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St. Ursula Gymnasium Attendorn Schulinterner Lehrplan EF zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Biologie (Fassung 2.10.2014)

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Page 1: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

St. Ursula Gymnasium AttendornSchulinterner Lehrplan EFzum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe

Biologie

(Fassung 2.10.2014)

Page 2: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

1.Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit

Lage der Schule

Das St.-Ursula-Gymnasium liegt in der Hansestadt Attendorn einer mittle-

ren kreisangehörigen Stadt im südlichen Nordrhein-Westfalen. Sie liegt im

Kreis Olpe im südlichen Sauerland und ist damit gekennzeichnet von ei-

nem vornehmlich ländlich Einzugsbereich.

Fachbezogene Ausstattungsmerkmale des St.-Ursula-Gymnasiums Attendorn

Die biologischen Fachräume sind im N(aturwissenschafts)-Gebäude

Komplex integriert. In diesem befinden sich sowohl die eigentlichen Kurs-

räume, in denen der Biologieuntericht stattfindet, als auch die biologischen

Materialsammlungen und die Vorbereitungsräume, die sich zum Teil mit

der angebundenen Realschule geteilt werden.

Die fachspezifische Ausstattung beinhaltet die gängigen Verbrauchs- und

Arbeitsmaterialien für den Biologieunterricht sowie eine angemessene

technische Ausstattung, die die Arbeit in allen Wissensbereichen der Bio-

logie ermöglicht und einer regelmäßigen Wartung unterliegt. Als Beispiel

zu nennen wären interaktive Whiteboards der neuesten Generation, die

kompatibel zu optischen Systemen zum Zwecke der Mikroskopie sind.

Zur Erhebung von experimenellen Daten und zur Verarbeitung derselben

steht ein Datenerfassungssystem zur Verfügung, welches z.B. Atemgas-

untersuchungen oder andere diagnostische Tests im Bereich der Leis-

tungsphysiologie ermöglicht (vgl. Kontext „Biologie und Sport“ und das In-

haltsfeld „Energiestoffwechsel“).

Für besondere Projektarbeiten, Simulationen und Lernprogramme zur Un-

terstützung der Selbstlernkompetenzen stehen auf der gleichen Ebene In-

Page 3: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

formatikräume zur Verfügung, in denen die SuS digitale Medien zur Re-

cherche oder Datenverarbeitung nutzen können.

Sowohl die Lehrstellenbesetzung als auch die übrigen Rahmenbedingun-

gen ermöglichen einene ordnungsgemäßen, laut Stundentafel vorgesehe-

nen Unterricht.

Beitrag der Fachgruppe zur Erreichung der Erziehungsziele am St.-Ursula Gymnasium Attendorn

Das Attendorner St.-Ursula-Gymnasium ist eine staatlich anerkannte Privatschu-

le in der Trägerschaft des Erzbistums Paderborn. Als solche sieht sie sich zur Um-

setzung eines christlich-katholischen Leitbildes verpflichtet. Für die Fachgruppe

Biologie bedeutete dieses in der Konkretisierung, dass sich der Aspekt des bewah-

renden und bewussten Umgangs mit der Schöpfung im Gedanken des nachhalti-

gen Umgangs mit der Natur wiederfinden lässt. Dieses wird sowohl im Unterricht

als auch in den außerschulischen Lernangeboten und der Bio AG umgesetzt. Da-

mit soll angestrebt werden, dass die Schülerinnen und Schüler die Schöpfung

grundsätzlich positiv bewerten, verantwortungsvoll mit Mensch und Natur umge-

hen und für beide Verantwortung übernehmen lernen.

Der Biologieunterricht soll Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen

wecken und die Grundlage für das Lernen in Studium und Beruf in diesem Be-

reich vermitteln. Dabei werden fachlich und bioethisch fundierte Kenntnisse als

Voraussetzung zur Bildung eines eigenen Standpunktes und für verantwortliches

Handeln gefordert und gefördert. Besonders hervorzuheben sind hierbei die As-

pekte der Ehrfurcht vor dem Leben in seiner Vielfältigkeit, der Aspekt der Nach-

haltigkeit und die Schulung des Umgangs mit dem eigenen Körper.

Zur positiven Umsetzung einer ganzheitlichen Bildung und Erziehung will die

Fachgruppe durch individualisierte Lernangebote dazu beitragen, dass die Schüle-

rinnen und Schüler sich auf Leistung einlassen und ihre Kräfte sinn- und ange-

messen sowie zielgerichtet einsetzen.

Page 4: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

Biologie Bilingual

In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden.

Für den Grundkurs Biologie gelten auch hier dieselben Anforderungen wie im

deutschsprachigen Unterricht, die Klausuren und auch Facharbeiten werden auf

Englisch geschrieben, auch die Abituraufgaben sind identisch und lediglich ins

Englische übersetzt.

Zusammenarbeit mit anderen Fachgruppe im Rahmen von fachübergreifen-den Unterrichtsvorhaben

Aufgrund der curriculären Vorgaben für den Biologieunterricht der Einführungs-

phase bieten sich fächerübergreifende Kooperationen mit dem Fach Sport im

Rahmen des Kontextes „Biologie und Sport- Welchen Einfluss hat körperliche

Aktivität auf unseren Körper“. Hierzu kann auf die obig beschriebene Möglichkeit

der Datenerfassung verwiesen werden. Weiterhin bestehen enge Verknüpfungen

zum Fach Physik innerhalb der Kontexte „Kein Leben ohne Zelle“ und „Erfor-

schung der Biomembran“ (Licht- und elektronenmikroskopisches Bild der Zelle)

und des Faches Chemie innerhalb der Kontexte „Kein Leben ohne Zelle“ und

„Enzyme im Alltag“ (Makromoleküle des Lebendigen).

Außerschulische Kooperationen und Lernorte

Im Rahmen der pädagogischen Woche findet eine Kooperation mit dem St.-

Barbara-Krankenhaus in den für die Einführungsphase relevanten Bereichen Leis-

tungsphysiologie, Endokrinologie (Diabetes).

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2.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben

EinführungsphaseUnterrichtsvorhaben I:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF1 Wiedergabe• UF2 Auswahl• K1 Dokumentation

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte:w Zellaufbau w Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1)

Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten

Unterrichtsvorhaben II:

Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zell-kern und Nukleinsäuren für das Leben?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF4 Vernetzung• E1 Probleme und Fragestellungen• K4 Argumentation• B4 Möglichkeiten und Grenzen

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte:w Funktion des Zellkerns w Zellverdopplung und DNA

Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 MinutenUnterrichtsvorhaben III:

Thema/Kontext: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung ha-ben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• K1 Dokumentation• K2 Recherche• K3 Präsentation• E3 Hypothesen• E6 Modelle• E7 Arbeits- und Denkweisen

Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)

Inhaltliche Schwerpunkte:w Biomembranen w Stofftransport zwischen

Unterrichtsvorhaben IV:

Thema/Kontext: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unse-rem Leben?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• E2 Wahrnehmung und Messung• E4 Untersuchungen und Experimente• E5 Auswertung

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Inhaltliche Schwerpunkte:w Enzyme

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Kompartimenten (Teil 2)

Zeitbedarf: ca. 22 Std. à 45 MinutenZeitbedarf: ca. 19 Std. à 45 Minuten

Unterrichtsvorhaben V:

Thema/Kontext: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unseren Körper?

Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung:• UF3 Systematisierung• B1 Kriterien• B2 Entscheidungen• B3 Werte und Normen

Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

Inhaltliche Schwerpunkte:w Dissimilation w Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Zeitbedarf: ca. 26 Std. à 45 MinutenSumme Einführungsphase: 90 Stunden

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2.2 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben

Einführungsphase:

Inhaltsfeld: IF 1 Biologie der Zelle

• Unterrichtsvorhaben I: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und or-ganisiert?

• Unterrichtsvorhaben II: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zell-kern und Nukleinsäuren für das Leben?

• Unterrichtvorhaben III: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?

Inhaltliche Schwerpunkte: • Zellaufbau• Biomembranen• Stofftransport zwischen Kompartimenten• Funktion des Zellkerns• Zellverdopplung und DNA

Basiskonzepte:

SystemProkaryot, Eukaryot, Biomembran, Zellorganell, Zellkern, Chromosom, Makromolekül, Cy-toskelett, Transport, Zelle, Gewebe, Organ, Plasmolyse

Struktur und FunktionCytoskelett, Zelldifferenzierung, Zellkompartimentierung, Transport, Diffusion, Osmose, Zell-kommunikation, Tracer

EntwicklungEndosymbiose, Replikation, Mitose, Zellzyklus, Zelldifferenzierung

Zeitbedarf: ca. 45 Std. à 45 Minuten

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Unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben I:Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle I – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert?Inhaltsfeld: IF 1 Biologie der ZelleInhaltliche Schwerpunkte:

• Zellaufbau• Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 1)

Zeitbedarf: ca. 11 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …

• UF1 ausgewählte biologische Phänomene und Konzepte beschreiben.• UF2 biologische Konzepte zur Lösung von Problemen in eingegrenz-

ten Bereichen auswählen und dabei Wesentliches von Unwesentli-chem unterscheiden.

• K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten struktu-riert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge.

Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenz-erwartungen des Kernlehr-plansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Me-thoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlun-gen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz

SI-Vorwissen Kann-Liste zu Zelle, Gewebe, Organ und Organismus, und Mikroskopbenutzung

Basiswissenvermittlung durch einfache In-formationstexte und Erstellung Lernplakat

Informationsblatt zu Anforderungenan ein Lernplakat( siehe LaBudde 2010)Checkliste zur Bewertung eines Lernpla-katsArbeitsblatt mit Regeln zu einem sachlichen Feedback

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:SI-Vorwissen wird ohne Be-notung ermittelt (z.B. Selbst-evaluationsbogen)

Möglichst selbstständiges Auf-arbeiten des Basiswissens zu den eigenen Test-Problemstellen.

Zelltheorie – Wie entsteht aus ei-ner zufälligen Beobachtung eine wissenschaftliche Theorie?

• Zelltheorie

stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs zum Zellaufbau durch techni-schen Fortschritt an Beispie-

Lehrbuch Cornelsen Biologie Geschichte der Zellbiologie, Zelltheorie

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• Organismus, Organ, Ge-webe, Zelle

len (durch Licht-, Elektronen-und Fluoreszenzmikroskopie) dar (E7).

Was sind pro- und eukaryotische Zellen und worin unterscheiden sie sich grundlegend?

• Aufbau pro- und eukaryoti-scher Zellen

beschreiben den Aufbau pro-und eukaryotischer Zellen und stellen die Unterschiede heraus (UF3).

elektronenmikroskopische Bilder sowie 2D-Modelle zu tierischen, pflanzlichen und bakteriellen Zellen

Gemeinsamkeiten und Unter-schiede der verschiedenen Zel-len werden erarbeitet. EM-Bild wird mit Modell verglichen.

Wie ist eine Zelle organisiert und wie gelingt es der Zelle so viele verschiedene Leistungen zu erbringen?

• Aufbau und Funktion von Zellorganellen

• Zellkompartimentierung• Endo – und Exocytose• Endosymbiontentheorie

beschreiben Aufbau und Funktion der Zellorganellen und erläutern die Bedeutung der Zellkompartimentierung für die Bildung unterschiedli-cher Reaktionsräume inner-halb einer Zelle (UF3, UF1).

präsentieren adressatenge-recht z.B. die Endosymbion-tentheorie mithilfe angemes-sener Medien (K3, K1, UF1).

erläutern die membranver-mittelten Vorgänge der Endo-und Exocytose (u. a. am Golgi-Apparat) (UF1, UF2).

erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für den intrazel-lulären Transport [und die Mitose] (UF3, UF1).

Lernstraße oder Kurzreferate zur Zellorga-nellen und zur Dichtegradientenzentrifugati-on

Zusammenfassung Modell Zelle als Fabrik(Link)Bauen von Zellmodellen

Informationsblatt zu Anforderungen an ein ModellCheckliste zur Bewertung der ModelleArbeitsblatt mit Regeln zu einem sachlichen Feedback

Erkenntnisse werden in einem Protokoll dokumentiert.

Concept Map zum Feinbau der Zelle

fortlaufende Anfertigung eines Glossars

Zelle, Gewebe, Organe, Organis-men – Welche Unterschiede be-stehen zwischen Zellen, die ver-schiedene Funktionen überneh-

ordnen differenzierte Zellen auf Grund ihrer Strukturen spezifischen Geweben und Organen zu und erläutern

Mikroskopieren von verschiedenen Zellty-pen

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:Mikroskopieren von Frisch-und Fertigpräparaten ver-

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men?• Zelldifferenzierung

den Zusammenhang zwi-schen Struktur und Funktion (UF3, UF4, UF1).

schiedener Zelltypen an aus-gewählten Zelltypen

Diagnose von Schülerkompetenzen:• SI-Vorwissen wird ohne Benotung ermittelt (z.B. Selbstevaluationsbogen); Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der

Unterrichtsreihe (Überprüfen der Kompetenzen im Vergleich zum Start der Unterrichtsreihe)Leistungsbewertung:

• ggf. Bewertung der Zellmodelle, ggf.Bewertung Kurzreferate• ggf. Teil einer Klausur

Unterrichtsvorhaben II:Thema/Kontext: Kein Leben ohne Zelle II – Welche Bedeutung haben Zellkern und Nukleinsäuren für das Leben?Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)Inhaltliche Schwerpunkte:

• • Funktion des Zellkerns• • Zellverdopplung und DNA

Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …• UF4 bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfahrungen und Er-

kenntnisse modifizieren und reorganisieren.• E1 in vorgegebenen Situationen biologische Probleme beschreiben, in Teil-

probleme zerlegen und dazu biologische Fragestellungen formulieren.• K4 biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten und

überzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren.• B4 Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und Sichtwei-

sen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen.Mögliche didaktische Leit-fragen / Sequenzierung in-haltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenz-erwartungen des Kernlehr-plansDie Schülerinnen und Schüler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Me-thoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlun-gen sowie Darstellung der verbindlichen Absprachen der Fachkonferenz

Erhebung und Reaktivierung von SI-Vorwissen

Advance Organizer Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:SI-Vorwissen wird ermittelt und reorganisiert.Empfehlung: Zentrale Begriffe

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werden von den SuS in einem Organizer festgehalten, in dem Vorkenntisse farblich markiert werden, um für den Vergleich am Ende des Vorhabens zur Verfügung zu stehen.

Was zeichnet eine naturwis-senschaftliche Fragestellung aus und welche Fragestellung lag den Acetabularia und den Xenopus-Experimenten zugrunde?

• Erforschung der Funk-tion des Zellkerns in derZelle

benennen Fragestellungen historischer Versuche zur Funktion des Zellkerns und stellen Versuchsdurchführun-gen und Erkenntniszuwachs dar (E1, E5, E7).

werten Klonierungsexperi-mente (Kerntransfer bei Xe-nopus) aus und leiten ihre Bedeutung für die Stammzell-forschung ab (E5).

Plakat zum wissenschaftlichen Erkenntnisweg

Acetabularia-Experimente von HämmerlingBioskop SII, Biologie heute Einführungsphase

Experiment zum Kerntransfer bei Xenopus

Naturwissenschaftliche Frage-stellungen werden kriterienge-leitet entwickelt und Experimen-te ausgewertet.

Welche biologische Bedeutung hat die Mitose für einen Orga-nismus?

• Mitose (Rückbezug auf Zelltheorie)

• Interphase

begründen die biologische Bedeutung der Mitose auf der Basis der Zelltheorie (UF1, UF4).

erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für [den intrazel-lulären Transport und] die Mi-tose (UF3, UF1).

Informationstexte und AbbildungenFilme/Animationen zu zentralen Aspekten:1. exakte Reproduktion2. Organ- bzw. Gewebewachstum und Er-

neuerung (Mitose)3. Zellwachstum (Interphase)

Die Funktionen des Cytoske-letts werden erarbeitet, Informa-tionen werden in ein Modell übersetzt, das die wichtigsten Informationen sachlich richtig wiedergibt.

Wie ist die DNA aufgebaut, wo findet man sie und wie wird sie kopiert?

• Aufbau und Vorkom-men von Nukleinsäuren

ordnen die biologisch bedeut-samen Makromoleküle [Koh-lenhydrate, Lipide, Proteine,] Nucleinsäuren den verschie-denen zellulären Strukturen und Funktionen zu und erläu-tern sie bezüglich ihrer we-sentlichen chemischen Ei-

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• Aufbau der DNA

• Mechanismus der DNA-Replikation in der S-Phase der Interphase

genschaften (UF1, UF3).

erklären den Aufbau der DNA mithilfe eines Strukturmodells (E6, UF1).

beschreiben den semikonser-vativen Mechanismus der DNA-Replikation (UF1, UF4).

Modellbaukasten zur DNA Struktur und Replikation„Haribo“ Modell

http://www.ipn.uni-kiel.de/eibe/UNIT06DE.PDF

Schroedel Biologie heute Einführungsphase

Der DNA-Aufbau und die Repli-kation werden lediglich modell-haft erarbeitet. Die Komplemen-tarität wird dabei herausgestellt.

Verdeutlichung des Lernzu-wachses

Rückgriff auf Advance Organizer Methode wird mit denselben Begriffen wie zu Beginn des Vorhabens erneut wiederholt. Ergebnisse werden verglichen.SuS erhalten anschließend in-dividuelle Wiederholungsauf-träge.

Welche Möglichkeiten und Grenzen bestehen für die Zell-kulturtechnik?Zellkulturtechnik

• Biotechnologie• Biomedizin• Pharmazeutische In-

dustrie

zeigen Möglichkeiten und Grenzen der Zellkulturtechnik in der Biotechnologie und Biomedizin auf (B4, K4).

Informationsblatt zu Zellkulturen in der Bio-technologie und Medizin- und Pharmafor-schungWestermann Bioskop Einführungsphase SII

Zentrale Aspekte werden her-ausgearbeitet.

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe

Leistungsbewertung: • Feedbackbogen und angekündigte multiple-choice-Tests zur Mitose; schriftliche Übung (z.B. aus einer Hypothese oder einem Versuchsde-

sign auf die zugrunde liegende Fragestellung schließen) zur Ermittlung der Fragestellungskompetenz (E1)• ggf. Klausur

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Unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben III:Thema/Kontext: Erforschung der Biomembran – Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Forschung?Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle)Inhaltliche Schwerpunkte:

• Biomembranen• Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 2)

Zeitbedarf: ca. 22 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …• K1 Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten struktu-

riert dokumentieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge.• K2 in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitet biologisch-

technische Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern und anderen Quel-len bearbeiten.

• K3 biologische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse ad-ressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurzvor-trägen oder kurzen Fachtexten darstellen.

• E3 zur Klärung biologischer Fragestellungen Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.

• E6 Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologischer Vor-gänge begründet auswählen und deren Grenzen und Gültigkeitsbe-reiche angeben.

• E7 an ausgewählten Beispielen die Bedeutung, aber auch die Vorläufig-keit biologischer Modelle und Theorien beschreiben.

Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompe-tenzerwartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbind-lichen Absprachen der Fach-konferenz

Weshalb und wie beeinflusst die Salz-konzentration den Zustand von Zel-len?

• Plasmolyse

führen Experimente zur Dif-fusion und Osmose durch und erklären diese mit Mo-dellvorstellungen auf Teil-chenebene (E4, E6, K1, K4).

führen mikroskopische Un-

Das Plakat soll den SuS prozedu-rale Transparenz im Verlauf des Unterrichtsvorhabens bieten.

SuS formulieren erste Hypothe-sen, planen und führen geeignete Experimente zur Überprüfung ih-

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• Brownsche-Molekularbewegung

• Diffusion

• Osmose

tersuchungen zur Plasmo-lyse hypothesengeleitet durch und interpretieren die beobachteten Vorgänge (E2, E3, E5, K1, K4).

recherchieren Beispiele der Osmose und Osmoregulati-on in unterschiedlichen Quellen und dokumentieren die Ergebnisse in einer ei-genständigen Zusammen-fassung (K1, K2).

rer Vermutungen durch.

Versuche zur Überprüfung der Hypothesen

Versuche zur Generalisierbarkeit der Ergebnisse werden geplant und durchgeführt.

Phänomen wird auf Modellebene erklärt (direkte Instruktion).

Weitere Beispiele (z. B. Salzwie-se, Niere) für Osmoregulation werden recherchiert.

Warum löst sich Öl nicht in Wasser?

• Aufbau und Eigenschaften von Lipiden und Phospholipiden

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle ([Kohlenhydrate], Lipide, Proteine, [Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulä-ren Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentli-chen chemischen Eigen-schaften (UF1, UF3).

Demonstrationsexperiment zum Ver-halten von Öl in Wasser

Informationsblätter • zu funktionellen Gruppen• Strukturformeln von Lipiden und

Phospholipiden• Modelle zu Phospholipiden in

Wasser

Phänomen wird beschrieben.

Das Verhalten von Lipiden und Phospholipiden in Wasser wird mithilfe ihrer Strukturformeln und den Eigenschaften der funktionel-len Gruppen erklärt.

Einfache Modelle (2-D) zum Ver-

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halten von Phospholipiden in Wasser werden erarbeitet und diskutiert.

Welche Bedeutung haben technischer Fortschritt und Modelle für die Erfor-schung von Biomembranen?

• Erforschung der Biomembran (historisch-genetischer Ansatz)

- Bilayer-Modell

- Sandwich-Modelle

stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs zum Aufbau von Biomemb-ranen durch technischen Fortschritt an Beispielen dar und zeigen daran die Ver-änderlichkeit von Modellen auf (E5, E6, E7, K4). Plakat(e) zu Biomembranen

Versuche von Gorter und Grendel mit Erythrozyten (1925) zum Bilayer-Modell

Arbeitsblatt zur Arbeit mit Modellen

Abbildungen auf der Basis von Ge-frierbruchtechnik und Elektronenmikro-skopie

Partnerpuzzle zum Flüssig-Mosaik-Modell

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz: Durchführung eines wissen-schaftspropädeutischen Schwerpunktes zur Erfor-schung der Biomembranen.

Folgende Vorgehensweise wird empfohlen: Der wissenschaftliche Erkenntniszuwachs wird in den Folgestunden fortlaufend doku-mentiert und für alle Kursteilneh-merinnen und Kursteilnehmer festgehalten.

Der Modellbegriff und die Vorläu-figkeit von Modellen im For-schungsprozess werden verdeut-licht.

Die „neuen“ Daten legen eine Modifikation des Bilayer-Modells von Gorter und Grendel nahe und führen zu neuen Hypothesen (einfaches Sandwichmodell / Sandwichmodell mit eingelager-tem Protein / Sandwichmodell mit integralem Protein).

Das Membranmodell muss erneut modifiziert werden.

Page 16: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

- Fluid-Mosaik-Modell

- Erweitertes Fluid-Mosaik-Modell (Kohlenhydrate in der Biomembran)

- Markierungsmethoden zur Ermittlung von Membranmo-lekülen (Proteinsonden)

- dynamisch strukturiertes Mo-saikmodel (Rezeptor-Inseln, Lipid-Rafts)

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle (Kohlenhydrate, Lipide, Pro-teine, [Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulären Strukturen und Funktionen zu und erläutern sie bezüg-lich ihrer wesentlichen chemischen Eigenschaften (UF1, UF3).

recherchieren die Bedeu-tung und die Funktionswei-se von Tracern für die Zell-forschung und stellen ihre Ergebnisse graphisch und mithilfe von Texten dar (K2, K3).

recherchieren die Bedeu-tung der Außenseite der Zellmembran und ihrer Oberflächenstrukturen für die Zellkommunikation (u. a. Antigen-Antikörper-Reaktion) und stellen die Ergebnisse adressatenge-recht dar (K1, K2, K3).

Arbeitsblatt 1: Original-Auszüge aus dem Science-Artikel von Singer und Nicolson (1972)Arbeitsblatt 2: Heterokaryon-Experimente von Frye und Edidin (1972)

Experimente zur Aufklärung der Lage von Kohlenhydraten in der Biomemb-ran

Internetrecherche zur Funktionsweise von TracernSchroedel -Biologie heute Einfüh-rungsphase

Informationen zum dynamisch struktu-rierten Mosaikmodell Vereb et al (2003)

Abstract aus:Vereb, G. et al. (2003): Dynamic, yet structured: The cell membrane three decades after the Singer-Nicolson model.

Lernplakat (fertig gestellt) zu den Bio-membranen

Das Fluid-Mosaik-Modell muss erweitert werden.

Quellen werden ordnungsgemäß notiert (Verfasser, Zugriff etc.).

Die biologische Bedeutung (hier nur die proximate Erklärungsebe-ne!) der Glykokalyx (u.a. bei der Antigen-Anti-Körper-Reaktion) wird recherchiert.

Historisches Modell wird durch aktuellere Befunde zu den Rezep-tor-Inseln erweitert.

Page 17: Biologie - Ursula - Gymnasium - Attendorn · Biologie Bilingual In der Oberstufe kann der bilinguale Zweig im Fach Biologie fortgesetzt werden. Für den Grundkurs Biologie gelten

• Nature of Science – naturwis-senschaftliche Arbeits- und Denkweisen

Ein Reflexionsgespräch auf der Grundlage des entwickelten Pla-kats zu Biomembranen wird durchgeführt.

Wichtige wissenschaftliche Ar-beits- und Denkweisen sowie die Rolle von Modellen und dem technischen Fortschritt werden herausgestellt.

Wie macht sich die Wissenschaft die Antigen-Antikörper-Reaktion zunutze?

• Moderne Testverfahren

Elisa-Test

Wie werden gelöste Stoffe durch Bio-membranen hindurch in die Zelle bzw. aus der Zelle heraus transportiert?

• Passiver Transport• Aktiver Transport

beschreiben Transportvor-gänge durch Membranen für verschiedene Stoffe mit-hilfe geeigneter Modelle und geben die Grenzen dieser Modelle an (E6).

Gruppenarbeit:Informationstext zu verschiedenen Transportvorgängen an realen Beispie-len

SuS können entsprechend der Informationstexte 2-D-Modelle zu den unterschiedlichen Transport-vorgängen erstellen.

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe• KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“ und „Reflexionsaufgabe“ (Portfolio zum Thema: „Erforschung der Biomembranen“) zur

Ermittlung der Dokumentationskompetenz (K1) und der Reflexionskompetenz (E7)Leistungsbewertung:

• KLP-Überprüfungsform: „Beurteilungsaufgabe“ und „Optimierungsaufgabe“ (z.B. Modellkritik an Modellen zur Biomembran oder zu Transportvorgängen) zur Ermittlung der Modell-Kompetenz (E6)

• ggf. Klausur

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Einführungsphase:Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)

• Unterrichtsvorhaben IV: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unse-rem Leben?

• Unterrichtsvorhaben V: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Akti-vität auf unseren Körper?

Inhaltliche Schwerpunkte: • Enzyme• Dissimilation• Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Basiskonzepte:

SystemMuskulatur, Mitochondrium, Enzym, Zitronensäurezyklus, Dissimilation, Gärung

Struktur und FunktionEnzym, Grundumsatz, Leistungsumsatz, Energieumwandlung, ATP, NAD+

EntwicklungTraining

Zeitbedarf: ca. 45 Std. à 45 Minuten

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Unterrichtsvorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtsvorhaben IV:Thema/Kontext: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unserem Leben?Inhaltsfelder: IF 1 (Biologie der Zelle), IF 2 (Energiestoffwechsel)Inhaltliche Schwerpunkte:

• Enzyme

Zeitbedarf: ca. 19 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …• E2 kriteriengeleitet beobachten und messen sowie gewonnene Ergeb-

nisse objektiv und frei von eigenen Deutungen beschreiben.• E4 Experimente und Untersuchungen zielgerichtet nach dem Prinzip

der Variablenkontrolle unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften pla-nen und durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen reflektieren.

• E5 Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, daraus qualitati-ve und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese fach-lich angemessen beschreiben.

Mögliche didaktische Leitfragen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompe-tenzerwartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schü-ler …

Empfohlene Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Didaktisch-methodische An-merkungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbind-lichen Absprachen der Fach-konferenz

Wie sind Zucker aufgebaut und wo spielen sie eine Rolle?

• Monosaccharid, • Disaccharid• Polysaccharid

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle(Kohlenhydrate, [Lipide, Proteine, Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulä-ren Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentlichen chemischen Eigenschaften (UF1, UF3).

Informationstexte zu funktionellen Gruppen und ihren Eigenschaften so-wie Kohlenhydratklassen und Vorkom-men und Funktion in der Natur

„Spickzettel“ als legale Methode des Memorierens

Gütekriterien für gute „Spickzettel „werden erarbei-tet(Übersichtlichkeit, auf das Wichtigste beschränkt, sinnvollerEinsatz mehrerer Farben etc)

Wie sind Proteine aufgebaut und wo spielen sie eine Rolle?

• Aminosäuren• Peptide, Proteine• Primär-, Sekundär-, Tertiär-,

ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle ([Kohlenhydrate, Lipide], Proteine, [Nucleinsäuren]) den verschiedenen zellulä-

Haptische Modelle zum Proteinaufbau

Informationstexte zum Aufbau und der Struktur von Proteinen

Der Aufbau von Proteinen wird erarbeitet.

Die Quartärstruktur wird am Bei-spiel von Hämoglobin veran-

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Quartärstruktur ren Strukturen und Funktio-nen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentlichen chemischen Eigenschaften (UF1, UF3).

GruppenarbeitLernplakate zum Aufbau von Protei-nen

schaulicht.

Lernplakate werden erstellt und auf ihre Sachrichtigkeit und An-schaulichkeit hin diskutiert und ggf. modifiziert.Sie bleiben im Fachraum hängen und dienen der späteren Orien-tierung.

Welche Bedeutung haben Enzyme im menschlichen Stoffwechsel?

• Aktives Zentrum

• Allgemeine Enzymgleichung

• Substrat- und Wirkungsspezifi-tät

beschreiben und erklärenmithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

Experimentelles Gruppenpuzzle:Katalse

Die Substrat- und Wirkungsspezi-fität werden veranschaulicht.

Die naturwissenschaftlichen Fra-gestellungen werden vom Phä-nomen her entwickelt.

Hypothesen zur Erklärung der Phänomene werden aufgestellt.Experimente zur Überprüfung der Hypothesen werden geplant, durchgeführt und abschließend werden mögliche Fehlerquellen ermittelt und diskutiert.

Hier bietet sich an die Folgen ei-ner veränderten Aminosäurese-quenz, z. B. bei Lactase mithilfe eines Modells zu diskutieren.

Welche Wirkung / Funktion haben En-zyme?

• Katalysator• Biokatalysator• Endergonische und exergoni-

sche Reaktion• Aktivierungsenergie, Aktivie-

rungsbarriere / Reaktions-schwelle

erläutern Struktur und Funk-tion von Enzymen und ihre Bedeutung als Biokatalysa-toren bei Stoffwechselreak-tionen (UF1, UF3, UF4).

Schematische Darstellungen von Reaktionen unter besonderer Berück-sichtigung der Energieniveaus

Die zentralen Aspekte der Bioka-talyse werden erarbeitet:

1. Senkung der Aktivie-rungsenergie

2. Erhöhung des Stoffum-satzes pro Zeit

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Was beeinflusst die Wirkung / Funkti-on von Enzymen?

• pH-Abhängigkeit• Temperaturabhängigkeit• Schwermetalle

• Substratkonzentration / Wech-selzahl

beschreiben und interpretie-ren Diagramme zu enzyma-tischen Reaktionen (E5).

stellen Hypothesen zur Ab-hängigkeit der Enzymaktivi-tät von verschiedenen Fak-toren auf und überprüfen sie experimentell und stellen sie graphisch dar (E3, E2, E4, E5, K1, K4).

Checkliste mit Kriterien zur Beschrei-bung und Interpretation von Diagram-men

Experimente zum Nachweis der Kon-zentrations-, Temperatur- und pH-Abhängigkeit

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz: Das Beschreiben und Interpre-tieren von Diagrammen wird geübt.

Experimente zur Ermittlung der Abhängigkeiten der Enzymaktivi-tät werden geplant und durchge-führt.Wichtig: Denaturierung im Sinne einer irreversiblen Hemmung durch Temperatur, pH-Wert und Schwermetalle muss herausge-stellt werden.

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz: Durchführung von Experimen-ten zur Ermittlung von Enzym-eigenschaften an ausgewähl-ten Beispielen.

Wie wird die Aktivität der Enzyme in den Zellen reguliert?

• kompetitive Hemmung,• allosterische (nicht kompetiti-

ve) Hemmung

• Substrat und Endprodukt-hemmung

beschreiben und erklären mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

GruppenarbeitInformationsmaterial zu Trypsin (al-losterische Hemmung) und Allopurinol (kompetitive Hemmung)

Modelle zB. Fahrkartenschalter

Wesentliche Textinformationen werden in einem begrifflichen Netzwerk zusammengefasst.Die kompetitive Hemmung wird simuliert.

Modelle zur Erklärung von Hemmvorgängen werden entwi-ckelt.Reflexion und Modellkritik

Wie macht man sich die Wirkweise von Enzymen zu Nutze?

• Enzyme im Alltag- Technik

recherchieren Informationen zu verschiedenen Einsatz-gebieten von Enzymen und präsentieren und bewerten

(Internet)Recherche Die Bedeutung enzymatischer Reaktionen für z.B. Veredlungs-prozesse und medizinische Zwe-cke wird herausgestellt.

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- Medizin- u. a.

vergleichend die Ergebnisse (K2, K3, K4).

geben Möglichkeiten und Grenzen für den Einsatz von Enzymen in biologisch-technischen Zusammen-hängen an und wägen die Bedeutung für unser heuti-ges Leben ab (B4).

Als Beispiel können Enzyme imWaschmittel und ihre Auswirkung auf die menschliche Haut be-sprochen und diskutiert werden.

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe

Leistungsbewertung:• KLP-Überprüfungsform: „experimentelle Aufgabe“ (z.B. Entwickeln eines Versuchsaufbaus in Bezug auf eine zu Grunde liegende Fragestel-

lung und/oder Hypothese) zur Ermittlung der Versuchsplanungskompetenz (E4) • ggf. Klausur

Unterrichtsvorhaben V:Thema/Kontext: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unseren Körper?Inhaltsfeld: IF 2 (Energiestoffwechsel)Inhaltliche Schwerpunkte:• Dissimilation• Körperliche Aktivität und Stoffwechsel

Zeitbedarf: ca. 26 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:Die Schülerinnen und Schüler können …• UF3 die Einordnung biologischer Sachverhalte und Erkenntnisse in ge-

gebene fachliche Strukturen begründen.• B1 bei der Bewertung von Sachverhalten in naturwissenschaftlichen

Zusammenhängen fachliche, gesellschaftliche und moralische Bewer-tungskriterien angeben.

• B2 in Situationen mit mehreren Handlungsoptionen Entscheidungsmög-lichkeiten kriteriengeleitet abwägen, gewichten und einen begründeten Standpunkt beziehen.

• B3 in bekannten Zusammenhängen ethische Konflikte bei Auseinan-dersetzungen mit biologischen Fragestellungen sowie mögliche Lösun-gen darstellen.

Mögliche didaktische Leitfragen Konkretisierte Kompetenzer- Empfohlene Lehrmittel/ Materia- Didaktisch-methodische Anmer-

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/ Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

wartungen des KernlehrplansDie Schülerinnen und Schüler …

lien/ Methoden kungen und Empfehlungen sowie Darstellung der verbindlichen Ab-sprachen der Fachkonferenz

Welche Veränderungen können während und nach körperlicher Belastung beobachtet werden?

Systemebene: Organismus

• Belastungstest • Schlüsselstellen der kör-

perlichen Fitness

Münchener Belastungstest

Selbstbeobachtungsprotokoll zu Herz, Lunge, Durchblutung Muskeln

Graphic Organizer auf verschiede-nen Systemebenen

Begrenzende Faktoren bei unter-schiedlich trainierten Menschen wer-den ermittelt.

Die Auswirkung auf verschiedene Systemebenen (Organ, Gewebe, Zelle, Molekül) kann dargestellt und bewusst gemacht werden.

Wie reagiert der Körper auf unter-schiedliche Belastungssituationen und wie unterscheiden sich ver-schiedene Muskelgewebe vonein-ander?

Systemebene: Organ und Gewebe• Muskelaufbau

Systemebene: Zelle• Sauerstoffschuld, Energie-

reserve der Muskeln, Gly-kogenspeicher

Systemebene: Molekül• Lactat-Test• Milchsäure-Gärung

erläutern den Unterschied zwi-schen roter und weißer Musku-latur (UF1).präsentieren unter Einbezug geeigneter Medien und unter Verwendung einer korrekten Fachsprache die aerobe und anaerobe Energieumwandlung in Abhängigkeit von körperli-chen Aktivitäten (K3, UF1).

überprüfen Hypothesen zur Ab-hängigkeit der Gärung von ver-schiedenen Faktoren (E3, E2, E1, E4, E5, K1, K4).

Partnerpuzzle mit Arbeitsblättern zur roten und weißen Muskulatur und zur Sauerstoffschuld

Bildkarten zu Muskeltypen und Sportarten

InformationsblattExperimente mit Sauerkraut (u.a. pH-Wert)Forscherbox

Hier können Beispiele von 100-Meter-, 400-Meter- und 800-Meter-Läufern analysiert werden.

Verschiedene Muskelgewebe wer-den im Hinblick auf ihre Mitochond-riendichte (stellvertretend für den Energiebedarf) untersucht / ausge-wertet.Muskeltypen werden begründend Sportarten zugeordnet.

Die Milchsäuregärung dient der Ver-anschaulichung anaerober Vorgän-ge:Modellexperiment zum Nachweis von Milchsäure unter anaeroben Be-dingungen wird geplant und durch-geführt.

Verbindlicher Beschluss der Fachkonferenz:

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In diesem Unterrichtsvorhaben liegt ein Schwerpunkt auf dem Wechsel zwischen den biologi-schen Systemebenen gemäß der Jo-Jo-Methode (häufiger Wechsel zwischen den biologischen Orga-nisationsebenen)

Welche Faktoren beeinflussen den Energieumsatz und welche Me-thoden helfen bei der Bestim-mung?

Systemebenen: Organismus,Gewebe, Zelle, Molekül

• Energieumsatz (Grundum-satz und Leistungsumsatz)

• Direkte und indirekte Kalo-rimetrie

Welche Faktoren spielen eine Rol-le bei körperlicher Aktivität?

• Sauerstofftransport im Blut• Sauerstoffkonzentration im

Blut • Erythrozyten• Hämoglobin/ Myoglobin• Bohr-Effekt

stellen Methoden zur Bestim-mung des Energieumsatzes bei körperlicher Aktivität verglei-chend dar (UF4).

Film zur Bestimmung des Grund-und LeistungsumsatzesFilm zum Verfahren der Kalorimetrie (Kalorimetrische Bombe / Respirato-rischer Quotient)

Diagramme zum Sauerstoffbin-dungsvermögen in Abhängigkeit verschiedener Faktoren (Tempera-tur, pH-Wert) und Bohr-Effekt

Arbeitsblatt mit Informationstext zur Erarbeitung des Prinzips der Ober-flächenvergrößerung durch Kapilla-risierung

Der Zusammenhang zwischen respi-ratorischem Quotienten und Ernäh-rung wird erarbeitet.

Der quantitative Zusammenhang zwischen Sauerstoffbindung und Partialdruck wird an einer sigmoiden Bindungskurve ermittelt.

Der Weg des Sauerstoffs in die Muskelzelle über den Blutkreislauf wird wiederholt und erweitert unter Berücksichtigung von Hämoglobin und Myoglobin.

Wie entsteht und wie gelangt die benötigte Energie zu unterschied-lichen Einsatzorten in der Zelle?

Systemebene: Molekül• NAD+ und ATP

erläutern die Bedeutung von NAD+ und ATP für aerobe und anaerobe Dissimilationsvorgän-ge (UF1, UF4).

Arbeitsblatt mit Modellen / Sche-mata zur Rolle des ATP

Die Funktion des ATP als Energie-Transporter wird verdeutlicht.

Wie entsteht ATP und wie wird der C6-Körper abgebaut?

präsentieren eine Tracermetho-de bei der Dissimilation adres-

Advance OrganizerArbeitsblatt mit histologischen

Grundprinzipien von molekularen Tracern werden wiederholt.

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Systemebenen: Zelle, Molekül• Tracermethode• Glykolyse• Zitronensäurezyklus• Atmungskette

satengerecht (K3).

erklären die Grundzüge der Dissimilation unter dem Aspekt der Energieumwandlung mithilfe einfacher Schemata (UF3).

beschreiben und präsentieren die ATP-Synthese im Mito-chondrium mithilfe vereinfachter Schemata (UF2, K3).

Elektronenmikroskopie-Aufnahmen und Tabellen

Informationstexte und schemati-sche Darstellungen zu Experimen-ten von Peter Mitchell (chemiosmo-tische Theorie) zum Aufbau eines Protonengradienten in den Mito-chondrien für die ATP-Synthase (vereinfacht)

Experimente werden unter dem As-pekt der Energieumwandlung aus-gewertet.

Wie funktional sind bestimmte Trainingsprogramme und Ernäh-rungsweisen für bestimmte Trai-ningsziele?

Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

• Ernährung und Fitness• Kapillarisierung• Mitochondrien

Systemebene: Molekül• Glycogenspeicherung• Myoglobin

erläutern unterschiedliche Trai-ningsformen adressatengerecht und begründen sie mit Bezug auf die Trainingsziele (K4).

erklären mithilfe einer graphi-schen Darstellung die zentrale Bedeutung des Zitronensäure-zyklus im Zellstoffwechsel (E6, UF4).

Fallstudien aus der Fachliteratur (Sportwissenschaften)

Arbeitsblatt mit einem vereinfach-ten Schema des Zitronensäurezyk-lus und seiner Stellung im Zellstoff-wechsel (Zusammenwirken von Kohlenhydrat, Fett und Proteinstoff-wechsel)

Hier können Trainingsprogramme und Ernährung unter Berücksichti-gung von Trainingszielen (Aspekte z.B. Ausdauer, Kraftausdauer, Ma-ximalkraft) und der Organ- und Zell-ebene (Mitochondrienanzahl, My-oglobinkonzentration, Kapillarisie-rung, erhöhte Glykogenspeicherung) betrachtet, diskutiert und beurteilt werden.

Verschiedene Situationen können „durchgespielt“ (z.B. die Folgen einer Fett-, Vitamin- oder Zuckerunterver-sorgung) werden.

Wie wirken sich leistungssteigern-de Substanzen auf den Körper aus?

Systemebenen: Organismus,Zelle, Molekül

• Formen des Dopings

− Anabolika

nehmen begründet Stellung zur Verwendung leistungssteigern-der Substanzen aus gesund-heitlicher und ethischer Sicht (B1, B2, B3).

Anonyme Kartenabfrage zu Do-ping

Informationstext zu Werten, Nor-men, FaktenInformationstext zum ethischen Reflektieren (nach Martens 2003)

Exemplarische Aussagen von

Juristische und ethische Aspekte werden auf die ihnen zugrunde lie-genden Kriterien reflektiert.

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− EPO

− …

Personen

Informationstext zu EPOHistorische Fallbeispiele zum Ein-satz von EPO (Blutdoping) im Spit-zensport

Weitere Fallbeispiele zum Einsatz anaboler Steroide in Spitzensport und Viehzucht

Verschiedene Perspektiven und de-ren Handlungsoptionen werden er-arbeitet, deren Folgen abgeschätzt und bewertet.

Bewertungsverfahren und Begriffe werden geübt und gefestigt.

Diagnose von Schülerkompetenzen:• Selbstevaluationsbogen mit Ich-Kompetenzen am Ende der UnterrichtsreiheLeistungsbewertung:

• KLP-Überprüfungsform: „Bewertungsaufgabe“ zur Ermittlung der Entscheidungskompetenz (B2) und der Kriterienermittlungs-kompetenz (B1) mithilfe von Fallbeispielen

• ggf. Klausur.

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