Fachbereich III

Willkommen auf Seiten der Fachschaft Biologie des Johanneum Gymnasiums Herborn!

Informationen zum Fach

Der Begriff Biologie hat seinen Ursprung in der griechischen Sprache und leitet sich von den beiden Wörtern „bíos“ = Leben und „logos“ = Lehre ab.

Die Biologie ist die „Lehre vom Lebendigen“; eine Naturwissenschaft, die sich mit den Lebewesen, den allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Lebendigen, aber auch mit den speziellen Besonderheiten der Lebewesen, ihrem Aufbau, ihre Organisation und Entwicklung sowie ihren vielfältigen Strukturen und Prozessen befasst.

Biologen nutzen allgemeine wissenschaftliche Arbeitsmethoden, wie z.B. Beobachtung, Hypothesenbildung, Experimente oder Untersuchungen und die biologische Forschung liefert uns neue Aufschlüsse über den Aufbau der Natur und hilft den Menschen somit, die Natur besser zu verstehen und im Einklang mit ihr zu leben.

Wie andere Wissenschaftsgebiete auch, unterteilt sich die Biologie in verschiedene Unterkategorien:

• Humanbiologie: beschäftigt sich mit der menschlichen Physiologie und somit mit den Funktionen der verschiedenen Organismen.
• Genetik: beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Funktion der Gene und ihrer Weitervererbung.
• Physiologie: ist das Studium der Funktionen verschiedener Zellen, Gewebe, Organe und ihrem Zusammenspiel als ein funktionierendes System.
• Verhaltensbiologie: studiert das Verhalten von Tier und Mensch. Dabei vergleicht sie Verhaltensmuster, um dadurch den Nutzen für eine spezifische Art "Mensch" oder für ein Individuum zu ermitteln.
• Botanik: beschreibt die Grundprinzipien der Entwicklung der Pflanzen, ihren Aufbau und ihre Funktion.
• Ökologie: beschreibt die Interaktion zwischen der Umwelt und den in ihr lebenden Organismen. Dabei werden mittlerweile fast alle Teilgebiete der Ökologie mit den durch
• Menschen verursachten Umweltproblemen in Verbindung gebracht, um dadurch eine politische Argumentation zu ermöglichen.
• Entwicklungsbiologie: beschäftigt sich mit der Individualentwicklung eines Organismus. Dabei werden die verschiedenen Wachstums- und Entwicklungsphasen beschrieben.
• Evolutionsbiologie beschäftigt sich mit der Verwandtschaft von Arten und deren Veränderung durch Vererbungsoptionen.
• Mikrobiologie: beschäftigt sich mit Mikroorganismen die zu klein sind für das menschliche Auge. Spezielle Fachgebiete der Mikrobiologie sind die Bakteriologie, die Virologie sowie die Mykologie. Dabei werden verschiedene Arbeitsmethoden eingesetzt, die hauptsächlich aus der Zytologie, Genetik sowie Biochemie stammen.
• Zellbiologie (Cytologie): beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Funktion der Zelle. Sie erklärt molekularbiologische Vorgänge auf zellulärer Ebene.

In neuerer Zeit haben sich infolge der fließenden Übergänge in andere Wissenschaftsbereiche (z. B. Medizin und Psychologie) sowie des interdisziplinären Charakters der Forschung (Biochemie, Biophysik) auch die Bezeichnungen Biowissenschaften, Life Sciences oder Lebenswissenschaften etabliert.

Wichtige Ziele des Biologieunterrichts am Johanneum sind es, das Interesse der Schüler am Fach Biologie und seinen Inhalten zu wecken und den Schülern die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen näher zu bringen. Daher binden wir zahlreiche Experimente in den Unterricht ein und besuchen an den passenden Stellen im Unterricht auch gerne außerschulische Lernorte. Im Rahmen der Experimentdurchführung lernen die Schüler eigene Fragestellungen zu entwickeln, Hypothesen zu bilden, Versuchsabläufe zu beobachten und zu protokollieren und die Versuchsergebnisse korrekt auszuwerten. In zahlreichen Gruppenarbeiten wird die Teamfähigkeit und die Selbstständigkeit der Schüler gefördert.

Die Breite der Fachwissenschaft Biologie mit ihrer großen Anzahl von Teildisziplinen zeigt in den letzten Jahrzehnten eine rasante Dynamik. In dieser Faktenfülle muss eine einsichtige Struktur geschaffen werden, die einerseits den Kern des biologischen Wissens repräsentiert und andererseits kumulatives Lernen arrangiert. Sie soll es dem Schüler ermöglichen, einmal Erkanntes auch auf neue Probleme zu übertragen.

Basiskonzepte vermitteln dazu einen Rahmen.
Sie sind

• gemeinsame Prinzipien, die viele Einzelphänomene verbinden,
• Gemeinsamkeiten, die auf unterschiedlichen Organisationsebenen immer wieder vorkommen,
• miteinander verflochtene Strukturen, die helfen, Wissensnetze aufzubauen,
• Ansätze, die über das Fach Biologie hinausgehende Verknüpfungen ermöglichen.

In den KMK-Bildungsstandards werden hierfür die drei Basiskonzepte „Struktur und Funktion“, „System“ und „Entwicklung“ formuliert. Die drei Basiskonzepte werden in Hessen weiter in Inhaltsfelder gegliedert.

Basiskonzept Struktur und Funktion: Strukturen von Lebewesen und Lebensprozessen kann man stets eine biologische Bedeutung zuschreiben. Die Strukturen haben sich während des Evolutionsprozesses geformt und werden der jeweiligen biologischen Funktion gerecht. Durch Erfassen und Wiedererkennen von Strukturen kann die biologische Vielfalt geordnet werden. Dabei werden gemeinsame Funktionsprinzipien erkannt.

Basiskonzept System: Das Prinzip der Funktionsteilung wurde ursprünglich für die Zelle formuliert, da hier in abgegrenzten Reaktionsräumen unterschiedliche Prozesse ablaufen können. Es erfährt dahingehend eine Erweiterung, dass man es auch auf makroskopischer Ebene betrachtet. Außerdem wird es z.B. bei der Funktionsteilung im Organismus und bei Wechselwirkungen in Ökosystemen zur Erläuterung genutzt. Stoffwechsel ist ein charakteristisches Merkmal der Organismen. Stoffkreisläufe finden in Ökosystemen statt und verbinden sie.

Basiskonzept Entwicklung: Lebewesen haben im Gegensatz zu Gegenständen aus der unbelebten Natur die Fähigkeit, sich fortzupflanzen und sich zu entwickeln. Sie geben ihre Erbinformation an die nächste Generation weiter. Diese kann durch innere und äußere Faktoren zu unterschiedlichen Ausprägungen und damit zur Variabilität führen. Hieraus wird deutlich, dass es für alle Organismen eine individuelle Entwicklung gibt.

Für die gymnasiale Oberstufe werden in den einheitlichen Prüfungsanforderungen für das Abitur von der KMK die acht Basiskonzepte „Struktur und Funktion“, „Steuerung und Regelung“, „Information und Kommunikation“, „Kompartimentierung“, „Stoff- und Energieumwandlung“, „Reproduktion“, „Variabilität und Angepasstheit“ sowie „Geschichte und Verwandtschaft“ aufgeführt.

Stundentafel

Fachinhalte

Klasse 5:

• Grundlagen der Naturwissenschaft Biologie
• Das Lebensbild eines Säugetieres
• Haltung und Pflege von Tieren
• Mensch (Atmung und Blutkreislauf, Muskeln und Skelett, Ernährung und Verdauung)

Klasse 6:

• Lebewesen sind an ihren Lebensraum angepasst: Vögel
• Lebewesen sind an ihren Lebensraum angepasst: Reptilien
• Lebewesen sind an ihren Lebensraum angepasst: Amphibien
• Sexualität des Menschen

Klasse 7:

• Zellen und Gewebe: Eine Einführung in die Mikroskopie
• Bauplan und Lebenszyklus einer Blütenpflanze
• Fotosynthese und Zellatmung
• Ökosystem

Klasse 9:

• Aufnahme und Verarbeitung von Informationen
• Blut und Immunsystem
• Sexualität und Hormone
• Vererbung

E-Phase: Zellbiologie

• Struktur und Funktion von Zellen
• Struktur und Funktion von Proteinen und Enzymen
• Humanbiologische Aspekte der Zellbiologie
• Entwicklungsbiologie A – Tierentwicklung (fakultativ)
• Entwicklungsbiologie B – Pflanzenentwicklung (fakultativ)

Q1: Genetik und Gentechnik

• Von der DNA zum Protein
• Gene und Gentechnik
• Humangenetik
• Anwendungsgebiete der Gentechnik und ihre gesellschaftlichen Herausforderungen (fakultativ)
• Modelle zur Steuerung der Genaktivität (fakultativ)

Q2: Ökologische und stoffwechselphysiologische Zusammenhänge

• Strukturierung von Ökosystemen an einem Beispiel
• Grundlegende Stoffwechselprozesse: Fotosynthese und Grundlagen der Zellatmung
• Wechselbeziehungen zwischen Umwelt und Mensch (fakultativ)
• Populationsdynamik (fakultativ)
• Biodiversität (fakultativ)

Q3: Neurobiologie und Verhaltensbiologie

• Neurobiologie
• Verhaltensbiologie
• Neurologische Erkrankungen (fakultativ)
• Sinnesorgane und Gehirn (fakultativ)
• Humanethologie (fakultativ)

Q4: Evolution

• Evolutionsgedanken, Evolutionsmechanismen und die Entstehung neuer Arten
• Evolution des Menschen (fakultativ)
• Hypothesen zur Entstehung des Lebens (fakultativ)
• Entwicklung der Evolutionstheorie (fakultativ)
• Spannungsfeld Evolutionstheorie (fakultativ)

Links zu den Hauscurricula:

Sekundarstufe I:
https://johanneum-ldk.de/iserv/file_pass/Groups/Fachschaft%20Biologie/Lehrpl%C3%A4ne/Schulinterner%20Stoffverteilungsplan%20Biologie%20G9.pdf

https://johanneum-ldk.de/iserv/file_pass/Groups/Fachschaft%20Biologie/Lehrpl%C3%A4ne/Schulinterner%20Stoffverteilungsplan%20Biologie%20G8%20Kl.%205_6.pdf

https://johanneum-ldk.de/iserv/file_pass/Groups/Fachschaft%20Biologie/Lehrpl%C3%A4ne/Schulinterner%20Stoffverteilungsplan%20Biologie%20G8%20Kl.%207_9.pdf

Links zu den Kerncurricula:

Sekundarstufe I:

https://kultusministerium.hessen.de/sites/kultusministerium.hessen.de/files/2021-06/kerncurriculum_biologie_gymnasium.pdf

https://kultusministerium.hessen.de/sites/kultusministerium.hessen.de/files/2021-10/lehrplan_sexualerziehung_formatiert_neu.pdf

Sekundarstufe II:
https://kultusministerium.hessen.de/sites/kultusministerium.hessen.de/files/2021-07/kcgo-bio.pdf