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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3.4.2.2 Elek­tri­sche An­triebs­tech­nik

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen Grund­la­gen der elek­tri­schen An­triebs­tech­nik ken­nen. Die­se stellt ei­nen zen­tra­len Bau­stein der Elek­tro­mo­bi­li­tät in ei­nem nach­hal­ti­gen und kli­ma­scho­nen­den Ver­kehrs­sys­tem dar. Hier­bei wird be­wusst auf grund­le­gen­de Kom­po­nen­ten zu­rück­ge­grif­fen, um den Schü­le­rin­nen und Schü­lern ei­nen Ein­blick in das Zu­sam­men­wir­ken von En­er­gie­quel­le und An­trieb zu ver­mit­teln.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

die Funk­ti­ons­wei­se ver­schie­de­ner elek­tri­scher An­trie­be (bürs­ten­be­haf­te­ter und bürs­ten­lo­ser Gleich­strom­mo­tor, Ge­trie­be-, Ser­vo- und Schritt­mo­tor) be­schrei­ben und die­se in ei­nem Pro­jekt pas­send aus­wäh­len
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_02
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_PH_IK_7-8_04_00
(2)

Kenn­li­ni­en von Gleich­strom­ma­schi­nen (un­ter an­de­rem Dreh­zahl-Dreh­mo­ment, Leis­tun­g-Dreh­mo­ment, \( P = 2\cdot \pi \cdot n \cdot M\) ) so­wie den Zu­sam­men­hang zwi­schen Strom und Dreh­mo­ment im Mo­tor­be­trieb ex­pe­ri­men­tell er­mit­teln und er­läu­tern
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_04_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_06
(3)

den Ge­ne­ra­tor­be­trieb von Gleich­strom­ma­schi­nen mit­hil­fe von Kenn­li­ni­en und Er­satz­schalt­bild er­läu­tern
(4)

für ei­ne vor­ge­ge­be­ne Funk­ti­on ei­ne auf­ein­an­der ab­ge­stimm­te Kom­bi­na­ti­on aus Span­nungs­quel­le und Mo­tor aus­wäh­len
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_01_02
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_02_03
(5)

Feld­ef­fekt­tran­sis­to­ren als Schal­ter und zur An­steue­rung von Mo­to­ren nut­zen (H-Brü­cke, Frei­lauf­di­ode, Puls­wei­ten­mo­du­la­ti­on)
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_04_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_01_02
BO_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_02_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_02_03
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_IK_8-9-10_02_03_07
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.