Biologie – die Lehre vom Leben

Das Fach Biologie in den Jahrgangsstufen 5 und 6

In den Jahrgängen 5 und 6 wurdest du im Fach Naturwissenschaften unterrichtet. An den darin behandelten Themen hatte neben der Physik und der Chemie auch die Biologie ihren Anteil, und zwar einen recht großen. In den Klassen 8 und 10 findest du an der Gesamtschule Rödinghausen nun das Fach Biologie auf deinem Stundenplan.

Was erwartet dich nun in diesem Fach?

Nachdem du in der Unterstufe bereits das Ökosystem „Wald“ kennen gelernt hast, bekommst du jetzt Einblicke in die vielfältigen Beziehungen, die zwischen Pflanzen, Tieren und Zersetzern im Ökosystem „See“ bestehen. Auch erfährst du, wie der Mensch durch seine Lebensweise Einfluss auf dieses Ökosystem nimmt und welche Verantwortung er in diesem Zusammenhang hat. Im weiteren Verlauf des Schuljahrs steht das Thema Sexualität im Mittelpunkt. Diesmal steht der weibliche Zyklus, die Entstehung und der Verlauf einer Schwangerschaft sowie die Verhinderung einer Empfängnis durch Verhütungsmittel im Vordergrund. Ebenso werden Geschlechtskrankheiten und die Möglichkeiten angesprochen, sich davor zu schützen. Formen der Partnerschaft (z. B. das Zusammenleben von getrennt geschlechtlichen und gleich geschlechtlichen Partnern) sind ebenso Thema wie die Entwicklung des Menschen vom Säugling zum Kleinkind.

Das Thema „Schutz vor Geschlechtskrankheiten“ findet seine Fortsetzung im Inhaltsfeld „Information und Regulation“, in welchem über den Kampf gegen Krankheiten wie AIDS, aber auch Impfungen und unser Immunsystem gesprochen wird. Ein weiterer Teilbereich befasst sich damit, wie unser Gehirn aufgebaut ist und funktioniert und wie unsere Nerven Meldungen vom Gehirn empfangen und weitergeben.
Dass Farben in der Natur eine Rolle spielen, zeigt schon das Grün der Blätter und die Farbenvielfalt der Blüten. Der Frage, welchen Zweck ein schwarz-gelb gebänderter Hinterleib oder die „Augen“ auf der Flügelinnenseite bei Insekten erfüllt, wird ebenfalls nachgegangen.

Nach einem Jahr ohne Biologie (Jahrgangsstufe 9) geht es im 10. Schuljahr weiter mit der Themenreihe „Gene und Vererbung“. In dieser wird dir klar, warum etliche deiner Mitschülerinnen und Mitschüler die Zungenränder nach oben rollen können, einige aber nicht. Du wirst erkennen, welche Teile für die Vererbung von Anlagen verantwortlich sind, wie diese im Einzelnen aussehen und wodurch man sie verändern kann. Darüber hinaus lernst du einige Erbkrankheiten kennen und gehst der Ursache ihrer Entstehung nach. Die Betrachtung von Familienstammbäumen gibt dir noch zusätzlich Aufschluss darüber, nach welchen Gesetzmäßigkeiten Vererbung funktioniert.

Ein weiteres Inhaltsfeld der Jahrgangsstufe 10 lautet „Stationen eines Lebens“. Der menschliche Körper verändert sich in seiner Entwicklung von der befruchteten Eizelle bis zum Lebensende. Mittlerweile ist die Medizin so weit, dass sie gezielt in diesen Ablauf eingreifen kann, zum Beispiel durch den Austausch eines Organs. Hierzu ist aber eine Organspende notwendig. Im Gespräch mit Mitschülern diskutierst du das Für und Wider einer solchen Maßnahme. Kenntnisse zum Aufbau und der Funktion der Nieren bzw. das Verfahren der Dialyse bilden eine gute Voraussetzung für die eigene Position zur Organtransplantation.

Der letzte Themenbereich des 10. Schuljahrs ist der „evolutionären Entwicklung“ gewidmet. Anhand von Überresten von Lebewesen vergangener Zeiten (Fossilien) stellst du Überlegungen zur Bildung und Weiterentwicklung von Lebensformen an. Dabei bildet die Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen einen Schwerpunkt. Dir werden verschiedene Theorien zur Entstehung der Arten und Modelle zur Entwicklung des Menschen nahe gebracht. Am Ende wirst du verstehen, dass Evolution ein ständig anhaltender Vorgang ist, der dazu führt, dass sich Lebewesen an vorhandene Lebensräume anpassen.

Übersicht zum Biologieunterricht in den Jahrgangsstufen 8 und 10

An unserer Gesamtschule kommt das Fach Biologie als solches nur in den Jahrgangsstufen 8 und 10 vor. Bereits in dem integriert unterrichteten Fach Naturwissenschaften des 5. und 6. Schuljahres waren große Anteile der Teildisziplin „Biologie“ enthalten. Sie finden neben neuen Themenbereichen ihre Fortsetzung im nun nicht mehr integriert vermittelten Fachunterricht.

Jahrgang 8 – Inhaltsfeld, Schwerpunkte und Themen

Ökosysteme und ihre Veränderung – Ökosystem See

  • Energiefluss und Stoffkreislauf


Sexualerziehung

  • Familienplanung und Empfängnisverhütung
    • Verhütungsmittel und ihre Anwendung
    • Geschlechtskrankheiten
    • Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
    • Veränderungen in der Pubertät (Hormone/Menstruationszyklus)
  • Schwangerschaft
  • Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind
  • Mensch und Partnerschaft


Information und Regulation

  • Immunbiologie
  • Immunsystem
    Impfungen (z. B. gegen Gebärmutterhalskrebs)
  • AIDS
  • Gehirn und Lernen
  • Gehirn/Gedächtnis (Bau und Funktion; Lernverhalten)
  • Nervenzelle (Informationsübertragung und Erregungsweiterleitung)
  • Lebewesen kommunizieren
  • Signalwirkung und Signaltäuschung (z. B. Tierreich: Werbung, Mimikry, Warntracht)

Jahrgang 10 – Inhaltsfeld, Schwerpunkte und Themen

Gene und Vererbung

  • klassische Genetik
  • Mendelsche Regeln, Erbgänge
  • Familienstammbaum
  • Molekulargenetik
  • Aufbau der Chromosomen
  • Mitose, Meiose, vom Gen zum Protein
  • Veränderung des Erbguts
  • Mutationen, Mutagene, Erbkrankheiten


Stationen eines Lebens

  • Gesundheitsvorsorge
  • Organtransplantation
  • Aufbau, Funktion und Bedeutung der Nieren (Dialyse, Organtransplantation etc.)


Evolutionäre Entwicklung

  • Fossilien
  • Erdzeitalter
  • Evolutionstheorien (Darwin und Lamarck)
  • Entstehung von Fossilien
  • Brückentiere
  • Evolutionsfaktoren
  • Mutation; Selektion; Modifikation
  • Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen
  • Evolution des Menschen (aufrechter Gang, Gehirnentwicklung)

Das Fach Biologie in der Oberstufe

Unter Biologie kann sich eigentlich jeder Schüler, der in die Oberstufe gehen möchte, vorstellen, was ihn in dem Fach erwartet. Die Lehre vom Lebendigen ist in der Mittelstufe schon zu verschiedensten Themenbereichen unterrichtet worden: Zellen werden mikroskopiert, Blütendiagramme betrachtet, Ökosysteme untersucht, der Bau und die Funktion des menschlichen Körpers oder die genetischen Grundlagen des Lebens kennengelernt. Beim Eintritt in die Oberstufe ändert sich allerdings die pädagogische Ausrichtung des Fachs, es wird verstärkt Wert auf wissenschaftspropädeutisches Lernen gelegt, d. h., es wird auf die Anforderungen eines Studiums und die Berufsausbildung vorbereitet. Neben dem Aufbau von Fachwissen werden methodische Fähigkeiten entwickelt und fachübergreifende Kompetenzen erworben.

Die Schüler setzen sich mit Themen auseinander, die von der molekularen Basis des Lebens bis zu anthropologischen Fragestellungen reichen, was Verbindungen zu weltanschaulichen, ethischen und philosophischen Grundfragen schafft. Die raschen Fortschritte der Biowissenschaften zum Beispiel in den Bereichen Biotechnologie, Gentechnik, Epigenetik und Paläoanthropologie sowie globale Veränderungen der Ökosysteme erfordern es, moderne Forschungsergebnisse und aktuelle Entwicklungen in den Unterricht mit einzubeziehen.

Die Themen in der Oberstufe

Jg. 11 – Einführungsphase: Zellbiologie und Stoffwechsel

11.1Aufbau und Funktion der Zelle – Aufbau der Zelle, Zellorganellen, Zelltypen, Mikroskopie
Biomembranen – Aufbau und Funktion der Biomembran, Biochemie der Zelle, Stoffgruppen, Transportmechanismen, Osmose
11.2Mitose, Zellzyklus und Meiose – Genetik der Zelle, Mutationen, Karyogramme, Rekombination, Familienstammbäume
Energie, Stoffwechsel und Enzyme – Physiologie der Zelle, Energieumwandlung: ATP-ADP-System, Redoxreaktionen, Anabolismus und Katabolismus Enzyme: Kinetik, Regulation, physiologische Anpassungen: Homöostase

Jg. 12 – Qualifikationsphase I: Genetik und Ökologie

12.1Neurobiologie – Grundlagen der Informationsverarbeitung, Bau und Funktion von Nervenzellen, Ruhepotential, Aktionspotential, Synapsen, neuronale Plastizität
Stoffwechselphysiologie – Energieumwandlung in lebenden Systemen, ATP, Glucosestoffwechsel, Feinbau Mitochondrium, Energiebereitstellung aus Nährstoffen: Zellatmung, Chemiosmotische ATP Bildung
12.2Stoffwechselphysiologie – Fotosynthese, Umwandlung von Lichtenergie in nutzbare Energie, Blattaufbau und funktionelle Angepasstheiten, Feinbau Chloroplast, Abhängigkeiten der Fotosyntheserate, Primär- und Sekundärreaktion der Fotosynthese
Ökologie – Sturkturen und Zusammenhänge in Ökosystemen, Biotop und Biozönose, Ökofaktoren, Stoffkreislauf und Energiefluss, inter- und intraspezifische Beziehungen, Ökologische Nische, Einfluss des Menschen, Treibhauseffekt, Nachhaltigkeit, Biodiversität

Jg. 13 – Qualifikationsphase II: Evolution und Neurobiologie

13.1
+
13.2
Genetik und Evolution – Molekulargenetische Grundlagen des Lebens, Bau der DNA, Replikation, Proteinbiosynthese, Regulation der Genaktivität, Genmutationen, Genetische Erkrankungen
Genetik und Evolution – Synthetische Evolutionstheorie: Mutation, Rekombination, Selektion, Variation, Gendrift, adaptiver Wert von Verhalten, Kosten-Nutzen-Analyse, reproduktive Fitness, Koevolution, Abgrenzung von nicht-naturwissenschaftlichen Vorstellungen
Stammbäume und Verwandtschaft: Artbildung, Biodiversität, populationsgenetischer Artbegriff, Isolation, molekularbiologische Homologien, ursprüngliche und abgeleitete Merkmale

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