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

3.4.3.2 Pro­dukt­ent­wick­lung

Auf­bau­end auf den in der Mit­tel­stu­fe er­wor­be­nen Kom­pe­ten­zen in den Be­rei­chen Kon­struk­ti­on, norm­ori­en­tier­te Dar­stel­lung so­wie Pla­nung be­ar­bei­ten die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zu­neh­mend kom­ple­xe Ent­wick­lungs­auf­ga­ben, in wel­che sie die Kennt­nis­se aus ver­schie­de­nen Na­tur­wis­sen­schafts- und Tech­nik­dis­zi­pli­nen ein­brin­gen. Durch die An­wen­dung von di­gi­ta­len Fer­ti­gungs­ver­fah­ren be­kom­men die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ei­nen Ein­blick in Pro­duk­ti­ons­tech­ni­ken des 21. Jahr­hun­derts.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

ein tech­ni­sches Pro­dukt ana­ly­sie­ren und die Funk­tio­nen sei­ner Kom­po­nen­ten be­schrei­ben

(2)

ein Pro­dukt am Pro­duk­tent­ste­hungs­pro­zess nach VDI 2222 ori­en­tiert ent­wi­ckeln und un­ter Be­rück­sich­ti­gung der Grund­re­geln der Ge­stal­tung kon­stru­ie­ren

(3)

ei­ne 3D-CAD-Soft­ware zur Kon­struk­ti­on und Mo­del­lie­rung von Bau­tei­len und Bau­grup­pen un­ter Be­rück­sich­ti­gung von Werk­stof­f­ei­gen­schaf­ten und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren nut­zen

(4)

Bau­tei­le in Tech­ni­schen Skiz­zen von Hand so­wie Bau­tei­le und Bau­grup­pen in Tech­ni­schen Skiz­zen un­ter Ver­wen­dung von CAD-Soft­ware norm­ori­en­tiert dar­stel­len

(5)

Bau­tei­le für Pro­to­ty­pen com­pu­ter­ge­stützt fer­ti­gen (zum Bei­spiel Heiß­draht­s­ty­ro­por­schnei­der, 3D-Dru­cker, CNC-Frä­se)


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