Schulcurriculum Biologie - Jg. 7-8

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1 Abkürzungen -! 1- Schulcurriculum Biologie - Jg. 7-8 BW = Bewertung EG = Erkenntnisgewinnung rot: Basiskonzepte FW = Fachwissen KK = Kommunikation blau: Hintergrundinfo Unterrichtseinheit mit Unterthemen Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Bemerkungen Die S.u.S... Die S.u.S.... Jahrgang 7 Zellen und Fotosynthese Tier- und Pflanzenzelle im Vergleich FW 2.2: Zelltheorie Beschreiben Zellen als Grundeinheiten EG 1.1: beschreiben beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe EG 2.4: Arbeitstechniken anwenden Objekte Wasserpest Mundschleimhaut vergleichen Tier- und Pflanzenzelle auf lichtmikroskopischer Ebene. beschreiben Organellen (Zellkern, Cytoplasma, Chloroplasten, Vakuole) als kleinere Funktionseinheiten in der Zelle. mikroskopieren einfache selbst erstellte Präparate EG 3.1: Modelle verwenden verwenden Modelle zur Veranschaulichung von Strukturen auf mikroskopischer Ebene

2 -! 2- Fotosynthese: Pflanzen produzieren (ihre eigenen) Nährstoffe und Sauerstoff aus Kohlenstoffdioxid und Wasser FW 4.1: Aufbau energiereicher Substanzen erläutern die Fotosynthese als Prozess, mit dem Pflanzen unter Nutzung von Lichtenergie ihre eigenen energiereichen Nährstoffe herstellen (Wortgleichung). Bezüge zu Chemie, Physik EG 2.1: Fragen und Hypothesen entwickeln entwickeln naturwissenschaftliche Fragen und begründen Hypothesen EG 2.2: Experimente planen planen eigenständig hypothesenbezogene Versuche mit geeigneten Kontrollexperimenten EG 2.3: Experimente durchführen Führen Untersuchungen, Experimente und Nachweisverfahren eigenständig durch (Sauerstoff, Stärke) EG 2.6: Beobachtungen deuten PRIESTLEY (siehe unten) VAN HELMONT geeignet für naturwissenschaftlichen Erkenntnisgang Nachweisexperimente möglich, ggf. auch Experimente zu Abhängigkeitsfaktoren (Licht, CO2) Über die Grundlegung: Auch Pflanzen brauchen Nährstoffe für den eigenen Stoffwechsel hinaus könnte bereits, hier die Atmung der Pflanzen eingeführte werden (Bsp. Keimung). unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung (Nachweisexperimente) nennen mögliche Fehler beim Experimentieren deuten komplexe Sachverhalte Hier ist auch das Aufgreifen der Zellatmung möglich unterscheiden Ursache und Wirkung EG 2.7: naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg nachvollziehen beschreiben die Rolle von Experimenten für die Überprüfung von Hypothesen erläutern den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg an ihnen bekannten Beispielen KK 2.1a: veranschaulichen einfache Messdaten in Diagrammen mit vorgegebenen Achsen

3 -! 3- Blätter Orte der Fotosynthese (Gewebe, Zelle, Spaltöffnung) FW 1.1: Biologische Funktion erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion. EG 2.4.1b: mikroskopieren einfache selbst erstellte Präparate (Moosblättchen) EG 1.4.3b: zeichnen lichtmikroskopische Präparate (Blattquerschnitte) Historischer Ansatz über INGENHOUSZ-Experiment möglich EG 2.8b: unterscheiden zwischen der Zell-, Gewebeund der Organebene (Zelle des Palisadenparenchyms, Palisadenparenchym, Blatt) Zusammenhänge zwischen Fotosynthese und Zellatmung (ca. 6 Stunden) Gasaustausch von Tier und Pflanze erste Hinweise durch Priestley (Modellversuche) EG 1.1.2b: unterscheiden zwischen Beobachtung und Deutung (Priestley) EG 2.7a: beschreiben die Rolle von Experimenten für die Überprüfung von Vermutungen (Priestley) EG 2.7b: erläutern den naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg an ihnen bekannten Beispielen Die Zellatmung eine Art Umkehrung der Fotosynthese FW 4.2.: Abbau energiereicher Substanzen erläutern die Funktion der Zellatmung (Wortgleichung) als Prozess, der Energie für den Organismus verfügbar macht. Bezüge zur Chemie, Physik KK 3.1b: formulieren biologische Sachverhalte in der Fachsprache Wir ernähren uns von den Fotosyntheseprodukten der Pflanzen FW 4.5: Nahrungsbeziehungen erläutern die Bedeutung der Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen.

4 -! 4- Atmungsorgane und Blutkreislaufsystem (ca. 14 Stunden) Weshalb atmen wir? Nachweis der Atemgase Bedeutung der Zellatmung FW 1.1: Biologische Funktion erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion. FW 1.2: Prinzip der Oberflächenvergrößerung begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht. Bezüge zu Physik und Chemie KK 2.1b: stellen vorgegebene oder selbst ermittelte Messdaten eigenständig in Diagrammen dar und wählen dazu eine geeignete Diagrammform (Atemfrequenz) Atemzeitvolumen (Sauerstoffbedarf) und Nahrungsbedarf in Abhängigkeit von körperlicher Belastung Steuerung und Regelung Nachweis von Kohlenstoffdioxid beim Atmen und der Verbrennung von Zucker (wenn nicht bei Fotosynthese) Sauerstoff- und Zuckertransport in die Muskeln. Ein Überblick der beteiligten Organsysteme FW 2.1: Funktionsteilung im Organismus erläutern das Zusammenspiel verschiedener Organe im Gesamtsystem (Atmungsorgane, Kreislaufsystem) Thema Blut (Transportmedium, Zusammensetzung)

5 -! 5- Blutkreislauf (kurz) FW 1.1: Biologische Funktion erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion. FW 1.2: Prinzip der Oberflächenvergrößerung begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht. Bezüge zu Physik und Chemie EG 2.4.2b: präparieren ein Organ (Herz) EG 2.8b: unterscheiden zwischen der Zell-, Gewebe- und Organebene (Lunge, Lungenepithel, Epithelzellen) EG 3.1.2b: verwenden Funktionsmodelle zur Erklärung komplexerer Prozesse Präparation eines Organs (Lunge, Herz) ist verbindlich Sportbiologische Bezüge sind möglich Steuerung und Regelung Gasaustausch in der Lunge FW 1.1: Biologische Funktion erläutern den Zusammenhang zwischen der Struktur von Geweben sowie Organen und ihrer Funktion. FW 1.2: Prinzip der Oberflächenvergrößerung EG 2.4.2b: präparieren ein Organ (Schweinelunge) EG 2.5b: erstellen eigenständig Versuchsprotokolle EG 2.6.2: unterscheiden Ursache und Wirkung Präparation Lunge, Bronchien: Prinzip der Oberflächenvergrößerung mögliche Erweiterung/Wiederholung: Vergleich Lunge Amphibium Säuger begründen eigenständig, dass die vergrößerte relative Oberfläche von Stoffaustauschflächen einen maximierten Stoffdurchfluss ermöglicht. Bezüge zu Physik und Chemie EG 2.8b: unterscheiden zwischen der Zell-, Gewebeund Organebene (Lunge, Lungenepithel, Epithelzellen) EG 3.1.2b: verwenden Funktionsmodelle zur Erklärung komplexerer Prozesse (Zwerchfellatmung) Funktionsweise Zwerchfell-/ Brustatmung EG 3.2b: beurteilen die Aussagekraft von Modellen (Funktionsmodell Zwerchfellatmung)

6 Rauchen -! 6- Zusammenhänge Ernährung und Verdauung (ca. 12 Stunden) Bedeutung der Nahrungsaufnahme Baustoffwechsel Betriebsstoffwechsel Fehler vermeiden: Unser Körper braucht alle Nährstoffe Verdauung von Kohlenhydraten, (Proteine, Fette)! Überblick Verdauungsorgane! Mechanische Zerkleinerung! Enzyme als Hilfsstoffe! Resorption im Darm FW 1.3: Schlüssel-Schloss-Prinzip erklären die Spezifität von Prozessen modellhaft mit dem Schlüssel-Schloss- Prinzip der räumlichen Passung (Verdauungsenzyme). FW 4.3: Enzyme beschreiben Enzyme als Biokatalysatoren, die spezifische Stoffwechselprozesse ermöglichen. BW 1a: Benennen eine Problem und Entscheidungssituation, die ethische Aspekte berühren (Rauchen) BW 2.1b: Begründen den eigenen Standpunkt (Rauchen) BW 2.2b: Beschreiben kurz- und langfristige persönliche und gesellschaftliche Folgen des eigenen Handelns KK 2.2b: referieren * mit eigener Gliederung über ein biologisches Thema KK 3.2b: verwenden geeignete Symbole: Molekülsymbole (z. B. für Nährstoffe), Wirkungspfeile BW 2.2b: beschreiben kurz- und langfristige persönliche und gesellschaftliche Folgen eigenen Handelns (gesunde Ernährung). EG 1.b: beschreiben Strukturen auf zellulärer Ebene sowie Versuchsabläufe (Darmzotten, ggf. vereinfachter Enzymversuch) EG 2.8b: unterscheiden zwischen der Zell-Gewebe und Organebene Einbau des Themas Rauchen in die obigen Teilthemen -> bietet sich auch anschließend fächerübergreifend innerhalb eines Projekttages an Nährstoffe Nährsalze Vitamine Ballaststoffe + nur exemplarisch (Schülerzahl) Nachweisreaktionen möglich (vgl. EG 2.3b etc.) Hinweis: Der Begriff Molekül ist aus dem Chemieunterricht noch nicht bekannt Exemplarisch Verdauung von Kohlenhydraten Kompartimentierung Untersuchungen eines Ökosystems: Der Wald (ca. 10 Stunden)

7 Exkursion und/oder virtueller Rundgang durch das Ökosystem Wald -! 7- FW 4.5: Nahrungsbeziehungen im Ökosystem erläutern die Bedeutung der Fotosynthese als Energiebereitstellungsprozess für alle Lebewesen. erläutern die Rolle von Produzenten, Konsumenten und Destruenten im Stoff-kreislauf. erläutern die Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf die Artenvielfalt, z. B. Insektizideinsatz. beschreiben Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem als Nahrungsnetz. FW 7.2: Artenvielfalt erklären die Koexistenz von verschiedenen Arten anhand der unterschiedlichen Ansprüche an ihren Lebensraum (ökologische Nische, Konkurrenzausschlussprinzip). Wirbellose der Laubstreu: Bestimmungsübungen; Ordnen von Lebewesen FW 8: Verwandtschaft ordnen Arten anhand von morphologischen und anatomischen Ähnlichkeiten in ein hierarchisches System ein. EG 1.3.1b: bestimmen Lebewesen mit Hilfe von Bestimmungsschlüsseln KK 2.2b: referieren mit eigener Gliederung über ein biologisches Thema EG 1.3.2b: unterscheiden beim Ordnen zwischen geeigneten und ungeeigneten Kriterien Beispielorganismen: Spinnen, Asseln, Ringelwürmer, Insekten (hier am besten Artbegriff) etc. Ergänzend möglich: Insektenmetamorphose unter ökol. Gesichtspunkten (ggf. auch: Temperaturabhängigkeit von Stoffwechselprozessen, FW4.4b) vgl. auch Erweiterungsvorschlag: Kommissar Schmeißfliege

8 Nahrungsbeziehungen in der Laubstreu Räuber-Beute Nahrungsbeziehungen Warum jagen Vögel in den frühen Morgenstunden (Abhängigkeit der Beweglichkeit der Insekten von der Temperatur) -! 8- KK 3.2b: verwenden einfache Symbole (Wirkungspfeile zur Darstellung von Nahrungsbeziehungen) mögliche Erweiterung:! von Produzenten, Konsumenten und Destruenten (sonst in 9) Variabilität und Angepasstheit Wald aufräumen oder nicht? Folgen der Altholzentfernung für das Ökosystem BW 1.1b: nennen von einer Problem- bzw. Entscheidungssituation betroffene Werte und Normen BW 1.2b: unterscheiden zwischen Fakten und Meinungen BW 2.2b: beschreiben kurzund langfristige persönliche und gesellschaftliche Folgen eigenen Handelns BW 3.1b: wählen relevante Sachinformationen für komplexe Problem- und Entscheidungssituationen aus z. B. Massenvermehrung von Insekten, Wald aufräumen