Hegel-Gymnasium Stuttgart-Vaihingen. Curriculum Naturwissenschaft und Technik ( NwT )_Klasse 8/9/10. Überarbeitete Fassung Januar 2012

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Marielies Bretz
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1 Hegel-Gymnasium Stuttgart-Vaihingen 24. Januar 2012 Curriculum Naturwissenschaft und Technik ( NwT )_Klasse 8/9/10 Überarbeitete Fassung Januar ) Die Profilbildung des Hegel-Gymnasiums weist als besonderen Schwerpunkt die Erziehung der Schüler zur Nachhaltigkeit auf. Die Teilnahme am Ökoaudit mit der erfolgreichen Zertifizierung nach EMAS, sowie die Aufnahme zahlreicher Aspekte der Nachhaltigkeit in die Curricula Klasse 5 bis 10 gehören zu der praktischen Umsetzung dieser Profilbildung. Das Fach NwT ist aufgrund seines fächerverbindenden Ansatzes, seiner im Bildungsplan formulierten Betrachtungsbereiche ( Mensch, Umwelt, Technik, Erde und Weltraum ) und Prinzipien ( Ursache und Wirkung, Systemgedanke, Energieerhaltung ) besonders geeignet, weitere Aspekte der Nachhaltigkeit in das Schulcurriculum aufzunehmen. Dabei wurde versucht, in allen 6 Halbjahren Themen der Nachhaltigkeit aufzunehmen, um eine ermüdende Konzentration auf wenige Unterrichtseinheiten zu vermeiden. Im Schulcurriculum sind die entsprechenden Themen kursiv gedruckt. 2) Die Kern- und Teilkompetenzen wurden aus dem Bildungsplan so übernommen, dass sie zu einem möglichst frühen Zeitpunkt unterrichtet werden können. Dies soll eine Einübung und Vertiefung bei späteren Unterrichtseinheiten ermöglichen. 3) In Klasse 8 wurden keine Themen mit chemischen Inhalten in das Curriculum aufgenommen, da der Fachunterricht Chemie erst in Klasse 8 beginnt. Seite 1 von 7

2 Kern- und Teilkompetenzen Kerncurriculum / Bildungsstandards / Teil der zentr. Jahrgangsarbeiten (ca. 2/3 der Unterrichtszeit) Schulcurriculum (ca. 1/3, abgestimmt auf das Profil bzw. Leitbild der Schule): z.b. Vertiefung des Pflichtstoffes und dessen Übung; zusätzliche fachliche Inhalte; Vermittlung und Einübung von Methoden; nachhaltige Entwicklung; fächerübergreifende Abstimmung; individ. Freiraum für die einzelnen Lehrer Messungen planen, und die Ergebnisse grafisch darstellen Hilfsmittel sachgerecht als Informationsquellen nutzen Langzeitbeobachtungen und messungen aufnehmen und auswerten Klima- und Wetterdaten ermitteln Statistiken lesen und auswerten Diagramme erstellen, auswerten und interpretieren Objekte nach Kategorien ordnen und einen Bestimmungsschlüssel erstellen Klasse 8/1 1) Einführung in Naturwissenschaft und Technik Beobachten, Messen, Experimente planen,, auswerten, Fehlerbetrachtung Protokollieren, Präsentieren 2) Naturbeobachtung Wetterbeobachtungen, z. B. Temperatur, Sonne, Niederschläge, Windgeschwindigkeit, Luftdruck, Energieströme in der Atmoshäre Gewässer und Böden, z. B. See, Wasserpflanzen, Wassertiere, biologische Gewässeruntersuchung, Gewässergüte, Reinhaltung von Gewässern Entstehung, Eigenschaften von Böden, Belastung, Bodenorganismen, Pflanzenwachstum 3) Schall und Lärm (siehe Physik) Schall, Ton, Musik Stimme Ohr Mikrofon und Lautsprecher Gesundheitsgefährdung und Schutzmaßnahmen Leitfächer: Bio, Ph, Ek Die Einführung sollte anhand konkreter Beispiele erfolgen. Sachgerechter und sorgfältiger Umgang mit Werkzeugen und Geräten Bedeutung und strikte Einhaltung von Sicherheitsvorschriften Vergleich Geisteswissenschaft Naturwissenschaft- Technik Gewässergüte, Abwasser, Kläranlage, Wasserwerk Struktur-Funktions-Zusammenhang Schädigende Wirkung von Lärm Vergleich mit Auge und technischen Sensoren Analogien zwischen technischen und natürlichen Systemen NwT 8 bis 10, Seite 2 von 7

Freiraum für die einzelnen Lehrer Messungen planen, und die Ergebnisse grafisch darstellen Hilfsmittel sachgerecht als Informationsquellen nutzen Langzeitbeobachtungen und messungen aufnehmen und

3 In Größenordnungen denken und sinnvolle Abschätzungen Klasse 8/2 1) Fortbewegung (siehe Physik) Fortbewegung bei Mensch Tier und Pflanze Fortbewegung mit Hilfsmitteln Fahrrad Flugzeug Rakete Kraft, Arbeit, Energie und Leistung Kraftübertragung Fortbewegung an Land, im Wasser, in der Luft Leitfächer: Ph, Bio, Ek Auto, Bahn Gehbehinderungen und Hilfsmittel Das System Mensch Fahrrad dient als Beispiel Verkehrserziehung, auch unter dem Aspekt Nachhaltigkeit Modelle für die konstruktiven Eigenschaften eines Werkes erstellen 2) Brücken und Bionik verschiedene Materialien zum Brückenbau: Holz, Stein, Eisen, Beton verschiedene Brückenkonstruktionen geographische und geschichtliche Bedeutung von Brücken NwT 8 bis 10, Seite 3 von 7

Das System Mensch Fahrrad dient als Beispiel Verkehrserziehung, auch unter dem Aspekt Nachhaltigkeit Modelle für die konstruktiven Eigenschaften eines Werkes erstellen 2) Brücken und

4 Mikrobiologische und enzymatische Untersuchungen Chemische Trennverfahren Chemische Nachweise und Analyseverfahren Klasse 9/1 1) Gesundheit, Ernährung, Umwelt Arzneimittel Hygiene Nachhaltige Ernährung Zivilisationskrankheiten Konservierungsmethoden Diagnose und Therapie 2) Industrielle Fertigungsprozesse Biotechnologie z. B. Käse u. a. Milchprodukte, Kraut, Wein, Bier, Alkohol Ökobilanz Recycling Herstellung und Zusammensetzung eines Alltagsprodukts Wirkung von Inhaltsstoffen Leitfächer: Ch, Bio Nähr- und Zusatzstoffe Nahrungsmittelproduktion Grundsätze gesunder Ernährung Schulgarten Wasch- Putzmittel, Abwasser Schwermetalle (Vorkommen, Gesundheitsgefahren, Vermeidung) Blauer Engel NwT 8 bis 10, Seite 4 von 7

Milchprodukte, Kraut, Wein, Bier, Alkohol Ökobilanz Recycling Herstellung und Zusammensetzung eines Alltagsprodukts Wirkung von Inhaltsstoffen Leitfächer: Ch, Bio Nähr- und

5 Computer als Werkzeug nutzen Einfache elektronische Schaltungen bauen Messungen mit einem selbst hergestellten Instrument Klasse 9/2 1) Messen, Steuern, Regeln Messwerterfassung Elektronik: Steuern und Regeln Roboter Positive und negative Rückkopplung Regelkreise Anwendungen der Nanotechnik und Informationstechnik 2) Energiebedarf und versorgung (siehe Physik Klassenstufe 8 und 10) Niedrigenergiehaus Energieformen, Energieumwandlung Energienutzung Fossile Energieträger Regenerative Energiequellen Energieversorgung der Zukunft Leitfächer: Ph, Ch, Ek Computergestützte Analyse und Optimierung der schulischen solaren Warmwasserbereitungsanlage Temperaturverlauf und -regelung in Schulräumen Energieerhaltung Wirkungsgrad Entropie Fotovoltaikanlagen Analyse des aktuellen elektrischen Leistungsverlaufs der Schule, Elektrogeräte, Beleuchtung NwT 8 bis 10, Seite 5 von 7

Niedrigenergiehaus Energieformen, Energieumwandlung Energienutzung Fossile Energieträger Regenerative Energiequellen Energieversorgung der Zukunft Leitfächer: Ph, Ch, Ek Computergestützte Analyse und

6 Klasse 10/1 1) System Erde (siehe Physik) geschlossene und offene Systeme Nachwachsende Rohstoffe Stoffkreisläufe am Beispiel C und N Lineare Kausalkette und Vernetzung am Beispiel von Ökosystemen Flechtenkartierung Wasserkreislauf Kreislauf der Gesteine Gleichgewichte Menschliches Eingreifen in das System Erde Frühe chemische und biologische Evolution Geschichte des Lebens Leitfächer: Ek, Ph, Ch Geschlossene Stoffkreisläufe, Müll, Recycling NwT 8 bis 10, Seite 6 von 7

Kreislauf der Gesteine Gleichgewichte Menschliches Eingreifen in das System Erde Frühe chemische und biologische

7 Fächerverbindendes naturwissenschaftliches Denken Orientierung in der naturwissenschaftlichen Welt Teamfähigkeit und Eigenverantwortlichkeit bei der Arbeit in Projekten Durchhaltevermögen und Frustrationstoleranz bei der Lösung komplexer Aufgaben Klasse 10/2 1) Astronomie Himmelsanblick dokumentieren und erklären, Objekte identifizieren und sich damit auf der Erde orientieren Methoden astronomischer Beobachtung und Forschung erläutern Astronomische Vorgänge einordnen und erklären Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems Bedeutung der Sonne für das Leben auf der Erde Modellbildung und Simulation Leitfäch: Ph Koordinatensysteme der Astronomie Umgang mit der Sternenkarte Evtl. Bau eines LED Sternbildes Optische Instrumente Geozentrisches und heliozentrisches Weltbild Kopernikus, Galilei, Kepler, Newton Evtl. Entstehung des Universums Evtl.: EMAS / Öko-Audit Zertifizierung Was ist das? Exkursion zur Firma Lapp Kabel (Umweltmanagement in der Wirtschaft) Mitarbeit an der Erstellung der jährlichen Prüfberichte zum Ökoaudit Planen naturwissenschaftlicher Projekte im Team Evtl. FPA Bau einer Wasserrakete, Malen mit Licht, Tellurium bauen, Planetenmodell bauen. NwT 8 bis 10, Seite 7 von 7

astronomischer Beobachtung und Forschung erläutern Astronomische Vorgänge einordnen und erklären Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems Bedeutung der Sonne für das Leben auf der Erde

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