Biologie

Vorstellung des Faches Biologie

Wie sieht der Unterricht in der Sekundarstufe I aus?

Weshalb schlägt eigentlich mein Herz schneller, wenn ich laufe? Weshalb ist es wichtig, sich gesund zu ernähren? Was ist eigentlich eine Impfung? Weshalb kann ich im Dunkeln keine Farben sehen? Was ist ein Chromosom?

All diese Fragen spiegeln wider, mit welchen Themenschwerpunkten wir uns auf Grundlage der verschiedenen Basiskonzepte und des Kerncurriculums (NW_Gym_SI_KC_Druck.pdf (nibis.de)) im Fach Biologie in der Sek I unter anderem beschäftigen: Es geht um den Menschen, seine Anatomie und Physiologie sowie auf molekularer Ebene um sein Immun- und Hormonsystem sowie seine Zellen bis auf genetischer Ebene. Die Auseinandersetzung mit dem eigenen Körper trägt dabei wesentlich zum Selbstverständnis des Menschen bei. Sie ermöglicht faszinierende Einblicke in Bau und Funktion des eigenen Körpers und leistet damit einen wichtigen Beitrag, die Bedürfnisse des eigenen Körpers zu erkennen, damit man fit und gesund bleibt.

Dabei gehen wir nach Möglichkeit, ausgehend von Phänomenen und ableitbaren Problemstellungen, gezielt den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg über Hypothesenbildung und Versuchsplanung bis zur Versuchsauswertung und Theoriebildung.

Ganz nach Pestalozzis Idee des Lernens „mit Kopf, Herz und Hand“ stellen wir in möglichst vielen Themenbereichen das direkte Planen, Durchführen, Beobachten und Erleben in den Vordergrund, um dadurch ein tieferes Verständnis zu erreichen.

So kann man beizeiten Tellkämpfer:innen während des Biologie-Unterrichtes bei sportphysiologischen Untersuchungen beobachten, zu denen z.B. Squads, Sprints oder Jumping Jacks gehören, um die Veränderung der Atem- und Herzschlagfrequenz sowie des Blutdrucks bei Belastung zu bestimmen. Zum besseren Verständnis des Baus und der Funktion der Organe werden diese seziert, dokumentiert und in Modellen nachgebaut.

Oder es werden in der Einheit „Ernährung und Verdauung“ Nährstoffe nachgewiesen und gesunde Ernährung live in einem Kochworkshop umgesetzt.

Gesundes Kochen
Advanced Organizer zur Einheit Immunsystem

Unser Biologieunterricht ermöglicht den Schüler:innen durch verschieden Praktika u.a. die originale Begegnung mit der Natur. So liegt z.B. ein Schwerpunkt der Sek I im Waldökologiepraktikum in Jahrgang 7. Als Vorbereitung beschäftigen sich die Schüler:innen mit dem Thema „Wie ernähren sich Pflanzen?“ und lernen in diesem Zusammenhang das Mikroskopieren von Zellen, die Zellbestandteile sowie Bedingungen und Bedeutung der Fotosynthese kennen.

In Jahrgang 9 findet das Projekt „BILDUNG UND AUFKLÄRUNG zu geschlechtlicher Identität und sexueller Orientierung“ geleitet durch den Verein SCHLAU Hannover statt. Dabei geht es um die Sensibilisierung der Schüler:innen für gesellschaftliche Vielfalt und Vermittlung positiver Rollenbilder, die Förderung von Akzeptanz gegenüber LSBTI* Personen durch Abbau von Vorurteilen, um Prävention psychischer und physischer Gewalt durch Verringerung von Berührungsängsten sowie der Stärkung einer selbstbestimmen sexuellen und geschlechtlichen Entwicklung aller Jugendlichen.

Weitere Praktika sind im Themenbereich „Vom Kern über das Chromosom zur DNA – Genetik mit Aspekten der Evolution“ im Lifescience-Lab unseres Kooperationspartners, dem Schulbiologiezentrum Hannover, in Jahrgang 10 möglich.

Wie sieht Unterricht in der Sekundarstufe II aus?

„Naturwissenschaftliche Grundbildung (Scientific Literacy) ist die Fähigkeit, naturwissenschaftliches Wissen anzu-wenden, naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen, um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen, welche die natürliche Welt und die durch menschliches Handeln an ihr vorgenommenen Veränderungen betreffen.” (OECD, 1999)

Entsprechend der Scientific Literacy ist es unser Anliegen im Biologie-Unterricht der Sekundarstufe II, z.B. durch möglich häufiges praktisches Arbeiten Phänomene erfahrbar zu machen, die Sprache und Historie der Naturwissenschaften zu verstehen, ihre Ergebnisse zu kommunizieren sowie sich mit ihren spezifischen Fachmethoden und deren Grenzen auseinanderzusetzen, wie es auch im Kerncurriculum festgeschrieben steht ( Curriculare Vorgaben für allgemein bildende Schulen und berufliche Gymnasien (nibis.de). Dabei knüpft der Unterricht in der Qualifikationsphase an die im Sekundarbereich I erworbenen Kompetenzen an.

In der Einführungsphase in Jahrgang 11 geht es inhaltlich in erster Linie um den Bau von Zellen auf elektronenmikroskopischer Ebene, den Bau und die Funktion von Biomembranen und die DNA als Träger der Erbinformationen. In diesem Bereich haben wir ein Praktikum bei unserem Kooperationspartner, dem Schulbiologiezentrum Hannover, im LifeScience-Lab fest verankert.

Praktikum im LifeScience Lab
Plasmolyse bei der roten Zwiebelzelle

In der Qualifikationsphase werden regelmäßig Kurse auf erhöhtem und grundlegendem Anforderungsniveau angeboten.

Der Biologieunterricht in der Sek II kann nicht die Inhaltsfülle der Fachwissenschaft abbilden, sondern vermittelt exemplarisch ausgewählte, konzeptionell bedeutsame Prinzipien des Faches. Diese werden anhand schulinterner Themenschwerpunkte vermittelt.

So widmet sich das erste Semester z.B. der Physiologie des Menschen und bietet damit zahlreiche direkte Anknüpfungspunkte an die Lebenswelt der Schüler:innen.

Wir versuchen im zweiten Semester den Schüler:innen die originale Begegnung mit der Natur in entsprechenden Ökologie-Praktika (z.B. Gewässeruntersuchungen im Schulbiologiezentrum, am Steinhuder Meer, Waldökologiepraktikum in Springe/in der Eilenriede, Wattexkursion auf eine Hallig) zu ermöglichen. Dabei leisten diese Praktika im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung einen wesentlichen Beitrag zur Wertschätzung und Erhaltung der biologischen Vielfalt und fördern die Bewertungskompetenz für ökologische, ökonomische und sozial tragfähige Entscheidungen.

Waldökologieprakikum 12
Waldökologieprakikum 12
Gewässerpraktikum 12

Unser großes Ziel ist es, dazu beizutragen die Schüler:innen zukunftsfähig zu machen, durch das Erlangen grundlegender Erkenntnisse und Arbeitsweisen der Naturwissenschaften ein Weltbild zu entwickeln, das rational und naturwissenschaftlich begründet ist. Damit ist der Grundstein bei ihnen gelegt, an gesellschaftlich bedeutenden Entscheidungsprozessen verantwortungsbewusst teilhaben aber auch umweltverträglich und reflektiert im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung zu handeln, zum anderen auf den Bereich der Bioethik, der die kritische Beurteilung moderner biotechnologischer und biomedizinischer Verfahren zum Inhalt hat, die wir im dritten Semester vertiefend vermitteln.

Zudem wollen wir Perspektiven für die berufliche Orientierung sowie Grundlagen für anschlussfähiges berufsbezogenes Lernen schaffen.

Welche Praktika laufen im Bereich der Biologie?

Waldökologiepraktikum in Jahrgang 7

Bei einer mehrtägigen Exkursion lernen alle Schüler:innen des 7. Jahrgangs durch experimentelle Freilandarbeit neben der praktischen Ermittlung abiotischer und biotischer Umweltfaktoren, Anpassungen sowie Nahrungsbeziehungen im Ökosystem Wald kennen und werden zudem durch intensives affektives Naturerleben für einen verantwortungsvollen Umgang mit der Natur sensibilisiert.

Primäre Naturerfahrungen können dabei einen wesentlichen Beitrag zur Wertschätzung und Erhaltung der biologischen Vielfalt leisten und die Bewertungskompetenz für ökologische, ökonomische und sozial tragfähige Entscheidungen anbahnen. Außerdem werden in diesem Rahmen das wissenschaftspropädeutische Arbeiten durch die Anlage eines Praktikumsberichtes sowie das Erstellen eines Herbariums gefördert. Zudem ergeben sich fächerübergreifende Aspekte, da im Rahmen des Praktikums lyrische Texte sowie Gedichte verfasst, Zeichnungen sowie kulinarische Kunstwerke geschaffen werden.

Präsentation zum Praktikum (32MB)

Praktikum im LifeScience Lab Jahrgang 11

Wie bitteschön arbeitet eigentlich ein Molekulargenetiker? Dieser Frage gehen die Schüler und Schülerinnen der Tellkampfschule in der 11.Klasse nach.

Und damit es nicht bei der Theorie bleibt, können sie im LifeScience Lab Hannover an einem Tag die Praxis in einem molekulargenetischen Labor erproben und in die spannende Welt der Molekularbiologen eintauchen, so wie die hier dargestellten 11. Klassen, die ihr bei ihren Tätigkeiten dort sehen könnt.

Sie haben einen „Genetischen Fingerabdruck“ von sich erstellt, indem sie

  • eigene Proben aus dem Mundspeichel entnommen,
  • ihre eigene DNA isoliert und „aufgereinigt“,
  • viel mit Spezialpipetten pipettiert,
  • die DNA mithilfe der PCR in Thermocycler vervielfältigt,
  • sie mit Restriktionsenzymen geschnitten,
  • „Gele“ für die Gel-Elektrophorese beladen und zum Schluss
  • als Ergbnis „ihre Banden“ und damit Informationen aus dem Innersten jeder Körperzelle sichtbar gemacht haben.

Erstaunlich, oder?

Fachgruppe Biologie

Dr. Maximilian Barth
Mira Dankowsky
David Gerharz
Rainer Klugkist
Britta Lang
Xanthi Papadopoulou
Dr. Daniel Pliquet
Marion Roitsch
Laura Rosdorff
Katja Sell
Heike Uphoff
Dr. Marei Warnecke-Ufer

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