Der Fachbereich Biologie

Die Natur­wissen­schaf­ten erschließen in immer schneller werdendem Tempo Wissen, sie stellen Fragen und sie lösen eine Vielzahl von Problemen unserer technisierten Welt. Dies gilt ganz besonders für die Biologie, die sich innerhalb weniger Jahrzehnte durch die Erkenntnisse der Molekular­bio­logie und der modernen Genetik enorm entwickelt hat. Die Ent­schlüsselung des Genoms lässt Hoffnungen keimen, erschließt neue Therapie­möglich­keiten, wirft aber gleichzeitig erhebliche ethische Probleme auf.

Aber auch die klassischen The­menfelder wie Botanik und Zoologie, Gesundheits- und Um­welt­erziehung und die fächer­über­greifenden Bereiche, insbesondere die der Humanbiologie, müssen auf den Wissenszuwachs und den zunehmenden Grad an Vernetztheit reagieren.

Durch die starke Auffächerung der Biologie in Teil­diszi­plinen ist es eine besondere Heraus­forderung, den Überblick zu behalten, bzw. ihn zu erwerben. Nicht umsonst wird der Begriff Biologie in einigen Ländern durch die Bezeichnung Life Sciences ersetzt. Lehr­plan­gestalter wissen sehr wohl, dass sie die Kenntnisse und Erkenntniswege dieses Faches in keinem Lehrplan voll­ständig beschreiben können. Stattdessen fordern sie heute Kom­pe­tenz­entwicklung, vernetztes Denken und immer neue Perspektiv­wechsel anstelle eines traditionellen Faktenlernens.

Diesem Auftrag kann der Unter­richt in der 5. und 6. Jahr­gangsstufe in besonderem Maße gerecht werden, weil hier die Fächer Biologie, Chemie und Physik durch ge­mein­same Kontexte eng verknüpft unter­rich­tet werden. In diesem Bereich können wir am Gymnasium Steglitz ex­peri­men­tellen Unter­richt mit guter Ausstattung anbieten. Nach handlungs­orien­tiertem Unter­richt mit Experiment und Beobachtung müssen in der Mittelstufe Abstraktion und Logik geschult werden, um biologische Basiskonzepte bei der Behandlung der zahlreichen The­menfelder der Schulbiologie zu begreifen. Schließlich werden im Unter­richt der Oberstufe Lebensvorgänge durch Naturgesetze erklärt, wobei Chemie und Physik wieder starken Einfluss gewinnen. Die starke Gewichtung der Molekular­bio­logie in den Prüfungs­gebieten des Abiturs kann man kritisieren, verweigern sollte man sich diesen Inhalten angesichts der Entwicklungen in Technik und Wirtschaft nicht. Vielmehr wollen wir unsere Schüler­innen und Schüler mit dieser Kom­pe­tenz­schulung auf spätere Aufgaben vorbereiten.

NaWi (Natur­wissen­schaf­ten) in der 5./6. Klasse

In den Klassenstufen 5 und 6 werden vier Wochenstunden Natur­wissen­schaf­ten erteilt. Nach dem fächer­über­greifenden Ansatz (zusammen mit Chemie und Physik) werden natur­wissen­schaft­liche Phänomene erklärt. Viele Beobachtungen und Frage­stellungen aus Natur und Technik laden geradezu ein, gedankliche Wanderungen durch die drei klassischen Fächer zu unternehmen, um am Ende möglichst ganzheitliche Erklärungen formulieren zu können. Einfache Versuche zeigen uns, dass man mit Naturstoffen und Haus­halts­chemi­kalien eine Vielzahl spannender chemischer Reaktionen selbst durchführen kann. Auch aus den Bereichen, Mechanik, Elek­tri­zi­täts­lehre und Optik sind Experimente mit einfachen Mitteln durchführbar, die sich zum Teil auch gut zu Hause nachvollziehen lassen.

Wir ex­peri­men­tieren mit Pflanzen, beobachten Tiere und können ihr Verhalten erklären. Veränderungen und Funktionen unseres eigenen Körpers lernen wir wahrzunehmen und zu verstehen.

Was erwartet euch in der Schulbiologie in der Kursoberstufe?

Physiologische Grund­lagen ausgewählter Lebensprozesse:

  • Wie sind Zellen aufgebaut und wie funktionieren ihr Stoffwechsel und ihr Ener­gie­haus­halt?
  • Wie werden Reize aus der Umwelt in Spannungs­änderungen an neuronalen Membranen umgewandelt?
  • Wie wirken Transmitter und Pharmaka auf Synapsen und Gehirnareale ein?
  • Was verändert sich in unserem Gehirn bei Lernprozessen?

Ökologie

  • Welche abiotischen und biotischen Faktoren wirken auf Organismen ein?
  • Welche Stoff­kreis­läufe bestimmen die Lebens­grund­lagen eines Biotops?
  • Nach welchen Ge­setz­mäßig­keiten entwickeln sich Populationen?
  • Welche Handlungs­möglich­keiten haben wir in Zukunfts­szenarien?
  • Mit welchen Methoden können stadtnahe Ökosysteme untersucht werden?

Genetik

  • Wie ist Erbinformation codiert?
  • Wie werden Proteine synthetisiert und modifiziert?
  • Wie funktioniert eine DNA-Analyse?
  • Welche Ursachen und Auswirkungen von Mutationen kennen wir?
  • Sind Krankheiten mit Hilfe der Gentechnik heilbar?

Evolution

  • Welche Er­klärungs­modelle gibt es für die Entstehung des Lebens?
  • Wie funktionieren moderne Datierungs­methoden?
  • Welchen Beitrag liefern molekular­bio­logische Verfahren für die Aufklärung von Artaufspaltung und Ver­wandt­schafts­grad?
  • Welche Evolutions­mechanismen haben Gene verschwinden lassen oder in Populationen angereichert?
  • Wie lässt sich die Vielfalt der Lebewesen systematisch und stammes­geschichtlich ordnen?

Vielleicht kann dieser Auszug aus den Arbeitsplänen einen Eindruck von der Vielfalt und von den interessanten Forschungs­ansätzen der Biologie liefern.