Biologie

Naturwissenschaften – ChemiePhysikErnährungswissenschaften

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biologie(at)mseu(Punkt)de


Aktuelles

22.03.2015

„Auf die Plätze, fertig, Mensch!“ – Dank der Unterstützung durch die Fachdidaktik Biologie der Rheinischen-Friedrich-Wilhelms Universität Bonn verfügt unsere Schule jetzt über eine beeindruckende Sammlung von Schädelmodellen, die eine sehr praktische Auseinandersetzung mit dem Verlauf der Menschheitsgeschichte ermöglichen. Infos und Bilder
22.11.2014 Schüler zweier Projektkurse der Jahrgangsstufen 7 und 8 haben einen ganzen Klassenraum in eine begehbare tierische Zelle verwandelt. Ein Quartal lang fertigten sie maßstabsgetreu die einzelnen Organellen, u.a. 120m Endoplasmatisches Retikulum und einen drei Meter großen Zellkern.
25.11.2013 Über Nacht ist im Schulgarten unserer Schule das Gerätehaus angezündet worden. Die Polizei ermittelt. Infos und Bilder

Impressionen

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Pressestimmen:

Kölnische Rundschau

Kölner Stadtanzeiger


Unterrichtskonzept und individuelle Förderung

Curricula

Sekundarstufe I

Der Biologieunterricht setzt in der Erprobungsstufe (5/6) ein und wird mit 2 Wochenstunden erteilt. Wir knüpfen an die Arbeit der Grundschulen an, bemühen uns um eine Angleichung der fachlichen Voraussetzungen und stellen damit eine weitgehend gemeinsame Grundlage her. Ausgehend von den Alltagserfahrungen der Schülerinnen und Schüler werden diese an naturwissenschaftliche Konzepte und grundlegende naturwissenschaftliche Arbeitsweisen heran geführt.

Im Rahmen der Kernlehrpläne für das Fach Biologie unterscheidet man übergeordnete Basiskonzepte. Darunter versteht man grundlegende, für den Unterricht eingegrenzte und für Schülerinnen und Schüler nachvollziehbare Ausschnitte fachlicher Konzepte. Die vier für den Biologieunterricht der Sekundarstufe I bedeutsamen Basiskonzepte sind Struktur und Funktion, System, Entwicklung und Energie. Die Unterrichtsinhalte werden in diese Basiskonzepte eingebettet um einen systematischen Rahmen zu geben.

Der 2-stündige Fachunterricht wird in Klasse 7 fortgeführt, setzt dann zu Gunsten der anderen Naturwissenschaften in Klasse 8 aus. Im Mittelpunkt des Unterrichts der Stufe 9 steht der Mensch.

Der Unterricht fördert den Aufbau von Kompetenzen, die die Schülerinnen und Schüler dazu befähigen sollen naturwissenschaftliche Fragestellungen auch über den Unterricht hinaus beantworten zu können und damit eine naturwissenschaftliche Grundbildung zu erlangen. Der Kernlehrplan unterscheidet konzeptbezogene und prozessbezogene Kompetenzen.

Sek. I

Konzeptbezogene Kompetenzen im Fach Biologie:

(…beschreiben die Inhaltsdimension und legen somit das Fachwissen fest)

Jahrgangsstufe 5/6

  • Vielfalt von Lebewesen
  • Bau und Leistungen des menschlichen Körpers
  • Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten
  • Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen
  • Sexualerziehung

Sek.I

Sek.I

Jahrgangsstufe 7/9

  • Energiefluss und Stoffkreisläufe
  • Evolutionäre Entwicklung
  • Kommunikation und Regulation
    • Grundlagen der Vererbung
    • Individualentwicklung des Menschen
    • Sexualerziehung

Prozessbezogene Kompetenzen im Fach Biologie

(…beschreiben die Handlungsdimension, d.h. naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen)

  • Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung
  • Kompetenzbereich Kommunikation
  • Kompetenzbereich Bewertung

Sekundarstufe II

Jahrgangsstufe 10 – Einführungsphase

Physiologie: Struktur – Funktion – Wechselwirkung

  • Zelle, Gewebe, Organismus
  • Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport
  • Biokatalyse
  • Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz
  • Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau

Jahrgangsstufe 11 – Qualifikationsphase I

Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

  • Fortpflanzung und Keimesentwicklung
  • Molekulare Grundlagen der Vererbung
  • Aspekte der Cytogenetik
  • Angewandte Genetik

Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung

  • Umweltfaktoren, ökologische Nische – Untersuchungen in einem Lebensraum
  • Wechselbeziehungen, Populationsdynamik
  • Verflechtungen in Lebensgemeinschaften
  • Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen

Jahrgangsstufe 12 – Qualifikationsphase II

Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten

  • Grundlagen evolutiver Veränderung
  • Verhalten, Fitness und Anpassung
  • Art und Artbildung
  • Evolutionshinweise und Evolutionstheorie
  • Evolution der Primaten

Steuerungs und Regulationsmechanismen im Organismus

  • Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung:
  • Bewegung (molekularer Mechanismus, Energetik und Koordination
  • Hormone (Struktur und Wirkungsweise)

Die genaueren Schwerpunktsetzungen werden durch die Vorgaben im Rahmen des Zentralabiturs geregelt.


Projektkurse

 Die von unserer Schule angebotenen Projektkurse im Rahmen der Förderschiene in der Sekundarstufe I ermöglichen unseren Schülerinnen und Schülern Themen und Interessensgebiete zu erarbeiten, die über das normale Unterrichtsangebot hinausgehen. Wichtig ist uns hier das Fachübergreifende. Verschiedene, wechselnde Projektkurse ermöglichen darüber hinaus ein Gesamtbild naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen im Sinne von „sientific literacy“. An unserer Schule werden neben den Projektkursen zur Förderung in der SI auch Projektkurse zur Schwerpunktsetzung und Weiterentwicklung der Schülerinnen und Schüler in der SII angeboten.


AG’s

Unser AG’Angebot reicht von Kochen, Bienen und Planetopia bis hin zu unserem eigenen Schulgarten. So können unsere Schülerinnen und Schüler aus einem reichhaltigen, abwechselnden Angebot mit fachübergreifenden oder biologischen Themenstellungen wählen.

Schul-Biotop – mehr als ein „Garten“

Unsere Schule verfügt über ein weitläufiges Schulbiotop, welches in den letzten Jahren mit großem Engagement neu strukturiert und erweitert wurde. Dabei handelt es sich nicht um einen kleinen „Randstreifen“ abseits des Schulgeländes. Unser Schulbiotop verfügt über:

  • Einen Teich mit einer Größe von etwa 250 qm und einem Fassungsvermögen von ca. 60000 Litern Wasser!
  • Eine Trockenmauer, um wärmeliebenden Tieren und Pflanzen wie beispielsweise Eidechsen, Spinnen, Mauerpfeffer und verschiedenen anderen Sedumarten einen Lebensraum zu bieten.
  • Eine Terrasse mit einer Fläche von etwa 70qm. Sie bietet die Möglichkeit z.B. den Biologieunterricht vor Ort zu gestalten.
  • Ein Gerätehaus
  • Zahlreiche Naturbelassene große Freiflächen (Ruderalfläche)
  • Einen Sinnespfad (In Arbeit)
  • Verschiedene Gemüsebeete, sowie die Schaffung naturnaher Freiräume auf den zahlreichen großen Freiflächen
  • In Planung: ein Brotbackofen

Die Arbeiten sind noch lange nicht abgeschlossen; die Mithilfe im Rahmen der Schulgarten AG ist gerne willkommen. Zur Zeit arbeiten zahlreiche Schüler aus unterschiedlichen Jahrgangsstufen in der Schulgarten AG zusammen. Zudem bietet das direkt auf dem Schulgelände befindliche Schulbiotop die Möglichkeit Unterrichtsgänge im Rahmen des Biologieunterrichts geplant oder auch spontan, wenn es die Unterrichtssituation erfordert, durchzuführen. Vom Klassenraum bis ins Biotop braucht man genau 3 Minuten! In der Oberstufe werden ökologische Langzeitbeobachtungen im Schulbiotop durchgeführt, die zu umfangreichem Datenmaterial führen, welches über die verschiedenen Jahre miteinander verglichen werden kann. Hier geht es insbesondere um Datenerfassungen bzgl. des Gewässers. Kurz gesagt, besser geht´s nicht!

Weitere Ausführliche Infos und Bilder gefällig?

Zur Schulgarten-Seite geht es hier lang….


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Wettbewerbe

Biologie ist die Naturwissenschaft mit dem größten Angebot an Wettbewerben mit biologischen Schwerpunkt oder fachübergreifenden Zusammenhängen. Die Schülerinnen und Schüler unserer Schule nehmen an einer Vielzahl dieser Wettbewerbe teil. Dabei liegt ein Schwerpunkt unserer Kolleginnen und Kollegen auf dem NRW-Wettbewerb bio-logisch . An der ersten Runde der IBO (Internationale Biologieolympiade) haben Schülerinnen und Schüler unserer Schule auch in diesem Jahr wieder erfolgreich teilgenommen.

Klasse 6 b erfolgreich beim Wettbewerb „bio-logisch

Thema: „Auf den Geschmack gekommen“
bio-logisch! ist ein Einzelwettbewerb für Schülerinnen und Schüler, die über den Unterricht hinaus an naturwissenschaftlichen Fragestellungen und Phänomenen interessiert sind. Die Neugierde und die Motivation zum Forschen soll unterstützt und gefördert werden.
Dieses Jahr beschäftigten sich die Schüler mit dem Thema „Auf den Geschmack gekommen“. Die Schülerinnen und Schüler der Profilfachklasse Naturwissenschaft nahmen die Herausforderung an. Neben der Bearbeitung der einzelnen Themenstellungen wurden gleichzeitig wichtige Arbeitsmethoden erlernt. Neben dem Umgang mit einzelnen Laborgeräten wurden Versuchsprotokolle geschrieben, Grafiken entwickelt, Experimente durchgeführt und natürlich auch die ein oder andere Geschmacksprobe durchgeführt.

Am Ende der Bearbeitungszeit, kurz vor den Sommerferien, konnten 25 Einzelmappen eingereicht werden. Mit Spannung wurden die Ergebnisse der Jury in den nachfolgenden Wochen erwartet.

Kurz nach den Herbstferien konnten die Schülerinnen und Schüler mit Stolz eine Urkunde für ihre erfolgreiche Teilnahme entgegen nehmen. Besonders gewürdigt wurden die Leistungen von 5 Schülern der Klasse 6 b. die einmal die Platzierung 25 und viermal die Platzierung 30, von insgesamt 2522 Teilnehmern ihrer Altersklasse, erreichten.

Diese besonderen Leistungen wurden mit dem Gewinn eines Regionaltages in der Eifel zumThema „Fossilien“ gewürdigt, an dem auch die Verleihung der Urkunden stattfand.

Allen Teilnehmern und einen herzlichen Glückwunsch zu dieser tollen Leistung.


Lehrer

Alles Bio Ch Joachimsmeier Bio D Rittner Bio Sp (Sievernich) Bio Ch
Brinkmann Bio Ch Kinnen Bio Rel M Salentin Bio El (Sperber) Bio
Friedrich Bio El Namislo Bio El Schneider Ch El Bio

Kooperation

Die Vielfalt der unsere Schule umgebenden Biotope ermöglichen einen bunten Blumenstrauß an Exkursionszielen. Die Vernetzung mit Schülerlaboren unserer Region ermöglicht es unseren Kolleginnen und Kollegen ihren Kursen diverse Workshops an ausserschulischen Lernorten anzubieten. Darüber hinaus können wir unseren Schülerinnen und Schülern Praktika oder Facharbeitsplätze an den UNIs Bonn und Köln oder dem Fraunhofer-Institut vermitteln. Berichte sind unter Schüler in Aktion zu finden.


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Schüler in Aktion

Außerschulische Lernorte haben bei uns eine hohe Bedeutung, da sie die Möglichkeit einer konkreten Auseinandersetzung bieten und von den Schülerinnen und Schüler als hoch motivierend erlebt werden. Im Laufe der Jahre ist ein breites Spektrum an Möglichkeiten gewachsen, welches immer weiter durch neue Ideen ergänzt wird. Dazu zählen: Zooschulen, botanische Gärten, Universitäre Forschungseinrichtungen, Schülerlabore, Workshops, Museen, spezielle Ökosyteme (Bach, Fluss, See, Wald) in der Region. Nähere Informationen zum Thema finden Sie hier.

Allgemein

Tag der offenen Tür 2010

Sekundarstufe I

Ökologische Untersuchungen im Schillerpark (Klasse 5)

Fischpräparation Klasse 7

Präparation Schweineherz

Sekundarstufe II

Waldexkursion LK-Bio

Gewässerökologische Exkursion (stehendes Gewässer)

Ökosystem Wattenmeer

Workshop „Genetischer Fingerabdruck“

Sekundarstufe I:

Geschichten: Carby im Kohlenstoffkreislauf

Von Linda Bohsem und Ines Richertzhagen, 7b:

Es war einmal ein kleines Kohlenstoffatom namens Carby. Carby ist schon länger als 1000 Jahre durch den Kohlenstoffkreislauf gewandert. Nun ist er in meinem Körper angekommen und wird von mir sofort wieder ausgeatmet. Jetzt ist das kleine Kohlenstoffatom Carby CO2 (Kohlenstoffdioxid) in der Luft. Als nächstes kommt Carby in ein Baumblatt, wo er durch die Photosynthese geleitet wird. Dort ging es sehr turbulent zu. Er und die anderen Kohlenstoffteilchen werden mit hoher Geschwindigkeit durch den Calvinzyklus geschleudert. Leider holte er sich sehr viele Beulen. Doch am Ende kam er wenigstens halbwegs unversehrt aus der Photosynthese als Traubenzucker wieder hinaus. Doch bald wird unser kleiner Freund Carby bestimmt von einem tollen Menschen in dessen Körper wieder aufgenommen.

Von Cornelius Borgmann, 7b:

„Eben habe ich Carby ausgeatmet, vermutlich ist er gerade auf dem Weg zum nächsten Baum. Oh, gerade wird Carby von einem Blatt eingesaugt. Carby, erzählst Du bitte weiter?“

„Ok, hier in diesem Blatt werde ich mit Licht und anderen Kohlenstoffteilchen vermischt und zwar zu Traubenzucker. Als Traubenzucker werde ich im Baum gespeichert. Ich hoffe, ich werde nicht von diesem Baum verbraucht. Oh, ich höre ein Surren wie von einer Motorsäge. Kannst Du mal erzählen, was da draußen passiert?“

„Oh Carby, der Baum wird gefällt. Ich sehe, wie gerade der Baum ins Lagerfeuer einer Pfadfindergang geworfen wird. Das Feuer ist bald ausgebrannt. Und Carby wird als Asche weggeschmissen. Nun wird er in eine Mülltonne geworfen und mit Erde zugeschüttet.

Nun müsst ihr Millionen von Jahren warten, aber das Warten wird sich lohnen.“

„Hallo meine Freund, ich bins, Carby, endlich ist meine Verwandlung abgeschlossen. Seht nur, ich bin ein Diamant. Und werde anscheinend sogar gerade ausgegraben. Also bis dann, wir sehen uns beim Juwelier. Endlich wird mein Leben wieder spannend!“

Von Florian Langen, 7b:

Es war einmal ein Kohlenstoffatom namens Carby. Es ist schon mehrere Millionen-Milliarden Jahre alt und so hat er auch schon jede Menge erlebt. Es war also nichts Außergewöhnliches, als er neulich Nacht aus meinem Mund ausgeatmet wurde. Darauf flog er durch die Luft und traf auf seinem Weg auch noch andere Kohlenstoffteilchen. Eines kam gerade durch den Schornstein einer Fabrik. Ein anderes von einem Grillfest. Zusammen flogen sie dann auf einem Baum zu. Dort trifft Carby auf ein Blatt und gelangt dadurch in dessen Inneres. Mit Hilfe von Licht und Wasser wird er hier umgewandelt. „Das fühlt sich aber seltsam an“, denkt Carby, aber er hat keine Zeit weiter nachzudenken, denn schon geht es weiter. Er befindet sich jetzt im Baum. Doch sofort wird er wieder umgewandelt und schwebt wieder in der Luft und es geht wieder von vorn los.

Schuljahr 07/08:

Projekt – Leben im Wassertropfen der NW Klasse 6 b
Das Thema: „Leben im Wassertropfen“ beschäftigte sich hauptsächlich mit Biologie und Naturwissenschaften. Am ersten Tag sind wir zur Erft gegangen und haben Wasserproben entnommen. In diesen Wasserproben haben wir Augentierchen und Kieselalgen entdeckt und mikroskopiert. Augentierchen sehen unter dem Mikroskop aus wie kleine Würmer, nur dass sie winzig klein sind. Kieselalgen aber sind etwas größer, sie halten sich in Gruppen auf und sehen aus wie ein Dreieck oder ein Quadrat. Manche Kinder haben vorher noch nie mit einem Mikroskop gearbeitet, das machte die Sache noch mal lustiger.
Am zweiten Tag sind wir zum Schillerteich gegangen (ein riesiger See mit einer Horde von Tieren in der Nähe von der Franziskusschule). Dort haben wir uns in Gruppen aufgeteilt und erst einmal einen Umriss vom See aufgezeichnet. Haben Sie gewusst, dass der Schillersee fast nur von Gestrüpp und Büschen umgeben ist? Nur ein paar Stellen sind unbewachsen. Sie dienen als Ein- und Ausstieg für die Tiere, die dort leben.
Der Schillersee ist aber an sich nicht gut genug geschützt, obwohl dort ja sehr viele Tiere leben. Der Schillersee ist oft mit Rattengift verunreinigt. Es gibt Zeiten, da liegen tote Fische um den See herum. Aber jetzt kommen wir zu den lebenden Tieren.

So viele Tiere haben wir gesehen:
Tierart Häufigkeit Bedroht?
Enten 40 Stück Nein!!!
Fische 50 Stück Nein!!!
Gänse 3 Stück Nein!!!
Schildkröten 3 Stück Ja!!!

Am dritten Tag sind wir zum Mitbach gegangen (das ist ein Bach neben dem Schillerteich). Wir haben kleine Flusskrebse und sogar Fische gefangen. Dann haben wir sie in ein Gefäß getan und zur Schule gebracht.
Dort haben wir noch einmal alle Tiere mikroskopiert, und sie dann in einer großen Schale gesammelt. Wir hatten insgesamt 10 Fische, 15 Blutegel und 25 Flusskrebse. Die haben dann zwei von uns nach draußen gebracht und wieder in den Bach entlassen. Unsere Beobachtungen haben wir anschließend auf einem Plakat festhalten. Danach hingen in unserem Biologie-Trakt 9 schöne Plakate. Man konnte sehen, dass sich jeder einzelne viel Mühe gemacht hat. Zum guten Schluss hat am Abend die deutsche Fußball Nationalmannschaft gegen Portugal im Achtelfinale 2:1 gewonnen!!!

Oliver (Klasse 6b)

Sekundarstufe II

DNA-Fingerabdruck im Hochschullabor

Am Donnerstag, den 29.01.2015, fuhr unser Bio Grundkurs an die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg in das dort vorhandene Bio Labor und durfte dort Versuche zum DNA-Fingerprinting vornehmen.

Lara beim befüllen der GeltaschenDort wurden wir zuerst über die Sicherheitsvorkehrungen im Labor aufgeklärt, anschließend bekam jeder einen Laborkittel. In mehreren Gruppen bekamen wir verschiedene DNA-Proben von fünf Verdächtigen und dem Tatort und unsere Aufgabe bestand darin, dass wir den Täter identifizieren. Damit dies gelingen konnte, wurden wir in den Pipettiervorgang eingeweiht. Zu der DNA wurde ein Enzym-Mix und ein Puffer gegeben und anschließend zentrifugiert. Nach dem zentrifugieren haben wir die Proben in einem Heizblock inkubiert. Dort fand der Restriktionsverdau statt, das bedeutet, dass dort die DNA von den Restriktionsenzymen des Enzym-Mixes geschnitten wird. Gleichzeitig stellten wir ein Gel für die Elektrophorese her. Das Gel wurde mit 0,8% Agarose angemischt und anschließend in einer Mikrowelle erhitzt werden. Tragen von Schutzkleidung war dabei Pflicht. Nachdem das Gel in eine Gelkammer gefüllt worden war, konnten wir Pause machen. In unserer Pause sind wir in der Cafeteria der Hochschule essen gewesen und können rückblickend sagen, dass das Essen (Kuchen und Obstbecher 😉 ) dort sehr zu empfehlen ist. Nach der Pause war das Gel fest und wir konnten die DNA-Proben aus dem Heizblock entfernen. Die DNA-Proben wurden mit LadGel Gruppe 1epuffer versetzt und anschließend noch einmal zentrifugiert. In dem Gel hatten sich durch den Kamm Taschen gebildet, in die die DNA-Proben hinein pipettiert wurden. Dann wurden das Gele bei 100V „laufen“ gelassen. Nachdem die Elektrophorese beendet war, konnten die Gele ausgewertet werden und wir wussten nun, wer der Täter ist. Bei unserer Gruppe stellte sich Verdächtiger Nummer vier, als Täter heraus. Alles in allem lässt sich sagen, dass es ein sehr interessanter Ausflug war, der unser Unterrichtsthema ergänzt hat und wir das, was wir theoretisch gelernt haben einmal praktisch umsetzen konnten.

Vielen Dank für die Unterstützung der Genetiklabore der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg Rheinbach

Anne Sauer und Lara Sprünken Q1

Genetik 3

LK Biologie mittels genetischem Fingerabdruck dem „Täter auf der Spur“ 2014/15

Im Rahmen eines Unterrichtsgangs an die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg erstellten die Schülerinnen und Schüler einen genetischen Fingerabdruck zur Lösung eines fiktiven Kriminalfalls.

Am 28.02 absolvierten die Schülerinnen und Schüler des LK Biologie einen Labortag zum Thema „Genetischer Fingerabdruck“ am Campus Rheinbach der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Nach den umfangreichen theoretischen Vorbereitungen im Unterricht galt es an diesem Tag, die Theorie in die Praxis umzusetzen.

Nach einer Einführung durch die Laborleitung ging es sofort an die Arbeit. Genetik1Dabei mussten erst verschiedene vorbereitende Schritte von den Schülerinnen und Schüler durchlaufen werden, bevor man die charakteristischen Bandenmuster zu Gesicht bekam. Nach einer kurzen Pipettierübung ging es ans Schneiden der DNA durch einen doppelten Restriktionsverdau. Im Anschluss wurden die Gele für die Gelelektrophorese gegossen. Dann ging es an den wohl schwierigsten Teil, das Befüllen der Gelkammern mit dem genetischen Material. Dabei bewiesen die Schülerinnen und Schüler ein ruhiges Händchen, so dass alle Kammern vorbildlich befüllt wurden.

Genetik4Nach einer gemeinsamen Mittagspause lief die Gelelektrophorese ihrem Ende entgegen, so dass direkt mit der Auswertung begonnen werden konnte. Jede Gruppe konnte ihren fiktiven Täter aufgrund der sehr guten Ergebnisse eindeutig identifizieren. Nach einer Abschlussbesprechung waren sich alle einig, dass dieser Tag eine große Bereicherung im Hinblick auf das Verständnis der molekularbiologischen Prozesse darstellt.

Ein großer Dank geht an dieser Stelle nochmals an das Laborteam des Campus Rheinbach, welches wesentlich zum Gelingen dieses Tages beigetragen hat.

  von Stephan Salentin

 Waldexkursion LK-Bio 2009/10

Am 29. April 2009 hat unser Bio LK der Jahrgangsstufe 12 mit Herrn Brinkmann das Ökosystem Wald untersucht. Also ging’s morgens statt zur Schule in den Metternicher Wald, wobei es diesmal kleinere Zeitverschiebungen gab (siehe „Exkursion ins Genetiklabor“, Simon ist schuld!), doch diesmal ist der Stromausfall schuld (auch hier wird sicherlich Simon irgendwie die Finger im Spiel haben).

Im Wald angekommen ist erst mal das kleine grüne Auto ausgeladen und das „Lager“ errichtet worden. Nach einer kurzen Eingewöhnungsphase an die krabbelige Umgebung, sind wir dann gut geschützt durch unsere Pantalon (heute heißt das übrigens Leggins) los gestapft.

Nach einigen Stunden, hatte dann jede Gruppe so einiges an Lebewesen gefangen und zum „Lager“ gebracht, darunter mehrere Spinnen, Molche und ein dauernd ausbüchsender Frosch. Dort wurde dann alles mit den Massen an Büchern bestimmt, fotografiert und wieder frei gelassen. Es wurde sich aber nicht nur mit den Lebewesen des Waldes beschäftigt sondern auch mit dem Aufbau des Waldes und seiner Vegetation. Dazu machte jede Gruppe eine genaue Vegetationsaufnahme eines 10 m² großen Waldstücks, wodurch die Artenvielfalt und auch die Unterschiede zwischen den Waldstücken deutlich wurden.

Es wurde von einigen Gruppen auch der Lebensraum „Pfütze“ untersucht, wodurch eine weitere Facette des umfassenden Ökosystems Wald erfasst wurde. Den Lernaspekt zusammenfassend kann man sagen, dass durch die Exkursion die Zusammenhänge eines Ökosystems, hier der Wald, und dessen Aufbau durch praktische Aufgaben verdeutlicht und veranschaulicht wurde.

Mit dem „Wildschweinangriff“ mit dem zunächst alle verrückt gemacht worden sind, der sich aber letztendlich, dank der Rettung durch den sibirischen Braunbären, als Scherz herausstellte und einem langen Weg aus dem Wald ging die eigentliche Exkursion zu Ende.

Wir haben abschließend zusammen bei Herrn Baron Spieß von Büllesheim, der uns freundlicher Weise seinen Hof zur Verfügung gestellt hat und dem im Übrigen das Waldgebiet gehört und bei dem wir uns sehr bedanken, lecker gegrillt. So ging dann auch ein langer, aber lustiger und informativer Super-Bio-Tag zu Ende.

Bilder zur Exkursion gibt es in unserer Bildergalerie unten auf dieser Seite 🙂

 

Exkursion des LK-Bio ins Genetiklabor 2008/09

KölnPub2Am 23. September 2008 besuchte unser Biologie LK Jahrgangstufe 12 das Kölner Ausbildungs- und Informationslabor für Biotechnologie KÖLN- PUB. Nach einigen vollkommen unnötigen Komplikationen (Simon ist Schuld und das wird sich auch nicht mehr ändern) ist es uns tatsächlich gelungen das Biotechnologiezentrum zu erreichen.

Dort, mit den notwendigen Gerätschaften vertraut gemacht, konnten wir schließlich nach Anweisungen von Frau Dr. Kiedrowski mit unseren ersten Teilversuchen beginnen – der Isolierung von Plasmid-DNA. Das Labor ist gut ausgestattet. Die benutzten Geräte entsprechen dem derzeitigen Standard, so dass Experimente durchgeführt werden können, die heute zum Alltag in einem molekularbiologischen Labor gehören. Andererseits sind die Experimente so konzipiert, dass sie auch in der Schule umgesetzt werden können. Dabei wurde auch die rechtliche Seite berücksichtigt. Ein Experiment befasst sich mit Plasmiden als unverzichtbare Werkzeuge in der Gentechnik. Ein anderes Experiment gibt es zum genetischen Fingerabdruck, entweder als PCR-Versuch mit genomischer DNA aus Mundschleimhautzellen oder als Simulation. Die Experimente beinhalten grundlegende Methoden der Gentechnik, wie (1) die Isolierung von DNA, (2) die Spaltung von DNA mit Restriktionsenzymen, (3) die Vervielfältigung von DNA durch Polymerasekettenreaktion, (4) den Nachweis von DNA durch Agarosegelelektrophorese und (5) die Transformation von Bakterien. Es bedurfte viel Zeit und Geduld dieses Experiment durchzuführen, doch mit Hilfe der fachlichen Unterstützung und durch die lockere und witzige Atmosphäre führten unsere Bemühungen letztendlich zum gewünschten Erfolg.

Nadja Schindler 12  (tlw. aus Skript des Köln-Pub)

Hautnahe Stammzellforschung – Exkursion des LK 12 Biologie 2003/2004

 Der Weg für mehr Forschung mit menschlichen embryonalen Stammzellen ist nun auch in Deutschland frei. Das äußerst strenge Stammzellengesetz ist gelockert. Bislang war Forschung nur an Stammzellen erlaubt, die vor dem 1. Januar 2002 im Ausland gewonnen wurden. Durch die Veränderung des Stichtages auf den 01.01.2004, wurde das Gesetz erheblich gelockert, denn damit dürfen Wissenschaftler mit jüngeren Stammzellen arbeiten. Im Zuge dieser Entscheidung wurden auch wieder berechtigte ethische Aspekte laut, da Stammzellforschung immer noch an die Gewinnung bzw. Verwendung embryonaler Stammzellen gekoppelt ist. In der Öffentlichkeit wird vor allem der regenerative heilende Aspekt der Stammzellenforschung als positiv erlebt und auch in diesem Zusammenhang kritisch und kontrovers diskutiert.

Das Gebiet der zellulären Modellsysteme, die für die Stammzellforschung verwandt werden, wird in den nächsten 10 bis 15 Jahren noch viel konkreter sein und das Ziel soll sein, Menschen auf dem regenerativen Weg zu heilen. Der Weg zu konkreten Anwendungen ist jedoch noch weit. Dabei stehen sowohl Krankheitsbilder wie Diabetes mellitus als auch Nervenkrankheiten wie Parkinson und Alzheimer im Fokus der Forscher. Insbesondere Nervengewebe ist aufgrund seiner hohen Spezialisierung nicht oder nur sehr eingeschränkt zur Regeneration fähig, weshalb dortige Schäden meist zu unwiederbringlichen Struktur- und Funktionsverlusten führen. Um jedoch Zellen im Nervensystem durch Stammzellen zu ersetzen, müssen genau diese Zelltypen aus einer Stammzelle gebildet werden und dann funktionell integriert werden.

Ein Weg, der die Stammzellforschung jetzt schon revolutioniert hat und in den nächsten Jahren wohl weiter revolutionieren wird, ist die Gewinnung von Stammzellen aus adulten (ausgewachsenen) Zelle. D.h. nichts anderes als die Gewinnung einer Stammzelle aus einer menschlichen Hautzelle, Blutzelle etc.

 Am Stammzellforschungsinstitut der Universität Bonn arbeitet eine Gruppe von Wissenschaftlern schwerpunktmäßig an der Aufdeckung der genetischen Faktoren, die zur Programmierung der Stammzellen zu einem gewünschten Entwicklungsstadium führen können. Dabei wurden molekulare Schalter identifiziert, die verursachen, dass sich eine Zelle wie eine Stammzelle verhält. Über diese Schalter lässt sich besagte adulte Zelle zu früheren Zellstadien zurückprogrammieren und damit letztlich eine Stammzelle gewinnen. Ein faszinierendes Forschungsprojekt, mit dessen Hilfe nicht nur ethische Probleme gelöst werden könnten.

Die Schülerinnen und Schüler bekamen im Rahmen der Exkursion einen Einblick in diese Grundlagenforschung und konnten wesentliche Teilschritte selber nachvollziehen. Am Beginn des Exkursionstages stand die Frage was eigentlich Stammzellen sind und warum diese für die Forschung so wichtig sind. In einem ausführlichen Einführungsvortrag wurden die Grundlagen thematisiert und Ausblicke auf mögliche Forschungsziele gegeben. Im Anschluss an diesen Vortrag des Leiters der Arbeitsgruppe „Stammzellforschung“ konnten die Schüler hautnah Grundlagenforschung erleben. In Kleingruppen durchliefen sie dabei drei Laborstationen. An der ersten Station wurde ein, in ein Stück DNA eingebrachter, Marker per Restriktionsenzyme geschnitten und mit Hilfe der Gelelektrophorese, einem besonderen Verfahren der genetischen Analyse, aufgetrennt. Anschließend wurden Bilder des fertigen „genetischen Fingerabdrucks“ angefertigt.

Die zweite Station führte die Schüler in die Methode der Fluoreszenzmikroskopie ein, was eine interessante Ergänzung zu den aus dem Unterricht bekannten Mikroskopierverfahren „Lichtmikroskopie“ und „Elektronenmikroskopie“ darstellte. Dabei wurde eine aus einer Stammzelle gewonnene Nervenzelle mikroskopisch aufbereitet, deren Bestandteile mit Hilfe verschiedener Marker unterschiedlich angefärbt worden waren. An der dritten Station durchliefen die Schüler alltägliche Handlungsabläufe in einem Zelllabor. Dazu gehörten die Handhabung mit Zelllösungen, das Verfahren der Plattierung und der Nährmediumswechsel bei wachsenden Stammzellen.

Wahner Heide – Exkursion des LK Biologie 07/08

ExkursionDie Wahner Heide, der Geheimtipp unter Naturfreunden, das Eldorado der Arten- und Biotopvielfalt. Diese Heide- und Moorlandschaft ist ein Exkursionsziel in der Sekundarstufe II, der vom Leistungskurs 12 07/08 aufgesucht wurde. Unter fachkundiger Führung wurde in einer fünfstündigen Wanderung der leicht hügelige Landschaftsraum am Köln-Bonner-Flughafen entdeckt.

ExkursionViele Tiere und Pflanzen, die auf der Roten Liste zu finden sind, sind hier heimisch. Die Temporärgewässer auf den ehemaligen Panzerwegen (die Wahner Heide war bis 2004 belgisches Militärgebiet) bieten eine Besonderheit: Der Kiemenfußkrebs (Branchipus schaefferi), der äußerst selten ist, hat sich im besonderen Maße an die Gegebenheiten dieser temporären Gewässer angepasst. Er nutzt die nach Regengüssen drei- bis vierwöchig stehenden „Pfützen“, um sich fortzupflanzen und Dauereier zu legen, die die folgende ExkursionTrockenperiode von z.T. Jahren bis zum nächsten Sommergewitter überdauern.

ExkursionAuch findet man in solchen Gewässern Laichschnüre und Kaulquappen von Kreuzkröten (Bufo calamita). Der Überlebenskünstler im Hochmoor ist der Sonnentau (Drosera rotundifolia). Er ist auf der Roten Liste landesweit als „gefährdet“ eingestuft, wächst aber in der Wahner Heide wie „Unkraut“. Die Schülerinnen und Schüler konnten einige weitere „Highlights“ des Naturschutzgebietes Wahner Heide erleben und haben z.T. zum ersten Mal eine Blindschleiche „gestreichelt“ bzw. eine Kröte auf die Hand genommen.

Ökologische Untersuchung eines Fließgewässers des LK 12 Biologie

Was kann es Schöneres geben als an einem Freitag den 13ten auf Biologie Exkursion zu fahren. Vielleicht vieles, trotzdem fanden sich die LKler an besagtem Freitag am Euskirchener Bahnhof ein um gegen 8.30 Uhr in Richtung Eifel aufzubrechen und einen Bach auf seine Gewässergüte zu untersuchen.

Im Rahmen der Ökologie ist die Behandlung eines Ökosystems im Hinblick auf das Zentralabitur verpflichtend. Für den LK heißt dies unter anderem, im Rahmen der Behandlung e ines aquatischen Ökosystems, die Anwendung des Saprobienindex. Ein Wort, welches man nur im Ökosystem selber mit leben füllen kann. Das Saprobiensystem ist ein System zur Ermittlung des biologischen Verschmutzungsgrades von Fließgewässern und Einordnung in Gewässergüteklassen anhand des Saprobienindex. Dazu nutzt man die im Gewässer aufgefundenen Saprobionten als Bioindikatoren. Nach einer kurzen theoretischen Einführung über die Grundlagen der Gewässergütebewertung und des Bachverlaufs und seiner damit verbundenen Rolle im Ökosystem, ging es auch schon an die diversen Labormaterialien, Gummistiefel und Erfassungsbögen. Kurze Zeit später standen die Gruppen auch schon knöcheltief im Bachlauf. Dabei wurde ein repräsentativer Gewässerabschnitt von 5 – 10 m Länge gründlich nach vorhandenen Tieren abgesucht. Alle vorhandenen Substrate sollten genau unter die Lupe genommen werden. Für die Schülerinnen und Schüler hieß dies Steine umdrehen, Kies, Sand und Schlamm sieben, Wasserpflanzen keschern und Laub- und Totholzstellen durchsuchen. Neben zahlreichen Köcherfliegenlarven, Flohkrebsen und Wasserasseln wurden zahlreiche weitere Vertreter gefunden. Zur allgemeinen Belustigung trugen randvoll mit Wasser gefüllte Gummistiefel inklusive Schüler, sowie zahlreiche unliebsame, weil ungewöhnliche, Erfahrungen mit zahlreichen Wasserorganismen bei. Mit der Beute ging es zurück ins Untersuchungslabor. Nach einem vorgegebenen Bestimmungsschlüssel wurden Häufigkeiten sowie Anzahl unterscheidbarer Arten ermittelt und in einer Tabelle eingetragen. Im Anschluss daran kamen die Schüler im Plenum zu einer Bewertungsstufe des Baches (Saprobie).

In diesem Fall lag der errechnete Saprobienindex bei 2,1, was als gute biologische Gewässergüte bezeichnet werden kann. Nach einer Abschlussbesprechung ging es mit nassen Gummistiefeln und trockenen Klamotten zurück Richtung Bahnhof, so dass wir gegen 14.00 Uhr wieder in Euskirchen eintrafen.

„Genetischer Fingerabdruck“ des GK 12 Biologie 2005/06

 Im November nahmen die Schülerinnen und Schüler des GK 12 Biologie am Workshop „Genetischer Fingerabdruck – dem Täter auf der Spur“ in den Biologie-Fachräumen der Marienschule teil. Der Besuch eines mobilen Experimentierservices machte es jetzt möglich diese Technik theoretisch untermauert anzubieten, wobei die Experimentierarbeit ganz klar im Vordergrund stand. Ausgestattet mit professionellen Labormaterialen lösten die Schüler einen fiktiven Kriminalfall. Der erdachte Täter wurde seitens der Schüler, durch die Analyse mehrerer Erbgutproben, aus dem Kreise möglicher Verdächtiger ermittelt und damit eindeutig überführt. Neben diesem Erfolgserlebnis lernten  die Teilnehmer nebenbei, ausgestattet mit Pipetten und Elektrophoresegeräten, DNA und Enzymen, das Grundprinzip des genetischen Fingerabdrucks in einem Modellexperiment kennen. Die Anwendung der zugrunde liegenden molekularbiologischen Methodik in der Kriminalistik, bei Vaterschaftsnachweisen und weiteren spezifischen Untersuchungen der Forschung ist namentlich in der breiten Bevölkerung bekannt und ist mittlerweile das „Paradebeispiel“ der angewandten Genetik geworden. Darüber hinaus wurde den Schülern über zahlreiche Exkurse ein spezieller Einblick in die Entwicklung der wissenschaftlichen Methodik und ihrer Anwendungsmöglichkeiten gegeben. Es wurde für alle zu einem erlebnisreichen und von neuen Eindrücken geprägten Tag.

Hier findet ihr die erfolgreichen Fotos der letzten Monate des Jahres 2009.

Hier findet ihr die erfolgreichen Fotos der letzten Monate des Jahres 2010.


Links

Hier finden Sie eine kleine Liste nützlicher Links in Sachen Biologie:

Für Schüler
www.biologie.de
www.natur-lexikon.com
www.mallig.eduvinet.de (Selbstlernkurse)
www.biologie-online.eu
www.world-of-animals.de
www.euronatur.org

Organisationen/Vereine
www.aidshilfe.de
www.jugend-forscht.de
www.nabu-koeln.de
www.vdbiol.de

Forschung
www.mpg.de
www.dfg.de

Universitäten
www3.uni-bonn.de/
www.uni-koeln.de

Ministerium und Schule
www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/abitur/abitur-gymnasiale-oberstufe
www.umwelt.nrw.de
www.lanuv.nrw.de (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW)
www.kreis-euskirchen.de/service/veterinaerwesen/index.php

Außerschulische Lernorte

www.nationalpark-eifel.de
www.biostationeuskirchen.de
www.zoo-koeln.de
www.koelnpub.de
www.greifvogelstation-hellenthal.de

www.naturpark-hohesvenn-eifel.de