Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag und Bildungswert des Faches Mikrobiologie
Die Mikrobiologie ist die klassische Basiswissenschaft für die Biotechnologie und als solche in der Ausbildung zur biotechnologischen Assistentin und zum biotechnologischen Assistenten unverzichtbar.
Das Fach „Mikrobiologie“ hat den Auftrag, den Schülerinnen und Schülern die mit dem bloßen Auge nicht sichtbare lebendige Natur zu erschließen, Verständnis für ihre Gesetzmäßigkeiten und Einzigartigkeit zu wecken und deren Bedeutung für das Fortbestehen von Leben auf der Erde insgesamt zu vermitteln. Zur Lösung der globalen Probleme wie z. B. Klimawandel und Ressourcenrückgewinnung sowie der Versorgung der Weltbevölkerung mit Nahrung, medizinischer Hilfe und Energie, muss und wird auch die Mikrobiologie in den kommenden Jahren einen maßgeblichen Beitrag leisten.
Anhand exemplarisch ausgewählter Themen wird die Vielfalt, die Kultivierung, das Wachstum und der Einsatz von Mikroorganismen dargestellt. Für den nachhaltigen Erwerb mikrobiologischer Fachkompetenzen werden die Sachinhalte mit lebensweltbezogenen Kontexten verknüpft. Das Unterrichtsfach „Mikrobiologie“ vermittelt zusammen mit dem „Mikrobiologischen Praktikum“ grundlegende Handlungskompetenzen für berufstypische Tätigkeiten. Dabei wird auch ein Schwerpunkt auf die Vernetzung mit den Fächern „Biotechnologie“, „Biologie“ und „Chemie“ sowie deren Praxisfächern gelegt. Daraus ergibt sich die Chance, Inhalte vernetzt zu lernen, zu denken und zu reflektieren, um komplexe Systeme zu analysieren, zu bewerten und sich naturwissenschaftlich fundiert an einem gesellschaftlichen Diskurs zu beteiligen. Darüber hinaus ist dieses fächervernetzende Wissen, Denken und Handeln in der heutigen Berufswelt eine unentbehrliche Leistungsanforderung an jeden Berufstätigen und jede Berufstätige.
Der Anspruch des Fachs“ Mikrobiologie“ ist es daher, neben den klassischen Methoden und Prozessen auch neue Entwicklungen aufzugreifen und den Schülerinnen und Schülern so ein tiefreichendes Verständnis moderner mikrobiologischer Themen zu ermöglichen, aber auch, sie in die Lage zu versetzen, Chancen und Risiken ihres eigenen Handelns zu reflektieren, zu beurteilen und zu kommunizieren.
Aufgrund der Komplexität der wissenschaftlichen Zusammenhänge und Strukturen ist der Einsatz digitaler Medien sinnvoll. Diese wissenschaftspropädeutische Unterrichtsgestaltung liefert ein anschlussfähiges Wissen, das eine gute Vorbereitung für eine Berufstätigkeit oder ein Studium darstellt, aber auch eine spätere Weiterqualifizierung ermöglicht.
Das Fach „Mikrobiologie“ baut auf die Inhalte des Fachs „Mathematik I“ auf und setzt diese anwendungsbezogen um.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb
Kompetenzorientierter Unterricht bietet die Möglichkeit, Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten selbstständig und nachhaltig aufzubauen, zu reflektieren und in verschiedenen Situationen verantwortungsvoll einzusetzen.
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln im aktiven Umgang mit spezifischen Inhalten die Kompetenzen, die für die Naturwissenschaften von zentraler Bedeutung sind: Erkenntnisse gewinnen, Kommunizieren und Bewerten. Naturwissenschaftlich fachkompetente Schülerinnen und Schüler verfügen über Sach‑, Erkenntnisgewinnungs‑, Kommunikations- und Bewertungskompetenz. Diese vier Kompetenzbereiche durchdringen einander und bilden gemeinsam die Fachkompetenz.
Die Sachkompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich sowohl in der Kenntnis naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren als auch der Fähigkeit, diese zu beschreiben und zu erläutern sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und alltagsbezogenen Themen zu bearbeiten.
Die Erkenntnisgewinnungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und in der Fähigkeit, diese Fachkompetenz zu beschreiben, zu erklären und zu verknüpfen, um Erkenntnisprozesse nachvollziehen oder gestalten zu können und deren Möglichkeiten und Grenzen zu reflektieren.
Die Kommunikationskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis von Fachsprache, fachtypischen Darstellungen und Argumentationsstrukturen und in der Fähigkeit, die Fachkompetenz zu nutzen, um fachbezogene Informationen zu erschließen, adressaten- und situationsgerecht darzustellen und auszutauschen.
Die Bewertungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis von fachlichen und überfachlichen Perspektiven und Bewertungsverfahren und in der Fähigkeit, diese Kompetenz zu nutzen, um Aussagen und Daten anhand verschiedener Kriterien zu beurteilen, sich dazu Meinungen zu bilden, Entscheidungen zu treffen und Entscheidungsprozesse und deren Folgen zu reflektieren.
Für nachhaltig gewinnbringendes Lernen ist es von großer Bedeutung, dass alle Kompetenzbereiche im Unterricht bewusst und ausgewogen gefördert werden. Die Kompetenzen entwickeln sich bei den Schülerinnen und Schülern über die beiden Schuljahre hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
Die kompetenzorientierte Gestaltung des Unterrichts im Fach Mikrobiologie legt die Grundlagen für das Verständnis und die Interpretation wissenschaftlicher Erkenntnisse und damit für die berufliche Laufbahn sowie für die aktive Teilnahme der Schülerinnen und Schüler an gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Diskussionen auf der Basis fundierter inhalts- und prozessbezogener Kompetenzen.
Die inhaltsbezogenen Kompetenzen umfassen Fachwissen zu den Themenkomplexen Nutzung der Unterschiede der Mikroorganismen in Struktur und Physiologie für entsprechende Methoden zur Isolierung, Identifizierung und für die mikrobielle Stoffproduktion, sowie zur Wachstumskontrolle in der biotechnologischen Produktion. Die Schülerinnen und Schüler werden für das Gefährdungspotenzial von Mikroorganismen für Personen und Produktionsprozesse sensibilisiert. Die verwendete Fachsprache orientiert sich an der zukünftigen Arbeitsumgebung der Schülerinnen und Schüler in multinationalen Arbeitsgruppen. Damit erhalten die Schülerinnen und Schüler eine Ausbildung, die sie auf die vielfältigen Einsatzbereiche in der Praxis der Forschung und Produktion vorbereitet.
Die prozessbezogenen Kompetenzen werden durch eine entsprechende fachdidaktische Gestaltung des Unterrichts anhand der fachlichen Inhalte gemeinsam mit den inhaltsbezogenen Kompetenzen vermittelt.
Im Rahmen des Kompetenzbereiches „Erkenntnisgewinnung“ setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit mikrobiologischen Fragestellungen auseinander. Sie werfen aus geeigneten Beobachtungen zielführende Fragestellungen auf und erstellen Hypothesen auf der Basis ihrer Vorkenntnisse. Durch problemorientierte Unterrichtskonzeptionen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Vorstellung des Weges der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und fachspezifischer Problemlösestrategien.
Im Rahmen des Kompetenzbereiches „Kommunikation“ beschaffen sich die Schülerinnen und Schüler Informationen zu biologischen Fragestellungen aus verschiedenen Quellen, tauschen die erworbenen Informationen aus, indem sie ihre Arbeitsergebnisse adressatengerecht unter Verwendung der Fachsprache präsentieren und auswerten. Dies berücksichtigt auch die in den Naturwissenschaften übliche Dokumentation und Aufbereitung von Experimentalergebnissen in Form von Texten, Bildern, Tabellen, Diagrammen und Grafiken. Ihren Standpunkt zu mikrobiologischen Sachverhalten können die Schülerinnen und Schüler fachlich begründet vertreten sowie fachlich begründete abweichende Standpunkte wahrnehmen und respektieren.
Im Rahmen des Kompetenzbereiches „Bewertung“ werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, mikrobiologische Sachverhalte einzuordnen und zu reflektieren und auch ihre Ergebnisse und ihr Handeln kritisch zu hinterfragen. Im Rahmen von Recherchen lernen Schülerinnen und Schüler vertrauenswürdige und seriöse Quellen in verschiedenen analogen und digitalen Medien anhand geeigneter Kriterien zu erkennen und auch wissenschaftliche Inhalte, Aussagen, Darstellungen und Lösungsstrategien zu naturwissenschaftlichen Problemen in Medien kritisch zu prüfen und zu bewerten.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie in jeweils einer Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden; eine Operatorenliste ist jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.