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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3.4.4.4 Da­ten­kom­mu­ni­ka­ti­on

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen all­ge­mei­ne Struk­tu­ren der Kom­mu­ni­ka­ti­on ken­nen. An ein­fa­chen Bei­spie­len wer­den die­se prak­tisch er­ar­bei­tet, um dar­auf auf­bau­end die grund­le­gen­de Funk­ti­ons­wei­se von Da­ten­kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­men aus ih­rer Le­bens­welt zu ver­ste­hen. Sie wer­den hier­bei für Da­ten­si­cher­heit, zum Bei­spiel im Kon­text von „In­ter­net of Things“, sen­si­bi­li­siert.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

we­sent­li­che Grund­kom­po­nen­ten von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­men (Sen­der, Emp­fän­ger, Über­tra­gungs­me­di­um, Zu­griffs­re­ge­lung, Co­die­rung) be­schrei­ben
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_01_01
(2)

phy­si­ka­li­sche Prin­zi­pi­en der Da­ten­über­tra­gung (elek­trisch, elek­tro­ma­gne­tisch, op­tisch) in Be­zug auf Reich­wei­te und Stör­an­fäl­lig­keit ver­glei­chen
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_02
(3)

das Prin­zip der Mo­du­la­ti­on ei­nes Trä­ger­si­gnals bei der di­gi­ta­len Da­ten­über­tra­gung und den Ein­fluss der Trä­ger­fre­quenz auf die ma­xi­ma­le Da­ten­über­tra­gungs­ra­te er­klä­ren
(4)

grund­le­gen­de Kon­ven­tio­nen für ei­ne zu­ver­läs­si­ge Da­ten­über­tra­gung (Star­t-En­de-Ken­nung, Da­ten­über­tra­gungs­län­ge, Adres­sie­rung) er­läu­tern
(5)

ei­ne Da­ten­kom­mu­ni­ka­ti­on zwi­schen Mi­kro­con­trol­lern pla­nen und rea­li­sie­ren
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NWT­L­FO_IK_04_01_02_04
(6)

Ar­rays zur Spei­che­rung bei der Da­ten­über­tra­gung nut­zen
(7)

ei­ne ein­fa­che An­griffs­mög­lich­keit auf die un­ge­si­cher­te Kom­mu­ni­ka­ti­on zwi­schen Mi­kro­con­trol­lern rea­li­sie­ren und ei­ne ein­fa­che Ge­gen­maß­nah­me (zum Bei­spiel sym­me­tri­sche Ver­schlüs­se­lung) nut­zen
VB_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_03
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_04_10
BP2016B­W_ALL­G_GYM_NW­T_P­K_02
, MB_07
, MB_08
, MB_06
, VB_08
, MB_02
, MB_01
, BTV_02
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.