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Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung München

Biologie

1 Selbstverständnis des Faches Biologie und sein Beitrag zur Bildung
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Als Wissenschaft von den Lebewesen liefert die Biologie einen wesentlichen Beitrag zu einem evolutionsbiologisch geprägten Weltbild. Sie erforscht die belebte Natur und den Menschen als Teil dieser. Mit diesem Beitrag zur Welterschließung wirkt die Biologie entscheidend bei der Bewältigung aktueller und zukünftiger wissenschaftlicher, wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Schlüsselprobleme mit. Biologische Erkenntnisse sind für die Medizin, die Sicherung der menschlichen Ernährung, den Klimaschutz und folglich für die Erhaltung unserer Lebensgrundlagen und Gesundheit sowie der Biodiversität und intakter Ökosysteme bedeutsam. Ferner sind sie auch zunehmend für den technischen Fortschritt von höchster Relevanz. Als Ausgangspunkt ethischer Debatten nehmen biologische Erkenntnisse und Verfahren Einfluss auf die künftigen Werte menschlicher Gesellschaften.   

Das Fach Biologie bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, sich aktiv mit der belebten Natur, ihrer Vielfalt und ihrem Formenreichtum sowie mit dem eigenen Leben als Teil eines größeren Systems auseinanderzusetzen.

Durch das systemische Denken im Biologie-Unterricht wird die Fähigkeit zwischen unterschiedlichen Systemebenen zu wechseln in besonderem Maße gefördert. Ein emotionaler Zugang, auch über Originalbegegnungen mit der Natur, ist eine wichtige Grundlage, um Achtung vor dem Lebendigen zu entwickeln, die Verantwortung des Menschen für sein Handeln im Kleinen und Großen zu erkennen und so respekt- und verantwortungsvoll mit Lebewesen, der eigenen Gesundheit, den Mitmenschen und den natürlichen Ressourcen – lokal wie global – umzugehen.

Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit charakteristischen Denk- und Arbeitsweisen der Fachwissenschaft Biologie. Dadurch können sie ein Verständnis dafür entwickeln, wie in der Biologie Erkenntnisse gewonnen werden, und die Biologie als einen wichtigen Weg zur Erschließung der Welt begreifen. Durch die gezielte Einführung und Sicherung der Fachsprache sowie durch fachspezifische Darstellungsformen wird den Lernenden ein Werkzeug an die Hand gegeben, mit dem sie sich fachgemäß artikulieren und biologische Inhalte selbstständig erschließen können. Sie machen eigene Naturbeobachtungen zur Erkenntnisgewinnung und nutzen zur Informationsbeschaffung zeitgemäße Quellen.

Der Biologieunterricht ermöglicht es somit den Schülerinnen und Schülern, sich bei der Auseinandersetzung mit gesellschaftlich relevanten Themen, etwa zur nachhaltigen Entwicklung, zur Biotechnologie und Gentechnik oder zur Reproduktionsbiologie aktiv, konstruktiv und auf der Basis von Fakten sowie unter Bezug auf Wertvorstellungen an gesellschaftlichen Diskussionen zu beteiligen. So werden die Schülerinnen und Schüler bestärkt, unsere Welt auch in Zukunft sinn- und verantwortungsvoll sowie nachhaltig mitzugestalten. Sowohl für die unmittelbare Begegnung mit der Natur als auch für das Erleben der Biologie in Wissenschaft, Forschung und der Arbeitswelt sind Exkursionen und die Zusammenarbeit mit außerschulischen Lernorten von entscheidender Bedeutung.

2 Kompetenzorientierung im Fach Biologie (Kompetenzmodell)
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Die Fachkompetenz im Fach Biologie zeigt sich in der Verbindung von Wissen und Können in den vier Kompetenzbereichen Sach-, Erkenntnisgewinnungs-, Kommunikations- und Bewertungskompetenz. Diese Kompetenzbereiche durchdringen einander und erfordern jeweils bereichsspezifisches Fachwissen. Die folgenden Ausführungen zur Kompetenzorientierung im Fach Biologie sind in enger Anlehnung an die Bildungsstandards im Fach Biologie für die Allgemeine Hochschulreife (KMK 2020) formuliert.

Sachkompetenz
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Die Sachkompetenz der Lernenden zeigt sich in der Kenntnis naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren sowie der Fähigkeit, diese zu beschreiben und zu erklären sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und alltagsbezogenen Anwendungsbereichen zu verarbeiten.

Lernende erhalten die Möglichkeit, im Bereich der Sachkompetenz fundiertes Wissen über biologische Sachverhalte wie beispielsweise Phänomene, Konzepte, Theorien und Verfahren zu erwerben und Kompetenzen im Sinne einer vertieften Allgemeinbildung aufzubauen. Diese Kompetenzen ermöglichen es ihnen, u. a. theoriegeleitet Fragen zu stellen sowie anspruchsvolle Problemstellungen im Zusammenhang mit biologischen Sachverhalten zu bewältigen bzw. Alltagsfragen zu naturwissenschaftlichen Sachverhalten zu beantworten. Im Rahmen der Erarbeitung von und der Auseinandersetzung mit biologiespezifischen Sachverhalten bekommen die Lernenden die Möglichkeit, fachliche und naturwissenschaftliche Kompetenzen aufzubauen.   

Zur Sachkompetenz im Bereich der Biologie gehört das Beschreiben, Erklären, Erläutern sowie das theoriegeleitete Interpretieren von biologischen Phänomenen. Dabei werden Zusammenhänge strukturiert sowie qualitativ und quantitativ erläutert sowie Vernetzungen zwischen Systemebenen von der molekularen Ebene bis zur Ebene der Biosphäre aufgezeigt. Jede der Systemebenen beinhaltet häufig Eigenschaften, die in der vorherigen Ebene nicht erkennbar sind. Biodiversität wird auf der genetischen, organismischen und ökologischen Ebene beschrieben und die Notwendigkeit des Erhalts und Schutzes der Biodiversität wird mit der Bedeutung von Einheitlichkeit und Mannigfaltigkeit erläutert. Die Synthetische Evolutionstheorie wird als grundlegende Erklärungstheorie biologischer Phänomene genutzt. Möglichkeiten der Anwendung naturwissenschaftlichen Wissens zur Bewältigung aktueller und zukünftiger wissenschaftlicher, wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Schlüsselprobleme werden erläutert; hier ergeben sich Überschneidungen zum Kompetenzbereich Bewertung.

Dabei werden zwei sich überlappende Teilkompetenzbereiche unterschieden:

  • Biologische Sachverhalte betrachten,
  • Zusammenhänge in lebenden Systemen betrachten.
Erkenntnisgewinnungskompetenz
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Die Erkenntnisgewinnungskompetenz der Lernenden zeigt sich in der Kenntnis von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und in der Fähigkeit, diese zu beschreiben, zu erklären und zu verknüpfen, um Erkenntnisprozesse nachvollziehen oder gestalten zu können und deren Möglichkeiten und Grenzen zu reflektieren.

Sie zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie der hohen Komplexität biologischer Systeme Rechnung tragen sowie dem Umstand, dass es sich um lebende Systeme handelt. Dies wirft neben wissenschaftspropädeutischen auch ethische Fragen auf. Die Grenzen dieser Methoden in ihrer Anwendung auf Lebewesen sind evidenzbasiert zu erarbeiten, und zwar in wissenschaftspropädeutischer und ethischer Hinsicht. Dabei besteht naturgemäß eine Verzahnung zum Kompetenzbereich Bewertung.

Wissenschaftliches Arbeiten in der Biologie umfasst im Sinne des hypothetisch-deduktiven Vorgehens ausgehend von einem Phänomen die Verknüpfung der folgenden Schritte:

  • Formulierung von Fragestellungen,
  • Ableitung von Hypothesen,
  • Planung und Durchführung von Untersuchungen,
  • Auswertung, Interpretation und methodische Reflexion zur Widerlegung bzw. Stützung der Hypothese sowie zur Beantwortung der Fragestellung.

Der Erkenntnisprozess ist in der Regel von Anfang an und durchgehend theoriebasiert, wobei auch explorative Erkenntnisprozesse wie das Entwickeln von Hypothesen zum wissenschaftlichen Vorgehen gehören.

Biologiespezifisch ist die Unterscheidung von funktionalen und kausalen wie auch von proximaten und ultimaten Erklärungsweisen.

Je nach Forschungsgegenstand und Fragestellung wird der hypothetisch-deduktive Erkenntnisprozess in verschiedenen biologischen Arbeitsweisen umgesetzt, nämlich dem Beobachten, Vergleichen/Ordnen, Experimentieren sowie Modellieren.

Dabei werden vier sich überlappende Teilkompetenzbereiche unterschieden:

  • Fragestellungen und Hypothesen auf Basis von Beobachtungen und Theorien entwickeln,
  • Fachspezifische Modelle und Verfahren charakterisieren, auswählen und zur Untersuchung von Sachverhalten nutzen,
  • Erkenntnisprozesse und Ergebnisse interpretieren und reflektieren,
  • Merkmale wissenschaftlicher Aussagen und Methoden charakterisieren und reflektieren.
Kommunikationskompetenz
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Die Kommunikationskompetenz der Lernenden zeigt sich in der Kenntnis von Fachsprache, fachtypischen Darstellungen und Argumentationsstrukturen und in der Fähigkeit, diese zu nutzen, um fachbezogene Informationen zu erschließen, adressaten- und situationsgerecht darzustellen und auszutauschen. Biologisch kompetent Kommunizieren bedingt ein Durchdringen der Teilkompetenzbereiche Erschließen, Aufbereiten und Austauschen.

Das Erschließen umfasst die zielgerichtete und selbstständige Recherche zu biologischen Sachverhalten in analogen und digitalen Medien. Relevante, aussagekräftige Informationen und Daten werden ausgewählt und Informationen aus Quellen mittels verschiedener, auch komplexer Darstellungsformen erschlossen.

Zur Aufbereitung gehört die kriteriengeleitete Auswahl fach- und problembezogener Sachverhalte. Es folgen Strukturierung, Interpretation, Dokumentation auch mit Hilfe digitaler Werkzeuge in fachtypischen Darstellungsformen und die Ableitung von Schlussfolgerungen sowie die Angabe von Quellen. Dabei ist zwischen funktionalen und kausalen wie auch proximaten und ultimaten Erklärungen zu unterscheiden, ohne dabei unangemessene finale Begründungen zu nutzen.

Der Austausch individuell verarbeiteter Informationen erfolgt jeweils unter Verwendung der Fachsprache sowie sach- und adressatengerecht. Der eigene Standpunkt sowie Lösungsvorschläge werden klar und begründet mitgeteilt.

Dabei werden drei sich überlappende Teilkompetenzbereiche unterschieden:

  • Informationen erschließen,
  • Informationen aufbereiten,
  • Informationen austauschen und wissenschaftlich diskutieren.
Bewertungskompetenz
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Die Bewertungskompetenz der Lernenden zeigt sich in der Kenntnis von fachlichen und überfachlichen Perspektiven und Bewertungsverfahren und in der Fähigkeit, diese zu nutzen, um Aussagen bzw. Daten anhand verschiedener Kriterien zu beurteilen, sich dazu begründet Meinungen zu bilden, Entscheidungen auch auf ethischer Grundlage zu treffen und Entscheidungsprozesse und deren Folgen zu reflektieren.

Bewertungskompetenz umfasst dabei die Fähigkeit, bewertungsrelevante Situationen wahrzunehmen und relevante Sachinformationen und Argumente und deren Herkunft sowie damit verbundene Werte zu identifizieren. In einem Bewertungsprozess werden Handlungsoptionen ausgewertet, Entscheidungen in Bezug auf biologische Aspekte aufgrund von gesellschaftlich akzeptierten und persönlich relevanten Werten und Normen getroffen, begründet sowie reflektiert.

Dabei werden drei sich überlappende Teilkompetenzbereiche unterschieden:

  • Sachverhalte und Informationen multiperspektivisch beurteilen,
  • Kriteriengeleitet Meinungen bilden und Entscheidungen treffen,
  • Entscheidungsprozesse und Folgen reflektieren.

2.2 Basiskonzepte
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Ergänzt wird die Darstellung der Kompetenzbereiche durch die Nennung grundlegender fachbezogener Basiskonzepte.

Der Beschreibung von biologischen Sachverhalten liegen fachspezifische Gemeinsamkeiten zugrunde, die sich in Form von Basiskonzepten strukturieren lassen. Die Basiskonzepte im Fach Biologie ermöglichen somit die Vernetzung fachlicher Inhalte und deren Betrachtung aus verschiedenen Perspektiven. Sie fördern kumulatives Lernen, den Aufbau von strukturiertem Wissen und die Erschließung neuer Inhalte.

Lebewesen sind offene Systeme, die in stofflichen, energetischen und informatorischen Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt stehen, zu Selbstregulation fähig sind und sich individuell und evolutiv entwickeln. Daraus werden folgende Basiskonzepte für den Biologieunterricht abgeleitet: Struktur und Funktion, Stoff- und Energieumwandlung, Information und Kommunikation, Steuerung und Regelung sowie individuelle und evolutive Entwicklung. Diese Basiskonzepte ermöglichen eine mehrperspektivische, vernetzte und vertiefte Herangehensweise an Themen und Problemstellungen des Biologieunterrichts und eine Fokussierung auf zentrale Aspekte innerhalb der Vielfalt biologischer Phänomene. Basiskonzepte lassen sich auf verschiedenen Systemebenen betrachten.

Basiskonzepte unterstützen durch das Entdecken gleicher Erklärungsmuster zum einen die Vertiefung der erworbenen Kompetenzen, zum anderen erleichtern sie den Aufbau neuer Kompetenzen, indem sie einen nachhaltigen und vernetzten Wissenserwerb fördern.

2.2.1 Struktur und Funktion
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Das Basiskonzept Struktur und Funktion beschreibt den Sachverhalt, dass es zwischen einer Struktur und deren Funktion oft einen Zusammenhang gibt. Der Zusammenhang von Struktur und Funktion ist auf verschiedenen Systemebenen, von den Molekülen bis zur Biosphäre, relevant und gilt für Lebewesen und Lebensvorgänge. Innerhalb dieses Basiskonzeptes gibt es wesentliche Prinzipien, z. B. Kompartimentierung, Schlüssel-Schloss-Prinzip, Oberflächenvergrößerung, Gegenspielerprinzip, Gegenstromprinzip.

2.2.2 Stoff- und Energieumwandlung
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Das Basiskonzept Stoff- und Energieumwandlung beschreibt den Sachverhalt, dass biologische Systeme offene, sich selbst organisierende Systeme sind, die im ständigen Austausch mit der Umwelt stehen. Alle Lebensprozesse benötigen Energie und laufen unter Energieumwandlungen ab. Lebewesen nehmen Stoffe auf, wandeln sie um und scheiden Stoffe wieder aus. Innerhalb dieses Basiskonzeptes gibt es wesentliche Prinzipien, z. B. Fließgleichgewicht, Stoffkreislauf, Energieentwertung, energetische Kopplung.

2.2.3 Information und Kommunikation
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Das Basiskonzept Information und Kommunikation beschreibt den Sachverhalt, dass Lebewesen Informationen aufnehmen, weiterleiten, verarbeiten, speichern und auf sie reagieren. Kommunikation findet auf verschiedenen Systemebenen statt: In einem vielzelligen Organismus sind alle Organe, Gewebe, Zellen und deren Bestandteile beständig an der Kommunikation beteiligt. Auch zwischen Organismen findet Kommunikation auf vielfältige Weise statt. Innerhalb dieses Basiskonzeptes gibt es wesentliche Prinzipien, z. B. Signaltransduktion, Codierung und Decodierung von Information.

2.2.4 Steuerung und Regelung
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Das Basiskonzept Steuerung und Regelung beschreibt den Sachverhalt, dass biologische Systeme viele Zustandsgrößen in Grenzen halten, auch wenn innere oder äußere Faktoren sich kurzfristig stark ändern. Dabei werden innere Zustände aufrechterhalten oder funktionsbezogen verändert. Innerhalb dieses Basiskonzeptes gibt es wesentliche Prinzipien, z. B. positive und negative Rückkopplung, Prinzip der Homöostase.

2.2.5 Individuelle und evolutive Entwicklung
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Das Basiskonzept individuelle und evolutive Entwicklung beschreibt den Sachverhalt, dass sich lebende Systeme über verschiedene Zeiträume im Zusammenhang mit Umwelteinflüssen verändern. Die individuelle Entwicklung von Lebewesen und die Weitergabe ihrer genetischen Information durch Fortpflanzung sind die Grundlage für evolutive Entwicklung. Sexuelle Fortpflanzung führt zur Rekombination von genetischem Material und erhöht die genetische Variation. Zusammen mit Selektion ist genetische Variation eine wichtige Ursache für Artwandel. Innerhalb dieses Basiskonzeptes gibt es wesentliche Prinzipien, z. B. Zelldifferenzierung, Reproduktion, Selektion.

3 Aufbau des Fachlehrplans im Fach Biologie
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Alle Fachlehrpläne Biologie sind in mehrere Lernbereiche untergliedert. Die Lernbereiche wiederum gliedern sich in die Abschnitte Kompetenzerwartungen und Inhalte zu den Kompetenzen.

3.1 Lernbereich 1
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In der Mittelstufe beginnt der Fachlehrplan Biologie mit dem Lernbereich „Erkenntnisse gewinnen - kommunizieren - bewerten“ (Lernbereich 1). Er enthält allgemeiner formuliert als in den weiteren Lernbereichen Kompetenzerwartungen und Inhalte zur Erkenntnisgewinnungskompetenz, Kommunikationskompetenz und Bewertungskompetenz.

In der Oberstufe hingegen bildet der Fachlehrplan Biologie mit dem Lernbereich „Biologische Sachverhalte und Zusammenhänge betrachten - Erkenntnisse gewinnen - kommunizieren - bewerten“ (Lernbereich 1) die Bildungsstandards für die Kompetenzbereiche Sachkompetenz, Erkenntnisgewinnungskompetenz, Kommunikationskompetenz und Bewertungskompetenz ab. Die durchnummerierten Standards (S 1 bis B 12) sind den Kompetenzerwartungen der weiteren Lernbereiche beispielhaft zugeordnet.

Der Lernbereich 1 ist ebenso wie die anderen Lernbereiche verbindlich, er liegt aber quer zu den anderen Lernbereichen der Jahrgangsstufe.  Die Lehrkräfte entscheiden selbst, wann und bei welchen Themen der folgenden Lernbereiche sie im Verlauf eines Schuljahrs den Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler aus den Bereichen Sachkompetenz, Erkenntnisgewinnungskompetenz, Kommunikationskompetenz und Bewertungskompetenz anbahnen und die erworbenen Kompetenzen einüben und vertiefen. Entsprechende Kompetenzen, etwa die Durchführung naturwissenschaftlicher Untersuchungen oder das Auswerten von Diagrammen, werden im Lehrplan in der Regel nur im Lernbereich 1 formuliert. Sie sollen im Lauf eines Schuljahrs aber immer wieder bei unterschiedlichen Themenbereichen aufgegriffen werden.

3.2 Weitere Lernbereiche: Inhaltliche Themenbereiche der Biologie
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Aus den weiteren Lernbereichen ergibt sich die thematische Gliederung der Unterrichtszeit innerhalb eines Schuljahrs, wobei die Lehrkraft bei der Unterrichtsplanung aus didaktischen Erwägungen von der Reihenfolge im Fachlehrplan abweichen kann. Die Kompetenzerwartungen beschreiben, welche Fähigkeiten und Fertigkeiten die Schülerinnen und Schüler nach einer gewissen Unterrichtszeit erworben haben sollen. Kompetenzerwartungen entsprechen keinen Einzelstunden, sondern beschreiben unterschiedlich umfangreiche Aspekte eines Lernbereichs. Sie können sehr konkret auf bestimmte Inhalte und Methoden eingehen oder eher abstrakt formuliert sein, damit ein größeres Ganzes umfassen und deswegen erst nach einer längeren Zeitspanne erreicht werden. Manche Kompetenzerwartungen können nicht isoliert betrachtet werden. Hier tragen dann erst mehrere Teilkompetenzen der Schülerinnen und Schüler, die in verschiedenen Kompetenzerwartungen formuliert sind, zu einer Gesamtkompetenz bei.

Der Abschnitt Inhalte zu den Kompetenzen enthält konkrete Angaben, an welchen Inhalten die jeweiligen Kompetenzen erworben werden. Beispiele präzisieren das angestrebte Niveau und sollen eine Hilfestellung für die Umsetzung des Lehrplans geben. Gerade für die Oberstufe soll dadurch eine Verbindlichkeit bei zentralen Prüfungen gewährleistet werden. Beide Abschnitte gemeinsam bilden in Kombination mit dem Lernbereich 1 die Grundlage für die von der Lehrkraft für die konkrete Lerngruppe entwickelten Lerngelegenheiten. Dabei können Schwerpunkte gesetzt werden, die sich z. B. an örtlichen Gegebenheiten oder individuellen Interessen orientieren. Die im Fachlehrplan angegebenen Unterrichtsstunden dienen als Orientierungshilfe, wie viel Zeit im Schuljahr für die jeweiligen Themen ungefähr eingeplant werden soll, damit die Schülerinnen und Schüler die ausgewiesenen Kompetenzen und Inhalte erwerben. Deswegen werden zum Lernbereich 1 keine Stunden angegeben. Er wurde bei der Entwicklung der übrigen Lernbereiche implizit mit berücksichtigt.

4 Zusammenarbeit mit anderen Fächern
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Die Nähe des Faches Biologie zu den beiden anderen naturwissenschaftlichen Fächern Chemie und Physik spiegelt sich bereits im grundlegenden Aufbau der Kompetenzmodelle dieser drei Fächer wieder. Hierbei verbindet insbesondere der Weg der Erkenntnisgewinnung und die Interpretation gewonnener Daten die drei Fächer. Ebenfalls eine enge Verbindung besteht zu den Fächern Mathematik und Informatik. Das Zusammenführen von Kompetenzen, die in den mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Fächern erworben werden, fördert vernetztes Denken und befähigt die Schülerinnen und Schüler, vielfältige neue Aufgaben- und Problemstellungen zu lösen. Auch Kompetenzen der Nutzung digitaler Medien und Werkzeuge sind integraler Bestandteil des Bildungsauftrags der naturwissenschaftlichen Fächer.

Durch die Auseinandersetzung mit Sachtexten werden die Lesekompetenz, die Fähigkeit zur gezielten Auswahl und Nutzung von Informationen und daraus resultierend die Argumentationsfähigkeit geschult. Durch die Verschriftlichung von Beobachtungen üben die Schülerinnen und Schüler die Fähigkeit des exakten Formulierens ein. Hier bieten sich vielfältige Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit dem Fach Deutsch. Mehrsprachige Schülerinnen und Schüler mit Deutsch als Zweitsprache werden in einem sprachsensiblen Unterricht beim Erwerb der Fachsprache sowie der fachlichen Kompetenzen darin unterstützt, sich in deutscher Sprache über fachliche Inhalte auszutauschen und zu verständigen.

Der Kompetenzerwerb wird auch durch die Zusammenarbeit mit Fächern der Gesellschafts- und Geisteswissenschaften gefördert. Im Biologieunterricht wird zu vielen Themen, die in der Gesellschaft zum Teil kontrovers diskutiert werden und die an Grenzfragen der menschlichen Existenz heranreichen, der naturwissenschaftliche Hintergrund erschlossen und reflektiert. Er trägt so wesentlich zu einer fundierten Auseinandersetzung mit diesen Themen, etwa in den Fächern Katholische und Evangelische Religionslehre sowie Ethik, bei. Der Biologieunterricht liefert Kenntnisse und Fertigkeiten, die von den Schülerinnen und Schülern im Fach Geographie bei der Behandlung von Natur- und Kulturräumen eingesetzt werden können. Gemeinsam mit den Fächern Geographie, Chemie, Politik und Gesellschaft sowie Wirtschaft und Recht werden grundlegende Prinzipien der nachhaltigen Entwicklung vermittelt.

Gemeinsame Frage- und Problemstellungen mit dem Fach Sport können zur Lebensnähe und Aktualität des Biologieunterrichts beitragen. Insbesondere für die Sporttheorie wird in Biologie Grundlagenwissen erworben. Der faszinierende Farben-, Formen- und Klangreichtum der Natur ist eine wichtige Quelle für die Entfaltung von Phantasie und Kreativität im musisch-künstlerischen Bereich.

5 Beitrag des Faches Biologie zu den übergreifenden Bildungs- und Erziehungszielen
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Aufgrund der breiten gesellschaftlichen Relevanz biologischer Themen und Fragestellungen trägt der Biologieunterricht wesentlich zum Erreichen einer Vielzahl der übergreifenden Bildungs- und Erziehungsziele bei.

Alltagskompetenz und Lebensökonomie
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In allen Handlungsfeldern der Alltagskompetenz und Lebensökonomie liefert die Biologie fachwissenschaftliche Grundlagen. So ist beispielsweise das Verständnis der Strukturen und Funktionen des eigenen Körpers Voraussetzung für eine bewusste Ernährung und Gesundheitsfürsorge, das Verständnis von ökologischen Zusammenhängen die Voraussetzung für Verbraucherentscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung und einer entsprechenden Haushaltsführung. Auf der Basis eines biologischen Grundverständnisses erkennen Schülerinnen und Schüler die Bedeutung einer nachhaltigen und gesunden Lebensführung und Lebensökonomie.

Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Umweltbildung, Globales Lernen)
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Das Fach Biologie trägt in besonderem Maße zur Umweltbildung und Bildung für Nachhaltige Entwicklung im Sinne eines ressourcenschonenden nachhaltigen Handelns bei. Bildung für Nachhaltige Entwicklung verbindet Fragen der Ökologie, eines der Fachgebiete der Biologie, mit ökonomischen und sozialen Problemstellungen in einer global vernetzten Welt. Bereits beginnend in Jahrgangsstufe 5 im Fach Natur und Technik (Schwerpunkt Biologie) sind im Biologielehrplan aller Jahrgangsstufen ökologische Frage- und Problemstellungen fest verankert, sodass der Kompetenzerwerb im Bereich Umweltbildung und Bildung für Nachhaltige Entwicklung kontinuierlich von der Biologie angeregt und begleitet wird. Die Schülerinnen und Schüler werden sich dadurch der Bedeutung einer intakten Umwelt für ihr persönliches Wohlbefinden und für den Erhalt ihrer Gesundheit bewusst und wissen zugleich, dass sie Umweltschäden selbst verursachen, aber auch zu deren Verhinderung beitragen können. Sie erkennen, dass der Mensch die Ressourcen der Natur nutzt und reflektieren durch Abwägung von Kosten und Nutzen die menschlichen Eingriffe in Ökosysteme. Die Beschäftigung mit Lebewesen und Lebensvorgängen, mit deren Komplexität und mit der wechselseitigen Abhängigkeit zwischen Mensch und Umwelt ermöglicht den Aufbau einer verantwortungsvollen Haltung zur Natur und Mitwelt.

Familien- und Sexualerziehung
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Familien- und Sexualerziehung im Rahmen des Biologieunterrichts begleitet den psychischen und physischen Entwicklungsprozess der Kinder und Jugendlichen. Sie hilft ihnen ihre Geschlechtlichkeit und die Veränderungen während ihrer Pubertät positiv zu erleben. Die Schülerinnen und Schüler erwerben im Biologieunterricht ein alters- und entwicklungsangemessenes Wissen zu Fragen der menschlichen Sexualität und können sich dazu sprachlich angemessen ausdrücken. Einstellungen, die zur Entwicklung von sexueller Selbstbestimmtheit, Achtung von persönlicher Würde und freier Selbstentfaltung erforderlich sind, werden gefördert und die Bedeutung von Sexualität in der Gesellschaft kritisch hinterfragt.

Um Gefahren durch sexuelle Belästigungen und Übergriffe zu erkennen und sie von einverständlicher körperlicher Nähe abzugrenzen, werden die Schülerinnen und Schüler präventiv bei der Ausbildung eines gesunden Körper- und Selbstbewusstseins unterstützt.

Im Zusammenhang mit der Prävention von AIDS und anderen sexuell übertragbaren Krankheiten erwerben die Schülerinnen und Schüler im Fach Biologie biologisch-medizinisches Wissen über deren Erreger, wesentliche Merkmale der Krankheiten sowie ihrer Übertragungswege und erkennen die Notwendigkeit, sich und andere vor einer Infektion zu schützen.

Gesundheitsförderung
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Ein besonderes Augenmerk des Biologieunterrichts liegt auf der aktiven Gesundheitsfürsorge. Aus den Kenntnissen von Bau und Funktion des eigenen Körpers leiten die Schülerinnen und Schüler Maßnahmen zur Vermeidung gesundheitsgefährdender Verhaltensweisen ab. Die Erkenntnis der Notwendigkeit von Bewegung und Sport sind ebenso wie das Wissen um eine ausgewogene Ernährung die Grundpfeiler einer gesunden Lebensführung. Ein vertieftes Verständnis von Hygiene erweitert die Basis der Gesundheitsprävention.

Aus dem Wissen um die Entstehung von Suchtverhalten leiten die Schülerinnen und Schüler sinnvolle Strategien zur Persönlichkeitsstärkung ab, um die Anforderungen des Alltags bewältigen zu können und ihre Zufriedenheit nicht von bestimmten Verhaltensweisen oder Substanzen abhängig zu machen. All dies hilft ihnen, ein eigenverantwortliches, sinnerfülltes Leben zu führen.

Kulturelle Bildung
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Naturwissenschaften prägen unsere Gesellschaft und bilden heute einen wesentlichen Teil unserer kulturellen Identität. Die Erkenntnisse der Biologie waren und werden zukünftig Triebkraft für die kulturelle Entwicklung der Gesellschaft sein. Zugleich findet die Entwicklung naturwissenschaftlichen Wissens stets vor dem Hintergrund der jeweiligen sozialen, kulturellen und technologischen Gegebenheiten einer Zeit statt. Der Biologieunterricht ermöglicht die Reflexion dieser wechselseitigen Zusammenhänge. Der faszinierende Klang- und Formenreichtum der Natur ist auch eine wichtige Quelle für die Entfaltung von Fantasie und Kreativität im musisch-künstlerischen Bereich. Durch die direkte Begegnung mit Lebewesen liefert der Biologieunterricht auch auf diese Weise einen Beitrag zur kulturellen Bildung.

Medienbildung/Digitale Bildung
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Bei der Auseinandersetzung mit fachwissenschaftlichen Inhalten verwenden die Schülerinnen und Schüler unterschiedlichste Medien. Dabei werden Informationen einerseits exzerpiert, anderseits adressatengerecht für eine Weitergabe aufbereitet. Durch den gezielten Einsatz verschiedener Medien als Recherche-, Gestaltungs-, Präsentations- oder Lernwerkzeuge wird das selbstgesteuerte, entdeckende und eigenverantwortliche Lernen im Biologieunterricht gefördert. Die kritische Analyse von Medien und der darin dargestellten Informationen trägt zum bewussten Umgang mit Medien bei, z. B. auch hinsichtlich der Validität von Informationen und urheber- und datenschutzrechtlicher Fragen. Bei der Anwendung digitaler Hilfsmittel, künstlicher Intelligenz und Modellierungsprogrammen erhalten die Schülerinnen und Schüler Einblick in moderne wissenschaftliche Arbeitsverfahren.

Ökonomische Verbraucherbildung
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Im Biologieunterricht erwerben die Schülerinnen und Schüler die Kompetenzen, wissenschaftliche und nicht-wissenschaftliche Aussagen zu unterscheiden und Kriterien zur Prüfung der Glaubwürdigkeit und zur Beurteilung des Einflusses von Werten, Normen und Interessen auf bestimmte Meinungsbildungsprozesse zu nutzen. Durch die Beschreibung und Bewertung der Folgen von Warenproduktion und -transport auf die Umwelt, auf andere Lebewesen und die Gesundheit von Menschen werden die Schülerinnen und Schüler für ökologisches Handeln sensibilisiert und können so ihre eigenen Konsumwünsche hinterfragen und ihr Verbraucherverhalten nicht nur an ökonomischen, sondern auch an ökologischen und sozialen Gesichtspunkten ausrichten.

Sprachliche Bildung
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Der Biologieunterricht fördert durch die gezielte Einführung und Sicherung der Fachsprache und fachspezifischen Darstellungsformen wesentlich die sprachliche Bildung. Das Verständnis dieser Fachsprache ermöglicht es, sich biologisches Wissen selbst anzueignen, sich präzise und fachgerecht zu artikulieren und dadurch an der öffentlichen Diskussion sowie an wichtigen Entscheidungsprozessen mit biologischen Inhalten teilzuhaben. Sie bildet damit die Grundlage für eine aktive Partizipation an der modernen Wissensgesellschaft.

Technische Bildung
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Technik ist die gezielte nutzbringende Anwendung u. a. naturwissenschaftlicher Erkenntnisse. Bezüge zur Technik bieten im Fach Biologie besonders die Biotechnologie und die Bionik, die in der Natur nach Vorbildern für technische Lösungsansätze und deren ökonomischer Umsetzung suchen. Dabei setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Chancen des biotechnologischen Fortschritts auseinander. Sie reflektieren mögliche Risiken und erwerben so die Fähigkeit und Bereitschaft zum verantwortungsvollen Umgang mit den Möglichkeiten der Technik.

Verkehrserziehung
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Im Biologieunterricht werden die Schülerinnen und Schüler dazu angeleitet, sich mit den Folgen von Verkehr auf Umwelt, Klima und auch auf die eigene Gesundheit auseinanderzusetzen. Aus dem Wissen über Umweltbelastungen und -zerstörungen durch die Mobilität leiten sie die Notwendigkeit ab, möglichst klima- und umweltfreundliche Verkehrsmittel zu nutzen. Die Erkenntnis, dass Lärm und Stress im Straßenverkehr den Körper belasten, führt zu einer begründeten Entscheidung, besonders bei kurzen Wegen Verkehrsmittel zu wählen, die der Gesundheit förderlich sind, wie z. B. das Fahrrad. Im Rahmen der Suchtprävention wird auf die Folgen des Konsums von Suchtmitteln für die Wahrnehmungs- und Reaktionsfähigkeit und somit Verkehrstüchtigkeit eingegangen.

Werteerziehung
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Bewertungskompetenz ist einer der vier Bausteine der naturwissenschaftlichen Fachkompetenz. Zahlreiche Themen geben Anlass, Sachverhalte unter Berücksichtigung biologischer und außerfachlicher Gesichtspunkte zu bewerten. Dazu gehören beispielsweise die Gesunderhaltung des eigenen Körpers, die Möglichkeiten moderner Biotechnologie oder die Wertschätzung einer intakten Natur und nachhaltigen Entwicklung. Die Schülerinnen und Schüler bewerten die gesellschaftlichen Auswirkungen von technisch Machbarem und richten ihr Handeln an der Verantwortung gegenüber sich selbst und der Mitwelt aus. Aus der Bewertung können auf der Grundlage von gesellschaftlich akzeptierten und persönlich relevanten Werten und Normen Handlungsoptionen abgeleitet werden.