Biologie

Überblick

Grundlage für den Biologieunterricht am Weiterbildungskolleg sind die besonderen
Rahmenbedingungen des Lernens in dieser Schulform. Die Eingangs-voraussetzungen der Studierenden sind geprägt durch ihre heterogenen und teilweise diskontinuierlichen Berufs- und Lernbiografien.

Der Einführungsphase (1. und 2. Semester) kommt daher die Funktion zu, fachliche und methodische Kenntnisse der Studierenden auf eine gemeinsame Basis zu stellen.
Entsprechend ist es die Aufgabe der Einführungsphase, die Studierenden auf einen erfolgreichen Lernprozess in der Qualifikationsphase vorzubereiten. Inhaltlich werden in der Einführungsphase die Grundlagen der Zellbiologie und des Energiestoffwechsels vermittelt.

In der Qualifikationsphase (3. bis 6. Semester) ist das Fach Biologie am Westfalen-Kolleg als Grundkurs und als Leistungskurs belegbar. Die Inhaltsfelder in der Qualifikationsphase sind: Genetik, Neurobiologie, Ökologie und Evolution.
Neben der rein fachlich-theoretischen Auseinandersetzung mit diesen Themen stehen auch Exkursionen und Praktika auf dem Programm, so findet regelmäßig das Praktikum „Der Geneti

sche Fingerabdruck“ statt. Auch Exkursionen zum Thema „Gewässerökologie“ sowie Museumsbesuche, wie z.B. in das LWL Naturkundemuseum in Münster sind Teil des Unterrichts.

Im Grundkurs befassen sich die Studierenden mit grundlegenden Fragestellungen, Sachverhalten, Problemkomplexen und Strukturen des Faches Biologie. Dabei werden die wesentlichen Arbeits- und Fachmethoden sowie Darstellungsformen des Faches erlernt und geübt.
Der Unterricht im Grundkurs ist gekennzeichnet durch eine starke Vernetzung und
lebensweltliche Bezüge sowie durch Vermittlung und Förderung von Kompetenzen in den Bereichen Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung.

Im Leistungskurs werden die im Grundkurs genannten Fähigkeiten in größerem Umfang gefordert und gefördert.
Im Vergleich zum Grundkurs wird dabei durch die differenzierte und stärker vernetzte
Bearbeitung von Inhalten, Modellen und Theorien die Komplexität des Faches noch
deutlicher. Hier werden die Arbeits- und Fachmethoden weiter vertieft, die ein selbstständiges Anwenden, Übertragen und Reflektieren in variablen Situationen ermöglichen.

In beiden Kurstypen finden Aspekte einer vertieften Allgemeinbildung,
einer wissenschaftlichen Grundbildung und Studierfähigkeit sowie Berufsorientierung
Berücksichtigung.

1. und 2. Semester 

Inhaltsfeld Biologie der Zelle
Themenschwerpunkte sind:

• Zellaufbau
• Biomembranen
• Funktion des Zellkerns
• Zellverdopplung und DNA

Inhaltsfeld Energiestoffwechsel
Themenschwerpunkte sind:

• Enzyme
• Dissimilation

3. bis 6. Semester

Die folgende Auflistung gibt einen Überblick über die Themen in der Qualifikationsphase. Die Reihenfolge entspricht der zeitlichen Abfolge im Semesterverlauf, wobei die einzelnen Themen nicht immer genau ein Semester umfassen, da die Inhaltsfelder unterschiedlich umfangreich sind.

Inhaltsfeld Genetik

Themenschwerpunkte sind:

• Meiose und Rekombination
• Analyse von Familienstammbäumen
• Proteinbiosynthese
• Genregulation
• Gentechnologie
• Bioethik

Inhaltsfeld Neurobiologie
Themenschwerpunkte sind:

• Aufbau und Funktion von Neuronen
• Neuronale Informationsverarbeitung und Grundlagen der Wahrnehmung
• Leistungen der Netzhaut (nur LK)
• Plastizität und Lernen
• Methoden der Neurobiologie (nur LK)

Inhaltsfeld Ökologie
Themenschwerpunkte sind:

• Umweltfaktoren und ökologische Potenz
• Dynamik von Populationen
• Stoffkreislauf und Energiefluss
• Fotosynthese (nur LK)
• Mensch und Ökosysteme

Inhaltsfeld Evolution
Entwicklung der Evolutionstheorie (nur LK)

• Grundlagen evolutiver Veränderung
• Art und Artbildung
• Evolution des Menschen
• Evolution und Verhalten
• Stammbäume

Projekt "Genetischer Fingerabdruck"

„Buche oder Eiche?“

Bei dieser Frage geht es im Bio-Leistungskurs um die Auswahl einer Pflanze für die Isolierung und Untersuchung von DNA.

Seit dem Schuljahr 2007/08 verfügt das Westfalen-Kolleg über ein molekularbiologisches Schülerlabor.
Dieses Labor wurde bisher von neun Biologie-Leistungskursen genutzt. Die Studierenden der LKs isolierten in mehreren Arbeitsschritten ein bestimmtes Gen aus Blättern einheimischer Blütenpflanzen.

Im September 2008 präsentierten einige Kursteilnehmer das Projekt auf dem Rütgers-Stiftungstag in Herne.

Biotechnologisches Praktikum

Grün fluoreszierende Bakterien

An der Technischen Universität Dortmund fand  im Januar 2008 ein biotechnologisches Praktikum statt, das exklusiv für acht Studierende des Westfalen-Kollegs eingerichtet wurde. Auf Grund des großen Anklangs wurde das Projekt im August 2008 wiederholt. Das Angebot richtete sich vor allem an Studierende, die ein Studium im Bereich der Biowissenschaften bzw. Medizin anstreben.

Die thematische Ausrichtung der Veranstaltung erfolgte in enger Absprache mit den Biologie-Leistungskursen des Kollegs. Die Studierenden führten spezielle Experimente zur Bakteriengenetik durch. Sie hatten dabei die Möglichkeit, biotechnologische Verfahren kennen zu lernen, die u.a. bei der Herstellung von Arzneimitteln eine Rolle spielen. Diese Veranstaltung wurde von dem Biochemiker Dr. Pevec geleitet. Besonderer Dank gilt Professor Wichmann, Abteilung Bioverfahrenstechnik, der die Laborarbeitsplätze für dieses fünftägige Projekt zur Verfügung stellte.

Gewässerökologisches Praktikum

Im Ökologieunterricht behandeln wir das Thema „aquatische Ökosysteme“.
Die Beschäftigung mit dem Gegenstand „Fließgewässer“ ist hierbei obligatorisch.

Auf einer halbtägigen Exkursion werden an verschiedenen Stellen eines Bachlaufs sowohl die Gewässergüte als auch die Gewässerstrukturgüte untersucht. Hierzu wird im Gelände ein einfaches Labor aufgebaut. Mit Hilfe von Stereolupen und Bestimmungsliteratur werden die zuvor im Bach gesammelten Lebewesen identifiziert. Anhand der Häufigkeit ihres Vorkommens und des ihnen zugeordneten Indexwertes kann daraufhin die Qualität des Fließgewässers ermittelt werden.  Eine geomorphologische Untersuchung des Baches schließt sich an.

Seit dem Schuljahr 2007/08 nutzen wir das Angebot der „Grünen Schule“ im Schulbiologischen Zentrum der Stadt Dortmund, Exkursionen nach individueller Absprache durchzuführen. Kooperationspartner der „Grünen Schule“ sind der NABU und die Heinrich-Böll-Gesamtschule, die eine Naturschutzpatenschaft für den Dellwiger Bach übernommen hat. Dieser ehemalige Schmutzwasserlauf ist in den 1980er Jahren durch umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen in ein naturnahes Gewässer umgewandelt worden. Inzwischen steht der Dellwiger Bach unter Naturschutz.
Dank des Angebots der „Grünen Schule“ können Studierende des Westfalen-Kollegs Dortmund ein gewässerökologisches Praktikum am Dellwiger Bach durchführen.

Da sowohl die Schülerinnen und Schüler der Heinrich-Böll-Gesamtschule als auch die Studierenden des Westfalen-Kollegs mehrmals im Jahr Untersuchungen am Dellwiger Bach vornehmen, können Trends in der Entwicklung des Gewässers sehr gut verfolgt und anhand der jeweiligen Protokolle dokumentiert werden.

siehe auch unter Aktuell:

• "Erste Ergebnisse des Projekts Genetischer Fingerabdruck"
• "Grün fluoreszierende Bakterien"
• "Projektstart: Genetischer Fingerabdruck am Westfalen-Kolleg" 
• "Bericht zum genetischen Fingerabdruck im Sommer 2009"

Das Curriculum ist auf der Grundlage der Vorgaben im Zusammenhang mit dem „Zentralabitur NRW“ konzipiert!

Link zu den Vorgaben fürs Zentralabitur und zu den fachspezifischen Operatoren und Aufgabenbeispielen:
Operatoren und Aufgabenbeispiele