Biologie

Selbstverständnis

Die Biologie ist die Wissenschaft des Lebendigen. Unser Ziel hier am Schloß-Gymnasium ist es, den Schüler*innen einen respektvollen Umgang mit allen Lebewesen zu vermitteln.

Wir wollen mit dem Fach Biologie einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung eines Weltbildes und eines Selbstverständnisses leisten. Dieses kann Grundlage für die Bewältigung aktueller und zukünftiger gesellschaftlicher, wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Schlüsselprobleme (wie beispielsweise Klimawandel, Schwund der Biodiversität, globale Ernährungssicherung und Auswirkungen einer ungesunden Lebensweise) sein.

Die Schüler*innen beschäftigen sich mit charakteristischen Arbeits- und Denkweisen der Fachwissenschaft Biologie. Durch aktuelle Bezüge, zahlreiche Experimente und Exkursionen (s. u.) setzen sich die Schüler*innen nicht nur inhaltlich mit Schwerpunktthemen der Zytologie, des Stoffwechsels, der Genetik, Ökologie, Neurobiologie und Evolution, sondern auch mit dem naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg auseinander.

Somit ermöglicht der Biologieunterricht den Schüler*innen, sich konstruktiv an gesellschaftlichen Debatten (z.B. zum Thema Gentechnik/Reproduktionstechnik) zu beteiligen und sensibilisiert sie darüber hinaus dafür, kritisch über das Handeln und den Einfluss des Menschen als Teil der Natur auf die belebte und unbelebte Natur nachzudenken, um die Welt verantwortungsvoll mitzugestalten.

Da die Biologie die erste der drei Naturwissenschaften ist, die am Gymnasium unterrichtet wird, kommt diesem Fach die Aufgabe zu, die Schüler*innen in den Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung einzuführen.

Schwerpunkte

Um die Lerninhalte auch nachhaltig zu veranschaulichen sind folgende Exkursionen und Veranstaltungen mögliche Unterrichtsvorhaben der Sekundarstufe I bzw. II:

Naturwissenschaftlich besonders interessierte Schüler*innen haben darüber hinaus die Möglichkeiten, in den Jahrgangsstufen 6 und  7 im AG-Bereich im Nawi-Club Biologie und im Nawi-Club Biochemie biologische und biochemische Fragestellungen und Alltagsphänomene, die über die Fachinhalte des regulären Kernlehrplanes Biologie hinausgehen, experimentell  zu erforschen. Im Rahmen der drei MINT-Tage in der Mittelstufe können die Schüler*innen an dem Workshop Mikrobiologie teilnehmen.

Im Wahlpflichtbereich II der Mittelstufe können sie ihren biologischen Interessenschwerpunkt im Wahlpflichtfach Biochemie handlungsorientiert mit vielen Experimenten weiter vertiefen.

Des Weiteren motivieren wir unsere Schüler*innen mit der Teilnahme an Wettbewerben (z. B. BIO-logisch!, Heureka! und der Biologie Olympiade)  ihr Wissen zu testen bzw. zu erweitern.

In der Oberstufe haben die Schüler*innen grundsätzlich die Möglichkeit Biologie als Leistungskurs zu wählen, um ihr biologisches Wissen zu erweitern und sich auf ein mögliches naturwissenschaftliches Studium, ein Studium im Gesundheitsbereich bzw. einen naturwissenschaftlichen Berufsweg vorzubereiten. Durch die Nähe zur Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf haben Oberstufenschüler*innen die Möglichkeit an naturwissenschaftlichen Vorlesungen teilzunehmen.

Lehrpläne 

Biologie goes digital

Im Unterricht insbesondere in der Oberstufe, wenn es besonders abstrakt und modellhaft wird, bietet es sich an die Prozesse im Trick darzustellen.

Im Leistungskurs erstellten vier Teams Filme zur Übertragung an einer Synapse (Thema in der Q2).

Tam-An Nguyen erstellte während des Distanzlernens einen Film zum letzten Schritt der Zellatmung (Thema in der EF).

Fotowettbewerb im Corona-Frühjahr 2020

Lehrerfortbildung im Aquazoo

Nach der Wiedereröffnung soll der Aquazoo, wie bereits in der Vergangenheit, wieder fester Bestandteil des Biologieunterrichts werden. Um das überarbeitete Konzept kennenzulernen, erhielten die Biologie-Lehrerinnen und Lehrer (und auch ehemalige Kollegen) des Schloß-Gymnasiums eine zweistündige Führung.

Frühblüher-Exkursion im Schlosspark Benrath

Vor den Osterferien nutzte die Klasse 8n gemeinsam mit Frau Marquardt und Fr. Schultz das perfekte Frühlingswetter, um sich im Benrather Schlosspark auf “Frühblüherjagd” zu begeben. Mit einer Karte ausgestattet gingen die SchülerInnen mithilfe von Standortmarkierungen und Zeichnungen der Pflanzen auf die Suche nach acht Frühblühern. Anschließend widmeten sich acht Arbeitsgruppen einer dieser Frühblüher im Speziellen. So erfuhren die SchülerInnen z.B., dass sich der Name Scharbockskraut von Skorbut ableitet, dass Waldmeister Cumarin enthält und die Samen mehrere Frühblüher-Arten von Ameisen verschleppt werden. Allen Frühblüher gemeinsam ist die kurze Vegetationszeit, bevor sich das Blätterdach der Mischwälder über ihnen schließt und unterirdische Speicherorgane, die zu Beginn des Jahres ein frühes Austreiben der Pflanzen ermöglichen.

Scharbockskraut und Lerchensporn	Buschwindröschen
Waldmeister	Veilchen

Exkursion ins Neanderthal-Museum

Das letzte Thema in der Biologie vor dem Abitur bei uns am Schloß ist die Humanevolution. Und da das Neandertal gleich um die Ecke liegt, ist es natürlich die Pflicht eines biologisch interessierten Düsseldorfers sich auf die Spuren der Neanderthaler zu begeben. So konnten die SchülerInnen des Biologie LKs und beider GKs der Q2 ihr Wissen zu dieser Thematik vertiefen.

In einem Workshop in der Steinzeitwerkstatt wurden die Unterschiede der verschiedenen Homininen an Schädeln erarbeitet und die Veränderungen, die mit der Entwicklung im Laufe der Evolution einhergingen, für alle sichtbar.

In einer spannenden Führung durch die Menschheitsentwicklung im Museum trafen wir immer wieder auf den Neanderthaler, der in uns allen steckt. Inzwischen spricht man längst nicht mehr von einem Stammbaum, mithilfe gentechnischer Verfahren ist man heute bei einem Stammbusch, der eher einem Fluss gleicht, angelangt.

“Familientreffen” des Grundkurses von Fr. Marquardt mit dem Neanderthaler, Lucy und Co

Waldrallye im Schlosspark

Am Mittwoch, den 21. September 2016 fand eine Waldrallye aller vier achten Klassen statt. Jeweils zwei Klassen erledigten in zwei Stunden verschiedene Aufgaben an unterschiedlichen Stationen.

Die Stationen wurden z.T. von den Biologie-Lehrern betreut, z.T. auch völlig selbstständig bearbeitet. So mussten die Schüler Bäume und Sträucher bestimmen, Blätter und Früchte von Bäumen einander zuordnen, das Alter und die Höhe einer Eiche ermitteln und in der Streuschicht nach Lebewesen suchen und diese bestimmen.

Neben der fachlichen Komponente ging es aber auch darum, die Teamfähigkeit zu stärken. Und dies geht besonders gut bei sportlichen Aktionen. Die 3-4er Teams mussten ein „Spinnennetz“ durchklettern, wobei möglichst kein „Spinnenfaden“ berührt werden sollte. Für ein erfolgreiches Klettern waren die SchülerInnen absolut aufeinander angewiesen.

Diese Art des Biologieunterrichts machten allen viel Spaß und auch die Herbstsonne zeigte sich von ihrer schönsten Seite.

Wandertag in den Kölner Zoo

Ökologische Gewässeranalyse am Menzelsee des LK Q1

Während ihrer Exkursion am 2.6.2016 überprüften die Schüler und Schülerinnen mithilfe der Ausstattung des „Lumbricus“, welche Gewässergüte der Menzelsee in Hilden vorweisen kann. Dazu orientierte sich der Umweltpädagoge Herr Hartwig an den üblichen Kriterien zur Einteilung des Nährstoffgehaltes eines Gewässers. Arbeitsteilig wurde die Sichttiefe und der Zustand der Uferlinie beurteilt, eine chemische Wasseranalyse durchgeführt, nach wirbellosen Zeigertieren gesucht, Algen und Kleinstlebewesen bestimmt und die im und am See vorkommenden Pflanzenarten benannt. Besonders die letzte Gruppe erfreute sich großer Beliebtheit, da ein Durchwandern der Uferbereiche nur mit einer Wathose möglich war, die besonders die Damen des Kurses als modisches Highlight für sich entdeckten.

In der Präsentationsphase brachten die Schüler ihre Bewunderung zum Ausdruck, was sie innerhalb der kurzen Zeit im so unscheinbar wirkenden Menzelsee entdecken konnten. So stellte Noah Gartung fest: „Ich hätte nie gedacht, dass ich in 5 Minuten so viele wirbellose Tiere im See finden kann.“ Paulina Thelen fragte mit Entsetzen: „Das schwimmt alles um mich herum, wenn ich in einem See bade?“ Für eine Überraschung sorgten auch die unterschiedlichen Ergebnisse der einzelnen Gruppen. Der gefundene rote Schlammröhrenwurm und die Wasserassel zeigen einen hohen Nährstoffeintrag und damit eine eher schlechte Wasserqualität an, wohingegen die chemischen Analysen eine gute Wasserqualität attestierten.

Insgesamt konnte der für eine Kiesgrube typische nährstoffarme Zustand des Gewässers nicht ganz bestätigt werden. Herr Hartwig lieferte dafür den Erklärungsansatz, dass dies wohl mit einem zunehmenden Nährstoffeintrag durch Angler und die Landwirtschaft zu tun hat. Dabei betonte er, dass sich gerade an diesem Beispiel erkennen lasse, wie wichtig es sei, junge Menschen für die Erhaltung sauberer Gewässer zu sensibilisieren.

Ökologische Exkursion des GK Q1 zur Urdenbacher Kämpe

Am 24.05.2016 fand eine ökologische Exkursion des Biologie-GKs statt. Neben der vielen theoretischen Erarbeitung in der Oberstufe sollte das erworbene Wissen möglichst auch direkt an einem konkreten Beispiel angewandt und vertieft werden. Hierfür wurde von der Lehrerin Frau Marquardt der Lebensraum Streuobstwiese gewählt. Und was liegt da näher als sich auf den Weg in die Urdenbacher Kämpe zu machen, um am Haus Bürgel an diesem Vormittag eine Streuobstwiese genauer unter die Lupe zu nehmen. Der Umweltbus Lumbricus, betreut an diesem Tag durch Herrn Hartwig, lieferte die entsprechenden Arbeitsmaterialien und Geräte, um an den Arbeitsplätzen im Bus die Untersuchungen durchzuführen und zu dokumentieren. Unterstützt wurden wir vor Ort noch durch einen Mitarbeiter der Biologischen Station. Die Schüler erfuhren, dass die Streuobstwiese für den Obstanbau wirtschaftlich längst nicht mehr relevant ist, aber als Lebensraum für viele Arten besondere Bedeutung für die Biodiversität hat. Mit Gummistiefeln ausgerüstet wurden Insekten gefangen und bestimmt, ein Feldherbar zu den Bäumen auf der Wiese und den Sträuchern in der angrenzenden Hecke erstellt und die Blütenpflanze einer Streuobstwiese bestimmt. Anhand der vorkommenden Arten konnten Aussagen zu den Licht- und Temperturverhältnissen, zur Feuchtigkeit des Bodens, dessen pH-Wert und Stickstoffgehalt getroffen werden.

Tag am Berufskolleg in Hilden (LK der Q1, 03.07.2014)

Einmal im Jahr können Oberstufenkurse die Räumlichkeiten des Berufskollegs nutzen, um unterschiedliche Themen der Biologie praktisch zu erarbeiten. Die SchülerInnen haben z.B. Bakterien untersucht, Kulturmedienangelegt und Kalmare seziert.

Untersuchung des Unterbacher Sees

Am 17.6.2014 unternahm der Biologie-Leistungskurs des Jahrgangs Q1 unter der Leitung von Frau Marquardt eine Exkursion zum Unterbacher See. Das Ziel war es, den Unterbacher See ökologisch zu bewerten . Um alle Aspekte des Sees untersuchen zu können, wurde arbeitsteilig vorgegangen. Eine Gruppe hat sich mit dem See beschäftigt, dass heißt zum Beispiel wie die Wasserqualität oder wie die Sichttiefe ist. Die zweite Gruppe hat sich mit den Pflanzen um und in dem See beschäftigt, damit man die Struktur des Stillgewässers und des Umfeldes bewerten konnte. Eine dritte Gruppe beschäftigte sich mit der Tierwelt, vorrangig den unscheinbaren Wasserorganismen, die man im Schlick oder an Steinen findet. So erhielten wir einen Einblick in das Naturschutzgebiet im Hasseler Forst. (Maike Blach)

Exkursion der Biologie-FachkollegInnen zum Müngstener Brückenpark

Auch die Lehrer müssen sich weiterbilden. So wurden heimatkundliche/ ökologische Aspekte des Bergischen thematisiert und Bachorganismen untersucht.

Exkursion in die Urdenbacher Kämpe mit dem Leistungskurs der Q1 (20.06.2014)

Zum Thema Ökologie wurde anhand dieser Exkursion vertiefend die Aue hautnah erlebt. Der Unterschied von Hart- und Weichholzaue wurde thematisiert und die Bedeutung besonderer Anpassungen der Organismen an diesen Lebensraum. Die SchülerInnen untersuchten Bodenprofile an unterschiedlichen Stellen und erkannten, wie sich der Flusslauf des Rheins über lange Zeiträume verändert hat.

Exkursion ins Neandertalmuseum mit den Grundkursen der Q2 (02.04.2014)

Das Abschlussthema, bevor der Prüfungszeitraum beginnt, ist die Humanevolution. Was liegt also näher, als sich auf die Spuren des Neandertalers zu begeben. Die SchülerInnen wurden durch die Dauerausstellung des Museums geführt und bewerteten in einem anthropologischen Workshop Nachbildungen von Fossilfunden und versuchten diese mithilfe ihres Fachwissens zeitlich einzuordnen.