Kultusministerium Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung
Naturwissenschaft und Technik (NwT) – Schulversuch Leistungsfach in der Kursstufe
Leitgedanken zum Kompetenzerwerb
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Erkenntnisgewinnung und Forschen
    • 2.1 Erkenntnisgewinnung und Forschen
    • Informationsquellen gezielt nutzen und deren Aussagekraft und Zuverlässigkeit bewerten
    • Bestimmungshilfen, Datenblätter, thematische Karten und Tabellen nutzen
    • Informationen systematisieren, zusammenfassen und darstellen
    • Experimente entwickeln, planen, durchführen, auswerten und bewerten
    • Messdaten mathematisch auswerten, beschreiben und interpretieren
    • große Datenmengen auch computergestützt erfassen, verarbeiten und visualisieren
    • Messverfahren oder -instrumente begründet auswählen und anpassen
    • Modelle zur Beschreibung und Erklärung von Sachverhalten nutzen
    • zu naturwissenschaftlichen und technischen Vorgängen Modelle entwickeln
    • Grenzen von Modellen erkennen
    • aus Problemstellungen Recherche- und Forschungsfragen ableiten
    • Hypothesen entwickeln und in Untersuchungen überprüfen
    • Lösungsansätze für naturwissenschaftliche beziehungsweise technische Problemstellungen entwickeln
    • naturwissenschaftliche und  technische Zusammenhänge mathematisch beschreiben und nutzen
    • computergestützte Simulationen zur Erkenntnisgewinnung nutzen
  • 2.2 Entwicklung und Konstruktion
    • 2.2 Entwicklung und Konstruktion
    • typische Problemlösungen und Lösungsmethoden aus verschiedenen Technikbereichen beschreiben
    • ein Problem analysieren und auf lösbare Teilprobleme zurückführen
    • die Lösung eines technischen Problems durch Auswählen, Anpassen, Dimensionieren und Kombinieren von Teillösungen entwickeln, darstellen und bewerten
    • Schwierigkeiten bei der Planung und Herstellung eines Produkts überwinden (Durchhaltevermögen und Beharrlichkeit)
    • Werkstoffe fachgerecht bearbeiten
    • Werkzeuge und Maschinen fachgerecht auswählen und verwenden
    • die Funktionsweise technischer Systeme analysieren
    • technische Optimierungsansätze entwickeln
    • ein selbst konstruiertes Produkt optimieren
  • 2.3 Kommunikation und Organisation
    • 2.3 Kommunikation und Organisation
    • Fachbegriffe der Naturwissenschaften und der Technik verstehen und nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachsprache übertragen
    • gleich lautende Fachbegriffe verschiedener naturwissenschaftlicher oder technischer Disziplinen gegeneinander abgrenzen
    • Sachverhalte auf das Wesentliche reduziert darstellen
    • zeichnerische, symbolische und normorientierte Darstellungen analysieren, nutzen und erstellen
    • verschiedene Darstellungsweisen zur Erstellung von Dokumentationen geeignet kombinieren
    • ein Vorhaben strukturieren, planen und durchführen
    • einen Projektverlauf dokumentieren, Projektzwischenstände beschreiben und auf Planabweichungen nachsteuernd reagieren
    • das abgeschlossene Projekt reflektieren und Optimierungsansätze entwickeln
    • beim Arbeiten im Team Verantwortung übernehmen
    • typische Phasen der Arbeit in Gruppen erkennen und für den Arbeitsprozess nutzen
  • 2.4 Bedeutung und Bewertung
    • 2.4 Bedeutung und Bewertung
    • Lösungsansätze für fachübergreifende Problemstellungen entwickeln
    • das Zusammenwirken naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und technischer Innovationen erläutern
    • den Zusammenhang zwischen Bedürfnissen des Menschen und naturwissenschaftlichen und technischen Entwicklungen erläutern
    • naturwissenschaftlich - technische Problemstellungen vor dem Hintergrund gesellschaftlicher und ökologischer Wechselwirkungen analysieren
    • die Folgen der Wechselwirkungen eines technischen Systems mit Gesellschaft und Umwelt an einfachen Beispielen abschätzen und bewerten
    • Material und Energie verantwortungsbewusst verwenden
    • Qualität von Untersuchungsergebnissen und Produkten begründet einschätzen
    • Risiken beim praktischen Arbeiten erkennen und durch Sicherheitsvorkehrungen Gefährdungen vermeiden
    • Arbeitsfelder regionaler Firmen in Forschung, Entwicklung und Produktion erkunden und Berufe und Ausbildungsgänge zu Arbeitsgebieten der angewandten Naturwissenschaften und der Technik beschreiben
    • ausgewählte aktuelle Forschungsziele und Entwicklungen beschreiben und deren Bedeutung für die Gesellschaft erläutern

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

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3.4.2.1 Ener­gie­ver­sorgung

Auf­bau­end auf den Er­kennt­nis­sen der Mit­tel­stu­fe und der Not­wen­dig­keit ei­ner nach­hal­ti­gen Ener­gie­ver­sorgung er­ken­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler die Her­aus­for­de­run­gen, die sich beim Zu­sam­men­wir­ken von Be­reit­stel­lung, Spei­che­rung und Trans­port elek­tri­scher Ener­gie in Ver­sor­gungs­net­zen er­ge­ben. Sie ver­ste­hen hier­durch die Not­wen­dig­keit ef­fi­zi­en­ter En­er­gie­nut­zung, zum Bei­spiel durch in­tel­li­gen­te Strom­net­ze. Durch die zu­sätz­li­che Be­trach­tung der öko­no­mi­schen As­pek­te er­ken­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wei­te­re Ein­fluss­fak­to­ren auf die En­er­gie­wen­de.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

die Kom­po­nen­ten elek­tri­scher Ener­gie­ver­sorgung (Ge­ne­ra­tor, So­lar­mo­dul, Brenn­stoff­zel­le, Strom­rich­ter, Spei­cher, Ar­ten von Net­zen) be­schrei­ben
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_02_02
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_PH_IK_9-10_02_00_06
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_PH_IK_9-10_02_00_07
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_PH_IK_7-8_05_00_08
(2)

En­er­gie­spei­cher hin­sicht­lich ih­rer En­er­gie- und Leis­tungs­dich­te, ih­res Wir­kungs­gra­des so­wie ih­rer Ver­wen­dung be­züg­lich Be­reit­stel­lungs­ge­schwin­dig­keit, La­de­dau­er, und -men­ge ver­glei­chen (Ak­ku­mu­la­tor, Kon­den­sa­tor; dar­über hin­aus zum Bei­spiel Pump­spei­cher, „Power to Gas”)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_01_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_01_07
(3)

ein Funk­ti­ons­mo­dell der Ener­gie­ver­sorgung durch ein Gleich­strom­netz mit En­er­gie­quel­len, En­er­gie­ent­nah­me (elek­tri­sche Last) und in­tel­li­gen­ter Steue­rung rea­li­sie­ren und da­mit Cha­rak­te­ris­ti­ka elek­tri­scher En­er­gie­net­ze be­schrei­ben (En­er­gie­fluss­rich­tung, Pro­blem der Über­span­nung)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_08
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_09
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_10
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_02_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_02_04
(4)

ein So­lar­mo­dul für die Ver­sor­gung ei­ner In­sel­an­la­ge mit En­er­gie­spei­cher di­men­sio­nie­ren
VB_03
, BO_01
, VB_06
(5)

öko­no­mi­sche As­pek­te der En­er­gie­wen­de er­läu­tern (zum Bei­spiel Strom­bör­se, Me­rit-Or­der-Ef­fekt, still­ge­leg­te Gas- und Dampf­tur­bi­nen­kraft­wer­ke, Strom­ex­port, Sub­ven­tio­nen und För­de­run­gen, EE­G-Um­la­ge)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_03
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_GEO_IK_11-12-B­F_02_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_GEO_IK_11-12-B­F_02_02
, VB_07
, MB_03
, BNE_02
, VB_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_03
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_02_05
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_02
, BNE_04
, PG_02
, VB_01
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.