Vorschlag zur Umsetzung des Lehrplans Biologie als Teil des Lehrplans 2014 für die naturwissenschaftlichen Fächer für die Klassenstufen 7-9/10 der weiterführenden Schulen in Rheinland-Pfalz Naturwissenschaftliche Grundbildung Die Biologie leistet in engem Zusammenwirken mit der Chemie und der Physik ihren Beitrag zur naturwissenschaftlichen Grundbildung. Sowohl im Lehrplan als auch in Erlebnis Biologie wird den Bezügen zu den anderen Fächern einerseits durch den Aufbau anschlussfähiger Konzepte als auch durch konkrete Hinweise Rechnung getragen. Als Säulen der naturwissenschaftlichen Grundbildung werden in einem handlungsorientierten Biologieunterricht die Kompetenzen und das Fachwissen in lebensnahen Kontexten aufgebaut. Zu jedem der zwölf Themenfelder führt Erlebnis Biologie mit einem Einführungsaufschlag ins Thema ein. Schülernahe Fragestellungen motivieren und zeigen mögliche Kontexte auf. Kontexte stehen auch in den vielseitigen Aufgaben und insbesondere auf den Seiten „Lernen im Team“ im Vordergrund, die projektorientierte Arbeitsweisen in wechselnden Sozialformen anregen. Integrierter und handelnder Kompetenzaufbau; Lernprodukte Die Lerneinheiten, die in etwa einem Buchaufschlag in Erlebnis Biologie entsprechen, sind durchgehend handlungsorientiert strukturiert. Sie beginnen immer mit Untersuchungen, Experimenten oder anderen Aktivitäten zur Erkenntnisgewinnung oder zur Kommunikation. Alle Kompetenzbereiche (Umgang mit Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung) werden so integriert aufgebaut. Die Aufgaben oder Projektvorschläge fordern zur Erstellung vielseitiger Lernprodukte auf. Der Lehrplan fordert sie, um sie für die Kompetenzentwicklung zu nutzen und um den Kompetenzstand laufend zu diagnostizieren, einerseits für eine gezielte, individuelle Förderung, andererseits zur Leistungsfeststellung. Der Lehrplan Biologie formuliert zu jedem Themenfeld verbindliche Kompetenzen, die es zu entwickeln gilt. Die Kompetenzen sind dort bewusst integrativ formuliert. Sie stellen Konkretisierungen der Kompetenzen aus den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz dar, auf die auch explizit verwiesen wird. In der hier vorliegenden Übersicht werden zu den Kapiteln aus Erlebnis Biologie die im Lehrplan zu den Themenfeldern genannten Kompetenzen unter „Umgang mit Fachwissen“ aufgeführt, da sie immer einen Fachwissensbezug enthalten. Die darin ebenfalls enthaltenen Kompetenzen zur Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung sind daneben nochmals gesondert aufgeführt, um die Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung zu verdeutlichen. Die Basiskonzepte, die das Fachwissen strukturieren, sind im Lehrplan zu jeder Lehrplaneinheit ausgewiesen, ebenso wie in der vorliegenden Übersicht. Verantwortung übernehmen Erlebnis Biologie unterstützt eigenverantwortliche Lernprozesse bei Schülerinnen und Schülern. Zahlreiche Buchseiten mit der Kennzeichnung METHODE führen grundlegend in naturwissenschaftliche Arbeitsweisen ein und können immer wieder zur gezielten Kompetenzschulung genutzt werden. Die Sonderseiten BASISKONZEPTE leiten am Ende jedes Kapitels nochmals themenbezogen zur Fokussierung der Arbeit auf die Basiskonzepte an. AUF EINEN BLICK am Kapitelende gibt eine zusammenfassende Übersicht über die Fachinhalte und Fachbegriffe des Themenfeldes. Im LERNCHECK sind wichtige Kompetenzen, die zu dem Themenfeld erworben werden sollten, auf schülernahe Weise konkret formuliert. Die Lernenden können mithilfe des LERNCHECKS selbst prüfen, ob sie den gestellten Anforderungen gerecht werden. Dies hilft ihnen bei der Vorbereitung auf Klassenarbeiten oder andere Leistungsüberprüfungen. Der LERNCHECK leistet auch einen wichtigen Beitrag dazu, dass Schülerinnen und Schüler zunehmend Verantwortung für ihre eigenen Lernprozesse übernehmen. Differenzierung Die Heterogenität in den Lerngruppen erfordert eine Differenzierung im Unterricht. Sie soll der individuellen Förderung auf unterschiedlichen Niveaustufen dienen, unterschiedliche Lernwege eröffnen und Neigungen, Motivationen und Begabungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler Rechnung tragen. Erlebnis Biologie unterstützt einen qualitätsvollen, differenzierten Unterricht auf vielfältige Weise: – Die Aufgaben sind auf drei verschiedenen Niveaustufen formuliert und eröffnen vielfältige Zugänge. – FÖRDER- und FORDER-Seiten stellen einerseits absolutes Grundwissen sicher und geben andererseits Futter für Interessierte und Leistungsstarke. – PINNWÄNDE und STREIFZÜGE geben vielfältig einsetzbares Material für die Differenzierung im Unterricht. – Das ONLINE-SYSTEM bietet den Lernenden ein gestuftes Hilfesystem für die Aufgabenbearbeitung. Daneben gibt es Vorlagen, die ihnen die strukturierte Arbeit erleichtern. Das selbstständige Lernen im Lerncheck wird durch Selbsteinschätzungsbögen und Musterlösungen unterstützt. – Das ZUSATZMATERIAL für Lehrkräfte bietet dreifach gestufte Arbeitsblätter und weitere Differenzierungshilfen. Verteilung der Themen und der Unterrichtszeit Erlebnis Biologie folgt in den Kapiteln den im Lehrplan vorgeschlagenen Themenfeldern. Die Verteilung auf Unterrichtsstunden hängt mit der in der jeweiligen Schulform zur Verfügung stehenden Zeit (5 bis 6 Wochenstunden Biologie) zusammen. Der Lehrplan schlägt 15 Unterrichtsstunden pro Themenfeld vor. Die folgende Aufstellung gibt Hinweise zu Variationen in der Stundenverteilung. Dabei ist zu beachten, dass das Material auch Differenzierungszwecken dient und nicht alles von allen Lernenden bearbeitet werden muss. Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) E: kriteriengeleitetes Vergleichen Anbahnung: S, SEF, EW E: naturwissenschaftlich untersuchen S: Organismen, Organismengruppen, Systematik TF 1: Vielfalt ca. 15 bis 36 Unterrichtsstunden 8 Vielfalt 10 Kennzeichen des Lebendigen bei Mensch und Tier 12 PINNWAND Kennzeichen des Lebendigen bei Tieren UF: entwickeln die Kennzeichen des Lebendigen durch kriteriengeleitetes Vergleichen F: Kennzeichen des Lebendigen 13 Sind Pflanzen auch Lebewesen? 14 Artenvielfalt vor der Haustür 16 METHODE Tiere beobachten und bestimmen wie die Profis 18 PINNWAND Die Reiche der Lebewesen UF: mit Geräten, Verfahren umgehen (Lupen, Fernglas, Bestimmungsschlüssel) E: beobachten, vergleichen, ordnen UF: ordnen Lebewesen anhand anatomischer und physiologischer Merkmale taxonomisch ein E: Ernährungsweisen F: Artenvielfalt (Biodiversität), Systematik (Reiche), Bakterien, Einzeller, Pilze, Pflanzen, Tiere, Wirbeltiere, Wirbellose, 20 Säugetiere haben gemeinsame Merkmale 21 PINNWAND Vielfalt der Säugetiere 22 Vögel haben gemeinsame Merkmale UF: beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht K: Informationen sachgerecht entnehmen Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 23 PINNWAND Vielfalt der Vögel 24 Reptilien haben gemeinsame Merkmale Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) UF: recherchieren und präsentieren zu Organismen oder Organismengruppen 25 PINNWAND Vielfalt der Reptilien 28 Amphibien haben gemeinsame Merkmale 27 PINNWAND Vielfalt der Amphibien 28 Fische haben gemeinsame Merkmale 29 PINNWAND Vielfalt der Fische 30 Die Tiefsee – ein extremer Lebensraum 31 Angepasstheiten bei Wirbeltieren 32 Wirbeltiere – vielfältig und doch ähnlich 34 Wirbellose Tiere in unserem Umfeld 36 Im Boden zuhause – Regenwürmer 42 METHODE Insekten bestimmen 43 PINNWAND Einheimische Insekten 44 Honigbienen – nützliche Insekten K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: Informationen sachgerecht entnehmen UF: beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht UF: ordnen Lebewesen anhand anatomischer und physiologischer Merkmale taxonomisch ein S: Organismus, Organismengruppen, Systematik der Wirbeltiere SEF: Beispiel Atmungsorgane: Kiemen, Lungen Beispiel Fortbewegungsorgane: schwimmen, laufen, fliegen, Körperbedeckung une Körpertemperatur Angepasstheiten UF: ordnen Lebewesen anhand anatomischer und physiologischer Merkmale taxonomisch ein F: Wirbeltierklassen: Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere, Artenvielfalt, Angepasstheiten System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) EW: Fortpflanzung bei verschiedenen Wirbeltiergruppen UF: beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht 38 Die Weinbergschnecke – mit Haus mobil 40 Käfer sind Insekten Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte E: kriteriengeleitetes Vergleichen; ordnen E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: beobachten, vergleichen, ordnen E: ermitteln mithilfe geeigneter Bestimmungsliteratur häufig im Ökosystem vorkommende Arten E: naturwissenschaftlich untersuche E: wechselwarm, gleichwarm S: Organismen, Organismengruppen, Systematik, Insektenstaat SEF: Angepasstheiten, Insektenorgane EW: Fortpflanzungsweisen, vollständige Verwandlung, Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 46 Honigbienen leben in einem Insektenstaat 48 LERNEN IM TEAM Insekten schützen – Insekten beobachten Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) F: Wirbellose, Tierstämme, Insekten, Artenvielfalt, Angepasstheit B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen K: Informationen sachgerecht entnehmen Einfluss des Menschen auf Artenvielfalt UF: entwickeln die Kennzeichen des Lebendigen durch kriteriengeleitetes Vergleichen UF: beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: Zellen mikroskopieren S: Einzeller als lebende Systeme 49 PINNWAND Die Vielfalt der Gliederfüßer 50 Angepasstheit bei Wirbellosen 51 STREIFZUG Bionik 52 Einzeller – mit allen Kennzeichen von Lebewesen 54 PINNWAND Leben im Wassertropfen EW: Fortpflanzung E: kriteriengeleitetes Vergleichen SEW: Fortbewegungswiesen F: Kennzeichen des Lebendigen, Einzeller, Bakterien 56 Artenvielfalt im Blumenstrauß 58 Die Familie der Kreuzblütengewächse 60 PINNWAND Kreuzblütengewächse 61 METHODE Kreuzblütengewächse bestimmen 62 PINNWAND Lippenblütengewächse 63 PINNWAND Schmetterlingsblütengewächse 64 LERNEN IM TEAM Mit Kräutern würzen und heilen UF: beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht UF: recherchieren und präsentieren zu Organismen oder Organismengruppen E: Ernährungsweisen E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: kriteriengeleitetes Vergleichen; ordnen; bestimmen K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich S: Organismus, Organismengruppen, Systematik, Organismen im Ökosystem EW: Fortpflanzung bei Blütenpflanzen, Einfluss des Menschen auf Artenvielfalt Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) 66 PINNWAND Nutzpflanzen früher und heute 67 METHODE Einen kurzen Vortrag halten 68 PINNWAND Pflanzen und Tiere schützen F: Artenvielfalt, Pflanzen, Pflanzenfamilien, Angepasstheit, Lebensraum 70 METHODE Umgang mit Basiskonzepten UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 72 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 1 73 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 74 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 1 F: alle Fachbegriffe aus TF 1 Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) argumentieren und diskutieren K: Informationen sachgerecht entnehmen B: beschreiben und beurteilen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in einem Ökosystem B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) SEF: Pflanzenorgane E: Nährstoffspeicher in Samen, Früchten, Knollen Einführende Vorstellung aller Basiskonzepte der Biologie S, SEF, EW, E Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 2: Vielfalt und Veränderung ca. 14 bis 15 Unterrichtsstunden 76 Vielfalt und Veränderung 78 Fossilien – Zeugen der Vorzeit 80 STREIFZUG Ein Fossil wird zum Leben erweckt 81 Wie kann man das Alter von Fossilien bestimmen? 82 Erdzeitalter und ihre Lebewesen 84 Vom Wasser auf das Land 86 Vom Urpferd zum heutigen Pferd 88 Verwandt oder nur ähnlich? 90 PINNWAND Fossilien 91 Vom Einfachen zum Komplexen 92 Belege für die Evolution 94 Entstehung neuer Arten 96 Die Rolle der Sexualität 97 PINNWAND Sexuelle Selektion 98 PINNWAND Großes Artensterben am Ende der Eiszeit UF: erschließen die Chronologie evolutiver Ereignisse durch Anschauungsmodelle UF: vergleichen ausgesuchte anatomische Merkmale (z. B. Pferdehuf, Atmungsorgane) um Entwicklungsreihen zu erkennen UF: beschreiben Entwicklung mithilfe von Stammbäumen E: modellieren E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren E: analysieren die stammesgeschichtliche Verwandtschaft durch kriteriengeleitetes Vergleichen UF: wenden die Evolutionstheorie auf K: naturwissenschaftlich verschiedene Problemstellungen, z. B. argumentieren und diskutieren Aussterben oder Entwicklung von Arten, an K: kommunizieren und argumentieren in verschiedenen Sozialformen F: Fossilien, Angepasstheit, Verwandtschaft, Evolution, Stammbaum, Mutation, Variabilität, Selektion, Evolutionstheorie nach EW: Evolution durch Mutation, Neukombination, Variabilität, Selektion, Isolation, sexuelle Fortpflanzung erhöht Variabilität, größerer Fortpflanzungserfolg angepasster Organismen, Entwicklung komplexer, hoch spezialisierter Organismen SEF: Angepasstheiten durch Selektion S: Organismen evolvieren als Systeme (z. B. Pferdehuf, Pferdegebiss...) Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 99 METHODE Gruppenpuzzle Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) Darwin 100 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 2 101 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 102 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 2 F: alle Fachbegriffe aus TF 2 EW, SEF, S Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) E: modellieren (Organmodelle) K: werten Informationen zielgerichtet aus S: Systemebenen: Zellen, Gewebe, Organe, Organsysteme, Organismus SEF: auf Zellebene TF 3: Organismus, Organe, Zellen – Versorgung mit Stoffen und Energie ca. 15 bis 22 Unterrichtsstunden 104 Versorgung mit Stoffen und Energie 106 Von der Zelle zum Organismus Mensch 108 Essen – nicht nur weil's schmeckt 110 Energie für die Zellen 112 Kohlenhydrate machen fit 114 Fette bringen (zu) viel Energie 116 Eiweiß – ein wichtiger Baustoff UF: erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion F: Organismus, Zelle UF: führen exemplarisch Versuche oder Untersuchungen zu physiologischen Fragestellungen durch (Nährstoffnachweise) UF: erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion, z. B. durch Modelle, Auswertung von Daten, Experimente UF: stellen Stoffaustausch oder Stoffumwandlung unter Verwendung von Teilchensymbolen oder Formelsprache dar E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren S: Verdauungssystem SEF: auf Organebene (z. B. Dünndarm) E: modellieren (Enzymfunktion, E: Nährstoffe (Glucose) als Teilchenmodelle, Organmodelle) Energieträger, Fett (Stärke) als Speicherstoffe K: Informationen sachgerecht aus E: Zellatmung Tabellen und Diagrammen entnehmen T: Verdauung, B: beurteilen verschiedene Nährstoffbausteine, Zellatmung Verhaltensweisen zur Erhaltung der im Teilchenmodell eigenen Gesundheit F: Verdauungsorgane, Zellatmung 118 Kleine Mengen – große Wirkung 119 PINNWAND Vitamine, Mineralstoffe und UF: naturwissenschaftliche Konzepte zur Problemlösung nutzen K: Informationen sachgerecht entnehmen S: Organismus Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Spurenelemente 121 METHODE Bewerten – nach Kriterien Der Kreislauf verbindet alle Organe 124 Atmung und Gasaustausch 126 Diffusion und Osmose 127 STREIFZUG Erkrankungen der Atemwege 128 Blut hat viele Aufgaben 130 Herz, Blutkreislauf und Lymphgefäßsystem 132 Notruf: Herzinfarkt! 133 STREIFZUG Leben retten mit Organspenden 134 136 Die Leber – eine lebenswichtige „Chemiefabrik“ Die Nieren entgiften das Blut System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten 120 Nahrungsmittel auf dem Prüfstand 122 Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte UF: führen exemplarisch Versuche oder Untersuchungen zu physiologischen Fragestellungen durch (Herzpräparation, Experimente zu Bewegung, Atmung, Puls) E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: modellieren (Organmodelle, Oberflächenvergrößerung, Blutgerinnung, Diffusion) UF: erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion, z. B. durch Modelle, Auswertung von Daten, Experimente K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren UF: stellen Stoffaustausch oder Stoffumwandlung unter Verwendung von Teilchensymbolen oder Formelsprache dar UF: beschreiben das Herz-Kreislaufund ein ausgewähltes Organsystem (Atmungssystem, Ausscheidungssysteme) mithilfe von Schemazeichnungen B: beurteilen verschiedene Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit S: Organsysteme (HerzKreislauf, Atmung, Ausscheidung), Stoffaustausch, Stofftransport SEF: auf Organebene, Oberflächenvergrößerung (z. B. Lunge, Kapillaren) CR: Zellatmung T: Diffusion E: Glucose als Energieträger, Zellatmung Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) UF: wenden den Zusammenhang von Struktur und Funktion in verschiedenen Problemstellungen an F: Atmungsorgane, Atmung, Zellatmung, Blutgefäße (Arterien, Venen Kapillaren), Herz, rotes Blutkörperchen,(Erythrocyt), Blutserum, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Glucose (Traubenzucker), Stofftransport 138 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 3 139 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 140 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 3 F: alle Fachbegriffe aus TF 3 E, SEF, S Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 4: Pflanze, Pflanzenorgane, Pflanzenzellen – Licht ermöglicht Stoffaufbau ca. 12 bis 15 Unterrichtsstunden 142 Pflanzen – Licht ermöglicht Stoffaufbau 144 Pflanzen bilden die Grundlage 146 Wir untersuchen Pflanzenorgane 148 Fotosynthese – Aufbau von organischen Stoffen 150 Fotosynthese – Grundlage des Lebens 151 METHODE Experimentieren und Protokollieren 152 Wasser- und Stofftransport in Pflanzen 154 Vom Acker auf den Tisch 156 PINNWAND Energie und Rohstoffe aus Pflanzen UF: mikroskopieren pflanzliche Zellen/Gewebe UF: erschließen den Zusammenhang von Fotosynthese und Energiespeicherung mithilfe von Energiediagrammen E: mikroskopieren Zellen und Gewebe und stellen sie in einer Zeichnung dar E: experimentieren hypothesengeleitet, werten Versuche aus und stellen Versuchsergebnisse in Protokollen dar E: modellieren (Teilchenmodelle) UF: experimentieren zum pflanzlichen Stoffaufbau K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren UF: beschreiben die Fotosynthesereaktion mit Teilchensymbolen B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden UF: wenden den Zusammenhang von Struktur und Funktion in Problemstellungen an F: Ökosystem, Organismus, Zelle, Fotosynthese, Chloroplast, Chlorophyll, Fotosynthesereaktion B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen S: Ökosystem, Organismus Pflanze, Pflanzenorgane, Pflanzenzellen, Chlorplasten, Teilchen; Stoffaustausch, Stofftransport SEF: Laubblatt, Stängel, Wurzel; Oberflächenvergrößerung E: Lichtenergie Glucose, Stärke, Fette als Träger chemischer Energie; Biomasse als Energieträger CR: Fotosynthese B: Sachverhalte naturwissenschaftlich T: Teilchenmodelle (Elemente einordnen und (multiperspektivisch) C, H, O; Moleküle der bewerten (z. B. Nutzung von Fotosynthese) Pflanzenstoffen) Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) (Kohlenstoffdioxid, Wasser, Glucose, Sauerstoff), nachwachsender Rohstoff, Energieträger 157 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 4 158 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 159 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 4 F: alle Fachbegriffe aus TF 4 E, S, T Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 5: Ökosysteme im Wandel ca. 15 bis 20 Unterrichtsstunden 160 Ökosysteme im Wandel 162 Nicht alle Lebensräume sind gleich 164 Der Wald – ein Ökosystem 166 METHODE Messungen durchführen und auswerten 168 LERNEN IM TEAM Walduntersuchungen 170 Rotbuche und Waldkiefer – zwei typische Waldbäume 171 Wie ein Baum wächst 172 PINNWAND Waldbäume 174 Moose und Farne – ökologisch wertvoll UF: erschließen die Komplexität von Ökosystemen mit Hilfe von Modellen UF: mit Geräten, Stoffen und Verfahren umgehen E: naturwissenschaftlich untersuchen mit geeigneten qualifizierenden und quantifizierenden Methoden S: Ökosystem, Organismen, Wechselwirkungen abiotischer und biotischer Faktoren, Selbstregulation E: beobachten (und messen), vergleichen, ordnen EW: Fortpflanzung, UF: Fachwissen strukturieren und Veränderung der Artenvielfalt Erklärungszusammenhänge herstellen K: veranschaulichen Daten messbarer Größen angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder bildlichen Gestaltungsmitteln F: Ökosystem, Umweltfaktoren, Artenvielfalt K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren 176 Pilze im Wald 178 Leben am Waldboden 180 Nahrungsbeziehungen im Wald 182 Nahrungsbeziehungen und Stoffkreisläufe 184 Alle Lebewesen benötigen Energie 186 STREIFZUG Ökosystem im Kleinen – der Flaschengarten Stoffkreisläufe und Energiefluss UF: erschließen die Komplexität von Ökosystemen mit Hilfe von Modellen UF: stellen Wechselbeziehungen im Ökosystem schematisch dar E: modellieren (analysieren Wechselwirkungen mit Hilfe von Modellen, erklären dynamische Prozesse in Ökosystemen, bewerten die Aussagekraft von Modellen) F: Ökosystem, Produzenten, K: sach- und adressatengerecht S: Ökosystem, Organismen, Wechselwirkungen E: Fotosynthese, Trophiestufen, Wärme Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 188 Leistungen des Waldes 190 Der Wald ist in Gefahr 192 Tropische Regenwälder Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Konsumenten, Destruenten, Stoffkreislauf, Energiefluss präsentieren UF: wenden Dimensionen der Nachhaltigkeit an, um (anthropogene) Einflüsse auf Ökosysteme zu bewerten K: Informationen sachgerecht entnehmen K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren 194 Nachhaltige Forstwirtschaft 195 METHODE Expertendiskussion F: Ökosystem, Nachhaltigkeit 196 Wir untersuchen einen See UF: erschließen die Komplexität von Ökosystemen mit Hilfe von Modellen 198 METHODE Eine Mindmap erstellen 199 PINNWAND Atmen – mit allen Tricks 200 Fotosynthese – so gut es geht 202 Nahrungsbeziehungen im See 204 METHODE: Präsentieren mit Folien 205 METHODE Präsentieren mit dem PC Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) UF: stellen Wechselbeziehungen im Ökosystem schematisch dar UF: wenden Dimensionen der Nachhaltigkeit an, um (anthropogene) Einflüsse auf Ökosysteme zu bewerten 206 Wenn der Mensch eingreift F: Ökosystem, Umweltfaktoren, Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) S: Ökosystem, Reaktion auf Störungen, stabiler bei höherer Artenvielfalt, Selbstregulation EW: Ökosysteme entwickeln B: Bewertungskriterien festlegen und sich, menschliche Einflüsse z. anwenden T. unumkehrbar B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten E: naturwissenschaftlich untersuchen mit geeigneten qualifizierenden und quantifizierenden Methoden E: beobachten (und messen), vergleichen, ordnen S: Ökosystem, Wechselwirkungen zwischen Organismen und mit abiotischen Faktoren, Reaktion auf Störungen, stabiler bei höherer Artenvielfalt, K: veranschaulichen Daten messbarer Selbstregulation Größen angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder E: Fotosynthese, bildlichen Gestaltungsmitteln Trophiestufen, Wärme K: sach- und adressatengerecht präsentieren EW: Ökosysteme entwickeln sich, menschliche Einflüsse z. B: Bewertungskriterien festlegen und T. unumkehrbar Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 208 LERNEN IM TEAM Wir nutzen die Wasservorräte der Erde 210 Kohlenstoff im globalen Kreislauf 212 Das Klima verändert sich weltweit 214 STREIFZUG Entstehung fossiler Brennstoffe 215 PINNWAND Regenerative Energien 216 Belastung der Atmosphäre - Gefahr für uns Menschen 218 Was bedeutet Nachhaltigkeit? 220 LERNEN IM TEAM Global denken – lokal handeln Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Produzenten, Konsumenten, Destruenten, Stoffkreislauf, Energiefluss, Nachhaltigkeit, Artenvielfalt anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten UF: bilanzieren Stoff- und Energieflüsse, um Auswirkungen des eigenen Handelns abzuschätzen, z. B. CO2-Fußabdruck, ökologischer Rucksack, virtuelles Wasser K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren UF: wenden Dimensionen der Nachhaltigkeit an, um (anthropogene) Einflüsse auf Ökosysteme zu bewerten F: Ökosystem, Umweltfaktoren, Stoffkreislauf, Energiefluss, Nachhaltigkeit, Artenvielfalt 222 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 5 223 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 224 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 5 F: alle Fachbegriffe aus TF 5 Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) S: Ökosystem, Selbstregulation, Reaktion auf Störungen, stabiler bei höherer Artenvielfalt E: Energiefluss EW: Ökosysteme entwickeln B: Bewertungskriterien festlegen und sich, menschliche Einflüsse z. anwenden T. unumkehrbar B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten S, E, EW Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 6: Erwachsen werden ca. 14 bis 15 Unterrichtsstunden 226 Erwachsen werden 228 Pubertät – mehr als nur körperliche Veränderung 230 Formen der Partnerschaft UF: recherchieren fragengeleitet in verschiedenen Quellen über hormonelle Einflüsse auf verschiedene Organe 232 Hormone steuern die Pubertät 233 Bau und Funktion der weiblichen Geschlechtsorgane 236 Bau und Funktion der männlichen Geschlechtsorgane 238 Wie eine Schwangerschaft entsteht 239 PINNWAND Von Petting bis Porno – kleines Sex-Lexikon 240 Schwangerschaft und Geburt 243 PINNWAND Gesundheit für Mutter und Kind 244 Wir wollen (noch) kein Kind 246 Schwanger – was nun? 248 Zukunft = Familie? Formen des Zusammenlebens 249 STREIFZUG Familie im Wandel der Zeit UF: wenden beim Sprechen über Sexualität Fachsprache (anstatt der Alltagssprache) an UF wenden biologisches Wissen an, um verantwortliches Handeln abzuleiten (z. B. zur Körperpflege, Verhütungsmethoden, Verhalten in der Schwangerschaft) E: modellieren (Regulationskonzept) K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen (auch in Bezug auf mediales Kommunikationsverhalten) B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) F: Geschlechtsmerkmale, Hypophyse, bewerten Sexualhormone, Keimdrüsen, Keimzellen, Ovulation, Spermienbildung, Befruchtung und Einnistung, menstrualer Zyklus, Pubertät, Geschlechtsverkehr, Homosexualität S: Organismus, Informationsaustausch zwischen Organen, Hypophysen- und Geschlechtshormone beeinflussen Verhalten und Körperfunktionen (Steuern, Regeln) EW: sexuelle Fortpflanzung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, weitere Individualentwicklung), Ontogenese, Steuerung durch endogene und exogene Faktoren SEF: Bau und Funktion der Geschlechtsorgane, Schwangerschaft und Geburt Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) 250 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 6 251 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 252 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 6 F: alle Fachbegriffe aus TF 6 Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) S, EW, SEF Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 7: Informationen empfangen und verarbeiten ca. 15 bis 20 Unterrichtsstunden 254 Informationen empfangen und verarbeiten 256 Vom Reiz zur Reaktion 258 Lichtsinnesorgan Auge 260 Die Augen – wichtige Sinnesorgane 261 PINNWAND Licht und Farben 262 Wie ein scharfes Bild entsteht 264 Das Gehirn sieht mit 265 PINNWAND Optische Täuschungen UF: führen versuche zur Funktion eines Sinnesorgans durch und werten sie aus UF: mit Geräten, Stoffen, Verfahren umgehen UF: erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Sinnesorgans durch Modelle oder Modellexperimente E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: modellieren (Sinnesorgane) K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren einordnen und (multiperspektivisch) bewerten S: Informationsaufnahme, verarbeitung und -ausgabe (Reiz-Reaktions-Prinzip, Analogie zum EVA-Prinzip der Informationstechnik), Steuerung und Regelung SEF: reizaufnehmende Strukturen und ihre Funktionen 266 Das Ohr – unser Hörorgan 268 Das Ohr hört nicht nur 269 PINNWAND Technik erweitert unsere Wahrnehmung F: Reiz, Sinnesorgan, Sinneszelle, Gehirn, Reaktion 270 PINNWAND Schutz der Augen und Ohren 271 PINNWAND Erlebnis Kino 272 Vom Riechen und Schmecken 274 Nerven steuern alle Lebensvorgänge 276 Nervenzellen – Bausteine des Nervensystems UF: erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion des E: modellieren (Neuron, Synapse, Schlüssel-Schloss-Prinzip)) S: Steuerung und Regelung, Drogen als Störung des Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte 278 Nervenzellen stehen in Kontakt 280 Das Rückenmark – Schaltzentrale für Reflexe 282 Das Gehirn – Steuerzentrale für Verhalten 284 Was wir können – wie wir lernen 286 Drogen beeinflussen unser Gehirn 288 PINNWAND Legale Drogen 289 Neurons durch Modelle oder Modellexperimente 292 Die Chemie muss stimmen – das Hormonsystem Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren UF: wenden das Schlüssel-SchlossPrinzip zur Erklärung der Informationsübertragung an Synapsen K: sach- und adressatengerecht in verschiedenen Problemstellungen präsentieren und dokumentieren an (z. B. Synapsengifte, Drogen) K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren PINNWAND Illegale Drogen 290 Das vegetative Nervensystem – Steuerung innerer Organe 294 Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) F: Reiz, Sinneszelle, Nervenzelle, Erregungsleitung, chemische Synapse, zentrales Nervensystem, Gehirn, neuronales Netz, Hormone, Schlüssel-Schloss-Prinzip, Drogen Hormone regeln den Stoffwechsel 296 Diabetes – Fehlregulation des Blutzuckerspiegels Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) Systems, Gegenreaktionen SEF: Bau und Funktion der Neuronen und chemischen Synapsen, Schlüssel-SchlossPrinzip EW: Gehirnentwicklung beeinflusst durch Umwelt, Drogen, Lernprozesse B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden T: Botenstoffe B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten 298 PINNWAND Hormone in der Anwendung 299 METHODE Visualisierung von Sachverhalten 300 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 7 301 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 302 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 7 F: alle Fachbegriffe aus TF 7 S, SEF, EW Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 8: Sport und Ernährung – Energiebilanz des Körpers ca. 8 bis 15 Unterrichtsstunden 304 Sport und Ernährung – Energiebilanz des Körpers 306 Ohne Energie nichts los 308 Bewegung und Ernährung im Gleichgewicht UF: stellen Energiefluss in der Muskelzelle schematisch/modellhaft dar 309 Überernährung hat Folgen 310 Bau und Funktion von Muskeln 312 STREIFZUG Was Muskeltraining bewirkt 313 PINNWAND Doping – Wirkung und Folgen 314 LERNEN IM TEAM Trainieren – aber richtig UF: erstellen Energiebilanzen, z. B. in Zusammenhang mit dem Körpergewicht UF: wenden Wissen über Muskelaufbau und Zellatmung an, um Leistungssteigerung durch Ernährung und Training zu erklären UF: bewerten Bewegungs- und Ernährungsgewohnheiten im Blick auf die Gesunderhaltung des eigenen Körpers E: modellieren (Muskelmodell, Energiefluss) K: Informationen sachgerecht aus Schemadarstellungen entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten S: Effekte auf Zell-, Gewebe-, Organ-, Organsystem- und Organismusebene E: Energieträger (Nährstoffe, Glucose, ATP, Körperfett), Energieumwandlungen, Bewegungsenergie, Wärme SEF: Muskelbau und Muskelfunktion, Strukturen zur Energieversorgung T: verschiebbare Moleküle (Actin- und Myosinfilamente) Diffusion der Atemgase CR: Zellatmung UF: naturwissenschaftliche Konzepte zur Problemlösung nutzen F: Energieträger, Energieerhaltung, Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) Energiebilanz, Zellatmung, ATP, Muskel, Muskelkontraktion 315 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 8 316 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 317 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 8 F: alle Fachbegriffe aus TF 8 E, S, SEF, EW Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) E: modellieren (Immunzellen, AntigenAntikörper-Reaktion) E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren S: Organismus, Organe, Krankheitserreger überwinden Systemgrenze, Immunsystem reagiert auf Störungen, Informationsaustausch zwischen Zellen K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren SEF: Immunzellen erkennen Krankheitserreger, senden Botschaften aus und wehren Erreger ab, Schlüssel-SchlossPrinzip, Wirkung der Antikörper TF 9: Krankheitserreger erkennen und abwehren ca. 15 bis 16 Unterrichtsstunden 318 Krankheitserreger erkennen und abwehren 320 Gesund oder krank? 322 Infektionskrankheiten UF: verwenden Modelle zur Erklärung der Immunantwort als Ergebnis interzellulärer Kommunikation 324 Viren – Winzlinge, die krank machen können 326 Bakterien – nicht nur Krankheitserreger 328 Antibiotika 329,5 STREIFZUG Entdeckung des Penicillins 330 PINNWAND Infektionskrankheiten durch Bakterien und Viren 331 PINNWAND Tierische Krankheitsüberträger und -erreger UF: recherchieren fragengeleitet oder hypothesengeleitet zu verschiedenen Erregertypen UF: beurteilen Maßnahmen gegen Infektionskrankheiten unter Anwendung von Fachwissen UF: bewerten Standpunkte zur Impfung gegen Infektionskrankheiten 332 Stark in der Abwehr – das Immunsystem 334 Impfen kann Leben retten F: Erreger (Virus, Bakterium, Parasit), Knochenmark, Immunzellen, Antigen, Antikörper, Antibiotikum, Resistenz, 337 METHODE Präsentieren mit Modellen aktive und passive Immunisierung, 338 AIDS – eine tödliche Infektionskrankheit mitten Immunität unter uns 336 Die körpereigene Abwehr 340 LERNEN IM TEAM HIV und AIDS B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten EW: gesunde Entwicklung (Infektionsschutz, Impfungen, Lebensweise, Prävention, Therapie) T: Antigene, Antikörper, Botenstoffe Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) 341 Infektionskrankheiten auf Weltreise 342 Allergien – wenn das Immunsystem verrückt spielt 344 PINNWAND Mit gesunder Lebensweise die Abwehr unterstützen 345 LERNEN IM TEAM Was ist dran an alternativer Medizin? 346 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 9 347 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 348 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 9 F: alle Fachbegriffe aus TF 9 S, SEF Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 10: Individualität und Entwicklung ca. 15 bis 22 Unterrichtsstunden 350 Individualität und Entwicklung 352 Ganz der Vater – ganz die Mutter? 354 Zellteilung führt zu Vermehrung und Wachstum 356 Die Erbinformationen liegen im Zellkern 358 359 360 361 362 364 UF: wenden einfache Modelle an, um den Weg vom Gen zum Merkmal zu erklären UF: erschließen Ursachen der Individualität durch modellhafte Genetische Information der DNA Darstellung von Meiose und STREIFZUG Die Entschlüsselung der DNA Befruchtung – eine Erfolgsgeschichte UF: beschreiben Individualität auf Die DNA wird identisch verdoppelt verschiedenen Organisationsebenen Eiweißbildung – vom Gen zum Merkmal UF: nutzen kombinatorische Proteinbiosynthese – die Information wird Methoden (Kreuzungsschemata) , um lebendig Wahrscheinlichkeiten für Geno- und Keimzellbildung und Befruchtung) Phänotypen vorauszusagen 366 STREIFZUG Ein Mönch entdeckt die Gesetzmäßigkeiten der Vererbung 368 Keimzellbildung und Befruchtung 369 Die erste und zweite MENDELsche Erbregel 370 MENDELsche Erbregeln E: naturwissenschaftlich untersuchen (mikroskopieren oder zytologische Untersuchungsergebnisse nutzen) E: modellieren (DNA, Chromosomen, Mitose, Meiose, Befruchtung, Kombinationsmodelle) E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren K: Informationen aus Schemadarstellung sachgerecht entnehmen K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren B: Sachverhalte naturwissenschaftlich F: Keimzelle, Befruchtung, Zygote einordnen und (multiperspektivisch) (befruchtete Eizelle), Meiose bewerten (Keimzellbildung), Genotyp, Phänotyp, DNA, Gen, Protein, Merkmal, genetische Vielfalt EW: Individualentwicklung, Individualität durch Sexualität (Meiose und Befruchtung bewirken Neukombination in der Zygote), Einfluss von Erbe und Umwelt SEF: DNA als Informationsträger, Chromosomen als Transportform, Neukombination durch Meiose und Befruchtung komplementäre Basenpaare als molekulare Funktionseinheiten der Replikation und Proteinsynthese S: molekulare und zelluläre Ebenen und Ebene des Organismus (Stoffwechsel, Merkmale) T: DNA als Informationsträger Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) 372 Erbanlagen können neu kombiniert werden 374 Erbregeln gelten auch für den Menschen 376 Mutationen verändern die DNA 377 PINNWAND Schutz vor Mutagenen 378 Vererbung des Geschlechts 379 Geschlechtsgebundene Vererbung 380 Mutationen als Ursache für Krankheiten 382 Erbgut und Umwelt ergänzen sich 384 Genetische Beratung 385 STREIFZUG "Erbgesundheitspflege" im Nationalsozialismus 386 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 10 387 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 388 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 10 F: alle Fachbegriffe aus TF 10 EW, SEF Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) TF 11: Biowissenschaften und Gesellschaft ca. 14 bis 15 Unterrichtsstunden 390 Biowissenschaften und Gesellschaft 392 Biotechnologie 393 METHODE Informationsquellen im Internet kritisch genutzt UF: nutzen einschlägige Fachbegriffe zur gezielten Recherche UF: stellen Rechercheergebnisse 394 Gentechnik – Übertragung von Genen in einen einem Publikum adressatengerecht anderen Organismus und in strukturierter Darstellung vor 396 Heile Welt durch Gentherapie? 398 Was Stammzellen alles können 400 Gene vervielfältigen und untersuchen 402 Pränataldiagnostik – Möglichkeiten und Grenzen 403 STREIFZUG Wenn kein Kind kommen kommt 404 METHODE Über Werte diskutieren UF: argumentieren zu Chancen und Risiken biotechnologischer Anwendungen, z. B. Reproduktionsmedizin, Gentechnik, Gendiagnostik UF: wenden biologisches Fachwissen an, um Technologien zu erklären und zu beurteilen 405 Experimente ohne Tabu? 406 Methoden der Tier- und Pflanzenzüchtung 409 PINNWAND Biotechnologie mit Zukunft 410 Gentechnik in der Landwirtschaft F: z. B. Reproduktionsmedizin, genetischer Fingerabdruck, weiße/rote/grüne Biotechnologie, Gentechnik, Gentherapie, Individualmedizin, synthetische Biologie E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren EW: genetische Veränderung durch Gentechnik, Eingriff in Evolution SEF: DNA als Informationsträger, universeller Code erlaubt horizontalen Gentransfer, Gen-Marker binden nach SchlüsselSchloss-Prinzip S: Eingriff auf molekularer B: Bewertungskriterien festlegen und Ebene hat Effekte im anwenden Gesamtorganismus B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) 412 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 11 413 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 414 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 11 F: alle Fachbegriffe aus TF 11 Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) EW, S, SEF Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) E: Anatomie und Verhalten bei Menschen und Menschenaffen untersuchen E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren EW: Verhalten und Anatomie des Menschen als Ergebnis der Evolution, Evolutionsprinzip bei der kulturellen Evolution kulturelle und biologische Evolution beeinflussen sich K: Informationen sachgerecht entnehmen K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren S: komplexe Veränderungen der Biosphäre durch menschliches Handeln TF 12: Biologische Anthropologie ca. 12 bis 15 Unterrichtsstunden 416 Biologische Anthropologie 418 Mensch und Menschenaffe – miteinander verwandt 420 Auf dem Weg zum Menschen – Australopithecus bis Homo 422 Auf dem Weg zum Menschen – die Gattung Homo 424 STREIFZUG Das Beil des „Ötzi“ 425 PINNWAND Arbeitsweise von Evolutionsbiologen 426 PINNWAND Kulturelle Evolution des Menschen 427 Evolutionsfaktoren heute 428 Evolution des Verhaltens 430 Stress – überlebenswichtig 432 Menschen – frei und gleich an Rechten und Pflichten UF: werten Daten zur Anatomie, Genetik oder Immunbiologie aus, um Verwandtschaftsbeziehungen zu erkennen UF: wenden Wissen über die Abstammung des Menschen an, um ausgewählte Verhaltensweisen des Menschen, z. B. Stressreaktion, zu erklären UF: beschreiben Einflüsse der kulturellen Evolution (technische und medizinische Errungenschaften) auf die Entwicklung der Menschheit und er Biosphäre B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich F: z. B. Anthropozän, Evolution des einordnen und (multiperspektivisch) Menschen, Evolutionsfaktor, kulturelle bewerten Evolution, Instinktverhalten, Stressreaktion, Zivilisationskrankheiten, Pandemie, Biodiversität Kompetenzentwicklung Seite Titel / Kontexte Umgang mit Fachwissen (UF) /Fachbegriffe (F) 434 AUF EINEN BLICK F: alle Fachbegriffe aus TF 12 435 BASISKONZEPTE UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen 436 LERNCHECK UF: alle Kompetenzen aus TF 12 F: alle Fachbegriffe aus TF 12 Erkenntnisgewinnung (E) Kommunikation (K) Bewertung (B) Entwicklung naturwissenschaftlicher Basiskonzepte System (S) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) Entwicklung (EW) Energie (E) Teilchen – Materie/Stoff (T) Chemische Reaktion (CR) EW, S (( Berechnung der Unterrichtsstunden (Stundenverteilung): In den meisten Schulformen in Rheinland-Pfalz stehen für das Fach Biologie in den Jahrgansstufen 7-9 zusammen 4 Wochenstunden und in der Jahrgansstufe 10 nochmals (1-)2 Wochenstunden für Biologie zur Verfügung (also zusammen 5-6). ca. 36 Schulwochen pro Schuljahr (schwankend je nach Ferienzeiten, aber 36 ist schon ein Minimum, oft sind es auch 38) ==> in 2 Jahren (innerhalb der Klassenstufen 7-9) 72 Wochen mit 144 Ustd. + Klasse 10 mit 36 Wochen mit (36-) 72 Ustd. ==> Ich rechne (wie bisher) mit 70 Ustd. pro Schuljahr, hier verteilt auf 3 Schuljahre (7-9/10); zusammen 3x70= 210 Ustd. (oder nur 180 Ustd. bei 5 Wochenstunden) Bei 430 Buchseiten kann man wieder grob sagen: 2 Seiten (1 Aufschlag) pro Unterrichtsstunde (Manche Differenzierungsseiten oder –teile werden nur von einem Teil der Schüler bearbeitet). Rahmenplan S. 17: Je Themenfeld ca. 15 Unterrichtsstunden (und 2-3 Kontexte, Lerneinheiten: 2-3 h) ==> 12 x 15 = 180 h (entspricht 5 WStd Bio) Die Kapitel und die Themenfelder sind sehr unterschiedlich im Umfang. Im Lehrplan ist alles gleichmäßig mit 15 UStd pro Themenfeld veranschlagt (was sicherlich in der Praxis nicht umsetzbar ist). Die Übersicht gibt daher (um dem Lehrplan nicht offen zu widersprechen) ein von ... -bis... an Stunden an. Damit werden 180 bis 210 UStd abgedeckt. Diese Zuordnung lasse ich aber offen. Klassen 7-9 TF 1 bis TF 9 (oder 10, je nach Stundenvolumen) Klasse 10: TF 11 und TF 12 (oder TF 10 bis TF 12) )) (( Aufgeführte Kompetenzen Im Vorwort S. 3 wird der Bezug zu den Bildungsstandards der KMK 2004 hergestellt. Die dort aufgelisteten Kompetenzen werden im Lehrplan für RP „konkretisiert“. In den einzelnen Themenfeldern werden jeweils verbindliche Kompetenzen als „Umgang mit Fachwissen (UF)“ formuliert, die Aspekte des Kompetenzbereichs Fachwissen jeweils verknüpft mit Kompetenzen aus den anderen Kompetenzbereichen Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung enthalten. Auf S. 124, 125 sind die Kompetenzen noch einmal separat in einer Übersicht aufgelistet (S. 124) und auch den Themenfeldern zugeordnet (Tabelle S. 125). Daran habe ich mich nochmals orientiert, um die „prozessorientierten Kompetenzen“ nochmals in unserer Übersicht zu dem Stoffverteiler neben den verbindlichen Kompetenzen UF herauszuziehen (teilweise in Anlehnung an die KMK-Bildungsstandards formuliert, überwiegend aber nur wie unten aufgelistet). UF: naturwissenschaftliche Konzepte zur Problemlösung nutzen UF: mit Geräten, Stoffen, Verfahren umgehen UF: Fachwissen strukturieren und Erklärungszusammenhänge herstellen ((Hinweis: UF habe ich – bis auf wenige Ausnahmen - nicht nochmals aufgeführt, da dies in den jeweiligen Themenfeldern konkretisiert ist.)) E: naturwissenschaftlich untersuchen und experimentieren E: modellieren E: naturwissenschaftliche Erkenntnisse bzw. den naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess reflektieren K: Informationen sachgerecht entnehmen K: sach- und adressatengerecht präsentieren und dokumentieren K: naturwissenschaftlich argumentieren und diskutieren B: Bewertungskriterien festlegen und anwenden B: Handlungsoptionen erkennen und aufzeigen B: Sachverhalte naturwissenschaftlich einordnen und (multiperspektivisch) bewerten ))