GYMNASIUM HARKSHEIDE Naturwissenschaftliches Profil (Profilfach Biologie) Naturwissenschaft in Verantwortung für Mensch und Natur - Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (Eintritt in die Oberstufe ab Schuljahr 12 /13) Leitideen: Das übergreifende Ziel ist die den Grundsätzen unseres Schulprogramms entsprechende Bildung zum mündigen Bürger. Hierbei sollen folgende Gedanken die Arbeit tragen: o Naturwissenschaften stehen in einer engen Wechselwirkung zur menschlichen Gesellschaft, daraus ergibt sich die Verantwortung für Mensch und Natur. o Die Bildung für eine nachhaltige Entwicklung zielt auf den Erhalt und die Entwicklung einer zukunftsfähigen Welt für unsere Kinder und Enkelkinder. o Erkenntnistheorie, Ethik und das Denken in vernetzten Systemen sind für eine umfassende naturwissenschaftliche Bildung zentral. Hieraus ergibt sich eine zielgerichtete Vernetzung mit Gesellschafts- und Geisteswissenschaften. o Durch fächerverbindendes und fächerübergreifendes Arbeiten sollen die Gemeinsamkeiten der Naturwissenschaften vermittelt werden. In der Einführungsphase sollen darüber hinaus besonders methodische Kompetenzen sowohl fachspezifisch als auch fächerübergreifend vertieft werden. Dies betrifft auch die Fertigkeit des wissenschaftlichen Arbeitens. Naturwissenschaftliches Profil 11.1: Themen Semesterschwerpunkt Thema I Thema II Thema III Thema IV Thema V Profiltage Mensch und Umwelt Profilfach: Biologie Profilergänzendes Fach I: Chemie und deren Kohlenstoff. Ein vielseitiges durch den Element Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Erdkunde Ökosysteme Naturlandschaft im Wandel: Deutsch: Literarische Veränderung Natürliche Systeme und ihre Motive im Wandel: Natur Menschen Veränderung unter dem Einfluss des Menschen Analyse eines Ökosystems Einf. Alkane, Alkene, Alkine, Nachhaltige Entwicklung des Schwerpunkt: Praktisches Die Zwischenmolekularkräfte und Lebensraums Erde Arbeiten (See oder Unterschiede der Löslichkeit: Fließgewässer): Wasser/ Benzin/ Gewässeranalyse oder Wasserstoffbrücken Untersuchung eines anderen Ökosystems (Exkursion) Produktivität Kohlenstoffkreislauf Kohlenstoff/ Stickstoff/ Phosphatkreislauf Wechselbeziehungen zwischen Sachgebiet Alkohol Lebewesen - Bevölkerungsentwicklung Mathematik: exp. - Wirtschaftswachstum und Wachstum Umwelt: Zukunft trotz Wohlstand Besonderes Ökosystem oder Gefährdung und Schutz der Englisch: Exploitation of Thema aus Natur- und natürlichen Lebensgrundlagen: natural resources Umweltschutz: z.B. Urwald/ Problemfelder und Konzepte Sahel; Syndromansatz bspw. Urwald/Sahel Gewässeruntersuchung Ein Gewässer wird biologisch und chemisch untersucht. 2 Tage Exkursion, bspw. an die Oberalster, Auswertung in der Schule Naturwissenschaftlichen Profil 11.2: Naturwissenschaftliche Erkenntnisse und Modelle – Chancen und Grenzen Themen Semesterschwerpunkt Thema I Thema II Thema III Profilfach: Biologie Profilergänzendes Fach I: Chemie Die Zelle als Struktur und Vom Alkohol zum Aromastoff Funktionseinheit Vergleich LichtmikroskopieElektronenmikroskopie Kommunikation und Regulation auf zellulärer Ebene - Diffusion, Osmose, aktiver Organische Säuren und Ester: Transport: Versuche zur Aufbau und Eigenschaften Diffusion und zur Osmose - Woher weiß man das alles, was im Schulbuch steht? (Ist das Wissen sicher und endgültig) - Bau und Funktion von Biomembranen - Was ist ein Modell in der Naturwissenschaft? Thema IV Informationsspeicherung und Informationsweitergabe Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Erdkunde Kulturlandschaft im Wandel: Raumordnung und Raumentwicklung in Deutschland Globale Disparitäten; Schwerpunkt Deutsch: Eine Epoche in „Modelle“ ihrer EigenartAufklärung Geschichte: Aufklärung: Politische Vorstellungen und Partizipation Religion: - Erkenntnistheorie Was ist Wirklichkeit, was Wahrheit? - Die Wahrheit der Weltreligionen Thema V Thema VI Profiltage Exkursion - Feinbau der Chromosomen - Replikation: Meiose / Aufbau der DNA – Erklärung der Molekülstruktur/ - Entdeckungsgeschichte: - chemische Eigenschaften - Steuerung von Stoffwechselprozessen in der Zelle - Wirkungsweise von Enzymen - Experimente zu den Enzymen - Erkenntnisgewinnung durch quantitative und qualitative Versuche Experimente zu Enzyme Biogasanlage (Chemie) Englisch: engeeniering Proteine: - Aufbau aus Aminosäuremolekülen - Verschiedene Eigenschaften der Aminosäuren - Zwitterion der Aminosäuren - Proteine als Makromoleküle: Primär-, Sek.-, Tertiärstruktur, Denaturierung 1-2 Tage Genetic Experimente zu Enzymen werden durchgeführt und ausgewertet Naturwissenschaftlichen Profil 12.1: Genetik und Ethik – Was darf der Mensch? Themen Semesterschwerpunkt Thema I Thema II Thema III Profilfach: Biologie Profilergänzendes Fach I: Informatik Angewandte Genetik und Datenbanken ihre Grundlagen Gen und Merkmalsbildung: Schwerpunkt mod. Genetik Aspekte der klassischen Genetik: Schwerpunkt Humangenetik pränatale Diagnostik, Keimbahneingriffe, genetische Beratung Aspekte der Gentechnik und DatenschutzWas darf Biotechnologie: Mensch? Vorschlag für ein - Gendiagnose, Gentherapie, fächerübergreifendes Projekt: Tier- u. Pflanzenzucht Datenschutzgesetz Vorschlag für ein fächerübergreifendes Projekt: Gendiagnostikgesetz Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Wirtschaft und Politik Wirtschaft in Theorie und Praxis Englisch: genetic engineering (wenn nicht in 11 unterrichtet) der Wirtschaft und Ethik Vorschlag: Podiumsdiskussion Datenschutzgesetz und Gendiagnostikgesetz, fächerübergreifend mit Biologie und Informatik Alternative: fächerübergreifendes Projekt mit Physik-Profilfach Profiltage Was darf der Mensch? 1 Tag Podiumsdiskussion, bspw. Datenschutz, Gendiagnostikgesetz Weitere Zusammenarbeiten Exkursionen In den Fächern Biologie und Chemie werden Texte in Englisch verwendet Chemie: Ernährung: Kohlenhydrate und Fette Religion/Philosophie: Aspekte der Ethik Im Unterricht recherchieren die SuS zu den Themen und bereiten die Diskussion vor. Da auch ein Themenbereich der Informatik mit einbezogen ist, kann das Projekt mit der gesamten Klasse durchgeführt werden. Exkursion: PCR oder anders Thema aus der modernen Genetik, HAW oder anderer Anbieter Naturwissenschaftlichen Profil 12.2: Energie und Ökologie II Themen Profilfach: Biologie Semesterschwerpunkt - Energiefluss in Zellen - Produktivität und Energiefluss - Natur und Umweltschutz Thema I - Fotosynthese und Zellatmung: - Versuche zur Fotosynthese und/oder Zellatmung - Energiefluss (Ökologie) Thema II Thema nach Wahl aus Natur- - Erneuerbare Energien Spannungsfeld von Ökologie und und Umweltschutz Ökonomie Vorschlag: fächerübergreifendes Projekt mit Chemie und WiPo: Energie/ Umweltgesetzgebung Modellierungswoche Mathematik in Zusammenarbeit mit der Uni Hamburg, Versuche zur Fotosynthese, Labor Mümmelmannsberg Europäische Energiepolitik – Energie-/ Umweltgesetze Profiltage Weitere Zusammenarbeit Profilergänzendes Fach I: Chemie Elektrochemie Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Wirtschaft und Politik Politik und Gesellschaft im Spannungsfeld europäischer Interessen - Einführung in die Energetik - Elektrochemie Europäische Energiepolitik Geschichte: NS-Staat […] - Rolle der Naturwissenschaftler und Mediziner Naturwissenschaftlichen Profil 13.1 Theorien und ihre Auswirkung – Schwerpunkt „Evolutionstheorie“ Themen Profilfach: Biologie Semesterschwerpunkt Evolutionstheorie Entwicklung und Veränderung lebender Systeme – Evolution der Vielfalt des Lebendigen Vorstellung und Theorien über die Geschichte des Lebens Exkursion/ Profiltage Studienfahrt nach Göttingen Profilergänzendes Fach I: Chemie Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Geschichte und Das wellenmechanische Geschichte Geschichtsbilder Atommodel Orbitalmodell: Sozialdarwinismus, Eine Modellvorstellung, die auf die falls nicht in 12.2 behandelt Quantenphysik aufbaut. Dualismus: Teilchen/ Welle 3 Tage Thema zur Evolution Religion: Evolutionsbiologie und Glaube/ fakultativ Naturwissenschaftlichen Profil 13.2 Information - Informationsverarbeitung Themen Profilfach: Biologie Semesterschwerpunkt Informationsaufnahme, Informationsverarbeitung und Verhalten Gehirnforschung Profilergänzendes Fach I: Informatik Algorithmus und Effizienz Profilergänzendes Fach II: Weitere Fächer Geschichte Geschichte und Geschichtsbilder Informationsverarbeitung und Algorithmen bspw.: funktionale Programmierung, Konstruktion und Interpretation Chemie: Siliziumverbindungen/ von Wirklichkeit Materialien der Computertechnologie ELISA, Robotik – Natürliche Intelligenz- künstliche Intelligenz Weitere Profilausformung Teilnahme Software Challenge der Uni Kiel