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Mikrobiologisches und molekularbiologisches Praktikum

Vorbemerkungen

Fachliche Vorbemerkungen
Im Fach „Mikrobiologisches und molekularbiologisches Praktikum“ werden die Schülerinnen und Schüler zum verantwortungsbewussten Umgang mit Mikroorganismen erzogen. Sie erlernen anhand von Übungen mit nicht-pathogenen Keimen das sterile Arbeiten und die Anzucht von Reinkulturen. Dabei wird besonders auf die Vermeidung bzw. die Beseitigung von Kontaminationen geachtet. Außer der Kultivierung wird schwerpunktmäßig die Bekämpfung und Identifizierung von Keimen behandelt.
In Kooperation mit der Bioinformatik wird die EDV-gestützte Auswertung von Versuchsdaten eingeübt. Die bei verschiedenen Versuchen eingesetzte digitale Mikrofotografie sowie die Bildbearbeitung mithilfe spezieller Software stellen ebenfalls Anwendungen der im „Bioinformatik-Praktikum“ erlernten Techniken dar.
Durch das Praktikum werden Kenntnisse vermittelt, die zur Mitarbeit an der mikrobiologischen und biotechnischen Grundlagenforschung berechtigt. Dabei werden auch medizinische Aspekte behandelt.
Die Techniken der Mikrobiologie bilden eine wichtige Basis für das Arbeiten in der Gentechnik. Die Gentechnik stellt wiederum den wichtigsten Schwerpunkt im Bereich der Molekularbiologie dar. Darin wird ein breites Spektrum verschiedener Verfahren bis hin zu Geneditierungstechniken vermittelt. Der Umgang mit Erbmaterial wird geschult. Die Aufarbeitung, Darstellung und der Nachweis von Erbmaterial vermitteln in diesem Zusammenhang die notwendigen Grundlagen für gentechnische Experimente. Dabei werden in Zusammenarbeit mit der Bioinformatik computerunterstützte Auswertungsverfahren angewandt.
Das Bewusstsein für die Gefahren der Gentechnik als auch therapeutische und Nachhaltigkeitschancen durch Einsatz von Geneditierung werden durch methodische, gesetzliche und ethische Diskussionen gefördert.
In den Bereichen Toxikologie und Immunologie werden ebenfalls molekularbiologische Techniken vermittelt. Dabei stehen aktuelle Diagnoseverfahren im Vordergrund.
Das „Mikrobiologische und molekularbiologische Praktikum“ ist konzeptionell eng mit dem „Chemischen und biochemischen Praktikum“ und der Verfahrenstechnik im „Biologischen und biotechnologischen Praktikum“ verwoben, wobei sich die Techniken in den einzelnen Bereichen ergänzen.
Die im Praktikum erworbenen Fähigkeiten bilden auch die notwendigen wissenschaftlichen Grundlagen, welche zum inhaltlichen Verständnis der Computerprogramme der Bioinformatik notwendig sind.
Das Lernen in berufsvorbereitenden Bildungsgängen ist maßgeblich geprägt durch eine stark wechselnde Zusammensetzung der Lerngruppen, aber auch durch die Vielfalt der Lernenden selbst hinsichtlich ihrer Vorerfahrungen aus ihrem sozialen Umfeld, ihren sprachlichen Fähigkeiten und durch ihre Vorkenntnisse. Diese Heterogenität in den einzelnen Bildungsgängen hat in den vergangenen Jahren spürbar zugenommen. Neben der fundierten Vermittlung und Anwendung von fachspezifischen Methoden und Verfahrensweisen stehen daher die genaue Beobachtung und Diagnose von fachpraktischen Defiziten der einzelnen Schülerinnen und Schüler im Fokus. Der zeitliche Umfang der praktischen Lehrveranstaltungen ermöglicht es, auf Basis dieser Daten gezielte Maßnahmen zur individuellen Förderung der fachpraktischen Fähigkeiten und Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler zu ergreifen.
Dieser Bildungsplan wurde verfasst unter Berücksichtigung des Katalogs der Qualifikationsbeschreibungen gemäß Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung zum/zur Staatlich geprüften technischen Assistenten/in: Beschluss der KMK vom 30.09.2011 in der jeweils gültigen Fassung.

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.

Schuljahr 1

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

40

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Gefährdungsbeurteilung
Good Manufacturing Practice (GMP)/Good Laboratory Practice (GLP) im Labor (Exkursion und/oder externe Schulung)
Wasserprobengewinnung
Besichtigung einer Kläranlage oder Trinkwasseraufbereitungsanlage
Verwendung von Bakteriophagen in der Gentechnik
Multiplicity of Infection (moi)
Planspiel
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Mikrobiologische Grundfertigkeiten und Arbeitstechniken

10

Die Schülerinnen und Schüler beachten die besonderen Sicherheitsmaßnahmen beim Arbeiten mit Mikroorganismen und erlernen den Umgang mit Laborgeräten bei der selbstständigen Herstellung von Lösungen und Medien.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler leiten die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen beim Arbeiten mit Mikroorganismen aus den Sicherheitsvorschriften ab.

Vermeidung von Unfällen
Verhalten bei Unfällen
Beseitigung von Kontaminationen
Vorgaben zum Umgang mit Gefahrstoffen
persönliche Schutzausrüstung, Sicherheitsausstattung, Notruf, Erste-Hilfe-Maßnahmen, Betriebsanweisungen, Maßnahmen zum Brandschutz, Abzug, Desinfektionsmittel

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Umgang mit den gängigsten Laborgeräten.

Sterilisieren
Autoklav, trockene Hitze, Sterilfiltration
Kalibrierung des pH-Meters und pH-Wert-Messungen

Inkubation von Kulturen
Inkubator, Wasserbad

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler planen selbstständig die Herstellung von Nährmedien und Lösungen.

Berechnung und Durchführung von Einwaagen
Gewichts- und Volumenprozent, Molarität
Herstellen von Nährböden und Flüssigmedien
Minimal‑, Selektiv- und Vollmedien

BPE 2

Steriles Arbeiten

20

Die Schülerinnen und Schüler führen grundlegende Versuche unter sterilen Bedingungen durch.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler führen die Anzucht von Mikroorganismen unter sterilen Bedingungen durch.

Steriles Abfüllen von Nährmedien und Sterilfiltration
physiologische Kochsalzlösung, Vitamine, Spurenelemente
Inokulation von Kulturen
Automatik-Pipetten
Verdünnungsausstrich von Bakterien auf Nährböden zur Gewinnung von Reinkulturen
Impföse, Drigalski-Spatel
Ausplattieren von Bakterien
Drigalski-Spatel

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren die Kontamination von Mikroorganismen.

Unterscheiden von Bakterien- und Schimmelpilz-Kolonien
Keimeinflug im Labor

BPE 3

Wachstum von Mikroorganismen

10

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Keimzahl und die Phasen des Bakterienwachstums.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die gängigen Methoden der Keimzahlbestimmung.

Ermittlung der Gesamtkeimzahl
Fotometrie, ggf. Verdünnung
Ermittlung der Lebendkeimzahl
Verdünnungsreihen und koloniebildende Einheit (KBE)

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler stellen das Wachstum einer Bakterienkultur grafisch dar und analysieren den Verlauf.

Wachstumskurve von Bakterien unter aeroben Bedingungen in Batch-Kultur
Generationszeit, lag‑, log‑, stationäre Phase
Digitale Darstellung und Auswertung von Wachstumskurven
Tabellenkalkulationsprogramm

BPE 3.3

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die verschiedenen Techniken des anaeroben Wachstums.

Anaerobes Wachstum in Flüssigmedien und auf Nährböden
Paraffinkultur, Zusatz reduzierender Substanzen, Anaerobentopf

BPE 4

Wachstumshemmung bei Bakterien

10

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen die antibiotische Wirkung von Substanzen auf das Bakterienwachstum.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln die Methoden zur Wachstumshemmung durch Antibiotika.

Strichtest
ggf. E-Test
Antibiogramm
Kochsches Plattengussverfahren, Biodiscs, Dosis‑/Wirkungsdiagramm
MHK-Bestimmung
EDV-gestützte Auswertung

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler wenden mikrobielle Grundlagen der Gentechnik an.

Screening Technik mit Resistenzmarker
pBR322

BPE 5

Darstellung und Dokumentation von Bakterienzellen durch Digitalfotografie

25

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren die Ergebnisse von Bakterienfärbung mithilfe von digitaler Technik.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler wenden differenzielle Färbetechniken bei Bakterien an.

Färbetechniken

  • Methylenblau-Färbung
  • Gram-Färbung
  • Sporen-Färbung
Mikroskopie, Hitzefixierung, Bakterienmorphologie, Zellwandunterschiede
Digitale Bilddokumentation

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler führen digitale Bilddokumentation von Mikroorganismen durch.

Digitale Mikrofotografie am Mikroskop
Ölimmersion

BPE 6

Mikrobiologische Nachweismethoden und Einsatz von Datenbanken

15

Die Schülerinnen und Schüler analysieren eine Wasserprobe gemäß der Trinkwasserverordnung unter Verwendung von datenbankgestützten Methoden.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler stellen isolierte Keime dar und identifizieren sie.

Kolonienmorphologie
Differenzial- und Selektionsmedien
Beweglichkeit
Chemotaxis
Nachweise von Stoffwechselprodukten
Schnelltests
Bunte Reihe
Schnellteststreifen, computergestützte Auswertung

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren Proben mikrobiologisch.

Begutachtung einer Wasserprobe
Gesamtkeimzahl, Most probable number (MPN), Gasbildung, Trink- und Badewasserverordnung
Darstellung von E. coli und coliformen Keimen
IMViC-Reihe, coliforme Keime, Endoagar, stoffwechselphysiologische Tests

BPE 6.3

Die Schülerinnen und Schüler wenden Informationen aus Datenbanken für die Auswertung an.

Suche und Anwendung von Datenbanken aus dem Internet zum Thema Wasseranalytik
Vergleich der Grenzwerte mit selbst erhobenen Werten

BPE 6.4

Die Schülerinnen und Schüler wenden aktuelle Stoffwechsel-Screening-Methoden an.

Mutagene und ihre Auswirkung auf den Stoffwechsel
Auxotrophie

BPE 7

Virologie

10

Die Schülerinnen und Schüler führen Versuche mit Phagen durch.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler werten die Vermehrung von Bakteriophagen aus und berechnen deren Titer.

Plaquetest
Indikatorbakterien Qβ-Phage; lytische, parasitische und lysogene Phagen; Induktion

BPE 7.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Anreicherung und Isolierung von Bakteriophagen.

Gewinnung von Phagenlysaten
bakteriendichte Filter, Zentrifugation

BPE 7.3

Die Schülerinnen und Schüler zeigen die Abläufe der Phagenvermehrung in Bakterien auf.

Erstellung einer Phagenwachstumskurve

Zeit für Leistungsfeststellung

20

140

160

Schuljahr 2

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

60

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Referat Gentherapie und
Präimplantationsdiagnostik
Besuch bei Gentechnik-Firmen
Fächerübergreifendes Projekt mit Biochemie
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 8

Grundlagen der Gentechnik

48

Die Schülerinnen und Schüler benennen die Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit gentechnisch veränderten Organismen. Sie beschreiben und wenden Verfahren zur Isolation von Nukleinsäuren an. Sie stellen DNA dar, bestimmen die Ausbeute der DNA-Isolation und bearbeiten digital Gel-Bilder zur Auswertung. Sie erklären Transformation und Klonierung von Plasmid-DNA in Bakterien. Sie erzeugen und arbeiten mit gentechnisch veränderten Bakterien der Sicherheitsstufe 1.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler benennen Sicherheitsvorschriften und Arbeiten nach dem Gentechnikgesetz.

Gentechnikgesetz
Laborkategorien
Sicherheitsstufen
biologische Gefährdung (L1, L2, L3, L4), Gentechnik-Sicherheitslabor (S1, S2, S3), Arbeitskleidung, Laborausrüstung

BPE 8.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern und wenden Verfahren zur Trennung und Darstellung von Nukleinsäuren an.

Agarosegelelektrophorese
Vergleich zu anderen Trennmethoden
  • Gelkonzentration und Laufgeschwindigkeit
  • Laufverhalten von Plasmid-DNA
  • Färbung und Geldokumentation
  • digitale Bildauswertung
0,7–2 % Agarose, elektrische Feldstärke, Plasmidformen, Laufeigenschaften von RNA, Färbemethoden, Kontrastverstärkung, quantitative Analyse

BPE 8.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von genetischem Material und wenden diese an.

Isolierung von Plasmiden aus Bakterien durch alkalische Lyse und Ethanolfällung
Herstellung der Lösungen: Lysozympuffer, alkalische Lysepuffer, neutralisierender Puffer
  • Nukleinsäurereinigung über Ionenaustauschsäulen
Kit mit zentrifugierbaren DNA-Bindesäulen, Kit zur Bindung von RNA
  • Bestimmung der Ausbeute und Qualität
Lichtextinktion bei 260 und 280 nm, Agarosegelelektrophorese

BPE 8.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und bewerten Verfahren zur Aufnahme von genetischem Material in Bakterien und wenden diese in Experimenten zur DNA-Klonierung an.

Transfektionskompetenz von Bakterien
Bindung, Aufnahme und Vermehrung von Bakteriophagen, Plaque-Test
Transformationskompetenz von Bakterien
chemische Kompetenz, Unterschied zu anderen Verfahren
Plasmidtransformation
pBR322, pUC, pGLO, Transformationsrate
  • Selektionsverfahren
Antibiotikaresistenz
  • Screeningverfahren
Blau-Weiß-Selektion, Fluoreszenz
  • Transformation mit zwei Plasmiden
Origin of Replication, Plasmidkompatibilität, verschiedene Selektionsmarker

BPE 9

Verfahren zur gentechnischen Rekombination, Geneditierung, DNA-Amplifikation und DNA-Typisierung

48

Die Schülerinnen und Schüler führen DNA-Neukombination mit Ligation von Genfragmenten durch, diskutieren Geneditierungsverfahren und wenden die Genschere CRISPR/Cas9 an. Sie charakterisieren Nukleinsäuren über Restriktionskartierung und weisen enthaltene Teilsequenzen durch hybridisierende Sonden und PCR-Techniken nach (genetischer Fingerabdruck). Zum Nachweis von Punktmutationen im menschlichen Genom führen sie In-vitro-Amplifikationsverfahren über real-time PCR durch und wenden die Schmelzpunktanalyse an.

BPE 9.1

Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren DNA-Konstrukte mittels Restriktionskartierung, stellen rekombinante DNA her, wenden diese in gentechnischen Experimenten an und erklären diese.

DNA-Restriktion durch Endonukleasen, Kartierung von DNA-Molekülen
Restriktionsverdau von Plasmiden, Gelelektrophorese, Restriktionskartierung
DNA-Rekombination, Ligation, Transformation, Selektion und Screening
Schneiden und Ligieren von Plasmiden, Isolierung von DNA-Fragmenten aus Gelen

BPE 9.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern, diskutieren und wenden die Geneditierung durch Genschere CRISPR/Cas9 an.

Anwendungsmöglichkeiten neuer Geneditierungsmethoden in Eukaryoten und Organismen
graue, grüne und rote Gentechnik, Film und Diskussion zur Gentherapie
Zerstörung des LacZ-Gens durch CRISPR/Cas9 in Bakterien
Transformation von CRISPR-LacZ/Cas9 Plasmid Kontrollplasmid mit CRISPR/Cas9, quantitative Analyse durch Blau-Weiß Screening, Nachweis des Verlusts des LacZ-Plasmids

BPE 9.3

Die Schülerinnen und Schüler führen eine Sondenherstellung mittels PCR durch. Sie erklären und führen DNA-Typisierung durch Hybridisierung nach Southern-Transfer durch.

Sondenherstellung mit real-time PCR
Amplifikation eines Lambda-DNA-Abschnitts mit Digoxigenin-markierten Nukleotiden
Southern-Transfer von DNA-Fragmenten
Transfer eines Restriktionsverdaus der DNA des Phagen Lambda vom Agarosegel auf eine Nylon-Membran
Sondenhybridisierung und Nachweis im Genom
enzymgekoppelte Antikörper gegen Digoxigenin, Farbreaktion, „genetischer Fingerabdruck“

BPE 9.4

Die Schülerinnen und Schüler weisen Punktmutationen im menschlichen Genom durch real-time PCR nach.

Isolierung humaner DNA aus Mundschleimhaut
anonymisierter Schülerversuch
Nachweis genetischer Varianten mittels real-time PCR
Lactasepersistenz/Lactoseintoleranz, Test auf Varianten des Bitterschmecker-Gens TASR-38 und Vergleich mit Phänotyp, Bitterschmecker-Schnelltest, Schmelzpunktanalyse, Hardy-Weinberg-Allelverteilung

BPE 10

Biomasseproduktion im Fermenter und Produktgewinnung

18

Beim Zusammenbau der Fermenteranlage erfahren die Schüler, wie eine entsprechende großtechnische Anlage aufgebaut ist und funktioniert. Bei den Versuchen trainieren die Schülerinnen und Schüler handwerkliches Können und die digitale Datenerfassung.

BPE 10.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktion und Steuerung eines Bioreaktors, führen bakterielle Fermenterversuche an Bioreaktoren durch und wenden Verfahren zur Produktreinigung an.

Aufbau und Steuerung eines Bioreaktors
Kalibrierung von Messsonden, Prozesssteuerung, Verfahrenstechnik, digitale Datenerfassung
Wachstumsparameter bei bakterieller Fermentation
pH, Temperatur, Sauerstoffversorgung
Cross-Flow-Filtration und Produktaufreinigung
Gewinnung von Bakteriophagen aus Medium, Phagenreinigung mit Fällung

BPE 11

Immunologische Nachweisverfahren

12

Die Schülerinnen und Schüler wenden Antikörper und vor allem monoklonale Antikörper als wichtige Werkzeuge der modernen medizinischen Diagnostik und Forschung an. Sie bestimmen quantitativ das dazu passende Antigen.

BPE 11.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären und wenden quantitative immunologische Nachweismethoden an.

Methodik des Nachweises von Antigenen mit einem Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)-Test
Ablauf eines ELISAs, Mikrotiterplatten-Fotometer, Standardkurve und Quantifizierung, digitale Auswertung, kompetitiver ELISA
ELISA-Nachweis von Antigenen
ß-Galaktosidase-Induktion, Glyphosatnachweis in Umweltproben, Umweltproblematik von Glyphosat, Reproduzierbarkeit und Fehleranalyse

BPE 12

Toxikologie

24

Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Mutagenität von Stoffen mit mikrobiologischen Techniken (Ames Test). Sie bestimmen Schwermetallbelastungen im Wasser durch Abnahme der Biolumineszenz von Vibrionen. Sie weisen hormonwirksame Chemikalien in einem mit dem menschlichen Östrogenrezeptor ausgestatteten Hefestamm nach. Sie wenden ein hohes Maß an Präzision und Reproduzierbarkeit bei den Versuchen an.

BPE 12.1

Die Schülerinnen und Schüler überprüfen die Mutagenität von UV-Strahlen und Chemikalien in Bakterien.

Ames Test mit Salmonella-Stamm
UV-Licht, Tabakrauch, Chemikalien, Leberhomogenat

BPE 12.2

Die Schülerinnen und Schüler weisen Umweltgifte durch Biolumineszenzverhalten nach.

Leuchtbakterientest
Vibrio fischeri, Zink und andere Schwermetalle

BPE 12.3

Die Schülerinnen und Schüler wenden ein biologisches Testsystem zum Nachweis bioaktiver Chemikalien in Wasser und Lebensmitteln an.

Anwendung eines rekombinanten Mikroorganismus als biologisches Testsystem
Yeast Estrogen Screen, Östrogen-Verdünnungsreihe, Bisphenol A in Plastikflaschen, Abwasser, Urin, Milch, Sojamilch

Zeit für Leistungsfeststellung

30

210

240

Operatorenliste

In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB; I: Reproduktion, II: Reorganisation, III: Transfer/Bewertung) dienen Operatoren einer Präzisierung der Zielformulierungen. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.

Anforderungsbereiche


Anforderungsbereiche:
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Operator Erläuterung Zuordnung
Anforderungsbereiche
ableiten
auf der Grundlage relevanter Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
II
abschätzen
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
II
analysieren, untersuchen
für eine gegebene Problem- oder Fragestellung systematisch bzw. kriteriengeleitet wichtige Bestandteile, Merkmale oder Eigenschaften eines Sachverhaltes oder eines Objektes erschließen und deren Beziehungen zueinander darstellen
II
anwenden, übertragen
einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode zur Lösungsfindung bzw. Zielerreichung auf einen anderen, ggf. unbekannten Sachverhalt beziehen
II, III
aufbauen
Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
II
aufstellen
fachspezifische Formeln, Gleichungen, Gleichungssysteme, Reaktionsgleichungen oder Reaktionsmechanismen entwickeln
II
auswerten
Informationen (Daten, Einzelergebnisse o. a.) erfassen, in einen Zusammenhang stellen und daraus zielgerichtete Schlussfolgerungen ziehen
II, III
begründen
Sachverhalte oder Aussagen auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge oder weitere nachvollziehbare Argumente zurückführen
II
benennen, nennen, angeben
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten oder Fakten ohne Erläuterung und Wertung aufzählen
I
beraten
eine Entscheidungsfindung fachkompetent und zielgruppengerecht unterstützen
III
berechnen
Ergebnisse aus gegebenen Werten/Daten durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
II
beschreiben
Strukturen, Situationen, Zusammenhänge, Prozesse und Eigenschaften genau, sachlich, strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten darstellen, dabei wird auf Erklärungen oder Wertungen verzichtet
I, II
bestimmen
Sachverhalte und Inhalte prägnant und kriteriengeleitet darstellen
I
bestätigen, beweisen, nachweisen, überprüfen, prüfen
die Gültigkeit, Schlüssigkeit und Berechtigung einer Aussage (z. B. Hypothese, Modell oder Naturgesetz) durch ein Experiment, eine logische Herleitung oder sachliche Argumentation belegen bzw. widerlegen
III
beurteilen, Stellung nehmen
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf Fachwissen sowie fachlichen Methoden und Maßstäben begründete Position über deren Sinnhaftigkeit vertreten
III
bewerten, kritisch Stellung nehmen
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf gesellschaftlich oder persönliche Wertvorstellungen begründete Position über deren Annehmbarkeit vertreten
III
charakterisieren
spezifischen Eigenheiten von Sachverhalten, Objekten, Vorgängen, Personen o. a. unter leitenden Gesichtspunkten herausarbeiten und darstellen
II
darstellen, darlegen
Sachverhalte, Strukturen, Zusammenhänge, Methoden oder Ergebnisse etc. unter einer bestimmten Fragestellung in geeigneten Kommunikationsformaten strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
I, II
diskutieren, erörtern
Pro- und Kontra-Argumente zu einer Aussage bzw. Behauptung einander gegenüberstellen und abwägen
III
dokumentieren
Entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen zu einem Sachverhalt bzw. Vorgang angeben und systematisch ordnen
I, II
durchführen
eine vorgegebene oder eigene Anleitung bzw. Anweisung umsetzen
I, II
einordnen, ordnen, zuordnen, kategorisieren, strukturieren
Begriffe, Gegenstände usw. auf der Grundlage bestimmter Merkmale systematisch einteilen; so wird deutlich, dass Zusammenhänge unter vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten begründet hergestellt werden
II
empfehlen
Produkte und Verhaltensweisen kunden- und situationsgerecht vorschlagen
II
entwickeln, entwerfen, gestalten
Wissen und Methoden zielgerichtet und ggf. kreativ miteinander verknüpfen, um eine eigenständige Antwort auf eine Annahme oder eine Lösung für eine Problemstellung zu erarbeiten oder weiterzuentwickeln
III
erklären
Strukturen, Prozesse oder Zusammenhänge eines Sachverhalts nachvollziehbar, verständlich und fachlich begründet zum Ausdruck bringen
I, II
erläutern
Wesentliches eines Sachverhalts, Gegenstands, Vorgangs etc. mithilfe von anschaulichen Beispielen oder durch zusätzliche Informationen verdeutlichen
II
ermitteln
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
I, II
erschließen
geforderte Informationen herausarbeiten oder Sachverhalte herleiten, die nicht explizit in dem zugrunde liegenden Material genannt werden
II
formulieren
Gefordertes knapp und präzise zum Ausdruck bringen
I
herstellen
nach anerkannten Regeln Zubereitungen aus Stoffen gewinnen, anfertigen, zubereiten, be- oder verarbeiten, umfüllen, abfüllen, abpacken und kennzeichnen
II, III
implementieren
Strukturen und/oder Prozesse mit Blick auf gegebene Rahmenbedingungen, Zielanforderungen sowie etwaige Regeln in einem System umsetzen
II, III
informieren
fachliche Informationen zielgruppengerecht aufbereiten und strukturieren
II
interpretieren, deuten
auf der Grundlage einer beschreibenden Analyse Erklärungsmöglichkeiten für Zusammenhänge und Wirkungsweisen mit Blick auf ein schlüssiges Gesamtverständnis aufzeigen
III
kennzeichnen
Markierungen, Symbole, Zeichen oder Etiketten anbringen, die geltenden Konventionen und/oder gesetzlichen Vorschriften entsprechen
II
optimieren
einen gegebenen technischen Sachverhalt, einen Quellcode oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
II, III
planen
die Schritte eines Arbeitsprozesses antizipieren und eine nachvollziehbare ergebnisorientierte Anordnung der Schritte vornehmen
III
präsentieren
Sachverhalte strukturiert, mediengestützt und adressatengerecht vortragen
II
skizzieren
Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und übersichtlich darstellen
I
übersetzen
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
II
validieren, testen
Erbringung eines dokumentierten Nachweises, dass ein bestimmter Prozess oder ein System kontinuierlich eine Funktionalität/Produkt erzeugt, das die zuvor definierten Spezifikationen und Qualitätsmerkmale erfüllt
I
verallgemeinern
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
II
verdrahten
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
I, II
vergleichen, gegenüberstellen, unterscheiden
nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten problembezogen Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und gegenüberstellen sowie auf dieser Grundlage ggf. ein gewichtetes Ergebnis formulieren
II
wiedergeben
wesentliche Information und/oder deren Zusammenhänge strukturiert zusammenfassen
I
zeichnen
einen beobachtbaren oder gegebenen Sachverhalt mit grafischen Mitteln und ggf. unter Einhaltung von fachlichen Konventionen (z. B. Symbole, Perspektiven etc.) darstellen
I, II
zeigen, aufzeigen
Sachverhalte, Prozesse o. a. sachlich beschreiben und erläutern
I, II
zusammenfassen
das Wesentliche sachbezogen, konzentriert sowie inhaltlich und sprachlich strukturiert mit eigenen Worten wiedergeben
I, II

Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

Stuttgart, Datum
Bildungsplan für das Berufskolleg
hier:
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom Datum
Aktenzeichen

I.

II.

Für das Berufskolleg gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan tritt
für das Schuljahr 1 am 1. August 2023
für das Schuljahr 2 am 1. August 2024
in Kraft.

Zum Zeitpunkt des jeweiligen Inkrafttretens tritt der im Lehrplanheft 2/2008 in diesem Fach veröffentlichte Lehrplan für die zweijährige zur Prüfung der Fachschulreife führende Berufsfachschule vom 08.08.2008, Band 1 (Az. 45-6512-2220/51) außer Kraft.
Fachname – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Richtung (z.B. Biologisch technische Assistenten)
Schwerpunkt BIB

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