Biologie

Biologie – die Lehre vom Leben

Die Biologie hat sich im Zuge der Jahrtausendwende zunehmend zu einer spannenden und auch gesellschaftlich höchst brisanten Wissenschaft entwickelt. Im Unterrichtsfach Biologie wird am Hessenkolleg Wiesbaden dieser Entwicklung Rechnung getragen. Neben den klassischen Themen der Biologie werden auch aktuelle Forschungsgebiete beleuchtet (Gentechnik, Klimawandel, Bioethik).

Experimentelles Arbeiten ist ein wichtiger Bestandteil des Biologieunterrichts. Zu verschiedenen Themenbereichen werden regelmäßig Exkursionen zu Forschungslaboren der benachbarten Universitäten oder auch in den Palmengarten in Frankfurt durchgeführt. Neben den fachlichen sollen auch persönliche und gesellschaftlich relevante Kompetenzen im Unterricht erlangt werden.

So ist die Biologie tatsächlich die Lehre vom Leben in einem umfassenden Sinn.

 

Themen im Biologieunterricht:

E: In der Zellbiologie geht es um den Aufbau von Organismen, ihren Zellen und Molekülen, ihre Struktur und Funktion.

Q1: Die Genetik reicht von den Grundlagen über die Vererbung bis zu neuesten gentechnischen Verfahren.

Q2: Bei dem Thema Ökologie und Stoffwechsel lernen Sie etwas über die Wechselwirkungen in Ökosystemen, den Aufbau und die dort anzutreffenden Stoffwechselprozesse (z.B. Fotosynthese und Zellatmung).

Q3: In der Neurobiologie und Verhaltensbiologie geht es um Aufbau und Funktionsweise von neuronalen Strukturen, aber auch um Gifte und Krankheiten, Reflexe und Konditionierung uvm.

Q4: Beim Thema Evolution geht es um die Entstehung der Arten und mit welchen Methoden man diese Entstehung nachvollziehen kann.

Aspekte des Biologieunterrichts

Wesentliches Merkmal der Fachwissenschaft Biologie ist die Auseinandersetzung mit der belebten Natur. Das Unterrichtsfach Biologie hat daher die Aufgabe, ein tieferes Verständnis für biologische Zusammenhänge zu entwickeln und das Bewusstsein für die Bedingungen und die Erhaltung des Lebens zu schärfen.

Die Biologie wird als die Fachwissenschaft vom Leben und der Geschichte der Biosphäre verstanden; dabei werden die Probleme unter verschiedenen Gesichtspunkten behandelt:

  • morphologischer Gesichtspunkt (z.B. Morphologie, Anatomie, Histologie)
  • physiologischer Gesichtspunkt (z.B. Physiologie, Biochemie)
  • historischer Gesichtspunkt (z.B. Paläontologie, Embryologie, Evolution)
  • synthetischer Gesichtspunkt (z.B. Sinnesphysiologie, Biophysik)
  • soziologischer Gesichtspunkt (z.B. Ökologie, Ethologie)
  • pragmatisch-ökonomischer Gesichtspunkt (z.B. angewandte Biologie)

Mit der Bearbeitung vor allem von physiologischen, biochemischen und genetischen Problemen hat sich die Biologie aus einer beschreibenden zu einer kausalanalytischen Wissenschaft entwickelt, in der auch quantifizierbare Ergebnisse erzielt werden. Grundlegende Methoden sind:

  • Beobachtung, Beschreibung
  • Hypothesenbildung
  • Planung und Durchführung von Experimenten
  • Verifikation bzw. Falsifikation der Hypothesen
  • Modellbildung

Bei der Anwendung dieser Methoden ist sicherzustellen, dass die Gesetzmäßigkeiten der äußerst komplexen lebendigen Systeme in der Gesamtheit erfasst werden. Dabei sind folgende Grundphänomene in der Biologie zu berücksichtigen:

Entwicklung, da sich alle lebendigen Systeme mit der Zeit ändern. Inhomogenität, da alle Organismen hochgradig strukturiert sind.
Regulation, da alle Lebewesen aktiv auf innere und äußere Veränderungen antworten.

Vererbung, da alle Organismen strukturgebundene Informationen weitergeben.Energieumsatz, da jeder Organismus der Zufuhr von freier Energie, um dem thermodynamischen Gleichgewicht - dem Tod - zu entgehen, bedarf.

Auswahl von Lernzielen und Inhalten

Die Entwicklung der modernen Industriegesellschaft ist in zunehmendem Maße von den Ergebnissen insbesondere der naturwissenschaftlichen Forschung abhängig. Die Bestimmung von Unterrichtszielen und ihre inhaltliche Umsetzung unter Leitthemen soll sicherstellen, dass mit der Darstellung exemplarischer Fragestellungen Zusammenhänge deutlich werden, mit denen die Auswirkungen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse auf den einzelnen und die Entwicklung der Gesellschaft dargestellt, erkannt und bewertet werden können.

Damit sollen die Studierenden dazu befähigt werden, in der Auseinandersetzung mit ethischen und politischen Zielfragen beurteilen zu können, wo wissenschaftliche Aussagen im Sinne weltanschaulicher, ideologischer oder machtpolitischer Ziele missbraucht werden. Die zunehmende Entfremdung von der Natur sowie ihre Manipulation stellt die Menschheit vor qualitativ neue Probleme. Mit physikalischen, chemischen und biologischen Techniken beeinflußt der Mensch die Entwicklung der Umwelt, so dass andere Organismen in Gefahr geraten, verdrängt oder sogar ausgerottet zu werden. Eine veränderte Umwelt kann zur Gesundheitsbelastung für den Menschen werden. Gentechnologische Methoden ermöglichen es, Lebewesen -auch den Menschen selbst - bis in die Erbmasse hinein zu verändern.

Die Auseinandersetzung mit Problemen und Erkenntnissen der Biologie hat auch zum Ziel, die Studierenden freizumachen von wissenschaftlich verbrämten Ideologien und sie zu befähigen, verantwortungsbewusst an entsprechenden Entscheidungsprozessen im öffentlichen Leben teilzunehmen. Dabei sollen ihnen die ethischen Grenzen des Machbaren als biologische Notwendigkeit bewusst gemacht werden.
Letztlich sei der propädeutische Aspekt betont: Da die Methodiken der naturwissenschaftlichen Fächer prinzipiell gleich sind, soll der Biologie-Unterricht die Studierenden befähigen, ein späteres naturwissenschaftliches Studium erfolgreich bestehen zu können.