Wir Menschen leben nicht wie andere Lebewesen in einer mehr oder weniger unbewussten Geborgenheit in der Umwelt, wie ein Bakterium, ein Baum oder ein Vogel. Vielmehr nutzen wir aufgrund unseres Verstandes die Möglichkeit, unsere Umgebung zu gestalten.
Damit wir und unsere Umwelt dabei nicht nachhaltig geschädigt werden (wie in der Vergangenheit leider geschehen), ist es erforderlich, dass die Menschen Aufbau und Funktionsweise von organismischen und ökologischen Systemen begreifen, um aufgrund dieser Kenntnis verantwortungsvoll mit sich und der Umwelt umgehen zu können.
Der Biologieunterricht der Oberstufe hat zum Ziel, SchülerInnen ein solches Verständnis zu vermitteln: Biologische Zusammenhänge und darauf beruhende Gesetzmäßigkeiten sollen erkannt werden. Auf der Grundlage dieser Kenntnisse sollen die SchülerInnen entsprechende Probleme aus ihrem Erfahrungsbereich (z.B. aus der Medizin, der Ökologie und der Gentechnik) verstehen und kritisch beurteilen können.
So ist das Ziel im Gegensatz zur Sek. I weniger das Lernen im Unterricht dargestellter Fakten, sondern darüber hinaus das selbständige Erarbeiten von Zusammenhängen. Hierbei wird neben Lehrervortrag und Unterrichtsgespräch zunehmend Gruppen- und Einzelarbeit bei Experimenten und theoretischen Fragestellungen gefragt sein.
Da Lebewesen auf der Grundlage chemischer und physikalischer Gesetzmäßigkeiten existieren, sind für denjenigen, der sich näher mit ihnen befassen will, Grundkenntnisse und Interesse für naturwissenschaftliche Zusammenhänge erforderlich.
Im Folgenden werden die in der Oberstufe angesprochenen biologischen Disziplinen aufgezählt und deren zentrale Fragestellungen angedeutet.
11 Biologie der Zelle:
Zellaufbau – Welches sind die Bestandteile der Zelle? (Untersuchungen mit dem Mikroskop)
Welche Leistungen erfüllen die Zellstrukturen? Biomembranen – Diffusion und Osmose
Funktion des Zellkerns – u.a. Stammzellenforschung Zellverdopplung und DNA – Replikation, Mitose, Zellzyklus Energiestoffwechsel:
Enzyme (Aufgabe in der Zelle, in Alltagsprodukten etc.)?
Dissimilation – Ernährung und Verdauung (Zitronensäurezyklus, Energie- umwandlung etc.)
Körperliche Aktivität und Stoffwechsel – Wie ist der Zusammenhang zw. Sport und Training (Grundumsatz, Leistungsumsatz, Muskulatur)
12.1 Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen
- Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung
- Replikation, Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryonten, Mutagene und Mutationen
- Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten
- Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug
- Meiose, crossing-over, Rekombination
- Stammbaumanalyse und Erbgänge
- Humangenetische Beratung
- Angewandte Genetik
- Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik (PCR und genetischer Fingerabdruck)
12.2 Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung
Welche Wechselbeziehungen bestehen zwischen den Lebewesen und deren Umwelt? (Ökologische Untersuchungen im Freiland)
Worauf beruhen Umweltschäden und wie sind sie zu vermeiden?
13.1 Steuerungs- und Regelungsmechanismen im Organismus
Wie funktionieren Nervensystem und Gehirn?
Wie beeinflussen Drogen und Arzneimittel das Nervensystem?
Wie ist der Zusammenhang Wahrnehmung – Gedächtnis – Bewusstsein?
13.2 Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten
Wie ist die heutige Vielfalt der Tier- und Pflanzenarten entstanden?
Mit welchen Methoden lassen sich Aussagen über die Entstehung der Arten belegen?
Wie ist die Evolution des Menschen verlaufen?