Naturwissenschaft und Technik (NwT) – Profilfach
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

3.2.2.2 En­er­gie­ver­sor­gungs­sys­te­me (*)

Zur Si­che­rung der Ener­gie­ver­sorgung nutzt die Mensch­heit Tech­no­lo­gi­en, die auf Er­kennt­nis­sen al­ler Na­tur­wis­sen­schaf­ten auf­bau­en. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­ken­nen die Not­wen­dig­keit ei­ner nach­hal­ti­gen Ener­gie­ver­sorgung und die da­mit ver­bun­de­nen Her­aus­for­de­run­gen.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

Grund­be­grif­fe der Ener­gie­ver­sorgung be­schrei­ben (zum Bei­spiel fos­si­le und re­ge­ne­ra­ti­ve En­er­gie­trä­ger, Grund- und Spit­zen­last)

(2)

ver­schie­de­ne Mög­lich­kei­ten der Nutz­bar­ma­chung von Ener­gie be­schrei­ben (Pho­to­vol­ta­ik, Solar­ther­mie, Wind­ener­gie, ther­mi­sche Kraft­wer­ke; höchs­ter theo­re­ti­scher Wir­kungs­grad, zum Bei­spiel Car­not­wir­kungs­grad oder Bet­z'sche Leis­tungs­ent­nah­me)

(3)

Mög­lich­kei­ten der Ener­gie­ver­sorgung hin­sicht­lich öko­lo­gi­scher und wirt­schaft­li­cher Kri­te­ri­en ver­glei­chen und be­wer­ten

(4)

ein Funk­ti­ons­mo­dell ei­nes en­er­gie­tech­ni­schen Sys­tems ent­wi­ckeln, kon­stru­ie­ren, fer­ti­gen und die En­er­gie­um­set­zung quan­ti­ta­tiv aus­wer­ten (zum Bei­spiel Wind­kraft­an­la­ge, Pho­to­vol­ta­ik, An­la­ge mit Brenn­stoff­zel­le, elek­tro­che­mi­scher En­er­gie­spei­cher)

(5)

Eig­nungs­fak­to­ren ei­nes Stand­orts für ein En­er­gie­ver­sor­gungs­sys­tem ana­ly­sie­ren (zum Bei­spiel na­tur­räum­li­che, tech­ni­sche, ge­sell­schaft­li­che, öko­lo­gi­sche, wirt­schaft­li­che Fak­to­ren)


Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.