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Vorlesen

Biologie

Die Erkenntnisgewinnung (EG) im Biologieunterricht orientiert sich am naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg und an den fachspezifischen Arbeitsweisen. In der direkten Begegnung mit der Natur gewinnen die Schülerinnen und Schüler durch das Beobachten, Beschreiben und Vergleichen Kenntnisse über biologische Phänomene und Zusammenhänge. Komplexere Sachverhalte lassen sich durch Abstraktion und Beschränkung auf die wesentlichen Aspekte sowie den Einsatz von Medien erschließen. Der Biologieunterricht geht von Phänomenen und daraus ableitbaren Fragestellungen aus. Die Schülerinnen und Schüler stellen Hypothesen auf, planen Untersuchungen und Experimente und führen sie durch. Durch die Auswertung der Versuchsergebnisse erhalten sie Antworten auf Problemstellungen. Der naturwissenschaftliche Erkenntnisweg wird bereits in den Schuljahrgängen 5 und 6 an einfachen Beispielen genutzt und gewinnt in den folgenden Klassenstufen an Komplexität.1

Beispielaufgaben
  • Wie ist es möglich, dass manche Tiere auf dem Wasser gehen können? In diesem kleinen Versuch probieren Kinder der Klassen 1 bis 6 mit Alltagsgegenständen selbst aus, wie die kleinen Wasserläufer das Kunststück bewerkstelligen und was sie selbst tun können, damit das so bleibt! Das Material ist geeignet für den Sach- und Biologieunterricht der GS und aller weiterführenden Schulformen.

    Wasserläufer und Gewässerschutz

Der Biologieunterricht fördert die allgemeine und fachliche Kommunikationskompetenz (KK) der Schülerinnen und Schüler. In der Auseinandersetzung mit biologischen Inhalten bedienen sie sich zunächst ihrer Alltagssprache. Sie bringen ihre eigenen Vorstellungen, Vorkenntnisse und Ideen ein und tauschen sich im Lernprozess aus. Die Schülerinnen und Schüler lernen zunehmend, sich in der Fachsprache mündlich und schriftlich über Phänomene und Sachverhalte differenziert und sachgerecht auszudrücken. Sie verwenden und verarbeiten vielfältige Informationsträger wie Texte, Grafiken, Symbole, Formeln und Gleichungen. Als Informationsquellen nutzen sie verschiedene Medien, werten Quellen aus und präsentieren ihre Ergebnisse adressatengerecht. Informationsquellen werden kontinuierlich genutzt, um zu den jeweiligen Inhalten Berufsfelder zu erkunden und darzustellen.1

Beispielaufgaben

Dem Kompetenzbereich Bewertung (BW) kommt im Biologieunterricht eine besondere Bedeutung zu, da der Mensch in der Verantwortung steht, auf der Grundlage eines fundierten biologischen Fachwissens Bewertungen vorzunehmen. Themen der angewandten Biologie lassen häufig mehrere Lösungs- und Gestaltungsmöglichkeiten zu, so dass Entscheidungen erforderlich sind. Deshalb berücksichtigt der Biologieunterricht neben der fachbezogenen Auseinandersetzung mit den Inhalten auch die ethischen Aspekte des jeweiligen Themas. Dazu ist es nötig, Argumente zu sammeln, diese im fachlichen und ethischen Kontext zu überprüfen und zu gewichten. So sind die Schülerinnen und Schüler auch in Zu- kunft in der Lage, persönliche Entscheidungen zu treffen und am gesellschaftlichen Diskurs teilzunehmen.1

Beispielaufgaben
  • Um die Frage, ob Kinder gegen Masern geimpft werden sollen oder nicht, ist ein regelrechter Glaubenskrieg entbrannt. Mit diesen Materialien können Lernende sich sachkundig machen.

    Masernimpfung

Die Biologie betrachtet die lebendige Natur systemisch. Zu den lebendigen Systemen gehören Zelle, Gewebe, Organ, Organismus, Ökosystem und die Biosphäre.1

Beispielaufgaben
  • Mit diesem Material erforschen Schüler*innen der 7./8. Klasse im Fach Biologie an Hauptschulen, Realschulen und Oberschulen selbstständig das Zusammenleben verschiedener Arten im Ökosystem See. Dazu brauchen sie etwa zwei Zeitstunden.

    Ökosystem See

Im Kompetenzbereich Struktur und Funktion geht es um das Erfassen, Ordnen und Wiedererkennen von Strukturen. Dies ist die Grundlage für das Verständnis der Funktion und Entwicklung von Biosystemen.1

Beispielaufgaben
  • Zeig mir deine Zähne und ich sag dir, was du frisst! An Beispielen wie Hund, Katze, Rind und Pferd erarbeiten Schüler*innen der Klasse 5 im Fach Biologie mit diesen Aufgaben selbstständig die Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion. Dafür brauchen sie etwa eine Doppelstunde.

    Der Hund hat ein Fleischfressergebiss

Lebendige Systeme verändern und entwickeln sich. Es wird zwischen der Individualentwicklung und der evolutionären Entwicklung unterschieden. Für die Erklärung biologischer Phänomene kommt der stammesgeschichtlichen Entwicklung eine besondere Bedeutung zu.1

Beispielaufgaben
  • Basierend auf ihrem Ausgangswissen bzw. Erfahrungshorizont entscheiden die Schüler*innen, welche der Aussagen rund um die Pubertät richtig und welche falsch sind. Außerdem setzen sie sich mit den körperlichen Veränderungen auseinander, die Jugendliche in der Pubertät erleben.

    Einstieg in das Thema Pubertät

Problemorientierter naturwissenschaftlicher Unterricht erweitert kontinuierlich und kumulativ die Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler, naturwissenschaftliche Fragen als solche zu erkennen und mit geeigneten fachspezifischen Verfahren zu lösen. Dabei geht es im Wesentlichen um den Umgang mit Problemlösestrategien und um fachspezifische Arbeitstechniken. Besonders bedeutsam ist das hypothesengeleitete Experimentieren; schrittweise wird die Fähigkeit der Lernenden zur eigenständigen systematischen Planung aussagekräftiger Experimente entwickelt. Neben dem
Experimentieren spielt in der Biologie das Beobachten von Naturphänomenen eine wesentliche Rolle. Beiden zentralen Kompetenzen liegt der naturwissenschaftliche Erkenntnisweg nach dem hypothetisch-deduktiven Verfahren zugrunde.1

Beispielaufgaben

Unterrichtliches und alltägliches Handeln setzt die Fähigkeit zur Kommunikation voraus. Im naturwissenschaftlichen Unterricht müssen die Schülerinnen und Schüler dazu einen sicheren Umgang mit der Fachsprache entwickeln. Dies geschieht im sozialen, kooperativen Miteinander, z. B. beim Experimentieren in Gruppen oder bei der Diskussion im Klassenverband, wenn es um das Verständnis und die Anwendung naturwissenschaftlicher Fachbegriffe, Erkenntnisse und Untersuchungen geht. Die Dokumentation und Präsentation von Ergebnissen soll mit einem angemessenen Medieneinsatz unterstützt werden. Dazu gehört ins-besondere auch der Einsatz multimedialer Präsentationstechniken.1

Beispielaufgaben

Aktuelle Themen angewandter Biologie, wie z. B. Umwelt- und Naturschutz, nachhaltige Entwicklung, Sexualerziehung und Gentechnik erfordern häufig schwierig zu treffende Entscheidungen. Sind verschiedene Handlungsoptionen denkbar, muss diese Entscheidung im argumentativen Diskurs gefällt werden. Vollständige Argumente als Begründung von Handlungsoptionen (vgl. KC Deutsch Sek I) berühren die Sach- und Werteebene. Für Schülerinnen und Schüler ist es wichtig zu erkennen, dass Entscheidungen je nach Wertvorstellung variieren können.1

Beispielaufgaben
  • Von Pille bis Kondom, von Hormonimplantat bis Dreimonatsspritze: Es gibt eine Reihe von bekannten und weniger bekannten Methoden, sich vor einer ungewollten Schwangerschaft zu schützen. Wichtig ist, eine Methode zu wählen, die zur eigenen Lebenssituation passt.

    Verhütungsmethoden

Der Zusammenhang von Struktur und Funktion ist in der Biologie besonders bedeutsam, da Lebewesen aufgrund ihrer Komplexität eine Vielzahl von Strukturen aufweisen, die ihr Überleben sichern. Dadurch steht das Basiskonzept Struktur und Funktion in engem Zusammenhang zum Konzept der Angepasstheit und zur Evolutionstheorie.
Im Sekundarbereich I lassen sich viele Funktionsweisen auf einige grundlegende Mechanismen zurückführen. Das gilt insbesondere für das Prinzip der Oberflächenvergrößerung und das Schlüssel-Schloss-Prinzip. In allen Fällen lassen sich modellhafte Bezüge zu Alltagsbeispielen herstellen. Insbesondere das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist geeignet, Verfahren der Modellbildung zu thematisieren.1

Beispielaufgaben
  • Zeig mir deine Zähne und ich sag dir, was du frisst! An Beispielen wie Hund, Katze, Rind und Pferd erarbeiten Schüler*innen der Klasse 5 im Fach Biologie mit diesen Aufgaben selbstständig die Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion. Dafür brauchen sie etwa eine Doppelstunde.

    Der Hund hat ein Fleischfressergebiss

Lebende Systeme weisen abgegrenzte Reaktionsräume auf. Dieses Basiskonzept verdeutlicht die Rolle des Bausteinprinzips von Zellen und Geweben, hilft aber auch beim Verständnis der Zellorganellen und Organe als abgegrenzte Funktionsräume innerhalb eines Organismus.
In den Schuljahrgängen 5 und 6 stehen unmittelbar erfahrbare Strukturen wie Körperteile und Organe im Mittelpunkt. Sie erlauben ein erstes Verständnis für die Gliederung von Organismen und damit für die Rolle der Kompartimentierung. In den Schuljahrgängen 7 und 8 erlauben mikroskopische Untersuchungen die Einführung der Zelltheorie. Dabei steht die Zelle als kleinste funktionsfähige Einheit eines Organismus im Mittelpunkt. In den Schuljahrgängen 9 und 10 erweitert sich dieser Aspekt um die prokaryotische Zelle.1

Beispielaufgaben
  • Ein Zuviel an Nährstoffen schadet - auch Seen. Schüler*innen erklären am Beispiel der Eutrophierung eines Sees die Veränderungen in einem Ökosystem durch Eingriffe des Menschen. Das Material richtet sich an die Klassen 7 bis 10 im Fach Biologie. Der Zeitbedarf beträgt etwa zwei Zeitstunden.

    Eutrophierung eines Sees

Lebewesen halten bestimmte Zustände durch Regulation aufrecht und reagieren auf Veränderungen. So wird bei wechselnden Umweltbedingungen Stabilität in einem physiologisch funktionsgerechten Rahmen (Sollwert) erreicht. Regelmechanismen sind durch Zirkularität und durch negative Rückkopplung charakterisiert. Dieses Basiskonzept wird im Sekundarbereich I lediglich vorbereitet; Aspekte wie Sollwert, negative Rückkopplung sowie die Abgrenzung zu ökologischen Rückwirkungseffekten bleiben dem Sekundarbereich II vorbehalten.1

Beispielaufgaben

Lebewesen sind offene Systeme, die durch Stoff- und Energieumwandlungen ihre Strukturen und Funktionen aufrechterhalten. Sie sind aufgrund der permanenten Energieabgabe instabile Systeme; diese Energieverluste werden durch ständige Energiezufuhr ausgeglichen. Letztlich sind fast alle Lebewesen dieser Erde auf die Zufuhr von Lichtenergie und auf die Fotosynthese angewiesen. Mit diesem Prozess sind Pflanzen in der Lage, ihre eigenen energiereichem Nährstoffe herzustellen. Die dabei chemisch gebundene Energie wird über die Nahrungskette auch auf tierische Organismen übertragen. Die biologische Oxidation (Zellatmung) ist der wichtigste Prozess der Energiebereitstellung für Bau- und Betriebsstoffwechsel.
Chemische Aspekte wie die Fixierung der Energie in Form von ATP bleiben dem Sekundarbereich II vorbehalten.
Der Energiebegriff wird in den Schuljahrgängen 5 und 6 vorsichtig auf der Basis des vorhandenen Alltagswissens eingesetzt. In den folgenden Schuljahrgängen kann der Biologieunterricht auf einen präziseren Energiebegriff zurückgreifen, der im Physikunterricht entwickelt wird.
Die Einführung von Stoffkreisläufen ermöglicht die Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses der ökologischen Aspekte von Nachhaltigkeit.1
 

Beispielaufgaben

Lebewesen nehmen Informationen aus der Umwelt über Sinneszellen und Sinnesorgane auf, leiten diese in codierter Form über Nervenzellen weiter und verarbeiten sie. Diese Informationen sind weder objektiv noch vollständig: Die Ausstattung der Sinnesorgane und die Form der Verarbeitungen setzen deutliche Grenzen. Insofern können Lebewesen kein „wahres“ Abbild der Realität wahrnehmen. Die konzeptuellen Grundzüge können exemplarisch schon im Sekundarbereich I an einem Sinnesorgan erarbeitet werden.
Eine zweite Form der Informationsübertragung im Organismus stellen Hormone dar. Sie ermöglichen eine im Vergleich zur Nervenleitung zwar etwas langsamere, aber an viele Zielorte gerichtete Informationsübertragung. Im Sekundarbereich I erfolgt lediglich eine erste Einführung in die Rolle der Hormone.1

Beispielaufgaben
  • Spitze, lange, abstehende, große, kleine Ohren machen deutlich, an welchen Stellen Lebewesen den Schall einfangen. Tiere, denen solche Auswüchse fehlen, sind deshalb noch lange nicht taub. Heuschrecken nehmen Laute über schmale Schlitze am Schienbein auf, der Karpfen mit seiner Schwimmblase. Der eigentliche Hörvorgang spielt sich aber immer im Inneren ab und ist eine der aufwändigsten Sinnesleistungen von Tier und Mensch. Wie Schallwellen im Ohr in Nervensignale umgewandelt werden, weshalb ältere Menschen hohe Töne häufig kaum noch hören, was Hunde und Fledermäuse uns akustisch voraushaben, all das zeigt dieser Film in packenden Bildern. Außerdem vermittelt er anschaulich, wie das Hören hilft, Beute oder Partner zu finden, potenziellen Gefahren auszuweichen oder mit den Artgenossen zu kommunizieren.

    Superohren

Die Kontinuität des Lebens besteht in der Generationsfolge, denn Lebewesen haben eine begrenzte Lebensdauer. Wachstums- und Regenerationsprozesse erfordern die identische Replikation der DNA und ermöglichen Kontinuität. Rekombination und Mutation führen zu Vielfalt und diese bildet die Grundlage evolutiver Prozesse.
Innerhalb des Sekundarbereichs I leisten die Betrachtungen der cytologischen bzw. chromosomalen Ebene (Mitose, Meiose) eine Vorbereitung für die molekulargenetischen Betrachtungen im Sekundarbereich II.1

Beispielaufgaben

Lebewesen sind bezüglich ihrer Strukturen und den damit verbundenen Funktionen an ihre spezifische Umwelt angepasst. Das Basiskonzept Struktur und Funktion beschreibt den innerorganismischen Zusammenhang, das Konzept der Angepasstheit betrifft die Beziehung von Bau und Funktion zur Umwelt als Ergebnis eines Evolutionsprozesses.
Als Anpassung versteht man Prozesse, die auf der Ebene des einzelnen Individuums (Modifikation) und auf der Ebene der Populationen (Evolutionsprozess) möglich sind.
Angepasstheit dagegen ist ein Zustand, bei dem eine Struktur und die damit verbundene Funktion das Überleben eines Organismus bzw. die Weitergabe dessen Genoms fördert. Variation kann als Phänomen schon anhand von Alltagserfahrungen in den Schuljahrgängen 5/6 eingeführt
werden. An einfachen Beispielen kann erarbeitet werden, dass durch Selektion die Variation von Populationen verändert wird. Damit wird die Annahme einer zielgerichteten Veränderung von Arten überflüssig. Durch die Einführung von Mutation und Rekombination als Grundlagen der Variabilität wird eine vereinfachte Evolutionstheorie bis zum Ende des Sekundarbereiches I entwickelt.1

Beispielaufgaben
  • Im Winter sind sie gut sichtbar - markante Pflanzenkugeln in den kahlen Kronen vieler Laubbäume. Misteln sind biologisch sehr außergewöhnliche Pflanzen. Ihre grüne Farbe zeigt, dass sie fotosynthetisch aktiv sind. Aber zum Überleben reicht das nicht, Misteln brauchen auch die Bäume. Und dazu noch einen Trick, um neue Bäume zu besiedeln.

    Misteln - alles außer gewöhnlich

Die historische Dimension ist innerhalb der Naturwissenschaften eine Be-sonderheit der Biologie. Sie umfasst die Geschichte der Individuen wie auch der Populationen über die Generationsschranke hinweg.
Die Erkenntnis der Verwandtschaft von Lebewesen ist grundlegend für das Selbstverständnis des Menschen. Die Tatsache, dass der Mensch mit allen Lebewesen eine gemeinsame Geschichte teilt und fortsetzt, kann auch den Naturschutzgedanken unterstützen.1

Beispielaufgaben
  • Eine Entdeckungsreise durch die Evolution anhand von Filmen, Animationen und Simulationen

    Evolution

Der Biologieunterricht ist an den Prinzipien von Wissenschaftspropädeutik ausgerichtet. Problemorientierter Unterricht in der Einführungsphase und Qualifikationsphase erweitert kontinuierlich und kumulativ die von den Schülerinnen und Schülern im Sekundarbereich I erworbenen Fähigkeiten, biologische Fragen als solche zu erkennen und mit geeigneten fachspezifischen Verfahren zu lösen. Dabei geht es im Wesentlichen um den Umgang mit Problemlösestrategien, fachspezifische Arbeitstechniken, z. B. das Mikroskopieren oder die PCR, und die Reflexion von Möglichkeiten und Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. Letzteres wird besonders bei der Auseinandersetzung mit historischen Experimenten und Modellvorstellungen deutlich.1
 

Beispielaufgaben

Unterrichtliches und alltägliches Handeln setzt die Fähigkeit zur Kommunikation voraus.
Die Lernenden tragen ihre individuellen Alltagsvorstellungen in den Fachunterricht hinein und umgekehrt fachliche Konzepte und Fachsprache in die Alltagssprache zurück. Dadurch erreichen Schülerinnen und Schüler eine Diskursfähigkeit über Themen der Biologie, einschließlich solcher, die von Gesellschafts- und Alltagsrelevanz sind.
Zum Kommunizieren im Fach Biologie werden vielfältige Texte und andere Informationsträger verwendet, wie etwa Bilder, Grafiken, Tabellen, fachliche Symbole, Formeln, Gleichungen und Graphen. Schülerinnen und Schüler erfassen den Informationsgehalt der verschiedenen Träger, beziehen sie aufeinander und verarbeiten sie.
Im Biologieunterricht müssen die Schülerinnen und Schüler dazu einen sicheren Umgang mit der Fachsprache entwickeln. Dies geschieht z. B. bei der Diskussion in Gruppen, wenn es um das Verständnis und die Anwendung naturwissenschaftlicher Fachbegriffe, Erkenntnisse und Untersuchungen geht. Formen von Kommunikation sind einerseits direkter Lerngegenstand, andererseits Mittel im Lernprozess. Erkenntnisgewinn und fachbezogener Spracherwerb bedingen sich daher gegenseitig.
Der schlüssigen und strukturierten sprachlichen Darstellung sowie der eigenen Stellungnahme in mündlicher und schriftlicher Form kommt eine große Bedeutung zu.
Die Dokumentation und Präsentation von Ergebnissen soll mit einem angemessenen Medieneinsatz unterstützt werden. Dazu gehört insbesondere auch der Einsatz multimedialer Präsentationstechniken.1

Beispielaufgaben
  • Der #MethodenGuide ist ein schülerorientiertes Angebot der Medienbildung des Niedersächsischen Landesinstituts für schulische Qualitätsentwicklung (NLQ). Die Lern-App für die Sekundarstufen I und II. Der #MethodenGuide bietet Schülerinnen und Schülern praxiserprobte Unterstützung für selbstständiges Lernen, leicht verständliches Methodentraining, kostenlose Apps zum Arbeiten, Hilfestellung für das Lösen von Aufgaben, Motivationstipps und Lernmaterialien - zum Download und zur freien Verwendung. Jederzeit und überall.

    #MethodenGuide

Biologische Erkenntnisse erlangen zunehmend Bedeutung in anwendungsbezogenen und Disziplin übergreifenden Zusammenhängen. Das erfordert einen gesellschaftlichen Diskurs, an dessen Ende Entscheidungen stehen. Die damit verbundenen Chancen und Risiken betreffen das Individuum und die Gesellschaft auf lokaler oder globaler Ebene, aber auch künftige Generationen. Den Entscheidun- gen sollte die Bewertung von Handlungsoptionen vorausgehen.
Im Unterschied zum evidenzbasierten Bewerten von Hypothesen beim Experimentieren wird an dieser Stelle vom Bewerten im Sinne des moralischen Urteils und eines Umgangs mit faktischer und ethischer Komplexität gesprochen. Bewertungskompetenz bezieht sich im Biologieunterricht zum einen auf umweltverträgliches und reflektiertes Handeln im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung, zum anderen auf den Bereich der Bioethik, der die kritische Beurteilung moderner biotechnologischer und biomedizinischer Verfahren zum Inhalt hat. Da es sich um Fragestellungen handelt, die im Über- schneidungsbereich von fachlichen Inhalten und gesellschaftlichen Werten und Normen liegen, können diese nicht allein durch logisches Schlussfolgern, komplexes Problemlösen oder vernetztes Denken beantwortet werden. Im Zentrum von Bewertungskompetenz steht daher die Befähigung zu einer bewussten, reflektierten, kritischen und argumentativ fundierten Meinungsbildung.1

Beispielaufgaben
  • Durch das Corona-Virus haben sich das wirtschaftliche und soziale Leben und deren ökologische Folgen dramatisch verändert. Am Modell der drei Dimensionen erstellen die Schülerinnen und Schüler des Sekundarbereichs II ein Wirkungsgefüge zu den kausalen Zusammenhängen eines Aspektes dieser Veränderungen. Die Aufgabe ist geeignet für den Biologie- und Erdkundeunterricht. Der Bearbeitungszeitraum beträgt etwa 90 Minuten.

    Nachhaltigkeit in Zeiten des Corona-Virus (SARS CoV2)

Der Zusammenhang von Struktur und Funktion ist in der Biologie besonders bedeutsam und auf allen Systemebenen zu finden, da Lebewesen aufgrund ihrer Komplexität eine Vielzahl von Strukturen auf- weisen, die ihr Überleben sichern. Die Verschränkung von Struktur und Funktion wird in der Qualifikationsphase neben der makroskopischen Ebene vertiefend auf der zellulären und molekularen Ebene betrachtet. Die Strukturen werden auf molekularer Ebene jedoch soweit schematisch dargestellt, dass auf chemische Strukturformeln verzichtet werden kann.1

Beispielaufgaben
  • Mit diesem Lernangebot können Schüler*innen des 11. Jahrgangs im Fach Biologie eigenständig Experimente mit Rotkohl durchführen, die zur Überprüfung von Hypothesen zu den Bestandteilen von Biomembranen geeignet sind. Dafür brauchen sie etwa eine Doppelstunde.

    Experimente mit Rotkohl

Lebende Systeme weisen abgegrenzte Reaktionsräume (Kompartimente) auf. Dieses Basiskonzept hilft beim Verständnis der Zellorganellen und Organe als abgegrenzte Funktionsräume innerhalb eines Organismus. Bei den unten formulierten Kompetenzen wird der Fokus weitgehend auf die durch Membranen abgegrenzten Reaktionsräume gerichtet. Durch diese Abgrenzung wird es möglich, dass unterschiedliche Stoffwechselprozesse in derselben Zelle gleichzeitig stattfinden können.
In der Qualifikationsphase trägt die Auseinandersetzung mit diesem Basiskonzept zum Verständnis der besonderen Bedeutung von Biomembranen und verschiedenen Transportmechanismen bei einer Vielzahl von Prozessen bei, z. B. bei der chemiosmotischen ATP-Bildung oder der Entstehung und Weiterleitung elektrischer Potenziale.
Kompartimentierung findet auch auf der Ebene von Ökosystemen statt. Diese wird vor allem in der typischen Struktur des jeweiligen Ökosystems deutlich, worauf der Unterricht explizit eingehen muss.1

Beispielaufgaben

Lebewesen stehen als offene Systeme in einer geregelten, selbsterhaltenden Beziehung zum System ihrer Umwelt. Die stabilisierende Regulation der internen Bedingungen gegenüber äußeren Einflüssen (Homöostase) war eine Voraussetzung für die Entstehung des Lebens und ist auch heute noch eine Bedingung für seinen Bestand. Auf allen Organisationsebenen sind Wirkung und Rückwirkung zwischen den Elementen lebender Systeme zu beobachten.
Auf stoffwechselbiologischer Ebene wird dies z. B. bei kompetitiven und allosterischen Wirkungen bei Enzymen zur Regulation von Stoffwechselwegen deutlich.1

Beispielaufgaben

Lebewesen sind aufgrund der permanenten Energieabgabe darauf angewiesen, diese durch ständige Energiezufuhr auszugleichen. Letztlich sind fast alle Lebewesen dieser Erde auf die Zufuhr von Licht- energie und auf die Fotosynthese angewiesen. Durch diesen Prozess sind Pflanzen in der Lage, ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herzustellen. Die dabei chemisch gebundene Energie wird über Nahrungsketten und Nahrungsnetze auch auf tierische Organismen übertragen. Die Thematisierung von Stoffkreisläufen ermöglicht darüber hinaus die Entwicklung eines tieferen Verständnisses der ökologischen Aspekte von Nachhaltigkeit.1

Beispielaufgaben
  • Wir schreiben das Jahr 2049. Endlich ist die Menschheit in der Lage, alle Energieprobleme dieser Welt durch künstliche Photosynthese zu lösen. Ausgehend von dieser Zukunftsvision erforschen Schüler*innen der Qualifikationsstufe in einer Online-Lernumgebung selbstständig die Stoff- und Energieumwandlungen beim Kreislauf Photosynthese-Zellatmung.

    Stoff- und Energieumwandlungen beim Kreislauf Photosynthese-Zellatmung

Informationsaufnahme, -weiterleitung, -verarbeitung und -speicherung werden bei höheren Organismen von komplexen Systemen übernommen. Kommunikation stellt hierbei die wechselseitige Informationsübertragung dar, die auf allen Systemebenen lebender Organismen stattfindet. Dieses Basiskonzept hilft beim Verständnis der neuronalen und hormonellen Vorgänge im Körper sowie der Speicherung von Informationen in verschiedenen Systemen.1

Beispielaufgaben

Die Kontinuität des Lebens besteht in der Generationsfolge, denn Lebewesen haben eine begrenzte Lebensdauer. Wachstums- und Regenerationsprozesse erfordern differenzielle Genaktivität. Darunter versteht man, dass in Zellen mit gleichem Genom verschiedene Gene aktiv sind. Differenzielle Genaktivität steht in engem Zusammenhang mit der Entwicklung spezialisierter Zellen, der Zelldifferenzierung. Die Regulation der Genaktivität wird im Rahmen des Basiskonzepts „Steuerung und Regelung“ vertieft.1

Beispielaufgaben

Lebewesen sind durch Bau und Funktion an ihre Umwelt angepasst. Angepasstheit wird durch Varia- bilität ermöglicht. Grundlage von Variabilität sind Mutation, Rekombination und Modifikation. Der Zustand der Angepasstheit ist vom Prozess der Anpassung abzugrenzen. Um ein tiefer gehendes Verständnis von Angepasstheit zu erreichen, ist eine Betrachtung auf den verschiedenen Ebenen bis hin zur molekularen Ebene erforderlich.1

Biologische Systeme verändern sich auf allen Systemebenen mit der Zeit. Gemäß der Evolutionstheorie sind Lebewesen in unterschiedlichem Grad miteinander verwandt. Als Belege für stammesgeschichtliche Verwandtschaft werden anatomisch-morphologische Befunde sowie molekularbiologische Untersuchungen herangezogen. Die Geschichtlichkeit und das „So-Geworden-Sein“ biologischer Systeme ermöglichen eine zusammenhängende Sicht auf viele Einzelphänomene des Biologieunterrichts. Die Reflexion über die Menschwerdung liefert dabei einen grundlegenden Beitrag zum Menschenbild und zum menschlichen Selbstverständnis. Das Basiskonzept „Geschichte und Verwandtschaft“ weist vielfältige Bezüge zu allen anderen Basiskonzepten auf und ist eine Grundlage für ultimate Betrachtungen und Erklärungsansätze.1

Beispielaufgaben
  • Die Evolutionstheorie, eine der revolutionärsten Thesen in der Geschichte der Naturwissenschaften, ist untrennbar mit einer Schiffsreise verknüpft. An Bord der HMS Beagle stach 1831 der junge Theologe Charles Darwin in See. Zu Beginn der Forschungsreise war er noch von der Unveränderlichkeit der Schöpfung überzeugt. Nach fünf Jahren Forschungsreise um die Welt hatte er durch zahlreiche Naturbeobachtungen ein anderes Bild bekommen.

    DARWINs Reise zur Evolution

1Originalformulierung aus dem Kerncurriculum


Niedersächsisches Landesinstitut für schulische Qualitätsentwicklung

Medienressourcen für Lernen in Niedersachsen

In der Merlin-Datenbank finden Sie Filme, Grafiken, Arbeitsblätter, weiterführende Infos und methodisch-didaktische Hinweise. Die Medien für den Unterricht können einfach und bequem heruntergeladen werden. Alle Filme sind methodisch-didaktisch erschlossen und beinhalten hochwertiges Begleitmaterial.

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Niedersächsisches Landesinstitut für schulische Qualitätsentwicklung

Materialien für das Fach Biologie

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Zentralabitur - Termine, Materialien und fachbezogene Hinweise

Auf den Seiten „Zentralabitur“ erhalten Sie Hinweise zu den Terminen, fachbezogene Hinweise und thematische Schwerpunkte.

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Verantstaltungen in Niedersachsen zu Biologie

Es werden ausschließlich Landesangebote angezeigt, weitere Such- und Filtermöglichkeiten finden Sie in der Veranstaltungsdatenbank (VeDaB).

Titel
Veranstalter
Ort
Beginn

Erarbeitung der Vorgaben für die QP durch das neue KC SII praktische Aspekte zu neuen inhaltlichen Vorgaben (Verhaltensbiologie, Diskussion und Entwicklung von Materialien für die Implementationsveranstaltungen) Entwicklung von Inhalten und Materialien für die Implementationsveranstaltungen

Dauer: mehrtägige Veranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie im regionalen Schulset

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie 2022/23 im regionalen Biologie-Schulset Schulform

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie 2022/23 im regionalen Biologie-Schulset

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie im regionalen Schulset.

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie im regionalen Schulset.

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie im regionalen RLSB-BS Schulset 3: Harz.

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie (Region-BS, Set 2: PE-SZ-WF).

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie (Region-BS, Set 1: Stadt BS).

Dauer: Tagesveranstaltung

Implementierung des Kerncurriculums für die Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie (Region-BS, Set 5: WOB-GF-HE).

Dauer: Tagesveranstaltung

Niedersächsisches Landesinstitut für schulische Qualitätsentwicklung

Außerschulische Lernorte im Fach Biologie

Raus aus der Schule und biologische Phänomene direkt vor Ort erforschen. Das bringt Spaß und durchbricht die Routine des Schulalltags. Aber der Besuch eines außerschulischen Lernortes ist nicht per se ein Erfolgsgarant.

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Niedersächsisches Kultusministerium

Schülerwettbewerbe Mathematik, Naturwissenschaften, Technik

Auf der Basis von Qualitätskriterien für SchülerInnenwettbewerbe spricht die Kultusministerkonferenz (KMK) Empfehlungen für länderübergreifend durchgeführte Wettbewerbe aus. In der Regel werden diese Wettbewerbe auch durch die Länder unterstützt. Hingewiesen wird auf die Bekanntgabe zum Start der jeweiligen Wettbewerbsrunde mit Terminierungen und Kontaktdaten für Niedersachsen im Schulverwaltungsblatt.

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Naturwissenschaften

Fachbezogene Beratung für Haupt-, Förder-, Ober- und Realschulen - Sekundarbereich I

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Biologie

Fachbezogene Beratung für Gymnasien

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