Fachbereich Mathematik/Naturwissenschaften/Mint 16 Mathematik Fachcurriculum Mathematik – Leitbildbezug

Jahrgangsstufe Q1.1 – GK
Themen -bereich		Inhalte	Anwendungen, Kontexte, Hinweise, Materialien
Analysis: Differential- und Integral­-rechnung		Fortführung der Differentialrechnung Bestimmung ganzrationaler Funktionen in Sachzusammenhängen Extremwertprobleme, die mit ganzrationalen Funktionen modellierbar sind Funktionenscharen Kettenregel, Produkt- und Quotientenregel Untersuchung weiterer Funktionenklassen: Exponentialfunktionen und ihre Wachstumsprozesse Integralrechnung Produktsummen, Untersuchung von Wirkungen Stammfunktion, bestimmtes Integral, Eigenschaften bestimmter Integrale Integralfunktion, Hauptsatz Integrationsregeln Flächenberechnung durch Integration	Verpackungsprobleme bei Blechdosen, Tetra- Pak ... Einsatz des Computers (Funktionenplotter, z.B. funkyplot) Ohne Beweise im GK Am besten nach Einführung der Integralrechnung: Wachstums-, Zerfallsvorgänge; Logarithmus wird zum Lösen von Exponentialgleichungen verwendet/ keine Kurvenuntersuchungen von ln- Funktionen Die Flächenberechnung sollte nicht mehr im Vordergrund stehen, sondern die Untersuchung von Wirkungen. Beisp.: Wasservolumen, dargestellt als Summe von orientierten Flächeninhalten. Anschauliche Herleitung Auch: partielle Integration
Jahrgangsstufe Q1.1 – LK – Ergänzungen
Themen -bereich	Inhalte		Anwendungen, Kontexte, Hinweise, Materialien
Analysis Differential-und Integral-rechnung	Fortführung der Differentialrechnung Weitere Physik. und/ oder wirtschaftstheoretische Anwendungen Extremwertprobleme, die nicht nur mit ganzrationalen Funktionen modellierbar sind Produkt-, Quotienten-, Kettenregel Weitere Funktionenklassen: e-Funktionen, gebrochenrationale Funktionen, ln- Funktion als Umkehrfunktion der e- Funktion, ln- Funktionen Eine der Funktionenklassen kann in Q2.2 im Rahmen der Wiederholung der Analysis eingeführt werden Integralrechnung Zusammenhang zw. Integrierbarkeit, Differenzierbarkeit und Stetigkeit Integrationsregeln Ein Verfahren zur numerischen Integration Uneigentliche Integrale		Beisp.: erweiterte Verpackungsprobleme (Dosen mit Falz – gute Anwendungsmöglichkeit für Newton- Verfahren / Computereinsatz) Mit Beweis ; Stetigkeit Diskussion gebrochen- rationaler Funktionen. Begriffe "stetig hebbare Lücke", "Polstelle", "Stetigkeit an einer Stelle", "Asymptote" (Vertiefung des Grenzwertbegriffs)   Substitution  Wenn möglich
Jahrgangsstufe Q1.2-GK
Lineare Algebra u. Analytische Geometrie	1. Matrizen / Materialverflechtungen Matrizen als Tabellen Addition, skalare Multiplikation und Matrizenmultiplikation Eigenschaften der Matrizenmultiplikation Anwendungen der Matrizenrechnung bei Materialverflechtungen und betriebswirtschaftlichen Fragestellungen 2. Lineare Gleichungssysteme Matrizen und lineare Gleichungssysteme Matrix- Vektor- Schreibweise Matrix- Vektor- Multiplikation und ihre Rechengesetze Lösungsmenge bei unterbestimmten Gleichungssystemen Gauß-Algorithmus			Vektordefinition als einspaltige Matrix In den Büchern "Lineare Algebra und Geometrie" von Artmann/ Törner ( Vandenhoeck & Ruprecht Verl.) und "Lineare Algebra" von Eberhard Lehmann findet man viele Anwendungsaufgaben und Anregungen Die Matrizen­multiplikation lässt sich auch sehr gut mit Tabellenkalkulations-programmen wie Excel am Computer durchführen.
Lineare Algebra u. Analytische Geometrie:	3. Geometrie des Raumes Der 3-dimensionale Raum; Punkte und Ortsvektoren Gerade – Punkt-Richtungsform und 2-Punkte-Form Ebene – Punkt-Richtungsform und 3-Punkte-Form Lösungsmenge einer Gleichung mit 3 Unbekannten ist geometrisch gesehen eine Ebene Schnitt von Ebene und Gerade Schnitt von 2 Ebenen Länge und Senkrechtstehen von Vektoren Skalarprodukt
Jahrgangsstufe Q1.2 – LK – Ergänzungen
	Vektorraumeigenschaften: Basis, Dimension, lineare Abhängigkeit Normalenform der Ebenengleichung Lagebeziehungen: Schnittwinkel Abstandsprobleme
Jahrgangsstufe Q2-GK
Themen- bereich	Inhalte			Anwendungen, Kontexte, Hinweise, Materialien
Stochastik	1. Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung Wahrscheinlichkeit; relative Häufigkeit; empirisches Gesetz der Großen Zahlen Grundregeln: Summen- und Pfadregel; Baumdiagramme Unabhängigkeit, Abhängigkeit Bedingte Wahrscheinlichkeit Satz von Bayes Anwendungen des Satzes von Bayes: Produktsatz für unabhängige Ereignisse; Satz von der totalen Wahrscheinlichkeit 2. Verteilungen Zufallsgrößen und deren Wahrscheinlichkeitsverteilungen Erwartungswert (Standardabweichung) Bernoulli- Versuche und Binomialverteilung Erwartungswert einer Binomialverteilung Anwendungen der Binomialverteilung: event. Hypothesentests			Vorkenntnisse aus der Sek. I werden grundsätzlich nicht vorhanden sein Diagnostik seltener Ereignisse (AIDS- Untersuchung) oder: Chancen für die Richtigkeit von Hypothesen Beisp.: Reihen- und Parallelschaltungen
Analysis: II. Teil	Fortführung und Wiederholung wesentlicher Teile der Differential- und Integralrechnung Vergleich zwischen den Methoden der Analytischen Geometrie und der Analysis Rotationskörper Bogenlänge			Volumen- und Abstandsberechnungen im 3-dimensionalen Raum Rotationskörper- und Bogenlängenberechnungen mit infinitesimalen Methoden
Jahrgangsstufe Q2 – LK – Ergänzungen
Themen -bereich	Inhalte			Anwendungen, Kontexte, Hinweise, Materialien
Stochastik	Verteilungen Binomialverteilung für große n: Formel von Moivre-Laplace – Varianz und Standardabweichung als Maße für die Streuung einer Verteilung; Wahrscheinlichkeiten von Umgebungen Normalverteilung als stetige Zufallsgröße Beurteilende Statistik Schluss von der Gesamtheit auf die Stichprobe Testen von Hypothesen bei großem Stichprobenumfang Schätzen von Parametern für binomialverteilte Zufallsgrößen			Warten auf einen Erfolg, Die Tschebyschewsche Ungleichung – Das Gesetz der großen Zahlen Verbindlich ist die Verknüpfung der Stochastik mit einem der beiden anderen Gebiete (Analysis oder Analyt. Geometrie). Die Verbindung zwischen Analysis und Stochastik kann bei der Approximation der Binomialverteilung durch die Normalverteilung, dem zentralen Grenzwertsatz und bei den lokalen und integralen Näherungsformeln von Moivre-Laplace erarbeitet werden ( recht gute Darstellung in "Stochastik", Volk und Wissen Verlag)
Analysis: II. Teil	Wiederholung anhand weiterer Funktionenklassen			abhängig von Auswahl in 12.1.

Leistungsbewertungskonzept Mathematik
Klassenarbeiten und Klausuren
In den Klassenarbeiten und Klausuren werden die im Unterricht erworbenen Kompetenzen schriftlich überprüft. Bei letzteren handelt es sich nicht nur um die in den inhaltlichen Bereichen: Arithmetik, Algebra, Funktionen, Geometrie und Stochastik, sondern auch in den prozessbezogenen: Argumentieren, Kommunizieren, Problemlösen, Modellieren, Werkzeuge, Medien. In unserem Schulcurriculum Mathematik sind die inhaltlichen mit den prozessbezogenen Kompetenzen in den Unterrichtseinheiten und Reihen miteinander verknüpft und exemplarisch Aufgaben angeführt, mit denen diese Vernetzung erreicht werden kann. Die entsprechenden Unterrichtsequenzen liefern also auch Aufgaben bzw. Aufgabenbestandteile für die Arbeiten bzw. Klausuren, die dem Prozessbereich zuzuordnen sind. Mit fortschreitender Sicherheit in den jeweiligen Kenntnissen und Fertigkeiten werden zunehmend auch offenere Aufgabentypen und Möglichkeiten zu individuelleren Gestaltungen und Lösungswegen Teil der Arbeit. In einzelnen Arbeiten kann die Entwicklung geeigneter Aufgabentypen für einzelne Aufgaben der Klassenarbeit zur Vorbereitung genutzt werden und damit eine zusätzliche Motivation im Lernvorgang erzeugen. In Arbeiten werden Möglichkeiten gegeben, in früheren Unterrichtsreihen erworbene Kenntnisse in unterschiedlichen, aber auch gleichen Kontexten zu wiederholen. Dies wird im Unterricht methodisch vorbereitet (Elemente von Portfolioarbeit).

In der Oberstufe werden die Prinzipien der Sek I weiterentwickelt, die Aufgaben werden umfangreicher und komplexer, der verbale Anteil in Form von Beschreibungen, Erläuterungen, kritischen Bewertungen und Darstellung von Orientierungswissen wird stärker eingefordert. Die Aufgaben nähern sich der Art der Abituraufgaben an.

Die Bewertung der schriftlichen Arbeiten erfolgt in der Regel durch ein Punktesystem, wobei ausreichend (-) bei etwa 40% der Punkte erteilt wird, die weiteren Noten ergeben sich linear.
Sonstige Leistungen im Unterricht
Hier werden die Leistungen bewertet, die im Unterricht erbracht werden, und zwar geht es sowohl um die prozessorientierten, wie um die inhaltlichen. Beurteilt werden sie nach Qualität und Quantität, besonders auch im Hinblick auf Kontinuität.

Im Einzelnen sind dies Beiträge zum Unterrichtsgespräch in Form von Lösungsvorschlägen, Finden von Zusammenhängen und Widersprüchen sowie Bewertungen. Kooperative Leistungen in Plenum und Teilgruppen, d.h. insbesondere Teamfähigkeit und wie in der Einzelarbeit Anstrengungsbereitschaft und Zuverlässigkeit, Leistungsnachweise wie Protokoll von Einzel- und Gruppenarbeitsphasen, Präsentation von Ergebnissen, Vortrag von Hausaufgaben, die mit im Unterricht erworbenen Kompetenzen zu bearbeiten waren, angemessene Heftführung, Dokumentation von Lernprozessen (Lerntagebuch), Referate und gegebenenfalls kurze, schriftliche Überprüfungen.

Es handelt sich hierbei nicht um eine abgeschlossene Liste, es ist aber wesentlich, dass die Anforderungen und Kriterien im Voraus transparent gemacht wurden.

In Bezug auf die Oberstufe gilt analog das zu den Klausuren Gesagte.

Inhaltlichen und prozessbezogenen Kompetenzen kommt der gleiche Stellenwert zu.
Zentrale Lernstandserhebungen 8
Neben den obigen Beurteilungsbereichen wird das Ergebnis der Lernstandserhebung im Vergleich mit den bisher im Unterricht erbrachten Leistungen der Schülerin oder des Schülers unter Einbeziehung der Bewertung der Aufgabenschwierigkeit im Hinblick auf den erteilten Unterricht und die von der Klasse erzielten Ergebnisse angemessen berücksichtigt, d.h., beim Halbjahres-endstand zwischen zwei Noten, positiv, wenn die Ergebnisse des Schülers oder der Schülerin die sonst im Rahmen der Überprüfungen erzielten Leistungen übertreffen, negativ, wenn sie unterhalb liegen.
2.3.17 Biologie

Sekundarstufe I

Seit dem Schuljahr 2008/09 gilt für das Fach Biologie verbindlich der neue Kernlehrplan für die Sekundarstufe I. Die tabellarisch gegliederte Übersicht im Schulprogramm soll allen am Biologieunterricht Beteiligten und Interessierten der Schule einen Überblick auf die Umsetzung des Kernlehrplans an der Friedrich-Harkort-Schule verschaffen.

Auf der Ebene der fachlichen Ziele müssen den Schüler/-innen fachliche Kompetenzen vermittelt werden, die in der Tabelle als konzeptbezogene Kompetenzen aufgeführt sind. Diese Kompetenzen erwerben die Schüler/-innen in zugeordneten Inhaltsfeldern und fachlichen Kontexten. Bei der Zuordnung der konzeptbezogenen Kompetenzen zu den jeweiligen Inhaltsfeldern wurde darauf geachtet, dass alle Kompetenzen innerhalb der Sekundarstufe I eine strukturierte Zuordnung gefunden haben.

Eine Reflexion innerhalb der Fachschaft im Hinblick auf eine Differenzierung des Anforderungsniveaus bzgl. der inhaltlichen Vorgaben der einzelnen Klassenstufen sowie erforderliche Schwerpunktsetzungen bei den häufig in sehr hoher Anzahl zugeordneten Kompetenzen erscheint allerdings unumgänglich.

Neben dem fachlichen Lernen sind das methodische Lernen und das soziale Lernen zwei weitere, gleichberechtigte Lernebenen, die notwendig sind um dem Streben nach der Förderung von Handlungskompetenzen zur Selbstverwirklichung in sozialer Verantwortung (vgl. Schulprogramm FHS) gerecht zu werden. Im Kernlehrplan Biologie werden diese Lernziele als prozessbezogene Kompetenzen aufgeführt, die im Anschluss an die Vorstellung der schulinternen Anpassung des Curriculums genannt werden. In den jeweiligen Klassen stellen die Fachkollegen das Erreichen der Kompetenzen sicher, können aber für die individuelle Unterrichtsplanung große methodische Freiheiten nutzen, da auf eine Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Inhalten bewusst verzichtet wurde.
Zur Vermittlung der erforderlichen methodischen Kompetenzen orientiert sich der Biologieunterricht am Methodencurriculum der FHS, in vielen Inhaltsfeldern können darüber hinaus spezifische naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden erlernt (z.B.: Arbeiten mit Präparaten und Modellen; experimentelles Arbeiten; Anfertigen eines Herbariums; …) bzw. bestehende Methodenkompetenzen mit Bezug auf naturwissenschaftliche Phänomene vertieft werden (z.B.: Protokollieren von Experimenten; Referate zu ausgewählten Themenbereichen; Aufnahme, Dokumentation und Auswertung naturwissenschaftlicher Daten im Vergleich; …).
Insbesondere durch die Möglichkeit des naturnahen, praktischen Arbeitens ergibt sich für das Fach Biologie die Chance (und die Verpflichtung) den Schüler/-innen die Einzigartigkeit und Bedeutung der belebten und unbelebten Natur begreifbar zu machen. Das gemeinsame Arbeiten am schuleigenen Biotop von der Jahrgangsstufe 5 an kann als ein Beispiel dafür gesehen werden, wie im Biologieunterricht der verantwortungsvolle Umgang mit Natur und Leben geprägt werden kann.

Das naturnahe Arbeiten wird auch in der Profilklasse Naturwissenschaft ab dem Schuljahr 2009/2010 im Vordergrund stehen. Innerhalb dieser Profilklasse stehen zwei zusätzliche Wochenstunden zur Verfügung, die z.B. durch Freilandexperiment oder experimentelle Tätigkeiten dazu genutzt werden, naturwissenschaftlich besonders interessierte Schüler/-innen individuell zu fördern.

Kernlehrplan Biologie

Jahrgangsstufe 5

Fachliche Kontexte	Inhaltsfelder	Konzeptbezogene Kompetenzen	Profilklasse
Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Pflanzen und Tiere in Haus und Garten Die Umwelt erleben: die Sinnesorgane Tiere als Sinnes-spezialisten	Vielfalt von Lebewesen Haustiere, Pflanzen auf der Fensterbank ( 1.1) Überblick und Vergleich von Sinnesorganen Sinnesleistungen bei Tieren ( 1.1; 4.1)	SF 6-13: beschreiben Vorgänge der Kommunikation zwischen Lebewesen an einem Beispiel (z.B. innerhalb eines Rudels)
Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Tiere, die der Mensch nutzt	Vielfalt von Lebewesen Nutztiere ( 1.2)	EW 6-8: beschreiben die Veränderung von Wild- zu Nutzformen an einem Beispiel
Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Was lebt in meiner Nachbarschaft? Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Leben mit den Jahreszeiten Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Leben mit den Jahreszeiten Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Extreme Lebensräume	Vielfalt von Lebewesen Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Aspekte Ernährung und Fortbewegung) Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen ( 1.4) Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Entwicklung eines Vertreters der Gliedertiere ( 1.2) Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen ( 1.4) Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Wärmehaushalt, Überwinte-rung, Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen ( 3.2) Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Wärmehaushalt ( 3.3)	SF 6-19: stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheiten an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar EW 6-7: beschreiben exemplarisch Organismen im Wechsel der Jahreszeiten und erklären die Angepasstheit (z.B. Überwinterung unter dem Aspekt der Entwicklung) EW 6-9: stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar SF 6-5: Beschreiben exemplarisch den Unterschied zwischen einem Wirbeltier und Wirbellosen, z.B. Insekten, Schnecken EW 6-3: beschreiben und vergleichen die Individualentwicklung ausgewählter Wirbelloser und Wirbeltiere	Zoo-Exkursion / Verhaltens-protokolle (Beobachten und Deuten) Besuch beim Imker Schmetterlinge
Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Pflanzen, die der Mensch nutzt Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Was lebt in meiner Nachbarschaft? Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Leben mit den Jahreszeiten	Vielfalt von Lebewesen Nutzpflanzen ( 1.3) Vielfalt von Lebewesen Bauplan der Blütenpflanzen, Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samen-pflanzen ( 1.3; 1.4; 3.2) Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus ( 3.2)	SF 6-3: nennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen SF 6-19: stellen einzelne Tier- und Pflanzenarten und deren Angepasstheiten an den Lebensraum und seine jahreszeitlichen Veränderungen dar EW 6-4: beschreiben die Entwicklung von Pflanzen EW 6-6: beschreiben Formen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung bei Pflanzen EW 6-8: beschreiben die Veränderung von Wild- zu Nutzformen an einem Beispiel EW 6-9: stellen die Angepasstheit einzelner Tier- und Pflanzenarten an ihren spezifischen Lebensraum dar SY 6-4: beschreiben die Bedeutung von Licht, Temperatur, Wasser und Mineralsalzen für Pflanzen bzw. Nährstoffen für Tiere	Erstellen eines Herbariums Der Baum im Jahreslauf Walderlebnistag/Wochenende
Tiere und Pflanzen im Jahreslauf Sonne – Motor des Lebens	Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten Blattaufbau, Bau der Zelle, Fotosynthese, Produzenten, Konsumenten ( 3.1)	SF 6-1: bezeichnen die Zelle als funktionellen Grundbaustein von Organismen SF 6-2: beschreiben die im Lichtmikroskop beobachtbaren Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierlichen und pflanzlichen Zellen und beschreiben die Aufgaben der sichtbaren Bestandteile: Zellkern, Zellplasma, Zellmembran, Zellwand, Vakuole, Chloroplasten SF 6-7: beschreiben die Fotosynthese als Prozess zum Aufbau von Glucose aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Lichtenergie unter Freisetzung von Sauerstoff SF 6-18: beschreiben in einem Lebensraum exemplarisch die Beziehung zwischen Tier- und Pflanzenarten auf der Ebene der Produzenten und Konsumenten SY 6-1: beschreiben Zellen als räumliche Einheiten, die aus verschiedenen Bestandteilen aufgebaut sind SY 6-6: beschreiben die Bedeutung der Fotosynthese für das Leben von Pflanzen und Tieren	Laborprüfung & Mikroskopie-Führerschein
Pflanzen und Tiere in verschiedenen Lebensräumen Natur- und Artenschutz	Vielfalt von Lebewesen Biotop- und Artenschutz ( 3.4)	SY 6-8: stellen die Veränderungen von Lebensräumen durch den Menschen dar und erläutern die Konsequenzen für einzelne Arten	FHS-Biotop

Jahrgangsstufe 6

Fachliche Kontexte	Inhaltsfelder	konzeptbezogene Kompetenzen	Profilklasse
Gesundheitsbewusstes Leben	Bau und Leistungen des menschl. Körpers	SF 6-8: beschreiben den Weg der Nahrung bei der Verdauung und nennen die daran beteiligten Organe	Energiebegriff aus der Physik wdh
Lecker und gesund	Ernährung und Verdauung (2.1, 2.4)	SF 6-9: beschreiben die Bedeutung von Nährstoffen, Mineralsalzen, Vitaminen, Wasser und Ballaststoffen für eine ausgewogene Ernährung und unterscheiden Bau- und Betriebsstoffe	Versuche zu Nährstoffen
		SF 6-10: beschreiben die Bedeutung einer vielfältigen und ausgewogenen Ernährung und Bewegung	Vitamine in der Nahrung gesund kochen
		SY 6-2 beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z:B. bei Atmung, Verdauung, Muskeln
		SY 6-5 beschreiben Merkmale der Systeme Zelle, Organ und Organismus insbesondere in Bezug auf die Größenverhältnisse und setzen verschiedene Systemebenen miteinander in Beziehung
Bewegung – Teamarbeit von Knochen, Muskeln und Gelenken Lebensnotwendig: Atmung und Blutkeislauf	Bewegungs-system (2.3) Atmung und Blut-kreislauf (2.2) Suchtprophylaxe	SF 6-4 Beschreiben Aufbau und Funktion des menschlichen Skeletts und vergleichen es mit dem eines anderen Wirbeltiers SF 6-6 beschreiben und erklären den menschlichen Blutkreislauf und die Atmung sowie deren Bedeutung für den Nährstoff-, Gas- und Wärmetransport durch den Körper SY 6-2 beschreiben Organe und Organsysteme als Bestandteile des Organismus und erläutern ihr Zusammenwirken, z:B. bei Atmung, Verdauung, Muskeln	Besuch der DASA oder des Neander-thalmuseums
die Umwelt erleben- die Sinnesorgane Sicher im Straßenverkehr Sinnesorgane helfen	Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen Aufbau und Funkt. Auges d. Menschen Reizaufnahme und Informations-verarb. beim Menschen (4.1)	SF 6-11 beschreiben Aufbau und Funktion vom Auge und begründen Maßnahmen zum Schutz dieses Sinnesorgans SF 6-12 beschreiben die Zusammenarbeit von Sinnesorganen und Nervensystem bei Informationsaufnahme,-weiterleitung und - verarbeitung	einfache Versuche zur Optik
Fortpflanzung und Entwicklung beim Menschen	Sexualerziehung (5.1)	SF 6-14 beschreiben und vergleichen Geschlechtsorgane von Mann und Frau und erläutern deren wesentliche Funktion
		SF 6-15 unterscheiden zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen
		SF 6-16 vergleichen Ei- und Spermienzelle und beschreiben den Vorgang der Befruchtung
		SF 6-17 nennen Möglichkeiten der Empfängnisverhütung
		EW 6-1 erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum
		EW 6-2 beschreiben die Individualentwicklung des Menschen
		EW 6-5 nennen die Verschmelzung von Ei- und Spermienzelle als Merkmal für ge-schlechtliche Fortpflanzung bei Menschen und Tieren
		EW 6-10 nennen die Vererbung als Erklärung für Ähnlichkeiten und Unterschiede von Eltern und Nachkommen auf phänotypischer Ebene

Jahrgangsstufe 8

Fachlicher Kontext	Inhaltsfeld	Konzeptbezogene Kompetenzen zu den Basiskonzepten „Struktur und Funktion“, „Entwicklung“ und „System“
Regeln der Natur	Energiefluss und Stoffkreisläufe
Erkunden eines Ökosystems Treibhauseffekt – die Biosphäre verändert sich	Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) Nahrungsbeziehungen Energiefluss/Energie-umwandlung Veränderung von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit	SF_9_1 Stufe I/II: Beschreiben verschieden differenzierte Zellen von Pflanzen und Tieren und deren Funktion innerhalb von Organen SF_9_4 Stufe I/II: Unterscheiden zwischen Sporen- und Samenpflanzen, Bedeckt- und Nacktsamern und kennen einige typische Vertreter dieser Gruppen SF_9_20 Stufe I: Erklären die Wechselwirkung zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten und erläutern ihre Bedeutung im Ökosystem SF_9_21 Stufe I: Beschreiben und erklären das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute Beziehung SY_9_1 Stufe I/II: Beschreiben einzellige Lebewesen und begründen, dass sie als lebendige Systeme zu betrachten sind (Kennzeichen des Lebendigen) SY_9_2 Stufe I/II: Beschreiben die Zelle und die Funktion ihrer wesentlichen Bestandteile ausgehend vom lichtmikroskopischen Bild einer Zelle SY_9_3 Stufe I/II: Beschreiben das Zusammenleben in Tierverbänden, z.B. einer Wirbeltierherde oder eines staatenbildenden Insekts SY_9_5 Stufe I/II: Beschreiben die für ein Ökosystem charakteristische Arten und erklären deren Bedeutung im Gesamtgefüge SY_9_7 Stufe I/II: Erklären die Bedeutung ausgewählter Umweltbedingungen für ein Ökosystem, z.B. Licht, Temperatur, Feuchtigkeit SY_9_9 Stufe I/II: Erklären Zusammenhänge zwischen den Systemebenen Molekül, Zellorganell, Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem, Organismus SY_9_10 Stufe I/II: Erläutern Zusammenhänge von Organismus, Population, Ökosystem und Biosphäre EW_9_6 Stufe I: Beschreiben ein ausgewähltes Ökosystem im Wechsel der Jahreszeiten EW_9_7 Stufe I/II: Beschreiben die langfristigen Veränderungen von Ökosystemen SY_9_11 Stufe I/II: Beschreiben verschiedenen Nahrungsketten und –netze SF_9_5 Stufe I/II: Beschreiben und erklären das Prinzip der Zellatmung als Prozess der Energieumwandlung von chemisch gebundener Energie in andere Energieformen SF_9_6 Stufe I/II: Erklären das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie SF_9_22 Stufe II: Beschreiben exemplarisch den Energiefluss zwischen den einzelnen Nahrungsebenen SY_9_6 Stufe I/II: Beschreiben die stofflichen und energetischen Wechselwirkungen an einem ausgewählten Ökosystem in der Biosphäre SY_9_8 Stufe I/II: Beschreiben Merkmale von biologischen Systemen mit den Aspekten: Systemgrenze, Stoffaustausch und Energieaustausch, Komponenten und Systemeigenschaften SY_9_12 Stufe I/II: Beschreiben den Kohlenstoffkreislauf SY_9_13 Stufe I/II: Beschreiben den Energiefluss in einem Ökosystem EW_9_8 Stufe I/II: Beschreiben und bewerten die Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen EW_9_14 Stufe I: Beschreiben an einem Beispiel die Umgestaltung der Landschaft durch den Menschen EW_9_15 Stufe II: Bewerten Eingriffe des Menschen im Hinblick auf seine Verantwortung für die Mitmenschen und die Umwelt SY_9_14 Stufe I/II: Beschreiben den Treibhauseffekt, seine bekannten Ursachen und beschreiben seine Bedeutung für die Biosphäre SY_9_15 Stufe I/II: Beschreiben Eingriffe des Menschen in Ökosysteme und unterscheiden ökologischen und ökonomischen Aspekten SY_9_16 Stufe I/II: Beschreiben den Schutz der Umwelt und die Erfüllung der Grundbedürfnisse aller Lebewesen sowie künftiger Generationen als Merkmal nachhaltiger Entwicklung
Vielfalt und Veränderung – Eine Reise durch die Erdgeschichte	Evolutionäre Entwicklung
Den Fossilien auf der Spur Lebewesen und Lebensräume – dauernd in Veränderung Vielfalt der Lebewesen als Ressource	Erdzeitalter, Datierung, Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen Evolutionsmechanis-men Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung	EW_9_11 Stufe II: Nennen Fossilien als Belege für Evolution EW_9_9 Stufe I/II: Beschreiben und erklären die stammesgeschichtliche Verwandtschaft ausgewählter Pflanzen und Tiere EW_9_10 Stufe I/II: Beschreiben die Abstammung des Menschen SF_9_23 Stufe I/II: Erklären Angepasstheiten von Organismen an die Umwelt und belegen diese, z.B. an Schnabelformen – Nahrung, Blüten - Insekten EW_9_12 Stufe II: Erläutern an einem Beispiel Mutationen und Selektionen als Mechanismen der Evolution (z.B. Vogelschnäbel) EW_9_13 Stufe II: Beschreiben den Unterschied zwischen Mutation und Modifikation
Sexualerziehung
Sexualität	Mensch und Partnerschaft Bau und Funktion der Geschlechtsorgane Familienplanung und Empfängnisverhütung	SF_9_16 Stufe I/II: Benennen Vor- und Nachteile verschiedener Verhütungsmethoden
Stationen des Lebens – Verantwortung für das Leben	Individualentwicklung der Menschen
Embryonen und Embryonenschutz	Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod)	EW_9_3 Stufe II: Beschreiben Befruchtung, Keimesentwicklung, Geburt sowie den Alterungsprozess und den Tod als Stationen der Individualentwicklung des Menschen

Jahrgangsstufe 9

Fachlicher Kontext	Inhaltsfeld	Konzeptbezogene Kompetenzen zu den Basiskonzepten „Struktur und Funktion“, „Entwicklung“ und „System“
Stationen eines Lebens – Verantwortung für das Leben	Individualentwicklung des Menschen
Verantwortlicher Umgang mit dem eigenen Körper Organspender werden?	Anwendung moderner medizintechnischer Verfahren Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung Gefahren von Drogen Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan	EW_9_4 Stufe II: Beschreiben vereinfacht diagnostische Verfahren in der Medizin SF_9_7, Stufe I/II: Stellen modellhaft die Wirkungsweise von Enzymen dar (Schlüssel – Schloss – Prinzip) SF_9_8, Stufe I/II: Vergleichen den Energiegehalt von Nährstoffen SF_9_9, Stufe I/II: Beschreiben die Nahrungspyramide unter energetischem Aspekt
Erkennen und reagieren	Kommunikation und Regulation
Signale: senden, empfangen und verarbeiten Krankheitserreger erkennen und abwehren Nicht zu viel und nicht zu wenig: Zucker im Blut	Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor Bakterien Viren Parasiten (Malaria) Immunsystem Impfung Allergie Regulation durch Hormone Regelkreis	SF_9_10, Stufe I/II: Beschreiben den Aufbau des Nervensystems einschließlich ZNS und erklären die Funktion im zusammenwirken mit Sinnesorganen (Reiz – Reaktionsschema) SF_9_11, Stufe I/II: Beschreiben das Prinzip des eigenen Lernvorganges über einfache Gedächtnismodelle EW_9_5, Stufe I/II: Erklären die Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels am Beispiel eines ausgewählten Endoparasiten z.B. Malariaerreger
		SF_9_2, Stufe I/II: Beschreiben typische Merkmale von Bakterien (Wachstum, Koloniebildung, Bau) SF_9_3, Stufe I/II: Beschreiben Bau (Hülle, Andockstelle, Erbmaterial) und das Prinzip der Vermehrung von Viren (benötigen Wirt und seinen Stoffwechsel SF_9_17, Stufe I/II: Nennen wesentliche Bestandteile des Immunsystems und erläutern ihre Funktionen (humorale und zelluläre Immunabwehr) SF_9_18, Stufe I/II: Beschreiben die Antigen – Antikörper – Reaktion und erklären die aktive und passive Immunisierung SF_9_19, Stufe I/II: Erklären die Wirkungsweise der Hormone bei der Regulation zentraler Körperfunktionen am Beispiel Diabetes mellitus und Sexualhormone (Sexualbeziehung) SY_9_4, Stufe I/II: Stellen das Zusammenwirken von Organen und Organsystemen beim Informationsaustausch dar, u.a. bei einem Sinnesorgan und bei der hormonellen Steuerung
Gene – Bauanleitung für Lebewesen	Grundlagen der Vererbung
Gene – Puzzle des Lebens Genetische Familienberatung	Dominant/rezessive und kodominante Vererbung Erbanlagen Chromosomen Genotypische Geschlechtsbestimmung Veränderungen des Erbgutes	SF_9_12, Stufe I/II: Beschreiben und erläutern typische Erbgänge an Beispielen SF_9_3, Stufe I/II: Wenden die Mendelschen Regeln auf einfache Beispiele an EW_9_1, Stufe I/II: Beschreiben vereinfacht den Vorgang der Mitose und erklären ihre Bedeutung EW_9_2, Stufe I/II: Beschreiben das Prinzip der Meiose am Beispiel des Menschen und erklären ihre Bedeutung SF_9_14, Stufe I/II: Beschreiben Chromosomen als Träger der genetischen Information und deren Rolle bei der Zellteilung SF_9_15, Stufe I/II: Beschreiben vereinfacht den Vorgang der Umsetzung vom Gen zum Merkmal an einen Beispiel (Blütenfarbe, Haarfarbe)

Der Unterricht in der gymnasialen Oberstufe setzt die Arbeit der Sekundarstufe I fort. Es werden jedoch komplexere Zusammenhänge in den Blick genommen. Intensiver als vorher ist die Erarbeitung von Sachkenntnissen mit der Vermittlung von Fachmethoden und Verfahrenstechniken verknüpft. Die Reflexion und Diskussion der Verfahren der naturwissenschaftlichen Erkenntnis-gewinnung trägt zu einer intensiveren wissenschaftspropädeutischen Ausrichtung des Unterrichts bei. Im Biologieunterricht der gymnasialen Oberstufe sind drei Bereiche zu berücksichtigen:

 Bereich I umfasst die Fachinhalte und die Vermittlung biologischer Fachmethoden und Arbeitstechniken.

 Bereich II fordert das Lernen im Kontext. Hierbei werden die biologischen Phänomene und Fragestellungen in interdisziplinäre Zusammenhänge und Praxisbezüge eingebunden.

 Bereich III umfasst den Umgang mit Fachmethoden und die Formen des selbstständigen Arbeitens.
Jahrgangsstufe EF

Physiologie: Struktur- Funktion- Wechselwirkung

• Zelle - Gewebe - Organismus

• Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport

• Biokatalyse

• Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz

• Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau

In der Qualifikationsphase der Jahrgangsstufen Q1 und Q2 sind die folgenden Themen vorgesehen, deren Reihenfolge von der Fachkonferenz festgelegt wird. Da alle Themen gleichermaßen abiturrelevant sind, erfolgt eine zeitgleiche Aufteilung der Themen.
Jahrgangsstufe Q1.1

Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus –

Wahlbeispiel Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung

• Molekulare und cytologische Grundlagen

• Neuronale Verschaltungen und Sinne

• Wahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein

Jahrgangsstufe Q1.2

Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung

• Umweltfaktoren, ökologische Nische

• Untersuchungen im Lebensraum Fließgewässer bzw. See, praktische Untersuchungen zur Gewässergüte im Wasserlabor der FHS und an der Ruhr

• Wechselbeziehungen, Populationsdynamik

• Verflechtungen in Lebensgemeinschaften

• Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen

Jahrgangsstufe Q2.1

Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

• Fortpflanzung und Keimesentwicklung

• Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung

• Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug

• Angewandte Genetik, Anwendung molekularbiologischer Methoden im Labor (LK)
Jahrgangsstufe Q2.2

Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten

• Grundlagen evolutiver Veränderung

• Verhalten, Fitness und Anpassung

• Art und Artbildung

• Evolutionshinweise und Evolutionstheorie

• Transspezifische Evolution der Primaten

Leistungsbewertungskonzept Biologie
Verfahren und Kriterien der Leistungsbewertung der Fachschaft Biologie orientieren sich an den im Lehrplan ausgewiesenen Kompetenzen. Dabei werden konzeptbezogene und prozessbezogene Kompetenzen unterschieden.

Konzeptbezogene Kompetenzen im:

• 
  Basiskonzept¹ Struktur und Funktion (z.B. nennen verschiedene Blütenpflanzen, unterscheiden ihre Grundorgane und nennen deren wesentliche Funktionen)
  
• 
  Basiskonzept Entwicklung (z.B. erklären die Bedeutung von Zellteilung für das Wachstum)
  
• 
  Basiskonzept System (z.B. beschreiben die Bedeutung der Fotosynthese für das Leben von Pflanzen und Tieren)
  

Die angegebenen Beispiele beziehen sich auf das Niveau am Ende der Jahrgangsstufe 6.
Prozessbezogene Kompetenzen² im:

• 
  Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen (z.B. mikroskopieren und stellen Präparate in einer Zeichnung dar)
  
• 
  Kompetenzbereich Kommunikation: Information sach- und fachbezogen erschließen und austauschen (z.B. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen und bildlichen Gestaltungsmitteln)
  
• 
  Kompetenzbereich Bewertung: Fachliche Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen, beurteilen und bewerten (z.B. beurteilen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung)
  

Die angegebenen Beispiele beziehen sich auf das Niveau am Ende der Jahrgangsstufe 9.
Die Kriterien der Leistungsbewertung werden im folgenden für die Sekundarstufe I und II differenziert beschrieben.

Sekundarstufe I

Grundsätzlich entscheidend für die Bewertung mündlicher Beiträge sind Qualität, Häufigkeit und Kontinuität im Verlauf eines Bewertungszeitraums. Innerhalb der Basiskonzepte werden prozess- und konzeptbezogene Kompetenzen anhand von folgenden Schülerbeiträgen sichtbar:

• 
  Beschreiben von Sachverhalten unter korrekter Verwendung der Fachsprache
  
• 
  Mitarbeit bei Hypothesenbildung
  
• 
  Erarbeitung von Lösungsvorschlägen
  
• 
  Darstellen von Zusammenhängen
  
• 
  Bewerten und Ergebnissen
  
• 
  Analyse und Interpretation von Texten, Graphiken und Diagrammen
  
• 
  Beiträge zu Gruppenarbeiten
  

Für die Bewertung schriftlicher Beiträge hat die Fachschaft sich für zwei obligatorische Formen entschieden:

• 
  mindestens eine schriftliche Übung pro Halbjahr
  
• 
  kriteriengeleitete Heftführung
  

Darüber hinaus können je nach Jahrgangsstufe und Unterrichtsinhalt folgende schriftliche Beiträge bewertet werden:

• 
  Erstellen von Produkten wie Dokumentationen zu Aufgaben, Untersuchungen und Experimenten, Präsentationen, Protokolle, Lernplakate
  
• 
  Erstellen und Vortragen eines Referates
  
• 
  Lerntagebuch
  

Die Bewertung praktischer Beiträge erfolgt ebenfalls je nach Jahrgangsstufe und Unterrichtsinhalt:

• 
  Erstellen von Modellen (z.B. Wirbelsäulenmodell, Gelenkmodell, …)
  
• 
  Anfertigen eines Herbariums (Profilklasse Naturwissenschaften, Klasse 5)
  
• 
  Mikroskopieren: Verhalten, Grad der Selbstständigkeit, Beachtung der Vorgaben, Genauigkeit bei der Durchführung (z.B. Klasse 5/6)
  
• 
  Experimentieren: selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung (in allen Jahrgangsstufen)
  
• 
  Arbeiten im Biotop (in allen Jahrgangsstufen)
  

Sekundarstufe II

In der Sekundarstufe II sind folgende Grundsätze der Leistungsbewertung (geltend für Grund- und Leistungskurse) festzuhalten:

• 
  Leistungsbewertungen sind ein kontinuierlicher Prozess und umschließen alle im Zusammenhang mit dem Unterricht erbrachten Leistungen
  
• 
  Die Leistungsbewertung bezieht sich auf die im Unterricht vermittelten Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten (vgl. Richtlinien und Lehrpläne, S.88)