Biologieunterricht der Sekundarstufe I knüpft an den Erfahrungen der Schüler an. Hier stehen die Lebewesen in ihrem Bau und ihrer Funktion im Vordergrund. An wenigen Beispielen werden die Beziehungen der Lebewesen untereinander und in ihrem Lebensraum behandelt und vereinfachte ökologische Gesetzmäßigkeiten  aufgestellt. Der Unterricht der gymnasialen Oberstufe setzt die Arbeit der Sekundarstufe I fort. Es werden jedoch komplexere Zusammenhänge in den Blick genommen. Viel intensiver werden hier die Fachmethoden und Verfahrenstechniken der Biologie in den Vordergrund gestellt.

Für einen anschaulichen und handlungsorientierten Unterricht steht  eine umfangreiche Sammlung mit vielen  Medien (Folien, Video, CD-Rom, Film, Modelle, Geräte für Versuche) zur Verfügung.

Es bieten sich viele Möglichkeiten an, sowohl im normalen Unterricht, als auch z.B. im Rahmen einer Facharbeit das Schulgelände oder die nähere Umgebung selbständig zu erforschen.

Auf dem Schulgelände befindet sich:

-          ein Weiher von ca. 1000 m² Wasserfläche als Feuchtbiotop

-          ein kleiner eutropher Teich im Hühnerhof

-          eine 12 m lange Trockenmauer aus Basalt als Lebensraum für verschiedene Wärme liebende Tier- 

         und Pflanzenarten sowie

-          ein begrüntes Areal mit ca. 3000 Bäumen und Sträuchern verschiedenster Art.

Außerdem befinden sich in unmittelbarer Nähe der Schule weitere Biotope wie  z.B. ein Wald, Äcker, Gärten und verschiedene Friedhöfe.

- Den Naturwissenschaften steht ihr eigener Computerraum mit Internetzugang und eine gut ausgestattete Schulbibliothek zur Verfügung.

Jahrgangstufe 11/I

Fachinhalte: Zelle- Gewebe – Organismus: Lichtmikroskopisches Bild der Zelle, Zellkern, Zellzyklus, Mitosestadien, funktionsbezogene Zell- und Gewebsdifferenzierung mit ökologischen und evolutionsbiologischen Bezügen.

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen: Lichtmikroskop als optisches Instrument, Anfertigen, Zeichnen und Auswerten von mikroskopischen Präparaten, Lichtmikroskopie

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen: Elektronenmikroskopie, Modelle von Membranen und Transportvorgängen, Versuche

Schwerpunktvorhaben: Die Kartoffel – von der Pflanze bis zum Lebensmittel

Foto: Untersuchung der Auswirkung des Salzgehaltes in der Lösung und den Turgorzustand einer Zelle.

Jahrgangstufe 11/II

Fachinhalte: Biokatalyse, molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen, Abhängigkeit der Enzymaktivität von Umgebungsfaktoren, Regulation der Enzymaktivität

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen: Experimente zur Beeinflussung der Enzymaktivität durch Umgebungsfaktoren, Modelle der Enzymwirkung, Beispiele für Anwendungsbereiche,  Enzymhemmung

Fachinhalte: Betriefstoffwechsel und Energieumsatz, Assimilation – Nutzung von Lichtenergie zum Stoffaufbau, Photosynthesefaktoren, Reaktionsorte und Ablauf der Photosynthese, Zusammenhang: Photosynthese und Standort

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen: Chromatographie, Experimente zu Untersuchung der Umweltfaktoren auf die Photosyntheseaktivität

Schwerpunktvorhaben: Farbigkeit in der Pflanzenwelt

Jahrgangsstufe 12/I

Thema: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen, Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung, Transplantationsexperimente, Chromosomenaufbau, Isolierung der Chromosomen aus Zwiebel, Versuche Avery/Griffith, Aufbau der DNA, Ein Gen - Ein - Enzym-Hypothese, genetischer Code, Translation und Transkription, Wirkung von Hormonen auf die Entwicklung, Genregulation, Bakteriophagen. Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik, Isolation von Rekombinanten, Genbanken und Gensonden, Southern Blot/Genetischer Fingerabdruck, Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen Entwicklungsbiologische Experimente, Isolation von Riesenchromosomen, Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit mikrobiologischen Objekten, Erstellung und Umgang mit Schemata und Modellen, Verfahrenstechnik PCR, Genetische Pflanzenzuchtmethoden, Herstellung von Insulin

Schwerpunktvorhaben: Ein monogener Gendefekt und seine Bedeutung für die Betroffenen, z.B. Phenylketonurie, Mukoviszidose

Jahrgangsstufe 12/II

Thema: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzungen: Abiotische und biotische Faktoren:, Ökologische Nische, Wechselbeziehungen und Populationsdynamik: Räuber-Beute-Beziehungen, Symbiose, Parasitismus, interspezifische Konkurrenz, Veränderung und Regulation der Populationsdichte, Biomasseproduktion, Energiefluss, Trophieebenen, Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen: Ökosystem See: Zonierung, Zirkulation, Sauerstoffgehalt, eutrophe und oligotrophe See.

Schwerpunktvorhaben: Untersuchungen im schuleigenen Biotop

Jahrgangsstufe 13/I

Thema: Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus – Hormone (Struktur- und Wirkung) Doppelte Steuerung der Informationsvermittlung, endokrine Drüsen, Bildungsort und Wirkung der Hormone, Regulationssysteme im Organismus, Kopplung von Nervensystem und Endokrinum, Zusammenspiel von Hormonsystemen, Auswirkung von Hormonen auf Verhaltensmechanismen (Pheromone, psychischer Zustand), pflanzliche Hormone.

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen: Experimente mit pflanzlichen Hormonen, Experimente zur Insektenentwicklung (Literatur), Erstellen von Modellen zu Regulationsabläufen, Analyse von Experimenten zum Verhalten von Mensch und Tier.

 Schwerpunktvorhaben: Diabetes mellitus – eine Krankheit wird zunehmend beherrschbar

Jahrgangsstufe 13/II

Thema: Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten

Grundlagen evolutiver Veränderung, genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Rekombination, Selektion und Anpassung. Art und Artbildung, Isolationsmechanismen, adaptive Radiation, Erkenntnisgewinn in der Evolutionsbiologie: rezente Hinweise, paläontologische Hinweise, Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden

Fachmethoden/Allgemeine Kompetenzen:  Fallanalyse für Evolutionsgeschehen, Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt mittel Homologie - Kriterien, Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden, Theoriebildung auf der Basis von Einzelphänomenen und Hypothesen.

Schwerpunktvorhaben: Trend in der Primatenevolution (Kopplung mit einer Exkursion)

Biologische Exkursion in 12/II       Ökologie

Ab dem Schuljahr 2004/5 ist geplant im Rahmen des Schwerpunktvorhabens „Limnologie“  im Leistungskursbereich Biologie eine zweieinhalbtägige Exkursion in das Naturschutzgebiet „Heiliges Meer“ (Kreis Steinfurt)), einer Außenstelle des Westfälischen Museums für Naturkunde, zu unternehmen.

Auf der Exkursion wird das Naturschutzgebiet vorgestellt.

Im terrestrischen Bereich sind neben naturnahen Waldgesellschaften (Eichen-Birken-Wälder, Erlenbrücher, Birkenbrücher) auch Heiden vorhanden, die die jahrhundertealte Kulturlandschaft der norddeutschen Geest repräsentieren.

 Der Schwerpunkt der Erkundung liegt auf der Betrachtung der Gewässer des Gebietes, welche durch Erdabsenkungen entstanden sind. Die Gewässer sind verschieden alt. Daher können Seen mit unterschiedlichem Nährstoffgehalt beobachtet werden. Der Vergleich der selten gewordenen nährstoffarmen Stillgewässer mit den nährstoffreichen macht die Prozesse der natürlichen Entwicklung von Stillgewässern bis hin zum letzen Stadium der Verlandung eines Sees den Schülern verständlich. Auch die Wirkungen menschlicher Einflüsse auf diese Veränderungen werden deutlich.

Behandelt werden die Pflanzengesellschaften und tierische Besiedler als Indikatoren für verschiedene Nährstoffzustände und zur Erkennung von organischen Belastungen. Es werden von den Schülern und Schülerinnen Probenahmen  an den Gewässern und Untersuchungen zur Wassergüte vorgenommen. Entsprechend den unterschiedlichen Trophiestufen lassen sich auch die an diese angepassten Pflanzen und Tiere beobachten. Hierzu werden die selbstgezogenen Planktonproben lichtmikroskopisch ausgewertet.