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Biologie

Biologie ist das Fachgebiet, welches immer mehr in unsere Alltagswelt dringt. So gilt es zu verstehen, welche Bedeutung die Tier- und Pflanzenwelt für unser Leben auf der Erde hat, wie Medikamente mit moderner Gentechnik hergestellt werden, zu beurteilen, ob genetisch veränderte Lebensmittel gefährlich sind oder ein Bewusstsein für Ernährung, die eigene Gesundheit und den eigenen Körper zu entwickeln.

Bei den in diesem Zusammenhang stehenden Erkenntnis- und Verstehensprozessen möchten wir unsere Schülerinnen und Schüler begleiten und ihre Sinne für biologische Fragestellungen und Phänomene schärfen.

Die Insellage der Schule auf der Hermannswerder mit seinem Waldgebiet und dem angrenzenden See sowie die moderne Ausstattung der Biologieräume in unserem Wissenschaftspavillon und ein ökologisch-nachhaltig angelegter Schulgarten bieten dabei eine Vielzahl an Möglichkeiten, den Schülern die Biologie auf interessante Weise näher zu bringen und gleichzeitig in wissenschaftspropädeutisches Arbeiten einzuführen. Dementsprechend versuchen wir, durch schülerzentrierte und praktische Arbeitsformen selbstbestimmte Lernprozesse zu initiieren. Fester Bestandteil der unterrichtlichen Praxis sind daher z.B. Stationenlernen zu verschiedensten Themen, Mikroskopie, Präparationen (z.B. Putenherzen), Experimente (z.B. DNA-Extraktion), Exkursionen (z.B. Naturkundemuseum) und das praktische Arbeiten im Schulgarten.

Ernte aus dem Schulgarten 2023

Text und Foto: Katja Schubert

Themenübersicht

Sekundarstufe I

(entsprechend den Vorgaben durch den Rahmenlehrplan Sekundarstufe I, Klassen 7-10)

  • Klasse 7:

Die Zelle- kleinste Funktionseinheit des Lebendigen; Lebensräume und ihre Bewohner – vielfältige Wechselwirkungen

  • Klasse 8:

Stoffwechsel des Menschen; Sexualität, Fortpflanzung und Entwicklung

  • Klasse 9:

Gesundheit – Krankheit; Bau und Funktion des Nervensystems

  • Klasse 10:

Genetik, Evolution

Sekundarstufe II

(entsprechend den Vorgaben durch den Rahmenlehrplan für den Unterricht in der gymnasialen Oberstufe im Land Brandenburg)

Kurs auf erhöhtem Niveau

  • 1. Kurshalbjahr:

Physiologische Grundlagen ausgewählter Lebensprozesse am Beispiel der Nervenzelle

  • 2. Kurshalbjahr:

Ökologie und Nachhaltigkeit

  • 3. Kurshalbjahr:

Grundlagen und Anwendungsfelder der Genetik

  • 4. Kurshalbjahr:

Evolution und Zukunftsfragen

Aus dem Unterricht

Mikroskopisches Bild der Riesenchromosomen aus den Speicheldrüsen von Zuckmückenlarven (Dauerpräparat, Handyfoto, entstanden im Bio LK 12, Halbjahr 12-1: Genetik); Riesenchromosomenentstehen, da sich die Chromatiden bei der Teilung nicht trennen. Sie sind bis zu 0,5mm lang sowie 25 µm dick und daher unter dem Lichtmikroskop gut sichtbar.
Biomembrankuchen (entstanden im LK 11, Halbjahr 11-1: Physiologische Vorgänge); Biomembranen grenzen Reaktionsräume innerhalb eukaryotischer (Zellen von Tieren und Pflanzen) Zellen ab. Der Kuchen veranschaulicht die Phospholipidschicht (grün/bunte Streusel) sowie ein Kanalprotein (rosa/blaue Streusel), welches in die Membran eingelagert ist und dem Stoffaustausch dient.
Begriffsordnung zum Thema Molekulare Genetik (entstanden im LK 12, Halbjahr 12-1: Genetik); die Übersicht wurde nach Zusammentragen von Kurzdefinitionen am Beginnder Unterrichtsreihe mit einem digitalen Tool erstellt und dient den Lernenen als erste Groborientierung, die mit zunehmendem Wissen, sukzessive verändert oder ergänzt werden kann.

Rabenkrähe links und Phagenfigur rechts entstanden innerhalb von Projekttagen in der 8. Klasse. Die Krähe ist Teil einer gebastelten Nahrungskette in Raum P3, und der Phage schmückt gemeinsam mit anderen kreativ gestalteten Modellen von Viren und Bakterien die Wände von Raum P5. Gemeinsam mit dem Bio-Skelett in der Mitte entstand die Idee, alle drei Figuren in einem Podcast zur Vorstellung des Fachbereichs Biologie zum Sprechen zu erwecken (vgl Rundgang durch den Pavillon).

Prozess der Erstellung eines zweidimensionalen Modells zur Veranschaulichung verschiedener Transportprozesse durch Biomembranen (entstanden im LK 11, Halbjahr 11-1: Physiologische Vorgänge): Gestaltet werden hier Carriermoleküle (Proteine, die in die Membranen eingelagert sind), die als Uniport ein Molekül bzw. als Symport zwei verschiedene Moleküle durch Membranen transportieren. Der Durchtritt der Moleküle erfolgt durch Strukturveränderungen, die in den Proteinen nach Bindung der Moleküle ausgelöst werden.

Mikroskopie der Epidermiszellen roter Zwiebeln (entstanden in LK/GK 11, Handyfoto, Halbjahr 11-1: Physiologische Vorgänge): Zu sehen sind Zellen, die nach Kontakt mit salzhaltiger Lösung eine sogenannte Plasmolyse durchführen, d.h. Wasser wandert aus den Zellen in das umgebende Medium abgeben. Zellen der roten Zwiebel werden auch in Klasse 7 mikroskopiert, weil die Präparation einfach ist und man Zellkern und rotgefärbte Vakuole eindrucksvoll erkennen kann.

Text und Fotos: Martina Heinze-Musolff