2. Kompetenzbereiche, Inhaltsfelder und Kompetenzerwartungen

Die in den allgemeinen Aufgaben und Zielen des Faches beschriebene übergreifende fachliche Kompetenz wird ausdifferenziert, indem fachspezifische Kompetenzbereiche und Inhaltsfelder identifiziert und ausgewiesen werden. Dieses analytische Vorgehen erfolgt, um die Strukturierung der fachrelevanten Prozesse einerseits sowie der Gegenstände andererseits transparent zu machen. In den Kompetenzerwartungen werden beide Seiten miteinander verknüpft. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass der gleichzeitige Einsatz von Können und Wissen bei der Bewältigung von Anforderungssituationen eine zentrale Rolle spielt.

Kompetenzbereiche repräsentieren die Grunddimensionen des fachlichen Handelns. Sie dienen dazu, die einzelnen Teiloperationen entlang der fachlichen Kerne zu strukturieren und den Zugriff für die am Lehr-Lernprozess Beteiligten zu verdeutlichen.

Inhaltsfelder systematisieren mit ihren jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkten die im Unterricht der Realschule verbindlichen und unverzichtbaren Gegenstände und liefern Hinweise für die inhaltliche Ausrichtung des Lehrens und Lernens.

Kompetenzerwartungen führen Prozesse und Gegenstände zusammen und beschreiben die fachlichen Anforderungen und intendierten Lernergebnisse, die bis zum Ende der Jahrgangsstufe 10 verbindlich erreicht werden sollen.

Kompetenzerwartungen

• beziehen sich auf beobachtbare Handlungen und sind auf die Bewältigung von Anforderungssituationen ausgerichtet,
• stellen im Sinne von Regelstandards die erwarteten Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten auf einem mittleren Abstraktionsgrad dar,
• ermöglichen kumulatives, systematisch vernetztes Lernen,
• können in Aufgabenstellungen umgesetzt und überprüft werden.

Insgesamt ist der Unterricht in der Sekundarstufe I nicht allein auf das Erreichen der aufgeführten Kompetenzerwartungen beschränkt, sondern soll es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, diese weiter auszubauen und darüber hinausgehende Kompetenzen zu erwerben.

2.1 Kompetenzbereiche und Inhaltsfelder des Faches

Der naturwissenschaftliche Unterricht im Wahlpflichtfach Biologie der Realschule ermöglicht den Erwerb von Kompetenzen, die insgesamt zu einer erweiterten naturwissenschaftlichen Grundbildung beitragen.

Kompetenzbereiche

In naturwissenschaftlichen Arbeitsprozessen werden meist Kompetenzen aus mehreren, nicht immer scharf voneinander abzugrenzenden Bereichen benötigt. Teilkompetenzen lassen sich den folgenden vier Kompetenzbereichen zuordnen:

• Umgang mit Fachwissen,
• Erkenntnisgewinnung,
• Kommunikation,
• Bewertung.

Der Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen bezieht sich auf die Fähigkeit von Schülerinnen und Schülern, zur Lösung von Aufgaben und Problemen fachbezogene Konzepte auszuwählen und zu nutzen. Ein Verständnis ihrer Bedeutung einschließlich der Abgrenzung zu ähnlichen Konzepten ist notwendig, um Wissen in variablen Situationen zuverlässig einsetzen zu können. Schülerinnen und Schüler können bei fachlichen Problemen besser auf ihr Wissen zugreifen, wenn sie dieses angemessen organisieren und strukturieren. Gut strukturierte Wissensbestände erleichtern ebenfalls die Integration und Vernetzung von neuem und vorhandenem Wissen.

Der Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung beinhaltet die Fähigkeiten und methodischen Fertigkeiten von Schülerinnen und Schülern, naturwissenschaftliche Fragestellungen zu erkennen, diese mit Experimenten und anderen Methoden hypothesengeleitet zu untersuchen und Ergebnisse zu verallgemeinern. Naturwissenschaftliche Erkenntnis basiert im Wesentlichen auf einer Modellierung der Wirklichkeit. Modelle, von einfachen Analogien bis hin zu mathematisch-formalen Modellen, dienen dabei zur Veranschaulichung, Erklärung und Vorhersage. Eine Reflexion der Erkenntnismethoden verdeutlicht den besonderen Charakter der Naturwissenschaften mit seinen spezifischen Denk- und Arbeitsweisen und grenzt sie von anderen Möglichkeiten der Weltbegegnung ab.

Der Kompetenzbereich Kommunikation beschreibt erforderliche Fähigkeiten für einen produktiven fachlichen Austausch. Kennzeichnend dafür ist, mit Daten und Informationsquellen sachgerecht und kritisch umzugehen sowie fachsprachliche Ausführungen in schriftlicher und mündlicher Form verstehen und selbst präsentieren zu können. Dazu gehört auch, gebräuchliche Darstellungsformen wie Tabellen, Grafiken, Diagramme zu beherrschen sowie bewährte Regeln der fachlichen Argumentation einzuhalten. Charakteristisch für die Naturwissenschaften sind außerdem das Offenlegen eigener Überlegungen bzw. die Akzeptanz fremder Ideen und das Arbeiten in Gemeinschaften und Teams.

Der Kompetenzbereich Bewertung bezieht sich auf die Fähigkeit, überlegt zu urteilen. Dazu gehört, Kriterien und Handlungsmöglichkeiten sorgfältig zusammenzutragen und gegeneinander abzuwägen. Auf dieser Grundlage ist es möglich, Entscheidungen zu finden und dafür zielführend zu argumentieren und Position zu beziehen. Für gesellschaftliche und persönliche Entscheidungen sind diesbezüglich die Kenntnis und Berücksichtigung von normativen und ethischen Maßstäben bedeutsam, nach denen Interessen und Folgen naturwissenschaftlicher Forschung beurteilt werden können.

Inhaltsfelder

Kompetenzen zeigen sich in der Auseinandersetzung mit Problemstellungen, bei denen spezifische fachliche Inhalte relevant sind. Kompetenzen basieren deshalb stets auf der Verfügbarkeit von konzeptuellem und methodischem Wissen. Eine erweiterte naturwissenschaftliche Grundbildung soll deshalb im Blick auf die im Folgenden beschriebenen Inhaltsfelder entwickelt werden.

Inhaltsfeld 1: Ökosysteme

In diesem Inhaltsfeld geht es einerseits um die Bestandteile von Ökosystemen und deren Wechselbeziehungen miteinander. Andererseits geht es um allgemeine Funktionsprinzipien von Ökosystemen wie trophische Funktionen von Lebewesen, Nahrungsnetze, Energiefluss oder Stoffkreisläufe. Darüber hinaus sind die zyklische und sukzessive Dynamik von Ökosystemen sowie der Einfluss menschlicher Lebensweisen auf Ökosysteme inhaltliche Schwerpunkte dieses Inhaltsfeldes. Diese Kenntnisse sind unter den Gesichtspunkten Umweltschutz, nachhaltige Entwicklung zur Sicherung der Lebensgrundlage zukünftiger Generationen von besonderer Bedeutung.

Inhaltsfeld 2: Biologische Forschung und Medizin

In diesem Inhaltsfeld stehen zum einen das Immunsystem des Menschen sowie Krankheitserreger und Impfungen im Vordergrund. Zum anderen geht es um Allergien und Nahrungsmittelunverträglichkeiten, welche in unserer Gesellschaft eine immer größere Rolle spielen. Kenntnisse darüber sind im Hinblick auf einen angemessenen und verantwortungsbewussten Umgang mit Infektionskrankheiten und eine Berufsorientierung in medizinisch-pflegerischen Berufen von besonderer Bedeutung. Darüber hinaus ermöglichen sie die Teilhabe am gesellschaftlichen Diskurs.

Inhaltsfeld 3: Gene und Vererbung

In diesem Inhaltsfeld geht es um sexuelle und asexuelle Vermehrung sowie um die Grundlagen der klassischen Genetik und der Proteinbiosynthese. Diese Kenntnisse sind für ein Verständnis der Operationen und vielfältigen Verfahren der Gentechnik von wesentlicher Bedeutung. Ein Grundverständnis von der Genetik sowie von gentechnischen Verfahren und ihren Chancen und Risiken sind wichtige Voraussetzungen für eine Teilhabe am gesellschaftlichen Diskurs im Sinne einer aufgeklärten Verbraucherbildung und einer globalen Entwicklung.

Inhaltsfeld 4: Evolution

In diesem Inhaltsfeld geht es sowohl um die Grundlagen der Evolutionstheorie und die Evolutionsfaktoren als auch um wesentliche Prozesse der Artbildung und Entwicklung phylogenetischer Stammbäume. Die Evolutionstheorie ist die zentrale Theorie der Biologie und bildet damit das grundlegende, ultimate Erklärungsprinzip der Biologie.

Inhaltsfeld 5: Information und Regulation

Die inhaltlichen Schwerpunkte dieses Inhaltsfelds liegen in der hormonellen und neuronalen Steuerung und Regelung von Lebensvorgängen sowie im Themenkomplex Lernen und Gedächtnis. Grundlegende Kenntnisse zum Aufbau und der Funktion neuronaler und humoraler Strukturen sowie zu Grundprinzipien von Steuerungs- und Regulationssystemen, sind – angesichts einer Zunahme an neurodegenerativen Erkrankungen in unserer Gesellschaft – vor allem im Hinblick auf die Gesunderhaltung und eine Teilhabe am gesellschaftlichen Diskurs relevant. Ein grundlegendes Verständnis von Gedächtnismodellen und von Lernvorgängen ist darüber hinaus zur Vorbereitung auf ein lebenslanges Lernen von wesentlicher Bedeutung.

Inhaltsfeld 6: Stationen eines Lebens

In diesem Inhaltsfeld geht es um die Individualentwicklung des Menschen und damit eng verbundene Bereiche der Medizin wie die Pränataldiagnostik und den Einsatz von Stammzellen in Therapie und Forschung. Diese Kenntnisse sind sowohl für eine aufgeklärte eigene Lebensplanung und die reflektierte Teilhabe an gegenwärtigen und zukünftigen gesellschaftlichen Kontroversen als auch im Hinblick auf die Entwicklung eines differenzierten Menschenbildes bedeutsam.

Inhaltsfeld 7: Sexualerziehung

Im Inhaltsfeld Sexualerziehung(1) geht es vor allem um Beziehungen und Sexualität, sexuelle Orientierung und Identität sowie um Verhütung und Infektionsschutz und den Umgang mit Schwangerschaft und Schwangerschaftskonflikten. Kenntnisse hierzu sind wichtige Grundlagen für eine sexuelle Selbstbestimmung, die Entwicklung von Toleranz gegenüber unterschiedlichen Lebensentwürfen und dem Schutz vor sexuell übertragbaren Erkrankungen im Sinne der Gesundheitserziehung.

1) Zu beachten sind die allgemeinen Richtlinien für die Sexualerziehung in Nordrhein-Westfalen.

2.2 Kompetenzerwartungen und inhaltliche Schwerpunkte

Der Unterricht soll es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, dass sie – aufbauend auf der Kompetenzentwicklung in der Erprobungsstufe – am Ende der Jahrgangsstufe 10 über die im Folgenden genannten Kompetenzen verfügen. Dabei werden zunächst übergeordnete Kompetenzerwartungen zu allen Kompetenzbereichen aufgeführt. Diese werden im Anschluss inhaltsfeldbezogen konkretisiert.

Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

UF1 Fakten wiedergeben und erläutern	Konzepte der Biologie unter Bezug auf übergeordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläutern, auch unter Verwendung von Beispielen,
UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen	gegebene biologisch-technische Probleme analysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden,
UF3 Sachverhalte ordnen und strukturieren	biologische Sachverhalte nach fachlichen Strukturen und Kategorien einordnen und dabei von konkreten Kontexten abstrahieren,
UF4 Wissen ver¬netzen	biologisch-technische Vorgänge, Muster, Gesetzmäßigkeiten und Prinzipien in unterschiedlichen Situationen erkennen und bestehende Wissensstrukturen durch neue Erkenntnisse ausdifferenzieren bzw. erweitern.

Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

E1 Fragestellungen erkennen	komplexere biologisch-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestellungen formulieren,
E2 Bewusst wahrnehmen	kriteriengeleitet Beobachtungen, auch unter Verwendung besonderer Apparaturen und Messverfahren, vornehmen und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deutung abgrenzen,
E3 Hypothesen entwickeln	zu biologischen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben,
E4 Untersuchungen und Experimente planen	auf der Grundlage vorhandener Hypothesen zu untersuchende Variablen (unabhängige und abhängige Variablen, Kontrollvariablen) identifizieren und diese in Untersuchungen und Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten,
E5 Untersuchungen und Experimente durchführen	Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, zielorientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vorgenommene Idealisierungen begründen,
E6 Untersuchungen und Experimente auswerten	Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf zugrundeliegende Fragestellungen und Hypothesen interpretieren und daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge sowie funktionale Beziehungen ableiten,
E7 Modelle auswählen und Modellgrenzen angeben	Elemente wesentlicher biologischer Modellierungen situationsgerecht und begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche beachten,
E8 Modelle anwenden	Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologisch-technischer Vorgänge verwenden,
E9 Arbeits- und Denkweisen reflektieren	anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung biologischer Erkenntnisse, insbesondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Modellen erläutern.

Kompetenzbereich Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

K1 Texte lesen und erstellen	bei der Erstellung biologischer Sachtexte (Beschreibung, Erklärung, Bericht, Stellungnahme) im notwendigen Umfang Elemente der Fachsprache und fachtypischer Sprachstrukturen sowie bekannte Arten von Übersichten, Zeichnungen und Diagrammen gebrauchen,
K2 Informationen identifizieren	Daten und andere Informationen aus biologischen Texten, Abbildungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklärenden Textstellen, sachgerecht interpretieren,
K3 Untersuchungen dokumentieren	ein gegliedertes Protokoll anlegen, Versuchsabläufe und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben und die gewonnenen Daten vollständig und in angemessener Genauigkeit darstellen,
K4 Daten aufzeichnen und darstellen	für Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen und Diagramme anlegen, diese skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften sowie Datenpunkte eintragen und mit geeigneten Kurven verbinden,
K5 Recherchieren	für eine Recherche klare und zielführende Fragestellungen und Suchbegriffe formulieren, Ergebnisse nach Relevanz filtern, ordnen und beurteilen sowie Informationsquellen dokumentieren und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren,
K6 Informationen umsetzen	Geräte nach Bedienungsanleitungen und unter Beachtung von Sicherheitshinweisen sachgerecht verwenden sowie verbindliche Vorgaben bei Verfahrensschritten und Rezepturen beachten und präzise umsetzen,
K7 Beschreiben, präsentieren, begründen	eine Präsentation von Arbeitsergebnissen unter Verwendung von Medien sowie strukturierender und motivierender Gestaltungselemente adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beachtung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich machen,
K8 Zuhören, hinterfragen	Elemente einer Argumentation (Behauptung, Begründung, Stützung, Schlussfolgerung) benennen und in biologischen Diskussionen Argumente mit Fakten, Beispielen, Analogien und logischen Schlussfolgerungen unterstützen oder widerlegen,
K9 Kooperieren und im Team arbeiten	beim Arbeiten im Team unterschiedliche Interessen abwägen, fair und rücksichtsvoll miteinander umgehen, Ziele und Teilaufgaben aushandeln und Teilergebnisse zusammenführen.

Kompetenzbereich Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

B1 Bewertungen an Kriterien orientieren	für Entscheidungen in biologisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsoptionen ermitteln und diese einander zuordnen,
B2 Argumentieren und Position beziehen	in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten,
B3 Werte und Normen berücksichtigen	Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Kriterien, Wertungen und Folgen analysieren.

Die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler sollen im Rahmen der Behandlung der nachfolgenden obligatorischen Inhaltsfelder entwickelt werden:

1. Ökosysteme
2. Biologische Forschung und Medizin
3. Gene und Vererbung
4. Evolution
5. Information und Regulation
6. Stationen eines Lebens
7. Sexualerziehung

Bezieht man die übergeordneten Kompetenzerwartungen sowie die unten aufgeführten inhaltlichen Schwerpunkte aufeinander, so ergeben sich die nachfolgenden konkretisierten Kompetenzerwartungen:

Inhaltsfeld 1: Ökosysteme

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Bestandteile von Ökosystemen und deren Wechselbeziehungen Funktionsprinzipien von Ökosystemen Dynamik von Ökosystemen Einfluss menschlicher Lebensweisen auf Ökosysteme	Ökosystem Wald Ökosystem See
Basiskonzept System Produzenten, Konsumenten, Destruenten, Nahrungsnetze, ökologische Nische, Räuber-Beute-Beziehung, Neophyten, Neozoen, Trophieebenen, Energiefluss, Stoffkreislauf, Biosphäre Basiskonzept Struktur und Funktion Einzeller, mehrzellige Lebewesen Basiskonzept Entwicklung Sukzession, Nachhaltigkeit, Treibhauseffekt

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• exemplarisch für ein Ökosystem Strukturen und Bestandteile nennen und deren Zusammenwirken an Beispielen beschreiben (UF1, UF3),
• abiotische Faktoren nennen und ihre Bedeutung für ein Ökosystem erläutern (UF1, UF3),
• ökologische Nischen im Hinblick auf die Angepasstheit von Lebewesen an ihren Lebensraum beschreiben (UF3),
• das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie erläutern und der Zellatmung gegenüberstellen (UF4, E1).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• kriteriengeleitet jahreszeitlich bedingte Veränderungen in einem Ökosystem beobachten, aufzeichnen und deren Bedeutung erklären (E1, E6, K3),
• semiquantitative Aussagen zum Einfluss abiotischer Faktoren auf die Fotosyntheserate experimentell ermitteln (E5, E6),
• Versuchspläne zur systematischen Untersuchung des Einflusses verschiedener Faktoren auf das Pflanzenwachstum unter Berücksichtigung des Prinzips der Variablenkontrolle entwickeln (E4),
Proben aus einem Ökosystem mithilfe geeigneter Verfahren analysieren (E5, E6),
• ausgewählte einzellige Lebewesen mithilfe mikroskopischer Untersuchungen und nach Vorgaben zeichnen und bestimmen (E5, UF4),
• bei der grafischen Darstellung einer Räuber-Beute-Beziehung zwischen der vereinfachten Modellvorstellung und der komplexen Wirklichkeit unterscheiden (E7),
• anhand eines Nahrungsnetzes die Wechselwirkungen zwischen Produzenten, Konsumenten verschiedener Ordnungen und Destruenten darstellen und ihre Bedeutung für das Ökosystem erläutern (E8),
• das verstärkte Auftreten heutiger Neophyten und Neozoen auf ökologische Veränderungen zurückführen und Folgen für Ökosysteme aufzeigen (E8),
• die Analogien zwischen Vorgängen in einem Treibhaus und Vorgängen beim Treibhauseffekt der Erdatmosphäre erläutern (E7, E8),
• an Beispielen (u. a. dem Treibhauseffekt) erläutern, warum wissenschaftliche Modelle auch umstritten sein können (E9).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• einen Stoffkreislauf in einem Ökosystem adressatengerecht mit angemessenen Medien präsentieren (K7),
• die Energieentwertung zwischen Trophieebenen der Nahrungspyramide mit einem angemessenen Schema darstellen und daran Auswirkungen eines hohen Fleischkonsums aufzeigen (K4, E8),
• Experimente zur Fotosyntheserate strukturiert dokumentieren (K3),
• Grafiken und Texten zum Klimawandel wesentliche Informationen korrekt entnehmen (K2).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Informationen zur Klimaveränderung hinsichtlich der Informationsquellen einordnen, deren Positionen darstellen und einen eigenen Standpunkt dazu vertreten (B2, K8).

Inhaltsfeld 2: Biologische Forschung und Medizin

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Immunsystem des Menschen Krankheitserreger Impfungen Allergien und Nahrungsmittelunverträglichkeiten	Kampf gegen Infektionskrankheiten Milchallergie und Laktoseintoleranz
Basiskonzept System Infektionskrankheiten, Impfung, Allergien, Nahrungsmittelunverträglichkeit Basiskonzept Struktur und Funktion Spezifische und unspezifische Abwehr, Bakterien, Viren Basiskonzept Entwicklung Antibiotika, Resistenz, Entwicklungszyklus

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Vermehrung von Bakterien und Viren gegenüberstellen(UF2, UF4),
• die wesentlichen Bestandteile des Immunsystems darstellen (UF1),
• allergische Reaktionen mit Wirkungen der spezifischen Abwehr erklären (UF3),
• den Unterschied zwischen einer Heil- und Schutzimpfung erklären und diese den Eintragungen im Impfausweis zuordnen (UF3),
• Nahrungsmittelunverträglichkeiten von Allergien begründet abgrenzen (UF3).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Ergebnisse verschiedener historischer Versuche zu den wissenschaftlichen Grundlagen der Impfung unter heutigen Fragestellungen auswerten (E6, E9),
• auf der Grundlage eines vorgegebenen Versuchsplans (u. a. zu einem historischen Versuch zu den Grundlagen der Impfung) eine passende, dem Versuch zugrunde liegende naturwissenschaftliche Fragestellung formulieren (E1),
• die Vorgänge der spezifischen Abwehr mit einem Antigen-Antikörper-modell erklären und den Stadien im Krankheitsverlauf zuordnen (E1, E8),
• mikroskopische Bilder von Bakterienzellen und eukaryotischen Zellen begründet voneinander abgrenzen (E2, UF2),
• einfache qualitative Experimente zur Überprüfung von Hypothesen zu Allergenen nach dem Prinzip der gezielten Variablenkontrolle und manipulation planen (E4),
• aus Problembeschreibungen begründete, überprüfbare Fragestellungen und Hypothesen zu Ursache-Wirkung-Beziehungen (u. a. bei Allergien und Nahrungsmittelunverträglichkeiten) formulieren (E3).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Entstehung einer Antibiotika-Resistenz adressatengerecht und anschaulich darstellen (K7, UF2),
• Informationen zum Auftreten und zur Bekämpfung historisch bedeutsamer Krankheiten zusammenstellen und heutige Behandlungsmethoden dieser Krankheiten angeben (K5, E9),
• die Bedeutung von Hygienemaßnahmen in medizinischen und pflegerischen Berufen recherchieren und adressatengerecht darstellen (K5, K7),
• Aspekte zur Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels für die Verbreitung und den Infektionsweg eines Endoparasiten bildlich darstellen und Möglichkeiten zur Vorbeugung erläutern (K7),
• vorgegebene Daten zum Wachstum von Bakterienkulturen unter Verwendung einer vorgegebenen Skalierung in Diagrammen darstellen (K4).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Position der WHO zur Definition von Gesundheit erläutern und Maßnahmen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit benennen (B3),
• aufgrund biologischer Kenntnisse einen begründeten Standpunkt zum Impfen und zum eigenen Impfverhalten vertreten (B2),
• in vorgegebenen Fallbeispielen die Einnahme von Medikamenten (u. a. Antibiotika) in Bezug auf den situativen Kontext kriteriengeleitet bewerten (B1),
• die Kennzeichnung von Lebensmitteln und Zusatzstoffen entschlüsseln sowie ausgewählte Lebensmittel im Hinblick auf ihre potenziellen Einnahmewirkungen bei einschlägigen Nahrungsmittelunverträglichkeiten und Allergien einschätzen (B 1).

Inhaltsfeld 3: Genetik

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Sexuelle und asexuelle Vermehrung Klassische Genetik Proteinbiosynthese Gentechnik	Albinismus Gentechnische Herstellung von Insulin Entstehungsgeschichte naturwissenschaftlicher Regeln und Theorien
Basiskonzept System Replikation Basiskonzept Struktur und Funktion Chromosom, DNA, mRNA, Mutation, Gen, Allel, Protein, Schlüssel-Schloss-Prinzip, Enzym Basiskonzept Entwicklung Sexuelle Vermehrung, asexuelle Vermehrung

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Konzepte Gen, Allel und Chromosom erläutern und voneinander abgrenzen (UF2),
• Vorgänge der sexuellen und asexuellen Vermehrung voneinander unterscheiden und ihre unterschiedliche Bedeutung für Lebewesen (u. a. im Hinblick auf die Aufrechterhaltung genetische Vielfallt und Konstanz) erläutern (UF4, UF2),
• Beispiele von dominanten und rezessiven Erbgängen aus der Tier- oder Pflanzenwelt analysieren (UF4, UF2),
• Analogien zwischen der Stecklingsvermehrung und dem gentechnischen Verfahren des reproduktiven Klonens erläutern (UF2, UF4),
• die Funktionsprinzipien gentechnischer Werkzeuge mithilfe einfacher Analogien beschreiben (UF4, UF2, UF1).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• am Beispiel der Mendelschen Regeln den Unterschied zwischen Regeln und Gesetzen erläutern (E9),
• Versuche zur asexuellen Vermehrung von Pflanzen nach Vorgaben durchführen, die Ergebnisse protokollieren und in geeigneter Form darstellen (E5, K3, K4),
• einen Modellversuch zur Spaltungsregel mit einfachen statistischen Methoden auswerten (E6),
• anhand von Modellen die Wirkungsweise von Enzymen und deren Bedeutung für die Ausprägung von Merkmalen erläutern (E8),
• die Unterschiede der Chromosomenverteilung bei der Meiose und der Mitose mithilfe von Modellen darstellen (E7, E8),
• Karyogramme im Hinblick auf Chromosomen- und Chromosomensatzmutationen analysieren (E2),
• den Aufbau der DNA und der Chromosomen mithilfe einfacher Modelle erläutern (E8).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• den Weg von der DNA zum Merkmal mit Texten und Zeichnungen vereinfacht darstellen (K1),
• in einfachen mikroskopischen Bildern von Mitosevorgängen die relevanten Strukturen identifizieren und sachgerecht interpretieren (K2),
• das Prinzip des Plasmidtransfers an einem ausgewählten Beispiel mithilfe einfacher Modelldarstellungen adressatengerecht präsentieren (K7, E8),
• Informationen zur Klärung von Sachverhalten (u. a. zur Wirkung mutagener Strahlung und mutagener Substanzen) selbstständig sammeln, auswerten und zusammenfassen (K5),
• Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den herkömmlichen Verfahren der Züchtung durch Kreuzung und modernen Verfahren des reproduktiven Klonens recherchieren und sachgerecht und zielgerichtet präsentieren (K5, K7, UF4),
• gentechnische Veränderung von Lebewesen an einfachen Beispielen adressatengerecht und mit angemessenen Medien darstellen (UF2, K7).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Mutationen als wertfreie Veränderung des Erbgutes darstellen und bei deren Bedeutung für Lebewesen zwischen einem Sach- und Werturteil unterscheiden (B1),
• Möglichkeiten der gentechnischen Veränderung hinsichtlich ihrer Auswirkungen kritisch hinterfragen (B3).

Inhaltsfeld 4: Evolution

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Evolutionstheorie Evolutionsfaktoren Artbildung Phylogenetische Stammbäume	Die Lemuren auf Madagaskar Vom Wildkohl zur Kulturpflanze Die Entwicklung zum modernen Menschen Die Entwicklung der Wale Spannungsfeld Wissenschaft und Glauben
Basiskonzept System Population, Art, Isolation, Variabilität, Angepasstheit Basiskonzept Struktur und Funktion Wirbeltierskelette Basiskonzept Entwicklung Rekombination, Mutation, Selektion, Fitness

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Analogien zwischen den Vorgängen der künstlichen Selektion durch Züchtung und der natürlichen Selektion im Hinblick auf die Variabilität und Angepasstheit erläutern (UF4, UF1),
• die Konzepte der Variabilität und Angepasstheit als Ergebnisse von Mutation, Rekombination und Selektion erläutern (UF1),
• Prozesse der Artbildung durch Isolation an einfachen Beispielen erklären (UF2, UF3),
• die Entstehung von Fossilien beschreiben (UF4).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• auf der Grundlage eines Vergleichs von Wirbeltierskeletten, fossilen Funden und einfachen molekulargenetischen Aspekten Hypothesen zu phylogenetischen Stammbäumen ausgewählter Wirbeltiere aufstellen und kriteriengeleitet begründen (E2, E3, E4, E9, UF2),
• den Zusammenhang zwischen der Angepasstheit von Lebewesen an einen Lebensraum und ihrem Fortpflanzungserfolg (Fitness) darstellen (E1, E7),
• einen Modellversuch zur Wirkung von Selektionsdrücken auf die Merkmalsverteilung in einer Population durchführen, die Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und angemessen grafisch darstellen (E5, E6, K4),
• die Bedeutung von Darwins Vorstellungen für die Evolutionstheorie darstellen (E9).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• komplexe Informationen zur Entwicklung des Lebens auf der Erde sammeln und in übersichtlicher Form grafisch darstellen (K5, K7).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• anhand des Kriteriums der Überprüfbarkeit als Merkmal für Wissenschaftlichkeit die Evolutionstheorie zur Entstehung von Lebewesen erläutern und mit anderen Positionen vergleichen (B1),
• die naturwissenschaftliche Position der Evolutionstheorie von Positionen abgrenzen, in denen der Darwinismus für ideologische Ziele missbraucht wird (B3).

Inhaltsfeld 5: Information und Regulation

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Hormonelle Steuerung und Regelung Neuronale Steuerung und Regelung Lernen und Gedächtnis	Vom Umweltreiz zum Sinneseindruck Zucker im Blut
Basiskonzept System Signalübertragung, Homöostase, Nervensystem, Hormonsystem, Gegenspieler-Prinzip, Prinzip der negativen Rückkopplung, Gedächtnis Basiskonzept Struktur und Funktion Nervenzelle, Rezeptor, Schlüssel-Schloss-Prinzip Basiskonzept Entwicklung Neuronale Plastizität

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Informationssysteme ZNS und Hormonsystem voneinander abgrenzen (UF2, UF3),
• die Bedeutung des Schlüssel-Schloss-Prinzips für die Zielortspezifität bei der humoralen Informationsübertragung erklären (UF2, UF4),
• die Informationsübertragung durch Hormone von der Hormondrüse zur Zielzelle erläutern (UF1, UF2),
• Diagnose und Behandlung einer durch Hormondrüsenüberfunktion oder -unterfunktion bedingten Krankheit (u. a. Diabetes mellitus) erläu¬tern (UF4),
• unwillkürliche und willkürliche Bewegungen voneinander abgrenzen (UF2, UF3),
• Aufbau und Vernetzung von Nervenzellen mithilfe von Modellen beschreiben und ihre Funktion erklären (UF1),
• Informationsübertragung an Synapsen und deren Bedeutung für die Erregungsweiterleitung in Grundzügen erklären (UF4),
• die Bedeutung der Großhirnrinde bei Lernprozessen beschreiben (UF1).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• angeleitete Untersuchungen der unterschiedlichen Verteilung von Sinneszellen (z. B. Haut) interpretieren, daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese formal beschreiben (E6),
• Modelle zur hormonellen Regulation der Homöostase des Stoffwechsels für ein Beispiel erstellen und daran das Prinzip der negativen Rückkopplung und das Gegenspieler-Prinzip erklären (E8),
• Reflexe mithilfe eines Reflexbogenmodells erklären (E8),
• auf der Grundlage von Modellvorstellungen zum Gedächtnis und zur neuronalen Plastizität die Bedeutung des Übens und Wiederholens sowie den Einfluss von Emotionen für Lernprozesse erläutern (E6, E7).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Informationen zu Ursachen von Diabetes Typ I und II sowie geeignete Interventions- und Präventionsmaßnahmen recherchieren, Informationsquellen angeben und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren (K5).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• in vorgegebenen Situationen Lernprozesse kriteriengeleitet bewerten, Möglichkeiten zu deren Optimierung angeben und begründet gewichten (B1).

Inhaltsfeld 6: Stationen eines Lebens

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Individualentwicklung des Menschen Pränataldiagnostik Stammzellen	Von der Befruchtung bis zum Tod Knochenmarktransplantation
Basiskonzept System Zelle, Gewebe, Organ Basiskonzept Struktur und Funktion Prinzip der Oberflächenvergrößerung Basiskonzept Entwicklung Befruchtung, Stammzellen, Zelldifferenzierung, Lebenszyklus des Menschen

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Unterschiede zwischen embryonalen und adulten Stammzellen beschreiben (UF1),
• Einsatz und Bedeutung von Stammzellen und Klonierung in der Therapie und Forschung erläutern (UF1),
• zentrale invasive und nicht-invasive Verfahren der pränatalen Diagnostik beschreiben (UF1),
• Aufbau und Funktion der Nieren sowie die Bedeutung für den menschlichen Körper beschreiben (UF4),
• am Beispiel der Niere Maßnahmen (Dialyse, Transplantation) zur Kom-pensation einer ungenügenden Leistung von Organen erläutern (UF4),
• Prozesse des Alterns und deren Ursachen beschreiben (UF1).

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Differenzierung von Zellen mithilfe einfacher Modellvorstellungen erklären (E8),
• den menschlichen Lebenszyklus mithilfe einfacher Schemata beschrei-ben (E8),
• Verfahren der Dialyse mithilfe eines Teilchenmodells erklären (E8).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• mikroskopische Abbildungen von embryonalen Entwicklungsstadien erläutern und sachgerecht zeichnerisch dokumentieren (K3),
• kontroverse fachliche Informationen (u. a. zum Embryonenschutz) sachlich und differenziert vorstellen und dazu begründet Stellung nehmen (K7, K5, B2),
• verschiedene Verfahren zur pränatalen Diagnostik recherchieren und Möglichkeiten sowie Risiken der Untersuchungsmethoden adressatengerecht darstellen (K5, K7),
• eine arbeitsteilige Gruppenarbeit (u. a. zur Organspende) organisieren, durchführen, dokumentieren und reflektieren (K9, K2).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Kriterien zur Festlegung des Zeitpunktes des klinischen Todes nach historischen und heutigen Vorstellungen auf naturwissenschaftlicher Ebene beurteilen (B1),
• Grundlagen der künstlichen Befruchtung darstellen, unter Berücksichtigung ethischer Maßstäbe kontroverse Positionen abwägen und einen eigenen Standpunkt beziehen (B2),
• an Fallbeispielen mögliche Konfliktsituationen im Zusammenhang mit pränataler Diagnostik bewerten (B3).

Inhaltsfeld 7: Sexualerziehung

Inhaltliche Schwerpunkte	Mögliche Kontexte
Sexuelle Orientierung und Identität Verhütung und Infektionsschutz Schwangerschaft und Schwangerschaftskonflikte	Sexualität und Verantwortung Werte und Normen in der Partnerschaft Familienplanung
Basiskonzept Struktur und Funktion Hormone Basiskonzept Entwicklung Weiblicher Zyklus

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• unterschiedliche Methoden der Empfängnisverhütung sachgerecht erläutern (UF1),
• die Übertragungsmöglichkeiten von sexuell übertragbaren Krankheiten nennen sowie Strategien zum Infektionsschutz entwickeln und erläutern (UF1, K6),
• die Geschlechtshormone und den weiblichen Zyklus als Konzept der Regelung am Beispiel der Follikelreifung erläutern (UF1, UF4),
• unterschiedliche Formen des partnerschaftlichen Zusammenlebens sachlich darstellen (UF1).

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Informationen zum Heranwachsen des Fetus während der Schwangerschaft aus ausgewählten Quellen schriftlich zusammenfassen (K1, K3, K5),
• eigene und fremde Rechte auf sexuelle Selbstbestimmung sachlich darstellen und kommunizieren (K7).

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Bewertungskriterien für verschiedene Methoden der Empfängnisverhütung unter dem Aspekt der Schwangerschaftsverhütung und des Infektionsschutzes begründet gewichten (B1),
• individuelle Wertvorstellungen mit allgemeinen, auch kulturell geprägten gesellschaftlichen Wertorientierungen vergleichen (B3),
• begründet Stellung zur Sichtbarkeit vielfältiger Lebensformen und zur konsequenten Ächtung jeglicher Diskriminierung beziehen (B2, B3),
• die Verantwortung der Eltern gegenüber einem Säugling bei der Entwicklung zum Kind bewerten (B1, B3),
• zur Gefährdung des Fetus durch Nikotin und Alkohol anhand von Informationen Stellung nehmen (B2).