Biologie

„Die Natur ist die beste Lehrmeisterin.“

(Sprichwort)

Biologie ist die Wissenschaft des Lebendigen. Also nehmen wir im Fach Biologie alles Lebendige genauer unter die Lupe – oft sogar im Wortsinn.

Eine Libellenlarve unter der (Stereo-)Lupe

Denn neben der Vermittlung fachlicher Grundlagen geht es im Biologieunterricht auch darum, naturwissenschaftliche Arbeitsweisen kennenzulernen, historische Experimente nachzuvollziehen und selbst forschend tätig zu werden. Daher schaffen wir vielfältige Gelegenheiten, die Natur und ihre Lebewesen unmittelbar zu erfahren, wie z.B. im Projekt „Wald“ in Klasse 8 oder bei der sorgfältig vorbereiteten Untersuchung von Fließgewässern oder anderen Ökosystemen im Jahrgang 11/12. Der Besuch außerschulischer Lernorte ermöglicht oft besonders anschaulich ein fachübergreifendes Lernen und ist deshalb auch fest verankert in unserem schulinternen Lehrplan.

Im Fach Biologie wollen wir eine umfassende naturwissenschaftliche Grundbildung vermitteln, auf deren Basis unsere Schüler in der Lage sind, Phänomene der Natur und der Naturwissenschaften zu verstehen und damit auch bewerten zu können. Somit trägt das Fach Biologie dazu bei, unsere Schüler auf dem Weg zu mündigen und selbst-denkenden Menschen zu unterstützen und zu befähigen, bei komplexen gesellschaftsrelevanten Themen eigene und fundierte Entscheidungen treffen zu können.

An der Willmsstraße gibt es einen Biologiebereich im zweiten Stock des A-Gebäudes. Dort befinden sich drei Biologie-Fachräume und mehrere Vorbereitungs- und Sammlungsräume. Die Fachräume sind mit ausgestattet mit Beamern, Materialschränken mit Stereolupen, Mikroskopen und Labormaterial und Schülertischen mit Strom- und Gasanschlüssen für eigenständiges Experimentieren.

Da das Gymnasium an der Willmsstraße auf eine lange Tradition zurückblicken kann (im Jahr 2001 feierten wir 100 Jahre Willms), beinhaltet unsere umfangreiche Sammlung so einige alte „Schätzchen“, die den Unterricht bereichern und für einiges Staunen bei den Schülern sorgen. So weckt das Fledermausskelett alle Jahr wieder das Interesse, diese Tiere besser kennenzulernen, und der große Rinderschädel wirkt im Vergleich zum kleinen Igelgebiss besonders beeindruckend.

Aber natürlich verfügt die Sammlung auch über neue, moderne Modelle und Objekte, anhand derer auch die Schüler der oberen Jahrgänge zum Beispiel abstrakte Vorgänge in Zellen besser verstehen können. Dieser Materialfundus wird stetig erweitert und an die sich verändernden Anforderungen des Faches angepasst.

Biologie im Jahrgang 5

Biologie ist eine der Naturwissenschaften, die in der Grundschule im Fach Sachunterricht / Sachkunde zusammengefasst waren. Am Gymnasium werden die Schüler also zuerst kennenlernen, womit sich das Fach Biologie beschäftigt und welche Methoden hierfür besonders wichtig sind.

Der Forderung des Erlasses zur Arbeit in den Schuljahrgängen 5 bis 10 des Gymnasiums den Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern im 5. und 6. Schuljahrgang fachübergreifend und fächerverbindend anzulegen, kommt das Gymnasium an der Willmsstraße für den Jahrgang 5 durch die Verbindung der Fächer Biologie und Chemie zum Fach „Naturwissenschaften“ nach. Die durch das Kerncurriculum Naturwissenschaften (Niedersachsen) vorgegeben Kompetenzen für die Fächer Chemie und Biologie können durch diese Anlage fachübergreifend und fächerverbindend bearbeitet werden. Der Fokus liegt dabei auf der Überschneidung der prozessbezogenen Kompetenzen bzw. auf den gemeinsamen Fachmethoden der Naturwissenschaften:

• Sicherheit im Fachunterricht der Naturwissenschaften
• die Arbeit mit den Basiskonzepten
• das Experiment / Experimentieren
• das Versuchsprotokoll
• Diagramme erstellen und mit ihnen arbeiten.

Der Arbeitsplan ist ein Zusammenschluss der von den Fachkonferenzen Biologie und Chemie beschlossenen Schulcurricula für den Jahrgang 5. So werden die Fachinhalte den jeweiligen Fächern immer noch konkret zugeordnet.

Einige der Themen werden den Schülern noch aus ihrer Grundschulzeit bekannt sein, z.B. „Vom Wolf zum Hund“ oder „Tiere im Winter“. Diese und weitere Themen werden im Unterricht anschaulich und altersgerecht erarbeitet und bieten vielfältige Gelegenheiten, den Umgang mit Fachbegriffen und Kompetenzen einzuüben. Damit knüpfen wir an das Wissen aus der Grundschule an und vor allem auch an die Begeisterung für Themen der Natur, die die Schüler mitbringen. So wollen wir Interesse wecken und Fähigkeiten erweitern für einen gelungenen Einstieg in das Fach Biologie am Gymnasium.

Biologie in den Jahrgängen 6 bis 10

Die Kompetenzen der Jahrgänge 6-10 orientieren sich an den Operatoren des Faches Biologie, die entsprechend der Altersstufe bearbeitet werden. Ergänzt werden diese Kompetenzen um das praktische Arbeiten wie z.B. das Mikroskopieren oder Durchführen von Experimenten und die Präsentation eigener Ausarbeitungen.

Biologie in der Einführungsphase (Jg. 11)

Struktur- und Funktionsbeziehungen in Zellen und Systemebenen der Biologie werden zu Beginn des Schuljahres wiederholt bzw. eingeführt. Die Zelle wird als Grundbaustein des Lebens angesehen. In der Unterrichtseinheit „Biomembranen grenzen Zellkompartimente ab und ermöglichen Stofftransport“ sind deshalb naturwissenschaftliche Fragestellungen zum Bau und zur Funktion von Biomembranen, aber auch zu zellulären Vorgängen im Plasma und an Biomembranen und zur Struktur und Funktion bestimmter Zellorganellen Schwerpunkte. Ein Verständnis dieser Zusammenhänge bildet die Grundlage für viele biologische Themengebiete. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht in besonderem Maße die Einübung fachspezifischer Qualifikationen, wie zum Beispiel die experimentelle Erschließung der Eigenschaften von Membranbestandteilen, die Interpretation elektronenmikroskopischer Bilder sowie die Arbeit mit Modellen. Ausgehend vom elektronenmikroskopischen Bau der Zelle erfolgt die Erarbeitung der Struktur und Funktion von Zellmembranen. Dabei wird auch die Bedeutung der Zellkompartimentierung für die Bildung unterschiedlicher Reaktionsräume betrachtet. Im Anschluss an die experimentelle Erarbeitung von Diffusion und Osmose sowie deren Bedeutung für den Stofftransport durch Biomembranen stehen der Wasserhaushalt der Zelle und damit die Vorgänge bei der Plasmolyse und Deplasmolyse im Zentrum des Unterrichts.

Im zweiten Halbjahr steht die Steuerung von Lebensvorgängen durch Enzyme im Zentrum. Hier werden Alltagsphänomene, wie z.B. das Süßschmecken von Weißbrot bei längerem Kauen, wissenschaftliche fundiert auf biologischer Ebene erklärt. Dabei ist die Klärung des chemischen Aufbaus von Proteinen und deren Struktur-Funktions-Beziehungen grundlegend und zeigt die zwingende Verbindung von naturwissenschaftlichen Fächern auf. Die biokatalytische Eigenschaft von Enzymen als besondere Gruppe der Proteine steht in enger Verbindung mit der Wirkungs- und Substratspezifität der Enzyme. Hier werden exemplarisch wichtige Methoden der Naturwissenschaften, wie da Experiment und der naturwissenschaftliche Weg der Erkenntnisgewinnung oder die Arbeit mit Modellen, angewendet. Am Ende zeigen die Abhängigkeiten einer Enzymreaktion ihre enorme Bedeutung für das Leben auf allen Ebenen auf.

Biologie in der Qualifikationsphase

Das Fach Biologie wird in der Oberstufe auf grundlegendem Niveau (gA) mit drei und erhöhtem Niveau (eA) mit Unterrichtsstunden pro Woche angeboten.

Die Themen der vier Halbjahre lauten:

12.1: „Stoffwechselbiologie“

12.2: „Ökologie und nachhaltige Zukunft“

13.1: „Kommunikation in biologischen Systemen“

13.2: „Evolution des Menschen“

Auf erhöhtem Niveau werden einige Themen vertieft behandelt, die im Kurs auf grundlegendem Niveau nicht besprochen werden. Im Vergleich zur Mittelstufe ist die Stoffdichte pro Unterrichtsstunde wesentlich höher.

Die folgenden Prüfungsleistungen sind in gA-Kursen und eA-Kursen zu erbringen:

Im ersten Halbjahr wird eine zweistündige Klausur und im zweiten Halbjahr werden zwei dreistündige Klausuren geschrieben. Im dritten Halbjahr wird neben einer zweistündigen Klausur eine weitere Klausur geschrieben, deren Bearbeitungszeit 220 Minuten (gA-Kurs) und 300 Minuten (eA-Kurs) beträgt. Im vierten Halbjahr steht eine zweistündige Klausur an. Im Anschluss finden die Abiturprüfungen mit Bearbeitungszeiten von 220 Minuten (gA-Kurs) und 300 Minuten (eA-Kurs) statt.

Welche Bedeutung hat das Fach Biologie für Studium und Ausbildung? Die Biologiekenntnisse der Oberstufe sind von Nutzen für naturwissenschaftliche Studiengänge (Biologie, Biochemie, Chemie, Landwirtschaft, Ernährungswissenschaft etc.) und technische Studiengänge mit biologischer Ausrichtung (u. a. Biotechnologie).

Thema “Ökosystem” ganz konkret: Gewässeruntersuchung am Beispiel der Delme

Bilingualer Unterricht

Ab Jahrgang 7 bieten wir eine Klasse mit bilingualem Unterricht unter anderem auch in Biologie an. Dabei wird der Unterricht modulweise in Englisch erteilt. Der behandelte Stoff entspricht dem der nicht-bilingualen Klassen. Im Sinne eines Spiralcurriculums werden jedoch im bilingualen Unterricht ab der 7. Klasse zusätzlich fachliche und (fremd)sprachliche Kompetenzen erlernt und gefestigt, die im Laufe der Jahre immer wieder angewendet und ausgebaut werden (z.B. Statistiken/Schaubilder beschreiben und analysieren, Versuchsbeobachtungen und –deutungen, Anwendung von Fachtermini, sowohl auf Deutsch als auch auf Englisch).

Mitglieder der Fachgruppe

Die Fachgruppe wird geleitet von Yvonne Klabes.

… und eine weitere Kollegin.

Kerncurricula

• Jahrgänge 5 bis 10 (G9)
• Oberstufe (G9)
• Hinweise für das Zentralabitur 2021 (Link führt zu einer landeseigenen Homepage)

Schulcurricula

• Jahrgänge 5 und 6
• Jahrgänge 7 und 8
• Jahrgänge 9 und 10
• Jahrgang 11

Leistungsfeststellung