer we-sentlichen chemischen Ei-genschaften (UF1, UF3).

erklären den Aufbau der DNA mit-hilfe eines Strukturmodells (E6,UF1).

beschreiben den semikonservativenMechanismus der DNA-Replikation(UF1, UF4).

Modellbaukasten zur DNA Strukturund Replikation

http://www.ipn.uni-kiel.de/eibe/UNIT06DE.PDF

Der DNA-Aufbau und die Replikationwerden lediglich modellhaft erarbei-tet. Die Komplementarität wird da-bei herausgestellt.

Verdeutlichung des Lernzuwachses Strukturlegetechnik bzw. Netz-werktechnik

Methode wird mit denselben Be-griffen wie zu Beginn des Vorhabenserneut wiederholt. Ergebnisse wer-den verglichen.SuS erhalten anschließend individu-elle Wiederholungsaufträge.

22

Welche Möglichkeiten und Grenzenbestehen für die Zellkulturtechnik?Zellkulturtechnik

• Biotechnologie• Biomedizin• Pharmazeutische Industrie

zeigen Möglichkeiten und Grenzender Zellkulturtechnik in der Bio-technologie und Biomedizin auf(B4, K4).

Informationsblatt zu Zellkulturen inder Biotechnologie und Medizin- undPharmaforschung

Rollenkarten zu Vertretern unter-schiedlicher Interessensverbände(Pharma-Industrie, Forscher, PETA-Vertreter etc.)

Pro und Kontra-Diskussion zumThema:„Können Zellkulturen Tierversucheersetzen?“

Zentrale Aspekte werden herausge-arbeitet.

Argumente werden erarbeitet undArgumentationsstrategien entwik-kelt.SuS, die nicht an der Diskussion be-teiligt sind, sollten einen Beobach-tungsauftrag bekommen.Nach Reflexion der Diskussion kön-nen Leserbriefe verfasst werden.

Diagnose von Schülerkompetenzen:

• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe

Leistungsbewertung:

• Feedbackbogen und angekündigte multiple-choice-Tests zur Mitose; schriftliche Übung (z.B. aus einer Hypothese oder einem Versuchsdesign auf

die zugrunde liegende Fragestellung schließen) zur Ermittlung der Fragestellungskompetenz (E1)

• ggf. Klausur

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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



• UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrun-gen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren.

• E1 in vorgegebenen Situationen biologische Probleme beschrei-ben, in Teilprobleme zerlegen und dazu biologische Fragestellun-gen formulieren.

• K4 biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundier-ten und überzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren.

• B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen undSichtweisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissen-schaften darstellen.



Empfohlene Lehrmittel/ Materia-lien/ Methoden

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

Erhebung und Reaktivierung von SI-Vorwissen

z.B.Strukturlegetechnik bzw. Netz-werktechnik, Lückentext

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:SI-Vorwissen wird ermittelt undreorganisiert.Empfehlung: Zentrale Begriffewerden von den SuS in eine sinn-volle Struktur gelegt, aufgeklebtund eingesammelt, um für denVergleich am Ende des Vorhabenszur Verfügung zu stehen.

Was zeichnet eine naturwissen-schaftliche Fragestellung aus undwelche Fragestellung lag den Aceta-bularia und den Xenopus-Experimenten zugrunde?

• Erforschung der Funktiondes Zellkerns in der Zelle

benennen Fragestellungen histori-scher Versuche zur Funktion desZellkerns und stellen Versuchs-durchführungen und Erkenntniszu-wachs dar (E1, E5, E7).

werten Klonierungsexperimente(Kerntransfer bei Xenopus) aus und

z. B.Plakat zum wissenschaftlichen Er-kenntnisweg, Auszug Markl

Acetabularia-Experimente vonHämmerling

Naturwissenschaftliche Frage-stellungen werden kriteriengelei-tet entwickelt und Experimenteausgewertet.

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leiten ihre Bedeutung für dieStammzellforschung ab (E5).

Experiment zum Kerntransfer beiXenopus

Welche biologische Bedeutung hatdie Mitose für einen Organismus?

• Mitose (Rückbezug auf Zell-theorie)

• Interphase

begründen die biologische Bedeu-tung der Mitose auf der Basis derZelltheorie (UF1, UF4).

erläutern die Bedeutung desCytoskeletts für [den intrazellulärenTransport und] die Mitose (UF3,UF1).

z. B.Informationstexte und Abbildun-gen, ModelleFilme/Animationen zu zentralenAspekten:4. exakte Reproduktion5. Organ- bzw. Gewebewachstum

und Erneuerung (Mitose)6. Zellwachstum (Interphase)

Wie ist die DNA aufgebaut, wo findetman sie und wie wird sie kopiert?

• Aufbau und Vorkommen vonNukleinsäuren

• Aufbau der DNA

• Mechanismus der DNA-Replikation in der S-Phaseder Interphase

ordnen die biologisch bedeut-samenMakromoleküle [Koh-lenhydrate,Lipide, Proteine,] Nucleinsäuren denverschie-denen zellulären Struktu-ren und Funktionen zu und erläu-tern sie bezüglich ihrer we-sentlichen chemischen Ei-genschaften (UF1, UF3).

erklären den Aufbau der DNA mit-hilfe eines Strukturmodells (E6,UF1).

beschreiben den semikonservativenMechanismus der DNA-Replikation(UF1, UF4).

z. B.PappmodellModellbaukasten zur DNA Strukturund Replikation

http://www.ipn.uni-kiel.de/eibe/UNIT06DE.PDF

Der DNA-Aufbau und die Replika-tion werden lediglich modellhafterarbeitet. Die Komplementaritätwird dabei herausgestellt.

Verdeutlichung des Lernzuwachses z.B.Strukturlegetechnik bzw. Netz-werktechnik, Lückentext

Methode wird mit denselben Be-griffen wie zu Beginn des Vorha-bens erneut wiederholt. Ergebnis-

25

se werden verglichen.SuS erhalten anschließend indivi-duelle Wiederholungsaufträge.

Welche Möglichkeiten und Grenzenbestehen für die Zellkulturtechnik?Zellkulturtechnik

• Biotechnologie• Biomedizin• Pharmazeutische Industrie

zeigen Möglichkeiten und Grenzender Zellkulturtechnik in der Bio-technologie und Biomedizin auf (B4,K4).

z.B.Informationsblatt zu Zellkulturenin der Biotechnologie und Medizin-und Pharmaforschung

Rollenkarten zu Vertretern unter-schiedlicher Interessensverbände(Pharma-Industrie, Forscher, PETA-Vertreter etc.)

Pro und Kontra-Diskussion zumThema:„Können Zellkulturen Tierversucheersetzen?“Raabits: Gentechnik

Zentrale Aspekte werden heraus-gearbeitet.

Argumente werden erarbeitet undArgumentationsstrategien ent-wickelt.SuS, die nicht an der Diskussionbeteiligt sind, sollten einen Beob-achtungsauftrag bekommen.Nach Reflexion der Diskussionkönnen Leserbriefe verfasst wer-den.

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

Leistungsbewertung:• multiple-choice-Tests zur Mitose; ggf. schriftliche Übung zur Ermittlung der Fragestellungskompetenz (E1)• Klausur

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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



• K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Datenstrukturiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitalerWerkzeuge.

• K2 in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitet biologisch-technische Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern und anderenQuellen bearbeiten.

• K3 biologische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisseadressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt inKurzvorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen.

• E3 zur Klärung biologischer Fragestellungen Hypothesen formulie-ren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.

• E6 Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologi-scher Vor-gänge begründet auswählen und deren Grenzen und Gül-tigkeitsbereiche angeben.

• E7 an ausgewählten Beispielen die Bedeutung, aber auch die Vor-läufigkeit biologischer Modelle und Theorien beschreiben.

Mögliche didaktische Leitfragen /Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzer-wartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schüler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materiali-en/ Methoden

Beispiele


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

• Plasmolyse

führen Experimente zur Diffusi-on und Osmose durch und erklä-ren diese mit Modellvorstellun-gen auf Teilchenebene (E4, E6,K1, K4).

führen mikroskopische Untersu-chungen zur Plasmolyse hypo-thesengeleitet durch und inter-pretieren die beobachteten Vor-gänge (E2, E3, E5, K1, K4).

z.B.Plakat zum wissenschaftlichen Er-kenntnisweg

Zeitungsartikel z.B. zur fehlerhaftenSalzkonzentration für eine Infusion inden Unikliniken

Das Plakat soll den SuS prozedu-rale Transparenz im Verlauf desUnterrichtsvorhabens bieten.

SuS formulieren erste Hypothesen,planen und führen geeignete Ex-perimente zur Überprüfung ihrerVermutungen durch.

Versuche zur Überprüfung der

27

• Brownsche-Molekularbewegung

• Diffusion

• Osmose

recherchieren Beispiele der Os-mose und Osmoregulation inunterschiedlichen Quellen unddokumentieren die Ergebnisse ineiner eigenständigen Zusam-menfassung (K1, K2).

Experimente mit Zwiebeln und mi-kroskopische Untersuchungen

Kartoffel-Experimentea) ausgehöhlte Kartoffelhälfte

mit Zucker, Salz und Stärkeb) Kartoffelstäbchen (gekocht

und ungekocht)

Informationstexte, Animationenund Lehrfilme zur Brownschen Mo-lekularbewegung (physics-animations.com)

Demonstrationsexperimente mitTinte oder Deo zur Diffusion

Arbeitsaufträge zur Recherche os-moregulatorischer Vorgänge

Hypothesen

Versuche zur Generalisierbarkeitder Ergebnisse werden geplantund durchgeführt.

Phänomen wird auf Modellebeneerklärt (direkte Instruktion).

Weitere Beispiele (z. B. Salzwiese,Niere) für Osmoregulation werdenrecherchiert.

Warum löst sich Öl nicht in Wasser?

• Aufbau und Eigenschaften vonLipiden und Phospholipiden

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

z.B.Demonstrationsexperiment zumVerhalten von Öl in WasserTischtennisbälle

Informationsblätter• zu funktionellen Gruppen• Strukturformeln von Lipiden

und Phospholipiden• Modelle zu Phospholipiden in

Wasser

Phänomen wird beschrieben.

Das Verhalten von Lipiden undPhospholipiden in Wasser wirdmithilfe ihrer Strukturformelnund den Eigenschaften der funk-tionellen Gruppen erklärt.

Einfache Modelle (2-D) zum Ver-halten von Phospholipiden inWasser werden erarbeitet unddiskutiert.

Welche Bedeutung haben technischerFortschritt und Modelle für die Erfor-schung von Biomembranen?

• Erforschung der Biomembran

stellen den wissenschaftlichenErkenntniszuwachs zum Aufbauvon Biomembranen durch tech-nischen Fortschritt an Beispielen

z.B.Versuche von Gorter und Grendel mitErythrozyten (1925) zum Bilayer-Modell

Der Modellbegriff und die Vorläu-figkeit von Modellen im For-schungsprozess werden verdeut-licht.

28

(historisch-genetischer An-satz)

- Bilayer-Modell

- Sandwich-Modelle

- Fluid-Mosaik-Modell

- Erweitertes Fluid-Mosaik-Modell (Kohlenhydrate in derBiomembran)

- Markierungsmethoden zurErmittlung von Membranmo-lekülen (Proteinsonden)

dar und zeigen daran die Verän-derlichkeit von Modellen auf (E5,E6, E7, K4).

ordnen die biologisch bedeutsa-men Makromoleküle (Kohlenhy-drate, Lipide, Proteine, [Nuclein-säuren]) den verschiedenen zel-lulären Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüg-lich ihrer wesentlichen chemi-schen Eigenschaften (UF1, UF3).

recherchieren die Bedeutungund die Funktionsweise von Tra-cern für die Zellforschung undstellen ihre Ergebnisse graphischund mithilfe von Texten dar (K2,K3).

recherchieren die Bedeutung derAußenseite der Zellmembranund ihrer Oberflächenstrukturenfür die Zellkommunikation (u. a.Antigen-Antikörper-Reaktion)und stellen die Ergebnisse adres-satengerecht dar (K1, K2, K3).

GruppenpuzzelTextArbeitsblatt zur Arbeit mit ModellenPartnerpuzzle zu Sandwich-ModellenArbeitsblatt 1: Erste Befunde durchdie Elektronenmikroskopie (G. Palade,1950er)Arbeitsblatt 2: Erste Befunde aus derBiochemie (Davson und Danielli,1930er)Abbildungen auf der Basis von Ge-frierbruchtechnik und Elektronenmi-kroskopiePartnerpuzzle zum Flüssig-Mosaik-ModellAnimationCheckliste mit Kriterien für seriöseQuellen

Checkliste zur korrekten Angabe vonInternetquellenInternetrecherche zur Funktions-weise von Tracern

Informationen zum dynamischstrukturierten Mosaikmodell Vereb etal (2003)

Abstract aus:Vereb, G. et al. (2003): Dynamic, yetstructured: The cell membrane threedecades after the Singer-Nicolsonmodel.

Zeitstrahl

Auf diese Weise kann die Arbeit ineiner scientific community nach-empfunden werden.Die „neuen“ Daten legen eine Mo-difikation des Bilayer-Modells vonGorter und Grendel nahe und füh-ren zu neuen Hypothesen (einfa-ches Sandwichmodell / Sand-wichmodell mit eingelagertemProtein / Sandwichmodell mitintegralem Protein).Das Membranmodell muss erneutmodifiziert werden.Das Fluid-Mosaik-Modell musserweitert werden.Quellen werden ordnungsgemäßnotiert (Verfasser, Zugriff etc.).

Die biologische Bedeutung derGlykokalyx (u.a. bei der Antigen-Anti-Körper-Reaktion) wird re-cherchiert.

Wichtige wissenschaftliche Ar-beits- und Denkweisen sowie dieRolle von Modellen und dem tech-nischen Fortschritt werden her-ausgestellt.

Wie werden gelöste Stoffe durch Bio- beschreiben Transportvorgänge Gruppenarbeit:

29

membranen hindurch in die Zelle bzw.aus der Zelle heraus transportiert?

• Passiver Transport• Aktiver Transport• Endo- und Exozytose (Pino-

zytose)• Endosymbiontentheorie

durch Membranen für verschie-dene Stoffe mithilfe geeigneterModelle und geben die Grenzendieser Modelle an (E6).

Informationstext zu verschiedenenTransportvorgängen an realen Bei-spielenStoryboard

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe• KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“ und (Portfolio zum Thema: „Erforschung der Biomembranen“) zur Ermittlung der Dokumen-

tationskompetenz (K1)Leistungsbewertung:

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

• ggf. Klausur

30

Einführungsphase


• Unterrichtsvorhaben IV: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unseremLeben?

• Unterrichtsvorhaben V: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivitätauf 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


31


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



• E2 kriteriengeleitet beobachten und messen sowie gewonnene Er-gebnisse objektiv und frei von eigenen Deutungen beschreiben.

• E4 Experimente und Untersuchungen zielgerichtet nach dem Prin-zip der Variablenkontrolle unter Beachtung der Sicherheitsvor-schriften planen und durchführen und dabei mögliche Fehlerquel-len reflektieren.

• E5 Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, daraus qua-litative und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten unddiese fachlich angemessen beschreiben.



Empfohlene Lehrmittel/ Materiali-en/ MethodenBeispiele


Wie sind Zucker aufgebaut und wospielen sie eine Rolle?

• Monosaccharid,• Disaccharid• Polysaccharid

ordnen die biologisch bedeutsa-men Makromoleküle (Kohlenhy-drate, [Lipide, Proteine, Nuclein-säuren]) den verschiedenen zellu-lären Strukturen und Funktionenzu und erläutern sie bezüglich ih-rer wesentlichen chemischen Ei-genschaften (UF1, UF3).

z.B.Informationstexte zu funktionellenGruppen und ihren Eigenschaftensowie Kohlenhydratklassen und Vor-kommen und Funktion in der Natur„Spickzettel“ bzw Karteikarten alslegale Methode des MemorierensMuseumsgangBeobachtungsbogen mit Kriterienfür „gute Spickzettel“Grapits

Gütekriterien für gute „Spickzettel“werden erarbeitet (Übersichtlich-keit, auf das Wichtigste be-schränkt, sinnvoller Einsatz vonmehreren Farben, um Inhalte zusystematisieren etc.) werden erar-beitet.

Facebook, e-mail

Wie sind Proteine aufgebaut und wospielen sie eine Rolle?

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

Quartärstruktur

ordnen die biologisch bedeutsa-men Makromoleküle ([Kohlenhy-drate, Lipide], Proteine, [Nuclein-säuren]) den verschiedenen zellu-lären Strukturen und Funktionenzu und erläutern sie bezüglich ih-

z.B.Animationen zum Proteinaufbau

Informationstexte zum Aufbau undder Struktur von Proteinen

Der Aufbau von Proteinen wirderarbeitet.

Die Quartärstruktur wird am Bei-spiel von Hämoglobin veranschau-licht.

32

rer wesentlichen chemischen Ei-genschaften (UF1, UF3).

GruppenarbeitPräsentationen mit Folien zumAufbau von ProteinenAusgewählte Experimente

Welche Bedeutung haben Enzyme immenschlichen Stoffwechsel?

• Aktives Zentrum

• Allgemeine Enzymgleichung

• Substrat- und Wirkungsspe-zifität

beschreiben und erklären mithilfegeeigneter Modelle Enzymaktivitätund Enzymhemmung (E6).

z.B.Experimentelles Gruppenpuzzle:

a) Ananassaft und Quark oderGötterspeise und frischge-presster Ananassaft in einerVerdünnungsreihe

b) Lactase und Milch sowie Glu-coseteststäbchen (Immobili-sierung von Lactase mit Algi-nat)

c) Peroxidase mit Kartoffel-scheibe oder Kartoffelsaft(Verdünnungsreihe)

d) Urease und Harnstoffdünger(Indikator Rotkohlsaft)

Bayer Leverkusen

Checklisten mit Kriterien für- naturwissenschaftliche Fra-

gestellungen,- Hypothesen,- Untersuchungsdesigns

Die Substrat- und Wirkungsspezifi-tät werden veranschaulicht.Die naturwissenschaftlichen Fra-gestellungen werden vom Phäno-men her entwickelt.Hypothesen zur Erklärung derPhänomene werden aufgestellt.Experimente zur Überprüfung derHypothesen werden geplant,durchgeführt und abschließendwerden mögliche Fehlerquellenermittelt und diskutiert.

Die gestuften Hilfen (Checklisten)sollen Denkanstöße für jedeSchlüsselstelle im Experimentier-prozess geben.

Vorgehen undAnimationen zur Funktionsweisedes aktiven Zentrums werden be-arbeitet.Hier bietet sich an die Folgen einerveränderten Aminosäuresequenz,z. B. bei Lactase mithilfe eines Mo-dells zu diskutieren.

Welche Wirkung / Funktion haben erläutern Struktur und Funktion z.B. Die zentralen Aspekte der Bioka-

33

Enzyme?• Katalysator• Biokatalysator• Endergonische und exergo-

nische Reaktion• Aktivierungsenergie, Akti-

vierungsbarriere / Reakti-onsschwelle

von Enzymen und ihre Bedeutungals Biokatalysatoren bei Stoffwech-selreaktionen (UF1, UF3, UF4).

Schematische Darstellungen vonReaktionen unter besonderer Be-rücksichtigung der Energieniveaus

talyse werden erarbeitet:1. Senkung der Aktivierungs-

energie2. Erhöhung des Stoffumsat-

zes pro Zeit

Was beeinflusst die Wirkung / Funk-tion von Enzymen?

• pH-Abhängigkeit• Temperaturabhängigkeit• Schwermetalle

• Substratkonzentration /Wechselzahl

beschreiben und interpretierenDiagramme zu enzymatischen Re-aktionen (E5).

stellen Hypothesen zur Abhängig-keit der Enzymaktivität von ver-schiedenen Faktoren auf undüberprüfen sie experimentell undstellen sie graphisch dar (E3, E2,E4, E5, K1, K4).

z.B.Checkliste mit Kriterien zur Be-schreibung und Interpretation vonDiagrammen

Experimente

Modellexperimente

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:Das Beschreiben und Interpre-tieren von Diagrammen wirdgeübt.

Experimente zur Ermittlung derAbhängigkeiten der Enzymaktivi-tät werden geplant und durchge-führt.Wichtig: Denaturierung im Sinneeiner irreversiblen Hemmungdurch Temperatur, pH-Wert undSchwermetalle muss herausge-stellt werden.

Die Wechselzahl wird problemati-siert.

Verbindlicher Beschluss derFachkonferenz:Durchführung von Experimen-ten zur Ermittlung von Enzy-meigenschaften an ausgewähl-ten Beispielen.

Wie wird die Aktivität der Enzyme inden Zellen reguliert?

• kompetitive Hemmung,• allosterische (nicht kompeti-

tive) Hemmung

beschreiben und erklären mithilfegeeigneter Modelle Enzymaktivitätund Enzymhemmung (E6).

z.B.Gruppenarbeit/PartnerpuzzelInformationsmaterial zu Trypsin(allosterische Hemmung) und Allopu-rinol (kompetitive Hemmung) z.B.

Wesentliche Textinformationenwerden in einem begrifflichenNetzwerk zusammengefasst.Die kompetitive Hemmung wirdsimuliert.

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• Substrat und Endprodukt-hemmung

Orbistrat

Modellexperimente

Experimente mithilfe einer Interak-tionsbox mit Materialien (Knete,Moosgummi, Styropor etc.)

Checkliste mit Kriterien zur Modell-kritik

Modelle zur Erklärung von Hemm-vorgängen werden entwickelt.

Reflexion und Modellkritik

Wie macht man sich die Wirkweisevon Enzymen zu Nutze?

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

recherchieren Informationen zuverschiedenen Einsatzgebieten vonEnzymen und präsentieren undbewerten vergleichend die Ergeb-nisse (K2, K3, K4).geben Möglichkeiten und Grenzenfür den Einsatz von Enzymen inbiologisch-technischen Zusam-menhängen an und wägen die Be-deutung für unser heutiges Lebenab (B4).

(Internet)RecherchePakate

Die Bedeutung enzymatischer Re-aktionen für z.B. Veredlungspro-zesse und medizinische Zweckewird herausgestellt.

Als Beispiel können Enzyme imWaschmittel und ihre Auswirkungauf die menschliche Haut bespro-chen und diskutiert werden.

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

Leistungsbewertung:• multiple choice –Test• Klausur

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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



• UF3 die Einordnung biologischer Sachverhalte und Erkennt-nisse in gegebene fachliche Strukturen begründen.

• B1 bei der Bewertung von Sachverhalten in naturwissen-schaftlichen Zusammenhängen fachliche, gesellschaftliche undmoralische Bewertungskriterien angeben.

• B2 in Situationen mit mehreren Handlungsoptionen Entschei-dungsmöglichkeiten kriteriengeleitet abwägen, gewichten undeinen begründeten Standpunkt beziehen.

• B3 in bekannten Zusammenhängen ethische Konflikte bei Aus-einandersetzungen mit biologischen Fragestellungen sowiemögliche Lösungen darstellen.



Empfohlene Lehrmittel/ Materia-lien/ MethodenBeispiele

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

Welche Veränderungen können wäh-rend und nach körperlicher Bela-stung beobachtet werden?Systemebene: Organismus

• Belastungstest• Schlüsselstellen der körper-

lichen Fitness

z.B.Belastungstest

Selbstbeobachtungsprotokoll zuHerz, Lunge, Durchblutung Muskeln

Begrenzende Faktoren bei unter-schiedlich trainierten Menschen wer-den ermittelt.Damit kann der Einfluss von Trainingauf die Energiezufuhr, Durchblutung,Sauerstoffversorgung, Energiespei-cherung und Ernährungsverwertungsystematisiert werden.Die Auswirkung auf verschiedeneSystemebenen (Organ, Gewebe, Zelle,Molekül) kann dargestellt und be-wusst gemacht werden.

Welche Faktoren beeinflussen denEnergieumsatz und welche Metho-den helfen bei der Bestimmung?

Systemebenen: Organismus,Gewebe, Zelle, Molekül

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

z.B.

Material zur Bestimmung desGrund- und LeistungsumsatzesMaterial zum Verfahren der Kalori-metrie (Kalorimetrische Bombe /

Der Zusammenhang zwischen respi-ratorischem Quotienten und Ernäh-rung wird erarbeitet.

Der quantitative Zusammenhang zwi-schen Sauerstoffbindung und Par-

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• Energieumsatz (Grundum-satz und Leistungsumsatz)

• Direkte und indirekte Kalo-rimetrie

Welche Faktoren spielen eine Rollebei körperlicher Aktivität?

• Sauerstofftransport im Blut• Sauerstoffkonzentration im

Blut• Erythrozyten• Hämoglobin/ Myoglobin• Bohr-Effekt• Positive Rückkopplung

Respiratorischer Quotient)ErnährungstagebuchDiagramme zum Sauerstoffbin-dungsvermögen in Abhängigkeit ver-schiedener Faktoren (Temperatur,pH-Wert) und Bohr-EffektMaterial zur Erarbeitung des Prin-zips der Oberflächenvergrößerungdurch Kapillarisierung

tialdruck wird an einer sigmoidenBindungskurve ermittelt.

Der Weg des Sauerstoffs in die Mus-kelzelle über den Blutkreislauf wirdwiederholt und erweitert unter Be-rücksichtigung von Hämoglobin undMyoglobin.

Wie entsteht und wie gelangt diebenötigte Energie zu unterschiedli-chen Einsatzorten in der Zelle?

Systemebene: Molekül• NAD+ und ATP

erläutern die Bedeutung vonNAD+ und ATP für aerobe undanaerobe Dissimilationsvorgänge(UF1, UF4).

Arbeitsblatt Die Funktion des ATP als Energie-Transporter wird verdeutlicht.

Wie entsteht ATP und wie wird derC6-Körper abgebaut?

Systemebenen: Zelle, Molekül• Tracermethode• Glykolyse• Zitronensäurezyklus• Atmungskette

präsentieren eine Tracermetho-de bei der Dissimilation adressa-tengerecht (K3).

erklären die Grundzüge der Dis-similation unter dem Aspekt derEnergieumwandlung mithilfeeinfacher Schemata (UF3).

beschreiben und präsentierendie ATP-Synthese im Mitochon-drium mithilfe vereinfachterSchemata (UF2, K3).

z.B.Advance Organizer/ÜbersichtArbeitsblatt mit histologischen Elek-tronenmikroskopie-Aufnahmen undTabellen

Vereinfachte Informationstexteund schematische Darstellungen zuExperimenten von Peter Mitchell(chemiosmotische Theorie) zum Auf-bau eines Protonengradienten in denMitochondrien für die ATP-Synthase(vereinfacht)

Grundprinzipien von molekularenTracern werden wiederholt.

Experimente werden unter demAspekt der Energieumwandlung aus-gewertet.

Wie funktional sind bestimmte Trai-ningsprogramme und Ernährungs-

erläutern unterschiedliche Trai-ningsformen adressatengerecht

z.B.Fallstudien aus der Fachliteratur

Hier können Trainingsprogrammeund Ernährung unter Berücksichti-

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weisen für bestimmte Trainingsziele?

Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

• Ernährung und Fitness• Kapillarisierung• Mitochondrien

Systemebene: Molekül• Glycogenspeicherung• Myoglobin

und begründen sie mit Bezug aufdie Trainingsziele (K4).

Erklären mithilfe einer graphi-schen Darstellung die zentraleBedeutung des Zitronensäurezy-klus im Zellstoffwechsel (E6,UF4).

(Sportwissenschaften)Arbeitsblatt mit einem vereinfach-ten Schema des Zitronensäurezyklusund seiner Stellung im Zellstoffwech-sel (Zusammenwirken von Kohlen-hydrat, Fett und Proteinstoffwechsel)

gung von Trainingszielen (Aspektez.B. Ausdauer, Kraftausdauer, Maxi-malkraft) und der Organ- und Zelle-bene (Mitochondrienanzahl, Myoglo-binkonzentration, Kapillarisierung,erhöhte Glykogenspeicherung) be-trachtet, diskutiert und beurteilt wer-den.Verschiedene Situationen können„durchgespielt“ (z.B. die Folgen einerFett-, Vitamin- oder Zuckerunterver-sorgung) werden.

Wie wirken sich leistungssteigerndeSubstanzen auf den Körper aus?Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

• Formen des Dopings− Anabolika− EPO− …

nehmen begründet Stellung zurVerwendung leistungssteigern-der Substanzen aus gesundheitli-cher und ethischer Sicht (B1, B2,B3).

Anonyme Kartenabfrage zu DopingFilm: Muskeln auf PumpInformationstext zu Werten, Nor-men, FaktenInformationstext zum ethischenReflektieren (nach Martens 2003)Exemplarische Aussagen von Per-sonenInformationstext zu EPOHistorische Fallbeispiele zum Einsatzvon EPO (Blutdoping) im Spitzen-sportWeitere Fallbeispiele zum Einsatzanaboler Steroide in Spitzensportund Viehzucht

Juristische und ethische Aspekte wer-den auf die ihnen zugrunde liegendenKriterien reflektiert.

Verschiedene Perspektiven und derenHandlungsoptionen werden erarbei-tet, deren Folgen abgeschätzt undbewertet.

Bewertungsverfahren und Begriffewerden geübt und gefestigt.

Diagnose von Schülerkompetenzen:Leistungsbewertung:

• KLP-Überprüfungsform: „Bewertungsaufgabe“ zur Ermittlung der Entscheidungskompetenz (B2) und der Kriterienermittlungskompetenz (B1)mithilfe von Fallbeispielen

• ggf. Klausur.

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Grundkurs – Q 1


• Unterrichtsvorhaben I: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingteKrankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte tretendabei auf?

• Unterrichtsvorhaben II: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese – Wie entstehenaus Genen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen Struktu-ren auf einen Organismus?

• Unterrichtsvorhaben III: Angewandte Genetik – Welche Chancen und welche Risiken be-stehen?

Inhaltliche Schwerpunkte:• Meiose und Rekombination• Analyse von Familienstammbäumen• Proteinbiosynthese• Genregulation• Gentechnik• Bioethik

Basiskonzepte:

SystemMerkmal, Gen, Allel, Genwirkkette, DNA, Chromosom, Genom, Rekombination, Stammzelle

Struktur und FunktionProteinbiosynthese, Genetischer Code, Genregulation, Transkriptionsfaktor, Mutation, Proto-Onkogen, Tumor-Suppressorgen, DNA-Chip

EntwicklungTransgener Organismus, Epigenese, Zelldifferenzierung, Meiose


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Unterrichtsvorhaben I:Thema/Kontext: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingte Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischenKonflikte treten dabei auf?Inhaltsfelder: Humangenetik/EthikInhaltliche Schwerpunkte:Meiose und Rekombination � Analyse von Familienstammbäumen � Bioe-thik

Zeitbedarf: ca. 10 Std

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzen:Schülerinnen und Schüler können…• E5 Auswertung: …Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren,

dar-aus qualitative und einfache quantitative Zusammen-hänge ablei-ten und diese fachlich angemessen beschreiben

• K2 Recherche: … in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitetbiologisch-technische Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern undanderen Quellen bearbeiten

• B3 Werte und Normen: …in bekannten Zusammenhängen ethischeKonflikte bei Auseinandersetzungen mit biologischen Fragestellungensowie mögliche Lösungen darstellen


Konkretisierte Kompetenzer-wartungen des Kernlehrplans

Die Schülerinnen und Schüler …

Empfohlene Lehrmittel/ Mate-rialien/ Methoden

Beispiele


Wie werden Merkmale vererbt?

Chromosomen,Zellzyklus,Geschlechtliche Fortpflanzung,Meiose,Rekombination und Variabilität

• erläutern die Grundprinzipiender Rekombination (Reduktionund Neukombination der Chro-mosomen) bei Meiose und Be-fruchtung (UF4),

Pfeifenreiniger-Modell zum Auf-bau der Chromosomen,Erstellen eines Karyogramms,Vergleich von Mitose und Meiosemittels Moosgummi-Chromosomen an der Tafel,Animationen

Reaktivierung des Vorwissens ausder 9 und EF sollte selbstständigdurch die SuS erfolgen.

Warum kann mein Nachbar mit derZunge rollen und ich nicht?

● formulieren bei der Stamm-baumanalyse Hypothesen zu X-chromosomalen und autosoma-

Merkzettel mit Tipps zur Stamm-baumanalyse,Beispielen für die verschiedenen


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Autosomale ErbgängeGonosomale ErbgängeStammbaumanalyse

len Vererbungsmodi genetischbedingter Merkmale und begrün-den die Hypothesen mit vorhan-denen Daten auf der Grundlageder Meiose (E1, E3, E5, UF4, K4),

Erbgänge, viele Übungen

Welche Folgen haben Veränderungender Erbinformationen, wie kann mandiese erkennen und wie soll man da-mit umgehen?

GenommutaionenChromosomenmutationenWahrscheinlichkeitsberechnungGenetische Diagnostik und Beratung

● erklären die Auswirkungenverschiedener Gen-, Chromosom-und Genommutationen auf denPhänotyp (u.a. unter Berücksich-tigung von Genwirkketten) (UF1,UF4

Fallbeispiele,Expertenrunde z.B. zum Themagenetische Beratung betroffenerPaare mit Kinderwunsch

Diagnose von Schülerkompetenzen:• „Kann-Blatt“ zu den Vorkenntnissen aus der SekI

Leistungsbewertung:• Klausur

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Unterrichtsvorhaben II:Thema/Kontext: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese – Wie entstehen aus Genen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der geneti-schen Strukturen auf einen Organismus?Inhaltsfelder: MolekulargenetikInhaltliche Schwerpunkte:Proteinbiosynthese � Genregulation


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzen:Schülerinnen und Schüler können…

• UF1 Wiedergabe: … ausgewählte biologische Phänomene und Kon-zepte beschreiben

• UF3 Systematisierung: … die Einordnung biologischer Sachverhalteund Erkenntnisse in gegebene fachliche Strukturen begründen

• UF4 Vernetzung: … bestehendes Wissen aufgrund neuer biologi-scher Erfahrungen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisie-ren

• E6 Modelle: … Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersagebiologischer Vorgänge begründet auswählen und deren Grenzenund Gültigkeitsbereiche angeben





Beispiele


DNA,Kondensationsebenen,Replikation

entsprechende Seiten im Buch,Internetrecherche und Selbstlern-kurse

Reaktivierung des Vorwissens aus der9 und EF sollte selbstständig durchdie SuS erfolgen.

Der Weg vom Gen zum Merkmal,Funktion der Gene,Transkription,genetischer Code,Translation

● erläutern Eigenschaften desgenetischen Codes und charakte-risieren mit dessen Hilfe Genmu-tationen (UF1, UF2),

Animationen,Modelle (z.B. Holzmodell zurTranslation aus der Sammlung)

Vergleich der Proteinbiosynthese beiProkaryoten und Eukaryoten

● vergleichen die molekularenAbläufe in der Proteinbiosynthe-se bei Pro- und Eukaryoten (UF1,UF3),

tabellarischer Vergleich,Informationsposter

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Genmutationen,Mutagene,Genwirkketten,DNA-Reparatur

● erklären die Auswirkungenverschiedener Gen-, Chromosom-und Genommutationen auf denPhänotyp (u.a. unter Berücksich-tigung von Genwirkketten) (UF1,UF4),● erläutern Eigenschaften desgenetischen Codes und charakte-risieren mit dessen Hilfe Genmu-tationen (UF1, UF2),

Texte,Bilder,Animationen,Übungen

Regulation der GenaktivitätOperonmodell,Substratinduktion (lac-Operon),Endproduktrepression (trp-Operon),

● erläutern und entwickeln Mo-dellvorstellungen auf der Grund-lage von Experimenten zur Auf-klärung der Genregulation beiProkaryoten (E2, E5, E6),

Grafik zur Bakteriendichte beiVerfügbarkeit von Lactose undGlucose,Modelle

Epigenetik ● erklären einen epigenetischenMechanismus als Modell zur Re-gelung des Zellstoffwechsels (E6),

Texte,

Krebs-Fehlregulation der Zellvermeh-rung

● erklären mithilfe eines Modellsdie Wechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumor-Suppressorgenen auf die Regula-tion des Zellzyklus und erklärendie Folgen von Mutationen indiesen Genen (E6, UF1, UF3,UF4),

Texte,Bilder,

Diagnose von Schülerkompetenzen:• „Kann-Blatt“ zu den Vorkenntnissen aus der SekI

Leistungsbewertung:• Klausur

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Unterrichtsvorhaben III:Thema/Kontext: Angewandte Genetik – Welche Chancen und welche Risiken bestehen?Inhaltsfelder: Gentechnik/GentherapieInhaltliche Schwerpunkte:� Gentechnik � Bioethik



• K2 Recherche: … in vorgegebenen Zusammenhängen kriterien-geleitet biologisch-technische Fragestellungen mithilfe von Fach-büchern und anderen Quellen bearbeiten

• B1 Kriterien: … bei der Bewertung von Sachverhalten in natur-wissenschaftlichen Zusammenhängen fachliche, gesellschaftlicheund moralische Bewertungskriterien angeben

• B4 Möglichkeiten und Grenzen: … Möglichkeiten und Grenzenbiologischer Problemlösungen und Sichtweisen mit Bezug auf dieZielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen





Beispiele


Polymerase-Kettenreaktion,Gelelektrophorese,genetische Fingerabdruck

● erläutern molekulargenetischeVerfahren (u.a. PCR, Gelelektro-phorese) und ihre Einsatzgebiete(E4, E2, UF1),

Texte,Bilder,Animationen,Gruppenpuzzle zur Überführungeines Verdächtigen mittels gene-tischen Fingerabdrucks

Bakterien als genetische Ver-suchsobjekte,Rekombination bei Bakterien

● begründen die Verwendungbestimmter Modellorganismen(u.a. E. coli) für besondere Frage-stellungen genetischer Forschung(E6, E3),

Texte,Bilder

Methoden und Ziele der Gentechnik,Restriktionsenzyme,

● beschreiben molekulargeneti-sche Werkzeuge und erläutern

Raabitz-Material,Schere und Kleber als Modelle

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Plasmide,Klonierung,Transgene Tiere und Pflanzen

deren Bedeutung für gentechni-sche Grundoperationen (UF1).● stellen mithilfe geeigneter Me-dien die Herstellung transgenerLebewesen dar und diskutierenihre Verwendung (K1, B3),

für Restriktionsenzyme und Li-gase,Animationen,Filme,Diskussion zur Einführung vonBt-Mais

Wissen angewandt: DNA-Chips ● geben die Bedeutung von DNA-Chips an und beurteilen Chancenund Risiken (B1, B3).

Texte

Besondere Zellen: Stammzellen ● recherchieren Unterschiedezwischen embryonalen und adul-ten Stammzellen und präsentie-ren diese unter Verwendung ge-eigneter Darstellungsformen (K2,K3),● stellen naturwissenschaftlich-gesellschaftliche Positionen zumtherapeutischen Einsatz vonStammzellen dar und beurteilenInteressen sowie Folgen ethisch(B3, B4),

Texte,Bilder,Animationen,Filme,Fallbeispiele,Diskussionen

Diagnose von Schülerkompetenzen:Leistungsbewertung:

• Klausur

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• Unterrichtsvorhaben IV: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss habenabiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten?

• Unterrichtsvorhaben V: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifi-sche Beziehungen auf Populationen?

• Unterrichtsvorhaben VI: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globaleStoffkreisläufe und Energieflüsse?

• Unterrichtsvorhaben VII: Zyklische und sukzessive Veränderungen von Ökosystemen –Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?

Inhaltliche Schwerpunkte:• Umweltfaktoren• Ökologische Potenz• Dynamik von Populationen• Stoffkreislauf und Energiefluss• Mensch und Ökosysteme

Basiskonzepte:

SystemÖkosystem, Biozönose, Population, Organismus, Symbiose, Parasitismus, Konkurrenz, Kompar-timent, Fotosynthese, Stoffkreislauf

Struktur und FunktionChloroplast, ökologische Nische, ökologische Potenz, Populationsdichte

EntwicklungSukzession, Populationswachstum, Lebenszyklusstrategie


46


Unterrichtsvorhaben IVThema/Kontext: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:UmweltfaktorenÖkologische Potenz


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können…E1 selbstständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Problemeidentifizieren, analysieren und in Form biologischer Fragestellungen präzi-sieren.E2 Beobachtungen und Messungen, auch mithilfe komplexer Apparatur,sachgerecht erläutern.E3 mit Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten Hypothesen generierensowie Verfahren zu ihrer Überprüfung ableiten.E4 Experimente mit komplexen Versuchsplänen und –aufbauten mit Bezugauf ihre Zielsetzungen erläutern und unter Beachtung fachlicher Qualitäts-kriterien (Sicherheit, Messvorschriften, Variablenkontrolle, Fehleranalyse)durchführen.E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zu-sammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisseverallgemeinern.E7 naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen imWeltbild und in Denk- und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kultu-rellen Entwicklungen darstellen.

Mögliche didaktische Leitfragen/ Sequenzierung inhaltlicherAspekte


Die Schülerinnen und Schüler…

Empfohlene Lehrmit-tel/Materialien/Methoden


Was ist Ökologie?

Grundbegriffe der Ökologie z.B.: beschreibende Blockschaltbil- Ökosystem See

47

Strukturierung von ÖkosystemenBiotop, Biozönose

Ökofaktoren der belebten undunbelebten Umwelt

Welchen Einfluss haben Umweltfak-toren und wie wirken sie zusammen?

Zeigerorganismen und Bioindikato-ren

Übersicht über biotische Faktoren

Übersicht über abiotische Faktoren,(z.B. Temperatur, Wasser und Io-nengehalt als abiotische Faktoren)Toleranzkurven, ökologische Po-tenz, Temperatur: RGT-Regel,Thermoregulation (Regelkreis):ektotherm, endotherm;Bergmann´sche Regel, Allen´scheRegel

Anpassungen in Tier- und Pflan-zenwelt

Welche Rolle spielt das Licht fürunsere Umwelt?

Übersicht über Stoffwechselzu-sammenhänge

• zeigen den Zusammenhang zwi-schen dem Vorkommen von Bioin-dikatoren und der Intensität abioti-scher Faktoren in einem beliebigenÖkosystem auf (UF3, UF4, E4)

• erläutern die Aussagekraft vonbiologischen Regeln (u.a. tiergeo-graphische Regeln) und grenzendiese von naturwissenschaftlichenGesetzen ab (E7, K4)

• analysieren Messdaten zur Ab-hängigkeit der Fotosyntheseaktivi-tät von unterschiedlichen abioti-schen Faktoren (E5)

der, Regelkreis, Informationstexte,

z.B.: Gruppenpuzzle

z.B.: einfache Versuche zur Tempe-raturabhängigkeit(Mehlwürmer)

z.B.: einfache Versuche zur Sauer-stoff- /Licht- oder Temperaturab-hängigkeit (Wasserpest)

48

FotosyntheseProduzenten, Konsumenten, De-struenten,

Kompartimente,Blattaufbau, Chloroplasten, Lich-tabsorption, Chlorophyll-Absorptionsspektrum, Orte undGrobschema der lichtabhängigenReaktionen: Fotolyse, Schema derElektronentransportkette, Orte undGrobschema der lichtunabhängigenReaktionen, vollständige Summen-gleichung

Hydroregulation bei Pflanzen; Was-seraufnahme,-transport,-abgabe;Prinzip von Diffusion und Osmose

• erläutern den Zusammenhangzwischen Fotoreaktion und Synthe-sereaktion und ordnen die Reaktio-nen den unterschiedlichen Kompar-timenten des Chloroplasten zu(UF1, UF3)

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Vorwissens – und Verknüpfungstests

Leistungsbewertung:• Angekündigte Kurztests• Ggf. Klausur

49

Unterrichtsvorhaben VThema/Kontext: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:Dynamik von Populationen


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können…E6 Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Mo-dellen, mathematische Modellierungen und Simulationen biologische sowiebiotechnische Prozesse erklären oder vorhersagenK4 sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch-konstruktivaustauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumen-te belegen bzw. widerlegen.


Konkretisierte Kompetenzerwar-tungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schüler…



Verändern sich Populationen? Undwenn „Ja“, warum?

ökologische Nische,dichteabhängige, dichteunabhängi-ge Faktoren,PopulationsdichteÖkologische Potenz

Beziehungen zwischen LebewesenKonkurrenz, Parasitismus, Symbio-se, Räuber-Beute-Beziehungen(Lotka-Volterra-Regeln I,II,III), Suk-zession,

beschreiben die Dynamik von Po-pulationen in Abhängigkeit vondichteabhängigen und dichteunab-hängigen Faktoren (UF1)

erklären mithilfe des Modells derökologischen Nische die Koexistenzvon Arten (E6, UF1, UF2)

leiten aus Untersuchungsdaten zuintra- und interspezifischen Bezie-hungen (Parasitismus, Symbiose,Konkurrenz) mögliche Folgen fürdie jeweiligen Arten ab und präsen-

z.B.: Think-Pair-Share

z.B.: „Spickzettel“ als legale Methodedes Memorierens

50

Ökologische Veränderungen inPopulationen

Populationswachstum, -dynamik,-regulation

Nahrungsbeziehungen(Nahrungsnetze,-ketten)

Fortpflanzungsstrategien (r-/k-Strategen)

Artenvielfalt

tieren diese unter Verwendungangemessener Medien (E5, K3,UF1)

untersuchen die Veränderungenvon Populationen mit Hilfe von Si-mulationen auf der Grundlage desLotka-Volterra-Modells (E6)

stellen energetische und stofflicheBeziehungen verschiedener Orga-nismen unter den Aspekten vonNahrungskette, Nahrungsnetz undTrophieebene formal, sprachlichund fachlich korrekt dar (K1, K3)

leiten aus Daten zu abiotischen undbiotischen Faktoren Zusammen-hänge im Hinblick auf zyklische undsukzessive Veränderungen (Abun-danz und Dispersion von Arten)sowie K- und r-Lebenszyklusstrategien ab (E5,UF1, UF2, UF3, UF4)

entwickeln aus zeitlich-rhythmischen Änderungen des Le-bensraums biologische Fragestel-lungen und erklären diese auf derGrundlage von Daten (E1, E5)

recherchieren Beispiele für diebiologische Invasion von Arten und

z.B.: Recherche zu Neophyten/-zoain unterschiedlichen, von der Lehr-kraft ausgewählten Quellen:- Internetquellen- Fachbücher / Fachzeitschriften

51

leiten Folgen für das Ökosystem ab(K2, K4)



52

Unterrichtsvorhaben VIThema/Kontext: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:Stoffkreislauf und Energiefluss


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können…B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotech-nischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenenPerspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sa-chargumenten vertreten.B3 an Beispielen von Konfliktsituationen mit biologischem Hintergrundkontroverse Ziele und Interessen sowie die Folgen wissenschaftlicher For-schung aufzeigen und ethisch bewerten.






EnergieflussEnergie, -umwandlung, WärmeEnergiepyramideTrophieebenen,

Globaler StoffkreislaufAbbau und Kreislauf der StoffeKohlenstoff-/Stickstoff

Vielfalt, Stabilität, Gleichgewicht

Einfluss des Menschen auf die Bio-diversität (Biologische Invasion vonArten)

• präsentieren und erklären auf derGrundlage von Untersuchungsdatendie Wirkung von anthropogenenFaktoren auf einen ausgewähltenglobalen Stoffkreislauf (K1, K3,UF1).

z.B.: Filme/ Animationen/ Zeitungs-artikel zu zentralen Aspekten:„Die unbequeme Wahrheit“ (Al Gore)

53



54

Unterrichtsvorhaben VIIThema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderungen von Ökosystemen – Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:Mensch und Ökosysteme


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können…B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotech-nischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenenPerspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sa-chargumenten vertreten.E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zu-sammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisseverallgemeinern

Mögliche didaktische Leitfra-gen / Sequenzierung inhaltli-cher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzerwar-tungen des Kernlehrplans




Wie ist es um die Gefährdung undden Schutz der Biosphäre be-stellt?

Mensch und Umwelt

Ökosysteme aus Menschen-handÄcker, Städte, Müllhalden…Parkteich, Wirtschaftswald…Intensivlandwirtschaft

Wie sieht (m)ein ökologischerFußabdruck aus?

Mensch und Umwelt

• diskutieren Konflikte zwischender Nutzung natürlicher Ressourcenund dem Naturschutz (B2, B3).

• entwickeln Handlungsoptionen fürdas eigene Konsumverhalten undschätzen diese unter dem Aspektder Nachhaltigkeit ein (B2, B3).

z.B.: Rollenkarten zu Vertreternunterschiedlicher Interessens-verbände: Pro- und Kontra-Diskussion zum Thema: Argu-mente werden erarbeitet und Ar-gumentationsstrategien entwik-kelt.SuS, die nicht an der Diskussionbeteiligt sind, sollten einen Beob-achtungsauftrag bekommen.Nach Reflexion der Diskussionkönnen Leserbriefe verfasst wer-den.

Gewässeruntersuchung mit demÖkologie-Koffer

55

BevölkerungswachstumKonsumverhalten / Energiebe-darfLuft-/WasserqualitätKlimaveränderung und Erder-wärmung

Trink-/Abwasser

Nachhaltige Entwick-lung/Ökosystem-Management

Im Unterricht vorbereitete Ex-kursion, verbunden mit prakti-scher Arbeit

Arbeitsschritte am beliebigenBeispiel:- Formulierung einer Versuchs-frage- Formulierung von Hypothesen,theoretische Detailplanung undpraktische Experimentdurchfüh-rung, Registrierung der Daten,- Auswertung, Verifizie-rung/Falsifizierung der Hypothe-sen, Beantwortung der Ver-suchsfrage- kritische Reflexion der Datenbezüglich Messgenauigkeit undstatistischer Aussagekraft



56

Grundkurs – Q 2:


• Unterrichtsvorhaben I: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den evoluti-ven Wandel?

• Unterrichtsvorhaben II: Evolution von Sozialstrukturen – Welche Faktoren beeinflussendie Evolution des Sozialverhaltens?

• Unterrichtsvorhaben III: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Grundlagen evolutiver Veränderung• Art und Artbildung• Evolution und Verhalten• Evolution des Menschen• Stammbäume

Basiskonzepte:

SystemArt, Population, Paarungssystem, Genpool, Gen, Allel, ncDNA, mtDNA

Struktur und FunktionMutation, Rekombination, Selektion, Gendrift, Isolation, Investment, Homologie

EntwicklungFitness, Divergenz, Konvergenz, Coevolution, Adaptive Radiation, Artbilddung, Phylogenese


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us

Prä

sen

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2)

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. 8

Std

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Min

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ne

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Ko

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nze

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teri

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ne

n,

stru

ktu

rie

ren

u

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re E

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n b

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Ko

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Ma

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Did

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h-m

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isch

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ge

n s

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g

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ind

lich

en

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che

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n

kri

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),

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leic

he

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me

zu

r H

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an

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ng

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dli

che

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be

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fü

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twic

klu

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ste

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zen

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rim

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vo

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pe

ten

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:

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ste

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pe

ten

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hts

eih

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Leis

tun

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ert

un

g:

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gf.

Kla

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r

58


• Unterrichtsvorhaben V: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der neuronalen

Informationsverarbeitung – Wie ist das Nervensystem des Menschen aufgebaut und wie ist

organisiert?

• Unterrichtsvorhaben VI: Lernen und Gedächtnis – Wie muss ich mich verhalten, um den

Abiturstoff am besten zu lernen und zu behalten?


• Aufbau und Funktion von Neuronen

• Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung

• Plastizität und Lernen

Basiskonzepte:

System

Neuron, Membran, Ionenkanal, Synapse, Gehirn, Rezeptor

Struktur und Funktion

Neuron, Natrium-Kalium-Pumpe, Potentiale, Amplituden- und Frequenzmodu-lation, Synapse,

Neurotransmitter, Hormon, second messenger, Sympathicus, Parasympathicus

Entwicklung

Neuronale Plastizität


Un

terr

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eu

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dlu

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smö

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chk

eit

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grü

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et

au

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nd

an

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hte

n

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smo

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lle e

ntw

icke

ln s

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ie m

ith

ilfe

vo

n t

he

ore

tisc

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n

Mo

de

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ma

the

ma

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n M

od

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ng

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d S

imu

lati

on

en

bio

log

isch

e s

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ie b

iote

chn

isch

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roze

sse

erk

läre

n u

nd

vo

rhe

rsa

ge

n

•K

3 b

iolo

gis

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Sa

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lte

un

d A

rbe

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rge

bn

isse

un

ter

Ve

rwe

nd

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g

situ

ati

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san

ge

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en

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Me

die

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nd

Da

rste

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n

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ress

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ng

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cht

Mö

gli

che

did

ak

tisc

he

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en

/

Se

qu

en

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run

g i

nh

alt

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Asp

ek

te

Ko

nk

reti

sie

rte

Ko

mp

ete

nze

rwa

rtu

ng

en

de

s K

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rpla

ns

Em

pfo

hle

ne

Leh

rmit

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Ma

teri

ali

en

/Me

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n

Did

ak

tisc

h-m

eth

od

isch

e A

nm

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n

un

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ge

n s

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un

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erb

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lich

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Ab

spra

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n d

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Wie

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ng

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ge

n

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eso

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ne

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hre

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n A

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un

d F

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die

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ng

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s

Ak

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nti

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mye

linis

iert

en

Axo

ne

n (

UF

1)

•e

rlä

ute

rn d

ie V

ers

cha

lun

g v

on

Ne

uro

ne

n b

ei

de

r

Err

eg

un

gsw

eit

erl

eit

un

g u

n d

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Ve

rre

chn

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g v

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Po

ten

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len

mit

de

r

Fu

nk

tio

n d

er

Syn

ap

sen

au

f

mo

lek

ula

rer

Eb

en

e (

UF

1,

UF

3)

•e

rklä

ren

Ab

leit

un

ge

n v

on

Po

ten

tia

len

mit

tels

Me

sse

lek

tro

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Sy

na

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d w

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en

Me

sse

rge

bn

isse

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ter

Zu

ord

nu

ng

de

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ku

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Vo

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iom

em

bra

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, U

F1

, U

F2

),

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da

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n e

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r

an

ha

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vo

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od

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en

da

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1,

UF

2,

UF4

),

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ok

um

en

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ren

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n d

ie

Wir

ku

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n e

nd

o-

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xog

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en

Sto

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n a

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Vo

rgä

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xon

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Sy

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un

d a

uf

Ge

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rea

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n

ko

nk

rete

n B

eis

pie

len

(K

1,

K3

, U

F2),

•st

ell

en

de

n V

org

an

g v

on

de

r d

urc

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ein

en

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ne

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un

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Da

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ge

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Info

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nd

Ab

bil

du

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zen

tra

len

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ekt

en

1.

Ba

u d

es

Ne

uro

ns

2.

mo

lek

ula

re V

org

än

ge

an

de

r

Bio

me

mb

ran

3.

Info

rma

tio

nsw

eit

erl

eit

un

g a

n d

er

Sy

na

pse

Da

rste

llu

ng

de

r V

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ge

an

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r

Me

mb

ran

mit

hil

fe v

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Mo

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mim

od

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en

Mo

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llb

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sa

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tori

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Err

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g (

Do

min

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ein

e)

Th

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ters

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zu

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de

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na

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n

Ein

satz

vo

n S

imu

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on

scd

s zu

de

n

Vo

rgä

ng

en

an

de

r M

em

bra

n

da

r (K

1,

K3

),

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ite

n W

irku

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en

vo

n e

nd

o-

un

d

exo

ge

ne

n S

ub

sta

nze

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u.a

. v

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Ne

uro

-en

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nce

rn)

au

f d

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esu

nd

he

it

ab

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ert

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mö

gli

che

Fo

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n f

ür

Ind

ivid

uu

m u

nd

Ge

sell

sch

aft

arb

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ste

ilig

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pe

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rbe

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u

Sy

na

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ifte

n/D

rog

en

Dia

gn

ose

vo

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chü

lerk

om

pe

ten

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:

•S

elb

ste

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lua

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sbo

ge

n m

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En

de

de

r U

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hts

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Leis

tun

gsb

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un

g:

•g

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Kla

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terr

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tsv

orh

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Th

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en

un

d G

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äch

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m A

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urs

toff

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sfe

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bio

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last

izit

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nd

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rne

n

Ze

itb

ed

arf

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Sch

we

rpu

nk

te ü

be

rge

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ne

ter

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rtu

ng

en

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Die

Sch

üle

rin

ne

n u

nd

Sch

üle

r kö

nn

en

…

•K

1 b

ei d

er

Do

kum

en

tati

on

vo

n U

nte

rsu

chu

nge

n,

Exp

eri

me

nte

n,

the

ore

tisc

he

n Ü

be

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gun

gen

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d P

rob

lem

lösu

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ine

ko

rre

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Fach

spra

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d f

ach

üb

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e D

arst

ellu

ngs

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ise

n v

erw

en

de

n

•U

F4 Z

usa

mm

en

hän

ge z

wis

che

n u

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rsch

ied

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en

, na

türl

ich

en

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d

du

rch

me

nsc

hlic

he

s h

and

eln

he

rvo

rge

rufe

ne

n V

org

änge

n a

uf

de

r

Gru

nd

lage

ein

es

vern

etz

ten

bio

logi

sch

en

Wis

sen

s e

rsch

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en

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d

aufz

eig

en

Mö

gli

che

did

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tisc

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Le

itfr

ag

en

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Se

qu

en

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run

g i

nh

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er

Asp

ek

te

Ko

nk

reti

sie

rte

Ko

mp

ete

nze

rwa

rtu

ng

en

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s K

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rpla

ns

Em

pfo

hle

ne

Leh

rmit

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Ma

teri

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en

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tho

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h-m

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d E

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ie D

ars

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un

g

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r v

erb

ind

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en

Ab

spra

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Fa

chk

on

fere

nz

Wie

we

rde

n v

ers

chie

de

ne

Kö

rpe

rfu

nk

tio

ne

n g

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ge

lt u

nd

inte

gri

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?

•Sy

mp

ath

iku

s

•P

aras

ymp

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iku

s

Wie

erf

olg

t d

ie W

ah

rne

hm

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g u

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Sp

eic

he

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g v

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In

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ati

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en

im

Ge

hir

n?

•B

au d

es

Ge

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ns

•Er

fors

chu

ng

de

r H

irn

fun

ktio

ne

n

•G

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äch

tnis

•Er

kran

kun

gen

•e

rklä

ren

die

Ro

lle v

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Sym

pat

hik

us

un

d P

aras

ymp

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iku

s b

ei d

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ne

uro

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en

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orm

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elle

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Re

gelu

ng

von

ph

ysio

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sch

en

Fun

ktio

ne

n a

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ine

m B

eis

pie

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F4,

E6

, UF2

, UF1

),

•e

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ren

die

Be

de

utu

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de

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last

izit

ät

de

s G

eh

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s fü

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in le

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s

Lern

en

(U

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•e

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teln

mit

hilf

e v

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Au

fnah

me

n

ein

es

bild

geb

en

de

n V

erf

ah

ren

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60

Leistungskurs – Q 1:


• Unterrichtsvorhaben I: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingte

Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Konflikte treten

dabei auf?

• Unterrichtsvorhaben II: Modellvorstellungen zur Proteinbiosynthese – Wie entstehen

aus Genen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen Struktu-

ren auf einen Organismus?

• Unterrichtsvorhaben III: Gentechnologie heute – Welche Chancen und Risiken bestehen?


• Meiose und Rekombination

• Analyse von Familienstammbäumen

• Proteinbiosynthese

• Genregulation

• Gentechnik

• Bioethik

Basiskonzepte:

System

Merkmal, Gen, Allel, Genwirkkette, DNA, Chromosom, Genom, Rekombination, Stammzelle, Re-

kombination, Synthetischer Organismus


Proteinbiosynthese, Genetischer Code, Genregulation, Transkriptionsfaktor, RNA-Interferenz,

Mutation, Proto-Onkogen, Tumor-Suppressorgen, DNA-Chip

Entwicklung

Transgener Organismus, Synthetischer Organismus, Epigenese, Zelldifferenzierung, Meiose


62

Unterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Humangenetische Beratung – Wie können genetisch bedingte Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden und welche ethischen Kon-flikte treten dabei auf?


Meiose und Rekombination � Analyse von Familienstammbäumen � Bioethik


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzen:Schülerinnen und Schüler können…• E5 Auswertung: …Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren,

dar-aus qualitative und einfache quantitative Zusammen-hänge ablei-ten und diese fachlich angemessen beschreiben

• K2 Recherche: … in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitetbiologisch-technische Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern undanderen Quellen bearbeiten

• B3 Werte und Normen: …in bekannten Zusammenhängen ethischeKonflikte bei Auseinandersetzungen mit biologischen Fragestellungensowie mögliche Lösungen darstellen

Mögliche didaktische Leitfragen /

Sequenzierung inhaltlicher

Aspekte

Konkretisierte Kompetenzerwar-

tungen des Kernlehrplans


Empfohlene Lehrmittel/ Mate-

rialien/ Methoden

Beispiele

Wie werden Merkmale vererbt?

Chromosomen,Zellzyklus,Geschlechtliche Fortpflanzung,Meiose,Rekombination und Variabilität

• erläutern die Grundprinzipien derRekombination (Reduktion und Neu-kombination der Chromosomen) beiMeiose und Befruchtung (UF4),

Pfeifenreiniger-Modell zum Aufbauder Chromosomen,Erstellen eines Karyogramms,Vergleich von Mitose und Meiosemittels Moosgummi-Chromosomenan der Tafel,Animationen

Warum kann mein Nachbar mit derZunge rollen und ich nicht?

Autosomale ErbgängeGonosomale ErbgängeStammbaumanalyse

• formulieren bei der Stammbau-manalyse Hypothesen zum Verer-bungsmodus genetisch bedingterMerkmale (X-chromosomal, autoso-mal, Zweifaktorenanalyse; Kopplung,Crossing-over) und begründen dieHypothesen mit vorhandenen Datenauf der Grundlage der Meiose (E1, E3,E5, UF4, K4)

Merkzettel mit Tipps zur Stamm-baumanalyse,Beispielen für die verschiedenenErbgänge, viele Übungen

Welche Folgen haben Veränderun-gen der Erbinformationen, wie kannman diese erkennen und wie sollman damit umgehen?

GenommutaionenChromosomenmutationenWahrscheinlichkeitsberechnungGenetische Diagnostik und Bera-tung

● erklären die Auswirkungen ver-schiedener Gen-, Chromosom- undGenommutationen auf den Phänotyp(u.a. unter Berücksichtigung von Gen-wirkketten) (UF1, UF4)• recherchieren Informationen zu hu-mangenetischen Fragestellungen (u.a.genetisch bedingten Krankheiten),schätzen die Relevanz und Zuverläs-sigkeit der Informationen ein und fas-sen die Ergebnisse strukturiert zu-

Fallbeispiele,Expertenrunde z.B. zum Themagenetische Beratung betroffenerPaare mit Kinderwunsch

64


Thema/Kontext: Erforschung der Proteinbiosynthese – Wie entstehen aus Genen Merkmale und welche Einflüsse haben Veränderungen der genetischen undepigenetischen Strukturen auf einen Organismus?Inhaltsfelder: MolekulargenetikInhaltliche Schwerpunkte:Proteinbiosynthese � Genregulation



• UF1 Wiedergabe: … ausgewählte biologische Phänomene undKonzepte beschreiben

• UF3 Systematisierung: … die Einordnung biologischer Sachver-halte und Erkenntnisse in gegebene fachliche Strukturen be-gründen

• UF4 Vernetzung: … bestehendes Wissen aufgrund neuer biolo-gischer Erfahrungen und Erkenntnisse modifizieren und reor-ganisieren

• E6 Modelle: … Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vor-hersage biologischer Vorgänge begründet auswählen und derenGrenzen und Gültigkeitsbereiche angeben

Mögliche didaktische Leitfragen /

Sequenzierung inhaltlicher Aspek-

te





rialien/ Methoden

Beispiele

Didaktisch-methodische An-

merkungen und Empfehlungen

sowie Darstellung der verbind-

lichen Absprachen der Fach-

konferenz

DNA,Kondensationsebenen,Replikation

entsprechende Seiten im Buch,Internetrecherche und Selbstlern-kurse


Der Weg vom Gen zum Merkmal,Funktion der Gene,Transkription,genetischer Code,Translation,Wandel des Genbegriffs

• erläutern wissenschaftliche Experi-mente zur Aufklärung der Proteinbio-synthese, generieren Hypothesen aufder Grundlage der Versuchspläne undinterpretieren die Versuchsergebnisse(E3, E4, E5)• benennen Fragestellungen und stel-

Animationen,Modelle (z.B. Holzmodell zurTranslation aus der Sammlung),Versuche von BAEDL und TATUM,Versuche zum Einfluss von Anti-biotika auf die Proteinbiosynthese,Versuche von NIERENBERG und

65

len Hypothesen zur Entschlüsselungdes genetischen Codes auf und erläu-tern klassische Experimente zur Ent-wicklung der Code-Sonne (E1, E3, E4)• erläutern Eigenschaften des geneti-schen Codes und charakterisieren mitdessen Hilfe Mutationstypen (UF1,UF2)• reflektieren und erläutern den Wan-del des Genbegriffs (E7)

MATTHEI

Vergleich der Proteinbiosynthese beiProkaryoten und Eukaryoten

• vergleichen die molekularen Abläufein der Proteinbiosynthese bei Pro-und Eukaryoten (UF1, UF3)

tabellarischer Vergleich,Informationsposter

Genmutationen,Mutagene,Genwirkketten,DNA-Reparatur

• erklären die Auswirkungen ver-schiedener Gen-, Chromosom- undGenommutationen auf den Phänotyp(u.a. unter Berücksichtigung vonGenwirkketten) (UF1, UF4),

Texte,Bilder,Animationen,Übungen,

Regulation der Genaktivität,Operonmodell bei Prokaryoten,Substratinduktion (lac-Operon),Endproduktrepression (trp-Operon),Genregulation bei Eukaryoten,Transkriptionsfaktoren

• erläutern und entwickeln Modell-vorstellungen auf der Grundlage vonExperimenten zur Aufklärung derGenregulation bei Prokaryoten (E2,E5, E6),• erklären mithilfe von Modellen gen-regulatorische Vorgänge bei Eukaryo-ten (E6)• erläutern die Bedeutung der Tran-skriptionsfaktoren für die Regulationvon Zellstoffwechsel und Entwicklung(UF1, UF4)

Grafik zur Bakteriendichte beiVerfügbarkeit von Lactose undGlucose,Modelle

Krebs - Fehlregulation der Zellver-mehrung

- erklären mithilfe eines Modells dieWechselwirkung von Proto-Onkogenen und Tumor-

Texte,Bilder,

66

Suppressorgenen auf die Regulationdes Zellzyklus und erklären die Folgenvon Mutationen in diesen Genen (E6,UF1, UF3, UF4),

Epigenetik • erläutern epigenetische Modelle zurRegelung des Zellstoffwechsels undleiten Konsequenzen für den Orga-nismus (E6)

Texte,



67

Unterrichtsvorhaben III:

Thema/Kontext: Gentechnologie heute – Welche Chancen und welche Risiken bestehen?Inhaltsfelder: Gentechnik/GentherapieInhaltliche Schwerpunkte:

� Gentechnik � Bioethik



• K2 Recherche: … in vorgegebenen Zusammenhängen kriterienge-leitet biologisch-technische Fragestellungen mithilfe von Fachbü-chern und anderen Quellen bearbeiten

• B1 Kriterien: … bei der Bewertung von Sachverhalten in naturwis-senschaftlichen Zusammenhängen fachliche, gesellschaftliche undmoralische Bewertungskriterien angeben

• B4 Möglichkeiten und Grenzen: … Möglichkeiten und Grenzenbiologischer Problemlösungen und Sichtweisen mit Bezug auf dieZielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen

Mögliche didaktische Leitfragen

/ Sequenzierung inhaltlicher

Aspekte





rialien/ Methoden

Beispiele

Didaktisch-methodische Anmer-

kungen und Empfehlungen sowie

Darstellung der verbindlichen

Absprachen der Fachkonferenz

Polymerase-Kettenreaktion,Gelelektrophorese,genetische Fingerabdruck

- erläutern molekulargenetischeVerfahren (u.a. PCR, Gelelektropho-rese) und ihre Einsatzgebiete (E4, E2,UF1)

Texte,Bilder,Animationen,Gruppenpuzzle zur Überführungeines Verdächtigen mittels geneti-schen Fingerabdrucks

Besuch des BayLabs

Bakterien als genetische Ver-suchsobjekte,Rekombination bei Bakterien

● begründen die Verwendung be-stimmter Modellorganismen (u.a. E.coli) für besondere Fragestellungengenetischer Forschung (E6, E3),

Texte,Bilder

68

Methoden und Ziele der Gentech-nik,Restriktionsenzyme,Plasmide,Klonierung,Transgene Tiere und Pflanzen,synthestische Biologie

● beschreiben molekulargenetischeWerkzeuge und erläutern deren Be-deutung für gentechnische Grundo-perationen (UF1).● stellen mithilfe geeigneter Mediendie Herstellung transgener Lebewe-sen dar und diskutieren ihre Ver-wendung (K1, B3),• beschreiben aktuelle Entwicklun-gen in der Biotechnologie bis hin zumAufbau von synthetischen Organis-men in ihren Konsequenzen für un-terschiedliche Einsatzziele und be-werten sie (B3, B4)

Raabitz-Material,Schere und Kleber als Modelle fürRestriktionsenzyme und Ligase,Animationen,Filme,Diskussion zur Einführung von Bt-Mais

Wissen angewandt: DNA-Chips • geben die Bedeutung von DNA-Chips und Hochdurchsatz-Sequenzierung an und bewertenChancen und Risiken (B1, B3)

Texte

Besondere Zellen: Stammzellen • recherchieren Unterschiede zwi-schen embryonalen und adultenStammzellen und präsentieren dieseunter Verwendung geeigneter Dar-stellungsformen (K2, K3)• stellen naturwissenschaftlich-gesellschaftliche Positionen zum the-rapeutischen Einsatz von Stammzel-len dar und beurteilen Interessensowie Folgen ethisch (B3, B4)

Texte,Bilder,Animationen,Filme,Fallbeispiele,Diskussionen

69



70


• Unterrichtsvorhaben IV: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss habenabiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten?

• Unterrichtsvorhaben V: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifi-sche Beziehungen auf Populationen?

• Unterrichtsvorhaben VI: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globaleStoffkreisläufe und Energieflüsse?

• Unterrichtsvorhaben VII: Zyklische und sukzessive Veränderungen von Ökosystemen –Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?


• Umweltfaktoren und ökologische Potenz• Dynamik von Populationen• Stoffkreislauf und Energiefluss• Fotosynthese• Mensch und Ökosysteme

Basiskonzepte:

System

Ökosystem, Biozönose, Population, Organismus, Symbiose, Parasitismus, Konkurrenz, Kompar-timent, Fotosynthese, Stoffkreislauf


Chloroplast, ökologische Nische, ökologische Potenz, Populationsdichte

Entwicklung

Sukzession, Populationswachstum, Lebenszyklusstrategie


71



Thema/Kontext: Autökologische Untersuchungen – Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren auf das Vorkommen von Arten?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:

UmweltfaktorenÖkologische Potenz


Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:

Die Schülerinnen und Schüler können…E1 selbstständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Problemeidentifizieren, analysieren und in Form biologischer Fragestellungen präzi-sieren.E2 Beobachtungen und Messungen, auch mithilfe komplexer Apparatur,sachgerecht erläutern.E3 mit Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten Hypothesen generierensowie Verfahren zu ihrer Überprüfung ableiten.E4 Experimente mit komplexen Versuchsplänen und –aufbauten mit Bezugauf ihre Zielsetzungen erläutern und unter Beachtung fachlicher Qualitäts-kriterien (Sicherheit, Messvorschriften, Variablenkontrolle, Fehleranalyse)durchführen.E7 naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen imWeltbild und in Denk- und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kultu-rellen Entwicklungen darstellen.



Aspekte

Konkretisierte Kompetenzer-

wartungen des Kernlehrplans


Empfohlene Lehrmit-

tel/Materialien/Methoden





Was ist Ökologie?

Grundbegriffe der ÖkologieStrukturierung von ÖkosystemenBiotop, Biozönose

z.B.: beschreibende Blockschaltbil-der, Regelkreis, Informationstexte,

Ökosystem See

72

Ökofaktoren der belebten undunbelebten UmweltWelchen Einfluss haben Umweltfak-toren und wie wirken sie zusammen?

Zeigerorganismen und Bioindikato-ren

Übersicht über biotische Faktoren

Übersicht über abiotische Faktoren,(Temperatur, Wasser und Ionenge-halt als abiotische Faktoren) Tole-ranzkurven, ökologische Potenz,Temperatur: RGT-Regel, Thermo-regulation (Regelkreis): ektotherm,endotherm;Bergmann´sche Regel, Allen´scheRegel


Hydroregulation bei Pflanzen; Was-seraufnahme,-transport,-abgabe;Prinzip von Diffusion und Osmose

• zeigen den Zusammenhang zwi-schen dem Vorkommen von Bioin-dikatoren und der Intensität abioti-scher Faktoren in einem beliebigenÖkosystem (UF3, UF4, E4).

• planen ausgehend von Hypothe-sen Experimente zur Überprüfungder ökologischen Potenz nach demPrinzip der Variablenkontrolle,nehmen kriterienorientiert Beob-achtungen und Messungen vor unddeuten die Ergebnisse (E2, E3, E4,E5, K4).

• erläutern die Aussagekraft vonbiologischen Regeln (u.a. tiergeo-graphische Regeln) und grenzendiese von naturwissenschaftlichenGesetzen ab (E7, K4).

z.B. einfache Versuche zur Tempera-turabhängigkeit(Mehlwürmer)

z.B. Gruppenpuzzle

Diagnose von Schülerkompetenzen:Vorwissens – und Verknüpfungstests

Leistungsbewertung:Angekündigte KurztestsGgf. Klausur

73


Thema/Kontext: Synökologie I – Welchen Einfluss haben inter- und intraspezifische Beziehungen auf Populationen?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:

Dynamik von Populationen



Die Schülerinnen und Schüler können…E6 Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Mo-dellen, mathematische Modellierungen und Simulationen biologische sowiebiotechnische Prozesse erklären oder vorhersagen.E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zu-sammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisseverallgemeinern.UF1 ausgewählte biologische Phänomene und Konzepte beschreiben.



Aspekte




Empfohlene Lehrmit-






Verändern sich Populationen? Undwenn „Ja“, warum?

ökologische Nische,dichteabhängige, dichteunabhängi-ge Faktoren,PopulationsdichteÖkologische Potenz

Beziehungen zwischen LebewesenKonkurrenz, Parasitismus, Symbio-se, Räuber-Beute-Beziehungen(Lotka-Volterra-Regeln I,II,III), Suk-zession

• beschreiben die Dynamik vonPopulationen in Abhängigkeit vondichteabhängigen und dichteunab-hängigen Faktoren (UF1).

• erklären mit Hilfe des Modells derökologischen Nische die Koexistenzvon Arten (E6, UF1, UF2).

• leiten aus Untersuchungsdaten zuintra- und interspezifischen Bezie-hungen (u.a. Parasitismus, Symbio-se, Konkurrenz) mögliche Folgenfür die jeweiligen Arten ab und prä-

z.B.: Think-Pair-Share

z.B.: „Spickzettel“ als legale Methodedes Memorierens

Recherche zu Neophyten/-zoa inunterschiedlichen, von der Lehrkraftausgewählten Quellen:- Internetquellen- Fachbücher / Fachzeitschriften

74

Ökologische Veränderungen inPopulationen

Populationswachstum, -dynamik,-regulation

Nahrungsbeziehungen(Nahrungsnetze,-ketten)

Fortpflanzungsstrategien (r-/k-Strategen)

Artenvielfalt

sentieren diese unter Verwendungangemessener Medien (E5, K3,UF1).

• untersuchen Veränderungen vonPopulationen mit Hilfe von Simula-tionen auf der Grundlage des Lotka-Volterra-Modells (E6).

• vergleichen das Lotka-Volterra-Modell mit veröffentlichten Datenaus Freilandmessungen und disku-tieren die Grenzen des Modells(E6).

• stellen energetische und stofflicheBeziehungen verschiedener Orga-nismen unter den Aspekten vonNahrungskette, Nahrungsnetz undTrophieebene formal, sprachlichund fachlich korrekt dar (K1, K3).

• leiten aus Daten zu abiotischenund biotischen Faktoren Zusam-menhänge im Hinblick auf zyklischeund sukzessive Veränderungen(Abundanz und Dispersion vonArten) sowie K- und r-Lebenszyklusstrategien ab (E5,UF1, UF2, UF3, K4, UF4).

• entwickeln aus zeitlich-rhythmischen Änderungen des Le-

75

bensraums biologische Fragestel-lungen und erklären diese auf derGrundlage von Daten (E1, E5).

• recherchieren Beispiele für diebiologische Invasion von Arten undleiten Folgen für das Ökosystem ab(K2, K4).



76


Thema/Kontext: Synökologie II – Welchen Einfluss hat der Mensch auf globale Stoffkreisläufe und Energieflüsse?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:

Stoffkreislauf und Energiefluss



Die Schülerinnen und Schüler können…B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotech-nischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenenPerspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sa-chargumenten vertreten.B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und Sicht-weisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaften darstel-len.UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrungen undErkenntnisse modifizieren und reorganisieren.E6 Anschauungsmodelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Mo-dellen, mathematische Modellierungen und Simulationen biologische sowiebiotechnische Prozesse erklären oder vorhersagen.



Aspekte




Empfohlene Lehrmit-






EnergieflussEnergie, -umwandlung, WärmeEnergiepyramideTrophieebenen

Globaler StoffkreislaufAbbau und Kreislauf der StoffeKohlenstoff-/Stickstoff

• präsentieren und erklären auf derGrundlage von Untersuchungsdatendie Wirkung von anthropogenenFaktoren auf ausgewählte globale

z.B.: Filme/Animationen / Zeitungs-artikel zu zentralen Aspekten:. „Dieunbequeme Wahrheit“ (Al Gore)

77

Vielfalt, Stabilität, Gleichgewicht

Einfluss des Menschen auf die Bio-diversität (Biologische Invasion vonArten)

Stoffkreisläufe (K1, K3, UF1).



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Unterrichtsvorhaben VII:

Thema/Kontext: Erforschung der Fotosynthese – Wie entsteht aus Lichtenergie eine für alle Lebewesen nutzbare Form der Energie?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:

Fotosynthese



Die Schülerinnen und Schüler können…E1 selbstständig in unterschiedlichen Kontexten biologische Problemeidentifizieren, analysieren und in Form biologischer Fragestellungen präzi-sieren.E2 Beobachtungen und Messungen, auch mithilfe komplexer Apparatur,sachgerecht erläutern.E3 mit Theorien, Modelle und Gesetzmäßigkeiten Hypothesen generierensowie Verfahren zu ihrer Überprüfung ableiten.E4 Experimente mit komplexen Versuchsplänen und –aufbauten mit Bezugauf ihre Zielsetzungen erläutern und unter Beachtung fachlicher Qualitäts-kriterien (Sicherheit, Messvorschriften, Variablenkontrolle, Fehleranalyse)durchführen.E5 Daten und Messwerte qualitativ und quantitativ im Hinblick auf Zu-sammenhänge, Regeln oder Gesetzmäßigkeiten analysieren und Ergebnisseverallgemeinern.E7 naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen imWeltbild und in Denk- und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kultu-rellen Entwicklungen darstellen.



Aspekte




Empfohlene Lehrmit-







Welche Rolle spielt das Licht für un-sere Umwelt?

• analysieren Messdaten zur Ab-hängigkeit der Fotosyntheseaktivi-tät von unterschiedlichen abioti-schen Faktoren (E5).

z.B. einfache Versuche zur Sauer-stoff- /Licht- oder Temperaturab-hängigkeit (Wasserpest)

79

Übersicht über Stoffwechselzu-sammenhänge

FotosyntheseProduzenten, Konsumenten, De-struenten,

Kompartimente

Blattaufbau, Chloroplasten, Lich-tabsorption, Chlorophyll-Absorptionsspektrum, Orte undSchema der lichtabhängigen Reak-tionen: Fotolyse, Schema der Elek-tronentransportkette, Orte undSchema der lichtunabhängigen Re-aktionen, vollständige Summenglei-chung

• leiten aus Forschungsexperimen-ten zur Aufklärung der Fotosynthe-se zu Grunde liegende Fragestel-lungen und Hypothesen ab (E1, E3,UF2, UF4).

• erläutern den Zusammenhangzwischen Fotoreaktion und Synthe-sereaktion und ordnen die Reaktio-nen den unterschiedlichen Kompar-timenten des Chloroplasten zu(UF1, UF3).

• erläutern mithilfe einfacherSchemata das Grundprinzip derEnergieumwandlung in den Fotosy-stemen und den Mechanismus derATP-Synthese (K3, UF1).

z.B. RAAbits-Materialien



80

Unterrichtsvorhaben VIII:

Thema/Kontext: Zyklische und sukzessive Veränderungen von Ökosystemen – Welchen Einfluss hat der Mensch auf die Dynamik von Ökosystemen?Inhaltsfeld: Ökologie IF5Inhaltliche Schwerpunkte:

Mensch und Ökosysteme



Die Schülerinnen und Schüler können…B2 Auseinandersetzungen und Kontroversen zu biologischen und biotech-nischen Problemen und Entwicklungen differenziert aus verschiedenenPerspektiven darstellen und eigene Entscheidungen auf der Basis von Sa-chargumenten vertreten.K4 sich mit anderen über biologische Sachverhalte kritisch-konstruktivaustauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumen-te belegen bzw. widerlegen.UF2 zur Lösung von biologischen Problemen zielführende Definitionen,Konzepte und Handlungsmöglichkeiten begründet auswählen und anwen-den.



Aspekte




Empfohlene Lehrmit-






Wie ist es um die Gefährdung undden Schutz der Biosphäre bestellt?

Mensch und Umwelt

Ökosysteme aus MenschenhandÄcker, Städte, Müllhalten…Parkteich, Wirtschaftswald…Intensivlandwirtschaft

Wie sieht (m)ein ökologischer Fuß-abdruck aus?

• diskutieren Konflikte zwischender Nutzung natürlicher Ressour-cen und dem Naturschutz (B2, B3).

• entwickeln Handlungsoptionenfür das eigene Konsumverhalten

z.B.: Rollenkarten zu Vertretern un-terschiedlicher Interessensverbände:Pro- und Kontra-Diskussion zumThema: Argumente werden erarbei-tet und Argumentationsstrategienentwickelt.SuS, die nicht an der Diskussion be-teiligt sind, sollten einen Beobach-tungsauftrag bekommen.Nach Reflexion der Diskussion kön-nen Leserbriefe verfasst werden.

Gewässeruntersuchung mit demÖkologie-Koffer

.

81

Mensch und UmweltBevölkerungswachstumKonsumverhalten / EnergiebedarfLuft-/WasserqualitätKlimaveränderung und Erderwär-mung

Trink-/Abwasser

Nachhaltige Entwick-lung/Ökosystem-Management

Im Unterricht vorbereitete Exkursi-on, verbunden mit praktischer Ar-beit

und schätzen diese unter demAspekt der Nachhaltigkeit ein (B2,B3).

• untersuchen das Vorkommen, dieAbundanz und die Dispersion vonLebewesen eines Ökosystems imFreiland (E1, E2, E4).

Arbeitsschritte am beliebigen Bei-spiel:- Formulierung einer Versuchsfrage- Formulierung von Hypothesen,theoretische Detailplanung undpraktische Experimentdurchführung,Registrierung der Daten - Auswertung, Verifizie-rung/Falsifizierung der Hypothesen,Beantwortung der Versuchsfrage- kritische Reflexion der Daten be-züglich Messgenauigkeit und statisti-scher Aussagekraft



82

Leistungskurs – Q 2:


• Unterrichtsvorhaben I: Evolution in Aktion – Welche Faktoren beeinflussen den evoluti-ven Wandel?

• Unterrichtsvorhaben II: Von der Gruppen- zur Multilevel-Selektion – Welche Faktorenbeeinflussen die Evolution des Sozialverhaltens?

• Unterrichtsvorhaben III: Spuren der Evolution – Wie kann man Evolution sichtbar ma-chen?

• Unterrichtsvorhaben IV: Humanevolution – Wie entstand der heutige Mensch?


• Entwicklung der Evolutionstheorie• Grundlagen evolutiver Veränderung• Art und Artbildung• Evolution und Verhalten• Evolution des Menschen• Stammbäume

Basiskonzepte:

System

Art, Population, Paarungssystem, Genpool, Gen, Allel, ncDNA, mtDNA, Biodiversität


Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift, Isolation, Investment, Homologie

Entwicklung

Fitness, Divergenz, Konvergenz, Coevolution, Adaptive Radiation, Artbildung, Phylogenese


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r (U

F1, U

F4),

•st

elle

n E

rklä

run

gsm

od

elle

fü

r d

ie

Evo

luti

on

in ih

rer

his

tori

sch

en

En

twic

klu

ng

un

d d

ie d

amit

verb

un

de

ne

n V

erä

nd

eru

nge

n d

es

We

ltb

ilde

s

•st

elle

n d

ie s

ynth

eti

sch

e

Evo

luti

on

sth

eo

rie

zusa

mm

en

fass

en

d d

ar

(UF2

, UF4

),

dar

(E7

)

z. B

. Ze

itst

rah

l/P

laka

t

Evo

luti

on

in d

er

Dis

kuss

ion

?

•A

nd

ere

Vo

rste

llun

gen

zu

r

En

tste

hu

ng

de

r Le

be

we

sen

•gr

en

zen

die

Syn

the

tisc

he

Th

eo

rie

de

r Ev

olu

tio

n g

ege

nü

be

r

nic

ht

nat

urw

isse

nsc

haf

tlic

he

n

Po

siti

on

en

zu

r E

nts

teh

un

g vo

n

Art

en

vie

lfa

lt a

b u

nd

ne

hm

en

zu

die

sen

be

grü

nd

et

Ste

llun

g (B

2,

K4

)

•st

elle

n B

ele

ge f

ür

die

Evo

luti

on

au

s

vers

chie

de

ne

n B

ere

ich

en

de

r

Bio

logi

e (

u.a

. Mo

leku

larb

iolo

gie

)

adre

ssat

en

gere

cht

dar

(K

1, K

3),

Po

diu

msd

isku

ssio

n(K

reat

ion

ism

us)

Dia

gno

se v

on

Sch

üle

rko

mp

ete

nze

n:

Leis

tun

gsb

ew

ert

un

g:

•gg

f. K

lau

sur

Un

terr

ich

tsv

orh

ab

en

II

Th

em

a/K

on

text:

Evolu

tion

in

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Welc

he F

akto

ren

beein

flussen d

en e

volu

tive

n W

andel?

Inh

alt

sfe

ld:

Evolu

tion

Inh

alt

lich

e S

ch

werp

un

kte

:

•G

run

dla

gen

evo

luti

ver

Ve

rän

de

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g

•A

rt u

nd

Art

bild

un

g

•St

amm

bä

um

e (

Te

il 1

)

Ze

itb

ed

arf

:

ca.

20 S

td. à 4

5 M

inute

n

Sc

hw

erp

un

kte

üb

erg

eo

rdn

ete

r K

om

pete

nzerw

art

un

gen

:

Die

Schüle

rinnen u

nd

Schüle

r können…

•U

F1

b

iolo

gisc

he

Ph

äno

me

ne

un

d S

ach

verh

alt

e b

esc

hre

ibe

n u

nd

erl

äute

rn

•U

F3

b

iolo

gisc

he

Sac

hve

rhal

te u

nd

Erk

en

ntn

isse

nac

h f

ach

lich

en

Kri

teri

en

ord

en

en

, st

rukt

uri

ere

n u

nd

ihre

En

tsch

eid

un

g b

egr

ün

de

•K

4 s

ich

mit

an

de

ren

üb

erb

iolo

gisc

he

Sac

hve

rhal

te k

riti

sch

-ko

nst

rukt

iv

aust

ausc

he

n u

nd

dab

ei

Be

hau

ptu

nge

n o

de

r B

eu

rte

ilun

gen

du

rch

Arg

um

en

te b

ele

gen

bzw

. wid

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ege

n

Mö

glich

e d

idakti

sc

he

Leit

fra

gen

/ S

eq

uen

zie

run

g in

halt

lich

er

As

pekte

Ko

nkre

tisie

rte

Ko

mp

ete

nzerw

art

un

gen

des

Kern

leh

rpla

ns

Em

pfo

hle

ne

Leh

rmit

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ate

rialien

/Meth

od

e

n

Did

akti

sch

-meth

od

isch

e

An

merk

un

gen

un

d

Em

pfe

hlu

ng

en

so

wie

Dars

tellu

ng

der

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ind

lich

en

Ab

sp

rach

en

der

Fach

ko

nfe

ren

z

Was

ist

ein

e A

rt?

•A

rtb

egr

iff

•U

nte

rsch

eid

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g A

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Ras

se

We

lch

e U

rsac

he

n f

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Evo

luti

on

gib

t

es?

•M

uta

tio

n

•R

eko

mb

ina

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n

•Se

lekt

ion

•G

en

dri

ft

Wie

en

tste

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n n

eu

e A

rte

n?

•Is

ola

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nsm

ech

ansi

me

n

•al

lop

atri

sch

e u

nd

sym

pat

his

che

Art

bild

un

g

•ad

apti

ve R

adia

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n

•b

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hre

ibe

n d

ie E

ino

rdn

un

g vo

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Leb

ew

ese

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ith

ilfe

de

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ste

mat

ik

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d d

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bin

äre

n N

om

en

klat

ur

(UF1

,

UF4

),

•b

ew

ert

en

die

Pro

ble

mat

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de

s R

asse

-Be

grif

fs b

eim

Me

nsc

he

n a

us

his

tori

sch

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d g

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llsch

aftl

ich

er

Sich

t

un

d n

eh

me

n z

um

Mis

sbra

uch

die

ses

Be

grif

fs a

us

fach

lich

er

Pe

rsp

ekt

ive

Ste

llun

g (B

1, B

3,

K4

)

•e

rläu

tern

de

n E

infl

uss

de

r

Evo

luti

on

sfak

tore

n (

Mu

tati

on

,

Re

kom

bin

atio

n, S

ele

ktio

n,

Ge

nd

rift

) au

f d

en

Ge

np

oo

l ein

er

Po

pu

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on

(U

F4, U

F1),

•e

rklä

ren

mit

hilf

e

mo

leku

larg

en

eti

sch

er

Mo

de

llvo

rste

llun

gen

zu

r

Evo

luti

on

de

r G

en

om

e d

ie

gen

eti

sch

e V

ielf

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de

r

Leb

ew

ese

n (

K4

, E6

)

•e

rläu

tern

das

Ko

nze

pt

de

r Fi

tne

ss

un

d s

ein

e B

ed

eu

tun

g fü

r d

en

Pro

zess

de

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volu

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n u

nte

r d

em

Asp

ekt

de

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eit

erg

abe

vo

n A

llele

n

(UF1

, UF4

),

z. B

. Se

lekt

ion

ssp

iel

•an

alys

iere

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ole

kula

rge

ne

tisc

he

Dat

en

un

d d

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ten

sie

im H

inb

lick

auf

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rbre

itu

ng

von

Alle

len

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d

Ve

rwan

dts

chaf

tsb

ezi

eh

un

gen

vo

n

Leb

ew

ese

n (

E5

, E6

),

We

lch

e U

rsac

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n g

ibt

es

für

bio

logi

sch

e Ä

hn

lich

keit

en

?

•H

om

olo

gie

un

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nal

ogi

e

Was

fü

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eth

od

en

zu

m N

ach

we

is

von

Ve

rwan

dts

chaf

ten

gib

t e

s?

•St

amm

bau

man

alys

e

•Fo

ssili

en

•Se

rum

reak

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n

•P

äzip

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•A

min

osä

ure

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ue

nz

•D

NA

-Hyb

rid

isie

run

g

•A

na

lyse

de

r D

NA

•d

eu

ten

Dat

en

zu

an

ato

mis

ch-

mo

rph

olo

gisc

he

n u

nd

mo

leku

lare

n

Me

rkm

ale

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Org

anis

me

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um

Be

leg

kon

verg

en

ter

un

d

div

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en

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En

twic

klu

nge

n (

E5,

UF3

),

•e

rklä

ren

Mo

de

llvo

rste

llun

gen

zu

Art

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un

gsp

roze

sse

n (

u.a

.

allo

pat

risc

he

un

d s

ymp

atri

sch

e

Art

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un

g) a

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eis

pie

len

(E6

, UF1

),

•e

rklä

ren

Mo

de

llvo

rste

llun

gen

zu

Art

bild

un

gsp

roze

sse

n (

u.a

.

allo

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risc

he

un

d s

ymp

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sch

e

Art

bild

un

g) a

n B

eis

pie

len

(E6

, UF1

),

•b

esc

hre

ibe

n u

nd

erl

äute

rn

mo

leku

lare

Ve

rfah

ren

zu

r A

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yse

von

ph

ylo

gen

eti

sch

en

Ve

rwan

dts

chaf

ten

zw

isch

en

Leb

ew

ese

n (

UF1

, UF2

),

•b

ele

gen

an

Be

isp

iele

n d

en

aktu

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n e

volu

tio

när

en

Wa

nd

el

Ske

lett

eau

swe

rtu

ng

Arc

hae

op

tery

x

als

Brü

cke

nti

er

von

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anis

me

n (

u.a

. mit

hilf

e v

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Au

szü

gen

au

s G

en

dat

en

ban

ken

)

(E2

, E5

),

•b

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hre

ibe

n B

iod

ive

rsit

ät a

uf

vers

chie

de

ne

n S

yste

me

be

ne

n

(ge

ne

tisc

he

Var

iab

ilitä

t,

Art

en

vie

lfa

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ielf

alt

de

r

Öko

syst

em

e)

(UF4

, UF1

, UF2

, UF3

),

•w

ähle

n a

nge

me

sse

ne

Me

die

n z

ur

Dar

ste

llun

g vo

n B

eis

pie

len

zu

r

Co

evo

luti

on

au

s u

nd

prä

sen

tie

ren

die

Be

isp

iele

(K

3, U

F2)

Dia

gno

se v

on

Sch

üle

rko

mp

ete

nze

n:

Leis

tun

gsb

ew

ert

un

g:

•gg

f. K

lau

sur

Un

terr

ich

tsv

orh

ab

en

III

Th

em

a/K

on

text:

Evo

luti

on

vo

n S

ozia

lstr

uktu

ren

- W

elc

he F

akto

ren

beein

flu

ssen

die

Evo

luti

on

des

So

zia

lverh

alt

en

s?

Inh

alt

sfe

ld:

Evolu

tion

Inh

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lich

e S

chw

erp

un

kte

:

Evo

luti

on

un

d V

erh

alte

n

Ze

itb

ed

arf

:

ca.

10. S

td.a

45 M

inu

ten

Sc

hw

erp

un

kte

üb

erg

eo

rdn

ete

r K

om

pete

nzerw

art

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gen

:

Die

Schü

lerinnen

und S

chüle

r kö

nn

en…

• U

F2

zu

r Lö

sun

g vo

n b

iolo

gisc

he

n P

rob

lem

en

zie

lfü

hre

nd

e

De

fin

itio

ne

n, K

on

zep

te u

nd

Han

dlu

ngs

mö

glic

hke

ite

n b

egr

ün

de

t

ausw

ähle

n u

nd

an

we

nd

en

• U

F4

Zu

sam

me

nh

änge

zw

isch

en

un

ters

chie

dlic

he

n, n

atü

rlic

he

n u

nd

du

rch

me

nsc

hlic

he

s H

an

de

ln h

erv

org

eru

fen

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Vo

rgän

gen

au

f d

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Gru

nd

lage

ein

es

vern

etz

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bio

logi

sch

en

Wis

sen

s e

rsch

ließ

en

un

d

aufz

eig

en

.

Mö

glich

e d

idakti

sc

he

Leit

fra

gen

/ S

eq

uen

zie

run

g in

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lich

er

As

pekte

Ko

nkre

tisie

rte

Ko

mp

ete

nzerw

art

un

gen

des

Kern

leh

rpla

ns

Em

pfo

hle

ne

Leh

rmit

tel/M

ate

rialien

/Meth

od

e

n

Did

akti

sch

-meth

od

isch

e

An

merk

un

gen

un

d

Em

pfe

hlu

ng

en

so

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Dars

tellu

ng

der

verb

ind

lich

en

Ab

sp

rach

en

der

Fach

ko

nfe

ren

z

Wie

ko

nn

ten

sic

h S

exu

ald

imo

r-

ph

ism

en

im

Ve

rla

uf

de

r E

vo

luti

on

eta

bli

ere

n,

ob

wo

hl

sie

au

f d

ie n

a-

türl

ich

e S

ele

kti

on

be

zog

en

eh

er

Ha

nd

ica

ps

bzw

. e

ine

n N

ach

teil

da

rste

lle

n?

•Ev

olu

tio

n d

er

Sexu

alit

ät

•Se

xue

lle S

ele

ktio

n

- in

ter-

un

d in

tras

exu

elle

erl

äute

rn d

as K

on

zep

t d

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Fitn

ess

un

d s

ein

e B

ed

eu

tun

g fü

r d

en

Pro

-

zess

de

r E

volu

tio

n u

nte

r d

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Asp

ekt

de

r W

eit

er-

gab

e v

on

Alle

len

(U

F1,

UF4

).

Bil

de

r vo

n T

iere

n m

it d

eu

tlic

he

n

Sexu

ald

imo

rph

ism

en

Info

rma

tio

nst

ex

te (

von

de

r Le

hr-

kraf

t au

sge

wäh

lt)

− z

u B

eis

pie

len

au

s d

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Tie

rre

ich

un

d

− z

u u

ltim

ate

n E

rklä

run

gs-

ansä

tze

n b

zw. T

he

ori

en

(Gru

pp

en

sele

ktio

nst

he

ori

e

un

d In

div

idu

alse

lekt

ion

s-

the

ori

e)

Ggf

. Po

we

rpo

int-

Prä

sen

tati

on

en

Be

ob

ach

tun

gsb

og

en

Ph

äno

me

n:

Sexu

ald

imo

rph

ism

us

Prä

sen

tati

on

en

we

rde

n in

hal

ts-

un

d

dar

ste

llun

gsb

ezo

gen

eva

luie

rt.

Th

em

a/K

on

text:

Hum

anevolu

tion

– W

ie e

nts

tand d

er

heutige M

ensch?

Inh

alt

sfe

ld:

Evolu

tion

Inh

alt

lich

e S

chw

erp

un

kte

:

•Ev

olu

tio

n d

es

Me

nsc

he

n

•St

amm

bäu

me

(T

eil

2)

Zeit

bed

arf

: ca.

12 S

td.

à 4

5 M

inute

n

Sc

hw

erp

un

kte

üb

erg

eo

rdn

ete

r K

om

pete

nzerw

art

un

gen

:

Die

Schü

lerinnen

und S

chüle

r kö

nn

en…

• U

F3 b

iolo

gisc

he

Sac

hve

rha

lte

un

d E

rke

nn

tnis

se n

ach

fac

hlic

he

n

Kri

teri

en

ord

ne

n, s

tru

ktu

rie

ren

un

d ih

re E

nts

che

idu

ng

be

grü

nd

en

,

•K

4 s

ich

mit

an

de

ren

üb

er

bio

logi

sch

e S

ach

verh

alte

kri

tisc

h-k

on

stru

ktiv

aust

ausc

he

n u

nd

dab

ei B

eh

aup

tun

gen

od

er

Be

urt

eilu

nge

n d

urc

h

Arg

um

en

te b

ele

gen

bzw

. wid

erl

ege

n.

Mö

glich

e d

idakti

sc

he

Leit

fra

gen

/ S

eq

uen

zie

run

g in

halt

lich

er

As

pekte

Ko

nkre

tisie

rte

Ko

mp

ete

nzerw

art

un

gen

des

Kern

leh

rpla

ns

Em

pfo

hle

ne

Leh

rmit

tel/M

ate

rialien

/Meth

od

e

n

Did

akti

sch

-meth

od

isch

e

An

merk

un

gen

un

d

Em

pfe

hlu

ng

en

so

wie

Dars

tellu

ng

der

verb

ind

lich

en

Ab

sp

rach

en

der

Fach

ko

nfe

ren

z

De

r M

en

sch

- e

in P

rim

at m

it

Be

son

de

rhe

ite

n?

Wie

ve

rlie

f d

ie b

iolo

gisc

he

un

d

kult

ure

lle E

volu

tio

n d

es

Me

nsc

he

n?

•o

rdn

en

de

n m

od

ern

en

Me

nsc

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n

krit

eri

en

gele

ite

t d

en

Pri

mat

en

zu

(UF3

),

•e

rste

llen

un

d a

na

lysi

ere

n

Stam

mb

äu

me

an

han

d v

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Dat

en

zur

Erm

ittl

un

g vo

n

Ve

rwan

dts

chaf

tsb

ezi

eh

un

gen

vo

n

Art

en

(E

3, E

5),

•d

isku

tie

ren

wis

sen

sch

aft

lich

e

Be

fun

de

(u

.a. S

chlü

sse

lme

rkm

ale

)

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d H

ypo

the

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r

Hu

man

evo

luti

on

un

ter

de

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spe

kt

ihre

r V

orl

äufi

gke

it k

riti

sch

-

kon

stru

ktiv

(K

4, E

7, B

4),

•d

isku

tie

ren

wis

sen

sch

aft

lich

e

Be

fun

de

(u

.a. S

chlü

sse

lme

rkm

ale

)

un

d H

ypo

the

sen

zu

r

Hu

man

evo

luti

on

un

ter

de

m A

spe

kt

ihre

r V

orl

äufi

gke

it k

riti

sch

-

kon

stru

ktiv

(K

4, E

7, B

4),

Sch

äd

elv

erg

leic

he

Fil

me

zu

r H

um

ane

ntw

ickl

un

g

Zo

ob

esu

ch

verb

ind

lich

er

Zoo

be

such

fü

r al

le

Sch

üle

rin

ne

n u

nd

Sch

üle

r zu

„En

twic

klu

ngs

ten

de

nze

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er

Pri

mat

en

“

Dia

gno

se v

on

Sch

üle

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mp

ete

nze

n:

•Se

lbst

eva

luat

uin

sbo

gen

mit

Ich

-Ko

mp

ete

nze

n a

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nd

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Un

terr

ich

tse

ihe

De

r M

en

sch

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in P

rim

at m

it B

eso

nd

erh

eit

en

?

Wie

ve

rlie

f d

ie b

iolo

gisc

he

un

d k

ult

ure

lle E

volu

tio

n d

es

Me

nsc

he

n?

83


• Unterrichtsvorhaben V: Molekulare und zellbiologische Grundlagen der neuronalen

Informationsverarbeitung – Wie ist das Nervensystem des Menschen aufgebaut und wie ist

organisiert?

• Unterrichtsvorhaben VI: Fototransduktion – Wie entsteht aus der Erregung einfallender

Lichtreize ein Sinneseindruck im Gehirn?

• Unterrichtsvorhaben VII: Aspekte der Hirnforschung – Welche Faktoren beeinflussen

unser Gehirn?


• Aufbau und Funktion von Neuronen

• Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung

• Leistungen der Netzhaut

• Plastizität und Lernen

• Methoden der Neurobiologie

Basiskonzepte:

System

Neuron, Membran, Ionenkanal, Synapse, Gehirn, Netzhaut, Fototransduktion, Farbwahrneh-

mung, Kontrastwahrnehmung


Neuron, Natrium-Kalium-Pumpe, Potentiale, Amplituden- und Frequenzmodulation, Synapse,

Neurotransmitter, Hormon, second messenger, Reaktionskaskade, Fototransduktion, Sympathi-

cus, Parasympathicus, Neuroenhancer

Entwicklung

Neuronale Plastizität


Un

terr

ich

tsv

orh

ab

en

V

Th

em

a/K

on

tex

t: M

ole

kula

re u

nd

ze

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iolo

gis

che

Gru

nd

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ati

on

sve

rarb

eit

un

g u

nd

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hrn

eh

mu

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da

s N

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en

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st e

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nis

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alt

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:

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un

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vo

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ron

en

•N

eu

ron

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In

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ati

on

sve

rarb

eit

un

g u

nd

Gru

nd

lage

n d

er

Wa

hrn

eh

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mu

ng

(Te

il 1

)

•M

eth

od

en

de

r N

eu

rob

iolo

gie

(Te

il 1

)

Ze

itb

ed

arf

: ca

. 2

5 S

td.

à 4

5 M

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ten

Sch

we

rpu

nk

te ü

be

rge

ord

ne

ter

Ko

mp

ete

nze

rwa

rtu

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en

:

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Sch

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ne

n u

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Sch

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nn

en

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gis

che

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sch

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lfü

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un

d H

an

dlu

ng

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gli

chke

ite

n b

eg

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de

t a

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len

un

d a

n-

we

hte

n

•E

1 s

elb

stä

nd

ig in

un

ters

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dli

che

n K

on

text

en

bio

log

isch

e P

rob

lem

e

ide

nti

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n,

an

aly

sie

ren

un

d im

Fo

rm b

iolo

gis

che

r F

rag

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un

ge

n

prä

zisi

ere

n

•E

5 D

ate

n u

nd

Me

ssw

ert

e q

ua

lita

tiv

un

d q

ua

nti

tati

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Hin

bli

ck a

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Zu

-

sam

me

nh

än

ge

, R

eg

eln

od

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Ge

setz

mä

ßig

keit

en

an

aly

sie

ren

un

d E

r-

ge

bn

isse

ve

rall

ge

me

ine

rn

•E

6 A

nsc

ha

uu

ng

smo

de

lle

en

twic

keln

so

wie

mit

hil

fe v

on

th

eo

reti

sch

en

Mo

de

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n,

ma

the

ma

tisc

he

n M

od

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ieru

ng

en

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d S

imu

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on

en

bio

lo-

gis

che

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bio

tech

nis

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Pro

zess

e e

rklä

ren

un

d v

orh

ers

ag

en

Mö

gli

che

did

ak

tisc

he

Le

itfr

ag

en

/ S

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qu

en

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run

g i

nh

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lich

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Asp

ek

te

Ko

nk

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rte

Ko

mp

ete

nze

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ge

n d

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Ke

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s

Em

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hle

ne

Leh

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Ma

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de

n

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ak

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h-m

eth

od

isch

e A

nm

erk

un

-

ge

n u

nd

Em

pfe

hlu

ng

en

so

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Da

r-

ste

llu

ng

de

r v

erb

ind

lich

en

Ab

spra

-

che

n d

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Fach

kon

fere

nz

Wie

erf

olg

t a

uf

ein

en

Re

iz e

ine

Re

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-

tio

n?

•B

au

de

s N

eu

ron

s

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uh

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ote

nti

tal

•A

kti

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spo

ten

tia

l

•E

rre

gu

ng

sle

itu

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am

Axo

n

•B

au

de

r Sy

na

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n

•V

err

ech

nu

ng

•Sy

na

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ng

ifte

•W

irku

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vo

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rog

en

Wie

wer

den

ver

schie

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e Kö

rper

-

funkti

onen

ger

egel

t und i

nte

gri

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•S

ym

pat

hik

us

•P

arasy

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athik

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•b

esch

reib

en A

ufb

au u

nd F

un

kti

on

des

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-

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(UF

1)

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klä

ren

Ab

leit

un

gen

vo

n P

ote

nti

alen

mit

tels

Mes

sele

ktr

od

en a

n A

xo

n u

nd

Syn

apse

un

d

wer

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Mes

serg

ebn

isse

unte

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uord

nu

ng d

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mo

leku

lare

n V

org

än

ge

an B

iom

emb

ran

en

aus

(E5,

E2,

UF

1,

UF

2),

•le

iten

au

s M

essd

aten

der

Pat

ch-C

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p-T

ech

-

nik

Ver

änd

erun

gen

vo

n I

onen

strö

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du

rch

Ionen

kan

äle

ab

un

d e

ntw

ickel

n d

azu

Mo

-

del

lvo

rste

llun

gen

(E

5,

E6,

K4

),

•v

ergle

ich

en d

ie W

eite

rlei

tung

des

Akti

on

s-

pote

nti

als

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inis

iert

en u

nd n

ich

t m

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nis

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en A

xo

nen

mit

ein

and

er u

nd

ste

llen

die

se u

nte

r d

em A

spek

t d

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eitu

ngsg

e-

sch

win

dig

kei

t in

ein

en f

un

kti

on

elle

n Z

u-

sam

men

han

g (

UF

2,

UF

3,

UF

4)

•er

läu

tern

die

Ver

sch

alu

ng v

on

Neu

ron

en b

ei

der

Err

egu

ngsw

eite

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tun

g u

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erre

ch-

nun

g v

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Pote

nti

alen

m

it d

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un

kti

on

der

Syn

apse

n a

uf

mo

leku

lare

r E

ben

e (U

F1,

UF

3)

•er

klä

ren

die

Ro

lle

vo

n S

ym

pat

hik

us

und

Par

asym

pat

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bei

der

neu

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ho

rmo

nel

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Reg

elun

g v

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ph

ysi

olo

gis

chen

Fu

nkti

on

en a

n B

eisp

iele

n (

UF

4,

E6,

UF

2,

UF

1),

•d

oku

men

tier

en u

nd

prä

sen

tier

en d

ie W

ir-

kun

g v

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en

do

- u

nd

exo

gen

en S

toff

en a

uf

Vo

rgän

ge

am A

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n,

der

Syn

apse

und

au

f

Geh

irn

area

le a

n k

on

kre

ten

Bei

spie

len

(K

1,

K3

, U

F2

),

•le

iten

Wir

kun

gen

von

end

o-

und

exo

gen

en

Su

bst

anze

n (

u.a

. von

Neu

ro-e

nh

ance

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auf

die

Ges

und

hei

t ab

und

bew

erte

n mö

gli

che

Fo

lgen

fü

r In

div

idu

um

un

d G

esel

lsch

aft

(B3,

B4

, B

2,

UF

2, U

F4

),

z.B

.

Info

rma

tio

nst

ex

te u

nd

Ab

bil

du

ng

en

zu z

en

tra

len

Asp

ek

ten

1.

Ba

u d

es

Ne

uro

ns

2.

mo

leku

lare

Vo

rgä

ng

e a

n d

er

Bio

me

mb

ran

3.

Info

rma

tio

nsw

eit

erl

eit

un

g a

n

de

r Sy

na

pse

Da

rste

llu

ng

de

r V

org

än

ge

an

de

r

Me

mb

ran

mit

hil

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Mo

osg

um

mi-

mo

de

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n

Mo

de

llb

au

sa

lta

tori

sch

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rre

gu

ng

s-

we

ite

rle

itu

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(D

om

ino

ste

ine

)

Th

ea

ters

tück

zu

Vo

rgä

nge

n a

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Syn

ap

se e

ntw

erf

en

Ein

satz

vo

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imu

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scd

s zu

de

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Vo

rgä

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en

an

de

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em

bra

n

arb

eit

ste

ilig

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rup

pe

na

rbe

it z

u S

yn

-

ap

sen

gif

ten

/Dro

ge

n

Dia

gn

ose

vo

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chü

lerk

om

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ten

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:

•S

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ste

valu

atu

insb

og

en

mit

Ich

-Ko

mp

ete

nze

n a

m E

nd

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Un

terr

ich

tse

ihe

Leis

tun

gsb

ew

ert

un

g:

•g

gf.

Kla

usu

r

Un

terr

ich

tsv

orh

ab

en

VI

Th

em

a/K

on

tex

t: F

oto

tra

nsd

uk

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n -

Wie

en

tste

ht

au

s d

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Err

eg

un

g e

infa

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nd

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Lich

tre

ize

ein

Sin

ne

sein

dru

ck im

Ge

hir

n?

Inh

alt

sfe

ld:

Inh

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e S

chw

erp

un

kte

:

•Le

istu

ng

en

de

r N

etz

ha

ut

•N

eu

ron

ale

In

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ati

on

sve

rarb

eit

un

g u

nd

Gru

nd

lage

n d

er

Wa

hrn

eh

-

mu

ng

(Te

il 2

)

Ze

itb

ed

arf

: ca

. 8

Std

. à

45

Min

ute

n

Sch

we

rpu

nk

te ü

be

rge

ord

ne

ter

Ko

mp

ete

nze

rwa

rtu

ng

en

:

Die

Sch

üle

rin

ne

n u

nd

Sch

üle

r kö

nn

en

…

•E

6 A

nsc

ha

uu

ng

smo

de

lle

en

twic

keln

so

wie

mit

hil

fe v

on

th

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reti

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en

Mo

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lle

n,

ma

the

ma

tisc

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n M

od

ell

ieru

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un

d S

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en

bio

lo-

gis

che

so

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bio

tech

nis

che

Pro

zess

e e

rklä

ren

un

d v

orh

ers

ag

en

•K

3 b

iolo

gis

che

Sa

chve

rha

lte

un

d A

rbe

itse

rge

bn

isse

un

ter

Ve

rwe

nd

un

g

situ

ati

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san

gem

ess

en

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Me

die

n u

nd

Da

rste

llu

ng

sfo

rme

n a

dre

ssa

ten

-

ge

rech

t p

räse

nti

ere

n

Mö

gli

che

did

ak

tisc

he

Le

itfr

ag

en

/ S

e-

qu

en

zie

run

g i

nh

alt

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Asp

ek

te

Ko

nk

reti

sie

rte

Ko

mp

ete

nze

rwa

rtu

n-

ge

n d

es

Ke

rnle

hrp

lan

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Em

pfo

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tel/

Ma

teri

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tisc

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Da

r-

ste

llu

ng

de

r v

erb

ind

lich

en

Ab

spra

-

che

n d

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Fach

kon

fere

nz

Wie

funkti

onie

rt d

as W

irbel

tier

auge?

•S

innes

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en a

ls R

eizw

andle

r

•A

kko

modat

ion

•B

au d

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aut

•F

oto

reze

pti

on

•B

ild

ver

arb

eitu

ng i

n d

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etz-

hau

t

•F

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ense

hen

Wie

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ie W

ahrn

ehm

un

g?

•W

ahrn

ehm

ung a

m B

eisp

iel

Seh

en

•S

innes

täusc

hungen

•er

läute

rn d

en A

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au u

nd d

ie

Funkti

on d

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etzh

aut

unte

r den

Asp

ekte

n d

er F

arb

- und K

on-

tras

twah

rneh

mung (

UF

3, U

F4),

•st

elle

n d

ie V

erä

nder

un

g d

er

Mem

bra

nsp

annun

g a

n L

ichts

in-

nes

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en a

nhan

d v

on M

od

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n

dar

und b

esch

reib

en d

ie B

edeu

-

tung d

es s

econd

mes

seng

ers

und

der

Rea

kti

onsk

askad

e b

ei d

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Foto

tran

sdukti

on (

E6,

E1),

•st

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n d

en V

org

ang v

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durc

h e

inen

Rei

z au

sgelö

sten

Er-

regun

g v

on S

innes

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en b

is z

ur

Ents

tehun

g d

es S

innes

eindru

cks

bzw

. der

Wah

rneh

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m G

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hir

n u

nte

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erw

endung f

achsp

e-

zifi

scher

Dar

stel

lungsf

orm

en i

n

Gru

ndzü

gen

dar

(K

1, K

3).

Ex

pe

rim

en

te z

ur

Ak

kom

mo

da

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n,

bli

nd

em

Fle

ck,

Farb

wa

hrn

eh

mu

ng

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inn

est

äu

sch

un

ge

n

Info

rma

tio

nst

ex

te u

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Ab

bil

du

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en

zum

Ba

u u

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Arb

eit

swe

ise

de

s

me

nsc

hli

che

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uge

s

Präparation

ein

es L

inse

nau

ges

•st

ell

en

de

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an

g v

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urc

h

ein

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Re

iz a

usg

elö

ste

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rre

gu

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n

Sin

ne

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lle

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is z

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Ko

nst

rukt

ion

de

s

Sin

ne

sein

dru

cks

bzw

. d

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Wa

hrn

eh

-

mu

ng

im G

eh

irn

un

ter

Ve

rwe

nd

un

g

fach

spe

zifi

sch

er

Da

rste

llu

ng

sfo

rme

n

in G

run

dzü

ge

n d

ar

(K1

, K

3),

• le

ite

n W

irku

ng

en

vo

n e

nd

o-

un

d

exo

ge

ne

n S

ub

sta

nze

n (

u.a

. vo

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eu

-

ro-e

nh

an

cern

) a

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die

Ge

sun

dh

eit

ab

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d b

ew

ert

en

mö

gli

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Fo

lge

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ür

In-

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idu

um

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ese

llsc

ha

ft

arb

eit

ste

ilig

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rup

pe

na

rbe

it z

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ap

sen

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ten

/Dro

ge

n

Dia

gn

ose

vo

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chü

lerk

om

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ten

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:

•S

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ste

valu

atu

insb

og

en

mit

Ich

-Ko

mp

ete

nze

n a

m E

nd

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Un

terr

ich

tse

ihe

Leis

tun

gsb

ew

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un

g:

•g

gf.

Kla

usu

r

Un

terr

ich

tsv

orh

ab

en

VII

Th

em

a/K

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tex

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spe

kte

de

r H

irn

fors

chu

ng

– W

elc

he

Fa

kto

ren

be

ein

flu

sse

n u

nse

r G

eh

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?

Inh

alt

sfe

ld:

Ne

uro

bio

log

ie

Inh

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erp

un

kte

:

•P

last

izit

ät

un

d L

ern

en

•M

eth

od

en

de

r N

eu

rob

iolo

gie

(Te

il 2

)

Ze

itb

ed

arf

: ca

. 1

7 S

td.

a 4

5 M

in

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