RAZUMEVANJE OSNOVNIH KONCEPTOV DELOVANJA ŽIVLJENJSKIH IN EKOLOŠKIH PROCESOV (70 ur)

Obseg

Učni sklopi

35

Osnovni koncepti delovanja življenja in ravni organizacije v živi naravi

35

Osnovni koncepti delovanja ekoloških procesov ter ohranjanje naravnih vrednot in biodiverzitete

RAZUMEVANJE OSNOVNIH KONCEPTOV DELOVANJA ŽIVLJENJSKIH IN EKOLOŠKIH PROCESOV

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Osnovni koncepti delovanja življenja in ravni organizacije v živi naravi

Dijaki so zmožni:

• razumeti vplive razvoja sodobne biologije na življenje, gospodarski razvoj in družbo
• spoznati filozofijo in metode dela sodobne biologije in uporabiti osnovne eksperimentalne metode in metode raziskovalnega dela na terenu
• skladno z lastnimi sposobnostmi načrtovati preproste raziskave na terenu (na temeljni raziskovalnega vprašanja in teoretičnih predpostavk hipoteze), izvesti biološka opazovanja, meritve in poskuse, jih analizirati in prikazati rezultate, sklepati, predvidevati ter predstaviti zaključke;
• razumeti, da so predpogoj za življenje snov, energija in informacija (dedni zapis);
• prepoznati in ločiti organizacijske ravni v naravi od snovi (anorganskih in organskih molekul), celic, tkiv, organskih sistemov, organizmov, življenjskih združb, ekosistemov do ekosfere,
• razumeti, da življenjske oziroma biotske procese omogočajo nujni osnovni pogoji: izbirno prepustne membrane celic, snovne in energetske spremembe v biokemijskih reakcijah, geni oziroma dedna snov s kodiranimi informacijami in mehanizmi za preprečevanje škodljivih vplivov oziroma reakcij,
• razumeti, da je osnovna funkcionalna in gradbena enota živega celica, v kateri potekajo življenjski procesi (kot npr. dihanje, fotosinteza, dedovanje, razmnoževanje, rast, evolucijski razvoj, staranje in procesi, ki vodijo v bolezni okvare);
• prepoznati podobnosti in razlike v osnovni zgradbi in delovanju prokariontskih in evkariontskih (rastlinske, živalske in glivne) celic;
• opisati osnovno zgradbo in razumeti delovanje celice (povezati strukturo in funkcijo), tkiv, organov org. sistemov in organizma kot celote;
• razumeti vlogo DNK, način zapisa in različnih prednosti dveh načinov naravnega prenosa dednih zapisov pri spolnem in nespolnem razmnoževanju;
• poznati možne načine umetnega spreminjanja in prenosa dednih zapisov ter prednosti in nevarnosti takih posegov v življenje;
• kritično presoditi učinkovitost zakonskih predpisov s tega področja in se zavedati pomena biološkega znanja za aktivno državljanstvo;
• razložiti osnovne koncepte delovanja življenjskih procesov (npr. dihanje, fotosinteza, dedovanje, razmnoževanje, rast, evolucijski in ontogenetski razvoj) in razumeti sistemske posledice različnih vplivov na njih (vplivi okolja, učinki strupov, posegov v dedno snov in življenjske procese …);
• prepoznati osnovne skupne značilnosti in razumeti razlike v zgradbi in delovanju heterotrofnih in avtotrofnih organizmov;
• razumeti, da je snov in njen sistemski učinek na celice posameznih organizmov, ekosisteme, biosfero in okolje odvisen od količine te snovi.
• dojemati, da tehnične rešitve izvirajo iz posnemanja narave (bionika) – transfer in uporaba znanja za izboljšave v poklicu (inventivnost);
• razumeti pravico do ohranjanja lastnega zdravja (telesno in psihično) v zdravem okolju kot vrednoto in enega od predpogojev za kakovostno življenje;
• uporabiti predznanje in razložiti delovanje človeškega organizma kot usklajene celote ter presoditi primernost različnih načinov ohranjanja ravnovesja v lastnem telesu,
• slediti javnim razpravam in ovrednotiti informacije v medijih zvezi s to tematiko ter se kot državljani samostojno odločati;
• razložiti mehanizme, ki kontrolirajo in uravnavajo skladno delovanje organskih sistemov v organizmu, in poznati princip homeostaze ter osnovne homeostatske mehanizme (negativna povratna zveza);
• razložiti na preprostem nivoju vplive različnih kemičnih (npr. psihoaktivnih) snovi na celice, tkiva in celoten organizem;
• prepoznati in ločiti spremembe med procesi v zdravem in prizadetem telesu (telesno in psihično zdravje) zaradi poškodb, dolgotrajnega stresa ali bolezni in ustrezno ukrepati;
• ločiti, katere biometrične podatke se sme ustrezno uporabiti v različnih dokumentih in zbirkah podatkov o občanih ter kakšne so možnosti zaščite in nevarnosti neustrezne rabe teh informacij.

Eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Preučevanje razlik med živo in neživo naravo

Ugotavljanje osnovnih potreb organizmov (lahko lastnega organizma)

Uporaba postopka mikroskopiranja, izdelava svežega preparata, raziskovanje lastnosti slike pod mikroskopom, skiciranje slike preparata in ustrezno ravnanje z mikroskopom

Opazovanje celične zgradbe organizmov (enoceličnih, mnogoceličnih)

Opazovanje osnovne zgradbe celice

Preučevanje skupnih značilnosti in razlik med pro- in evkariontsko celico

Opazovanje bakterij v jogurtu (kislem zelju …)

Preučevanje razlik med rastlinsko in živalsko celico

Preučevanje prehajanja snovi v celice in iz njih (vpliv razmerja med površino in volumnom na oskrbo celic)

Preučevanje prehajanja snovi skozi izbirno prepustno celično membrano

Preučevanje zgradbe DNK s pomočjo modela in računalniške simulacije (delo z internetom)

Izolacija in opazovanje DNK molekul iz paradižnika (breskev, kivija …)

Opazovanje obarvanih celic ustne sluznice

Izolacija lasne DNK iz celic ustne sluznice

Opazovanje oblike in velikosti kromosomov v rastlinskih celicah (trajni ali sveži preparati)

Uporaba primerov računalniških simulacij (na spletu) prepisovanja dednih informacij in nastajanja beljakovine

Analiza zakonodaje v zvezi s sistemom o biološki varnosti in pregled osnovnih načinov umetnega prenosa dednih zapisov ter možnih posledic

Preučevanje vplivov okolja in vplivov dednosti na organizme

Preučevanje vplivov evolucije na gensko spremenjene organizme

Preučevanje razvoja rezistence na antibiotike pri bakterijah

Opazovanje različnih specializiranih celic v različnih tkivih

Preučevanje dihanja (dokazovanje ogljikovega dioksida v odvisnosti od aktivnosti organizma)

Delo z internetom:
Simulacije procesa sproščanja energije iz organskih snovi

Preučevanje rastlinskih barvil

Projektno delo: Bionika

Preučevanje fotosinteze (vplivi na potek, produkti)

Preučevanje produktov fotosinteze v rastlinskih celicah

Vpliv hipertoničnega okolja na organizme ob cestah v gosto naseljenih območjih (npr. vpliv zimskega soljenja cest na drevesa in npr. na pokritost z epifiti ali uporaba soli pri konzerviranju živil …)

Preučevanje prednosti in nevarnosti uporabe genskega inženiringa in biotehnologije v zdravstvu (genska terapija, biološka zdravila…)

Preučevanje uporabe biometričnih podatkov v osebnih dokumentih, načinov zaščite zbirk podatkov ter možne družbene posledice zlorab teh podatkov (možnosti diskriminacije)

Preučevanje razširjenosti mikroorganizmov in posledic človekovih posegov (čistila, razkužila, antibiotiki …) na biološko ravnotežje v življenjskih združbah mikroorganizmov (v okolju, v prebavilih, na telesni površni …)

Najpogostejše zoonoze in preventiva

Osnovni koncepti delovanja ekoloških procesov ter ohranjanje naravnih vrednot in biodiverzitete

Dijaki so zmožni:

• razumeti naravni razvoj, ponoviti osnovno zgradbo in razumeti delovanje naravnega ekosistema kot dinamičnega uravnoteženega sistema, sposobnega samovzdrževanja,
• dojeti ključni pomen življenjske pestrosti za delovanje ekosistema ter s tem povezane ekološke funkcije (in njihove vrednosti) ter razumeti, da zato izguba ene vrste pomeni izgubo ene od funkcij v tem sistemu oziroma izgubo ene od priložnosti za ostale vrste,
• razumeti odnose med organizmi različnih vrst in znotraj opazovane vrste ter njihov vpliv na ekološko ravnotežje ter navezati na populacijska nihanja;
• razumeti pomen avtotrofnih organizmov in medsebojno povezanost avtotrofnih in heterotrofnih organizmov v biosferi;
• razumeti pomen klorofila pri sprejemanju in pretvorbi svetlobne energije;
• razumeti prehranjevalne nivoje in dojeti pomen kroženja snovi in pretoka energije v ekosistemih;
• upoštevati nosilnost ekosistemov in njihovo samočistilno sposobnost;
• razumeti ekologijo populacij (vključno s posledicami rasti človeške populacije) in pogoje za ohranjanje vrst živih bitij in njihovo trajnostno rabo;
• razumeti, da na strukturi in funkciji ekosistemov temelji kakovost življenjskega okolja in razpoložljivih naravnih virov (hrane, vode, zraka …);
• upoštevati in razumeti osnovne pogoje za ohranjanje življenjske pestrosti (biodiverzitete) in naravnih procesov ter kritično presoditi učinkovitost zakonskih predpisov s tega področja in se zavedati pomena biološkega znanja za njeno ohranjanje;
• razviti odgovoren odnos do življenja in narave ter upoštevati ranljivost ekosistemov, živih bitij in biosfere ter primerjati odnos različnih kultur do narave in življenja;
• dojeti nujnost in razumeti bistvena načela trajnostnega razvoja in rabe obnovljivih naravnih virov, razumeti povezanost kulturnega razvoja tudi v kontekstu naravnih danosti in omejitev;
• znanje ekologije uporabiti v poklicu, vsakdanjem življenju in lastnem razmišljanju, presojanju ter suverenem odločanju o sebi in svojem ravnanju (ekološko ozaveščeno ravnanje);
• uporabiti in posnemati primere in vzore rešitev iz narave za optimizacijo tehnoloških rešitev (inventivnost);
• se zavedati izjemno bogate biodiverzitete v Sloveniji (še posebej v podzemskih ekosistemih) in prednosti, ki jih omogoča, ter razumeti in dojeti preživetveni, varnostni in gospodarski pomen ohranjanja življenjske raznolikosti in ekoloških procesov;
• zaznati ogroženost ekosistemov, živih bitij in svojo ogroženost ter kritično presoditi učinkovitost zakonodaje s tega področja in se zavedati pomena biološkega znanja za lastno udejstvovanje v prizadevanjih za izboljšanje stanja in suvereno odločanje.

Terensko raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju upošteva ranljivost organizmov in ekosistemov

Preučevanje procesov sukcesije

Preučevanje procesov v naravnem ekosistemu (zgradba, delovanje)

Preučevanje antropogenega ekosistema in razlik med naravnim in antropogenim ekosistemom

Preučevanje vplivov na razširjenost marjetice v antropogenih in naravnih ekosistemih

Preučevanje vpliva rastlin na količino kisika v vodnem ekosistemu v različnih razmerah (uporaba senzorja za kisik)

Preučevanje pretoka energije in kroženja snovi v ekosistemu

Preučevanje razlik v procesih vodnih (tekoče in stoječe vode), jamskih in kopenskih ekosistemih

Preučevanje sestave in vloge življenjske združbe v tleh

Preučevanje sestave in vloge življenjske združbe v vodah intersticialnih prostorčkov prodišč (za ohranjanje zdrave pitne vode …)

Preučevanje sestave in vloge življenjskih združb na kamnih in drugih delcih na dnu vodotokov

Bioindikacija stanja (v vodnem ekosistemu, v zraku …)

Preučevanje genske diverzitete izbrane vrste (lahko znotraj populacije dijakov)

Preučevanje posledic akumulacije ljudi na majhnih površinah (mesta oziroma gosto naseljena območja) in naraščanja človeške populacije v ekosferi

Preučevanje posledic vnosa tujerodnih invazivnih vrst v naše ekosisteme

Preučevanje možnih načinov genskega onesnaževanja in možnih posledic na organizmih in v ekosferi

Preučevanje trajnostne rabe biodiverzitete na primeru efektivne velikosti populacij v izbranem ekosistemu (morski ribolov, lov, posegi v življenjske združbe vodnih in kopenskih ekosistemov …)

Preučevanje vzrokov za nastanek in rast populacij »škodljivcev in plevelov« v industrijskem monokulturnem kmetijstvu in skladiščih pridelkov ter iskanje vzorov iz ekosistemov za biološke načine zmanjševanja velikosti njihovih populacij

Preučevanje posledic degradacije in fragmentacije ekosistemov za ohranjanje narave, biotske raznovrstnosti in ekoloških procesov

Preučevanje posledic širjenja tujerodnih invazivnih vrst

Preučevanje vplivov delovanja poklicne stroke na biodiverziteto

Izbirni modul EKOLOGIJA TAL (35 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• na osnovi poskusov in opazovanj v naravi razumeti biološke in fizikalne in kemijske procese, njihovo povezanost ter vpliv na preperevanje kamnin v različnih podnebnih razmerah;
• razumeti, da na kakovost tal poleg fizikalnih in kemijskih lastnosti pomembno vpliva velika biodiverziteta talnih organizmov;
• na temelju opazovanih primerov razumeti pomen zelene (rastlinske) odeje za ohranjanje tal;
• uporabiti enostavne metode raziskovanja biodiverzitete talnih organizmov, njihov način življenja, življenjske potrebe in razumeti medsebojno povezanost in soodvisnost organizmov življenjskih združb v tleh;
• razumeti ekološke funkcije tal (kroženje snovi, življenjski prostor, substrat, vir pitne vode …) in poznati načine, kako jih ohranjamo;
• razumeti, da se v prehranjevalne verige v življenjskih združbah tal vključijo strupi za kemično zaščito rastlin (fitofarmacevtska sredstva ali ostanki njihove razgradnje, npr. DDT) in prek njih pridejo tudi v hrano za živino in na koncu v človeška živila;
• razumeti pomen in načine ohranjanja biološkega ravnotežja v tleh ter sklepati na posledice nepremišljenih enostranskih posegov v življenjske združbe tal;
• razumeti, zakaj je v razvitem svetu uveljavljeno načelo sledenja živil od »vil do vilic«;
• razumeti proces humifikacije, njen vpliv na kakovost prsti, naravne procese bio-geokemičnega kroženja snovi, ekološko ravnotežje, kakovost in količino pitne vode in sklepati na različne vplive in posledice človekovih posegov nanjo;
• razumeti, zakaj na vodozbirnih območjih veljajo posebna pravila za gnojenje tal in omejitve uporabe strupov (fitofarmacevtskih sredstev);
• razumeti vpliv živih bitij na vonj, strukturo, vlažnost, barvo in druge lastnosti prsti;
• prepoznati značilne predstavnike, vlogo in medsebojne interakcije različnih pogostih skupin organizmov v prsti (pršice, skakači, praživali, ličinke žuželk, deževniki, glive, bakterije in podobne);
• razumeti pomen biološke fiksacije dušika za kakovost tal in povezati s poklicno prakso;
• na temelju opazovanj ločiti posamezne plasti (horizonte) različnih vrst tal,razumeti vpliv naseljenosti z živimi bitji na lastnosti posameznih plasti tal v naravnih in antropogenih ekosistemih ter sklepati na posledice človekovih posegov v ekosistemih;
• zavedati se ranljivosti ekološkega ravnotežja v tleh in pri obdelavi tal v antropogenih ekosistemih upoštevati čim bolj sonaravne načine obdelave tal in gojitve avtohtonih kulturnih rastlin, ki so bolj kot tujerodne prilagojene na ekološke razmere v naših ekosistemih;
• razumeti načela trajnostne rabe tal in njihov pomen za ohranjanje biodiverzitete ter zdravih pogojev za preživetje;
• pri načrtovanju obdelave tal upoštevati pomen ohranjanja življenjskih prostorov v tleh kot predpogoj za ohranjanje zdravih naravnih virov (zdrave pitne vode, hrane …) in upoštevati načela trajnostne rabe tal v praksi;
• razumeti razlike med življenjskimi razmerami v tleh različnih naravnih in antropogenih ekosistemov ter njihov vpliv na življenjske združbe v tleh in na uspevanje rastlin;
• ločiti dolgoročne prednosti sonaravnega, trajnostno usmerjenega kmetijstva pred intenzivnim, industrijskim monokulturnim kmetijstvom ter to upoštevati v poklicu;
• razumeti, da ima enostransko spreminjanje razmer v tleh sistemske posledice, ki se kažejo v upadanju biodiverizitete tal, spreminjanju razmerij med organizmi v njihovih življenjskih združbah (simbioza slabšanju parazitizem) in kakovosti tal ter s tem povezane kakovosti pridelkov;
• razumeti pomen simbioz med prokarionti in rastlinami ter glivami in rastlinami ter to upoštevati v praksi;
• zavedati se sistemskih posledic človekovih posegov (uporaba herbicidov, obdelovanje tal …) na ekologijo in kakovost tal v antropogenih in naravnih ekosistemih ter to upoštevati v praksi;
• razumeti, da so tujerodne vrste kulturnih rastlin bolj občutljive kot avtohtone, ker niso prilagojene na ekološke dejavnike in življenjske združbe pri nas, in to upoštevati v poklicu;
• poznati naše avtohtone kulturne rastline in se zavedati njihovega pomena za trajnostno pridelavo hrane in genski sklad;
• poznati tujerodne okrasne invazivne vrste, ki se naseljujejo v poškodovane naravne in antropogene ekosisteme ter izpodrivajo avtohtone vrste, ter to upoštevati v praksi.
• razumeti izvor in razširjanje plevelov ter naravne biološke načine zmanjševanja njihovih populacij.

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Preučevanje abiotskih in biotskih vplivov na preperevanje kamnin

Preučevanje procesa biogene razgradnje snovi v naravi

Preučevanje človeških posegov, ki vplivajo na erozijo.

Preučevanje zaščitne vloge rastlinske odeje (npr. primeri čezmerne paše)

Preučevanje sestave slojevitosti in lastnosti različnih vrst tal v antropogenih in naravnih ekosistemih

Ugotavljanje biodiverzitete različnih vrst tal

Preučevanje vloge, značilnosti in življenja talnih organizmov

Preučevanje razkroja organskih snovi v procesu humifikacije

Preučevanje posledic človekovih posegov na biotske in abiotske dejavnike v tleh (posledice pohojanja oziroma tlačenja tal, asfaltiranja, zasoljevanja …)

Ugotavljanje vplivov izsuševanja in umetnega namakanja na kakovost tal, biodiverziteto in sestavo življenjskih združb tal, mikroklimo, količino in kakovost pitne vode

Bioindikacija kislosti, vsebnosti dušika in kalcija ter humusnih, suhih in močvirnih tal

Preučevanje sukcesije neporaslih tal

Ugotavljanje posledic širjenja invazivnih tujerodnih okrasnih rastlin

Ugotavljanje posledic soljenja (zasoljevanje tal) na rastlinah v mestih in naseljih

Preučevanje vloge talnih organizmov pri čiščenju pitne vode

Mikroskopiranje simbiontskih bakterij v metuljnicah

Analiza zakonodaje v zvezi z ohranjanjem biodiverzitete, ki je vezana na poljedelstvo in vrtnarstvo

Preučevanje razvoja rezistence na herbicide (delo z internetom)

Preučevanje posledic človekovih posegov (čistila, razkužila, antibiotiki …) na biološko ravnotežje v življenjskih združbah tal

Preučevanje pretoka energije in kroženja snovi v ekosistemu

Preučevanje sestave in vloge življenjske združbe v tleh

Proučevanje primerov trajnostne rabe tal

Preučevanje vzrokov za nastanek in rast populacij »škodljivcev in plevelov« v industrijskem monokulturnem kmetijstvu in skladiščih pridelkov ter iskanje vzorov iz ekosistemov za biološke načine zmanjševanja velikosti njihovih populacij

Raziskovanje posledic degradacije in fragmentacije ekosistemov za ohranjanje narave, biotske raznovrstnosti in ekoloških procesov v prsti
Pregled določil Konvencija CITES in trgovanje z živimi bitji, ki se jih uporablja v antropogenih ekosistemih (delo z internetom)
Raziskovanje vplivov delovanja poklicne stroke na biodiverziteto tal, kakovost in količino vode

Preučevanje vplivov tujerodnih invazivnih vrst okrasnih rastlin na kakovost tal in abiotske dejavnike

Preučevanje življenjskih združb in njihove vloge v intersticialnih vodah (prodišč) in v podzemnih vodah (v vodnjaku in izviru)

Izbirni modul VARSTVENA BIOLOGIJA IN SONARAVNO VZDRŽEVANJE ANTROPOGENIH EKOSISTEMOV (70 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• dojeti kompleksno prepletanje naravnih procesov in kulturnega konteksta antropogenega okolja na lokalni in globalni ravni;
• razumeti večanje tekmovanja organizmov v zelenih otočkih zaščitene narave za naravne vire (hrano) s človeško populacijo;
• razumeti, da je človek del ekosistemov in da biodiverziteto in naravne dobrine ohranjamo zanj, ter to upoštevati v praksi;
• razumeti, da proces evolucije generira in vzdržuje biodiverziteto;
• definirati biodiverziteteto in prepoznati gensko diverziteto znotraj populacij, vrstno diverziteto znotraj ekosistemov in ekosistemsko diverziteto v slovenski krajini;
• poznati biogeografske dejavnike, ki vplivajo na veliko biodiverziteto na nekaterih območjih v Sloveniji, ki so za Evropske razmere zelo bogata (»vroče točke«);
• razumeti, da ohranjanje vrst pomeni ohranjanje njihovih populacij in omogočanje njihove nadaljnje evolucije v njihovih ekosistemih;
• definirati koncept biološke vrste, razumeti biologijo in ohranjanje vrste;
• ločiti endemične in redke vrste;
• zaznati ranljivost vrste in razumeti pomen efektivne velikosti populacije ter predvideti okoliščine za upočasnitev procesa izumiranja vrst v antropogenih ekosistemih;
• razumeti vpliv velikosti površine na razporeditev vrstne raznolikosti v prostoru (površina in število vrst);
• zavedati se, da je treba antropogene ekosisteme (polja travnike, parke, vrtove …) s posegi, ki prekinjajo njihov naravni razvoj, ves čas vzdrževati v želenem stanju;
• poznati značilne posege in načine vzdrževanja želenega stanja v antropogenih ekosistemih ter njihove vplive na naravne procese, stanje biodiverzitete, kopičenje odpadnih snovi, porabo energije in podobno;
• razumeti vzroke za propadanje biodiverzitete v antropogenih ekosistemih (degradacija habitatov, fragmentacija, posegi človeka, zastrupljanje, globalne in lokalne okoljske spremebe, vnašanje tujih vrst, netrajnostna raba populacij);
• razumeti pogoje za ohranjanje biodiverzitete in vključevati ustrezne ukrepe v načrtovanje in vzdrževanje antropogenih ekosistemov (parkov, športnih površin, naselij, kulturne krajine in odlagališč odpadkov);
• zavedati se, da se za razliko od naravnih ekosistemov, antropogeni ekosistemi zaradi umetnega vzdrževanja želenega stanja ne dosegajo tako velike biodiverzitete, da bi lahko dosegli klimaksno stanje;
• razumeti, da je visoka biodiverziteta temeljni prvi pogoj za stabilnost ekosistema in njegovo odpornost na nenadne spremembe različnih biotskih in abiotskih dejavnikov, ter sklepati na vplive fragmentacije ekosistemov;
• razumeti, da opuščanje rabe antropogenih ekosistemov omogoča razvoj ekosistema (proces sukcesije) prek različnih nestabilnih stadijev v smeri razvoja gozda, ki se približa stabilnosti oziroma klimaksnemu stanju;
• razumeti, da se v procesu sukcesije veča biodiverziteta in narašča vpliv biotskih dejavnikov (biotske interakcije) ter pada vpliv abiotskih dejavnikov;
• zavedati se, da so organizmi in združbe živi kazalniki stanja in posledic posegov v ekosisteme in onesnaževanja okolja;
• razumeti, da stanje in razširjenost vrst organizmov odraža posledice vplivov in posegov v ekosisteme ter onesnaževanja okolja, ki imajo sistemske učinke;
• na podlagi indikatorskih organizmov sklepati na stanje v antropogenih ekosistemih (pH in vsebnost mineralov v tleh, vlažnost, mikroklimatske razmere, poškodbe zaradi onesnažil …)
• razumeti načine in prednosti ohranjanja starih sort kulturnih rastlin in vrst domačih živali pred vnašanjem tujih, na naše življenjske združbe neprilagojenih vrst;
• razumeti in uporabiti sonaravno urejanje okrasnih, rekreacijskih in športnih ter komunalnih površin v urbanem okolju;
• poznati habitatne tipe v urbanem okolju in prezimovalne ter prehrambne habitate v antropogenih ekosistemih;
• poznati reakcijske radije najpogostejših živali v antropogenih ekosistemih;
• razumeti vlogo avtohtonih živih mej in znati predvideti njihovo renaturacijo;
• izvesti renaturacijo manjših vodotokov in mlak (potokov);
• izvesti zaščito selitvenih poti živali in urediti selitvene koridorje;
• zavedati se pomena ohranjanja tipične kulturne krajine in avtohtonih kulturnih rastlin za ostale dejavnosti (turizem, izobraževanje, ohranjanje naravnih procesov in zdravih virov …);
• razumeti nevarnosti vnašanja tujerodnih vrst živih bitij za ohranjanje naravnih procesov ter avtohtonih življenjskih združb;
• uporabiti biološke načine zmanjševanja števila organizmov, ki se hranijo s kulturnimi in okrasnimi rastlinami ali jih zajedajo;
• razumeti prednosti ekološkega kmetovanja za kakovost življenja in ohranjanje zdravih naravnih virov in življenjskega okolja ter turistične, rekreacijske in izobraževalne dejavnosti;
• poznati komunalno ureditev naselij in mest ter predvidevati, kako bo to vplivalo na živa bitja;
• razumeti okoljske probleme v večjih urbanih okoljih (poraba energije, hrup onesnaževanje zraka vode, tal, kopičenje odpadkov, prekinjanje naravnih procesov …) in predvideti rešitve;
• znati vzdrževati komunalno infrastrukturo;
• poznati strukturo, varno ureditev in tehnologijo odlagališč odpadkov;
• poznati postopke varnega odstranjevanja, recikliranja odpadkov (organskih in anorganskih) ter varnega odlaganja nevarnih industrijskih in komunalnih odpadkov;
• razumeti postopke za ustrezno ureditev in vzdrževanje odlagališč težko razgradljivih odpadkov;
• razumeti postopke biološkega čiščenja odpadnih voda (osnovni principi uporabe različnih vrst organizmov v tehnologijah biološkega čiščenja različnih odpadnih vod);
• kritično presoditi učinkovitost zakonskih predpisov s tega področja in se zavedati pomena biološkega znanja za kakovostno opravljanje poklica, samostojno odločanje in odgovorno ravnanje.

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Terensko delo:
Ugotavljanje genske raznolikosti izbrane kulturne rastline

Preučevanje vrstne diverzitete izbranega antropogenega ekosistema (npr. parka, njive, vrta, sadovnjaka, travnika …)

Ugotavljanje biogeografskih dejavnikov, ki vplivajo na biodiverziteto izbranega ekosistema (uporaba interaktivnega atlasa okolja na spletu)

Preučevanje vpliva velikosti površine fragmentov habitata ali ekosistema na biodiverziteto (razmerje površina in število vrst)

Ugotavljanje ekosistemske diverzitete v lokalni krajini

Ugotavljanje in ocena stanja v ekosistemih ter posledice različnih vplivov in posegov vanje (kvantitativne in kvalitativne) na temelju stanja in razširjenosti vrst organizmov

Preučevanje sprememb v antropogenih ekosistemih na temelju ugotavljanja zamenjave stenekih vrst z evriekimi vrstami

Preučevanje primera zavarovanega območja (namen, načini varovanja, prednosti in pomanjkljivosti)

Ugotavljanje prisotnosti redkih ali endemnih vrst v lokalnem okolju (delo z viri, spletne strani MOP, ARSO, ZVN, nevladnih naravovarstvenih strokovnih združenj)

Preučevanje vzdrževanja izbranega antropogenega ekosistema (npr. igrišče za golf, park, športne površine in podobno)

Preučevanje sukcesije opuščenega antropogenega ekosistema

Obisk in spoznavanje sonaravno urejenega krajinskega parka

Raziskovanje vpliva fragmentacije ekosistemov na izbrano živalsko vrsto

Bioindikacija stanja v antropogenih ekosistemih (pH in vsebnost mineralov v tleh, vlažnost, mikroklimatske razmere, poškodbe zaradi onesnažil …)

Preučevanje starih sort kulturnih rastlin

Preučevanje ogroženih žitnih plevelov

Preučevanje posledic pojavljanja invazivnih tujerodnih vrst v urbanih okoljih

Obisk ekološke kmetije in pogovor o pogojih in perspektivah ekološkega kmetovanja

Preučevanje življenjske združbe živih mej in njene vloge za sonaravno kmetijstvo

Preučevanje ekoloških niš v živih mejah

Projektno delo: načrtovanje renaturacije žive meje

Projektno delo: Organizmi urbanih okolij in v človeških bivališčih

Obisk centra za ravnanje z odpadki in ogled ureditve ločevanja, odlaganja, uničevanja in recikliranja odpadkov

Načrtovanje sonaravnega urejanja in vzdrževanja športnih površin (stadioni, golf igrišča …), parkov in drugih površin v večjih naseljih in mestih

Preučevanje različnih vplivov na oblikovanje in ohranjanje značilne podobe kulturne krajine v različnih delih Slovenije

Preučevanje življenjskih združb na odlagališčih odpadkov

Ugotavljanje selitvenih poti v antropogenih ekosistemih in načrtovanje njihove zaščite ter oblikovanje selitvenih koridorjev, v primerih, ko so poti prekinjene

Ogled odlagališča odpadkov in pogovor o varnem odlaganju in vplivih odlagališč na okolje, naravo in zdravje

Projektno delo: predlogi za zmanjšanje količine odpadkov, porabe vode in energije v urbanih okoljih

Ogled delovanja biološke čistilne naprave in pogovor o varnem odstranjevanju odpadnega blata

Terensko delo: Širjenje vrst v antropogene ekosisteme (pokopališča, bivališča, skladišča, komunalna infrastruktura …)

Projektno delo: načrtovanje sonaravne komunalne ureditve naselja

Projektno delo:
Sonaravna ureditev parkovnih in rekreacijskih površin

Eksperimentalno ugotavljanje preizkušanje pridobivanja humusa iz organskih rastlinskih odpadkov

Raziskovanje prednosti uporabe avtohtonih organizmov za humifikacijo pred nakupom tujerodnih

Ugotavljanje vpliva čistil in dezinfekcijskih sredstev na biološki razkroj organskih odpadkov

Ugotavljanje vpliva rastlinskih združb (parki, zelenice drevoredi) na mikroklimatske razmere v strnjenih urbanih okoljih (mestnih, naseljih) ter primerjava glede na razmerje površine rastlinskih združb in asfaltiranih ali betoniranih površin

Terensko delo: Problemi prekinjanja selitvenih poti s prometom (povoženje na železnici in cestah, letalski trki v jate ptic)

Projektno delo:
Primeri biološkega načina reševanja gnezdenja ptic v letalskih motorjih in zadrževanja jat na letališčih (s treniranimi plenilci npr., sokoli podnevi, ponoči pa uharice)

Projektno delo:
možnosti in prednosti izrabe svetlobne energije v urbanih naseljih

Terensko delo: Svetlobno onesnaževanje (reklamni napisi, javna razsvetljava kulturnih spomenikov …) in vplivi na orientacijo nočnih žuželk ter biodiverziteto

Projektno delo: Trajnostna raba in zaščita vodnih virov v antropogenih ekosistemih (ločevanje oskrbe s sanitarno in pitno vodo)

Projektno delo: Preučevanje ekoloških funkcij mokrišč in njihovega pomena

Projektno delo: Količina hrane in razporeditev med človeka in druge organizme v antropogenem okolju

Projektno delo: Ptice na smetiščih, prehrana, kopičenje strupov v prehranjevalnih verigah in njihovo prenašanje prek iztrebkov v druge ekosisteme (raznašanje strupov)

Projektno delo: Človekov odnos do živali, ki se širijo v urbano okolje (ptice, podgane, miši, nekatere žuželke …)

Izbirni modul BIOLOGIJA CELICE (35)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• razumeti pomen osnovni skupin organskih snovi za zgradbo ter delovanje celic in organizmov;
• poznati notranjo strukturo celice in celične organele ter primerjati oblike in velikost različnih celic;
• poznati zgradbo celičnih organelov in jo povezati z razumevanjem njihove funkcije pri ohranjanju notranjega okolja, sintezi in transportu snovi ter izmenjavi z okoljem, reagiranju na spremembe v okolju in izločanju nerabnih snovi;
• razumeti osnovno zgradbo celičnega jedra in njegove naloge pri usklajevanju delovanja vseh delov celice kot živega sistema;
• poznati osnovne principe sporočanja in uravnavanja funkcij znotraj celice (sporočevalna omrežja in snovi ter vloga organelov pri tem);
• poznati osnovno strukturo DNK in jo povezati z njeno vlogo v celicah in organizmu;
• razumeti razlike v zgradbi in vlogi DNK in RNK;
• razumeti osnovni princip nastajanja beljakovin;
• razumeti nastanek in vzroke različnih mutacij ter navezati na motnje v delovanju celic, organskih sistemov in organizma v različnih razmerah in življenjskih obdobjih ter ustrezno zaščitno ravnati;
• poznati osnovno zgradbo encimov in njihovo vlogo;
• razumeti osnovni koncept poteka encimske reakcije in vplive nanjo;
• razumeti osnovne metabolne procese v organelih in poznati njihove osnovne produkte;
• razumeti osnovni potek in vlogo celičnega dihanja (aerobno anaerobno) ter primerjati z osnovnim procesom fotosinteze;
• poznati strukture, ki razmejujejo notranje okolje celice od zunanjega;
• razumeti zgradbo celične (biološke) membrane in pomožnih struktur (celična stena, glikokaliks) ter osnovne biofizikalne in biokemijske lastnosti;
• razumeti vzdrževanje sestave biološke membrane in njene osnovne naloge;
• razumeti osnovne procese prehajanja snovi skozi celično membrano;
• razumeti osnovni princip transporta snovi in celičnih organelov znotraj različnih vrst celic (heterotrofnih in avtotrofnih);
• poznati osnovne procese celične delitve in njihov pomen;
• razumeti razlike med procesi v mitozi in mejozi;
• razumeti procese rasti in specializacije celic ter navezati na delitve celic v začetni fazi razvoja organizma in njegovega obnavljanja.

Eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Ogled simulacij zgradbe organskih snovi, ki so pomembne za delovanje in zgradbo celic

Mikroskopiranje evkariontskih celic (zgradba, oblika, velikost)

Laboratorijsko delo: Preučevanje lastnosti organskih snovi, pomembnih za delovanje celice

Preučevanje zgradbe celičnih organelov in uporaba računalniških simulacij

Projektno delo: Celično jedro skozi celični cikel (mikroskopiranje in lahko uporaba simulacij)

Preučevanje strukture DNK (z uporabo modela)

Izolacija DNK iz celic ustne sluznice

Preučevanje genskega zapisa (koda) s pomočjo simulacij

Projektno delo: Uporaba DNK v raziskavah na področju identifikacije celic in organizmov

Preučevanje procesa nastajanja beljakovin (uporaba računalniških simulacij)

Projektno delo: Mutacije in njihov vpliv na delovanje celic ter posledice za vrsto

Preučevanje osnovne zgradbe in funkcije encimov s pomočjo uporabe simulacij

Laboratorijsko delo: Preučevanje vplivov izbranih dejavnikov na encimski proces

Projektno delo: Encimi in njihova uporaba v poklicni stroki

Laboratorijsko delo: Raziskovanje celičnega dihanja

Laboratorijsko delo: Vplivi izbranih dejavnikov na proces nastajanja organskih snovi

Projektno delo: Nastajanje primarnih in sekundarnih produktov v rastlinskih celicah

Projektno delo: Simulacije primerjave procesov asimilacije in disimilacije (s pomočjo računalniške simulacije)

Laboratorijsko delo: Preučevanje vpliva razmerja med volumnom in površino na difuzijo

Laboratorijsko delo: Preučevanje procesa difuzije in oskrbe celic

Laboratorijsko delo: Preučevanje osmoze

Preučevanje zgradbe celične membrane s pomočjo računalniške simulacije in njene vloge pri prehajanju snovi

Laboratorijsko delo: Preučevanje aktivnega transporta

Mikroskopiranje: Opazovanje kromosomov
Laboratorijsko delo: Opazovanje posledic mutacij na izbranih primerih iz poklicne stroke
Mikroskopiranje: Raziskovanje faz celičnih delitev

Projektno delo: Mutageni dejavniki in njihov vpliv na staranje kože in organizma

Izbirni modul BIOLOŠKO LABORATORIJSKO IN TERENSKO DELO (35 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• izbrati temo raziskovanja, opredeliti problem in raziskovalno vprašanje;
• na temelju predznanja, izbora in uporabe ustreznih virov oblikovati hipotezo;
• ločiti med opazovanjem, meritvijo in eksperimentom kot tremi glavnimi načini raziskovanja narave;
• izbrati in opredeliti metode raziskovanja, odgovorno načrtovati enostavne terenske raziskave in eksperimentalno delo;
• urediti, analizirati prikazati zbrane podatke ter oblikovati zaključke in jih argumentirati ter predstaviti;

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega:

Izvedba raziskovalne naloge (načrtovanje, izvajanje, vrednotenje, analiza zaključki, predstavitev, evalvacija)

Tehnike mikroskopiranja

• seznaniti se z različnimi tipi mikroskopov
• uporabiti metodo mikroskopiranja z uporabo imerzijskega objektiva;
• opraviti enostavno meritev z okularnim merilom;
• pripraviti sveže mikroskopske preparate (rezina, replika, mečkanec, kosmanec in razmaz) ter poznati uporabo tehnik za pripravo trajnih in poltrajnih preparatov;
  pripraviti tkivne rezine;
• uporabiti osnovne metode barvanja preparatov;

Ogled uporabe različnih tipov mikroskopov v laboratoriju ustanove, vezane na poklicno stroko

Mikroskopiranje bakterij z uporabo imerzijskega objektiva

Merjenje velikosti izbranih celic z uporabo okularnega merila

Priprava svežih in trajnih preparatov, ki so pogosto uporabljani za analize v poklicni stroki

Barvanje preparatov z enostavnimi metodami, ki se uporabljajo tudi v poklicni stroki

Mikrobiološke tehnike

• predvideti in uporabiti laboratorijske pripomočke, aparature in snovi za gojenje in vzdrževanje mikroorganizmov (celičnih kultur ali tkivnih kultur);
• upoštevati načela varnega dela v laboratoriju;
• pripraviti enostavna gojišča (trdna, tekoča) za gojitev in vzdrževanje mikroorganizmov (celičnih kultur);
• odvzeti, ustrezno shraniti in prenesti vzorec ali bris mikroorganizmov (celice ali košček tkiva) za analizo;
• izbrati in uporabiti osebno zaščitno opremo za delo v mikrobiološkem laboratoriju;
• uporabiti pogoste tehnike sterilizacije;
• uporabiti osnovne tehnike gojenja mikroorganizmov;
• uporabiti enostavne tehnike prenosa in nacepljanja mikroorganizmov (celic);
• ločiti pogoste vrste bakterij in glive;
• upoštevati načela biološke varnosti v laboratorijski praksi (delo z gensko spremenjenimi poskusnimi organizmi);

Projektno delo: Laboratorijska praksa nekoč in danes (varnost, laboratorijski red, oprema, pripomočki, aparature, delo z organizmi in zakonodaja skozi čas)

Priprava gojišča (tekočega ali trdega) za gojitev in vzdrževanje izbrane kulture mikroorganizmov

Sterilizacija pripomočkov in gojišč

Odvzem brisa mikroorganizmov na izbranem objektu, hranjenje in prenos brisa v laboratorij in uporaba tehnike nacepljanja na gojišče

Prenos in precepljanje izbranih mikroorganizmov v novo, sveže gojišče

Gojitev izbrane vrste mikroorganizmov v ustreznih razmerah

Preučevanje vpliva naravnih antibiotičnih snovi na bakterije (eterična olja, dišavne rastline)

Preučevanje vpliva zobne paste, mil in drugih sredstev za osebno higieno na bakterije

Mikroskopsko opazovanje razlik med bakterijami in glivami

Projektno delo: Možne posledice sproščanja tujerodnih in gensko spremenjenih mikroorganizmov v naravo (vpliv na biološko ravnotežje v mikroflori)

Uporaba ustreznih postopkov odstranjevanja mikrobioloških odpadkov, kot posebnih odpadkov

Terensko delo

• upoštevati načela varnega izvajanja terenskega dela;
• predvideti ranljivost ekosistemov in temu ustrezno prilagoditi metode terenskega dela;
• za izbrano raziskavo zbrati in spremljati potrebne kvantitativne in kvalitativne podatke o abiotskih dejavnikih;
• izbrati ustrezne pripomočke in instrumente za terensko delo ter jih znati ustrezno uporabiti izbrano metodo dela;
• izbrati ustrezno število vzorcev, določiti vzorčna mesta in njihov obseg, glede na velikost kopenskih ekosistemov;
• odvzeti vzorce iz vodnih ekosistemov;
• odvzeti vzorce tal za različne nadaljnje analize;
• obvladati osnovne metode kvantitativnega (uporabiti predznanje matematike za osnovne statistične analize) in kvalitativnega vrednotenja zbranih podatkov vzorčenja;
• spoznati metode iskanja in opazovanja organizmov ter upoštevati njihovo ranljivost;
• uporabiti določevalne ključe za raziskovanje sestave izbranih življenjskih združb kopenskih, vodnih in talnih ekosistemov;
• uporabiti hemocitometer za ugotavljanje velikosti populacij enoceličnih alg;
• uporabiti najpogostejše metode za ugotavljanje velikosti živalskih populacij;
• uporabiti metodo transekta;
• upoštevati načela odgovornega ravnanja pri delu v ekosistemih in z organizmi ter presoditi, ali so zakonska določila dovolj dobra zaščita, in povezati s pomenom biološkega znanja za ohranjanje zdravja in narave;
• uporaba in vrednotenje metod bioindikacije za ugotavljanje stanja in posledic preteklih posegov v ekosisteme.

Projektno delo: Načrtovanje, izvedba in predstavitev (analiza, zaključki, argumentacija, evalvacija) terenskega dela glede na izbrano raziskovalno vprašanje

Projektno delo: Načrtovanje, izvedba in predstavitev rezultatov eksperimenta glede na izbrano raziskovalno vprašanje

Preučevanje sestave življenjske združbe izbranega ekosistema s pomočjo uporabe določevalnih ključev

Uporaba različnih določevalnih ključev za raziskovanje sestave življenjskih združb izbranega kopenskega ekosistema

Ugotavljanje velikosti populacije izbrane enocelične alge v vodnem ekosistemu na osnovi vzorčenja in štetja s pomočjo uporabe hemocitometra

Ugotavljanje porazdelitve in številčnosti različnih vrst na prehodu med dvema ekosistemoma s pomočjo metode transekta

Načrtovanje, izvedba in predstavitev rezultatov kvalitativnega raziskovanja sistemskih posledic človekovih posegov (ali velikih naravnih sprememb) v ekosistemih in na organizmih s pomočjo izbrane metode bioindikacije

Delo z internetom: Zakonodaja s področja dela z organizmi, ohranjanja biodiverzitete ter varnosti pri delu

Izbirni modul ČEBELARSTVO (35 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• zavedati se pomena čebelarstva kot glavne ali dopolnilne dejavnosti v kmetijstvu ter ga prepoznati kot del naše kulturne in naravne dediščine;
• poznati izvor, razvoj, ekologijo in zgradbo čebele kot predstavnice socialnih žuželk;
• ločiti divje vrste čebel od kranjske čebele (kranjske sivke), razumeti njeno biologijo in vlogo v ekosistemih (tudi indikatorska vloga);
• dojeti pomen čebelarstva za opraševanje rastlin;
• razumeti socialne odnose, strukturo in delovanje čebelje družine;
• razumeti življenjski cikel čebele (razvoj od jajčeca do izleganja in odraščanje mladic v pašne čebele);
• ločiti in razumeti razvoj in vloge posameznih vrst osebkov v čebelji družini skozi leto;
• razumeti medsebojno komunikacijo in njen pomen pri čebelah;
• razumeti načine in tradicijo gojenja čebel v Sloveniji in jih primerjati z drugimi tehnologijami čebelarjenja;
• ločiti prednosti in omejitve različnih vrst panjev in povezati z ustreznimi pogoji za življenje čebelje družine v naših klimatskih razmerah;
• znati izbrati ustrezno opremo za čebelarstvo (vključno z vzrejo matic) in način čebelarjenja (tudi prevozniško čebelarstvo);
• razumeti načine prehranjevanja v čebelji družini;
• ločiti vrste čebelje paše (nektarne, manine) in poznati pripravo hrane ter pomen krmljenja čebel poleti in jeseni, kot pripravo zaloge hrane za čebele v zimskem in zgodnjespomladanskem času;
• ločiti čebelje pridelke in poznati njihovo uporabo, njihov pomen v prehrani in zdravilstvu ter načine njihovega odvzemanja;
• razumeti nastajanje medu, njegovo biološko in prehransko vrednost in pomen za ljudi;
• poznati in ločiti čebelje bolezni (virusne, bakterijske, glivične) in pogoste zajedavce (notranje, zunanje) v družini in zalegi ter presoditi ali so zakonska določila za to področje ustrezna in pomen biološkega znanja za ohranjanje zdravja in narave;
• poznati plenilce ter pogoste vzroke zastrupitve čebel in presoditi učinkovitost zakonodaje pri preprečevanju onesnaženosti okolja.

Terensko in eksperimentalno raziskovanje v čebelnjaku, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Preučevanje čebelnjakov, panjev ter panjskih končnic v domačem kraju, ki so posebnost ter del naše kulturne in naravne dediščine

Preučevanje medsebojne povezanosti procesov in organizmov v naravi in analiza primerov npr. vnosa biocidov v ekosisteme, njihovih učinkov na naravne procese ter posledic za čebele (pomori) in druge organizme, vključno človeka

Vpliv ekstenzivnega kmetovanja na zdravje čebel in kakovost čebeljih pridelkov

Preučevanje okolja in bivališč čebel v naravi in primerjava naravnih bivališč čebel s panji, izdelanimi po človekovi zamisli

Opazovanje vedenja čebel delavk, matice in spremljevalk v opazovalnem panju in na satju
Preučevanje gradnje in oblike satja v opazovalnem panju (lahko tudi na videoposnetku)
Opazovanje zgradbe medonosne čebele (nabrani umrli osebki) in primerjava razlik in podobnosti z divjimi vrstami čebel

Preučevanje zunanje zgradbe umrlih čebel pod stereolupo

Mikroskopiranje zgradbe (s prostim očesom nevidnih), organov umrlih čebel

Preučevanje vedenja čebel letalk pred čebelnjakom

Preučevanje plesa čebel letalk na satu

Opazovanje zalege in dejavnosti različnih vrst osebkov odraslih čebel (po spolu in starosti)

Preučevanje primera obolele čebele in zajedavcev ter pogojev za pojav zajedavcev in razvoj bolezni ter načine ustreznega zdravljenja ter ureditve zdravih življenjskih pogojev za čebele

Ogled čebelnjaka in spoznavanje čebelarskih pripomočkov in orodij ter čebelarskih opravil

Spremljanje in preizkušanje odvzema in pakiranja čebeljih pridelkov
Okušanje in preučevanje značilnih lastnosti raznih vrst medu ter kvalitativna primerjava s z drugimi živili
Preučevanje čebeljih zajedavcev (varoa, čebelja uš, voskovni molj)
Projektno delo: Širjenje panjskega hrošča v Evropi in možne nevarnosti njegovega prenosa v Slovenijo
Preučevanje priprave čebel na zimo
Preizkušanje postopka priprave čebelje hrane
Ogled in preizkus preprostih mizarskih del za vzdrževanje panjev
Raziskovanje pomena čebeljih izdelkov za zdravje
Raziskovanje koristnosti uživanja medu za otroke, mladino, odrasle, športnike, bolnike ...

Izbirni modul  PRIMERJAVA STRUKTURE IN FUNKCIJE ŽIVIH BITIJ (70 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

  RASTLINE IN GLIVE (struktura in delovanje)

• na temelju predznanja o celični zgradbi in organizacijskih ravneh živega razumeti pomen diferenciacije in specializacije celic  mnogoceličnih organizmov;
• razumeti uporabnost nediferenciranih celic za genski inženiring,
• razumeti razlike in podobnosti med eno- in  mnogoceličnimi organizmi,
• ločiti značilnosti živalskih in rastlinskih organizmov ter gliv,
• razumeti pojem biološke vrste;
• uporabiti predznanje sistema štirih kraljestev in v naravi z uporabo določevalnih ključev prepoznati tipične predstavnike večjih skupin;
• razumeti filogenetski razvoj večjih skupin;
• razumeti osnovne značilnosti virusov, njihovo mesto v sistematiki in pomen v naravi in za človeka;
• uporabiti predznanje o osnovnih značilnostih rastlin in gliv ter razumeti njihov pomen v biosferi,
• uporabiti predznanje o razmnoževanju pri tipičnih predstavnikih večjih skupin in razumeti prednosti spolnega razmnoževanja pred nespolnim,
• razumeti in ločiti procesa oprašitve in oploditve,
• poznati temeljne značilnosti življenjskih ciklov tipičnih predstavnikov večjih skupin in razumeti osnovni princip preroda (metageneze),
• razumeti razvoj semena in poznati vlogo in vrste rastlinskih plodov;
• uporabiti predznanje o zgradbi rastlin in ga povezati z osnovnim delovanjem presnove pri rastlinah,
• poznati strukture in razumeti transport snovi po rastlinskih organih (transpiracijski, asimilatni tok) pri tipičnih predstavnikih večjih skupin;
• razumeti delovanje listnih rež pri tipičnih predstavnikih večjih skupin in sklepati na ekološke pogoje, v katerih živijo,
• razumeti prehrano rastlin, ki vsebujejo klorofil, in tistih, ki ga ne vsebujejo,
• razumeti prehrano mesojedih rastlin in gliv,
• razumeti prednosti sožitja rastlin z glivami in bakterijami,
• razumeti zgradbo in delovanje lišajev,
• poznati sekundarne snovi v rastlinah in glivah ter razumeti njihovo vlogo (terpenoidi, alkaloidi, fenolne spojine) pri tipičnih predstavnikih večjih skupin;
• razumeti načine izločanja in odstranjevanja nerabnih škodljivih produktov presnove,
• razumeti naravne načine obrambe rastlin in gliv pred boleznimi in zajedavci (nikotin, kofein, žlezne tvorbe, antibioza …)
• poznati najpogostejše rastlinske in glivne hormone in razumeti njihovo vlogo pri rasti in razvoju rastlin,
• razumeti vpliv abiotskih in biotskih dejavnikov (svetlobe, temperature …) na kalitev ter rast in razvoj pri tipičnih predstavnikih večjih skupin rastlin,
• razumeti osnovno fiziologijo gibanj pri rastlinah (tropizmi, nastije, taksije) pri tipičnih predstavnikih večjih skupin,
• razumeti krovne strukture pri tipičnih predstavnikih večjih skupin glede na njihove prilagoditve na ekološke razmere, v katerih živijo,
• razumeti osnovne prilagoditve pri tipičnih predstavnikih večjih skupin na življenje na kopnem,
• poznati izvor »plevelov« ter načine njihovega razširjanja in metode sonaravnega zmanjševanja njihovih populacij v antropogenih ekosistemih,
• razumeti možnosti in omejitve uporabe rastlin in gliv v kmetijstvu in biotehnologiji in zdravstvu;

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Terensko in laboratorijsko delo: Preučevanje organizacijskih ravni v naravi

Mikroskopiranje: Preučevanje podobnosti in razlik med delovanjem in zgradbo enoceličnih alg in mnogoceličnih rastlin

Mikroskopiranje: Primerjava zgradbe nediferenciranih in specializiranih celic različnih rastlinskih tkiv

Preučevanje razlik in podobnosti med rastlinami in glivami

Projektno delo: Konstrukcijske rešitve, ki izvirajo iz posnemanja narave (bionika)

Terensko delo: Ugotavljanje vrstne raznolikosti gliv, lišajev in rastlin v izbrani življenjski združbi

Projektno delo: Zgradba in delovanje virusov ter načini prenosa na gostitelje

Delo z internetom: Simulacije zgradbe in delovanja virusov

Laboratorijsko delo: Produkti fotosinteze

Projektno delo: Raziskovanje raznolikosti populacij potomcev spolnega in nespolnega razmnoževanja pri izbrani rastlinski vrsti

Mikroskopiranje: Razvoj gametofita iz peloda

Terensko delo: Preučevanje prilagoditev na različne načine opraševanja

Projektno delo: Življenjski cikli predstavnikov večjih rastlinskih skupin

Terensko delo: Preučevanje razširjenja semen

Laboratorijsko delo: Raziskovanje dihanja rastlin

Terensko delo: Preučevanje posledic cvetenja jezera

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba rastlin
vzdolžni prerez lesa
prečni prerez lesa
prečni prerez lista C4 rastline
prečni prerez lista C3 rastline
prečni prerez stebla enokaličnice in dvokaličnice
prečni prerez korenine
koreninski laski

Laboratorijsko delo: Preučevanje transpiracijskega toka

Mikroskopiranje: Opazovanje zgradbe rastlinskih žil predstavnikov večjih rastlinskih skupin

Mikroskopiranje: Opazovanje zgradbe listnih rež

Mikroskopiranje: Opazovanje mikoriznih gliv in bakterij

Terensko delo: Ugotavljanje raznolikosti epifitskih lišajev v izbranih ekosistemih

Laboratorijsko delo: Ekstrakcija in določanje snovi sekundarnih iz rastlin

Laboratorijsko delo: Preučevanje vplivov na kalitev semen različnih rastlinskih vrst

Laboratorijsko delo: Vpliv izbranih fizikalnih in kemijskih dejavnikov na rast izbranih rastlin

Eksperimentalno delo: Preučevanje rastlinskih gibanj

Terensko delo: Preučevanje prilagoditev rastlin na različne življenjske razmere

Delo z internetom: Ogled simulacije procesov fotosinteze in dihanja

Delo z internetom: Določila o ravnanju z gensko spremenjenimi organizmi v zaprtih sistemih in pri gojenju na prostem

Projektno delo: Avtohtone zdravilne rastline in začimbnice

Projektno delo: Uporaba genskega inženiringa pri industrijskih rastlinah

Živali (struktura in delovanje)

• ločiti enocelične in mnogocelične živali;
• razumeti razvoj mnogoceličnosti (celularizacija, kolonijski nastanek mogoceličarjev),
• razumeti filogenetski izvor in razvoj večjih skupin živali;
• uporabiti predznanje in z uporabo določevalnih ključev prepoznati tipične predstavnike večjih skupin živali;
• uporabiti predznanje o osnovnih značilnostih živali in razumeti njihov pomen v ekosferi;

Mikroskopiranje: Podobnosti in razlike med enoceličarji in mnogoceličarji

Terensko delo: Ugotavljanje raznovrstnosti živali v izbranem ekosistemu z uporabo določevalnih ključev

Projektno delo: Povezanost živali z avtotrofnimi organizmi

Terensko delo: Opazovanje vpliva temperature na aktivnost plazilcev

Laboratorijsko delo: Struktura krovnih tkiv večjih živalskih skupin

 Krovna tkiva

• razumeti, da spremembe v zunanjem okolju vplivajo na notranje okolje organizmov;
• na osnovi opazovanj razumeti strukturo in funkcijo krovnih tkiv tipičnih predstavnikov večjih skupin živali ter sklepati na ekološke razmere, v katerih živijo;
• razumeti, da se stabilno notranje okolje (homeostaza) organizmov vzdržuje s procesi regulacije, pri katerih sodelujejo organski sistemi;
• razumeti vlogo negativne in pozitivne povratne zveze pri homeostazi;

Mikroskopiranje: Prečni prerez kože

Projektno delo: Prilagoditve organizmov na različne življenjske pogoje

Delo z internetom: Zaščita telesa pred izgubo toplote in vode

Projektno delo: uporaba in posnemanje naravnih (v evoluciji razvitih) rešitev za površinske strukture v tehniki in izolacijske materiale (bionika)

Projektno delo: zaščita kože na delovnem mestu in vpliv čistil in razkužil na ravnovesje mikroflore na površini krovnih struktur

Hormonalna in živčna regulacija

• poznati osnovni princip delovanja hormonov na tarčne celice;
• poznati osnovne hormone tipičnih predstavnikov večjih skupin živali in sklepati na stopnjo razvoja;
• poznati zgradbo in vlogo hormonalnih žlez tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• poznati strukturo in funkcijo žlez večjih vretenčarskih skupin in sklepati na njihov izvor
• poznati osnovno zgradbo in vlogo hipofize, ščitnice, trebušne slinavke in spolnih žlez za vzdrževanje homeostaze in skladen razvoj organizma sesalcev;
• razumeti vpliv možganov in hipofize na usklajevanje delovanja ostalih žlez;
• primerjati živčno in hormonsko regulacijo ter razumeti, da je hormonska regulacija počasnejša od živčne;
• poznati osnovno zgradbo, vrste in delovanje živčnih celic (čutilne, efektorske);
• razumeti pretvorbo dražljaja v vzburjenje in njegovo prevajanje po živčnih celicah v obliki električnih sprememb;
• razumeti osnovno zgradbo in vlogo sinaps;
• razumeti osnovni princip živčne regulacije življenjskih procesov
• poznati osnovni razvoj možganov nevretenčarjev
• razumeti osnovno zgradbo živčevja vretenčarjev in ga na temelju predznanja primerjati s človeškim;
• razumeti, da so najvišja usklajevalna središča v možganski skorji in jedrih možganov;

Mikroskopiranje: Zgradba žleze slinavke

Projektno delo: Pomen ohranjanja in vzdrževanja homeostaze za uspešnost organizmov

Delo z internetom: Simulacije delovanja hormonov na tarčne celice

Delo z internetom: Simulacije negativne povratne zveze in uporaba tega principa v tehniki

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba hrbtenjače in malih možganov

Projektno delo: Vpliv dolgotrajnega stresa na zdravje organizma

Projektno delo: Možni načini premagovanja stresa in odpravljanja njegovih posledic na  organizmu

Projektno delo: Živčna regulacija življenjskih procesov

Projektno delo: Raziskovanje refleksov

Delo z internetom: Animacije delovanja živčne celice, prenosa informacij

Delo z internetom: Ogled simulacij o zgradbi in delovanju sinaps

Projektno delo: Umetne nevronske mreže in njihova uporaba

Čutila in zaznava okolja

• razumeti zgradbo in funkcijo različnih vrst čutnic (kemoreceptorjev, mehanoreceptorjev) ter čutilno adaptacijo;
• poznati zgradbo in delovanje najpogostejših čutil za kemorecepcijo, tip, sluh, ravnotežje, vid pri tipičnih predstavnikih večjih skupin živali;
• razumeti princip barvnega gledanja;
• razumeti princip zaporedne obdelave (procesiranja) čutilnih dražljajev v čutnicah in obdelave prejetih informacij v čutilnih središčih;

Mikroskopiranje: Zgradba čutnic v koži

Mikroskopiranje: Prečni prerez jezika

Projektno delo: Raziskovanje čutilne adaptacije

Laboratorijsko delo: Preučevanje čutil v koži človeka

Laboratorijsko delo: Raziskovanje zgradbe vretenčarskega in nevretenčarskega očesa

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba mrežnice (lacerta)

Delo z internetom: Ogled simulacij delovanja čutil in čutnih adaptacij

Projektno delo: Posnemanje principov delovanja čutil v tehniki

Vedenje živali (etologija)

• poznati preprosta vedenja pri tipičnih predstavnikih večjih nevretenčarskih in vretenčarskih skupin živali;
• razumeti pomen ključnih dražljajev za sprožitev značilnih vedenj;
• ločiti nagonsko vedenje od naučenega vedenja;
• razumeti, da je vedenje živali odvisno od živčnih povezav in sposobnosti učenja;
• poznati preproste oblike učenja (neasociativno, asociativno učenje, instrumentalno, izbirno …)
• se zavedati, da so učenja z uvidom sposobni vretenčarji z zelo razvitimi možgani;
• se zavedati pomena poznavanja vedenja živali za ureditev ustreznih življenjskih pogojev in ravnanja z gojenimi živalmi (farmske in poskusne živali in hišni ljubljenčki …);
• se zavedati pomena razumevanja obnašanja živali pri sonaravnem zmanjševanju populacij za človeka nezaželenih živali v skladiščih in na poljih (»škodljivcev«);

Terensko delo: Opazovanje nagonskega vedenja čebele

Opazovanje obnašanja živali na farmi

Opazovanje obnašanja domače mačke ali psa

Projektno delo: Uporaba psa v različnih nalogah (odkrivanje mamil, iskanje gob, reševanje izpod ruševin …) in učenje

Projektno delo: Učenje ter uporaba sokolov in sov na letališčih za preprečevanje trkov letal s pticami in preprečevanje njihovega gnezdenja v letalskih motorjih

Projektno delo: Potrebe živali (tudi etološke) in živalim ustrezna umetna reja

Delo z internetom: Pregled predpisov s področja gojenja organizmov in njihove dobrobiti

Prehrana in prebava

• uporabiti predznanje in razumeti vlogo hrane kot vira energije in snovi za življenje heterotrofnih organizmov;
• razumeti prilagoditve ploskavcev na parazitski način življenja in sklepati na možnosti okužbe s paraziti;
• povezati vrste hrane z načini prehranjevanja tipičnih predstavnikov večjih skupin živali ter poznati najpogostejše zoonoze in načine preventive;
• uporabiti predznanje in razumeti osnovne principe mehanske obdelave in razgradnje hrane s pomočjo prebavnih encimov ter absorbcije hranilnih snovi v različnih delih prebavne cevi tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• poznati zgradbo in razumeti funkcije jeter kot največje žleze pri presnovi; 
• razumeti načine izločanja neprebavljenih sestavin hrane pri tipičnih predstavnikih večjih skupin živali in sklepati na njihove življenjske pogoje in način prehranjevanja;
• na temelju predznanja razumeti zgradbo in vlogo posameznih delov prebavne cevi sesalcev;
• razumeti vlogo živčne in hormonalne regulacije procesa prebave;

Mikroskopiranje: Opazovanje prebave pri parameciju

Laboratorijsko delo: Opazovanje prehranjevanja izbrane žuželke, vodne bolhe …
Laboratorijsko delo: Ustne in obustne strukture za mehansko obdelavo hrane pri različnih živalskih skupinah

Mikroskopiranje: Zgradba jeter

Delo z internetom: Zgradba jeter in simulacija delovanja

Mikroskopiranje: Prečni prerez stene želodca, tankega in debelega črevesa

Laboratorijsko delo: Primerjava zgradbe prebavne cevi rastlinojedih in mesojedih vretenčarjev

Mikroskopiranje: Simbiontski organizmi v prebavilih, ki razkrajajo celulozo

Projektno delo: Preučevanje vloge živčne regulacije pri prebavnih procesih pri sesalcih

Delo z internetom: Ogled animacij delovanja prebavil

Projektno delo: uporaba različnih principov mehanske obdelave hrane v tehnologijah (bionika)

Projektno delo: Netopirji žrtve zatiranja žuželk s strupi in prenos strupov po prehranjevalnih spletih

Projektno delo: Preučevanje sistemskih učinkov zdravil (drugih snovi) v telesu na temelju opisa delovanja zdravil (doziranje, predoziranje in želeni oz. neželeni učinki)

Osmoregulacija in izločanje

• razumeti temeljne principe uravnavanja stalne koncentracije mineralnih snovi in vode v organizmih (osmoregulacija);
• razumeti osnovno zgradbo in delovanje organov, ki pri tipičnih predstavnikih večjih skupin živali sodelujejo pri osmoregulaciji;
• poznati načine izločanja razkrojkov dušikovih spojin (amoniak, sečnina, sečna kislina) in razumeti zgradbo in delovanje izločal tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• Poznati osnovni proces nastanka seča pri sesalcih in sklepati na njegovo sestavo pri zdravih in bolnih organizmih;

Mikroskopiranje: Vloga celične membrane pri uravnavanju prehajanja snovi skozi celično membrano

Delo z internetom: Simulacija zgradbe in delovanja celične membrane

Mikroskopiranje: Delovanje krčljive vakuole paramecija pri različni slanosti medija

Projektno delo: Ozmoregulacija pri vodnih vretenčarjih

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba ledvic sesalca

Projektno delo: Hemodializa

Delo z internetom: Simulacija delovanja izločal

Projektno delo: Izločanje ostankov dušikovih spojin pri organizmih, ki so prilagojeni na sušna okolja

Krvna obtočila in kroženje telesnih tekočin ter prenos snovi po telesu

• razumeti zgradbo in funkcijo obtočil pri kroženju telesnih tekočin in prenašanju snovi pri tipičnih predstavnikih večjih skupin živali;
• ločiti osnovno zgradbo in funkcijo sklenjenega in nesklenjenega tipa krvožilnega sistema pri tipičnih predstavnikih večjih živalskih skupin;
• poznati osnovno sestavo krvi in funkcije krvnih celic ter krvne plazme;
• razumeti osnovno zgradbo in funkcijo srca  tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• razumeti zgradbo sklenjenega krvožilnega sistema (ločiti arterije, kapilare, vene) in vlogo limfnega sistema (obramba, vračanje telesnih tekočin v kri) ter predvidevati negativne vplive na krvožilni sistem;

Mikroskopiranje: Prečni prerez arterije in vene

Laboratorijsko delo: Zgradba srca sesalca

Mikroskopiranje: Krvni razmaz

Delo z internetom: Ogled simulacij delovanja krvnih obtočil, odpornosti organizma na bolezni in njegovega obrambnega sistema

Laboratorijsko delo: Preučevanje smeri pretoka krvi po venah in vloga zaklopk na roki

Projektno delo: Vplivi na naravno odpornost organizma

Dihala in izmenjava dihalnih plinov

• razumeti osnovno zgradbo (dihalne površine, transport plinov) in delovanje organskih sistemov za izmenjavo dihalnih plinov tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• razumeti princip izmenjave dihalnih plinov z uporabo principa protitočnega sistema pri vodnih organizmih ter predvideti posledice vpliva onesnažil;
• razumeti zgradbo in delovanje pljuč sesalcev in jo primerjati s tipičnimi predstavniki večjih skupin vretenčarjev glede na njihove prilagoditve na različne življenjske razmere (npr. ptice, živali, ki se potapljajo …)
• razumeti, da živčevje usklajuje hitrost zunanjega dihanja;
• uporabiti predznanje, ga povezati izmenjavo dihalnih plinov s procesom celičnega dihanja ter predvideti preventivo okužb prek dihal;

Laboratorijsko delo: Raziskovanje makroskopske zgradbe pljuč sesalca in simulacija dihalnih gibov na modelu

Mikroskopiranje: Zgradba pljučnih mešičkov

Laboratorijsko delo: Določanje CO2 v izdihanem zraku človeka glede na fizično obremenitev telesa

Projektno delo: Načni izmenjave dihalnih plinov pri živalih, ki so se delno ali v celoti s kopnega preselile v vodne ekosisteme (vodni hrošči, pajki, vodni sesalci …)

Projektno delo: Izmenjava dihalnih plinov, prenos kisika do celic in celično dihanje

Delo z internetom: Ogled simulacij izmenjave dihalnih plinov in načinov njihovega transporta do celic v tkivih

Projektno delo: Vpliv onesnaženega zraka (tudi kajenja) na dihala in zdravje (na delovnem mestu in v urbanem okolju)

Gibala in gibanje

• na temelju opazovanja in predznanja razumeti načine gibanja tipičnih predstavnikov večjih skupin živali in sklepati na gibanje na kopnem, v zraku in vodi;
• na temelju predznanja in opazovanja razumeti pomen povezanosti ogrodja in mišic za delovanje gibal tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• na temelju uporabe predznanja in opazovanja razumeti zgradbo in delovanje ogrodja vretenčarjev in nevretenčarjev;
• na temelju opazovanj ločiti razlike v zgradbi in delovanju sklepov tipičnih predstavnikov večjih skupin živali;
• na temelju opazovanja poznati podobnosti in razlike v zgradbi ogrodja vretenčarjev;
• razumeti osnovno zgradbo in delovanje (krčenje) mišice;
• razlikovati progasto, gladko in srčno mišico ter njihovo delovanje;

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba kosti in hrustanca

Projektno delo: Načini gibanja živali v različnih medijih

Laboratorijsko delo: Primerjava ogrodij različnih vretenčarjev in njihovega načina gibanja

Projektno delo: Primeri posnemanja načinov gibanja organizmov v tehniki (letalstvo, robotika …)

Laboratorijsko delo: Primerjava zgradbe in funkcij zunanjega in notranjega ogrodja živali ter vzrokov, zakaj zunanje ogrodje ni prisotno pri velikih organizmih

Laboratorijsko delo: Preučevanje medsebojne povezanosti skeleta in mišic

Laboratorijsko delo: Preučevanje zgradbe in delovanja sklepov različnih organizmov

Mikroskopiranje: Zgradba različnih vrst mišic

Delo z internetom: Ogled simulacije krčenja mišice

Projektno delo: Pomen upoštevanja ergonomije in okvare gibal v poklicu ter preventiva

Razmnoževanje in razvoj

• uporabiti predznanje o razmnoževanju pri tipičnih predstavnikih večjih skupin in poznati načine oploditve in embrionalni razvoj tipičnih predstavnikov večjih skupin živali,
• poznati temeljne značilnosti življenjskih ciklov tipičnih predstavnikih večjih skupin živali in razumeti osnovni princip preroda (metageneza) npr. pri ožigalkarjih,
• poznati zgradbo moških in ženskih spolnih organov in načine zaščite zarodka pri sesalcih,  
• poznati možne pristope pri načrtovanju družine;
• na temelju opazovanj razumeti skrb za zarod pri nekaterih vrstah,
• prepoznati faze v razvoju osebka sesalcev v različnih starostnih obdobjih;
• poznati prednost in omejitve uporabe in živali v biotehnoloških procesih ter slediti javnim razpravam in ovrednotiti informacije v medijih ter se samostojno odločati;
• predvideti možne posledice sproščanja gensko spremenjenih živali v ekosisteme za biološko ravnotežje;
• poznati možnosti uporabe nekaterih vrst živali v postopkih zdravljenja (ličinke muh, pijavke …).

Laboratorijsko delo:
Primerjava življenjskih ciklov nevretenčarjev (tudi zajedavskih) in vretenčarjev

Mikroskopiranje: Zgradba spolnih žlez pri sesalcih (jajčnik, grafov folikel, moda, razmaz sperme)

Projektno delo: Skrb za zarod pri različnih živalskih skupinah in povezanost s preživetjem potomcev do spolne zrelosti

Delo z internetom: Simulacija embrionalnega razvoja vretenčarjev

Projektno delo: Preučevanje faz v razvoju osebka

Delo z internetom: Zakonodaja o biološki varnosti in kontrola sproščanja gensko spremenjenih organizmov v naravo

Projektno delo: Možnosti in omejitve ksenotransplantacij

Projektno delo: Uporaba organizmov v zdravstvene namene

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

Evolucija človeka

• razumeti izvor in razvoj prvakov in izvor brezrepih opic in človečnjakov;
• poznati znake učlovečenja in razumeti vplive okolja na razvoj človeka in kulture;
• razumeti vlogo razvoja možganov za uspešnost modernega mislečega človeka ter sklepati na pomen učenja, znanja ter socialnih odnosov;

Eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do sebe in življenja 

Ogled muzejske postavitve na temo evolucije človeka

Projektno delo: Evropske najdbe - sledi naših prednikov

Projektno delo: Vplivi na načine življenja človeka v njegovemu razvoju do sodobnega mislečega človeka

Tkiva

• uporabiti predznanje o celici in prepoznati zgradbo in razumeti funkcijo tkiv ter njihovo povezanost, predvideti prednosti in omejitve uporabe zarodnih celic pri zdravljenju;
• razumeti nastanek rakastega tkiva in to navezati na prisotnost kancerogenih dejavnikov v vodi, hrani, zraku …

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba različnih tkiv

Projektno delo: Lastnosti zarodnih celic ter možnosti in zadržki uporabe pri zdravljenju

Delo z internetom: Simulacije uporabe zarodnih celic

Delo z viri: Kancerogeni dejavniki in nastanek rakastega tkiva

Koža

• zavedati se vplivov okolja na telo, poznati zgradbo in razumeti delovanje kože ter predvideti vplive detergentov in razkužil na biološko ravnotežje mikroflore na površini kože;
• razumeti funkcije kože in kožnih tvorb ter delovanje kožnih žlez in sklepati na pomen nege kože in vzroke za bolezni in poškodbe kože ter preventivo;

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba kože in kožnih tvorb

Laboratorijsko delo: Preučevanje čutil v koži

Laboratorijsko delo: Preučevanje vloge kože pri termoregulaciji

Projektno delo: Vzdrževanje ravnovesja mikroflore na koži in njena vloga

Projektno delo: Motnje v delovanju kože, tvorbe na koži, bolezni in motnje pigmentacije ter zaščita in nega kože pri delu v poklicnem področju

Hormoni

• uporabiti predznanje o zgrabi organov in organskih sistemov ter razumeti, da ohranjanje ravnovesja in delovanje telesa kot celote temelji na kompleksni povezanosti organskih sistemov;
• razumeti, da stabilnost notranjega okolja (homeostazo) ohranja usklajena hormonska in živčna regulacija, ter predvideti posledice motenj v regulaciji;
• razumeti princip negativne povratne zveze in načela dvojne regulacije pri uravnavanju notranjega okolja;
• razumeti delovanje hormonov v tarčnih celicah in vlogo hipofize in hipotalamusa pri regulaciji izločanja ostalih žlez;
• poznati osnovno zgradbo in  razumeti delovanje hormonov trebušne slinavke, nadledvične žleze, ščitnice in spolnih hormonov ter poznati najpogostejše motnje njihovega delovanja in sklepati na posledice;

Delo z internetom: Simulacije zgradbe in delovanja žlez 

Delo z internetom: Simulacije delovanja hormonov na tarčne celice

Projektno delo: Ohranjanje homeostaze

Projektno delo: Stres na delovnem mestu in posledice dolgotrajnega stresa za delovanje telesa

Delo z internetom: Simulacije živčne regulacije

Delo z internetom: Simulacije negativne povratne zveze in dvojne regulacije

Delo z internetom: Simulacije delovanja trebušne slinavke, nadledvične žleze, ščitnice in spolnih hormonov

Živčevje

• poznati osnovno zgradbo in lastnosti živčne celice ter razumeti osnovni princip prenosa sporočil (živčnih signalov) v obliko električnih in kemičnih signalov (živčni hormoni in živčni prenašalci);
• razumeti zgradbo živčnega sistema, jo povezati z osnovnimi principi živčne integracije ter z reakcijami oz. odzivi organizma na spremembe v okolju in z ohranjanjem homeostaze
• razumeti osnovni princip in pomen pretvorbe dražljajev v vzburjenje v živčnih celicah (čutilnih celicah) ter to povezati z nastankom in potovanjem živčnega impulza po živčnih vlaknih;
• poznati zgradbo in razumeti delovanje sinaps ter sklepati na posledice okvar v njihovem delovanju;
• poznati osnovno strukturo živca ter zgradbo in delovanje osrednjega in perifernega živčnega sistema;
• razumeti osnovni princip delovanja hrbtenjačnih refleksov in refleksov v možganskem deblu ter sklepati na njihov pomen;
• poznati osnovno zgradbo možganov in razumeti osnovne principe njihovega delovanja ter to povezati z učenjem ter vplivom psihoaktivnih snovi na njihovo delovanje  in sklepati na posledice;
• razumeti vzroke za pojav pogostih duševnih bolezni in kritično ovrednotiti odnos javnosti v različnih kulturah do psihičnih bolnikov;

Delo z internetom: Zgradba in delovanje živčne celice

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba hrbtenjače in malih možganov

Delo z internetom:
Simulacije:

• živčne integracije ter reakcij na spremembe v okolju
• nastanka živčnega impulza
• zgradbe in delovanja sinaps
• zgradbe in delovanja osrednjega in perifernega živčnega sistema

Projektno delo: Okvare sinaps in psihične bolezni ter odnos družbe do teh bolnikov

Laboratorijsko delo: Preučevanje refleksov in njihove vloge v poklicu in življenju

Delo z internetom:
Simulacije:

• zgradbe možganov
• procesa učenja in spomina
• vplivov psihoaktivnih snovi na delovanje možganov

Projektno delo: Spanje in pomen za ohranjanje homeostaze

Projektno delo: Preučevanje različnih načinov učenja in vrst spomina

Projektno delo: Vrste in odpravljanje stresa na poklicnem področju ter ohranjanje psihičnega zdravja

Projektno delo: Dejavniki, ki vplivajo na razvoj odvisnosti in možnosti zdravljenja

Projektno delo: Okvare živčevja zaradi okužb (prioni) ali avtoimunskih bolezni in v starosti

Čutila

• poznati zgradbo in vrste čutnic ter razumeti njihovo delovanje in povezanost z živčevjem;
• razumeti osnovni princip čutilne adaptacije in ga navezati na konkretne primere in lastne izkušnje;
• poznati osnovno zgradbo in vrste kemoreceptorjev ter razumeti njihovo delovanje in povezati z njihovo vlogo;
• poznati osnovno zgradbo in vrste mehanoreceptorjev ter razumeti njihovo delovanje in sklepati na njihov pomen ter predvideti nevarnosti in možno zaščito pred poškodbami;
• poznati zgradbo očesa, razumeti njegovo delovanje (nastanek slike), povezati z napakami in možnimi korekcijami vida, nevarnostmi poškodb, zaščito in prvo pomočjo;

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba: čutnic v koži, mrežnice (lacerta), jezika (prečni prerez)

Delo z internetom: Simulacija čutilne adaptacije

Laboratorijsko delo: Preučevanje čutil v koži

Laboratorijsko delo: Preučevanje makroskopske zgradbe mehanoreceptorjev (uporaba modela)

Delo z internetom: Simulacija zgradbe in delovanja mehanoreceptorjev

Projektno delo: Vzroki okvar čutil v poklicnem področju, prva pomoč in preventiva

Laboratorijsko delo: Preučevanje makroskopske zgradbe vretenčarskega očesa

Delo z internetom: Simulacija delovanja očesa in nastanka slike

Projektno delo: Napake in korekcije vida ter preventiva okvar na poklicnem področju

Gibala

• uporabiti predznanje o strukturi gibal, ga povezati z razumevanjem povezanega delovanja mišic in kosti;
• poznati zgradbo in razvoj kosti in hrustanca ter razumeti delovanje in zgradbo okončin ter osnega ogrodja in predvideti vzroke za napake v razvoju ogrodja in gibal;
• uporabiti znanje o delovanju povezav med kostmi ter predvideti preventivno ravnanje za preprečevanje poškodb in bolezni gibal ter ukrepati ob poškodbah;
• razumeti zgradbo in delovanje skeletne mišice;
• razumeti proces krčenja mišice in poznati vire energije za njeno delovanje,
• ločiti zgradbo in delovanje skeletnih prečnoprogastih in srčne mišice ter razumeti uravnavanje njihovega delovanja in sklepati na pomen vsakodnevnega gibanja,
• ločiti med vplivi rekreacijskega in vrhunskega športa na ohranjanje zdravja ter sklepati na posledice jemanja poživil (dopinga) ali čezmerne obremenitve telesa,
• razumeti pomen upoštevanja ergonomije za preventivo okvar telesa in dobro počutje na delovnem mestu in pri drugih aktivnostih

Laboratorijsko delo: Preučevanje skeleta in mišic ter njihovega vpliva na konstitucijo telesa

Delo z internetom: Simulacije zgradbe delovanja sklepov

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba: kosti, hrustanca in vseh 3 vrst mišic

Projektno delo: Deli skeleta in mišice, ki so najbolj obremenjene v poklicu, in preventiva poklicnih bolezni

Delo z internetom: Simulacija krčenja prečnoprogaste mišice in oskrbe z energijo

Projektno delo: Preučevanje vplivov vrhunskega in rekreativnega športa na ohranjanje zdravja

Projektno delo: Upoštevanje ergonomije v poklicu in preventiva okvar skeleta

Projektno delo: Načini nudenja prve pomoči ob lažjih poškodbah gibal in ravnanje ob hujših poškodbah

Obtočila

• poznati funkcije krvnih obtočil in razumeti sestavo in vlogo krvi pri ohranjanju homeostaze;
• ločiti osnovne vrste krvnih celic in razumeti njihovo delovanje ter predvideti posledice napak pri njihovem nastajanju in delovanju za zdravje telesa;
• ličiti in razumeti osnovno delovanje sistemskega in pljučnega krvnega obtoka ter povezati zgradbo žil z razumevanjem njihove funkcije ter sklepati na vzroke okvar žil v nekaterih poklicih;
• razumeti delovanje jetrnega krvnega obtoka in ga povezati z vlogo jeter in delovanjem prebavil;
• uporabiti znanje o zgradbi srca, ga povezati z delovanjem ter sklepati na vzroke in predvideti posledice povišanega krvnega tlaka;
• razumeti načine uravnavanja krvnega tlaka, njegovo vlogo pri prehajanju snovi iz žil ter predvideti preventivno ravnanje za preprečitev njegovega povišanja;
• razumeti povezanost krvnega obtoka z limfnim sistemom in poznati njegovo sestavo ter funkcije;
• poznati vlogo limfnega sistema v obrambnem sistemu telesa proti tujim snovem in celicam;
• razumeti obrambne mehanizme specifične in nespecifične odpornosti telesa ter jih povezati s posledicami okužb ter predvidevati preventivne ukrepe;
• razumeti pomen poznavanja krvnih skupin za transfuzijo krvi ter sklepati na vplive Rh-faktorja v nosečnosti ter načine reševanja teh problemov,
• predvidevati vzroke za zavrnitvene reakcije po transplantacijah organov ter sklepati na možnosti uporabe, prednosti in omejitve ksenotransplantacije,
• razumeti osnovne mehanizme razvoja pridobljene imunosti in jih povezati s postopki razvoja cepiv in cepljenja;
• razumeti osnovni mehanizem preobčutljivostnih in avtoimunskih reakcij ter ga navezati na pogoste avtoimunske bolezni in sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS) ter predvidevati preventivo;

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba krvi (krvni razmaz)

Laboratorijsko delo: Preučevanje mikroskopske zgradbe žil (prečni prerez arterije in vene)

Laboratorijsko delo: Preučevanje pretoka krvi po venah in vloge zaklopk ter možnosti zaustavljanja krvavitev pri poškodbah

Delo z internetom: Zgradba različnih vrst krvnih celic in simulacija njihovih funkcij

Projektno delo: Preučevanje krvnih analiz (neizpolnjen ali anonimen formular za izvid laboratorijske preiskave krvi) in možnosti ugotavljanja bolezni

Delo z internetom: Simulacije sistemskega in pljučnega krvnega obtoka ter prenosa dihalnih plinov

Laboratorijsko delo:
Merjenje:
-srčnega hitrosti utripa glede na fizično aktivnost
-krvnega tlaka

Laboratorijsko delo: Preučevanje makroskopske zgradbe srca sesalca

Laboratorijsko delo: Preučevanje srčnega ciklusa

Delo z internetom: Simulacija uravnavanja krvnega tlaka

Delo z internetom:
Simulacije
zgradbe in delovanja limfnega sistema, obrambnega sistema in mehanizmov specifične in nespecifične odpornosti

Projektno delo: Preventiva prenosa bolezni v poklicnih opravilih in življenju nasploh

Projektno delo: Vloga krvnih skupin in Rh-faktorja pri transfuziji in v nosečnosti

Projektno delo: Transplantacije in proces zavrnitvene reakcije ter prednosti in omejitve ksenotransplantacij

Delo z internetom: Simulacija mehanizmov pridobljene imunosti
Delo z internetom: Simulacija razvoja sindroma pridobljene imunske pomanjkljivosti in zgradbe virusa HIV

Projektno delo: Načini prenosa in preventiva okužb z virusom HIV

Projektno delo: Preučevanje razvoja najpogostejših alergij in avtoimunskih bolezni ter možnosti zdravljenja

Dihala

• povezati izmenjavo dihalnih plinov z njihovim transportom do celic in prehodom vanje ter procesom celičnega dihanja,
• poznati zgradbo dihalnega sistema ter razumeti njegovo funkcionalno povezanost z ostalimi organi (dihalne mišice, čutila, govorni organ, živčevje, obramba, krvna obtočila);
• poznati funkcije zgornjega dihalnega trakta (nosne votline, žrela, govornega organa v grlu) ter predvideti posledice vdihovanja cigaretnega dima (ali mamil), osnaženega zraka ter infekcij;
• povezati strukturo spodnjih dihalnih poti z razumevanjem izmenjave dihalnih plinov ter sklepati na vzroke najpogostejših bolezni in okvar pljuč;
• razumeti delovanje dihalnega središča ter način prenosa dihalnih plinov po krvi do celic in vlogo pri uravnavanju kislosti telesnih tekočin;
• poznati najpogostejše nevarnosti zadušitev in okvar dihal, znati ukrepati in predvideti preventivne ukrepe proti boleznim dihal;

Laboratorijsko delo: Raziskovanje makroskopske zgradbe pljuč sesalca in simulacija dihalnih gibov na modelu

Mikroskopiranje: Zgradba pljučnih mešičkov

Laboratorijsko delo: Določanje CO2 v izdihanem zraku človeka glede na fizično obremenitev telesa

Laboratorijsko delo: Preiskovanje količine vdihanega zraka pri prsnem in preponskem dihanju

Projektno delo: Izmenjava dihalnih plinov, prenos kisika do celic in celično dihanje

Delo z internetom: Ogled simulacij izmenjave dihalnih plinov in načinov njihovega transporta do celic v tkivih

Projektno delo: Vpliv onesnaženega zraka na dihala in zdravje (na delovnem mestu in v urbanem okolju)

Projektno delo: Vpliv kajenja na zdravje

Prebavila

• povezati načine prehranjevanja in s posledicami čezmerne telesne teže in drugimi vplivi na njo ter kritično presoditi merila lepote človeškega telesa v različnih kulturah in modnih trendih. 
• zgradbo prebavne cevi povezati z razumevanjem delovanja posameznih odsekov ter sestavo hrane;
• razumeti procese mehanske in kemične prebave ter jih povezati z delovanjem prebavnih žlez in živčno ter hormonalno regulacijo njihovega izločanja;
• razumeti absorpcijo hranilnih snovi in jo povezati s strukturo absorpcijskih površin ter krvožilnim in limfnim sistemom;
• razumeti vlogo jeter pri prebavi in presnovi absorbiranih hranilnih snovi ter ostale vloge ter sklepati na vzroke bolezni jeter in preventivo;
• razumeti delovanje trebušne slinavke, njeno vlogo pri uravnavanju sladkorja v krvi in to navezati na preventivo okvar in bolezni;
• poznati motnje hranjenja, jih povezati z vzroki in posledicami;

Laboratorijsko delo: Preučevanje makroskopske zgradbe prebavil

Laboratorijsko delo: Preučevanje zdravja zob in vloga zobnega kartona

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba stene želodca, tankega in debelega črevesa

Laboratorijsko delo: Preučevanje delovanja prebavnih encimov

Laboratorijsko delo: Prebava škroba

Delo z internetom: Simulacija absorpcije hranilnih snovi

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba jeter

Delo z internetom: Simulacija zgradbe in funkcij jeter

Delo z internetom: Simulacije regulacije delovanja prebavil

Projektno delo: Motnje hranjenja

Projektno delo: Preučevanje sistemskih učinkov zdravil (konzervansov, barvil, ostankov pesticidov in drugih snovi) v telesu na temelju opisa delovanja zdravil (doziranje, predoziranje in želeni oz. neželeni učinki)

Projektno delo: Pomen uravnotežene prehrane

Projektno delo: Možnosti odkrivanja bolezni prebavil in zajedavcev s preiskavo iztrebkov (neizpolnjen ali anonimen formular za laboratorijski izvid)

Izločala

• povezati zgradbo izločal z razumevanjem njihovega delovanja in vpliva na homeostazo,
• zgradbo ledvic in njihovih funkcionalnih enot povezati z razumevanjem procesa nastajanja seča, uravnavanjem pH in količine vode v telesu ter sklepati na pomen pitja zadostne količine vode,
• na osnovi sestave seča sklepati na različne bolezni ali sledi strupov (mamil) v telesu in predvidevati rešitve posledic odpovedi funkcije ledvic;

Laboratorijsko delo: Preučevanje makroskopske zgradbe ledvice sesalca

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba ledvice (prečni prerez) in naloge posameznih delov pri nastajanju seča

Delo z internetom: Simulacija zgradbe in delovanja nefrona

Projektno delo: Možnosti ugotavljanja stanja v telesu in odkrivanja strupov ter bolezni s preiskavo urina (neizpolnjen ali anonimen formular za laboratorijski izvid)

Spolni organi in razmnoževanje

• povezati razlike v genski zasnovi med moškim in ženskim organizmom z razumevanjem zgradbe in delovanja spolnih organov;
• razumeti vlogo spolnih žlez ter procesa spermatogeneze in oogeneze in predvidevati, kdaj in kje lahko pride do oploditve;
• razumeti razvoj od zigote v nov organizem in povezati z vlogo maternice in hormonov v nosečnosti ter predvidevati pomen skrbi za dobro počutje in zdravje nosečnice;
• poznati različne metode zaščite pred prenosom spolno prenosljivih bolezni in pristope k načrtovanju družine;
• poznati obdobja v človekovem življenju in razumeti vlogo staršev ali skrbnikov v obdobju odraščanja;
• razumeti vplive dednosti in okolja na genotip in razvoj fenotipa ter navezati na dedovanje dominantnih in recesivnih lastnosti;
• povezati nastajanje spolnih celic z razumevanjem mejoze in dedovanjem spola, hemofilije, srpaste anemije in razumevanjem možnega dedovanja pogostih genskih bolezni ter sklepati na možnosti genskega zdravljenja;
• poznati možnosti in omejitve genske diagnostike in posledice napak pri ločevanju kromosomov v mejozi;
• kritično presoditi učinkovitost zakonskih predpisov s tega področja ter se zavedati prednosti in možnih zlorab biometričnih podatkov v osebnih dokumentih in bazah podatkov;

Laboratorijsko delo: Makroskopska zgradba spolovil (model, slike)

Laboratorijsko delo: Mikroskopska zgradba jajčnika, moda, Grafovega folikla in semenčic

Laboratorijsko delo: Mitoza in mejoza

Delo z internetom: Simulacija oogeneze in spermatogeneze

Projektno delo: Preventiva okužb s spolno prenosljivimi boleznimi

Projektno delo: Načini načrtovanja družine

Laboratorijsko delo: Mikroskopiranje orjaških kromosomov

Projektno delo: Menstrualni cikel in njegovo uravnavanje

Projektno delo: Preučevanje kariotipa človekovih kromosomov

Projektno delo: Vpliv dednosti (sistemski učinek genov) in okolja (kulturnega in naravnega) na osebni in telesni razvoj človeka

Projektno delo: Preučevanje dedovanja (dedovanje hemofilije, dlakavosti ušes, krvne skupine in Rh-faktorja, albinizma in brahidaktilije …) pri človeku

Projektno delo: Možnosti odkrivanja dednih okvar in nevarnosti zlorab biometričnih podatkov

Projektno delo: Možnosti in omejitve genskega zdravljenja

Laboratorijsko delo: Preučevanje oblike in lege kosti (model)  kosti osnega skeleta in gibal ter vpliva na konstitucijo in povezave s poklicno stroko

Osnove fizične antropologije (izbirna tema)

• povezati oblike kosti z njihovim vplivom na  konstitucijo človeškega telesa;
• poznati osnovne konstitucijske tipe človeka in pogoste anomalije v zgradbi telesa ter  predvideti možne postopke za njihovo  ublažitev;
• poznati kosti lobanje, njihovo lego in obliko,  razlike med žensko in moško lobanjo ter povezati z določanjem kraniometričnih točk in s tem povezanih postopkov poklicne stroke;
• ločiti kraniometrične točke in poznati mere ter področja na glavi in predvideti postopke poklicne stroke;
• poznati oblike in lego mišic ter  njihov vpliv na konstitucijske značilnosti telesa in jih povezati z načrtovanjem poklicnih postopkov.

Laboratorijsko delo: Preučevanje oblike in lege kosti (model)  kosti lobanje in lociranje kraniometričnih točk, pomembnih za poklicno stroko

Projektno delo: Ocena oblike in značilnosti postave, telesne velikosti, oblike lobanje, obraza in profila ter načrtovanje poklicnih postopkov in svetovanja strankam

Projektno delo: Razlike med moško in žensko lobanjo in telesno konstitucijo ter načrtovanje poklicnih postopkov

Projektno delo: Oblika in vloga kosti prsnega koša in njihov vpliv na konstitucijske značilnosti, pomembne za poklicne postopke

Projektno delo: Ocena konstitucijskih tipov in možnih anomalij telesa, pomembnih za poklicna opravila in svetovanje strankam

Projektno delo: Mišice, ki oblikujejo izraz na obrazu, in načrtovanje poklicnih opravil

Izbirni modul  GENETIKA IN EVOLUCIJA  (70 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

Evolucija

• razumeti pomen evolucije za razvoj in ohranjanje življenja ter z njim povezanih procesov v ekosferi;
• primerjati različne hipoteze o nastanku vesolja in življenja na Zemlji ter ovrednotiti  razlike med njimi;
• razumeti možne procese v kemo- in bioevoluciji in jih povezati s spreminjajočimi razmerami na Zemlji ter sklepati na možnost obstoja oblik življenja v vesolju;
• razumeti pomen razvoja procesa fotosinteze in navezati na vpliv na atmosfero ter današnjo vlogo avtotrofov;
• razumeti endosismbiontsko teorijo in jo povezati z medvrstnimi odnosi;
• poznati nastanek fosilov in povezati z izvorom in razvojem vrst ter sklepati na ekološke pogoje, v katerih so živeli ti organizmi;
• razumeti mehanizme evolucije in jih povezati z razvojem rezistence in sklepati na njen pomen za ohranjanje biodiverzitete;
• razumeti anatomske, embriološke, biogeografske in biokemijske dokaze evolucije ter izbrati ustrezne primere;
• razumeti razlike med progresivnim in regresivnim razvojem ter izbrati ustrezne primere iz naravnega sistema živih bitij;
• ločiti med konvergenco in divergenco ter izbrati primere in sklepati na razmere v katerih so se razvijali;
• povezati razumevanje vrste in populacije z genskim skladom ter sklepati na pomen genske diverzitete;
• razumeti pomen mutacij za evolucijo in povezati njihove posledice z razumevanjem procesa selekcije in vplivi na sestavo genskega sklada vrste ter biodiverzitete na Zemlji;
• povezati proces selekcije s procesom adaptacije ter sklepati na vplive dejavnikov naravnega in umetnega izbora in povezati s postopki žlahtnenja;
• razumeti proces nastajanja vrst in sklepati na pomen genske variabilnosti znotraj vrst ter na prednosti spolnega razmnoževanja;

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega 

Laboratorijsko delo: Pasteurjev poskus

Projektno delo: Primerjava hipotez o nastanku vesolja in življenja na Zemlji

Projektno delo: Hipoteza o nastanku koacervatov in liposomska hipoteza

Projektno delo: Izvor prvih nukleinskih kislin

Projektno delo: Značilni fosili v Sloveniji

Ogled zbirke fosilov

Projektno delo: Biogeografski dokazi za evolucijo (primeri v Sloveniji)

Projektno delo: Sistemi živih bitij in njihova uporaba

Delo z internetom: Simulacije mehanizmov evolucije

Projektno delo: Embriološki in biokemični dokazi za evolucijo

Projektno delo: Preučevanje primerov homologije in divergence ter analogije in konvergence

Preučevanje razvoja rezistence pri bakterijah

Projektno delo: Koevolucija človeka in patogenih organizmov (bakterij, virusov …)

Projektno delo: Preučevanje medsebojnih vplivov genskega inženiringa in mehanizmov evolucije

Projektno delo: Posnemanje evolucijskih strategij optimizacije v različnih tehnologijah (bionika)

Izbirni modul   BIOTEHNOLOGIJA (35 ur)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• razumeti pojem biotehnologije kot tehnološke uporabe različnih organizmov (od enoceličnih – prokariontskih in evkariontskih, do večceličnih organizmov – gliv, rastlin in živali);
• spoznati metode uporabe naravnih organizmov v proizvodnji vin, kisanja zelja (repe) in mleka, siliranja pri tradicionalni biotehnologiji in sklepati na prednosti uporabe avtohtone mikroflore v teh procesih;
• primerjati klasične biotehnologije s sodobnimi (mikrobne, rastlinske in živalske) z vidika spreminjanja in uravnavanja dednih in fizioloških funkcij uporabljenih organizmov ter sklepati na njihovo povezavo z genskim inženiringom ter razumeti interdisciplinarnost sodobne biotehnologije;
• razumeti osnovne metode izboljšanja biokultur;
• razumeti možnosti kloniranja organizmov in tega primerjati s kloniranjem DNK ter sklepati na osnovni princip verižne reakcije (PCR) in predvidevati možnosti njene uporabe;
• poznati zgradbo in razumeti osnovne  procese v celicah ter osnovne principe genskega inženirstva in tega primerjati z metodami klasične genetike ter sklepati na možnosti preprečevanja genskega onesnaževanja;
• zavedati se sistemskih učinkov izražanja genov ter sklepati na prednosti in omejitve uporabe genskega inženirstva v agroživilstvu in zdravstvu in postopkih razgradnje odpadkov;
• razumeti razlike med naravnimi vrstami in gensko spremenjenimi organizmi ter predvidevati možne posledice sproščanja gensko spremenjenih organizmov (gensko onesnaževanje) za ohranjanje biodiverzitete in naravnega ravnotežja v življenjskih združbah;
• poznati uporabo gensko spremenjenih organizmov v biotehnoloških postopkih poklicnega področja, odgovorno ravnati v skladu z biološko varnostjo ter presoditi ali so zakonska določila dovolj dobra zaščita, in se zavedati pomena biološkega za možnost lastnega udejstvovanja;
• razumeti ključne elemente biotehnološkega procesa;
• poznati biokulture – mikrobne, rastlinske in živalske in njihov pomen v biotehnoloških postopkih;
• poznati vire (industrijskih) biokultur, načine shranjevanja ter pomen ohranjanja biokultur v zbirkah (celičnih bankah);
• poznati postopek priprave (delovne industrijske) biokulture, evitalizacije /reaktivacije biokulture in priprave inokuluma;
• poznati potrebe biokultur po hranilnih  snoveh in energiji ter izbrati, pripraviti in sterilizirati gojišča;
• spoznati osnovne tipe bioreaktorjev in jih opredeliti glede na določen bioproces;
• spoznati primere biotehnoloških postopkov v živilski industriji, farmaciji, kozmetiki, medicini, kmetijstvu;
• spoznati pomen biotehnologije za varstvo tal in podtalnice z biološko obdelavo organskih odpadkov (kompostiranje in anaerobna razgradnja), bioremediacija, simbiotska fiksacija dušika, mikorize in vzpostavitev dobrotvorne rizosfere ter sklepati, kdaj jo uporabljamo namesto naravnih procesov razkroja v tleh;
• spoznati biotehnološke postopke za biološko kontrolo kulturnih rastlin, za čiščenje voda (komunale, industrijske in rastlinske čistilne naprave), za čiščenje zraka (desulfatizacija in mikrobiološko čiščenje odpadnih plinov) ter sklepati, kdaj te postopke uporabljamo namesto naravnih procesov;
• primerjati gensko spremenjeno hrano s tradicionalno pridelano hrano in presoditi prednosti in zadržke v zvezi z njeno uporabo.

Eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega

Projektno delo: Primerjava uporabe različnih bioprocesov iz vsakdanjega življenja

Laboratorijsko delo: Mikroskopiranje morfoloških značilnosti mikroorganizmov v kislem zelju, jogurtu …

Projektno delo: Zgradba celic in življenjski procesi v pro- in evkariontskih celicah

Delo z internetom: Simulacije biokemijskih procesov v celicah

Delo z internetom: Simulacije tehnik rekombinacije DNK

Projektno delo: Primerjava metod prenosa genov ter njihovih prednosti in omejitev

Projektno delo: Sistemski učinki izražanja genov

Delo z internetom: Iskanje po bazah podatkov o biokulturah (MINE, MSDN, MZKI, ZIM)

Laboratorijska vaja: Priprava in sterilizacija gojišč

Obisk proizvodne enote in ogled biotehnoloških postopkov na poklicnem področju (v prehrani, kmetijstvu, farmaciji, medicini, kozmetiki, veterini, tehnoloških postopkih in razgradnji odpadkov …)

Projektno delo: Biotehnologija za čiščenje voda (komunalne, industrijska čistilne naprave, rastlinske čistilne naprave)

Biotehnologija za čiščenje zraka (desulfatizacija, mikrobiološko čiščenje odpadnih plinov)

Delo z internetom: Simulacije postopkov kontrole vsebnosti komponent gensko spremenjenih organizmov v živilih

Projektno delo: Ravnanje z organizmi v tehnoloških postopkih in biološka varnost

Projektno delo: Genska diagnostika ter prednosti in etične omejitve

Projektno delo: Interdisciplinarno preučevanje družbenih gospodarskih in naravovarstvenih vplivov sodobne genske tehnologije

Delo z internetom: Simulacije delovnja bioreaktorja

Projektno delo: Načini odlaganja odpadnih snovi iz biotehnoloških postopkov in biološka varnost

Projektno delo: Načini preventive genskega onesnaževanje pri poljskih poskusih in sproščanju gensko spremenjenih organizmov

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk in priporočila

Dijaki so zmožni:

• poznati načine razvrščanja mikroorganizmov (sistematiko) in njihove osnovne značilnosti (virusi bakterije, glive, praživali) ter primerjati zgradbo prionov,  viroidov in virusov ter sklepati na njihovo vlogo v naravi;
• primerjati zgradbo pro- in evkariontske celice;
• spoznati nastanek in razumeti pomen bakterijskih spor;
• spoznati zgradbo in razumeti načine razmnoževanja virusov ter vrste mutacij;
• spoznati osnovno zgradbo ter jo povezati z delovanjem in razmnoževanjem gliv;
• ločiti med posameznimi skupinami praživali ter razumeti njihovo delovanje in življenjske pogoje;
• poznati življenjske pogoje mikroorganizmov in razumeti njihov pomen v naravi ter sklepati na njihovo razširjenost;
• razumeti vlogo bakterij v naravi ter spoznati njihov pomen v tehnoloških postopkih industrijske proizvodnje;
• poznati osnovne interakcije mikroorganizmov med seboj in z drugimi živimi bitji ter sklepati na vlogo parazitskih in  simbiontskih organizmov;
• razumeti razvoj rezistence in predvideti učinke neustreznega jemanja antibiotikov ter sklepati na vpliv antibiotikov na mikrofloro v telesu in naravi;
• spoznati načine uporabe mikroorganizmov v tehnoloških in biotehnoloških procesih poklicnega področja (živilska tehnologija in prehrana, ali farmacija, ali biološka razgradnja organskih odpadkov, ali bioremediacija tal, ali biološka kontrola);
• spoznati osnove mikrobiološke tehnike in gojitve mikroorganizmov in odgovornega ravnanja z njimi v  tehnoloških postopkih poklicnega področja;
• kritično presoditi učinkovitost zakonskih predpisov s tega področja in se zavedati pomena biološkega znanja za aktivno državljanstvo.

Terensko in eksperimentalno raziskovanje, ki v postopkih in ravnanju vključuje tudi odgovoren odnos do živega: 

Laboratorijsko delo: Zgradba in delovanje prokariontske in evkariontske celice

Laboratorijsko delo: Priprava in sterilizacija gojišč

Laboratorijsko delo: Klasifikacija in (identifikacija glede na morfološke značilnosti) in uporaba principov biokemičnih testov

Laboratorijsko delo: Tehnike barvanja (enostavno barvanje in barvanje po Gramu) in mikroskopiranja pri opazovanju morfoloških oblik bakterij

Laboratorijsko delo: Razširjenost mikroorganizmov

Projektno delo: Fiziologija mikroorganizmov (metabolni procesi in sodelujoči encimi) in njihova uporaba v tehnologijah

Laboratorijsko delo: Vpliv antibiotikov na bakterije

Razširjenost, pomen mikroorganizmov v naravnih procesih in biosferi

Laboratorijsko delo: Zgradba in razmnoževanje gliv

Laboratorijsko delo: Alkoholno vrenje

Projektno delo: Mikrobna flora na človeškem telesu in njen pomen

Laboratorijsko delo: Simbiontski mikroorganizmi

Projektno delo: Pomen simbioz (med višjimi organizmi in bakterijami, glivami in praživalmi) in parazitizma v naravnih ekosistemih in kmetijstvu

Obisk proizvodne enote, ki uporablja mikroorganizme v tehnološkem procesu

Projektno delo: Mikrobiološke tehnike in biološka varnost