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Biologie
Vorbemerkungen
Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Fachs)
Die interdisziplinären Biowissenschaften haben große ökonomische, ökologische und gesellschaftspolitische Bedeutung. Die Naturwissenschaft Biologie mit ihren Gesetzmäßigkeiten und Erkenntnissen bildet die Grundlage für die Biotechnologie und beinhaltet den Bereich Mikrobiologie.
Das Fach „Biologie“ im zweijährigen Berufskolleg Biotechnologie umfasst das Grundlagenwissen wie die Bereiche Zytologie, Enzymatik, Immunbiologie, klassische Genetik, Stoffwechsel, Hormone und Ökologie. Diese Bereiche ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern sich mit den Zusammenhängen und Wechselwirkungen auf den unterschiedlichsten Niveaus mit Bezug auf Zellen, Organismen und Ökosystemen auseinanderzusetzen. Dabei wird ihnen die Vielschichtigkeit biologischer Vorgänge bewusst. Diese Beziehungsgefüge von Lebewesen zueinander und zu ihrer Umwelt sind für das Verständnis vieler ökologischer Themen heutzutage von großer Bedeutung.
Durch die Einbettung von ökologischen Grundlagen sollen die Schülerinnen und Schüler befähigt werden, Einflüsse ihres Handelns zu bewerten. Diese Auseinandersetzung führt sie auch zu ethischen und erkenntnistheoretischen Fragestellungen.
Im Biologieunterricht gehören Beobachtung, Vergleich und Experiment zu den wesentlichen Grundlagen naturwissenschaftlicher Erkenntnisfindung. Auf der Basis problemorientierter Unterrichtskonzeptionen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Vorstellung des Weges der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und fachspezifischer Problemlösestrategien. Hypothesenbildung, Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten sind wichtige Bausteine um die Biologie als Experimentalwissenschaft erlebbar zu machen. Die Anwendung und die Entwicklung von Modellen sind dabei wichtige Mittel im Unterricht sowie im Forschungsprozess, um Erkenntnisse darzustellen und zu erklären. Dabei wird vor allem das logische Denk- und Abstraktionsvermögen der Schülerinnen und Schüler gefördert.
Der in diesem Bildungsplan verfolgte Bildungsansatz ist durch ein breites Themenspektrum gekennzeichnet, das die vielfältigen Möglichkeiten, Chancen aber auch Risiken der Biowissenschaften repräsentiert. Schwerpunkt ist in allen Bildungsplaneinheiten die Verknüpfung zwischen fachtheoretischem und fachpraktischem Wissen und damit die Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler auf eine moderne und digitale Berufstätigkeit, die von neuen technisch-wirtschaftlichen Entwicklungen besonders betroffen ist.
Die biologischen Fragestellungen des Bildungsplanes ermöglichen einen zielgerichteten Einsatz digitaler Medien und Lernwerkzeuge bei der Unterrichtsgestaltung. Die Arbeit mit berufsbezogenen Experimenten soll die Schülerinnen und Schüler dazu befähigen, Experimente zu planen, durchzuführen und deren Ergebnisse auszuwerten, zu dokumentieren, darzustellen und zu diskutieren. Digitale Medien können sowohl zur Erfassung von Daten, Aufbereitung und Darstellung von Versuchsergebnissen, als auch zur Erstellung von z. B. Animationen und Lernvideos für die Visualisierung biowissenschaftlicher Abläufe genutzt werden. Die Auswahl der Themengebiete und die inhaltliche Gestaltung der Bildungsplaneinheiten berücksichtigen naturwissenschaftliche Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler aus dem mittleren Bildungsabschluss mit dem Ziel der beruflichen Qualifizierung.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
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 Biowissenschaften von zentraler Bedeutung sind. Erkenntnisse gewinnen, Kommunizieren und Bewerten sind hier die charakteristischen Fähigkeiten und Fertigkeiten. 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 in der Kenntnis sowohl naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren als auch der Fähigkeit, diese zu beschreiben und zu erklären sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und alltagsbezogenen Anwendungsbereichen zu verarbeiten.
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, diese 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 Fachkompetenz zu nutzen, um Aussagen bzw. 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 Ausbildungsjahre hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
Der Vielfalt naturwissenschaftlicher Phänomene liegen Prinzipien zugrunde, die sich als Basiskonzepte beschreiben lassen. Die Basiskonzepte des Fachs „Biologie“ im Bildungsgang Technische Assistenten der Biotechnologie
ermöglichen die Vernetzung von Inhalten und deren Betrachtung aus verschiedenen Perspektiven. Damit erleichtern sie kumulatives Lernen, den Aufbau von strukturellem Wissen und die Erschließung neuer Inhalte.
Da die Kompetenzen in allen sechs Bereichen nur an Fachinhalten erworben werden können, stellen die Basiskonzepte eine Grundlage für die Entwicklung der Fachkompetenz dar (vgl. Bildungsstandards im Fach Biologie für die Allgemeine Hochschulreife der KMK i. d. F. vom 18.06.2020).
3. Ergänzende fachliche Hinweise
Für den nachhaltigen Erwerb biologischer Fachkompetenzen werden die Sachinhalte mit lebensweltbezogenen Kontexten und aktuellen Methoden verknüpft. Bei der Behandlung verschiedener Inhalte sind die übergreifenden Basiskonzepte zu berücksichtigen. Hierdurch kann den Schülerinnen und Schülern die systematische Wissensaneignung erleichtert werden, die sich nicht vordergründig an den biologischen Inhalten, sondern an den wesentlichen Konzepten der Biologie und der späteren Herausforderungen des Berufsalltags orientiert. Des Weiteren erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die neuesten Erkenntnisse biologischer Zusammenhänge und deren biotechnische Umsetzung. Die theoretischen Inhalte dieses Unterrichtsfaches wenden die Schülerinnen und Schüler in den fachpraktischen Fächern sowie dem praktischen Ausbildungsteil an. Durch die Verknüpfung von Theorie und praktischem Arbeiten wird die Fähigkeit zum eigenständigen Beurteilen technischer Laborprozesse und dem Erkennen von Fehlerquellen gefördert.
Im Fach „Biologie“ wird unter Nutzung dieser Basiskonzepte das Verständnis vom Aufbau der Zellen und ihren speziellen Leistungen in verschiedenen Organismen und Organsystemen, bis hin zur Anwendung molekularer Prozesse in aktuellen Forschungsbereichen und Technik sowie der Wechselwirkungen zwischen belebter und unbelebter Natur vertieft.
Im Fach „Biologisches Praktikum“ werden die Schülerinnen und Schüler in die mikroskopische Technik eingeführt und dazu befähigt, tierische und pflanzliche Objekte zu präparieren, lichtmikroskopisch zu untersuchen und zeichnerisch sowie fotografisch festzuhalten. Die theoretischen Kenntnisse der Biokatalyse werden durch praktische Versuche vertieft. Weiterhin erwerben die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse in Zell- und Gewebekulturtechnik.
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.
Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Fachs)
Die interdisziplinären Biowissenschaften haben große ökonomische, ökologische und gesellschaftspolitische Bedeutung. Die Naturwissenschaft Biologie mit ihren Gesetzmäßigkeiten und Erkenntnissen bildet die Grundlage für die Biotechnologie und beinhaltet den Bereich Mikrobiologie.
Das Fach „Biologie“ im zweijährigen Berufskolleg Biotechnologie umfasst das Grundlagenwissen wie die Bereiche Zytologie, Enzymatik, Immunbiologie, klassische Genetik, Stoffwechsel, Hormone und Ökologie. Diese Bereiche ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern sich mit den Zusammenhängen und Wechselwirkungen auf den unterschiedlichsten Niveaus mit Bezug auf Zellen, Organismen und Ökosystemen auseinanderzusetzen. Dabei wird ihnen die Vielschichtigkeit biologischer Vorgänge bewusst. Diese Beziehungsgefüge von Lebewesen zueinander und zu ihrer Umwelt sind für das Verständnis vieler ökologischer Themen heutzutage von großer Bedeutung.
Durch die Einbettung von ökologischen Grundlagen sollen die Schülerinnen und Schüler befähigt werden, Einflüsse ihres Handelns zu bewerten. Diese Auseinandersetzung führt sie auch zu ethischen und erkenntnistheoretischen Fragestellungen.
Im Biologieunterricht gehören Beobachtung, Vergleich und Experiment zu den wesentlichen Grundlagen naturwissenschaftlicher Erkenntnisfindung. Auf der Basis problemorientierter Unterrichtskonzeptionen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Vorstellung des Weges der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und fachspezifischer Problemlösestrategien. Hypothesenbildung, Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten sind wichtige Bausteine um die Biologie als Experimentalwissenschaft erlebbar zu machen. Die Anwendung und die Entwicklung von Modellen sind dabei wichtige Mittel im Unterricht sowie im Forschungsprozess, um Erkenntnisse darzustellen und zu erklären. Dabei wird vor allem das logische Denk- und Abstraktionsvermögen der Schülerinnen und Schüler gefördert.
Der in diesem Bildungsplan verfolgte Bildungsansatz ist durch ein breites Themenspektrum gekennzeichnet, das die vielfältigen Möglichkeiten, Chancen aber auch Risiken der Biowissenschaften repräsentiert. Schwerpunkt ist in allen Bildungsplaneinheiten die Verknüpfung zwischen fachtheoretischem und fachpraktischem Wissen und damit die Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler auf eine moderne und digitale Berufstätigkeit, die von neuen technisch-wirtschaftlichen Entwicklungen besonders betroffen ist.
Die biologischen Fragestellungen des Bildungsplanes ermöglichen einen zielgerichteten Einsatz digitaler Medien und Lernwerkzeuge bei der Unterrichtsgestaltung. Die Arbeit mit berufsbezogenen Experimenten soll die Schülerinnen und Schüler dazu befähigen, Experimente zu planen, durchzuführen und deren Ergebnisse auszuwerten, zu dokumentieren, darzustellen und zu diskutieren. Digitale Medien können sowohl zur Erfassung von Daten, Aufbereitung und Darstellung von Versuchsergebnissen, als auch zur Erstellung von z. B. Animationen und Lernvideos für die Visualisierung biowissenschaftlicher Abläufe genutzt werden. Die Auswahl der Themengebiete und die inhaltliche Gestaltung der Bildungsplaneinheiten berücksichtigen naturwissenschaftliche Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler aus dem mittleren Bildungsabschluss mit dem Ziel der beruflichen Qualifizierung.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
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 Biowissenschaften von zentraler Bedeutung sind. Erkenntnisse gewinnen, Kommunizieren und Bewerten sind hier die charakteristischen Fähigkeiten und Fertigkeiten. 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 in der Kenntnis sowohl naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren als auch der Fähigkeit, diese zu beschreiben und zu erklären sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und alltagsbezogenen Anwendungsbereichen zu verarbeiten.
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, diese 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 Fachkompetenz zu nutzen, um Aussagen bzw. 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 Ausbildungsjahre hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
Der Vielfalt naturwissenschaftlicher Phänomene liegen Prinzipien zugrunde, die sich als Basiskonzepte beschreiben lassen. Die Basiskonzepte des Fachs „Biologie“ im Bildungsgang Technische Assistenten der Biotechnologie
- Struktur und Funktion
- Kompartimentierung
- Stoff- und Energieumwandlung
- Information und Kommunikation
- Steuerung und Regelung
- Reproduktion
ermöglichen die Vernetzung von Inhalten und deren Betrachtung aus verschiedenen Perspektiven. Damit erleichtern sie kumulatives Lernen, den Aufbau von strukturellem Wissen und die Erschließung neuer Inhalte.
Da die Kompetenzen in allen sechs Bereichen nur an Fachinhalten erworben werden können, stellen die Basiskonzepte eine Grundlage für die Entwicklung der Fachkompetenz dar (vgl. Bildungsstandards im Fach Biologie für die Allgemeine Hochschulreife der KMK i. d. F. vom 18.06.2020).
3. Ergänzende fachliche Hinweise
Für den nachhaltigen Erwerb biologischer Fachkompetenzen werden die Sachinhalte mit lebensweltbezogenen Kontexten und aktuellen Methoden verknüpft. Bei der Behandlung verschiedener Inhalte sind die übergreifenden Basiskonzepte zu berücksichtigen. Hierdurch kann den Schülerinnen und Schülern die systematische Wissensaneignung erleichtert werden, die sich nicht vordergründig an den biologischen Inhalten, sondern an den wesentlichen Konzepten der Biologie und der späteren Herausforderungen des Berufsalltags orientiert. Des Weiteren erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die neuesten Erkenntnisse biologischer Zusammenhänge und deren biotechnische Umsetzung. Die theoretischen Inhalte dieses Unterrichtsfaches wenden die Schülerinnen und Schüler in den fachpraktischen Fächern sowie dem praktischen Ausbildungsteil an. Durch die Verknüpfung von Theorie und praktischem Arbeiten wird die Fähigkeit zum eigenständigen Beurteilen technischer Laborprozesse und dem Erkennen von Fehlerquellen gefördert.
Im Fach „Biologie“ wird unter Nutzung dieser Basiskonzepte das Verständnis vom Aufbau der Zellen und ihren speziellen Leistungen in verschiedenen Organismen und Organsystemen, bis hin zur Anwendung molekularer Prozesse in aktuellen Forschungsbereichen und Technik sowie der Wechselwirkungen zwischen belebter und unbelebter Natur vertieft.
Im Fach „Biologisches Praktikum“ werden die Schülerinnen und Schüler in die mikroskopische Technik eingeführt und dazu befähigt, tierische und pflanzliche Objekte zu präparieren, lichtmikroskopisch zu untersuchen und zeichnerisch sowie fotografisch festzuhalten. Die theoretischen Kenntnisse der Biokatalyse werden durch praktische Versuche vertieft. Weiterhin erwerben die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse in Zell- und Gewebekulturtechnik.
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
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Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1 |
Zellen als Funktionseinheiten des Lebens und die Rolle der zellulären Makromoleküle |
12 |
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Die Schülerinnen und Schüler begreifen die Zelle als grundlegende Bau- und Funktionseinheit des Lebens. Die Kenntnisse über Zellstrukturen und chemische Bausteine von Zellen bilden die Grundlage für das Verständnis der prinzipiellen Vorgänge in Zellen, die in biologischen Zusammenhängen dargestellt und erfasst werden und die als gemeinsame Merkmale aller zellulären Systeme Eigenschaften von Lebewesen bedingen und ermöglichen.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Kennzeichen des Lebens. Sie beschreiben die hierarchische Struktur eines Organismus über die Zelle bis zur molekularen Ebene. |
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BPE 1.2 |
Anhand der Synthese und Sekretion eines Proteins erklären die Schülerinnen und Schüler exemplarisch Aufbau und Funktion der beteiligten Zellorganellen im Zusammenhang sowie das Prinzip der Kompartimentierung. Sie vergleichen tierische und pflanzliche Zellen. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben chemische Eigenschaften des Wassers und begründen dessen Rolle als Hauptbestandteil von Zellen. Ausgehend von Bau der Organismen benennen Schülerinnen und Schüler Biomakromoleküle und deren Monomere sowie deren Bedeutung für den Aufbau und die Funktion von Zellen. |
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BPE 2 |
Aufbau und Funktion von Biomembranen |
6 |
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Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Zelle als offenes System und erläutern die Abgrenzung der Zelle sowie den Stoffaustausch.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktion der Biomembran. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen den Aufbau der Membran aus Membranlipiden und -proteinen schematisch dar. |
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BPE 2.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Prozess der Teilchendiffusion. |
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BPE 2.4 |
Aus Lösungseigenschaften und Konzentrationsunterschieden der zu transportierenden Stoffe leiten die Schülerinnen und Schüler Transportform und -richtung an der Membran ab. |
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BPE 3 |
Funktion von Enzymen als zelluläre Biokatalysatoren |
20 |
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise eines Enzyms anhand eines Energie-Reaktionsverlauf-Diagramms. Sie erklären die Vielfalt und das Zusammenspiel von Stoffwechselreaktionen auf der Grundlage unterschiedlicher Spezifitäten verschiedener Enzyme und vertiefen so die Erkenntnis über die besondere Bedeutung von Struktur-Funktionsbeziehungen am Beispiel des Schlüssel-Schloss-Prinzips.
Die Schülerinnen und Schüler legen die Beeinflussbarkeit der Enzymaktivität durch Außenfaktoren dar und leiten daraus den Zusammenhang mit einer situationsbedingten Stoffwechselregulation ab. Anhand von Diagrammen beschreiben sie die Änderung von Konzentration und Reaktionsgeschwindigkeit im Verlauf der Enzymreaktion und stellen unter Verwendung geeigneter Modelle verschiedene Arten der Enzymhemmung dar. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die zentrale Rolle der Enzyme als Biokatalysatoren des Stoffwechsels sowie, dass Zellen sich durch Enzymregulation an veränderte stoffwechselphysiologische Bedürfnisse anpassen. |
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen katalysierte mit nicht-katalysierten Reaktionen und interpretieren Diagramme, die einen Reaktionsverlauf darstellen. Sie beschreiben den grundlegenden Ablauf einer enzymatisch katalysierten Reaktion und übertragen das Schlüssel-Schloss-Prinzip auf die Spezifität der Enzymreaktion. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Beeinflussbarkeit der Enzymaktivität durch Außenfaktoren und leiten daraus den Zusammenhang mit einer situationsbedingten Regulation des Stoffwechsels ab. |
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BPE 3.3 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Substratkonzentration anhand geeigneter Diagramme und leiten daraus grafisch wichtige Parameter zur Beschreibung der Enzymkinetik ab. |
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BPE 3.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Wirkung von Effektoren auf die Enzymkinetik. |
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BPE 4 |
Immunbiologie |
12 |
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Die Schülerinnen und Schüler begreifen die spezifische Immunreaktion als koordiniertes Zusammenwirken spezialisierter Immunzellen im Körper. Sie verstehen die Bedeutung der Erkennung körpereigener und körperfremder Strukturen für die Funktionsfähigkeit des Immunsystems. Die Schülerinnen und Schüler bilden sich kriteriengeleitet eine Meinung zur Impfung.
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BPE 4.1 |
Die Abwehr von körperfremden Strukturen durch das Immunsystem erklären die Schülerinnen und Schüler durch das Zusammenwirken verschiedener Zellen und Antikörper. Dabei erläutern sie die Wechselwirkungen zwischen Immunzellen mittels Zell-Zell-Kontakten und Signalstoffen. Sie erklären, dass Antigene anhand von Oberflächenstrukturen erkannt und diese Information im Immunsystem weitergegeben und gespeichert wird. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen kriteriengeleitet Stellung zum Thema Impfung. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
10
70
80
Schuljahr 2
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Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 5 |
Klassische Genetik und Humanbiologie |
15 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Chromosomenstruktur. Sie fassen Zellzyklus sowie Ablauf und Bedeutung der Mitose zusammen. Sie stellen den Vorgang und die Bedeutung der Meiose dar und erklären die Bedeutung der sexuellen Fortpflanzung für die Entstehung von Vielfalt. Sie kennen unterschiedliche Formen der Vererbung und wenden die Vererbungsregeln auf Stammbaumanalysen an. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Mutationen als Veränderungen von genetischen Informationen und erläutern die Folgen an Beispielen.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Struktur von Chromosomen. Sie erklären die Entstehung von Tochterzellen mit identischem Chromosomensatz. Sie erläutern die Grundprinzipien der Rekombination bei Meiose und Befruchtung. Sie beschreiben den Vorgang und die Bedeutung der Meiose und vergleichen diesen mit der Mitose. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Grundlagen der Vererbung auf Erbgänge und Stammbaumanalysen an. Sie leiten bei Stammbaumanalysen Hypothesen zu X-chromosomalen und autosomalen Vererbungsmodi genetisch bedingter Merkmale ab. |
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BPE 5.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Chromosomen- und Genommutationen und leiten Mutationen anhand eines Karyogramms ab. Sie erklären die Auswirkungen verschiedener Chromosomen- und Genommutationen auf den Phänotyp und erläutern die Folgen an Beispielen. |
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BPE 6 |
Stoffwechselwege |
17 |
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Die Schülerinnen und Schüler geben als Zeichen lebender Zellen den Zusammenhang zwischen Assimilation und Dissimilation als Grundlage des Kohlenstoffkreislaufs und des Stoff- und Energiewechsel an. Sie erklären das Zusammenspiel von organischen Verbindungen, ATP, Elektronen- und Wasserstoffüberträgern im Energiestoffwechsel der Organismen. Die Schülerinnen und Schüler erklären den Ablauf der Fotosynthese auf molekularer Ebene und ordnen die Teilprozesse ihren Reaktionsräumen zu. Dabei greifen sie auf Vorwissen der Biokatalyse und des Aufbaus der Zellen zurück.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren den Aufbau energiereicher organischer Verbindungen aus energiearmen anorganischen Verbindungen als Assimilation und den Abbau energiereicher organischer Verbindungen in energiearme anorganische Verbindungen als Dissimilation. Sie beschreiben die Bedeutung des Basiskonzepts Stoff- und Energieumwandlung. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Aufbau eines Chloroplasten als Ort der Fotosynthese. Sie formulieren die Reaktionsgleichung der Fotosynthese in Summenformel und interpretieren die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren. |
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BPE 6.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären den Ablauf der Fotosynthese und ordnen sie den zellulären Strukturen zu. |
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BPE 7 |
Hormone |
8 |
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Die Schülerinnen und Schüler begreifen Hormone als Bestandteil eines Kommunikationssystems im Organismus. Am Beispiel hormoneller Informationsverarbeitung erkennen sie die Bedeutung von Regulationsvorgängen auf molekularer Ebene.
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BPE 7.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Synthese, den Transport und die Wirkungsweise eines Proteinhormons. |
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BPE 7.2 |
Die Schülerinnen und Schüler skizzieren einen Regelkreis und erläutern die Grundbegriffe der Regeltechnik am Beispiel der Regulation des Blutzuckerspiegels. |
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BPE 8 |
Ökologie |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler erkennen Ursache- und Wirkungszusammenhänge in Ökosystemen und setzen sich kritisch mit dem besonderen Verhältnis Mensch-Umwelt auseinander. Durch das Verstehen dieser Zusammenhänge zeigen die Schülerinnen und Schüler anthropogene Einflüsse und ihre Folgen auf unsere Umwelt als globale und lokale Herausforderung auf. Am Beispiel der Ressource Wasser verstehen die Schülerinnen und Schüler die Bedeutsamkeit der Abwasserreinigung und beschreiben deren Ziele und Stufen.
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BPE 8.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Ökosysteme als Lebensräume und Beziehungsgefüge aus Lebewesen und ihrer Umwelt anhand von ausgewählten Beispielen. Sie zeigen auf, welche Wechselbeziehungen darin möglich sind und charakterisieren diese unter Berücksichtigung der abiotischen und biotischen Umweltfaktoren. |
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BPE 8.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ordnen Lebewesen nach ihrer Nahrungsgrundlage in Trophiestufen ein und erklären den Energiefluss innerhalb der Biomassepyramide. |
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BPE 8.3 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen den Kohlenstoffkreislauf unter Einbeziehung menschlicher Einflüsse dar. Sie leiten den Klimawandel als Folge des anthropogenen Treibhauseffekts ab und beschreiben Maßnahmen um diesem entgegenzuwirken. |
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BPE 8.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die Ziele der Abwasserreinigung und beschreiben deren Stufen. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
10
70
80
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
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II |
| abschätzen |
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
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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
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II |
| anwenden, übertragen |
einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode zur Lösungsfindung bzw. Zielerreichung auf einen anderen, ggf. unbekannten Sachverhalt beziehen
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II, III |
| aufbauen |
Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
|
II |
| aufstellen |
fachspezifische Formeln, Gleichungen, Gleichungssysteme, Reaktionsgleichungen oder Reaktionsmechanismen entwickeln
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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
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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
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III |
| bewerten, kritisch Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf gesellschaftlich oder persönliche Wertvorstellungen begründete Position über deren Annehmbarkeit vertreten
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III |
| charakterisieren |
spezifischen Eigenheiten von Sachverhalten, Objekten, Vorgängen, Personen o. a. unter leitenden Gesichtspunkten herausarbeiten und darstellen
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II |
| darstellen, darlegen |
Sachverhalte, Strukturen, Zusammenhänge, Methoden oder Ergebnisse etc. unter einer bestimmten Fragestellung in geeigneten Kommunikationsformaten strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
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I, II |
| diskutieren, erörtern |
Pro- und Kontra-Argumente zu einer Aussage bzw. Behauptung einander gegenüberstellen und abwägen
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III |
| dokumentieren |
Entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen zu einem Sachverhalt bzw. Vorgang angeben und systematisch ordnen
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I, II |
| durchführen |
eine vorgegebene oder eigene Anleitung bzw. Anweisung umsetzen
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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
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II |
| empfehlen |
Produkte und Verhaltensweisen kunden- und situationsgerecht vorschlagen
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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
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III |
| erklären |
Strukturen, Prozesse oder Zusammenhänge eines Sachverhalts nachvollziehbar, verständlich und fachlich begründet zum Ausdruck bringen
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I, II |
| erläutern |
Wesentliches eines Sachverhalts, Gegenstands, Vorgangs etc. mithilfe von anschaulichen Beispielen oder durch zusätzliche Informationen verdeutlichen
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II |
| ermitteln |
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
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I, II |
| erschließen |
geforderte Informationen herausarbeiten oder Sachverhalte herleiten, die nicht explizit in dem zugrunde liegenden Material genannt werden
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II |
| formulieren |
Gefordertes knapp und präzise zum Ausdruck bringen
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I |
| herstellen |
nach anerkannten Regeln Zubereitungen aus Stoffen gewinnen, anfertigen, zubereiten, be- oder verarbeiten, umfüllen, abfüllen, abpacken und kennzeichnen
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II, III |
| implementieren |
Strukturen und/oder Prozesse mit Blick auf gegebene Rahmenbedingungen, Zielanforderungen sowie etwaige Regeln in einem System umsetzen
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II, III |
| informieren |
fachliche Informationen zielgruppengerecht aufbereiten und strukturieren
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II |
| interpretieren, deuten |
auf der Grundlage einer beschreibenden Analyse Erklärungsmöglichkeiten für Zusammenhänge und Wirkungsweisen mit Blick auf ein schlüssiges Gesamtverständnis aufzeigen
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III |
| kennzeichnen |
Markierungen, Symbole, Zeichen oder Etiketten anbringen, die geltenden Konventionen und/oder gesetzlichen Vorschriften entsprechen
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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
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II, III |
| planen |
die Schritte eines Arbeitsprozesses antizipieren und eine nachvollziehbare ergebnisorientierte Anordnung der Schritte vornehmen
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III |
| präsentieren |
Sachverhalte strukturiert, mediengestützt und adressatengerecht vortragen
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II |
| skizzieren |
Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und übersichtlich darstellen
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I |
| übersetzen |
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
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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
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I |
| verallgemeinern |
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
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II |
| verdrahten |
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
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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
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II |
| wiedergeben |
wesentliche Information und/oder deren Zusammenhänge strukturiert zusammenfassen
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I |
| zeichnen |
einen beobachtbaren oder gegebenen Sachverhalt mit grafischen Mitteln und ggf. unter Einhaltung von fachlichen Konventionen (z. B. Symbole, Perspektiven etc.) darstellen
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I, II |
| zeigen, aufzeigen |
Sachverhalte, Prozesse o. a. sachlich beschreiben und erläutern
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I, II |
| zusammenfassen |
das Wesentliche sachbezogen, konzentriert sowie inhaltlich und sprachlich strukturiert mit eigenen Worten wiedergeben
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I, II |
Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
Stuttgart, 07.09.2024
Bildungsplan für das Berufskolleg
hier: Berufskolleg für biotechnologische Assistenten
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
hier: Berufskolleg für biotechnologische Assistenten
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
I.
II.
Für das Berufskolleg gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan gilt
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023.
für das Schuljahr 2 ab 1. August 2024.
Biologie – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Biotechnologische Assistenten