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Monday, 31. October 2016

Der Fachbereich Biologie an der LFS

Unterrichtsangebot

Das Fach Biologie wird an der Liebfrauenschule in der Sekundarstufe I und II angeboten.

In der Sekundarstufe I findet der Biologieunterricht jeweils zweistündig in den Jahrgangsstufen 5, 6, 7, und 9 statt. Darüber hinaus kann in den Jahrgangsstufen 8 und 9 das Fach „Ernährungswissenschaften mit Chemie“ im Wahlpfichtbereich II belegt werden, womit schon in der Sekundarstufe I die Bildung eines naturwissenschaftlichen Schwerpunktes ermöglicht wird.

In der Sekundarstufe II kann das Fach Biologie sowohl als Grundkurs (GK) als auch als Leistungskurs (LK) belegt werden.

Fachschaft

  • Dr. Benner, Alexandra
  • Dr. Busert, Barbara
  • Nix, Christian
  • Schüller, Jürgen
  • Simon, Julia
  • Wenzel, Julia
  • Wild, Anne
Unterrichtsverteilung für das Fach „Biologie“ an der LFS
Jahrgangsstufe Anzahl der Wochenstunden
5 2
6 2
7 2
9 2
10 GK: 3, LK: 5
11 GK: 3, LK: 5
12 GK: 3, LK: 5

Biologieräume und Sammlung

Die Liebfrauenschule verfügt über einen modern ausgerüsteten Biologieraum und ein Schülerlabor. Die sehr umfangreiche Sammlung und die gegebenen Räumlichkeiten eröffnen die Möglichkeiten für einen ausgesprochen anschaulichen und praxisnahen Unterricht.

Zu den Sammlungsgegenständen zählen zahlreiche Modelle zur Humanbiologie, Genetik, Botanik und Zoologie, Schülermikroskope sowie eine Mikroprojektion mit Videoübertragung. Eine umfangreiche Chemikaliensammlung mit entsprechendem Versuchsmaterial ermöglicht einen experimentell ausgerichteten Unterricht  

Der Biologieraum verfügt über eine interaktive Tafel, mit deren Hilfe Tafelbilder erstellt, gespeichert und erweitert werden können. Darüber hinaus können über den eingerichteten Internetanschluss sowie die angeschlossene Lupe geeignete und anschauliche Medien (Animationen, Modelle, Darstellungen, Präsentationen) im Unterricht eingesetzt werden.

Derzeit unterrichten fünf Lehrerinnen und Lehrer das Fach Biologie an der Liebfrauenschule.

Beispiele für die Arbeit im Unterricht finden sich hier:

  • Mikrobiologische Arbeitstechniken
  • Vogelzug-live
  • Kälberaugen

Außerunterrichtliche Lernangebote

Neben dem Unterricht fördern wir unsere Schülerinnen durch die Teilnahme an Wettbewerben und weiteren Lernangeboten:

  •  Teilnahme am Wettbewerb „Bio-Logisch“ in der Sekundarstufe I
  • Anfertigung von Facharbeiten in Kooperation mit außerschulischen Instituten
  • Jugend forscht
  • Biologie-Olympiade
  • Hans-Riegel-Fachpreise
  • Umwelt-AG
  • Sanitätsdienst
  • Junior-Ingenieur-Akademie (Unterstützt von der Telekom-Stiftung)
  • Cyber-Mentor-Programm

Es werden regelmäßig Exkursionen durchgeführt, von denen viele schon seit Jahren ein fester Bestandteil des schulinternen Lehrplans sind:

  • Exkursion ans Wattenmeer auf Spiekeroog (Jahrgangsstufe 5/6)
  • Botanischer Garten Bonn (Jahrgangsstufe 7)
  • Mehrtägige Exkursion zum Heiligen Meer (Jahrgangsstufe 12)
  • Kölner Zoo: Primatenevolution (Jahrgangsstufe 13)
  • Versuche zur Genetik im KölnPUB (Publikum und Biotechnologie e.V.) – Hier werden den Schülerinnen Forschung und Anwendungen der Biowissenschaften näher gebracht

 

 

 

 

Vier Schülerinnen der LFS nehmen bei „Jugend forscht“ teil - Sonderpreis Umwelttechnik für Ricarda Thomaschewski

02.04.2016

Viele Wochen lang war Biologie für Marie Forster, Ricarda Thomaschewski sowie Helen und Judith Hidalgo mehr als nur eines ihrer Fächer auf dem Stundenplan. Sie arbeiteten intensiv an eigens erstellten fachbezogenen Projekten.

Bis auf den Fachbereich hatten die Fragen, die sie dabei leiteten, auf den ersten Blick wenig gemeinsam. Marie beschäftigte sich mit dem Einfluss von Umweltfaktoren (z.B. „Saurer Regen“) auf Pflanzen, exemplarisch auf die Venusfliegenfalle.

Ricarda untersuchte die Beeinflussung des Pflanzenwachstums durch elektrische Felder.

In Helens und Judiths Arbeit mit dem Titel „Wenn der Schlaf einen übermannt“ stand die seltene Erkrankung Narkolepsie im Mittelpunkt. Die beiden Schülerinnen wollten hierbei die Frage beantworten, inwieweit bei Narkolepsie-Patienten die Störung des autonomen Regelkreises Schlaf/Wachsein auch Auswirkungen auf den Temperaturrhythmus des Körpers hat.

Als alle Forschungsergebnisse ausgewertet waren, ging es dann schnell. Ihre Arbeiten zu den unterschiedlichen Themenstellungen reichten die vier Schülerinnen beim bundesweiten Wettbewerb „Jugend forscht“ ein. Mit Erfolg: Ricardas Untersuchung zum Einfluss eines elektrischen Feldes auf das Pflanzenwachstum erhielt den Sonderpreis Umwelttechnik.

 

 

Jugend forscht 2016: Projekte unserer Schülerinnen

02.04.2016

 

Marie Forster: "Untersuchungen zur Ökologischen Potenz der Venusfliegenfalle"

Das Projekt sollte die Wirkung des Umweltfaktors „saurer Regen" auf die Venusfliegenfalle als Beispielspflanze modellhaft untersuchen und herausstellen, ob mit einer fortschreitenden Umweltverschmutzung die Population der Venusfliegenfalle weiter zurückgehen würde, beziehungsweise ob die Venusfliegenfalle überhaupt auf sehr saure pH-Werte reagiere. Für diese Untersuchungen eignet sich die Venusfliegenfalle besonders gut, da sie aufgrund ihrer kurzen, harten Wurzeln als sehr robust und widerstandsfähig gilt; weiterhin ist das Vorkommen von „saurem Regen" in ihrem Lebensraum sehr wahrscheinlich. Hierfür wurde die Pflanze mit Wasser verschiedener pH-Werte gegossen. Es zeigte sich, dass die Venusliegenfalle durch das Gießen mit Wasser niedriger pH-Werte irreversibel geschädigt wurde. Durch pH-Werte, die im Bereich des „sauren Regens“ liegen, erfuhren die Pflanzen ebenfalls eine Schädigung, die sich allerdings durch Gießen mit „normalem“ Regenwasser wieder rückgängig machen ließen. Als Maß für den Grad der Schädigung dienten dabei die Blätter der Venusfliegenfalle ebenso wie die Photosyntheseleistung. Die Ergebnisse des Projekts zeigen den Sinn des Umweltschutzes, da die Schädigung der Pflanzen durch Luftverschmutzung zwar messbar ist, jedoch die Möglichkeit besteht, die Pflanzen zu regenerieren.

 

Ricarda Thomaschewski: "Untersuchungen zum Einfluss eines elektrischen Feldes auf das Pflanzenwachstum"

Seit den 1980er Jahren wird der Einfluss elektrischer Felder auf die Keimungsphase von Pflanzen und Lebewesen in der Forschung diskutiert. Das Projekt von Ricarda befasste sich mit den Auswirkungen eines elektrostatischen Feldes von 8 Kilovolt auf die Keimung von Feuerbohnen und Gartenkresse. Anhand von unterschiedlichen Abständen der Ladungsträger, bei differenzierten Feldstärken, wurde der Einfluss verschieden starker Elektrizität untersucht und einem unbehandelten Kontrollfeld gegenübergestellt. Dabei stand die Frage nach der erhöhten Wachstumsgeschwindigkeit und Ertragsrate der durch das elektrische Feld beeinflussten Pflanzen im Fokus. Nach Vergleich der Messungen der beiden Vergleichsgruppen stellte sich heraus, dass Pflanzen in einem elektrischen Feld signifikant schneller wachsen: In der gleichen Zeit wuchsen die Sprossachsen der Bohnenpflanzen doppelt so groß, trieben mehr Seitenwurzeln aus und die Pflanzen wiesen mehr Blätter auf als die Vergleichspflanzen ohne Behandlung mit elektrischem Feld.

Für Ricardas Projekt wurde der Sonderpreis Umwelttechnik (im Rahmen von Jugend forscht) verliehen.

 

Helen und Judith Hidalgo: "Wenn der Schlaf einen übermannt"

Bei der sehr seltenen Erkrankung der Narkolepsie kommt es durch einen Untergang der schlafregulierenden Zentren im Gehirn zu einem vollkommenen Verlust des natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus, die Patienten können weder lange stabil wach sein, noch lange erholsam schlafen. Die Schülerinnen haben an Narkolepsie-Patienten untersucht, ob die Störung des einen autonomen Regelkreises Schlaf/Wachsein auch Auswirkungen auf die zircadiane Temperaturregulation hat.

Ziel der Untersuchung war es, den Zusammenhang zwischen zwei zirkadianen Rhythmen, Temperaturregulation und Schlaf-Wach-Rhythmus anhand von zwei Krankheitsbildern zu untersuchen, bei denen es zu Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus kommt. Es ließen sich bei der Patientengruppe der Narkoleptiker mit Kataplexien eine abgeflachte Amplitude sowie eine Verschiebung des Temperaturrhythmus mit einem früheren Abfall der Körperkerntemperatur im Tagesrhythmus und einem früheren Anstieg der Körpertemperatur am Morgen vorfinden, was bei der anderen Patientengruppe und im Vergleich mit nicht erkrankten Personen nicht nachgewiesen werden konnte. Da die Patienten mit Narkolepsie und Kataplexien an dem Mangel des Überträgerstoffes Hypokretin leiden, ist es möglich, dass das Hypokretin eine ursächliche Rolle für die Störung des Temperaturrhythmus bei Narkoleptikern mit Kataplexien spielt. Da die Patienten mit Narkolepsie ohne Kataplexien einen im Vergleich zu Normalpersonen normalen Temperaturverlauf haben und dieser ähnlich zu dem der Normalpersonen ist, schlossen die Schülerinnen daraus, dass die Kopplung der beiden zirkadianen Rhythmen, Temperatur und Schlaf-Wach-Rhythmus viel komplexer sein muss, als bisher in den bisherigen chronobiologischen Forschungen angenommen wird.