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Die Naturwissenschaften erschließen in immer schneller werdendem Tempo Wissen, sie stellen Fragen und sie lösen eine Vielzahl von Problemen unserer technisierten Welt. Dies gilt ganz besonders für die Biologie, die sich innerhalb weniger Jahrzehnte durch die Erkenntnisse der Molekularbiologie und der modernen Genetik enorm entwickelt hat. Die Entschlüsselung des Genoms lässt Hoffnungen keimen, erschließt neue Therapiemöglichkeiten, wirft aber gleichzeitig erhebliche ethische Probleme auf.

Aber auch die klassischen Themenfelder wie Botanik und Zoologie, Gesundheits- und Umwelterziehung und die fächerübergreifenden Bereiche, insbesondere die der Humanbiologie, müssen auf den Wissenszuwachs und den zunehmenden Grad an Vernetztheit reagieren.

Durch die starke Auffächerung der Biologie in Teilsdisziplinen ist es eine besondere Herausforderung, den Überblick zu behalten, bzw. ihn zu erwerben. Nicht umsonst wird der Begriff Biologie in einigen Ländern durch die Bezeichnung Life Sciences ersetzt. Lehrplangestalter wissen sehr wohl, dass sie die Kenntnisse und Erkenntniswege dieses Faches in keinem Lehrplan vollständig beschreiben können. Stattdessen fordern sie heute Kompetenzentwicklung, vernetztes Denken und immer neue Perspektivwechsel anstelle eines traditionellen Faktenlernens.

Diesem Auftrag kann der Unterricht in der 5. und 6. Jahrgangsstufe in besonderem Maße gerecht werden, weil hier die Fächer Biologie, Chemie und Physik durch gemeinsame Kontexte eng verknüpft unterrichtet werden. In diesem Bereich können wir am Gymnasium Steglitz experimentellen Unterricht mit guter Ausstattung anbieten. Nach handlungsorientiertem Unterricht mit Experiment und Beobachtung müssen in der Mittelstufe Abstraktion und Logik geschult werden, um biologische Basiskonzepte bei der Behandlung der zahlreichen Themenfelder der Schulbiologie zu begreifen. Schließlich werden im Unterricht der Oberstufe Lebensvorgänge durch Naturgesetze erklärt, wobei Chemie und Physik wieder starken Einfluss gewinnen. Die starke Gewichtung der Molekularbiologie in den Prüfungsgebieten des Abiturs kann man kritisieren, verweigern sollte man sich diesen Inhalten angesichts der Entwicklungen in Technik und Wirtschaft nicht. Vielmehr wollen wir unsere Schülerinnen und Schüler mit dieser Kompetenzschulung auf spätere Aufgaben vorbereiten.

Was erwartet Euch in der Schulbiologie der Kursoberstufe?

bacillus_subtilisPhysiologische Grundlagen ausgewählter Lebensprozesse:

  • Wie sind Zellen aufgebaut und wie funktionieren ihr Stoffwechsel und ihr Energiehaushalt?
  • Wie werden Reize aus der Umwelt in Spannungsänderungen an neuronalen Membranen umgewandelt?
  • Wie wirken Transmitter und Pharmaka auf Synapsen und Gehirnareale ein?
  • Was verändert sich in unserem Gehirn bei Lernprozessen?

Ökologie:

  • Welche abiotischen und biotischen Faktoren wirken auf Organismen ein?
  • Welche Stoffkreisläufe bestimmen die Lebensgrundlagen eines Biotops?
  • Nach welchen Gesetzmäßigkeiten entwickeln sich Populationen?
  • Welche Handlungsmöglichkeiten haben wir in Zukunftsszenarien?
  • Mit welchen Methoden können stadtnahe Ökosysteme untersucht werden?

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Genetik:

  • Wie ist Erbinformation codiert?
  • Wie werden Proteine synthetisiert und modifiziert?
  • Wie funktioniert eine DNA-Analyse?
  • Welche Ursachen und Auswirkungen von Mutationen kennen wir?
  • Sind Krankheiten mit Hilfe der Gentechnik heilbar?

Evolution:

  • Welche Erklärungsmodelle gibt es für die Entstehung des Lebens?
  • Wie funktionieren moderne Datierungsmethoden?
  • Welchen Beitrag liefern molekularbiologische Verfahren für die Aufklärung von Artaufspaltung und Verwandtschaftsgrad?
  • Welche Evolutionsmechanismen haben Gene verschwinden lassen oder in Populationen angereichert?
  • Wie lässt sich die Vielfalt der Lebewesen systematisch und stammesgeschichtlich ordnen?

Vielleicht kann dieser Auszug aus den Arbeitsplänen einen Eindruck von der Vielfalt und von den interessanten Forschungsansätzen der Biologie liefern.

NAWI (5./6. Klasse)

In den Klassenstufen 5 und 6 werden vier Wochenstunden Naturwissenschaften erteilt. Nach dem fächerübergreifenden Ansatz werden naturwissenschaftliche Phänomene mit Grundkenntnissen der Biologie, der Chemie und der Physik erklärt. Viele Beobachtungen und Fragestellungen aus Natur und Technik laden geradezu ein, gedankliche Wanderungen durch die drei klassischen Fächer zu unternehmen, um am Ende möglichst ganzheitliche Erklärungen formulieren zu können.
Einfache Versuche zeigen uns, dass man mit Naturstoffen und Haushaltschemikalien eine Vielzahl spannender chemischer Reaktionen selbst durchführen kann. Auch aus den Bereichen, Mechanik, Elektrizitätslehre und Optik sind Experimente mit einfachen Mitteln durchführbar, die sich zum Teil auch gut zu Hause nachvollziehen lassen.

Wir experimentieren mit Pflanzen, beobachten Tiere und können ihr Verhalten erklären. Veränderungen und Funktionen unseres eigenen Körpers lernen wir wahrzunehmen und zu verstehen.

Themenfelder laut Rahmenlehrplan:

  • Umgang mit Stoffen im Alltag
  • Sonne – Wetter – Jahreszeiten
  • Welt des Großen – Welt des Kleinen
  • Körper – Gesundheit – Entwicklung
  • Körper und Bewegung
  • Pflanzen – Tiere – Lebensräume