Biologie

Besuch eines Bauernhofs, Klasse 5

Experiment, Klasse 6

Ökologie, Klasse 7

Anatomie, Klasse 9

Stoffwechsel, EF

Leistungskurs im Genlabor

Biologie ist das erste naturwissenschaftliche Fach, mit dem die Schülerinnen und Schüler auf dem Gymnasium in Kontakt kommen. Aus diesem Grund kommt dem Fach eine wichtige Schlüssel- und Mittlerfunktion zu, da naturwissenschaftliche Arbeitsweisen, die später in den Fächern Chemie und Physik ebenfalls wichtig sind, zuerst im Fach Biologie vermittelt werden, z.B. messen, protokollieren, Hypothesen entwickeln und experimentieren. In der Sekundarstufe I wird Biologie ab der fünften Klasse unterrichtet; lediglich in Klasse acht setzt das Fach für ein Jahr aus, insgesamt werden also vier Jahre Biologie absolviert, bevor mit der Klasse 10 (EF) die Oberstufe (Sekundarstufe II) und damit das Kurswahlsystem beginnt. Ab der Klasse 11 (Q1) können die Schülerinnen und Schüler zwischen Grund- und Leistungskursen wählen.

Der Kernlehrplan des Ministeriums für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen und das schulinterne Curriculum des Goethe-Gymnasiums sehen dabei folgende Themenschwerpunkte vor:

Sekundarstufe I (Klassen 5-9)

Klassen 5/6:
Vielfalt von Lebewesen, Bau und Leistung des menschlichen Körpers, Sinnesorgane des Menschen im Überblick, Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten, sowie gegen Ende der Klasse 6 Teil I der Sexualerziehung.

Klasse 7:
Das Thema lautet „Ökologie“; dabei werden Themen wie Energie- und Stoffkreisläufe, Fotosynthese, Arten-, Natur- und Umweltschutz behandelt.

Klasse 9:
Grundlagen der Vererbung (mendelsche Vererbung), Überblick über den Aufbau der DNA, Einführung des Gen-Begriffs, Individualentwicklung des Menschen (von der Empfängnis, Reifung und Geburt bis zur Pubertät), Sexualerziehung Teil II sowie Gesundheitserziehung / Suchtprävention. Fakultativ kann in einer weiteren Unterrichtseinheit ein Überblick zum Thema „Evolution“ vermittelt werden.

In Klasse 8/9  können die Schülerinnen und Schüler im Wahlpflichtbereich II zusätzlich das Fach „Biochemie“ wählen, in dem mit hohem Praxisanteil Grundlagen der organischen Chemie und der Stoffwechselphysiologie vermittelt werden, z.B. der Aufbau von Proteinen aus Aminosäuren und deren Bedeutung für Prozesse in lebenden Systemen.

Sekundarstufe II (Klassen 10-12)

EF (Klasse10)
Mit geeigneten Experimenten vermittelt die EF einen Überblick über den Aufbau von Zellen, Biomembranen sowie der wichtigsten biochemischen Stoffgruppen wie Proteine, Kohlenhydrate oder Lipide. Weitere Themen sind z.B. der Stofftransport in Zellen, Gewebe und Organen. Einen Schwerpunkt bilden der Aufbau des Zellkerns mit der DNA, die Replikation, also die Vervielfältigung von DNA und die Zellteilungsmechanismen. Eine weitere Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit der Enzymatik und ihren begleitenden Prozessen, also Stoffab/-umbau, Energieumwandlung und Gärung. Die EF stellt bereits sehr hohe Anforderungen, da eine sehr umfangreiche biologische Fachsprache gelernt und sicher angewendet werden muss. Durch Referate müssen die Schülerinnen und Schüler zeigen, dass sie in der Lage sind, sich auch komplexe Sachverhalte selber zu erarbeiten und in angemessener Weise zu präsentieren.

Q1 (Klasse 11) Grund- und Leistungskurs
Die Inhalte und die Reihenfolge der Themen unterscheiden sich im Grund- und Leistungskurs Q1 und Q2 grundsätzlich nicht; die Tiefe und Intensität bei der Behandlung der einzelnen Themen ist im Leistungskurs natürlich wesentlich größer. Besonders geeignet ist der Leistungskurs für Schülerinnen und Schüler, die im Studium oder der Berufsausbildung einen medizinischen oder biologischen Bereich anstreben.

Die in der EF erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten werden in der Q1 vorausgesetzt, da mit dem Thema Genetik direkt auf die Unterrichtseinheit Zellkern und DNA zurückgegriffen wird, hier allerdings mit dem Schwerpunkt der Molekulargenetik; neben dem biochemischen Aufbau der DNA sind das vor allem Vorgänge der Proteinbiosynthese, der Genregulation und der Vererbung. Gentechnik, Gentherapie, transgene Organismen und medizinisch/biologische Verfahren sind Themen anschließender Unterrichtseinheiten.

Im zweiten Halbjahr der Q1 lautet das Thema Neurobiologie, darunter versteht man z.B. den Aufbau von Nervenzellen, Synapsen und Nervensystem, Reizaufnahme durch Sinnesorgane, Erregungsleitung mit biochemischen und elektrochemischen Prozessen, Aufbau und Leistungen des Gehirns sowie technische Verfahren, um Denk- und Lernleistungen des Gehirns sichtbar zu machen.

Q2 (Klasse 12)
Da das letzte Schuljahr sehr kurz ist und für die Schülerinnen und Schüler mit dem Beginn der Vorbereitungszeit für die Prüfungen des Abiturs bereits Mitte April endet, versucht die Fachschaft Biologie des Goethe-Gymnasiums bei den letzten beiden Themen des Kernlehrplanes möglichst große Synergieeffekte zu erzielen. Die Unterrichtseinheiten Ökologie und Evolution wurden daher in die Q2 gelegt.

Das Thema Ökologie behandelt den Systembegriff, zyklische und sukzessive Veränderungen in pflanzlichen und tierischen Populationen sowie biotische und abiotische Einflussfaktoren. Der nahtlose Übergang zum Thema Evolution gelingt daher, da Veränderungen in Populationen zu den Grundlagen der Evolutionslehre gehören, ergänzt durch Aspekte der Erdgeschichte, Biochemie und Genetik. Den Abschluss der Unterrichtseinheit bildet das Thema Humanevolution (Paläoanthropologie).