Gymnasium Bethel

Fachschaft Biologie

Profil MINT

Grund- und Leistungskurse im Fach Biologie gehören zum festen Repertoire unserer Schule. Der Leistungskurs Biologie wird an unserer Schule als Leitfachkurs unterrichtet. Die Lehrer und Lehrerinnen der Leitfachkurse begleiten, ähnlich wie die Klassenlehrer und Klassenlehrerinnen, die Schülerinnen und Schüler bis zum Abitur.

In der Einführungsphase findet im Leitfach Biologie neben dem dreistündigen Regelunterricht ein Vertiefungskurs statt, der insbesondere dazu dient, die im Unterricht neu erworbenen Erkenntnisse zu verfestigen und in Experimenten praktisch anzuwenden.

Thematisch beschäftigt sich die Einführungsphase mit unserem Körper, genauer gesagt mit den kleinen „Bausteinen“, aus denen er aufgebaut ist, nämlich den Zellen. Darüber hinaus geht es darum, wie unser Körper Energie gewinnt, beispielsweise mithilfe von Enzymen, oder was im Körper beim Sport geschieht. Abschließend wird der Stoff des Lebens, die DNA, genauer unter die Lupe genommen.

Schüler mikroskopieren

Neben eher theoretischen Unterrichtsphasen gibt es dabei auch immer wieder praktische Einheiten. So werden Modelle der Biomembran gebaut, Experimente zur Beeinflussung von Enzymen durchgeführt und Stopp-Motion-Filme zur Replikation der DNA gedreht. Bei Exkursionen zur Universität Bielefeld erhält man  vertiefte Einblicke in die Arbeitsweise eines Biologen / einer Biologin.

Die Qualifikationsphase I knüpft nahtlos an die Einführungsphase an und beschäftigt sich im ersten Halbjahr intensiv mit der Genetik. Dabei werden unter anderen erbliche Krankheiten wie das Down-Syndrom, die Mondscheinkrankheit oder die Sichelzellanämie hinsichtlich ihrer biologischen Ursachen untersucht. Die Darstellung der Proteinbiosynthese, die Auswertung von Karyogrammen, Stammbaumanalysen und die Überprüfung von DNA-Abschnitten auf Mutationen gehören hier zu den typischen Aufgaben. Darüber hinaus lernt man klassische Verfahren der Genetik wie die PCR oder den genetischen Fingerabdruck kennen, die heute aus der Kriminalistik nicht mehr wegzudenken sind. Im Rahmen des hochaktuellen Themenfeldes der Epigenetik geht man der Frage nach, wie sich die Ernährung und individuelle Erfahrungen durch das An- und Abschalten von Genen auf unser Leben auswirken. Zuletzt geht es um die Möglichkeiten und Grenzen der Gentechnik – Ist Genmais gesundheitlich bedenklich? Sind Designerbabys Fluch oder Segen? Fragen wie diesen gehen wir auf den Grund.

Proteinbiosynthese

Das zweite Halbjahr der Qualifikationsphase I widmet sich dem Themenkomplex der Ökologie. Zunächst wird der Einfluss verschiedener abiotischer und biotischer Faktoren sowohl in der Theorie als auch praktisch, beispielsweise anhand von Mehlwürmern, untersucht. Anschließend wird das Wachstum verschiedener Populationen analysiert. Hierzu werden Simulationsspiele genutzt. Daran anknüpfend wird der Prozess der Fotosynthese in den Blick genommen, wobei zahlreiche Experimente durchgeführt und ausgewertet werden. Den Abschluss der Reihe bildet ein Blick auf globale Stoffkreisläufe und den Einfluss des Menschen.

Räuber-Beute-Simulation

Einfluss der Temperatur auf poikilotherme Tiere

Neben dem dreistündigen Unterricht im Grundkurs bzw. dem fünfstündigen Unterricht im Leitfach gehört zum Leitfach in der Qualifikationsphase I jeweils noch ein zweistündiger Projektkurs mit wechselnden Themen. Im Schuljahr 2016 / 2017 beschäftigte sich das Biologieleitfach 2 beispielsweise mit dem Thema Organspende. Hierzu erarbeiteten sich die Schülerinnen und Schüler arbeitsteilig verschiedene Aspekte des Themas und stellten diese in Form von Referaten vor, um so eine gemeinsame Grundlage für die vertiefte Auseinandersetzung mit dem Thema zu schaffen.

Anschließend positionierten sie sich selbst zur Organspende und diskutierten das Für und Wider mit Prof. Dr. Friedhelm Bach, Organspendebeauftragten am evangelischen Klinikum Bethel.

Diskussionsrunde mit Dr. Friedhelm Bach

Im zweiten Halbjahr setzte sich jeder Schüler bzw. jede Schülerin intensiv mit einem transplantierbaren Organ auseinander, über das er oder sie eine Facharbeit anfertigte. Hierzu vermittelte Dr. Lindemann, ehemaliger Arzt und Dozent an der Universität Bielefeld, während einer Projektwoche Grundlagen über Histologie und Funktion der Organe. Anschließend absolvierten die Schülerinnen und Schüler Praktika, die im Zusammenhang mit Ihrem untersuchten Organ standen.

Die Qualifikationsphase II beginnt mit dem Themenfeld Evolution. Erst im Licht von Darwins Evolutionstheorie werden viele biologische Sachverhalte verständlich. Ausgangspunkt der Überlegungen bildet die Frage, wie die heutige Artenvielfalt zustande gekommen ist. Hierzu werden sowohl historische als auch moderne Theorien verglichen, Belege für und gegen die Theorien gesammelt und Evolutionsfaktoren diskutiert. Anhand von Stammbaumhypothesen wird der Versuch unternommen, die evolutiven Prozesse möglichst präzise nachzuvollziehen. Den Abschluss der Reihe bildet die spannende Frage nach der Evolution des Menschen: Wer sind unsere nächsten Verwandten? Woher kommen wir? Wie haben wir uns entwickelt? Wie könnte unsere Zukunft aussehen?

Das letzte und verkürzte Halbjahr der Qualifikationsphase II widmet sich, passend zum näher rückenden Abitur, der Frage, wie Lernen funktioniert. Hierzu wird der Aufbau von Neuronen wiederholt, die Umwandlung von äußeren Reizen in Sinneseindrücke thematisiert sowie die Prozesse bei der neuronalen Verrechnung im Gehirn beleuchtet. Schließich geht es darum, wie aus den Signalen Reaktionen werden, womit das Reiz-Reaktions-Schema vervollständigt ist. Am Beispiel verschiedener Erkrankungen, wie multiple Sklerose und Alzheimer, werden Störungen der Reizweiterleitung oder      –verarbeitung und ihre körperlichen Auswirkungen behandelt. Den Abschluss der Reihe bildet ein Blick auf die Wirkung verschiedener neuronal wirksamer Stoffe, wie beispielsweise das Gift des Kugelfisches, Drogen wie Kokain oder Neuro-Enhancer wie Ritalin.