Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- stellen theoriebasiert zu biologischen Fragestellungen Hypothesen auf und planen ausgehend von diesen selbständig naturwissenschaftliche Untersuchungen (z. B. Beobachtungen und Experimente).
- setzen fachgemäße Arbeitsmethoden und -techniken bei der selbständigen, sicherheitsgerechten Durchführung qualitativer und quantitativer naturwissenschaftlicher Untersuchungen ein.
- beurteilen die Validität von erhobenen oder recherchierten Daten, benennen Fehlerquellen und optimieren davon ausgehend das Untersuchungsdesign.
- bereiten erhobene oder recherchierte Daten für die Auswertung auf, finden in diesen Trends, Strukturen und Beziehungen und verifizieren bzw. falsifizieren die zugrunde liegende Hypothese.
- verwenden Modelle zur Veranschaulichung und Erklärung von komplexen biologischen Prozessen und Phänomenen sowie zur Ableitung neuer Erkenntnisse.
- bewerten die Aussagekraft von Modellen und begründen die Auswahl eines Modells zur Erklärung des vorliegenden Sachverhalts.
- stellen Prozesse grafisch dar, um Wirkungszusammenhänge zu erklären.
- überführen Sachverhalte in eine sach-, adressaten- und situationsgerechte Darstellungsform (u. a. beschriftete Skizzen) und reflektieren die Eignung dieser Darstellungsform.
- schätzen selbständig beschaffte Quellen im Hinblick auf ihre Eignung ein und nutzen sie, um Sachverhalte zu bewerten.
- erklären die Beeinflussung der Entwicklung naturwissenschaftlichen Wissens durch soziale, kulturelle und technologische Aspekte sowie Eigenschaften naturwissenschaftlichen Wissens, um es sinnvoll in Argumentationsprozesse der persönlichen und gesellschaftlichen Entscheidungsfindung einzubringen.
- entwerfen differenzierte Handlungsoptionen und beurteilen diese unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse und auf der Basis eines Wertesystems. Dabei sind sie sich der prinzipiellen Möglichkeit von Dilemma-Situationen bewusst.
- reflektieren soziale, ökonomische und ökologische Auswirkungen biologisch-technologischer Entwicklungen und bewerten diese im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- naturwissenschaftlicher Erkenntnisweg (Fragestellung, Hypothese, naturwissenschaftliche Untersuchung planen und durchführen, Datenauswertung und ‑interpretation): u. a. Prinzip der Variablenkontrolle, Fehlerquellen (z. B. Ungenauigkeiten der Messgeräte, Ablesefehler, Fehler im Untersuchungsdesign (z. B. zu kleine Stichprobengröße, Labor‑ oder Freilandbedingungen))
- fachgemäße Arbeitsmethoden und ‑techniken: u. a. Beobachten, Experimentieren; Anwendung von Sicherheitsvorschriften
- Eigenschaften und Grenzen von materiellen und ideellen Modellen: u. a. Schlüssel-Schloss-Modell, dynamisches Modell zur Populationsentwicklung; Vor- und Nachteile zur Erklärung eines bestimmten Sachverhalts
- Anfertigung und Auswertung verschiedener Darstellungsformen, Wechsel der Darstellungsform: u. a. Darstellung von Prozessen und Wirkungszusammenhängen (Schemazeichnungen, Flussdiagramm, Concept-Maps, einfache Regelkreise), Sättigungskurve, Optimumskurve, Diagramme mit mehreren Datenreihen und mehreren abhängigen Variablen; Skizzen von Zellen und Zellorganellen (Neuron, Synapse, Chloroplast, Mitochondrium, Biomembran); Sach-, Adressaten-, und Situationsbezug (Perspektivwechsel, Vorteile von Darstellungsformen)
- Quelle: v. a. populär- und fachwissenschaftliche Literatur
- Entwicklung und Eigenschaften naturwissenschaftlichen Wissens: u. a. Grundlagenforschung, angewandte Forschung; Vorläufigkeit und Subjektivität naturwissenschaftlichen Wissens, Wandel von wissenschaftlichen Methoden als Ursache für moralische Konfliktfelder, unterschiedliche Belastbarkeit von naturwissenschaftlichem Wissen, Abgrenzung von Hypothese, Theorie, Beweis
- Entscheidungsfindung als systematischer und begründeter Prozess: u. a. Perspektivwechsel, Dilemma-Situation (z. B. ökologische und ökonomische Aspekte)
- nachhaltige Entwicklung: Biodiversität, Stoffkreisläufe, Populationsentwicklung des Menschen
