Biologie

GRUNDLAGENFACH / SCHWERPUNKTFACH / ERGÄNZUNGSFACH

1. Bildungsziele

Der Biologieunterricht weckt das Interesse und Verständnis für die belebte Na­tur. Im Umgang mit Lebewesen und ihren wechselseitigen Beziehungen werden Neugier und Entdeckerfreude gefördert.

Das Kennenlernen einzelner Organismen vermittelt Einsicht in ihre Komplexi­tät, aber auch in ihre Schönheit und Formenfülle. Die Untersuchung von Lebensge­meinschaften führt dazu, die Zusammenhänge in der Natur zu erfassen und die Auswirkungen menschlicher Eingriffe zu beur­teilen.

Durch eine fragend-experimentelle Annäherung an die Natur unter Einbezug der historischen Erkenntnisse der Biologie lernen Schülerinnen und Schüler, analog, vernetzt und kritisch zu denken. Dabei soll auch das Verständnis für in­terdisziplinäre Zusammenarbeit und für Arbeit im Team entwickelt werden. Mög­lichkeiten und Grenzen der wissenschaftlichen Forschung werden dargelegt.

Zusätzlich zur klassischen Biologie werden auch die neuen biologischen Tech­nologien sowie deren Bedeutung und Problematik für die Natur und die menschliche Gesellschaft aufgezeigt.

Der Biologieunterricht leistet einen Beitrag zur persönlichen Sinnsuche im Leben und vermittelt Orientierungshilfen zur Gesunderhaltung von Mensch und Mit­welt.

Über die Beschäftigung mit biologischen Inhalten werden Schülerinnen und Schüler zum Staunen und zur Ehrfurcht vor dem Leben und zu einem verantwor­tungsbewussten Verhalten der Natur gegenüber geführt.

Neben dem Beitrag zur Allgemeinbildung werden Grundlagen für eine naturwis­senschaftliche oder medizinische Ausbildung an der Hochschule gelegt.

2. Richtziele

Grundkenntnisse

• Vielfalt der Organismen (inklusive Formenkenntnis)
• Merkmale des Lebendigen (zellulärer und molekularer Aufbau, Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung, Entwicklung, Regelung und Steuerung, Vererbung, Verhalten)
• Entwicklungsgeschichte der Lebewesen (Evolution)
• Natur als vernetztes System (Ökologie)

Grundfertigkeiten

• biologische Zustände und Prozesse entdecken, beobachten und dokumentieren
• Unterscheidungs- und Ordnungskriterien anwenden
• Verwendung technischer Hilfsmittel beherrschen
• Arbeitshypothesen entwickeln und prüfen
• Experimente planen, durchführen, protokollieren, sprachlich und grafisch darstellen
• Aussagen kritisch prüfen und werten, sich ein Urteil bilden, Methodenkritik üben
• einfache wissenschaftliche Texte verstehen
• Modelle als Denkhilfen einsetzen
• über Diskussionsfähigkeit verfügen in Bezug auf allgemeine menschliche Probleme (z.B. Ernährung, Sexualität, Krankheit, Alter, Tod, Sucht, Le­bensgestaltung, Biotechnologie, Fortpflanzungstechnologie, Gentechnik)

Grundhaltungen

• Aneignung von ethisch verantwortbarem Handeln, welches politische und wirt­schaftliche Entscheidungsvorgänge beeinflusst
• Erkennen der Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung alter und neuer Techniken und deren Einbezug in die persönlichen und gesellschaftlichen Entscheidungen
• Gesunderhaltung von Mensch und Mitwelt
• Respekt vor dem Leben, im Bewusstsein, dass der Mensch ein Teil der Natur ist
• Sinnfindung und Gestaltung des persönlichen Lebens in Eigenverantwortung

3. Grobziele

GRUNDLAGENFACH

Ziele 1. und 2. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler werden vertraut mit der naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweise.

Sie befassen sich mit der funktionellen Anatomie und Morphologie von Lebewe­sen auf der Stufe von Zelle, Gewebe, Organ und Organismus.

Sie erhalten Einblick in die Vielfalt insbesondere einheimischer Pflanzen und Tiere und in die biologische Systematik.

Sie lernen die verschiedenen Möglichkeiten der Fortpflanzung kennen und ver­stehen und setzen sich mit Aspekten der menschlichen Fortpflanzung und Se­xualität aus­einander.

Zusätzlich werden ihnen Kenntnisse in propädeutischer Chemie als Grundlage für den Biologieunterricht vermittelt.

Die Schülerinnen und Schüler erkennen und verstehen die Abhängigkeit der Le­bewesen voneinander und von ihrer Umwelt. Sie wissen um die Bedeutung einer vielfältigen Umwelt und lernen die Folgen von Eingriffen in vernetzte Systeme abschätzen.

Sie erhalten Einblick in den Bau und die grundlegenden Funktionen einzelner Or­gansysteme des Menschen und anderer Wirbeltiere. Sie können daraus Folge­rungen für die Wertschätzung und Gesunderhaltung des eigenen Körpers ziehen.

Sie kennen und begreifen den Ablauf und die Bedeutung von Stoffwechselvor­gängen.

In Freilanduntersuchungen und praktischen Experimenten üben sie biologische Arbeitsmethoden wie Mikroskopieren, Beobachten, Zeichnen, Beschreiben, Pro­tokollieren, Vergleichen.

Inhalte 1. und 2. Klasse

• Beobachtungstechnik, systematischer Vergleich, Fragetechnik, Planung, Durch­führung und Auswertung von Experimenten
• Anatomie und Physiologie ausgewählter Organismen: Zelle, Gewebe, Organ; Aufnahme, Transport und Umwandlung von Stoffen; Anpassungen
• Cytologie: Aufbau und Funktion der Zelle
• Systematik: Exemplarische Kenntnisse von Vertretern verschiedener Organisati­onsformen, Artbegriff, systematische Ordnungsprinzipien
• Fortpflanzung: Mitose und Meiose als Grundlage der Fortpflanzung, Fortpflan­zungsvorgänge bei verschiedenen Lebewesen und beim Menschen, gesell­schaftliche Problemkreise wie AIDS, Homosexualität, genetische Betrachtungen
• propädeutische Chemie: Gemische und reine Stoffe, Elemente, chemische Bindungen, Periodensystem, Ionen und Salze, Säuren und Basen, Oxydation und Reduktion, Kohlenstoff und ausgewählte organische Verbindungen
• Ökologie: Ökologische Grundbegriffe, Nahrungsketten, Energiefluss, Stoffkreisläufe, Fliessgleichgewichte, Populationsdynamik, Regulation der Bestandes­dichte, Bevölkerungs-, Mitwelt- und Energieproblematik in Industrie-, Drittwelt- und Schwellenländern, Eingriffe, Sonderstellung und Verantwortung des Menschen
• Anatomie und Physiologie des Menschen und der Wirbeltiere: Ernährung, At­mung, Transport, Ausscheidung, Bewegung, Sinnesorgane
• Stoffwechsel: Fotosynthese, Gärung, Zellatmung

Ziele 3. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler begreifen die Vielfalt der Lebewesen als entwick­lungsgeschichtlichen Prozess. Sie kennen Indizien für die Annahme der gemein­samen Abstammung der Lebewesen. Bei der Auseinandersetzung mit verschie­denen Evolutionstheorien soll ihr kritisches Denken gefördert werden.

Sie erfassen und verstehen die Abläufe der ontogenetischen Entwicklung aus­gewählter Lebewesen.

Sie erhalten Einblick in die Formen der Weitergabe von Erbinformation in und zwischen Lebewesen. Sie sind fähig, genetische Vorgänge mittels mathemati­scher Methoden zu erfassen und zu erklären.

Sie kennen Bau und Veränderlichkeit der Erbsubstanz sowie das Prinzip der Umsetzung der genetischen Information in Merkmale.

Sie erwerben Kenntnisse über die Mechanismen der Regelung und Steuerung von Lebewesen.

Sie wissen um verschiedene Formen des Verhaltens und den Einfluss von inne­ren und äusseren Faktoren auf das Verhalten

Inhalte 3. Klasse

• Evolution: Historische Entwicklung der Evolutionstheorien, Faktoren und Mechanismen der Evolution, Indizien für die Evolution, Hypothesen über den Ursprung des Lebens
• Embryonalentwicklung: Amphibien, andere Wirbeltiere, Mensch, Insekten
• Genetik: Mendelsche Regeln, Chromosomentheorie der Vererbung, Humangenetik
• Molekulargenetik: DNA, RNA, Replikation, Transkription, Translation, Eiweisse, Enzyme
• Nervensystem, Hormonsystem: Grundlagen
• Verhalten: Grundlagen

SCHWERPUNKTFACH

Ziele 3. und 4. Klasse

Die Schülerinnen und Schüler begreifen die Vielfalt der Lebewesen als entwick­lungsgeschichtlichen Prozess. Sie kennen Indizien für die Annahme der gemein­samen Abstammung der Lebewesen. Bei der Auseinandersetzung mit verschie­denen Evolutionstheorien soll ihr kritisches Denken gefördert werden.

Sie kennen und verstehen die Abläufe der ontogenetischen Entwicklung ausge­wählter Le­bewesen und befassen sich mit aktuellen Problemen der Fortpflan­zung.

Sie erhalten Einblick in die Formen der Weitergabe von Erbinformation in und zwischen Lebewesen. Sie sind fähig, genetische Vorgänge mittels mathemati­scher Methoden zu erfassen und zu erklären. In Experimenten üben sie natur­wissenschaftliche Arbeitsweisen und lernen, Beobachtungen in Modelle umzu­setzen. Sie setzen sich mit aktuellen Problemen der Genetik auseinander.

Sie kennen Bau und Veränderlichkeit der Erbsubstanz sowie das Prinzip der Um­setzung der genetischen Information in Merkmale.

Sie lernen neue biologische Technologien kennen und ihre Chancen und Risiken abzuschätzen.

Sie erhalten Einblick in die genetischen und biochemischen Grundlagen der Im­munbiologie und beurteilen ihre Bedeutung für den Menschen und die menschli­che Gesellschaft.

Sie erwerben Kenntnisse über die Mechanismen der Regelung und Steuerung von Lebewesen. Sie befassen sich mit aktuellen Themen aus diesem Gebiet.

Sie wissen um die Grundbegriffe der Verhaltenslehre, die verschiedenen Arten von Verhaltensformen und deren Ursachen. In ausgewählten Versuchen lernen sie die Arbeitsmethoden der Verhaltensforschung kennen und anwenden. Sie beurteilen die Übertragung von Resultaten der Verhaltensforschung auf das menschliche Verhalten.

Sie erhalten Einblick in aktuelle Problemkreise aus der biologischen Forschung. Sie befassen sich mit biologisch-philosophischen und erkenntnistheoretischen Fragestellungen. Sie setzen sich kritisch mit der Verantwortung der Forschen­den auseinander. Sie lernen, mit wissenschaftlicher Literatur umzugehen, und werden auf die Arbeitsweisen der Hochschule vorbereitet.

Sie erkennen die Be­deutung interdisziplinären Arbeitens und erarbeiten im Rahmen eines biochemischen Praktikums zusammen mit dem Parallelfach Chemie (Team-Teaching) spezielle Kenntnisse in Biochemie.

Inhalte 3. und 4. Klasse

• Evolution: Historische Entwicklung der Evolutionstheorien, Faktoren und Mechanismen der Evolution, Indizien für die Evolution, Theorien über den Ursprung des Lebens, kritische Auseinandersetzung mit Evolutionstheorien
• Embryonalentwicklung: Grundlegende Abläufe bei Amphibien, Spezialisationen bei Wirbeltieren, Mensch, Insekten, Pflanzen, beeinflussende Faktoren, Reproduktionstechnologie
• Genetik: Praktikum, Mendelsche Regeln, Chromosomentheorie der Vererbung, Humangenetik, Populationsgenetik
• Molekulargenetik: DNA, RNA, Replikation, Transkription, Translation, Eiweisse, Enzyme
• Biotechnologie, Gentechnologie
• Immunbiologie: Antigen, Antikörper, Immunreaktionen und ihre Anwendungen
• Nervensystem und Hormonsystem: Anatomie und Physiologie, Lernen, Krankheiten, Sucht, Drogen, Doping
• Verhalten: Grundbegriffe, Formen, beeinflussende Faktoren, eigene Experimente, Humanethologie
• aktuelle Probleme aus der biologischen Forschung

Projektunterricht Biologie und Chemie: Ausgewählte Themen z.B. Stoffwechsel, Zellatmung, Gärung, Fotosynthese, Mikrobiologie, organische Stoffe, Biotechnologie, Gentechnologie, Immunbiologie, Farben, Mitweltökologie, Bevölkerungs-, Umwelt-, Energieproblematik

ERGÄNZUNGSFACH

Ziele 4. Klasse

Das Ergänzungsfach bietet den Schülerinnen und Schülern die Gelegenheit, ausgewählte Inhalte vertiefter und detaillierter zu erarbeiten, als dies im Grundlagenfach möglich ist. Zudem können im Ergänzungsfach Themen zum Unterrichtsgegenstand gemacht werden, welche durch das Grundlagenfach nicht abgedeckt sind.

Die Schülerinnen und Schüler üben sich in naturwissenschaftlicher Arbeitsweise, indem sie Experimente durchführen und Beobachtungen und Ergebnisse in Modelle umzusetzen lernen. Durch Projekte wiederum wird das eigenständige Arbeiten gefördert.

Die Lernenden erhalten Einblick in aktuelle Problemkreise aus der biologischen Forschung und setzen sich kritisch mit der Verantwortung des Forschenden auseinander. Sie lernen, mit wissenschaftlicher Literatur umzugehen, und werden auf die Arbeitsweisen der Hochschule vorbereitet. Zudem befassen sie sich mit biologisch-philosophischen und erkenntnistheoretischen Fragestellungen.

Auf diese Art eignen sich die Schüler und Schülerinnen eine fundierte biologische Betrachtungs- und Arbeitsweise an, welche für viele Studien- und Forschungsgebiete wichtig ist.

Inhalte 4. Klasse

Ausgewählte Themen aus folgenden Bereichen:

• Genetik: Praktikum
• Biotechnologie, Gentechnologie: aktuelle Beispiele
• Immunbiolo­gie: Antigen, Antikörper, Immunreaktionen und ihre Anwendungen
• Nerven- und Hormonsystem: Gehirn, Sinnesorgane, Krankheiten, Lernen, Sucht, Drogen, Doping
• Verhalten: Formen, beeinflussende Faktoren, Humanethologie, eigene Experimente
• Mikrobiologie: Grundlagen und Praktikum
• Physiologie: Funktion von Geweben, Organen, Organsystemen
• Stoffwechsel: Energiestoffwechsel, Enzyme
• aktuelle Probleme aus der biologischen Forschung

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