Biologie

Für Grundschüler: Viel Spaß beim Film „Biologie am LAU“!

(gemafreie Musik von Terrasound und Evermusic)

Verstehen wie wir funktionieren

Was geschieht eigentlich mit der Nahrung in unserem Körper? Wie wehrt unser Körper im Herbst den Grippevirus ab? Was lebt denn alles im Wald? Gibt es auch Leben im Wassertropfen? Wie kommt es, dass wir Menschen uns im Spiegel erkennen, unser Hamster sich aber nicht?

Diese und viele weitere Fragen beantwortet das Fach Biologie. Unter den Naturwissenschaften ist es das Fach mit den meisten Lebensweltbezügen. Außerdem fügt es Erkenntnisse aus den anderen Naturwissenschaften zusammen, um die Phänomene der belebten Umwelt zu erklären. Denn darum geht es in der Biologie: um die Lehre von der belebten Welt (griechisch: bios – Leben; logos – Lehre).

Das Fach Biologie taucht in der Sekundarstufe 1 in den Jahrgangsstufen 5-8 und 10 zweistündig im Stundenplan auf. In der Oberstufe wird das Fach zunächst dreistündig in der Einführungsphase angeboten, anschließend kann das Fach als dreistündiger Grundkurs oder als fünfstündiger Leistungskurs in der Qualifikationsphase fortgeführt werden.

Die Inhalte des Faches in der Erprobungsstufe (Jg. 5+6) haben allesamt einen exemplarischen Charakter. Nachdem zunächst die Fragen zentral stehen, welche Eigenschaften einen Organismus eigentlich zu einem Lebewesen machen und warum unser Stoffhase zu Hause kein Lebewesen ist, der Hase auf dem Feld aber schon, lernen die Schüler an konkreten Beispielen die Vielfalt und die speziellen Eigenschaften von Wirbeltieren und Samenpflanzen kennen. Sie erfahren, dass alle Lebewesen aus Zellen bestehen und arbeiten wahrscheinlich zum ersten Mal in ihrem Leben mit einem Mikroskop.

Angepasstheiten

Am Beispiel verschiedener Wirbeltiere lernen die Schüler, dass alle Lebewesen speziell an ihre Umgebung und Lebensweise angepasst sind. Sie betrachten zum Beispiel den Aufbau von Vogelknochen und erkennen, dass deren Leichtbauweise dazu beiträgt, dass Vögel im Gegensatz zu uns Menschen, die Lüfte beherrschen.

Borkumprojekt

Besonders hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang auch das Borkum-Projekt. In einem Stationenlernen, das biologische und geographische Materialien und Themenfelder umfasst, werden die Kinder mit den Besonderheiten der Wattemeer-Insel Borkum und ihrer Bewohner bekannt gemacht. Anschließend können die Schüler diesen Bewohnern dann mit etwas Glück vor Ort begegnen.


Der Mensch

Die Schüler beschäftigen sich im Biologieunterricht auch mit ihrem eigenen Körper. Sie lernen, wie ihr Skelett aufgebaut ist, wie sie atmen oder wie die Nahrung verdaut wird. Natürlich wird in diesem Zusammenhang auch über eine gesunde Lebensweise gesprochen. Beispielsweise werden die Kennzeichen einer gesunden Ernährung und die Gefahren des Rauchens besprochen.

Sexualkunde

Einen weiteren sehr wichtigen Themenblock in der Erprobungsstufe bildet die Sexualerziehung. Hier werden vor allem die (nahende) Pubertät und die damit einhergehenden körperlichen und seelischen Veränderungen besprochen.

Methodik

Neben den inhaltlichen Aspekten sollen in der Erprobungsstufe auch methodische Fähigkeiten geschult werden. Die Schüler lernen den richtigen Umgang mit dem Mikroskop und können ihren Mikroskopierführerschein machen. Außerdem lernen sie die Vorgehensweise eines Forschers kennen und planen ihre ersten eigenen Experimente.

Ganz wichtig ist auch das richtige Präsentieren von Sachverhalten. Und, dass die Fünftklässler darin schon richtige Experten sind, zeigen die Präsentationen zu verschiedenen Vertretern der Wirbeltiere, wie unten auf dieser Seite zu sehen ist.

Ökologie

In den Jahrgangsstufen 7 und 8 stehen abstraktere Themen im Fokus. Die Schüler setzen sich zunächst mit dem Themengebiet der Ökologie auseinander. Sie lernen Ökosysteme in ihrer Umgebung kennen (beispielsweise das Ökosystem Hecke, Wald oder See) und erkunden vor Ort deren Struktur und Zusammensetzung. Sie analysieren beispielsweise, welche Tiere dort beheimatet sind, welche Nahrungsbeziehungen vorherrschen oder wie sich die Jahreszeiten auf die Ökosysteme und deren Bewohner auswirken.

In diesem Zusammenhang dürfen natürlich die Themen Umweltschutz und Nachhaltigkeit nicht fehlen. Die Schüler wagen einen Blick in die Zukunft und ergründen, welche negativen Auswirkungen das menschliche Handeln auf unsere Umwelt hat und was man unternehmen kann, damit auch zukünftige Generationen noch die Schönheit der Natur genießen können.

Evolution

Der Blick in die Zukunft wird ergänzt durch einen Blick in die Vergangenheit. Wie hat sich eigentlich das Leben auf diesem Planeten entwickelt? Und wie sahen unsere Vorfahren aus? Mit diesen Fragen setzen sich die Achtklässler auseinander

ebung kennen (beispielsweise das Ökosystem Hecke, Wald oder See) und erkunden vor Ort deren Struktur und Zusammensetzung. Sie analysieren beispielsweise, welche Tiere dort beheimatet sind, welche Nahrungsbeziehungen vorherrschen oder wie sich die Jahreszeiten auf die Ökosysteme und deren Bewohner auswirken.

In diesem Zusammenhang dürfen natürlich die Themen Umweltschutz und Nachhaltigkeit nicht fehlen. Die Schüler wagen einen Blick in die Zukunft und ergründen, welche negativen Auswirkungen das menschliche Handeln auf unsere Umwelt hat und was man unternehmen kann, damit auch zukünftige Generationen noch die Schönheit der Natur genießen können.

Zwei Präsentationen (mit lizenzfreien Bildern) von Fünftklässlern:

In der Jahrgangsstufe 10 dreht sich alles um den Menschen. Die Schüler erfahren beispielsweise, wie das Immunsystem funktioniert – ein Thema, das in Coronazeiten natürlich besonders an Aktualität gewonnen hat. Dies zeigen auch die Schülerergebnisse aus dem Biologieunterrichts im Schuljahr 2020/21.

Des weiteren beschäftigen sich die Schüler mit der Regulation des Blutzuckerspiegels und entdecken, warum dies bei Diabetikern nicht möglich ist.

Auch die Grundlagen der Vererbung werden im Unterricht thematisiert, wie beispielsweise der Aufbau der Erbinformation oder die Bildung von Ei- und Samenzellen. Dies kann im Sexualkundeunterricht wieder aufgegriffen werden, der sich in der Jahrgangsstufe 10 auf den weiblichen Zyklus, Verhütung und Schwangerschaftsabbruch konzentriert. Das gesellschaftlich kontrovers diskutierte Thema des Schwangerschaftsabbruchs bildet den Ausgangspunkt für die eigene kritische Auseinandersetzung mit unterschiedlichen Positionen und Argumenten von Abbruchsbefürwortern oder -gegnern.

In der Oberstufe erreichen die fachlichen Themen ihren höchsten Abstraktionsgrad. Es dreht sich vieles um Prozesse, die mit dem bloßen Auge nicht mehr beobachtet werden können

Einführungsphase (EF)

Den Grundstein hierfür legt die Einführungsphase. In diesem Jahr dreht sich fast alles um die Zelle. Ihr Aufbau wird zunächst noch mit einem Mikroskop untersucht und dabei das Wissen aus der Erprobungsstufe aufgefrischt. Aber schon rasch lernen die Schüler Zellstrukturen kennen, die sie mit einem normalen Mikroskop nicht mehr erfassen können. Immer weiter erforschen die Schüler die Abläufe in der Zelle: Sie lernen den Aufbau der Zellmembran kennen, die unterschiedlichen Reaktionsbereiche einer Zelle, die Abläufe des Stofftransportes innerhalb der Zelle und die Energiegewinnung in den Mitochondrien – den Kraftwerken der Zelle. All dies wird nicht nur theoretisch sondern auch praktisch analysiert: Es werden beispielsweise Experimente zur Funktionsweise von Enzymen sowie der Vergärbarkeit verschiedener Zucker durchgeführt.

Qualifikationsphase

Nach der EF stellt sich die Frage: Biologie als Grund- oder als Leistungskurs? Diese beiden Kursarten unterscheiden sich lediglich in der Intensität der Behandlung verschiedener Themen sowie der Methodik. Der Leistungskurs bietet mehr Zeit für die differenzierte Betrachtung einiger Unterrichtsgegenstände und für praktisches Arbeiten. Inhaltlich werden jedoch in beiden Kursarten die gleichen Themen behandelt.

Es handelt sich hierbei um:

1. Genetik (Bau der Erbinformation, Proteinbiosynthese, Mutationen, Erbkrankheiten, Stammbaumanalyse, Gentechnik, Epigenetik…)

2. Ökologie (Einfluss biotischer und abiotischer Faktoren auf Lebewesen, Wechselwirkungen zwischen Lebewesen, Populationsdynamiken, Charakteristika von Ökosystemen, Stoffkreisläufe…)

3. Evolution (Evolutionstheorien, Evolutionsbelege, Evolutionsfaktoren, Artbildung, Stammbaum des Menschen…)

4. Neurobiologie (Aufbau eines Neurons, Informationsweiterleitung, Wirkung von Giften und Medikamenten, neurodegenerative Erkrankungen, Sinne, Gehirn…)

Die folgenden Bilder geben einen Einblick in das praktische Arbeiten der Oberstufe:

Ermittlung der Reizschwelle bei der Wahrnehmung von Gewichten

Versuch zur Adaption

Schülerin des LKs seziert ein Schweineauge

Ist das Sammeln von Mintpunkten möglich?

Ja,…

  • …durch die Belegung von Grund- oder Leistungskursen in der Qualifikationsphase
  • …durch die Anfertigung einer Facharbeit in der Q1
  • …durch die Teilnahme an Wettbewerben

Welche spezifischen Wettbewerbe gibt es?

Beliebt sind Jugend forscht, bio-logisch!, Biologieolympiade, Echt Ku(h)l.

Einen besonders schönen Wettbewerbbeitrag erstellte eine 5. Klasse im Wettbewerb „Echt Ku(h)l“ mit ihrer Zeitschrift „Der Milchku(h)rier).

Welche zum Fach passenden AGs werden angeboten?

  • Forscherwerkstatt
  • Natur pur AG

Werden regelmäßig Unterrichtsgänge durchgeführt?

Ja, denn gerade das Fach Biologie bietet vielfältige Anlässe für praktische Arbeiten und anschauliche Erfahrungen vor Ort. Exkursionen und Unterrichtsgänge bilden somit einen wichtigen Grundstein des Faches. Die folgende Liste soll einen Einblick in das vielfältige Exkursionsangebot des Faches geben:

  • Borkumprojekt mit Klassenfahrt (Jg. 5)
  • Ausflug der Jgst. 5 zum Bauernhof
  • Besuch einer Frauenarztpraxis (Jg. 6)
  • Exkursion zur Hecke oder zum Schulteich (Jg. 7)
  • Gewässeranalyse an der Hessel in Milte mit dem Lumbricus-Umweltbus (Q1 – Ökologie)
  • Besuch des Schülerlabors der Universität Hamm-Lippstadt (Q1 – Genetik)