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Unterrichtsinhalte der Sekundarstufe I

Jahrgangsstufe 5:

Bau und Leistungen des menschlichen Körpers

  • Ernährung und Verdauung
  • Bewegungssystem
  • Atmung und Blutkreislauf
  • Suchtprophylaxe

Vielfalt von Lebewesen

  • Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Aspekte Ernährung und Fortbewegung)
  • Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen
  • Bauplan der Blütenpflanzen
  • Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen
  • Nutzpflanzen und Nutztiere
  • Biotop und Artenschutz

Jahrgangsstufe 6:

Sexualerziehung (wird evtl.bereits Ende 5 unterrichtet, abhängig vom Unterrichtsverlauf in der jeweiligen Kl.5)

  • Veränderungen in der Pubertät
  • Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
  • Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung
  • Schwangerschaft und Geburt
  • Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind

Angepassheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeit

  • Blattbau, Zellen, Photosynthese
  • Produzenten, Konsumenten
  • Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus
  • Wärmehaushalt und Überwinterung bei Tieren
  • Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere

Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen

  • Aufbau und Funktion von Ohr oder Auge des Menschen
  • Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen
  • Sinnesleistungen bei Tieren ( Orientierungsaspekt und Vergleich zum Menschen)

Jahrgangsstufe 8:

Energiefluss und Stoffkreisläufe

  • Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten terrestrischen Biotops
  • Produzenten, Konsumenten, Destruenten erfassen und bestimmen
  • Nahrungsbeziehungen im Ökosystem
  • Energieumwandlung, Energiefluss
  • Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen
  • Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen
  • Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit

Individualentwicklung des Menschen

  • Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod)
  • Anwendung moderner medizintechnischer Verfahren
  • Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung
  • Gefahren von Drogen
  • Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan

Sexualerziehung

  • Mensch und Partnerschaft
  • Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
  • Familienplanung und Empfängnisverhütung

Jahrgangsstufe 9:

Kommunikation und Regulation

  • Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS (Zentralnervensystem) im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor
  • Regulation durch Hormone, Regelkreis
  • Bakterien, Viren, Parasiten (Malaria)
  • Immunsystem, Impfung, Allergie

Grundlagen der Vererbung

  • dominant/rezessive und kodominante Vererbung
  • Erbanlagen, Chromosomen
  • Genotypische Geschlechtsbestimmung
  • Veränderungen des Erbgutes

Evolutionäre Entwicklung

  • Erdzeitalter, Datierung
  • Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen
  • Evolutionsmechanismen
  • Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung

(R. Schwittlinsky)

Physiologie: Struktur – Funktion – Wechselwirkung

Zelle – Gewebe – Organismus

  • Lichtmikroskopisches Bild der Zelle; Zellkern; (Zellzyklus; Mitosestadien)
  • funktionsbezogene Zell- und Gewebedifferenzierung mit ökologischen und evolutionsbiologischen Bezügen

Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport

  • Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Bau- und Inhaltsstoffen der Zelle
  • Elektronenmikroskopisches Bild der Zelle: Kompartimentierung / Zellorganellen
  • Bau und Funktion von Biomembranen
  • Diffusion, Osmose
  • Transportvorgänge an Membranen

Schwerpunktvorhaben 1. Hj.: Wasser – eine entscheidende Lebensgrundlage

Biokataklyse

  • Molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen

Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz

  • Anaerober Abbau von Glucose, Gärung
  • Zellatmung
  • Zusammenhang Atmung – Kreislauf – Bewegung
  • Aspekte der Gesundheitsvorsorge

Schwerpunktvorhaben 2. Hj.: Sport – biologisch betrachtet

(R. Schwittlinsky)

Jahrgang 12.1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung

  • DNA als Träger der Erbinformation
  • Wiederholung Zellzyklus, Mitosestadien
  • Replikation
  • Genetischer Code; Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten
  • Mutagene, Mutationen, Genreparatur
  • Regulation der Genaktivität, Entwicklungssteuerung

Fortpflanzung und Entwicklung

  • Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese

Angewandte Genetik

  • Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik
  • Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnik
  • Bakteriengenetik: Kultivierung, Verfahrenstechniken ( nur LK)

Aspekte der Gentechnik mit humanbiologischem Bezug

  • Chromosomen
  • Meiose; crossing over; Rekombination
  • Stammbaumanalysen, Erbgänge
  • Karyogramm; Genkartierung; genetischer Fingerabdruck

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

Jahrgang 12.2: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung

Umweltfaktoren, Ökologische Nische – Untersuchungen in einem Lebensraum

  • Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Organismengruppen
  • Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Habitatfaktoren
  • Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum
  • Verfügbarkeit und Nutzung von Ressourcen z.B. Mineralien, Wasser
  • Ökologische Nische, Nischendifferenzierung
  • Untersuchung eines aquatischen Ökosystems
  • umfassende Gewässeranalyse eines Fließgewässers mit Saprobienindex (nur LK)

Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau

  • Photosynthesefaktoren
  • Reaktionsorte und Ablauf der Photosynthese

Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen

  • Nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel oder
  • Umwelt- und Naturschutz vor Ort an einem Beispiel

Verflechtungen in Lebensgemeinschaften

  • Biomassenproduktion, Trophieebenen, Energiefluss
  • Biogeochemischer Kreislauf an einem Beispiel

Wechselbeziehungen, Populationsdynamik

  • Beziehungen innerhalb einer Population, intraspezifische Konkurrenz
  • Beziehungen zwischen Populationen, z.B. Räuber-Beute-Bez., Parasitismus, interspezifische Konkurrenz, Mutualismus
  • Veränderungen und Regulation der Populationsdichte

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

(R. Schwittlinsky)

Jahrgang Q2.1:

Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus
Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung
Molekulare und cytologische Grundlagen

  • Bau und Funktion des Neurons
  • Erregungsentstehung und Erregungsleitung
  • Synaptische Verschaltung
  • Wirkungsmechanismen von Drogen und Arzneimitteln

Neuronale Verschaltungen und Sinne

  • Reflexe, motorische Koordination
  • Bau und Funktion eines Sinnesorgans (Bsp. Auge)
  • Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem

Wahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein

  • Bau des ZNS
  • Funktion der Gehirnbereiche
  • Wahrnehmung und Bewusstsein
  • Gedächtnis und Lernen

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

Jahrgang Q2.2: Evolution und Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten

Grundlagen evolutiver Veränderung

  • Grundlagen evolutiver Variabilität von Populationen, Mutation, Rekombination
  • Phänotypische Variation innerhalb und zwischen Populationen
  • Selektion und Anpassungsprozesse

Verhalten, Fitness und Anpassung (nur LK)

  • Kosten-Nutzen-Prinzip bei Konkurrenz und Ressourcen
  • Fortpflanzungsstrategien
  • Partnerwahl, Paarungssysteme
  • Evolution von Signalen
  • Sozialsysteme

Art und Artbildung

  • Separation, Rassenbildung
  • Isolationsmechanismen
  • Adaptive Radiation

Evolutionshinweise und Evolutionstheorie

  • Rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie
  • Paläontologische Hinweise
  • Systematik und phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen
  • Erklärungsmodelle für Evolution

Transspezifische Evolution der Primaten

  • Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen
  • Phylogenetische Stellung der Hominiden

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

(R. Schwittlinsky)

SEKUNDARSTUFE I

Das Fach Biologie wird in der SEKUNDARSTUFE I in den Jahrgängen 5 und 6 sowie 8 und 9 jeweils zweistündig nach den vorliegenden Kernlehrplänen unterrichtet. Diese Unterrichtsinhalte können dort eingesehen werden.


SEKUNDARSTUFE II

In der Sekundarstufe II werden regelmäßig Grund- und Leistungskurse eingerichtet. Die Unterrichtsinhalte für die Oberstufenkurse stimmen weitgehend überein, etliche Themenbereiche werden in den Leistungskursen allerdings vertiefend behandelt und einzelne Aspekte werden ausschließlich im Leistungskurs behandelt.


EXKURSIONEN ZU AUSSERSCHULICHEN LERNORTEN

Q1.1 Genetik: Besuch eines Genlabors – eigenständige Arbeit der Schüler mit Restriktionsenzymen und Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks

Q1.2 Ökologie: Exkursion ins Nettetal, umfassende Untersuchung eines Abschnittes der Nette

Q2.2 Evolution: Exkursion in den Kölner Zoo zum Thema Primatenevolution


AUSSTATTUNG

Unsere Schule verfügt über 5 Fachräume, die von der Biologie ausschließlich oder mit der Fachschaft Chemie / Physik zusammen genutzt werden. Ein Fachraum für die Jahrgagnsstufe 5 und 6 befindet sich mit eigener Sammlung im Erprobungsstufengebäude. Die verbleibenden 4 Fachräume befinden sich im Hauptgebäude unserer Schule (2x Bio, 2x Naturwissenschaften). Diese Räume sind alle mit einer Computeranlage mit Beamer und Smart board ausgerüstet, so dass moderner Unterricht mit entsprechendem Medieneinsatz möglich ist!

R. Schwittlinsky


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