Das Fach Biologie wird an der Heinrich-Heine-Schule erst ab Klasse 8 unterricht. In der Sekundarstufe I werden biologische Fachkompetenzen in den Jahrgängen 5-7 zusammen mit chemischen und physikalischen Fachkompetenzen sowie allgemeinen naturwissenschaftlichen Kompetenzen innerhalb des naturwissenschaftlichen Unterrichts im Fach Nawi vermittelt.

Biologie ist eine Teildisziplin der Naturwissenschaften und ist die Wissenschaft der Lebewesen. Sie befasst sich mit den Kennzeichen des Lebendigen, die innerhalb des Unterrichtsfachs Biologie als Basiskonzepte geführt werden, sowie den Besonderheiten einzelner Lebewesen und ihrem Zusammenspiel mit anderen Lebewesen oder unbelebtem Faktoren der Umwelt.

Inhalte des Fachs

Sekundarstufe I

Ab Klasse 8 wird Biologie an der HHS mit zwei Stunden pro Woche unterrichtet, in der Klasse 8 allerdings nur in einem Halbjahr.

Themen in Klasse 8

Ökologie

• Was ist ein Ökosystem?
• Exemplarische Betrachtung eines Ökosystems
  • abiotische und biotische Faktoren, die auf ein Ökosystem wirken
  • Energiefluss und Trophieebenen
  • Stoffkreisläufe
  • Betrachtung einiger ausgewählter wirbellosen Tiere in ihrem Lebensraum
• Einfluss des Menschen auf das Ökosystem

Themen in Klasse 9

1. Stammbaum des Menschen

• Woran erkennt man Lebewesen?
• Ursprung aller Lebewesen: einzelllige Lebewesen (Prokaryoten, Eukaryoten)
• Lebensweise von Einzellern
• Vom Einzeller zu den Vielzellern
• Stammbaum der Wirbeltiere
• Vorfahren des Menschen
• Belege für Stammbäume: Fossilien
• Analoge und homologe Strukturen

2. Infektionskrankheiten

• Typen von Krankheitserregern (Bau und Lebensweise): Viren, Bakterien, verschiedene Parasiten
• Ablauf einer typischen Infektionskrankheit
• Aufbau des menschlichen Immunsystems und Immunantwort des Körpers
• Impfen
• Allergien und Autoimmunerkrankungen

3. Genetik I

• Was ist Vererbung?
• Wo befindet sich das Erbgut? (Aufbau Zellkern)
• Was wird vererbt? (Struktur und Funktion der DNA)
• Wie wird vererbt? (Zellzyklus und Bedeutung der Chromosomen, Weitergabe der Chromosomen in der Mitose und Meiose)
• Störungen bei der Vererbung (Chromosomenmutationen)

Themen in Klasse 10

1. Genetik II

• Aufbau DNA
• moekulargenetische Hintergründe zur Mitose und Meiose: Proteinbiosynthese
• genetischer Code
• Mutationen auf DNA-Ebene
• Erbkrankheiten: autosomale und gonosomale Erbgänge
• Vererbung der Blutgruppen
• Züchtung: mendelsche Regeln
• monohybride und dihybride Erbgänge
• gentechnische Verfahren bei der Züchtung
• Mutation vs. Modifikation

2. Evolution

• synthetische Evolutionstheorie
• Evolutionsfaktoren
• Artbildung und ökologische Nische

3. Steuerungssysteme des Menschen

• Überblick über ZNS, PNS und vegetatives Nervensystem
• Aufbau und Funktionsweise des zentralen und peripheren Nervensystems
  • Aufbau einer Nervenzelle und Erregungsweiterleitung
  • sensorische und motorische Nervenbahnen, Reflexe
  • Aufbau einer Synapse und Wirkungsweise von Drogen
  • Aufbau des Gehirn, Lernen und Gedächtnis
• Aufbau und Funktionsweise des vegetativen Nervensystem
  • Sympathicus und Parasympathicus
  • Wirkungsweise von Hormonen
• Sinneszellen und Sinnesorgane
  • Struktur und Funktion verschiedener Rezeptortypen
  • Aufbau Auge
  • Erregungsweiterleitung im Auge
  • Erkrankungen des Auges

Biologie in der Oberstufe: Profilfach oder Grundkurs

Der rote Faden im Biologieunterricht der Oberstufe ist die Evolution der Lebewesen: "Der zentrale fachspezifische Beitrag der Biologie zur allgemeinen naturwissenschfaftlichen Grundbildung ist die Evolutionstheorie. (...) Die Evolutionstheorie ist das vereinigende, übergreifende Organisationsprinzip der modernen Biologie." (Auszug aus den Fachanforderungen Biologie, S.12)

Hinsichtlich der Themenabfolge unterscheiden sich Profilfach Biologie und Grundkurs Biologie nicht. Das Profilfach Biologie geht jedoch mehr in die inhaltliche Tiefe, hat ein höheres Anforderungsniveau und einen größeren Anteil an praktischem Arbeiten (Experimente, Exkursionen). Im Profilfach findet einmal pro Jahr ein Fachtag sowie mindestens einmal pro Jahr eine Exkursion statt. In Klasse 13 ist die Studienfahrt als Profilfahrt fachlich in die Unterrichtsinhalte eingebunden.

Themen in Klasse 11:

1. Ursprung des Lebens

• Kennzeichen des Lebendigen
• biologische und geologische Erkenntnisse zum Ursprung des Lebens
• Einblick in erste Lebensformen: Alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Erste Lebewesen bestanden aus einer Zelle.
• Vom Einzeller zum Vielzeller. Strukturebenen der Biologie: Zelle - Gewebe - Organ - Organismus
• Stammbaum der Lebewesen

2. Mechanismen der Evolution

• Überblick über die Evolutionsfaktoren
• Genetische Variabilität durch Rekombination und Mutation (Aufbau DNA, Proteinbiosynthese, Mitose, Meiose, Mutationsformen)
• Populationsgenetik (Genpool und Gendrift)
• Selektion (reproduktive Fitness, Selektionsformen)
• Artbildung

Themen in Klasse 12:

1. Evolution des Stoffwechsels

• chemische Evolution und Entstehung der Makromoleküle
• chemische Grundlagen von Wasser und der Makromoleküle (Nucleotide, Proteine, Lipide, Kohlenhydrate)
• Bedeutung von Nucleotiden und Proteinen für erste Stoffwechselprozesse: RNA-Welt, Biomembranen und Stofftransport
• Enzyme als Biokatalysatoren
• aufbauende Stoffwechselprozesse (Assimilation): Fotosynthese, Chemosynthese
• abbauende Stoffwechselprozesse (Dissimilation): Atmung, Verdauung, Zellatmung, Gärungen

2. Ökologie

• physiologische und ökologische Potenz, Minimumgesetz von Liebig
• abitiotische Umweltfaktoren (Temperatur, Licht, Wasser etc)
• biotische Umweltfaktoren (Tarnung, Warnung, Mimese, Mimikry, Symbiose und Parasitismus)
• Populationsökologie (Wachstum, Fortpflanzungsstrategien: K- und r-Strategen, Regulation der Populationsdichte: Räuber-Beute-Beziehungen, Regeln von Lotka und Volterra)
• Konkurrenz, Konkurrenzausschlussprinzip, ökologische Nische

Themen in Klasse 13:

1. Stoff - und Energiefluss in Ökosystemen (Profil: meeresbiologischer Schwerpunkt)

• Aufbau und Einteilung von Ökosystemen
• Stoffkreisläufe
• Nahrungsbeziehungen und Energiefluss in Ökosystemen
• Einfluss des Menschen auf die Umwelt

2. Humangenetik und Immunbiologie

• Einführung in die Humangenetik
• Erbkrankheiten
• Sonderformen der Vererbung: multiple Allelie, mitochondrale Vererbung
• Entwicklungsgenetik, Apoptose und Krebs
• nur Profil: Epigenetik
• Immunbiologie

3. Neurobiologie oder Ethologie (Wahlmöglichkeit durch die jeweilige Lerngruppe)

Schwerpunkt Neurobiologie:

• Wahrnehmung von und Reaktion auf äußere Reize (Bau und Funktion von Sinneszellen, Nervenzellen, Sinnesorganen und zentralem Nervensystem)
• Aufbau und Funktionsweise des menschlichen Gehirns
• Steuerung vegetativer Funktionen

Schwerpunkt Ethologie:

• angeborenes und erlerntes Verhalten, Verhaltensabfolgen, Reflexe und Konditionierung, Prägung
• komplexes Lernen und Intelligenz, Gehirnentwicklung und sensible Phasen, Spracherwerb

Bewertungskriterien

Das Fach Biologie richtet sich wie alle Fächer in der Oberstufe nach den Anforderungen der OAPVO, der EPA und den Fachanforderungen . Die Zeugnismote setzt sich zusammen aus den Unterrichtsbeiträgen und der Klausurnote. Pro Halbjahr wird eine Klausur geschrieben. Im Profilfach Biologie werden in Klasse 11 drei Klausuren geschrieben und ab Klasse 12 je zwei Klausuren pro Halbjahr. Wie in allen Fächern vorgeschrieben, wird die Bewertung der  Unterrichtsbeiträge in der Zeugnisnote stärker berücksichtigt als die Note der Klausur. Die genaue Gewichtung sowie eine Auflistung der Bewertungskriterien wird immer zu Schuljahresbeginn (Klasse 11) bzw. Halbjahresbeginn den Schülerinnen und Schülern durch die Lehrkraft bekannt gemacht.

Biologie als Profilfach

Biologie kann an der Heinrich-Heine-Schule als Profilfach im naturwissenschaftlichen Profil gewählt werden. Das Profilfach wird auf erhöhtem Anforderungsniveau und ab Klasse 12 mit vier Stunden pro Woche unterrichtet. Das Profilfach ist automatisch das dritte schriftliche Abiturfach (neben den beiden schriftlichen Prüfungen in zwei der drei Kernfächern Deutsch, Mathe oder Englisch). Die Noten im Fach Biologie aus Klasse 12 und 13 sind Bestandteil der Abiturnote.

Anfang der 13. Klasse (Oktober) findet im Profilfach die Studienfahrt zu einem fachlichen Schwerpunkt statt, der im Unterricht vor - und nachbereitet wird. An der HHS ist dies zur Zeit ein meeresbiologischer Schwerpunkt im Bereich der Ökologie. Ziel und Ablauf der Fahrt werden nach Absprache zwischen Erziehungsberechtigten und Profilfachlehrkraft Anfang der 12. Klasse festgelegt. Das Programm der Studienfahrt ist thematisch am biologischen Schwerpunkt ausgerichtet (z.B. meeresbiologische Forschungsprojekte). Die finanzielle Obergrenze sind dabei laut gültigem Schulkonferenzbeschluss 600 Euro pro Kind. Die Verwaltung der Gelder liegt dabei in Elternhand. Zu Beginn der Oberstufe oder spätestens Anfang Klasse 12 wird deshalb ein Profilkonto von einem von den Eltern beauftragten Elternteil eingerichtet und verwaltet.

Das Fach Biologie verfügt an der Heinrich-Heine-Schule über einen eigenen Fachraum Biologie der Oberstufe und eine eigene Biologie-Sammlung. Teil des Oberstufenuntrrichts ist auch der Aufbau der Studierfähigkeit. Dazu kooperiert das Fachkollegium Biologie eng mit universitären Einrichtungen (LOLA - offenes Labor Lübeck, Kieler Forschungswerkstatt, Uni kommt zur Schule) und anderen außerschulischen Einrichtungen (Infozentrum Dosenmoor, Noctalis, Arche Warder, Wildpark Eekholt, Multimar-Wattforum, Sealife-Center etc.), mit denen die Schülerinnen und Schüler des Nawi-Profils an Fachtagen ("Schwerpunkttage der HHS" sind in der Oberstufe Fachtage) zusammenarbeiten bzw. dorthin Exkursionen unternehmen. Im Rahmen der Unitage erhalten die Schülerinnen und Schüler außerdem die Möglichkeit, sich über diverse Studiengänge zu informieren.

Ferner versuchen wir, die Schülerinnen und Schüler für außerschulische Wettbewerbe wie Jugend forscht, der Biologie-Olympiade , der Junior Science Olympiade oder dem Meereswettbewerb zu begeistern und bei einer Teilnahme zu unterstützen.

Fachschaft Biologie

Die Fachschaft Biologie besteht im Schuljahr 2020/21 aus den Lehrkräften Bentje Andresen, Vivien Breuer, Silke Cleve, Arne Engel, Thomas Heckmann, Stine Heidn, Stella Krieger, Sabrina Lautsch, Dennis Lubitz, Mine Sirin (in Elternzeit), Insa Valkema und Daniela Verlarde-Rast.

Die Fachschaft Biologie Oberstufe besteht aus Bentje Andresen, Vivien Breuer, Arne Engel, Mine Sirin (in Elternzeit) und Insa Valkema.