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Mikrobiologisches Praktikum
Vorbemerkungen
Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag und Bildungswert des Faches „Mikrobiologisches Praktikum“
Die Mikrobiologie – und damit auch das „Mikrobiologische Praktikum“ – ist die klassische Basiswissenschaft für die Biotechnologie und als solche in der Ausbildung zum biotechnologischen Assistenten unverzichtbar.
Das Fach „Mikrobiologisches Praktikum“ hat den Auftrag, den Schülerinnen und Schülern die mit dem bloßen Auge nicht sichtbare lebendige Natur zu erschließen und sie bestmöglich auf einen routinierten Umgang mit verschiedensten Mikroorganismen im späteren Berufsleben vorzubereiten.
Anhand exemplarisch ausgewählter Themen werden die Vielfalt, die Kultivierung, das Wachstum und der Einsatz von Mikroorganismen dargestellt. Für den nachhaltigen Erwerb mikrobiologischer Fachkompetenzen werden die Sachinhalte mit lebensweltbezogenen und berufsweltbezogenen Kontexten verknüpft. Das Unterrichtsfach „Mikrobiologisches Praktikum“ vermittelt zusammen mit der „Mikrobiologie“ grundlegende Handlungskompetenzen für berufstypische Tätigkeiten. Dabei wird auch ein Schwerpunkt auf die Vernetzung mit den Fächern „Biotechnologie“ und „Biotechnologisches Praktikum“ 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.
Der Anspruch des Fachs „Mikrobiologisches Praktikum“ ist es daher, neben den klassischen Methoden und Prozessen auch neue Entwicklungen aufzugreifen und den Schülerinnen und Schülern so ein tief reichendes Verständnis des modernen mikrobiologischen Arbeitsfeldes zu ermöglichen, aber auch sie in die Lage zu versetzen Chancen und Risiken ihres eigenen Handelns zu reflektieren, beurteilen und kommunizieren.
Die 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 „Mikrobiologisches Praktikum“ 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 stehen für Fähigkeiten und Fertigkeiten, die dafür charakteristisch sind. 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 naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren und 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 beiden Schuljahre hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
Die kompetenzorientierte Gestaltung des Unterrichts im Fach Mikrobiologisches Praktikum 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.
3. Inhaltsbezogene Kompetenzen
Die inhaltsbezogenen Kompetenzen umfassen Fachwissen zu den Themenkomplexen zum sicheren Umgang mit Mikroorganismen, zu deren Anzucht und Nutzung der Unterschiede der Mikroorganismen sowie Viren in Struktur und Physiologie für entsprechende Methoden zur Isolierung, Identifizierung, mikrobiellen Stoffproduktion und 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.
4. Prozessbezogene Kompetenzen
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 und Fachmethodik“ 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. Die Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten zur Klärung mikrobiologischer Fragestellungen und Prüfung von Hypothesen wird von den Schülerinnen und Schülern nach und nach möglichst selbstständig geleistet. Auf der Basis problemorientierter Unterrichtskonzeptionen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Vorstellung des Weges der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und fachspezifischer Problemlösestrategien.
Im Rahmen des Kompetenzbereiches „Fachkommunikation“ 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 und Reflexion“ 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.
Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag und Bildungswert des Faches „Mikrobiologisches Praktikum“
Die Mikrobiologie – und damit auch das „Mikrobiologische Praktikum“ – ist die klassische Basiswissenschaft für die Biotechnologie und als solche in der Ausbildung zum biotechnologischen Assistenten unverzichtbar.
Das Fach „Mikrobiologisches Praktikum“ hat den Auftrag, den Schülerinnen und Schülern die mit dem bloßen Auge nicht sichtbare lebendige Natur zu erschließen und sie bestmöglich auf einen routinierten Umgang mit verschiedensten Mikroorganismen im späteren Berufsleben vorzubereiten.
Anhand exemplarisch ausgewählter Themen werden die Vielfalt, die Kultivierung, das Wachstum und der Einsatz von Mikroorganismen dargestellt. Für den nachhaltigen Erwerb mikrobiologischer Fachkompetenzen werden die Sachinhalte mit lebensweltbezogenen und berufsweltbezogenen Kontexten verknüpft. Das Unterrichtsfach „Mikrobiologisches Praktikum“ vermittelt zusammen mit der „Mikrobiologie“ grundlegende Handlungskompetenzen für berufstypische Tätigkeiten. Dabei wird auch ein Schwerpunkt auf die Vernetzung mit den Fächern „Biotechnologie“ und „Biotechnologisches Praktikum“ 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.
Der Anspruch des Fachs „Mikrobiologisches Praktikum“ ist es daher, neben den klassischen Methoden und Prozessen auch neue Entwicklungen aufzugreifen und den Schülerinnen und Schülern so ein tief reichendes Verständnis des modernen mikrobiologischen Arbeitsfeldes zu ermöglichen, aber auch sie in die Lage zu versetzen Chancen und Risiken ihres eigenen Handelns zu reflektieren, beurteilen und kommunizieren.
Die 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 „Mikrobiologisches Praktikum“ 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 stehen für Fähigkeiten und Fertigkeiten, die dafür charakteristisch sind. 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 naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren und 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 beiden Schuljahre hinweg und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
Die kompetenzorientierte Gestaltung des Unterrichts im Fach Mikrobiologisches Praktikum 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.
3. Inhaltsbezogene Kompetenzen
Die inhaltsbezogenen Kompetenzen umfassen Fachwissen zu den Themenkomplexen zum sicheren Umgang mit Mikroorganismen, zu deren Anzucht und Nutzung der Unterschiede der Mikroorganismen sowie Viren in Struktur und Physiologie für entsprechende Methoden zur Isolierung, Identifizierung, mikrobiellen Stoffproduktion und 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.
4. Prozessbezogene Kompetenzen
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 und Fachmethodik“ 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. Die Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten zur Klärung mikrobiologischer Fragestellungen und Prüfung von Hypothesen wird von den Schülerinnen und Schülern nach und nach möglichst selbstständig geleistet. Auf der Basis problemorientierter Unterrichtskonzeptionen entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Vorstellung des Weges der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung und fachspezifischer Problemlösestrategien.
Im Rahmen des Kompetenzbereiches „Fachkommunikation“ 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 und Reflexion“ 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.
Schuljahr 1
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Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
30 |
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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 |
Sicherheit im Labor |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler erkennen potenzielle Gefahren, die durch den Umgang mit Mikroorganismen verursacht werden. Durch Nutzung entsprechend angepasster Sicherheitsmaßnahmen und Arbeitstechniken wird das Risiko für Infektionen durch pathogene Mikroorganismen sowie die Gefahr von Kontaminationen der Umwelt, von Mikroorganismenkulturen und Labormaterialien minimiert.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler ordnen Gefahren, die sich aus dem Umgang mit Mikroorganismen ergeben können, ein und erläutern Gegenmaßnahmen. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Sicherheitsmaßnahmen für ihre persönliche Sicherheit sowie grundlegende Regeln zum Verhalten bei Unfällen an. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler benennen vorhandene Sicherheitsausstattungen im Labor und beschreiben deren Funktion. |
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BPE 1.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Kontaminationsrisiken beim Arbeiten mit Mikroorganismen und wenden Arbeitstechniken an, um Kontaminationen zu vermeiden und Kulturen auf mikrobiologische Reinheit zu überprüfen. |
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Die Schülerinnen und Schüler wenden beim Arbeiten im mikrobiologischen Labor allgemeine Prinzipien der Qualitätssicherung an. |
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BPE 2 |
Kultivierung von Mikroorganismen |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler lernen die Grundlagen zur Herstellung von Nährmedien und Lösungen kennen und wenden diese in eigenständiger praktischer Arbeit an. Die hergestellten Lösungen und Medien nutzen sie anschließend zur Anzucht und Vermehrung unterschiedlicher Mikroorganismen, wobei sie auf unterschiedliche Wachstumsbedingungen Rücksicht nehmen.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler berechnen erforderliche Einwaagen zur Herstellung von Medien und dokumentieren die Einwaagen auf Grundlage sach- und fachgerechter Vorgaben. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden ihr Wissen über verschiedene mikrobiologische Laborgeräte zielgerichtet an. |
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BPE 2.3 |
Die Schülerinnen und Schüler übertragen ihr Wissen über unterschiedliche Wachstumsbedingungen von Mikroorganismen gezielt, indem sie dieses bei der Anzucht von Mikroorganismen auf die Kultivierung von Mikroorganismen anwenden. |
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BPE 2.4 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden ihr Wissen für die praktische Anzucht von Mikroorganismen an. |
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BPE 3 |
Zellzahl- und Zelldichtebestimmung |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler wenden geeignete Methoden zur Aufnahme und Aufbereitung von Probematerial zum Zwecke von mikrobiologischen Untersuchungen an. Sie bestimmen mithilfe verschiedener Standardverfahren Zellzahl und Zelldichte. Anhand der Untersuchung des Wachstums von Bakterienkulturen in Flüssigmedien ordnen sie die verschiedenen Wachstumsphasen zu und leiten aus den Untersuchungsergebnissen Parameter (Generationszeit, Verdoppelungszeit, Wachstumsrate, Wachstumskonstante) ab, die es ermöglichen, das Wachstumsverhalten der Kulturen zu beurteilen.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Methoden zur Aufbewahrung und Aufbereitung von mikrobiologischem Probematerial an. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Lebend- und Gesamtkeimzahl mit verschiedenen Zellzahlbestimmungsverfahren. |
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BPE 3.3 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen Wachstumskurven grafisch mit linearer und logarithmischer Skalierung dar, ordnen Wachstumsphasen zu und beurteilen das Wachstumsverhalten anhand verschiedener Parameter. |
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BPE 4 |
Anreicherung und Isolierung |
10 |
|---|---|---|
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Durch Nutzung entsprechend angepasster Arbeitstechniken zur Anreicherung und Isolierung werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, Reinkulturen zu gewinnen. Die erhaltenen Isolate wie vorhandene Kulturen von Mikroorganismen können durch die Schülerinnen und Schüler mithilfe verschiedener Kultivierungsverfahren über längere Zeit kultiviert werden.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden unterschiedliche Verfahren zur Anreicherung von Mikroorganismen an. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden unterschiedliche Verfahren zur Isolierung von Reinkulturen an. |
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BPE 4.3 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Verfahren zur Kultivierung von Reinkulturen an. |
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BPE 5 |
Wachstumshemmung |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler wenden ihr Wissen in Bezug auf Wachstumshemmung von Mikroorganismen an und untersuchen dabei verschiedene Möglichkeiten der Wachstumshemmung auf ihre Wirksamkeit.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden verschiedene Möglichkeiten der Wachstumshemmung an. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler überprüfen Mikroorganismen auf Resistenzen und deren Ausprägungen. |
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BPE 6 |
Identifizierung von Mikroorganismen |
25 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler führen unterschiedliche Untersuchungen und Testverfahren durch und erläutern die Prinzipien der angewendeten Verfahren. Sie erkennen Unterschiede bei den Eigenschaften und Fähigkeiten der verschiedenen untersuchten Mikroorganismen und nutzen diese Informationen zur systematischen Zuordnung.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen an Teststämmen makroskopische und mikroskopische Untersuchungen unter Nutzung von Färbetechniken durch. Sie erläutern die Durchführung und die erhaltenen Ergebnisse. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln verschiedene Eigenschaften und Fähigkeiten von Mikroorganismen und erläutern die angewendeten Testverfahren. |
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BPE 6.3 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden standardisierte Testsysteme und Indikator- bzw. Selektivmedien an und ordnen verwendete Teststämme systematisch zu. |
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|---|---|---|---|---|---|
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Zeit für Leistungsfeststellung
15
105
120
Schuljahr 2
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Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 7 |
Virologie |
10 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler isolieren Bakteriophagen und züchten diese. Zur Bestimmung der Menge ermitteln sie den Phagen-Titer.
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BPE 7.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen Isolierungen von Bakteriophagen aus geeigneten Proben durch, untersuchen anschließend deren Menge und berechnen den daraus resultierenden Phagen-Titer. |
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|---|---|---|---|---|---|
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BPE 8 |
Molekulare Genetik |
15 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler stellen mit geeigneten Experimenten den Gentransfer zwischen Bakterien dar und untersuchen die Folgen.
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BPE 8.1 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen mit Konjugation und Transduktion verschiedene Arten des horizontalen Gentransfers. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 8.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln mithilfe geeigneter Experimente die Mutagenität eines gewählten Stoffes und untersuchen die Auswirkungen auf die eingesetzten Bakterien. |
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|---|---|---|---|---|---|
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BPE 8.3 |
Die Schülerinnen und Schüler führen ein CRISPR/Cas-Experiment durch und diskutieren dabei die Möglichkeit der gezielten Genom-Veränderung in Mikroorganismen und höheren Zellen. |
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|---|---|---|---|
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BPE 9 |
Fermentation |
25 |
|---|---|---|
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Die Schülerinnen und Schüler führen Fermentationen mit verschiedenen Mikroorganismen durch und untersuchen die Einflüsse von physikalischen und chemischen Bedingungen auf den Verlauf der Fermentation. Sie beurteilen verschiedene Betriebsweisen von Fermentern anhand des Verlaufs der Biomasseproduktionen während der Fermentation und anhand der Ermittlung von Wachstumsparametern.
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BPE 9.1 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen durch Fermentation mit verschiedenen Mikroorganismen ausgewählte Substanzen her. |
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|---|---|---|---|
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BPE 9.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen verschiedene Fermentationsbetriebsweisen hinsichtlich ihrer Vorteile und Nachteile. Sie untersuchen die Einflüsse von verschiedenen chemischen und physikalischen Bedingungen auf den Verlauf der Fermentation. Sie ermitteln Wachstumsparameter. |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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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
|
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
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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
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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
|
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
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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.
Mikrobiologisches Praktikum – Bildungsplan zur Erprobung
Bildungsplan für das Berufskolleg
Biotechnologische Assistenten