Mögliches Curriculum für das Fach Biologie in den Jahrgängen 7 und 8 im Gymnasium am Beispiel von Biologie heute S I, Schroedel (ISBN 978-3-507-87322-3) Das Fundamentum deckt alle im Kerncurriculum aufgeführten Kompetenzen vollständig ab und im Sinne eines nachhaltigen Kompetenzerwerbs finden sie mehrfach in vielfältigen Kontexten Anwendung. Das Additum ermöglicht sowohl der Fachkonferenz als auch jeder Lehrkraft schulspezifische sowie individuelle Schwerpunkte zu setzen. Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinn werden in besonderem Maße gefördert durch die vorgeschlagenen Praktika. Die Auseinandersetzung mit konkreten Aufgaben unterstützt die Schülerinnen und Schüler wesentlich beim Kompetenzaufbau. Die Aufgaben, insbesondere die der speziellen Aufgabenseiten, sind so konzipiert, dass sie die verschiedenen Kompetenzbereiche vernetzen. Themen der Jahrgangstufe 7 Fundamentum Additum Alternativen S. Zuordnung der prozess- und inhaltsbezogenen Kompetenzen des KCs Die Schülerinnen Schüler 1 So werden in der Biologie neue Erkenntnisse gewonnen Stoffwechsel und Energiegewinn 1 1.1 1.2 1.3 Ernährung Ernährung ist mehr als Nahrungsaufnahme Nährstoffe – Bestandteile der Nahrung METHODE Diagramme erstellen und auswerten AUFGABEN Bestandteile der Nahrung Nahrung liefert dem Körper Energie und Baustoffe BASISKONZEPT Stoff- und Energieumwandlung EXKURS Energie Seite 1 von 7 8 28 30 30 32 34 35 36 37 38 KK 1.2 EG 2.1 EG 2.7.1 EG 2.7.2 formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen beschreiben die Rolle von Experimenten für die Überprüfung von Hypothesen erläutern den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg an ihnen bekannten Beispielen EG 1.1 EG 2.1 EG 2.2 EG 2.3 EG 2.5 KK 1.1 KK 1.2 KK 2.2 beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch erstellen eigenständig Versuchsprotokolle stellen vorgegebene oder selbst ermittelte Messdaten eigenständig in Diagrammen dar formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 1.4 1.5 2 2.1 2.2 AUFGABEN Ernährung des Menschen PRAKTIKUM Nachweis von Nährstoffen PRAKTIKUM Vitamine, Mineralstoffe, Ballaststoffe Ausgewogene Ernährung Essstörungen: Magersucht und Bulimie AUFGABEN Ausgewogene Ernährung Das Verdauungssystem Weg der Nahrung Enzyme – Werkzeuge der Verdauung BASISKONZEPT Struktur und Funktion AUFGABEN Enzyme EXKURS Lactoseintoleranz 39 40 41 42 44 46 48 48 49 49 50 51 Verdauung PRAKTIKUM Enzyme und Verdauung 52 54 FW 1.3 METHODE Versuche planen und durchführen 55 FW 2.1 EXKURS Oberflächenvergrößerung 56 FW 4.2.1 EG 2.2 EG 2.3 EG 2.5 KK 2.1 KK 2.2 FW 1.1 FW 1.2 2.3 FW 4.3 3 3.1 3.2 Atmung Lunge und Atmung PRAKTIKUM Atmung Gasaustausch in der Lunge AUFGABEN Atmung METHODE Bewerten – Eine Begründete Entscheidung treffen Ohne Rauch geht´s auch 58 58 60 61 63 64 EG 2.2 EG 2.3 EG 3.1.2 EG 3.2 KK 1.2 BW 1 66 BW 2 BW 3 FW 1.1 FW. 1.2 Seite 2 von 7 planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch erstellen eigenständig Versuchsprotokolle formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (Verdauungsenzyme) erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) erläutern die biologische Bedeutung von Verdauung als Prozess, bei dem Nährstoffe zu resorbierbaren Stoffen abgebaut werden beschreiben Enzyme als Biokatalysatoren, die spezifische Stoffwechselprozesse ermöglichen planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch verwenden Funktionsmodelle zur Erklärung komplexerer Prozesse beurteilen die Aussagekraft von Modellen formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache entwickeln Argumente in komplexeren Entscheidungssituationen, z. B. Rauchen überprüfen Argumente, indem sie kurz- und langfristige Folgen des eigenen Handelns (Rauchen, ungesunde Ernährung) und des Handelns anderer (nachhaltige Entwicklung, z. B. Entfernen von Totholz als Beeinflussung der Artenvielfalt) abschätzen erläutern ihre Entscheidung auf der Basis der Gewichtung von Argumenten erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig FW 2.1 FW 4.2.2 Blut und Blutkreislauf Aufgaben und Bestandteile des Bluts Blutgruppen 68 68 70 EG 1.1 KK 2.1 FW 1.1 AUFGABEN Blut 71 FW 1.2 4.3 Blutkreislauf 72 FW 1.3 4.4 Bau und Funktion des Herzens 74 FW 2.1 4.5 Herz-Kreislauferkrankungen AUFGABEN Blutkreislauf und Herz Energie wird verfügbar durch das Zusammenspiel der Organe im Gesamtsystem Zusammenspiel der Organe METHODE Concept-Map 76 78 80 80 82 KK 2.1 KK 2.2 EG 2.8.1 FW 2.1 AUFGABEN Zusammenspiel der Organe 83 FW 4.2.2 BASISWISSEN Stoffwechsel und Energiegewinn 84 4 4.1 4.2 5 5.1 Seite 3 von 7 erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Organismus verfügbar macht beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe Formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip der räumlichen Passung (Verdauungsenzyme); (hier: Blutgruppenspezifität) erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache Verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile unterscheiden zwischen der Zell-, der Gewebe- und der Organebene erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Organismus verfügbar macht Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig Themen der Jahrgansstufe 8 Die Zelle – Grundbaustein aller Lebewesen 1 1.1 1.2 2 1 Aufbau von Zellen Pflanzenzellen BASISKONZEPT Kompartimentierung METHODE Modelle METHODE Mikroskopieren METHODE Präparieren METHODE Zeichnung und Skizze PRAKTIKUM Mikroskopieren und Präparieren Tierzellen AUFGABEN Aufbau von Pflanzen- und Tierzellen Von der Zelle zum Organismus BASISWISSEN Die Zelle – Grundbaustein aller Lebewesen 12 14 15 16 17 18 19 20 22 24 26 Pflanzen machen die Energie des Sonnenlichts nutzbar 86 Fotosynthese AUFGABEN Fotosynthese PRAKTIKUM Grüne Pflanzen und Fotosynthese 88 90 92 Seite 4 von 7 EG 1.1 beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe EG 1.4 EG 2.3 EG 2.4.1 EG 2.5 EG 3.1.1 EG 3.1.2 EG 3.2 KK 1.2 FW 2.2.1 FW 2.2.2 FW 2.2.1 zeichnen lichtmikroskopische Präparate unter Einhaltung von Zeichenregeln führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch mikroskopieren einfache selbst erstellte Präparate erstellen eigenständig Versuchsprotokolle verwenden Modelle zur Veranschaulichung von Strukturen auf mikroskopischer Ebene verwenden Funktionsmodelle zur Erklärung komplexerer Prozesse beurteilen die Aussagekraft von Modellen formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache beschreiben Zellen als Grundeinheiten beschreiben Organellen (Zellkern, Cytoplasma, Chloroplasten, Vakuole) als kleinere Funktionseinheiten in der Zelle) vergleichen Tier- und Pflanzenzelle auf lichtmikroskopischer Ebene beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe unterscheiden zwischen der Zell-, der Gewebe- und der Organebene formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungs- und Verdauungsorgane, Kreislaufsystem) beschreiben Zellen als Grundeinheiten EG 1.1 beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe EG 2.1 entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen EG 2.2 EG 2.3 EG 2.5 EG 2.6.1 EG 2.6.4 EG 2.7.1 EG 2.7.2 KK 1.1 planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch erstellen eigenständig Versuchsprotokolle deuten komplexe Sachverhalte unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung beschreiben die Rolle von Experimenten für die Überprüfung von Hypothesen erläutern den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg an ihnen bekannten Beispielen stellen vorgegebene oder selbst ermittelte Messdaten eigenständig in Diagrammen dar FW 2.2.3 EG 1.1 EG 2.8.1 KK 2.1 FW 2.1 Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig KK 2.1 FW 4.1 2 Glucose wird weiterverarbeitet 94 KK 1.2 FW 4.1 3 Pflanzen atmen auch 95 FW 4.2.2 4 Tiere und Pflanzen sind voneinander abhängig AUFGABEN Tiere und Pflanzen sind voneinander abhängig BASISWISSEN Pflanzen machen die Energie des Sonnenlichts nutzbar 96 97 98 EG 2.1 EG 2.6.1 EG 2.6.3 EG 2.6.4 KK 2.1 FW 4.1 FW 4.2.2 FW 4.5.1 Formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache Erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung) formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache Erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung) erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Organismus verfügbar macht entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen deuten komplexe Sachverhalte unterscheiden Ursache und Wirkung unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache Erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung) erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Organismus verfügbar macht erläutern die Bedeutung der Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen Ökosysteme 100 102 104 104 106 107 108 110 111 112 114 KK 1.2 EG 2.1 EG 2.2 EG 2.3 EG 2.5 EG 2.6.1 EG 2.6.3 EG 2.6.4 KK 2.1 KK 2.2 formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch erstellen eigenständig Versuchsprotokolle deuten komplexe Sachverhalte unterscheiden Ursache und Wirkung unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile 2.5 Komponenten eines Ökosystems Ökosystem See (*) Pflanzenzonen des Seeufers PRAKTIKUM Schilfrohr AUFGABEN Pflanzenzonen des Seeufers Lebensgemeinschaften eines Sees Ökologische Nische BASISKONZEPT Variabilität und Angepasstheit Konkurrzenz wird vermieden AUFGABEN Ökologische Nische und Konkurrenzvermeidung im See Nahrungsbeziehungen und Stoffkreislauf im See 116 FW 4.1 2.6 Die lichtabhängige Schichtung des Sees 118 FW 4.5.1 erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung) erläutern die Bedeutung der Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 Seite 5 von 7 Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig 2.7 Ein See „kippt um“ 119 AUFGABEN Nahrungsbeziehungen und Stoffkreislauf im See 120 FW 4.5.2 FW 4.5.3 2.8 2.9 Der See im Jahresverlauf Energiefluss im See 122 124 FW 4.5.4 FW 7.2.2 AUFGABEN Der See im Jahresverlauf Ökosystem Wald (*) Der Lebensraum Wald PRAKTIKUM Wald Die Lebensgemeinschaft im Wald Nahrungsbeziehungen und Stoffkreislauf im Wald AUFGABEN Lebensgemeinschaft und Nahrungsbeziehungen im Wald Ökologische Nische und Konkurrenzvermeidung im Wald AUFGABEN Ökologische Nische und Konkurrenzvermeidung im Ökosystem Wald 125 126 126 128 130 132 134 3 3.1 3.2 3.3 3.4 136 138 EG 2.1 EG 2.2 EG 2.3 EG 2.5 EG 2.6.1 EG 2.6.4 KK 2.1 KK 2.2 FW 4.1 entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch erstellen eigenständig Versuchsprotokolle deuten komplexe Sachverhalte Unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung) FW 4.5.1 erläutern die Bedeutung der Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen erläutern die Rolle von Produzenten, Konsumenten und Destruenten im Stoffkreislauf beschreiben Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als Nahrungsnetz erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum (ökologische Nische, Konkurrenzausschlussprinzip) unterscheiden beim Ordnen zwischen geeigneten, also kriteriensteten, und ungeeigneten Kriterien Formulieren biologische Sachverhalte in angemessener Fachsprache verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole, Wirkungspfeile überprüfen Argumente, indem sie kurz- und langfristige Folgen des eigenen Handelns (Rauchen, ungesunde Ernährung) und des Handelns anderer (nachhaltige Entwicklung, z. B. Entfernen von Totholz als Beeinflussung der Artenvielfalt) abschätzen erläutern die Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf die Artenvielfalt, z. B. Insektizideinsatz ordnen Arten anhand von morphologischen und anatomischen Ähnlichkeiten in ein hierarchisches System ein FW 4.5.2 FW 4.5.4 FW 7.2.2 4 Veränderung der Umwelt durch den Menschen 140 EG 1.3 4.1 4.2 Nutzung und Gefährdung des Waldes AUFGABEN Nutzung und Gefährdung des Waldes Von der Natur- zur Kulturlandschaft 140 143 144 KK 2.1 KK 2.2 BW 2 4.3 Bedrohte und ausgerottete Tierarten 146 FW 4.5.3 BASISKONZEPT Geschichte und Verwandtschaft 147 FW 8 Natur- und Umweltschutz AUFGABEN Nachhaltiger Umweltschutz BASISWISSEN Ökosysteme 148 150 152 4.4 Seite 6 von 7 erläutern die Rolle von Produzenten, Konsumenten und Destruenten im Stoffkreislauf erläutern die Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf die Artenvielfalt, z. B. Insektizideinsatz beschreiben Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als Nahrungsnetz erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum (ökologische Nische, Konkurrenzausschlussprinzip) Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig (*) Die Kapitel „Ökosystem See“ und „Ökosystem Wald“ enthalten jeweils alle vom KC in diesen Unterrichtseinheiten geforderten Kompetenzen. Sie können alternativ durchgenommen werden. Seite 7 von 7 Stoffverteilungsplan Biologie heute 7/8 (978-3-507-87322-3) – © 2015 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig