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Berufliche Schulen

Bildungsplanarbeit für die Beruflichen Gymnasien 2021

Sondergebiete der Technik

Eingangsklasse, Jahrgangsstufen 1 und 2

Vorbemerkungen

1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Der vorliegende Bildungsplan spiegelt Ausschnitte aus der spannenden Vielfalt der Technik wider. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern diese Vielfalt durch attraktive Themenfelder und Aufgabenstellungen aufzuzeigen und sie für das Berufsfeld Technik zu begeistern.
Die thematische Bandbreite lässt ein weites Spektrum pädagogischer und didaktischer Gestaltungsmöglichkeiten zu. Die Bildungsplaneinheiten geben Raum zur vertieften Auseinandersetzung mit Themen, die über das Grundlagenwissen des technischen Profilfachs hinausgehen. Die Wahlmöglichkeit bietet zusätzlich die Chance, auch profilfachübergreifende, zukunftsweisende sowie gesellschaftsrelevante Themen zu behandeln und dabei an aktuelle technische Entwicklungen anzuknüpfen. Das Fach Sondergebiete der Technik erhöht die Begeisterung für Technik und kann prägende Hinweise geben für eine spätere Berufswahl.

2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler erweitern und vertiefen im Fach Sondergebiete der Technik eine umfassende Handlungskompetenz mit den Dimensionen der sachlichen, methodischen, sozialen und personalen Kompetenz. Diese zugrundeliegenden Kompetenzbegriffe sind in den einheitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung Technik (Beschluss der Kultusministerkonferenz i. d. F. vom 16.11.2006) ausführlich beschrieben und erläutert.
Die Themengebiete werden ganzheitlich und handlungsorientiert bearbeitet. Die Schülerinnen und Schüler bewältigen und reflektieren grundlegende Handlungsanforderungen. Dies erfordert das Denken in Zusammenhängen und Problemlösestrategien – wesentliche prozessbezogene Kompetenzen im späteren Arbeitsleben der Schülerinnen und Schüler –, welche sie im Fach Sondergebiete der Technik anhand typischer technischer Fragestellungen erwerben. In Projektsituationen trainieren und festigen sie diese Kompetenzen, Wissen und Fähigkeiten adäquat anzuwenden und auf neue Problemstellungen zu übertragen. Teamorientierung und arbeitsteiliges Vorgehen sind erforderlich, wodurch sowohl die Fähigkeit zur technischen Kommunikation als auch die sozialen Kompetenzen wie Teamfähigkeit, Zuverlässigkeit und Verantwortungsbereitschaft gefördert werden.

3. Ergänzende fachliche Hinweise
Die einzelnen Bildungsplaneinheiten haben in der Eingangsklasse und in der Jahrgangsstufe 1 jeweils einen Umfang von 25 bzw. 50 Unterrichtsstunden. Je nach Ausstattung der Schule bzw. der regionalen Gegebenheiten können somit eine oder zwei Bildungsplaneinheiten ausgewählt werden. Diese sind beliebig kombinierbar, dürfen aber nur in der angegebenen Klassenstufe unterrichtet werden.
In der Jahrgangsstufe 2 bietet der Bildungsplan die Möglichkeit, ein großes Projekt aufbauend auf einem schon behandelten Thema, oder ein kleines Projekt, basierend auf einem neuen Thema, durchzuführen. In beiden Bildungsplaneinheiten setzen sich die Schülerinnen und Schüler kreativ und handlungsorientiert mit einer technischen Aufgabenstellung auseinander. Sie lösen komplexe technische Probleme durch interdisziplinäres Denken und Arbeiten.
Am Ende vieler Bildungsplaneinheiten steht die kritische Betrachtung der gesellschaftlichen Relevanz des Themas.

Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden. Die für das jeweilige Fach relevanten Operatoren sowie deren fachspezifische Bedeutung sind jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. Bildungsplaneinheiten.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächerspezifischen Besonderheiten und nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen (GFS), Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.

* In der Eingangsklasse sind zwei der BPE 1 – 14 zu unterrichten.
In der Jahrgangsstufe 1 ist entweder eine BPE zu 50 Unterrichtsstunden oder sind zwei BPE zu je 25 Stunden zu unterrichten. In der Jahrgangsstufe 2 ist eine der BPE 33 – 34 zu unterrichten.

Eingangsklasse

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Die Schülerinnen und Schüler führen auf Grundlage der ausgewählten Bildungsplaneinheiten Projekte durch und üben und vertiefen dabei deren Inhalte.
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1*

Fertigung von Bauteilen

25

Die Schülerinnen und Schüler erlernen manuelle und maschinelle Verfahren der Werkstoffbearbeitung. Anhand von technischen Zeichnungen wählen sie geeignete Fertigungsverfahren aus, fertigen Bauteile und prüfen die Fertigungsqualität.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler nennen grundlegende Sicherheitsregeln und Unfallverhütungsvorschriften und leiten daraus Verhaltensweisen ab.

Sicherheitsregeln

Unfallverhütungsvorschriften

Umweltschutz

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften von mindestens einer ausgewählten Werkstoffgruppe.

Werkstoffgruppen z. B.

  • Metalle

  • Vollholz und Holzwerkstoffe

  • Kunststoffe

  • Verbundwerkstoffe

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler analysieren einfache technische Zeichnungen und fertigen die Bauteile an. Sie beurteilen die gefertigten Bauteile, analysieren auftretende Fehler und führen eine Fehlerbeseitigung durch.

Technische Zeichnung

Arbeitsplanung

Fertigung
z. B. Umformen: Biegen
z. B. Trennen: Drehen, Hobeln, Feilen, Bohren
Qualitätskontrolle und Dokumentation
z. B. Prüfprotokoll, Arbeitsbericht

BPE 2*

Herstellung von Baugruppen

25

Die Schülerinnen und Schüler wählen anhand von technischen Dokumenten geeignete Verfahren aus. Sie stellen Baugruppen aus Metallen, Vollhölzern, Holzwerkstoffen, Kunststoffen und/oder Verbundwerkstoffen her. Sie prüfen die Funktion und Fertigungsqualität der Baugruppen.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler nennen grundlegende Sicherheitsregeln und Unfallverhütungsvorschriften und leiten daraus Verhaltensweisen ab.

Sicherheitsregeln

Unfallverhütungsvorschriften

Umweltschutz

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren technische Dokumente und fertigen fehlende Bauteile an. Sie planen die Montage von Baugruppen und führen diese durch. Sie beurteilen die Baugruppe, analysieren auftretende Fehler und führen eine Fehlerbeseitigung durch.

Technische Dokumente
gegebene und/oder selbst erstellte
  • Gesamtzeichnung

  • Stückliste

Arbeitsplanung

Fertigung und Montage
z. B. Umformen: Biegen
z. B. Trennen: Drehen, Hobeln, Feilen, Bohren
z. B. Fügen: Schrauben, Kleben, Löten, Zinken
Oberflächenbehandlung
z. B. Beschichten: Lackieren, Ölen, Lasieren
Qualitätskontrolle

  • Funktion
  • Maßhaltigkeit

Dokumentation
z. B. Prüfprotokoll, Arbeitsbericht

BPE 3*

Grundlagen regenerativer Energieversorgung A

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise regenerativer Energiesysteme und ordnen ihnen eine gesellschaftliche Bedeutung zu. Sie nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz der Energiesysteme.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten solarer Energiegewinnung.

Solarthermie in der Gebäudetechnik
z. B. Anlagenschema und Bauteile
  • Erträge
z. B. Deckungs‑/Nutzungsgrad
Solarthermische Kraftwerke
z. B. Anlagenschema, Bauteile, Wärmeträger, Dampfprozess

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung von Wasserkraft als indirekte Nutzung der Sonnenenergie.

Laufwasserkraftwerke

Speicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerke
z. B. Tages- und Jahreslastganglinie
Turbinentypen

BPE 3.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung von Windkraft als indirekte Nutzung der Sonnenenergie.

Bauformen von WKA
z. B. Horizontal‑/Vertikalläufer
Rotorprofile
z. B. Widerstands‑/Auftriebsläufer
Standortauswahl
z. B. on‑/offshore, gesellschaftliche Akzeptanz

BPE 3.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die direkte elektrische Energieerzeugung aus solarer Energie.

Photovoltaische Anlage
Anlagenschema und Bauteile
PV-Modul
z. B. Typen, Aufbau und photovoltaischer Effekt

BPE 3.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Soziales
z. B. Existenzsicherung

BPE 4*

Grundlagen regenerativer Energieversorgung B

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise regenerativer Energiesysteme und ordnen ihnen eine gesellschaftliche Bedeutung zu. Sie reflektieren ihr Verhalten hinsichtlich ihres Energiebedarfs mithilfe des ökologischen Fußabdrucks.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben unterschiedliche Möglichkeiten der Energiegewinnung durch Biomasse.

Globaler Kohlenstoffkreislauf
CO2-Problematik
Photosynthese

Biomassearten
z. B. Holz, Energiepflanzen
Nutzungsmöglichkeiten
z. B. Wärme, elektrische Energie, Biogas/‑kraftstoffe

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Wärmegewinnung aus geothermischen Wärmequellen.

Wärmepumpe
Anlagenschema und Bauteile
Geothermische Kraftwerke
Anlagenschema und Bauteile
  • hydrothermale Geothermie

  • Hot-Dry-Rock-Verfahren

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung mariner Energieformen.

Marine Energiearten
z. B. Wellen‑, Gezeiten‑, Strömungsenergie
Kraftwerksarten
Anlagenschema und Bauteile

BPE 4.4

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen ihr eigenes Verhalten bei der Energienutzung. Sie erklären Möglichkeiten effizienter Energieverwendung.

Ökologischer Fußabdruck

Effiziente Energiesysteme

  • Brennwerttechnik

  • Kraft-Wärme Kopplung

  • Wärmedämmung

  • Hybridfahrzeuge

BPE 4.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Soziales
z. B. Existenzsicherung

BPE 5*

Umweltbelastungen und Umweltschutz

25

Die Schülerinnen und Schüler kennen die Ursachen und Folgen von Umweltbelastungen. Sie werden sich ihrer eigenen Rolle bewusst und lernen ein Verständnis dafür, dass sie selbst einen Teil der Verantwortung tragen, sich und anderen ein lebenswertes Leben zu ermöglichen.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären physikalische und chemische Prozesse, die durch Schadstoffe in der Atmosphäre verursacht werden, und die daraus resultierenden Klimaphänomene.

Luftschadstoffe

  • Treibhauseffekt
Kohlenstoffoxide, Methan, FCKW
  • saurer Regen

  • Ozon und Stickstoffoxide

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Trinkwassergewinnung und Abwasserreinigung und analysieren die Auswirkungen von Schadstoffen auf stehende und fließende Gewässer.

Belastung von Gewässern

  • Trinkwassergewinnung

  • Abwasserreinigung
industrielle Abwässer
  • Schadstoffbelastung
z. B. Nitrate, Phosphate, Herbizide, Arzneimittelrückstände, Mikroplastik

BPE 5.3

Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Folgen der Landwirtschaft auf die Umwelt ab. Sie erklären die Belastung des Bodens, die durch industrielle Prozesse entsteht, und beurteilen diese Prozesse auf ihren gesellschaftlichen Nutzen.

Belastung des Bodens

  • Landwirtschaft

  • Bergbau und Industrie
z. B. Aluminiumgewinnung, Seltenerdgewinnung, Fracking

BPE 5.4

Die Schülerinnen und Schüler erklären gängige Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung.

Maßnahmen der Schadstoffreduzierung
z. B. Dreiwege-Katalysator, Rauchgasentschwefelung, Aufbereitungsanlagen

BPE 5.5

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen den Einfluss der Umweltverschmutzung auf ihre Lebenswelt und schätzen die Folgen ab. Sie nehmen Stellung zur Rolle des technischen Fortschritts auf die Klimaveränderung und übertragen die Ergebnisse auf ihr eigenes Verhalten.

Wechselwirkung zwischen Biosphäre und Gesellschaft als Technikfolge

Artensterben

Ressourcenausbeutung

Gesundheit und Lebensqualität

BPE 6*

Recycling und nachhaltige Stoffwirtschaft

25

Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Müll ein Problem der gesamten Gesellschaft ist. Sie verstehen, wie Müll entsteht, und analysieren aktuelle und mögliche zukünftige Konzepte, dieses Problem zu lösen. Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Nachhaltigkeit ausgewählter Werkstoffe anhand ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften ab.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Arten von Müll und bewerten Entsorgungskonzepte auf mögliche ökonomische und ökologische Folgen. Sie entwickeln Lösungen, die das Müllaufkommen reduzieren. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beurteilen Materialien auf ihre Recyclingfähigkeit und die Möglichkeit, Stoffkreisläufe zu gestalten.

Müll

  • Siedlungsmüll

  • Problemstoffe

  • Abfallbeseitigungsgesetz

Entsorgungskonzepte

Recycling

  • Kunststoffe

  • Metalle
z. B. Eisen, Aluminium
  • Problemstoffe
z. B. Energiesparlampen, Akkumulatoren, Handys
Reduzierung des Müllaufkommens

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Folgen mangelhafter Müllwirtschaft auf kommende Generationen, sie analysieren und bewerten aktuelle Forschungsansätze und beurteilen die besondere Verantwortung der Chemie.

Müll als gesellschaftliches Problem

Forschungsansätze

Chemie als Problemverursacher und Problemlöser

Berufliche Perspektiven im Umweltschutz

BPE 7*

Einfache Steuerungen

25

Die Schülerinnen und Schüler verknüpfen mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten zur Funktionalität eines technischen Systems. Sie nutzen einfache Soft- und Hardware zur Entwicklung von grundlegenden Steuerungen.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen steuerungstechnische Aufgabenstellungen und entwerfen Lösungen durch systematische Vorgehensweisen. Sie überprüfen die Funktion durch Versuch oder Simulation. Sie bewerten ihre Ergebnisse und führen Fehleranalysen durch.

Beschreibungsmittel
z. B. Ablaufplan, Funktionstabelle, Schaltsymbole
Systematischer Lösungsweg
z. B. Funktionsgleichung
Schaltungslogik

Aufbau oder Simulation

Fehlerbehebung

BPE 7.2

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln kleine Projekte zur Lösung typischer Aufgabenstellungen und dokumentieren ihre Ergebnisse.

Kleinprojekte
z. B. Ampelsteuerung, Spannvorrichtung, Greifer
Technische Dokumentation

BPE 8*

Astronomie: Grundlegende Phänomene im Sonnensystem

25

Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Überblick über die historische Entwicklung der Astronomie und Raumfahrt. Sie beschäftigen sich mit grundlegenden astronomischen Phänomenen, die ohne Instrumente beobachtbar sind, und mit solchen, die mit amateurastronomischen Mitteln zu beobachten sind. Sie führen astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus. Dazu verwenden sie geeignete Geräte und Software.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler nennen Beispiele für vorgeschichtliche astronomische Artefakte und stellen ihre Funktion für die bäuerliche Lebensweise dar. Sie vergleichen und bewerten Weltbilder und berechnen Bahnparameter und Massen von Körpern im Sonnensystem. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Technologien zur Entdeckung extrasolarer Planeten.

Wandel des Weltbildes

  • Altertum
z. B. bronzezeitliche Astronomie, Sternkunde in Babylon, Griechenland, Arabien
  • kopernikanische Wende

  • Entdeckung von Exoplaneten

BPE 8.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Entstehung grundlegender Phänomene. Sie erläutern die unterschiedliche Dauer der Jahreszeiten und stellen den Einfluss der Küstengeografie auf die Gezeiten dar.

Grundlegende Phänomene

  • Jahreszeiten

  • Mondphasen

  • Finsternisse

  • Gezeiten

BPE 8.3

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die in der Astronomie gebräuchlichen Koordinatensysteme und Zeitbegriffe. Sie unterscheiden zwischen scheinbarer und absoluter visueller Helligkeit und erläutern die Einteilung der Helligkeitsskala mit dem psychophysischen Grundgesetz. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die wichtigsten Sternbilder des Nordhimmels.

Himmelsbeobachtung

  • Orientierung am Himmel
z. B. Koordinatensysteme, Entfernungsmaße
  • Zeitzonen und Zeitgleichung
z. B. wahre und mittlere Zeit, Zonenzeit und Ortszeit, Sonnen- und Sternzeit
  • Helligkeitsskalen

  • Sternhimmel im Jahreslauf
z. B. zirkumpolare und saisonale Sternbilder, Gebrauch einer drehbaren Sternkarte

BPE 8.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Phänomene auf der Sonnenoberfläche und erklären den Prozess der Energieerzeugung in der Sonne. Sie erklären die Auswirkungen der von der Sonne stammenden Partikelstrahlung auf die Erde. Die Schülerinnen und Schüler stellen Methoden der Planetenerkundung dar und strukturieren die Objekte des Sonnensystems.

Das Sonnensystem

  • Sonne
z. B. Sonnenflecken, Protuberanzen, Randverdunkelung, pp-Prozess, Sonnenwind, Polarlichter
  • Klassifikationen
z. B. Gesteinsplaneten, Gasplaneten, Asteroiden, Zwergplaneten, Kometen
  • Planetenerkundung
z. B. Fernerkundung, Lander, Rover

BPE 8.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des im Modul behandelten Themas.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 9*

Astronomie: Einführung in die Astrophysik und Raumfahrttechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Entwicklung der Sterne und großräumigen Strukturen im All. Sie diskutieren die Voraussetzungen für Leben im Allgemeinen, auf der Erde und des Menschen im Weltraum. Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine Einführung in die Grundlagen der Raumfahrt. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus.

BPE 9.1

Die Schülerinnen und Schüler werten das Hertzsprung-Russell-Diagramm aus und stellen den Lebenslauf eines Hauptreihensterns dar. Sie nennen und erläutern die unterschiedlichen Endstadien der Sternentwicklung.

Lebenslauf der Sterne

  • Sternentstehung

  • Hertzsprung-Russell-Diagramm

  • Endstadien
z. B. Weiße Zwerge, Schwarze Löcher, Neutronensterne, Supernovae

BPE 9.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Aufbau, Größe und Struktur der Milchstraße und erklären die verschiedenen Methoden zur Entfernungsbestimmung. Sie strukturieren Galaxien und Sternhaufen, nennen die großräumigen Strukturen im All und stellen die zeitliche Entwicklung des Universums dar.

Aufbau des Universums, Kosmologie

  • Milchstraße und Galaxien

  • Entfernungsbestimmung
z. B. Gaia, Cepheiden, Supernovae Typ 1, Rotverschiebung
  • Entwicklung des Universums

BPE 9.3

Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Chancen für Leben im Sonnensystem und außerhalb. Sie beschreiben die Voraussetzungen und technischen Maßnahmen für ein Überleben des Menschen in einem Raumschiff bzw. einer Raumstation. Die Schülerinnen und Schüler stellen die möglichen Auswirkungen von Asteroideneinschlägen auf das irdische Leben und die menschliche Zivilisation dar und bewerten diese. Sie nennen Möglichkeiten der Abwehr von Asteroideneinschlägen.

Leben im Weltraum

  • Voraussetzungen für Leben
z. B. habitable Zone
  • Suche nach Leben
z. B. Spektroskopie, Raumsonden
  • der Mensch im Weltraum
z. B. Mikrogravitation, Nahrung, Psychologie
  • Gefahren für irdisches Leben und die Zivilisation
z. B. Steinheimer Becken und Nördlinger Ries, Aussterben der Dinosaurier, Tscheljabinsk-Ereignis

BPE 9.4

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Geschichte der Raumfahrt und den Zusammenhang mit der Weltpolitik dar. Sie berechnen die kosmischen Geschwindigkeiten und die Geschwindigkeitsänderungen durch Raketenantriebe. Die Schülerinnen und Schüler nennen und erläutern die unterschiedlichen Antriebssysteme und verwendete Treibstoffe.

Grundlagen der Raumfahrttechnik

  • Geschichte der Raumfahrt
z. B. 2. Weltkrieg, Wettlauf der Systeme
  • Gravitationsgesetz
1. und 2. kosmische Geschwindigkeit
  • Raketenantrieb
z. B. Ziolkowski-Raketengleichung, Mehrstufenprinzip

BPE 9.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in der Bildungsplaneinheit behandelten Themas.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 10*

Grundlagen der Bionik und Oberflächen

25

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die begrifflichen und methodischen Grundlagen der Bionik und erläutern die Bedeutung von Oberflächen als Kontaktstellen zwischen Lebewesen und der Umwelt. Sie beschreiben aktuelle technische Anwendungsmöglichkeiten.

BPE 10.1

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Bionik-Definitionen und beschreiben die Geschichte der Bionik. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den bionischen Denk- und Handlungsprozess Otto Lilienthals als eine mögliche methodische Herangehensweise. Die Schülerinnen und Schüler übertragen den bionischen Denk- und Handlungsprozess auf klassische Beispiele aus dem Alltag.

Definitionen der Bionik
z. B. VDI-Definition
Geschichte der Bionik
z. B. Leonardo da Vinci, Otto Lilienthal, Georges de Mestral, Werner Nachtigall
Denkprozess
biologisches Vorbild, Abstraktion, Technisches Abbild
Methoden der Bionik
Biology Push (= bottom-up); Technology Pull (= top-down).
Bionik im Alltag
z. B. Stacheldraht, Klettverschluss, Stahlbeton

BPE 10.2

Die Schülerinnen und Schüler begründen den Lotuseffekt bei Pflanzen mit dem Aufbau der Pflanzen auf der Mikro- und Nano-Ebene. Sie übertragen die pflanzlichen Eigenschaften auf technische Anwendungsbeispiele.

Lotuseffekt
z. B. Pflanzenblätter von Kohl, Tulpe, Kapuzinerkresse
Benetzung, Selbstreinigung
z. B. Wandfarben, schmutzabweisende Textilien, Beschichtungen

BPE 10.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Unterschied zwischen Haften und Kleben.

Haften und Kleben

  • Haftstrukturen
z. B. Gecko-Fuß
  • Van-der-Waals-Kräfte

  • Kleben mit Klebstoff
z. B. Seepocken, Miesmuschel

BPE 10.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Wassergewinnung und Farbentstehung an Oberflächen.

Wassergewinnung
z. B. Nebeltrinkerkäfer
Farbe durch Oberflächenstrukturen
z. B. Morphofalter

BPE 10.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu möglichen Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen.

Chancen
z. B. nachhaltigere Technik
Risiken
z. B. Verlust von Arbeitsplätzen

BPE 11*

Bewegungsbionik und Energiebionik

25

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Grundlagen von Bewegungen in der Luft und von Bewegungen im Wasser. Die Schülerinnen und Schüler analysieren bionische Konzepte zum Umgang mit Energie.

BPE 11.1

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen, wie fliegende Lebewesen Auftrieb und Vortrieb erzeugen und störende Luftwirbel reduzieren.

Fliegen

  • Auftriebskräfte (Bernoulli-Effekt)

  • aerodynamische Eigenschaften
z. B. Vogelflügel, Flugzeugflügel
Randwirbel
Winglets
Strömungsabriss
Rückstrombremse

BPE 11.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren die natürlichen Vorbilder von strömungsgünstigen Körpern unter Wasser.

Schwimmen

Strömungsgünstige Körper
z. B. Delfinnase und Schiffsbug
z. B. Pinguin und Schiffs- oder Flugzeugrumpf
z. B. Kofferfisch und „Bionic-Car“

BPE 11.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären den Fin-Ray-Effekt; sie stellen Anwendungsmöglichkeiten dar und beurteilen sein kreatives Potenzial.

Fin-Ray-Effekt
z. B. Fischflosse und adaptive Rückenlehne, adaptive Greifer, Fisch-Roboter, Quallen-Roboter

BPE 11.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern bionische Konzepte zum Energieeinsatz.

Energienutzung beim Eisbären
z. B. Fell- und Hautbeschaffenheit und transparente Wärmedämmung
Natürliche Klimatisierung
z. B. Termitenbau und Solarkamin

BPE 11.5

Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden klassische Solarzellen und Bio-Solarzellen.

Fotosynthese

  • Bio-Solarzelle
z. B. Farbstoffzelle nach Grätzel

BPE 11.6

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu möglichen Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen.

Chancen
z. B. nachhaltigere Technik
Risiken
z. B. Verlust von Arbeitsplätzen

BPE 12*

Medizin und Technik

25

Die Schülerinnen und Schüler verbinden auf natürliche Weise elementare Aussagen der Physik, der Chemie und der Biologie mit Modellen und Darstellungsmethoden der Technik. Beim Umgang mit der Medizintechnik gewinnen die Schülerinnen und Schüler die Erfahrung, dass auch High-Tech menschlich sein kann. Ihr Bewusstsein für die Kosten der Medizin und den Wert der eigenen Gesundheit wird geschärft.

BPE 12.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Entwicklung in der Medizintechnik. Sie nennen wichtige Meilensteine und leiten sachgerechte Schlüsse ab hinsichtlich der Verantwortung in der Medizin.

Geschichte der Medizintechnik

Ethik der Medizintechnik
z. B. Hippokrates, Tierversuche
Verantwortung der Medizintechnik
z. B. MPG, Risikomanagement, Skandale in der Medizin, Kosten im Gesundheitswesen

BPE 12.2

Die Schülerinnen und Schüler skizzieren die Gefahren für die Patienten durch mangelnde Hygiene im Krankenhaus. Sie beschreiben die potenziellen Infektionswege und begründen die Gefahren, die sich durch multiresistente Keime ergeben.

Aufbau von Zellen
Eukaryonten, Prokaryonten
Multiresistente Keime

Sterilisation von Instrumenten
z. B. Dampfsterilisation
Oberflächen und Materialien
z. B. Desinfektion

BPE 13*

Bildgebende Verfahren in der Medizintechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler erhalten Einblicke in die wichtigsten bildgebenden Verfahren der Medizintechnik. Sie wenden ihr Wissen aus anderen Naturwissenschaften an und vertiefen dieses.

BPE 13.1

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die optischen Gesetze. Sie wenden die physikalischen Gesetzte auf den anatomischen Aufbau des Auges und auf optische Instrumente der Medizintechnik an.

Linsengesetz

Anatomischer Aufbau des Auges
Linse, Stäbchen, Zapfen, Blinder Fleck, ...
Akkomodation des Auges
Bestimmung der Akkommodation, Fehlsichtigkeit
Funktion der Iris
z. B. Helmholtz Spiegel
Optische Instrumente
z. B. Brille, Mikroskop, Endoskop

BPE 13.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären am Beispiel der Röntgenstrahlung die Möglichkeit der Bilderzeugung. Hierzu beschreiben sie die Systemkomponenten und deren prinzipiellen Funktionsweisen. Sie beurteilen die Chancen und Risiken der Technik in der Medizin.

Entstehung von Röntgenstrahlung
Charakteristische Strahlung, Bremsstrahlung
Aufbau der Röntgenröhre
Aufbau Drehanode, technische Problemstellungen (Temperatur, Vakuum)
Bilderzeugung
Schwächung von Strahlung, analoge/digitale Bilderzeugung
Streustrahlung
Entstehung, Einfluss auf Kontrast, Streustahlenraster
Wirkung ionisierender Strahlung auf biologische Zellen
Strahlenkrankheit, Krebsrisiko, natürliche Strahlenbelastung
Strahlenschutz
4-A-Regel (Abstand, Aufenthalt, Abschirmung, Aktivität)

BPE 13.3

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen weitere Möglichkeiten der modernen diagnostischen Bilderzeugung. Sie beurteilen die Chancen und Risiken der verschiedenen Techniken in der Medizin.

CT
Aufbau, Entstehung von Schnittbildern, Strahlenbelastung
MRT
Einsatzmöglichkeiten, Funktionsprinzip
Ultraschall-Technik
2D/3D, Dopplersonographie
PET/Szintigraphie

BPE 13.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Bildbearbeitung.

Beschreibung eines Bildes
Definition Bild in der EDV, Grauwerte, Histogramm, Aufbau und Speicherung eines Farbbildes
Qualitätsmerkmale eines Bildes
Kontrast, Schärfe, Auflösung
Grundlagen der Bildbearbeitung
Filter, Invertieren, Digitale Subtraktionsangiographie

BPE 14*

Event- und Veranstaltungstechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler planen Veranstaltungen (z. B. Theateraufführung, Konzert, Messe, Schulfeier, Informationstag). Sie führen eine Veranstaltung im schulischen oder außerschulischen Bereich eigenverantwortlich durch und setzen dabei geeignete Veranstaltungstechnik ein.

BPE 14.1

Die Schülerinnen und Schüler nennen die Grundlagen des Eventmanagements. Sie beschreiben das Vorgehen bei der Durchführung von Veranstaltungen.

Eventmanagement

  • Zieldefinition

  • Projektplanung
z. B. Zeit- und Prozessplanung
  • Projektcontrolling und ‑steuerungen
z. B. Zuständigkeiten, Kommunikationsstruktur
  • Budget, Teilbudget
z. B. Recherche, Kalkulation, Finanzierung, Planung, Steuerung
  • Dokumentation
z. B. Aufgabenverteilung, Finanzplan, Organisation

BPE 14.2

Die Schülerinnen und Schüler nennen die Elemente und Aufgaben der Veranstaltungstechnik. Bei der Planung ermitteln sie die notwendige Veranstaltungstechnik.

Veranstaltungstechnik

  • Lichttechnik

  • Tontechnik

  • Bildübertragung

  • Medieneinsatz

Allgemeine Rahmenbedingungen
z. B. Veranstaltungsart, Veranstaltungsort, Veranstaltungsdauer, Budget, Ausstattung
Organisatorische Rahmenbedingungen

  • Personal
z. B. Auf- und Abbau, Bühnenanweisung
  • technische Ausstattung
z. B. Ton‑, Licht‑, Video- und Bühnentechnik
  • rechtliche Grundlagen
z. B. Versammlungsstättenverordnung, GEMA
  • sicherheitstechnische Grundlagen
z. B. Versicherungen, Fluchtwege, Brandschutz

Zeit für Leistungsfeststellung

10

70

80

Jahrgangsstufe 1

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Die Schülerinnen und Schüler führen auf Grundlage der ausgewählten Bildungsplaneinheiten Projekte durch und üben und vertiefen dabei deren Inhalte.
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 15*

Elektronisches Kleingerät

50

Die Schülerinnen und Schüler stellen durch die eigenständige und praktische Tätigkeit an einem konkreten elektronischen Gegenstand den Bezug zwischen Theorie und Praxis her. Sie durchlaufen alle prinzipiellen Verfahrensschritte vom Entwurf über die Fertigung bis zur Montage eines elektronischen Kleingeräts und dokumentieren diese. Sie berücksichtigen sicherheitstechnische und ökologische Aspekte.

BPE 15.1

Die Schülerinnen und Schüler entwerfen in Abhängigkeit von der gewünschten Funktion des Kleingerätes einen elektrischen Schaltplan und dimensionieren die notwendigen Bauteile. Sie entwickeln mithilfe einer Leiterplatten-CAD-Software eine normgerechte Schaltung und ein Platinen-Layout.

Schaltplan und Platinen-Layout

  • Schaltungsentwurf und Dimensionierung

  • Bedienoberfläche

  • Bauteilbibliotheken

  • Verdrahtung der Bauteile

  • Stückliste

  • Layout

  • Gerberdatei

BPE 15.2

Die Schülerinnen und Schüler nennen unterschiedliche Leiterplattenarten und beschreiben verschiedene Fertigungsverfahren. Sie führen Lötarbeiten durch und vergleichen dabei verschiedene Löttechniken. Sie überprüfen die Funktionsfähigkeit der Leiterplatte messtechnisch. Sie beschreiben umwelttechnische und gesundheitliche Aspekte.

Leiterplatten

  • Leiterplattenarten

  • Fertigungsverfahren
z. B. Ätzen, Fräsen
  • Bestücken
z. B. SMD, bedrahtet
  • Löten

  • Testen

Umwelttechnische und gesundheitliche Aspekte

  • Herstellungsprozess

  • Bestückung

BPE 15.3

Die Schülerinnen und Schüler konstruieren ein Gehäuse und führen die Montage unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften durch.

Montage

  • Gehäuse
  • Elektromechanik
  • Verdrahtung

Sicherheitsvorschriften

  • Arbeitsschutz

  • VDE-Geräteprüfung

BPE 15.4

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ihre Arbeit.

Dokumentation

BPE 16*

Energieversorgung und -nutzung im Zeichen der Energiewende

50

Die Schülerinnen und Schüler analysieren vertieft mindestens ein ausgewähltes System der Energieversorgung oder ‑nutzung. Neben den naturwissenschaftlichen und technischen Grundlagen, die zum Verständnis des Systems notwendig sind, untersuchen sie die Funktionsweise, die technische Bedeutung und die Wechselwirkungen des Systems mit der Umgebung und der Umwelt. Sie erarbeiten sich beispielhaft einen vertieften Einblick in das Spannungsfeld der ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekte, die der Einsatz des Systems in der Umwelt mit sich bringt. Die Bedeutung für die Energiewende und für eine nachhaltig ausgerichtete Gesellschaft wird eingehend betrachtet.

BPE 16.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes System der Energieversorgung oder -nutzung.

System der Energieversorgung oder ‑nutzung, z. B.
z. B. Anlagenschema und Funktionsweise
  • Solartechnik
z. B. Photovoltaik (Insel- u. Netzsystem), Solarthermie, solarthermische Kraftwerke
  • Wind- und Wasserkraft
z. B. Horizontal‑/Vertikalläufer, Laufwasser‑/Pumpspeicherkraftwerk
  • synthetische Kraftstoffe
z. B. Wasserstofftechnik, Power-to-X, Bio to Liquid
  • Wohnen und Energie
z. B. Energiebereitstellung und ‑bedarf, Energieausweis, Energielabel
  • Mobilität und Umwelt
z. B. Mobilitätskonzepte, Individual- und Güterverkehr, Carsharing, Mitfahrzentrale
  • Energiewirtschaft
z. B. Energieressourcen, Energiebedarf, Energietransport und ‑speicherung, Entwicklung der Energieversorgung
  • Elektromobilität
z. B. Brennstoffzelle, Hybrid, batterieelektrische Antriebe; unterschiedliche Fahrzeugtypen

BPE 16.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und untersuchen die technischen Grundlagen und Funktionsweisen des ausgewählten Systems.

Naturwissenschaftliche Grundlagen
z. B. einfache Reaktionsgleichungen, Energieformen
Technische Funktionsweise
z. B. Blockschaltbild, Schema
Technischer Stellenwert
z. B. Zukunftspotenzial, Innovationen
Energieströme
z. B. Energieflussdiagramm, energetisches Blockschaltbild
Stoffströme
z. B. schematische Darstellung

BPE 16.3

Die Schülerinnen und Schüler führen einfache Berechnungen am ausgewählten System durch.

Gesamtwirkungsgrad
z. B. Wirkungsgradkette
Stoff‑/Energieströme
z. B. Mengenermittlung
Wirtschaftlichkeit
z. B. Ertragsberechnung, Amortisation

BPE 16.4

Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Wechselwirkungen des ausgewählten Systems mit der Umgebung und der Umwelt ab. Sie beschreiben die Nachhaltigkeit und untersuchen ökologische, ökonomische und soziale Aspekte.

Nachhaltigkeit

  • ökologisch
z. B. Ökobilanz, Lebenszyklusanalyse, CO2-Bilanz, Primärenergiebedarf
  • ökonomisch
z. B. Förderprogramme
  • sozial
z. B. Existenzsicherung, Armutsbekämpfung

BPE 16.5

Die Schülerinnen und Schüler stellen die gesellschaftliche Akzeptanz des ausgewählten Systems dar und untersuchen die Bedeutung für die Energiewende.

Indikatoren gesellschaftlicher Akzeptanz

  • politisch
z. B. Bürgerinitiative
  • gesellschaftlich
z. B. Bürgerbeteiligung
  • technisch
z. B. Komplexität
Energiewende
Begriffsklärung

BPE 17*

Internet der Dinge, Industrie 4.0, Robotik

50

Die Schülerinnen und Schüler verknüpfen mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten zur Funktionalität eines technischen Systems. Sie nutzen aktuelle Soft- und Hardware zur Vernetzung der am technischen System beteiligten Akteure. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Steuerungen mithilfe von Entwurfs- und Simulationssoftware und testen deren Funktionalität. Sie kennen die Chancen und Risiken der technologischen Entwicklungen.

BPE 17.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes vernetztes System.

Technische Systeme

  • vernetzte Kommunikation zwischen Menschen und elektronischen Geräten

  • vernetzte, digitalisierte industrielle Produktion

  • Robotertechnik

BPE 17.2

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Hardware und die Funktion des gewählten technischen Systems.

Ein- und Ausgabe

  • Sensoren und Aktoren

  • Datenerfassung

  • Datenausgabe

Schnittstellen

Datenübertragung

BPE 17.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Strukturmittel und Prinzipien der Programmierung des jeweiligen Systems und wenden diese an. Sie entwickeln eigene Programme unter Verwendung von Softwarebibliotheken und überprüfen die vorgesehene Funktion unter verschiedenen Betriebszuständen.

Grafische Darstellung des Programms
z. B. Programmablaufplan, Struktogramm
Systemeigene Programmiersprache

Test, Debugging und Fehlersuche

Hardwarezugriff

Softwarebibliotheken

BPE 17.4

Die Schülerinnen und Schüler nennen die Sicherheitsbestimmungen und leiten daraus geeignete Maßnahmen ab.

Elektrische und mechanische Sicherheit
z. B. VDE-Vorschrift

BPE 17.5

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die gesellschaftliche Relevanz, Akzeptanz und Auswirkungen und schätzen die Wechselwirkungen des ausgewählten Systems mit der Umgebung und der Umwelt ab.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Datensicherheit

BPE 18*

Sensoren und Messtechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler lernen die Wirkungsprinzipien verschiedener messtechnischer Aufnehmer für physikalische und chemische Größen kennen. Sie untersuchen deren Eigenschaften und beurteilen die Eignung für gegebene Messaufgaben und Einsatzgebiete. Die Schülerinnen und Schüler führen eine vereinfachte Regressionsanalyse durch. Sie beschreiben die Abhängigkeit der Messsystemausgangsgröße von der Messgröße bei konkreten technischen Aufgabenstellungen.

BPE 18.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben elementare Sensortechnologien und untersuchen diese an messtechnischen Problemstellungen.

Aktive und passive Sensoren
charakteristische Einsatzgebiete
  • Messbereich

  • Auflösung

  • Toleranz

  • Umgebungsbedingungen

Anwendungen von Sensoren

  • Temperatursensor

  • Drucksensor
z. B. DMS
  • Lichtsensor

BPE 18.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären klassische und innovative Sensorwirkungsweisen und bewerten diese im Hinblick auf typische Messaufgaben.

Wirkungsweise ausgewählter Sensoren
Positionssensoren, z. B. taktile und berührungslose Aufnehmer, Widerstandsgeber und Differenzialtransformator, inkrementale und kodierte Geber, Lasertriangulation
Gassensoren, z. B. Wärmeleitverfahren, Chemosensorik.

BPE 18.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Messaufgabe, bestimmen die Aufbereitung der Messdaten, planen Messsysteme und ermitteln mathematische Zusammenhänge der Messkette in Übereinstimmung mit den technischen Anforderungen.

Signalaufbereitung und Messdatenübertragung
z. B. analoge und digitale Information, Analog-Digital-Wandlung, Verstärken und Filtern analoger Signalspannungen
Entwurf eines ausgewählten Messsystems
technische Dokumentation
  • Auswahl des Sensors

  • Auslegung der Informationsübertragung

  • Auswertung von Herstellerdatenblättern

  • Prinzip der Kalibrierung durch Vergleich mit Referenz-Messeinrichtungen
z. B. Regressionsanalyse durch Trendlinie mit Funktionsgleichung im Tabellenkalkulationsprogramm

BPE 18.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Auswirkungen des technologischen Fortschritts in der Sensor- und Messtechnik auf die Gesellschaft.

Chancen und Risiken

BPE 19*

Mikrosystemtechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Aktualität und Relevanz der Mikrosystemtechnik für den Alltag anhand ausgewählter Beispiele. Sie verstehen den Aufbau von Mikrosystemen und Mikrochips und die Herausforderungen bei der Herstellung dieser Mikrostrukturen.
Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihre Kenntnisse aus den MINT-Fächern und wenden diese in der Mikrosystemtechnik fächerübergreifend an. In praktischen Versuchen züchten und untersuchen sie Kristalle und erklären deren Eigenschaften.

BPE 19.1

Die Schülerinnen und Schüler erklären den Begriff „Mikrosystemtechnik“ und die dazugehörigen Mikrotechniken. Sie beschreiben den Aufbau eines Mikrosystems und untersuchen alltägliche Beispiele und deren Komponenten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und erklären Mikrowandler physikalisch und chemisch.

Mikrosystemtechnik und Mikrotechniken

Funktionsblöcke eines Mikrosystems
z. B. Druckköpfe, Bildstabilisatoren
Mikrowandler
z. B. Piezoaktoren, Drucksensoren, Gassensoren

BPE 19.2

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Herstellung eines Mikrochips fachsprachlich dar. Sie begründen die Nutzung verschiedener Verfahren und entwickeln Lösungen für die Strukturgröße betreffende Probleme. Die Schülerinnen und Schüler begründen den Aufbau eines Reinraums, dessen Bedeutung für die Mikrotechnik und vergleichen Reinraumklassen.

Lithografische Verfahren, Ätzen
z. B. LIGA, Plasmaätzen, Maskenherstellung
Beschränkung der Strukturgrößen

  • Moore'sches Gesetz

  • Frauenhofer-Beugung und Fourieroptik

  • DUV, EUV, Röntgenlithografie
Aufbau eines Teilchenbeschleunigers, z. B. CERN, DESY, BESSY
Reinraumtechnik und Reinraumklassen

BPE 19.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Herstellung von Silizium-Einkristallen und die Fertigung von Wafern. Bei der Züchtung von Kristallen untersuchen sie deren Eigenschaften. Die Schülerinnen und Schüler begründen die Eigenschaften von Kristallen anhand ihrer Struktur.

Herstellung und Reinigung von Silizium

Kristallzucht aus der Schmelze
z. B. Rubine im Verneuil-Verfahren
Labor: Kristallzucht aus einem Lösungsmittel
z. B. Alaun, Kaliumnatriumtartrat
Gitter und Kristallstruktur

Eigenschaften von Kristallen
z. B. Ätzfiguren, Piezoelektrizität, Doppelbrechung

BPE 19.4

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu gesellschaftlichen Fragen der Mikrosystemtechnik.

Mikrosysteme und Umwelt

Mikrosystemtechnik im Blick der Forschung

Berufliche Perspektiven

BPE 20*

Nanotechnologie

25

Die Schülerinnen und Schüler erleben die Nanotechnologie als modernes Forschungsgebiet, das noch am Anfang seiner Entwicklung steht und viele Fachbereiche verbindet. Sie erkennen die besonderen Merkmale von Strukturen im Nanobereich und verstehen dadurch das Verhalten ausgewählter Nanomaterialien im makroskopischen Bereich. Die Schülerinnen und Schüler kennen Möglichkeiten, Oberflächen auf atomarer Ebene sichtbar zu machen und können diese Verfahren nutzen und auswerten.

BPE 20.1

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Nanostrukturen mit makroskopischen Strukturen und leiten daraus die besonderen Eigenschaften von Partikeln im Nanomaßstab ab. Sie beschreiben die historische Entwicklung von den ersten Ideen bis zum heutigen Verständnis. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur Präsenz der Nanotechnologie im gesellschaftlichen Diskurs.

Besonderheiten der Materie im Nanomaßstab

  • Oberflächen-Volumenverhältnis

  • Oberflächen- und Grenzflächeneffekte

  • quantenmechanische Effekte

Nanotechnologie im historischen Kontext
z. B. Richard Feynman: „There's plenty of room at the bottom“
Nanotechnologie in der öffentlichen Wahrnehmung

  • Präkonzepte
z. B. Nanotechnologie in den Medien
  • reale Chancen und Gefahren

  • Umweltschutz

BPE 20.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Nanomaterialien und erklären deren Eigenschaften.

Nanomaterialien im Alltag
z. B. Lotuseffekt, Oberflächenveränderung, Nanoclays, Rubinglas
Kohlenstoffnanostrukturen

Magnetismus im Nanomaßstab
z. B. Herstellung eines Ferrofluids
Optisch aktive Nanomaterialien
z. B. Metamaterialien, photonische Kristalle, Morpho-Flügel

BPE 20.3

Die Schülerinnen und Schüler erklären den Aufbau und die Funktionsweise zweier ausgewählter Rastersondenmikroskope und vergleichen deren Einsatzmöglichkeiten. Sie dokumentieren die Oberflächenabtastung mit einem Rastersondenmikroskop theoretisch und werten das Messergebnis mittels geeigneter Computerprogramme aus.

Aufbau und Funktion eines Rastersondenmikroskops
z. B. Rastertunnelmikroskop, Rasterkraftmikroskop
Auswertung der Daten
z. B. Fouriertransformation, z. B. Gwyddion
Fehlerbetrachtung

BPE 21*

Astronomische Geräte

25

Die Schülerinnen und Schüler lernen die kosmischen Strahlungsarten und die Funktionsweise von Teleskopen aller Art kennen. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus.

BPE 21.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Strahlung eines schwarzen Körpers. Sie erklären den Unterschied zwischen thermischer und nichtthermischer Strahlung. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Entstehung von Emissions- und Absorptionslinien und berechnen sie für das Wasserstoffatom. Sie erklären, weshalb auf der Erde nicht alle Wellenlängen der kosmischen Strahlung beobachtbar sind.

Strahlung und Materie

  • elektromagnetische Strahlung

  • Strahlungstheorie
z. B. Plancksches Strahlungsgesetz, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Wiensches Verschiebungsgesetz
  • Wechselwirkung von Strahlung mit Materie

BPE 21.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die wichtigsten Bauformen von optischen Teleskopen und Montierungen. Sie berechnen wichtige Kenngrößen von Teleskopen und erklären auftretende Abbildungsfehler. Sie nennen typische Anforderungen für den Bau und den Betrieb von Großteleskopen und erklären die Funktionsweise von aktiven und adaptiven Optiken. Die Schülerinnen und Schüler nennen die Gefahren bei der Sonnenbeobachtung und stellen geeignete Sicherheitsmaßnahmen dar. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Methoden der Spektroskopie.

Optische Teleskope

  • Materialfragen, Herstellung der Optiken

  • Standorte von Großteleskopen

  • Sonnenteleskop
z. B. Weißlicht, H-alpha, Spektroskopie

BPE 21.3

Die Schülerinnen und Schüler nennen die wichtigsten kosmischen Radioquellen und beschreiben die Prozesse zur Aussendung und zum Empfang von Radiowellen. Sie nennen die Standorte der wichtigsten Radioteleskope und stellen die Unterschiede zwischen frei beweglichen und unbeweglichen Antennen dar.

Radioastronomie

  • kosmische Radioquellen

  • Radioteleskope
Beobachtungen an einem schuleigenen Radioteleskop (wenn vorhanden), z. B. Radiostrahlung von Sonne, Mond, Jupiter, Milchstraßenzentrum
  • Interferometrie

BPE 21.4

Die Schülerinnen und Schüler nennen Gründe für den Einsatz von weltraumgestützten Teleskopen und stellen die spezifischen Herausforderungen beim Einsatz dieser Geräte dar. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Einsatzgebiete von Erderkundungssatelliten und ihre Bedeutung für Ökonomie und Ökologie.

Weltraumgestützte Teleskope und Erdbeobachtungssatelitten

  • optische Teleskope
z. B. Hubble Space Telescope
  • Infrarot-Teleskope
Z. B. James Webb Space Telescope
  • Röntgen- und Gammastrahlungs-Teleskope
z. B. Chandra
  • Astrometrie-Satelliten
z. B. Gaia
  • Erderkundungssatelliten
z. B. Sentinel, Tandem-X

BPE 21.5

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Prozesse zur Aussendung und Ausbreitung von Gravitationswellen in ihren Grundzügen dar und erklären die Funktionsweise von Gravitationswellendetektoren. Sie stellen die Prozesse zur Neutronenentstehung dar und nennen beispielhaft Anlagen zum Nachweis von kosmischen Neutrinos.

Gravitationswellen- und Neutrinoastronomie

  • allgemeine Relativitätstheorie

  • Quellen von Gravitationswellen
z. B. verschmelzende Schwarze Löcher
  • Detektoren für Gravitationswellen
z. B. LIGO, GEO600, Virgo, LISA
  • Detektoren für Neutrinos
z. B. Super-Kamiokande

BPE 21.6

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 22*

Himmelsmechanik und Raumfahrt

25

Die Schülerinnen und Schüler lernen die physikalischen Grundlagen der Bahnkurven von Körpern im Weltraum kennen. Sie erhalten einen Überblick über die Geschichte der Raumfahrt vom beginnenden 20. Jahrhundert bis heute und führen bahnmechanische Berechnungen durch. Mit geeigneten Geräten und Software führen sie astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.

BPE 22.1

Die Schülerinnen und Schüler berechnen physikalische Größen von Kreisbewegungen und Kepler-Ellipsen. Sie berechnen die Positionen von Planeten aus bekannten Bahnelementen.

Physikalische Grundlagen

  • Drehimpulserhaltung

  • Bahnelemente

  • Ephemeriden

BPE 22.2

Die Schüler leiten die Keplergesetze aus dem Newtonschen Gravitationsgesetz ab und berechnen Massen von Himmelskörpern. Sie erklären die Existenz der Lagrange-Punkte und deren Bedeutung für Astronomie und Raumfahrt. Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Einfluss von Bahnstörungen.

Zwei- und Dreikörperproblem

  • Gravitationsgesetz
vgl. Physik
  • Potenzial

  • Kepler-Gesetze

  • Bahnstörungen
z. B. Entdeckung von Neptun, Suche nach Planet X, Periheldrehung
  • Lagrange-Punkte
z. B. Trojaner-Asteroiden

BPE 22.3

Die Schülerinnen und Schüler stellen die wesentlichen Entwicklungsschritte der Raumfahrt dar und erläutern die politisch-historischen Hintergründe der Raketenentwicklung. Sie nennen wichtige Sondenmissionen der Sonnen- und Planetenerkundung.

Geschichte der Raumfahrt

  • frühe Ideen und Entwicklungen

  • erste Raketen

  • Wettlauf zum Mond

  • Raumstationen

  • Erderkundung

BPE 22.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben wichtige Kenngrößen der Bahnmechanik von Raumflugkörpern.

Bahnmechanik

  • Ziolkowski-Raketengleichung
z. B. Mehrstufenprinzip
  • 1., 2. und 3. kosmische Geschwindigkeit

  • Satellitenbahnen
z. B. Sonnensynchrone Orbits,
geostationäre Bahnen, Projektionen von Satellitenbahnen

BPE 22.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 23*

Raumfahrttechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler machen sich mit der Komplexität eines Raumflugs vertraut und lernen, welche technischen Lösungen für erfolgreiche bemannte Raumfahrt gefunden werden müssen. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.

BPE 23.1

Die Schülerinnen und Schüler skizzieren die Übergangsbahnen zwischen Orbits. Sie beschreiben die Herausforderungen bei Inklinationsänderungen, Rendezvous- und Andockmanövern. Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktionsweise von Gravity-Assist-Manövern.

Manöver zur Bahnänderung

  • Hohmann-Übergänge

  • Inklinationsänderung

  • Rendezvous- und Andockmanöver

  • Gravity-Assist-Manöver

BPE 23.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktionsweise unterschiedlicher Antriebssysteme und analysieren diese im Hinblick auf ihre Eignung für bestimmte Bahnmanöver und Einsatzzwecke.

Raketenantriebe

  • chemische Antriebe
z. B. Flüssigtreibstoff oder Feststoffantrieb
  • Materialfragen

  • elektrische Antriebe
z. B. Ionenantrieb
  • Sonnensegel

  • Steuerung und Stabilisierung

  • Lage- und Bahnregelung

BPE 23.3

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Systeme zur Energieversorgung von Raumsonden.

Energieversorgung

  • Solarstrom

  • Brennstoffzellen

  • Reaktortechnik

BPE 23.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die körperlichen und psychischen Belastungen, denen Raumfahrer ausgesetzt sind, und nennen technische Maßnahmen, die das Überleben von Menschen im Weltraum sicherstellen und erträglicher machen.

Der Mensch im Weltraum

  • Lebenserhaltungssystem

  • Strahlungsbelastung

  • Folgen der Mikrogravitation

  • Psychologie

BPE 23.5

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die verschiedenen Bauformen von existierenden und historischen Trägersystemen und Raumkapseln und beschreiben zukünftige Projekte für Raumtransportsysteme.

Raumtransportsysteme

  • Bauformen
z. B. Saturn V/Apollo, Vostok/Sojus, Ariane 5, Space Shuttle, private Ausrüster
  • zukünftige Projekte
z. B. SLS/Orion, private Ausrüster

BPE 23.6

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Herausforderungen beim Wiedereintritt von Raumkapseln in die Erdatmosphäre und die technischen Lösungen zur Erhaltung der strukturellen Integrität der Raumfahrzeuge und zur Lebenserhaltung.

Wiedereintritt in die Erdatmosphäre

  • Wiedereintrittsflugprofile

  • Strömungsbereiche

  • Wärmeschutzmethoden

  • geflügelte Raumgleiter

BPE 23.7

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 24*

Luftfahrt

25

Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau, die Funktionsweise der Komponenten und die Steuerung eines Flugzeugs kennen. Sie können die Funktion von wichtigen Navigationsgeräten erklären. Mit geeigneten Geräten und Software führen sie Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.

BPE 24.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und vergleichen verschiedene Strömungsarten und das Strömungsverhalten unterschiedlicher Tragflächenformen. Sie berechnen Kräfte, die zu Auftrieb führen und vergleichen Profile im Hinblick auf verschiedene Leistungsparameter. Sie erklären das Funktionsprinzip eines Windkanals, berechnen Windgeschwindigkeiten im Windkanal und nehmen Stellung zu der Frage, inwieweit Beobachtungen an Modellen für Fluggeräte in Originalgröße Gültigkeit besitzen. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Folgen von Strömungsabriss für das Auftriebsverhalten von Tragflächen, erklären und berechnen das Maß der Gleitzahl.

Auftrieb und Strömung

  • Strömung an Flügeln und Rudern

  • Windkanal

  • Gleitzahl

BPE 24.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Achsen im Raum, um die sich ein Flugzeug dreht, und erläutern die Steuerung des Flugzeugs. Sie vergleichen verschiedene Flugkonfigurationen. Sie vergleichen schwerkraft- und dreiachsgesteuerte Fluggeräte miteinander. Die Schülerinnen und Schüler nennen verschiedene Antriebsarten.

Steuerung und Antrieb

  • Dreiachssteuerung

  • Schwerkraftsteuerung

  • Propeller

BPE 24.3

Die Schülerinnen und Schüler bewerten verschiedene Werkstoffe für Rumpf, Tragflächen und Ruder. Sie beschreiben und vergleichen typische materialabhängige Bautechniken.

Flugzeugbau

  • Materialien

  • Bautechniken

BPE 24.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern unter Zuhilfenahme strömungsbasierter Gesetzmäßigkeiten die Funktionsweise eines Staurohrs. Sie erklären Zweck und Funktionsweise verschiedener Navigationsgeräte.

Flugzeugausrüstung

  • Staurohr

  • Navigationshilfen
z. B. VOR, DME, NBD, GPS, Höhenmesser, Variometer, Kompass, Libelle, künstlicher Horizont

BPE 24.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas.

Ökologie
z. B. Ressourcenverbrauch, Klimaschutz
Ökonomie
z. B. Arbeitsplätze, Berufsziele, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit
Weltbilder
z. B. Stellung des Menschen im Universum, Stellung des Menschen gegenüber anderen Lebewesen, Toleranz, Existenz von Realität

BPE 25*

Baubionik und Optimierungsstrategie

25

Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Vielfalt und die unterschiedliche Komplexität von bionischen Konstruktionsprinzipien. Sie untersuchen und vergleichen die Evolutionsstrategie und andere biologische Optimierungsstrategien.

BPE 25.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Pneu als elementares Bauprinzip und seine Evolution als Grundlage größerer Lebewesen.

Druckstabilisierte Konstruktionen

  • Pneu-Prinzip
z. B. Schaum, Zelle
  • Pneumatikbauwerke
z. B. Traglufthalle

BPE 25.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren, wie durch Mini-Max-Prinzip, Selbstorganisation und Strukturoptimierung Leichtbauweise entsteht.

Effizienter Materialeinsatz
z. B. Diatomeen und Autofelgen,
z. B. Radiolarien und Fundamente,
z. B. Bienenwaben und Optimalwinkel,
z. B. Knochenanatomie und Eiffelturm

BPE 25.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Zusammenhänge zwischen Bau und Funktion bei biologischen und technischen Konstruktionen.

Funktionelle Anatomie der Pflanze
z. B. Spross und Wurzel und technischer Pflanzenhalm,
z. B. Hochhausbau nach Baumstammvorbild
Stabilität durch Faltung
z. B. Fächerpalmen und Dachkonstruktionen,
z. B. Braunalgen und Sandwichmaterialien im Flugzeugbau,
z. B. Knautschzonen in der Automobilindustrie

BPE 25.4

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie unter bestimmten Bedingungen technische Probleme mit der Evolutionsstrategie gelöst werden können.

Darwin‘sche Evolutionstheorie
z. B. Darwinfinken
Lösung technischer Probleme auf der Basis von Evolutionsfaktoren
z. B. Optimierung eines 180-Grad-Rohrkrümmers mittels Evolutionsstrategie nach Rechenberg

BPE 25.5

Die Schülerinnen und Schüler erläutern, wie Wachstumsprinzipien aus der Natur bei der Optimierung von Bauteilen angewendet werden können.

Gestalt- und Strukturoptimierung von Bauteilen
z. B. Computer Aided Optimization (CAO) und Soft Kill Option (SKO)
z. B. Vermeidung von Kerbspannung: Baumwachstum und orthopädische Schrauben

BPE 25.6

Die Schülerinnen und Schüler analysieren, wie durch selbstorganisierte Prozesse bei sozialen Insekten eine Verhaltensoptimierung stattfindet.

Ameisen
z. B. Pheromon gesteuerte Optimierung der Transportwege

BPE 25.7

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen mögliche Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen.

Chancen
z. B. nachhaltigere Technik
Risiken
z. B. Verlust von Arbeitsplätzen

BPE 26*

Kommunikation und Bioroboter

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Kommunikationswege und Reizwahrnehmungen in der Natur, die sich von der menschlichen Sinneswahrnehmung unterscheiden, und deren technische Anwendungen. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Bewegung von Lebewesen.

BPE 26.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Ultraschall- und Infraschall-Sensoren und deren technische Anwendung.

Ultraschall-Infraschall-Sensoren
z. B. Fledermäuse und Abstandsmess-Systeme
z. B. Wale und Delfine und Unterwasser-Modem

BPE 26.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben am Kiefernprachtkäfer den Funktionswechsel eines biologischen Sensors.

Schwarzer Kiefernprachtkäfer
vom Haarsensor zum Infrarotsensor

BPE 26.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben das Prinzip biologischer Chemo-Sensoren und deren technische Anwendung.

Chemo-Sensoren bei Insekten
Schlüssel-Schloss-Prinzip als Basis komplexer Analytik nach dem Vorbild von Insekten

BPE 26.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Zusammenhang zwischen Individual- und Schwarmverhalten.

Schwarmintelligenz, Schwarmregeln
z. B. Fisch- oder Vogelschwarm

BPE 26.5

Die Schülerinnen und Schüler analysieren einen komplexen Bewegungsablauf in der Natur und seine Übertragung auf einen Roboter.

Klettern einer Ratte
z. B. Kletterroboter

BPE 26.6

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie auf der Basis von biologischen oder technischen Komponenten Bewegungen gesteuert werden.

Biokybernetik
z. B. Kniesehnenreflex, technische Muskeln und Bänder; adaptive Greifer für sanfte Roboter

BPE 26.7

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie die Natur Hard- und Software optimiert einsetzt.

Laufen als komplexe Tätigkeit
z. B. Stabheuschrecke und Laufroboter LAURON
z. B. zentrale, dezentrale Steuerung

BPE 26.8

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen mögliche Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen.

Chancen und Risiken
z. B. nachhaltigere Technik, Verlust traditioneller Arbeitsplätze, Entstehung neuer Arbeitsplätze

BPE 27*

Apparatemedizin

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Sachverhalte und Zusammenhänge der Apparatemedizin, bilden sich ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von medizinischem Fachwissen und Fachsprache. Sie diskutieren die gesellschaftliche Akzeptanz der Apparatemedizin und beziehen Stellung in Bezug auf Chancen und Risiken.

BPE 27.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes System der Apparatemedizin.

Systeme der Apparatemedizin:

  • Biosignale
z. B. EKG, EEG, Blutdruck
  • extrakorporale Zirkulation
z. B. HLM, Dialyse
  • Chirurgiemechanik
z. B. Instrumente, Implantate
  • Elektromedizin
z. B. TENS, HF-Chirurgie, Herzschrittmacher
  • künstliche Beatmung
z. B. Narkosegerät, Beatmungsmaschine, Tauchmedizin
  • Nuklearmedizin
z. B. Strahlenbelastung, Dosismessung
  • Labordiagnostik
z. B. Photometrie, Laboranalyse, Ergometer, Spirometer

BPE 27.2

Die Schülerinnen und Schüler stellen die biologischen und medizinischen Sachverhalte des ausgewählten Systems dar. Sie beschreiben die Sachverhalte in der medizinischen Fachsprache.

Korrespondierende Krankheitsbilder
z. B. Recherchieren von medizinischer Fachliteratur
Wirkung des Systems auf den Patienten
Wechselwirkung Mensch/Technik
Anwendung des Systems
z. B. Nachstellen im Modell, Befragung von Anwendern bzw. Herstellerfirmen

BPE 27.3

Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beschreiben die technisch/naturwissenschaftlichen Grundlagen des ausgewählten Systems.

Technische Funktionsanalyse
z. B. Werkstoffeigenschaften, Blockschaltbild
Naturwissenschaftliche Grundlagen
vgl. z. B. Physik, Chemie, Biologie
Sicherheitsaspekte
z. B. Ableitströme, Gefahrstoffe

BPE 27.4

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen den gesellschaftlichen Wert des ausgewählten Systems. Sie beschreiben die Nachhaltigkeit und untersuchen ethische, ökologische und ökonomische Aspekte soweit diese relevant sind.

Nutzen und Risiken für den Patienten
z. B. bleibende Lebensqualität, Krankheitsverkürzung, Verlängerung der Lebenszeit
Ethik
z. B. Kosten, Organspende
Umwelt- und Sicherheitsaspekte
z. B. Freisetzung von Gefahrstoffen (Reinigungsmittel, Narkosegas), Restaktivität bei der Nuklearmedizin, Einwegartikel

BPE 28*

Architektur und Bautechnik

25

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen Gebäude hinsichtlich ihrer Bauweisen und Baustoffe. Dabei beachten sie Nutzung und Raumbedarf. Sie analysieren Bauweise, Baustoffe und Haustechnik unter Nachhaltigkeitsaspekten.

BPE 28.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Planung und Gestaltung von Gebäuden und ermitteln die Einflussfaktoren für Gebäudeplanungen.

Grundlagen von Planung und Gestaltung

  • Gebäudenutzung
z. B. Wohngebäude, Büros, Geschäfte
  • Bauweise
z. B. Massivbau‑, Holzbau- und Fertigbauweise
  • Baustoffe
z. B. Baustoffe (Holz, Beton, Mauerwerk), Dämmstoffe
  • Energieeinsparverordnung (EnEV)
z. B. Wärmeerzeuger, U-Wert
Planung
z. B. Wohngebäude
  • Raumbedarf
z. B. Wohnfunktion
  • Grundriss
z. B. Ausrichtung, Lage auf dem Grundstück, Nutzungsschablone

BPE 28.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben konstruktive Bauelemente. Sie erläutern Aufgaben der Haustechnik und begründen den Einsatz verschiedener Oberflächen.

Konstruktive Elemente
z. B. Fundament, Wand, Decke, Dach
Haustechnik
z. B. Wasser, Lüftung, Heizung, Smart Home
Decken‑, Wand- und Bodenoberflächen
z. B. Anstriche, Beläge aus Holz, Kunststoff, Fliesen

BPE 28.3

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Bedeutung einer nachhaltigen Bauweise.

Nachhaltigkeit

  • Ökologie
z. B. Passivhaus, Niedrigenergiehaus
ökologische Baustoffe wie z. B. Massivholz, Hanf, Bambus
  • Ökonomie

  • Soziales

BPE 29*

3D-Druck

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben generative Fertigungsverfahren und deren Vorteile. Sie konstruieren Bauteile und Baugruppen unter Berücksichtigung der technischen Vorgaben des jeweiligen 3D-Druckers. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die 3D-Daten auf, drucken diese und bearbeiten das Druckergebnis. Sie beurteilen den Einsatz von generativen Fertigungsverfahren.

BPE 29.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben generative Fertigungsverfahren sowie deren Vor- und Nachteile und Einsatz.

Begriffsdefinition
z. B. Vergleich mit Fertigungsverfahren nach DIN 8580
Vor- und Nachteile

Einsatz

  • Rapid Prototyping

  • Rapid Tooling

  • Rapid Manufacturing

BPE 29.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern generative Fertigungsverfahren und deren Vorteile. Sie vergleichen den Einsatz generativer Fertigungsverfahren untereinander und mit dem klassischen Fertigungsverfahren.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Stereolithografie (SLA)

Multi Jet Modeling (MJM)

Selektives Lasersintern/Laserschmelzen (SLS/SLM)

3D-Printing (3DP)

Laminated Object Manufacturing (LOM)

BPE 29.3

Die Schülerinnen und Schüler konstruieren mit einem CAD-System Bauteile und führen diese zu Baugruppen zusammen. Sie exportieren die Daten für den 3D-Druck.

Konstruktion

  • Bauteile

  • Baugruppen

Datenmanagement

  • STL-Format
z. B. Auflösung, Einheiten
  • Dateiausgabe für 3D-Druck

BPE 29.4

Die Schülerinnen und Schüler führen den 3D-Druck mit einem generativen Fertigungsverfahren durch. Sie beurteilen die gefertigten Bauteile, analysieren auftretende Fehler und führen die Fehlerbeseitigung durch.

Datenimport und Datenprüfung

Druckaufbereitung
z. B. Positionierung, Stützstrukturen, Parameter
Druck
z. B. Fehlerquellen
Nachbearbeitung
z. B. Entfernung Stützstrukturen, Aushärten
Analyse des Druckergebnisses

BPE 29.5

Die Schülerinnen und Schüler leiten zukünftige Chancen, Auswirkungen und Veränderungen durch generative Fertigungsverfahren ab.

Produktion
z. B. Individualisierung von Produkten, Industrie 4.0
Wirtschaft
z. B. Standortfrage, Wirtschaftlichkeit, Warenwirtschaft und Lagerhaltung
Gesellschaft
z. B. Nachhaltigkeit, Obsoleszenz, Ersatzteile, Maker-Szene, DIY (do it yourself)

BPE 30*

Audiovisuelle Medien und Animation

25

Die Schülerinnen und Schüler planen audiovisuelle Medien oder Animationen und setzen diese um. Sie beachten bei der Konzeption und Umsetzung die Zielgruppe, die Filmsprache, die akustischen Ausdrucksmöglichkeiten, die technischen Voraussetzungen und die Einsatzmöglichkeiten. Abhängig von den geplanten Einsatzgebieten konvertieren die Schülerinnen und Schüler ihre audiovisuellen Medien oder Animationen in geeignete Ausgabeformate.

BPE 30.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Nutzen und den Einsatz von Tontechnik, Videotechnik und Animationen.

Audiotechnik
z. B. Aufnahmetechnik
Videotechnik
z. B. Aufnahmetechnik
Animation
z. B. Animationstechnik
Postproduktion
z. B. Schnitttechnik

BPE 30.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die erforderliche Hardware sowie die technischen Grundlagen von audiovisuellen Medien und Animationen.

Technische Grundlagen

  • Kennwerte
z. B. Auflösung, Bildwiederholfrequenz, Schall, Schallquelle
  • Datenhandling
z. B. Datenmenge, Datenkompression, Dateiformate
Aufnahmetechnik

  • Kameraarten
z. B. Camcorder, Digitalkamera, Smartphone, Stativ
  • Beleuchtung
z. B. Reflektor, Diffusor
  • Mikrofonarten
z. B. Funkmikrofon, Richtmikrofon, Windschutz
Animation

  • Animationstechniken
z. B. Einzelbild-Animation, Keyframe-Animation, Tweening, Morphing
  • Animationsarten
z. B. Stop-Motion-Filme, 3D-Animation, 2D-Animation

BPE 30.3

Die Schülerinnen und Schüler konzipieren ein audiovisuelles Medienprojekt oder eine Animation. Sie entwickeln dafür ein Storyboard bzw. einen Aufnahmeplan.

Videoaufnahme, Animation

  • Storyboard
z. B. Einstellungsgrößen und ‑längen, Bildgestaltung, Ton, Kameraführung
Tonaufnahme

  • Aufnahmeplan
z. B. Mikrofonierung
Dramaturgie

BPE 30.4

Die Schülerinnen und Schüler erstellen die im Storyboard bzw. Aufnahmeplan vorgesehenen Aufnahmen oder Animationen.

Erstellung

  • Videoaufnahme

  • Tonaufnahme

  • Animation

BPE 30.5

Die Schülerinnen und Schüler schneiden ihre Aufnahmen mithilfe einer hierfür geeigneten Software und exportieren ihr Ergebnis in das gewünschte Endformat.

Postproduktion

  • Videoschnitt
z. B. Einstellungsdauer, Überblendungen
  • Tonschnitt

  • Nachvertonung

  • Dateiausgabe
z. B. Dateiformate

BPE 30.6

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Chancen
z. B. Verbreitung von Informationen, Visualisierung komplexer Inhalte, Lehr- und Lernvideos
Risiken
z. B. Propaganda
Medienrecht
z. B. Urheberrecht, Nutzungsrecht, Datenschutz

BPE 31*

Virtual Reality (VR)/Augmented Reality (AR)

25

Die Schülerinnen und Schüler planen VR- bzw. AR-Anwendungen und setzen diese um. Sie beachten bei der Konzeption und Umsetzung die Zielgruppe sowie die technischen Voraussetzungen und die Einsatzmöglichkeiten. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den Chancen und Risiken dieser Technologien auseinander.

BPE 31.1

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Begriffe Augmented Reality und Virtual Reality dar und beschreiben die Unterschiede der beiden Systeme.

Augmented Reality (AR)

Virtual Reality (VR)

BPE 31.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die historische und technische Entwicklung von Augmented Reality. Sie erklären die technischen Voraussetzungen und Gegebenheiten zur Realisierung von AR-Anwendungen.

Entwicklung Augmented Reality (AR)

Technische Voraussetzungen: Produktion

  • 3D-Objekte

  • Marker

  • Software

Voraussetzungen: Nutzung

  • Hardware/Endgeräte
z. B. mobile und stationäre Endgeräte
  • Software/App/Viewer

  • Internet/Online-Verbindung

BPE 31.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die historische und technische Entwicklung von Virtual Reality. Sie erklären die physiologischen und technischen Voraussetzungen und Gegebenheiten zur Realisierung von VR-Anwendungen.

Entwicklung Virtual Reality (VR)

Technische Voraussetzungen: Produktion

  • Stereoskopie

  • Tracking

  • 360°-Videos/Fotos

  • 360°-Animationen

Voraussetzungen: Nutzung

  • Head-Mounted-Display (VR-Brillen)

  • Software/App/Viewer

  • weitere Sinneswahrnehmung
z. B. hören, riechen, fühlen

BPE 31.4

Die Schülerinnen und Schüler planen eine AR- oder VR-Produktion und führen diese durch.

Konzeption
z. B. Storytelling, Dramaturgie
Realisierung
z. B. Videoproduktion, Animation
Postproduktion
z. B. Marker, Videoschnitt, Verknüpfung 3D und 2D

BPE 31.5

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Chancen
z. B. Medizin, Industrie, Bildung
Risiken
z. B. Motion Sickness, psychische Gefahren

BPE 32*

CMS – Content Management System

25

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Einsatzgebiete, die Funktionen, die Struktur und die Merkmale eines Content Management Systems (CMS). Sie setzen ein Content Management System zur Erstellung von Internetauftritten ein und berücksichtigen dabei die Zielgruppe sowie die Anforderungen potenzieller Kunden. Sie passen vorgegebene Benutzeroberflächen (Templates) an die Zielgruppe an und achten dabei auf Benutzerfreundlichkeit sowie Barrierefreiheit.

BPE 32.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Merkmale und den Aufbau eines Content Management Systems.

Merkmale, Funktionen

Struktur, Aufbau
z. B. Frontend, Backend
Einsatzgebiete

Aktuelle Vertreter

Lokale Entwicklungsumgebung
z. B. MAMP, XAMPP

BPE 32.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Trennung von Content und Design. Sie beschreiben in diesem Zusammenhang den Vorteil von medienneutralen Daten.

Begriffsbestimmung Content

Trennung von Content und Design

Medienneutrale Daten
z. B. Datenbanken, XML

BPE 32.3

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln einen Internetauftritt, der mithilfe eines Content Management Systems entwickelt wird. Sie entwickeln eine Navigationsstruktur unter Beachtung der Zielgruppe und des Inhalts.

Zielformulierung

Zielgruppenanalyse

Navigationsstruktur

BPE 32.4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Rechtevergabe innerhalb eines Content Management Systems.

Notwendigkeit

Rechteabstufung
z. B. Administratorinnen und Administratoren, Redakteurin oder Redakteur, Autorin oder Autor, Nutzerin oder Nutzer
Zugriffsebenen
z. B. Frontend, Backend

BPE 32.5

Die Schülerinnen und Schüler richten ein Content Management System in einer Serverumgebung ein. Sie optimieren vorgegebene Templates gemäß ihrer Konzeption. Die Schülerinnen und Schüler erklären die Notwendigkeit von Benutzerfreundlichkeit und Barrierefreiheit.

Benutzeroberfläche (User Interface)

Templates
z. B. CSS
Benutzerfreundlichkeit (Usability)

Barrierefreiheit
z. B. alternativer Text, variable Textgröße

BPE 32.6

Die Schülerinnen und Schüler erstellen Inhalte für das Content Management System und überprüfen die Darstellung.

Test

Optimierung

Wartung, Pflege

BPE 32.7

Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz.

Chancen
z. B. Meinungsfreiheit, Publizieren ohne technische Vorkenntnisse, verschiedene Endgeräte
Risiken
z. B. Fake News, Propaganda
Medienrecht
z. B. Urheberrecht, Nutzungsrecht, Datenschutz

Zeit für Leistungsfeststellung

10

70

80

Jahrgangsstufe 2

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

16

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Die Schülerinnen und Schüler führen ein technisches Projekt durch. Sie üben und vertiefen dabei Bildungsplaninhalte der Jahrgangsstufe 1.
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 33*

Technisches Projekt

40

Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten eine der in der Jahrgangsstufe 1 behandelte Bildungsplaneinheiten als Projekt. Sie verbinden fachtheoretische und praktische Inhalte und ergänzen die in J1 behandelte Thematik inhaltlich. Die Schülerinnen und Schüler strukturieren den Prozess und setzen dabei Methoden des Projektmanagements ein. Sie reflektieren ihr Projektergebnis unter technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekten.

BPE 33.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren Problemstellungen und leiten Projektziele ab. Sie planen einen Projektverlauf. Sie führen das Projekt selbstständig durch und bewerten den Projektverlauf.

Projektverlauf

  • Projektauftrag

  • Lastenheft, Pflichtenheft

  • Problemanalyse

  • Zielformulierung
z. B. Controlling, Strategien und Maßnahmen

BPE 33.2

Die Schülerinnen und Schüler führen ein Projekt zu Inhalten der Bildungsplaneinheiten der Jahrgangstufe 1 durch. Sie analysieren den Verlauf und das Ergebnis des Projekts.

Fachwissenschaftlicher Bezug

Praktischer Bezug
z. B. Experiment, Modell, Realisation
Wirtschaftlicher Bezug

Gesellschaftlicher Bezug
z. B. Nachhaltigkeit, Ethik
Reflexion
z. B. Verlauf, Ergebnis, Zeitmanagement

BPE 33.3

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ihre Ergebnisse parallel zum Fortgang von Projektarbeiten und begründen ihre Entscheidungen. Sie dokumentieren sowohl den Projektverlauf als auch das Ergebnis.

Projektauftrag

Lösungsweg
z. B. Strategien, Projektprozess
Ergebnis

Anhang
z. B. Quellenangaben, Literaturhinweise, Eigenständigkeitserklärung

BPE 33.4

Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ein eigenes Projekt. Sie stellen ihren Lösungsweg dar und begründen ihre Entscheidungen und Erkenntnisse in Bezug auf ihr Projektergebnis. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Verlauf und die Aussagekraft ihrer Präsentation.

Präsentationsarten
z. B. Vortrag, Kolloquium, Infostand, Ausstellung
Vorbereitung

  • Ziele, Zielgruppe der Präsentation

  • Inhalte

  • Gliederung

  • Logistik
z. B. Termin, Raum, Ausstattung
Durchführung

  • Struktur
z. B. Ablauf, Zeiteinteilung, Dramaturgie
  • Veranschaulichung

Reflextion

BPE 34*

Technik und Kurzprojekt

40

Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten eine der in der Jahrgangsstufe 1 aufgeführten und noch nicht behandelten Bildungsplaneinheiten. Sie verbinden die in der gewählten Bildungsplaneinheit (BPE 15 – BPE 32) beschriebenen fachtheoretischen Ziele und Inhalte mit einem praktischen Kurzprojekt. Sie reflektieren ihr Projektergebnis unter technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekten.

BPE 34.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren ein ausgewähltes Thema. Neben den naturwissenschaftlichen und technischen Grundlagen, die zum Verständnis des Themas notwendig sind, untersuchen sie die Funktionsweise und die technische Bedeutung. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des behandelten Themas.

Gewählte Bildungsplaneinheit (BPE 15 – 32) und dessen Inhalte

BPE 34.2

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und erläutern ihre Ergebnisse des Kurzprojekts. Sie dokumentieren sowohl den Projektverlauf als auch das Ergebnis.

Projektauftrag

Lösungsweg
z. B. Strategien, Projektprozess
Ergebnis

Anhang
z. B. Quellenangaben, Literaturhinweise, Eigenständigkeitserklärung

Zeit für Leistungsfeststellung

8

56

64

Operatorenliste

In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen (Standards) legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB) dienen Operatoren einer Präzisierung. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.

Anforderungsbereiche


Anforderungsbereiche
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Operator Erläuterung Zuordnung
AFB
ableiten
auf der Grundlage wesentlicher Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
II
abschätzen
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung grob dimensionieren ohne genaue Berechnungen durchzuführen
II
analysieren, untersuchen
wichtige Bestandteile oder Eigenschaften auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten. Untersuchen beinhaltet ggf. zusätzlich praktische Anteile
II, III
auswerten
Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer Gesamtaussage zusammenführen
II
begründen
Sachverhalte auf Regeln und Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Beziehungen von Ursachen und Wirkung zurückführen
II
berechnen, bestimmen
Ergebnisse von einem bekannten Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
I, II
beschreiben
Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben
I
beurteilen
zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
II, III
bewerten, Stellung nehmen
eine eigene Position nach ausgewiesenen Kriterien vertreten
II, III
darstellen
Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden usw. strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
I, II
dimensionieren
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung bestimmen
II, III
dokumentieren
entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen
III
durchführen
eine vorgegebene oder eigene Anleitung (z. B. für ein Experiment oder eine Befragung) umsetzen
II
entwickeln, entwerfen
Lösungen für komplexe Probleme erarbeiten
II, III
erläutern, erklären
einen technischen Sachverhalt in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen
I, II
ermitteln
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
II
konstruieren
Form und Bau eines technischen Objektes durch Ausarbeitung des Entwurfs, durch technische Berechnungen, Überlegungen usw. maßgebend gestalten
II
nennen
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen
I
optimieren
einen gegebenen technischen Sachverhalt oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
II
skizzieren
Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und diese grafisch oder als Text übersichtlich darstellen
II
strukturieren, ordnen
vorliegende Objekte oder Sachverhalte kategorisieren und hierarchisieren
II
überprüfen und nachweisen
Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken
II, III
übertragen
einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen
II, III
vergleichen
Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln
I, II
zeichnen
einen technischen Sachverhalt mit zeichnerischen Mitteln unter Einhaltung der genormten Symbole darstellen
I, II
vgl. Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung Technik der KMK i. d. F. vom 16.11.2006

Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

Stuttgart, 23. Juli 2020
Lehrplanheft 2/2020
Bildungsplan für das berufliche Gymnasium;
hier:
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
Vom 23. Juli 2020
44 – 6512.- 240/211

I.

II.

Für das berufliche Gymnasium gilt der als Anlage beigefügte Bildungsplan.
Der Bildungsplan tritt
für die Eingangsklasse am 1. August 2021
für die Jahrgangsstufe 1 am 1. August 2022
für die Jahrgangsstufe 2 am 1. August 2023
in Kraft.

Im Zeitpunkt des jeweiligen Inkrafttretens tritt der im Lehrplanheft 5/2016 veröffentlichte Lehrplan in diesem Fach vom 30. Juni 2016 (Az. 45-6512.-240/155) außer Kraft.
Sondergebiete der Technik
Berufliches Gymnasium der sechs- u. dreij. Aufbauform
K.u.U., LPH Nr. 2/2020 Reihe I Nr. 40
Band 2 vom 23.7.2020

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