UF1 Fakten wiedergeben und erläutern

Konzepte der Biologie unter Bezug auf übergeordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläutern, auch unter Verwendung von Beispielen.

UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen

gegebene biologisch-technische Probleme analysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden.

UF3 Sachverhalte ordnen und strukturieren

biologische Sachverhalte nach fachlichen Strukturen und Kategorien einordnen und dabei von konkreten Kontexten abstrahieren.

UF4 Wissen vernetzen

biologisch-technische Vorgänge, Muster, Gesetzmäßigkeiten und Prinzipien in unterschiedlichen Situationen erkennen und bestehende Wissensstrukturen durch neue Erkenntnisse ausdifferenzieren bzw. erweitern.

E1 Fragestellungen erkennen

komplexere biologisch-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestellungen formulieren.

E2 Bewusst wahrnehmen

kriteriengeleitet Beobachtungen, auch unter Verwendung besonderer Apparaturen und Messverfahren, vornehmen und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deutung abgrenzen.

E3 Hypothesen entwickeln

zu biologischen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.

E4 Untersuchungen und Experimente planen

auf der Grundlage vorhandener Hypothesen zu untersuchende Variablen (unabhängige und abhängige Variablen, Kontrollvariablen) identifizieren und diese in Untersuchungen und Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten.

E5 Untersuchungen und Experimente durchführen

Untersuchungen und Experimente hypothesengeleitet, zielorientiert, sachgerecht und sicher durchführen und dabei den Einfluss möglicher Fehlerquellen abschätzen sowie vorgenommene Idealisierungen begründen.

E6 Untersuchungen und Experimente auswerten

Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf zugrundeliegende Fragestellungen und Hypothesen interpretieren und daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge sowie funktionale Beziehungen ableiten.

E7 Modelle auswählen und Modellgrenzen angeben

Elemente wesentlicher biologischer Modellierungen situationsgerecht und begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche beachten.

E8 Modelle anwenden

Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage biologisch-technischer Vorgänge verwenden.

E9 Arbeits- und Denkweisen reflektieren

anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung biologischer Erkenntnisse, insbesondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Modellen, erläutern.

K1 Texte lesen und erstellen

bei der Erstellung biologischer Sachtexte (Beschreibung, Erklärung, Bericht, Stellungnahme) im notwendigen Umfang Elemente der Fachsprache und fachtypischer Sprachstrukturen sowie bekannte Arten von Übersichten, Zeichnungen und Diagrammen gebrauchen.

K2 Informationen identifizieren

Daten und andere Informationen aus biologischen Texten, Abbildungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklärenden Textstellen, sachgerecht interpretieren.

K3 Untersuchungen dokumentieren

ein gegliedertes Protokoll anlegen, Versuchsabläufe und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben und die gewonnenen Daten vollständig und in angemessener Genauigkeit darstellen.

K4 Daten aufzeichnen und darstellen

für Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen und Diagramme anlegen, diese skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften sowie Datenpunkte eintragen und mit geeigneten Kurven verbinden.

K5 Recherchieren

für eine Recherche klare und zielführende Fragestellungen und Suchbegriffe formulieren, Ergebnisse nach Relevanz filtern, ordnen und beurteilen sowie Informationsquellen dokumentieren und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren.

K6 Informationen umsetzen

Geräte nach Bedienungsanleitungen und unter Beachtung von Sicherheitshinweisen sachgerecht verwenden sowie verbindliche Vorgaben bei Verfahrensschritten und Rezepturen beachten und präzise umsetzen.

K7 Beschreiben, präsentieren, begründen

eine Präsentation von Arbeitsergebnissen unter Verwendung von Medien sowie strukturierender und motivierender Gestaltungselemente adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beachtung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich machen.

K8 Zuhören, hinterfragen

Elemente einer Argumentation (Behauptung, Begründung, Stützung, Schlussfolgerung) benennen und in biologischen Diskussionen Argumente mit Fakten, Beispielen, Analogien und logischen Schlussfolgerungen unterstützen oder widerlegen.

K9 Kooperieren und im Team arbeiten

beim Arbeiten im Team unterschiedliche Interessen abwägen, fair und rücksichtsvoll miteinander umgehen, Ziele und Teilaufgaben aushandeln und Teilergebnisse zusammenführen.

B1 Bewertungen an Kriterien orientieren

für Entscheidungen in biologisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsoptionen ermitteln und diese einander zuordnen.

B2 Argumentieren und Position beziehen

in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen, Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten.

B3 Werte und Normen berücksichtigen

Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Kriterien, Wertungen und Folgen analysieren.

Umgang mit Fachwissen

exemplarisch für ein Ökosystem Strukturen und Bestandteile nennen und deren Zusammenwirken an Beispielen beschreiben (UF1, UF3). abiotische Faktoren nennen und ihre Bedeutung für ein Ökosystem erläutern (UF1, UF3). ökologische Nischen im Hinblick auf die Angepasstheit von Lebewesen an ihren Lebensraum beschreiben (UF3). das Prinzip der Fotosynthese als Prozess der Energieumwandlung von Lichtenergie in chemisch gebundene Energie erläutern und der Zellatmung gegenüberstellen (UF4, E1).

Erkenntnisgewinnung

kriteriengeleitet jahreszeitlich bedingte Veränderungen in einem Ökosystem beobachten, aufzeichnen und deren Bedeutung erklären (E1, E6, K3). semiquantitative Aussagen zum Einfluss abiotischer Faktoren auf die Fotosyntheserate experimentell ermitteln (E4). Versuchspläne zur systematischen Untersuchung des Einflusses verschiedener Faktoren auf das Pflanzenwachstum unter Berücksichtigung des Prinzips der Variablenkontrolle entwickeln (E4). Proben aus einem Ökosystem mithilfe geeigneter Verfahren analysieren (E5, E6). ausgewählte einzellige Lebewesen mit Hilfe mikroskopischer Untersuchungen und nach Vorgaben zeichnen und bestimmen (E5, UF4). bei der grafischen Darstellung einer Räuber-Beute-Beziehung zwischen der vereinfachten Modellvorstellung und der komplexen Wirklichkeit unterscheiden (E7). anhand eines Nahrungsnetzes die Wechselwirkungen zwischen Produzenten, Konsumenten verschiedener Ordnungen und Destruenten darstellen und ihre Bedeutung für das Ökosystem erläutern (E8). das verstärkte Auftreten heutiger Neophyten und Neozoen auf ökologische Veränderungen zurückführen und Folgen für Ökosysteme aufzeigen (E8). die Analogien zwischen Vorgängen in einem Treibhaus und Vorgängen beim Treibhauseffekt der Erdatmosphäre erläutern (E7, E8). an Beispielen (u. a. dem Treibhauseffekt) erläutern, warum wissenschaftliche Modelle auch umstritten sein können (E9).

Kommunikation

einen Stoffkreislauf in einem Ökosystem adressatengerecht mit angemessenen Medien präsentieren (K7). die Energieentwertung zwischen Trophieebenen der Nahrungspyramide mit einem angemessenen Schema darstellen und daran Auswirkungen eines hohen Fleischkonsums aufzeigen (K4, K6, E8). Experimente zur Fotosyntheserate strukturiert dokumentieren (K3). Grafiken und Texten zum Klimawandel wesentliche Informationen korrekt entnehmen (K2).

Bewertung

Informationen zur Klimaveränderung hinsichtlich der Informationsquellen einordnen, deren Positionen darstellen und einen eigenen Standpunkt dazu vertreten (B2, K8).

Umgang mit Fachwissen

die Vermehrung von Bakterien und Viren gegenüberstellen (UF2, UF4). die wesentlichen Bestandteile des Immunsystems darstellen (UF1). allergische Reaktionen mit Wirkungen der spezifischen Abwehr erklären (UF3). den Unterschied zwischen der Heil- und Schutzimpfung erklären und diese den Eintragungen im Impfausweis zuordnen (UF3). Nahrungsmittelunverträglichkeiten von Allergien begründet abgrenzen (UF3).

Erkenntnisgewinnung

Ergebnisse verschiedener historischer Versuche zu den wissenschaftlichen Grundlagen der Impfung unter heutigen Fragestellungen auswerten (E6, E9). auf der Grundlage eines vorgegebenen Versuchsplans (u. a. zu einem historischen Versuch zu den Grundlagen der Impfung) eine passende, dem Versuch zu Grunde liegende naturwissenschaftliche Fragestellung formulieren (E1). die Vorgänge der spezifischen Abwehr mit einem Antigen-Antikörpermodell erklären und den Stadien im Krankheitsverlauf zuordnen (E1, E8). mikroskopische Bilder von Bakterienzellen und eukaryotischen Zellen begründet voneinander abgrenzen (E2, UF2). einfache qualitative Experimente zur Überprüfung von Hypothesen zu Allergenen nach dem Prinzip der gezielten Variablenkontrolle und -manipulation planen (E4). aus Problembeschreibungen begründete, überprüfbare Fragestellungen und Hypothesen zu Ursache-Wirkungsbeziehungen (u. a. bei Allergien und Nahrungsmittelunverträglichkeiten) formulieren (E3).

Kommunikation

die Entstehung einer Antibiotika-Resistenz adressatengerecht und anschaulich darstellen (K7, UF2). Informationen zum Auftreten und zur Bekämpfung historisch bedeutsamer Krankheiten zusammenstellen und heutige Behandlungsmethoden dieser Krankheiten angeben (K5, E9). die Bedeutung von Hygienemaßnahmen in medizinischen und pflegerischen Berufen recherchieren und adressatengerecht darstellen (K5, K7). Aspekte zur Bedeutung des Generations- und Wirtswechsels für die Verbreitung und den Infektionsweg eines Endoparasiten bildlich darstellen und Möglichkeiten zur Vorbeugung erläutern (K7). vorgegebene Daten zum Wachstum von Bakterienkulturen unter Verwendung einer vorgegebenen Skalierung in Diagrammen darstellen (K4).

Bewertung

die Position der WHO zur Definition von Gesundheit erläutern und Maßnahmen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit benennen (B3). aufgrund biologischer Kenntnisse einen begründeten Standpunkt zum Impfen und zum eigenen Impfverhalten vertreten (B2). in vorgegebenen Fallbeispielen die Einnahme von Medikamenten (u. a. Antibiotika) in Bezug auf den situativen Kontext kriteriengeleitet bewerten (B1). die Kennzeichnung von Lebensmitteln und Zusatzstoffen entschlüsseln sowie ausgewählte Lebensmittel im Hinblick auf ihre potenziellen Einnahmewirkungen bei einschlägigen Nahrungsmittelunverträglichkeiten und Allergien einschätzen (B1).

Umgang mit Fachwissen

die Konzepte Gen, Allel und Chromosom erläutern und voneinander abgrenzen (UF2). Vorgänge der sexuellen und asexuellen Vermehrung voneinander unterscheiden und ihre unterschiedliche Bedeutung für Lebewesen (u. a. im Hinblick auf die Aufrechterhaltung genetische Vielfallt und Konstanz) erläutern (UF4, UF2). Beispiele von dominanten und rezessiven Erbgängen aus der Tieroder Pflanzenwelt analysieren (UF4, UF2). Analogien zwischen der Stecklingsvermehrung und dem gentechnischen Verfahren des reproduktiven Klonens erläutern (UF2, UF4). die Funktionsprinzipien gentechnischer Werkzeuge mit Hilfe einfacher Analogien beschreiben (UF4, UF2, UF1).

Erkenntnisgewinnung

am Beispiel der Mendelschen Regeln den Unterschied zwischen Regeln und Gesetzen erläutern (E9). Versuche zur asexuellen Vermehrung von Pflanzen nach Vorgaben durchführen, die Ergebnisse protokollieren und in geeigneter Form darstellen (E5, K3, K4). einen Modellversuch zur Spaltungsregel mit einfachen statistischen Methoden auswerten (E6). anhand von Modellen die Wirkungsweise von Enzymen und deren Bedeutung für die Ausprägung von Merkmalen erläutern (E8). die Unterschiede der Chromosomenverteilung bei der Meiose und der Mitose mit Hilfe von Modellen darstellen (E7). Karyogramme im Hinblick auf Chromosomen- und Chromosomensatzmutationen analysieren (E2). den Aufbau der DNA und der Chromosomen mithilfe einfacher Modelle erläutern (E8).

Kommunikation

den Weg von der DNA zum Merkmal mit Texten und Zeichnungen vereinfacht darstellen (K1). in einfachen mikroskopischen Bildern von Mitosevorgängen die relevanten Strukturen identifizieren und sachgerecht interpretieren (K2). das Prinzip des Plasmidtransfers an einem ausgewählten Beispiel mit Hilfe einfacher Modelldarstellungen adressatengerecht präsentieren (K7, E8). Informationen zur Klärung von Sachverhalten (u. a. zur Wirkung mutagener Strahlung und mutagener Substanzen) selbstständig sammeln, auswerten und zusammenfassen (K5). Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den herkömmlichen Verfahren der Züchtung durch Kreuzung und modernen Verfahren des reproduktiven Klonens recherchieren und sachgerecht und zielgerichtet präsentieren (K5, K7, UF4). gentechnische Veränderung von Lebewesen an einfachen Beispielen adressatengerecht und mit angemessenen Medien darstellen (UF2, K7).

Bewertung

Mutationen als wertfreie Veränderung des Erbgutes darstellen und bei deren Bedeutung für Lebewesen zwischen einem Sach- und Werturteil unterscheiden (B1). Möglichkeiten der gentechnischen Veränderung hinsichtlich ihrer Auswirkungen kritisch hinterfragen (B2).

Umgang mit Fachwissen

die Analogien zwischen den Vorgängen der künstlichen Selektion durch Züchtung und der natürlichen Selektion im Hinblick auf die Variabilität und Angepasstheit erläutern (UF4, UF1). die Konzepte der Variabilität und Angepasstheit als Ergebnisse von Mutation, Rekombination und Selektion erläutern (UF1). Prozesse der Artbildung durch Isolation an einfachen Beispielen erklären (UF2, UF3). die Entstehung von Fossilien beschreiben (UF4).

Erkenntnisgewinnung

auf der Grundlage eines Vergleichs von Wirbeltierskeletten, fossilen Funden und einfachen molekulargenetischen Aspekten Hypothesen zu phylogenetischen Stammbäumen ausgewählter Wirbeltiere aufstellen und kriteriengeleitet begründen (E2, E3, E4, E9, UF2). den Zusammenhang zwischen der Angepasstheit von Lebewesen an einen Lebensraum und ihrem Fortpflanzungserfolg (Fitness) darstellen (E1, E7). einen Modellversuch zur Wirkung von Selektionsdrücken auf die Merkmalsverteilung in einer Population durchführen, die Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und angemessen graphisch darstellen (E5, E6, K4). die Bedeutung von Darwins Vorstellungen für die Evolutionstheorie darstellen (E9).

Kommunikation

komplexe Informationen zur Entwicklung des Lebens auf der Erde sammeln und in übersichtlicher Form graphisch darstellen (K5, K7).

Bewertung

anhand des Kriteriums der Überprüfbarkeit als Merkmal für Wissenschaftlichkeit die Evolutionstheorie zur Entstehung von Lebewesen erläutern und mit anderen Positionen vergleichen (B1). die naturwissenschaftliche Position der Evolutionstheorie von Positionen abgrenzen, in denen der Darwinismus für ideologische Ziele missbraucht wird (B3).

Umgang mit Fachwissen

die Informationssysteme ZNS und Hormonsystem voneinander abgrenzen (UF2, UF3). die Bedeutung des Schlüssel-Schloss-Prinzips für die Zielortspezifität bei der humoralen Informationsübertragung erklären (UF2, UF4). die Informationsübertragung durch Hormone von der Hormondrüse zur Zielzelle erläutern (UF1, UF2). Diagnose und Behandlung einer durch Hormondrüsenüberfunktion oder -unterfunktion bedingten Krankheit (u. a. Diabetes mellitus) erläutern (UF4). unwillkürliche und willkürliche Bewegungen voneinander abgrenzen (UF2, UF3). Aufbau und Vernetzung von Nervenzellen mithilfe von Modellen beschreiben und ihre Funktion erklären (UF1). Informationsübertragung an Synapsen und deren Bedeutung für die Erregungsweiterleitung in Grundzügen erklären (UF4). die Bedeutung der Großhirnrinde bei Lernprozessen beschreiben (UF1).

Erkenntnisgewinnung

Angeleitete Untersuchungen der unterschiedlichen Verteilung von Sinneszellen (z.B. Haut) interpretieren, daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese formal beschreiben (E6). Modelle zur hormonellen Regulation der Homöostase des Stoffwechsels für ein Beispiel erstellen und daran das Prinzip der negativen Rückkopplung und das Gegenspieler-Prinzip erklären (E8). Reflexe mithilfe eines Reflexbogenmodells erklären (E8). auf der Grundlage von Modellvorstellungen zum Gedächtnis und zur neuronalen Plastizität die Bedeutung des Übens und Wiederholens sowie den Einfluss von Emotionen für Lernprozesse erläutern (E6, E7).

Kommunikation

Informationen zu Ursachen von Diabetes Typ I und II sowie geeignete Interventions- und Präventionsmaßnahmen recherchieren, Informationsquellen angeben und nach vorgegebenen Mustern korrekt zitieren (K5).

Bewertung

in vorgegebenen Situationen Lernprozesse kriteriengeleitet bewerten, Möglichkeiten zu deren Optimierung angeben und begründet gewichten (B1).

Umgang mit Fachwissen

Unterschiede zwischen embryonalen und adulten Stammzellen beschreiben (UF1). Einsatz und Bedeutung von Stammzellen und Klonierung in der Therapie und Forschung erläutern (UF1). zentrale invasive und nicht-invasive Verfahren der pränatalen Diagnostik beschreiben (UF1). Aufbau und Funktion der Nieren sowie die Bedeutung für den menschlichen Körper beschreiben (UF4). am Beispiel der Niere Maßnahmen (Dialyse, Transplantation) zur Kompensation einer ungenügenden Leistung von Organen erläutern (UF4). Prozesse des Alterns und deren Ursachen beschreiben (UF1).

Erkenntnisgewinnung

die Differenzierung von Zellen mithilfe einfacher Modellvorstellungen erklären (E8). den menschlichen Lebenszyklus mithilfe einfacher Schemata beschreiben (E8). Verfahren der Dialyse mit Hilfe eines Teilchenmodells erklären (E8).

Kommunikation

mikroskopische Abbildungen von embryonalen Entwicklungsstadien erläutern und sachgerecht zeichnerisch dokumentieren (K3). kontroverse fachliche Informationen (u. a. zum Embryonenschutz) sachlich und differenziert vorstellen und dazu begründet Stellung nehmen (K7, K5, B2). verschiedene Verfahren zur pränatalen Diagnostik recherchieren und Möglichkeiten sowie Risiken der Untersuchungsmethoden adressatengerecht darstellen (K5, K7). eine arbeitsteilige Gruppenarbeit (u. a. zur Organspende) organisieren, durchführen, dokumentieren und reflektieren (K9, K2).

Bewertung

Kriterien zur Festlegung des Zeitpunktes des klinischen Todes nach historischen und heutigen Vorstellungen auf naturwissenschaftlicher Ebene beurteilen (B1). Grundlagen der künstlichen Befruchtung darstellen, unter Berücksichtigung ethischer Maßstäbe kontroverse Positionen abwägen und einen eigenen Standpunkt beziehen (B2). an Fallbeispielen mögliche Konfliktsituationen im Zusammenhang mit pränataler Diagnostik bewerten (B3).

Umgang mit Fachwissen

unterschiedliche Methoden der Empfängnisverhütung sachgerecht erläutern (UF1). die Übertragungsmöglichkeiten von sexuell übertragbaren Krankheiten nennen sowie Strategien zum Infektionsschutz entwickeln und erläutern (UF1, K6). die Geschlechtshormone und den weiblichen Zyklus als Konzept der Regelung am Beispiel der Follikelreifung erläutern (UF1). unterschiedliche Formen des partnerschaftlichen Zusammenlebens sachlich darstellen (UF1).

Kommunikation

Informationen zum Heranwachsen des Fetus während der Schwangerschaft aus ausgewählten Quellen schriftlich zusammenfassen (K5, K3). eigene und fremde Rechte auf sexuelle Selbstbestimmung sachlich darstellen und kommunizieren (K7).

Bewertung

Bewertungskriterien für verschiedene Methoden der Empfängnisverhütung unter dem Aspekt der Schwangerschaftsverhütung und des Infektionsschutzes begründet gewichten (B1). individuelle Wertvorstellungen mit allgemeinen, auch kulturell geprägten gesellschaftlichen Wertorientierungen vergleichen (B3). begründet Stellung zur Sichtbarkeit vielfältiger Lebensformen und zur konsequenten Ächtung jeglicher Diskriminierung beziehen (B3). die Verantwortung der Eltern gegenüber einem Säugling bei der Entwicklung zum Kind bewerten (B1, B3). zur Gefährdung des Fetus durch Nikotin und Alkohol anhand von Informationen Stellung nehmen (B2).