NWT - KLASSE 8 (144 STD.) - ELISABETH-VON-THADDEN-SCHULE
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Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
NwT – Klasse 8 (144 Std.)
Fachdidaktik im Fach NwT
Die aufeinander folgenden Unterrichtsphasen im NwT-Unterricht Ausblick, Qualifikation, Auftrag, Projekt und
Reflexion spiegeln sich in AQuAPRe, einem wichtigen didaktischen Modell des NwT-Unterrichts wider, welches
den besonderen Rahmenbedingungen und Zielsetzungen des Faches Rechnung trägt.
Der Ausblick stellt den Einstieg in die Unterrichtseinheit dar. Hier können bereits zu Beginn Zielsetzungen ange-
sprochen und die gesellschaftliche Relevanz des Themas erörtert werden. Advance Organizer bieten sich an, um
den weiteren Verlauf transparent zu machen und Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, an ihr
Vorwissen anzuknüpfen.
In der Qualifizierungsphase werden die Schülerinnen und Schüler – im Unterschied zur klassischen Einzel- oder
Doppelstundendidaktik oft deutlich länger – für die dann handlungsorientierte Projektphase vorbereitet. Die hier -
für nötigen Maßnahmen, welche für die selbständige Arbeit der Schülerinnen und Schüler in der Projektphase
notwendig sind, lassen sich aus der Formulierung des Projektauftrags ableiten. Diese Phase kann unter Zuhilfe -
nahme unterschiedlichster methodischer Formen, wie zum Beispiel Frontalunterricht, direkter Instruktion, Freiar-
beit oder auch kooperativen Arbeitsformen gestaltet werden.
Der Projekt-Auftrag stellt für die Schülerinnen und Schüler den Start in die deutlich eigenverantwortlichere Pro -
jektphase dar.
In der Projektphase arbeiten die Schülerinnen und Schüler an problemorientierten Aufgabenstellungen oder Forschungsfragen. Ziel der Phase ist es, zum Beispiel ein Produkt
zu entwickeln und zu realisieren oder eine Forschungsaufgabe zu bearbeiten. Hierbei arbeiten die Schülerinnen und Schüler zunehmend selbständig und arbeitsteilig an ihren
Aufgaben. Die Lehrkraft begleitet diese Phase, unterstützt bei Bedarf und liefert gegebenenfalls Informationen.
Die Reflexion bezieht sich auf das abgeschlossene Projekt. Rückblickend entstehen hier wertvolle Lernsituationen für Lernende und Lehrende. Es lassen sich vier Ebenen der
Reflexion unterteilen: das eigene Vorgehen als Projektteam, der eigene Lernzuwachs, die Qualität des Projektergebnisses und die Exemplarität. Positive wie negative Ergebnis -
se und Erfahrungen – auch im Blick auf den Arbeitsprozess – können für das nächste Projekt hilfreich sein. Die Reflexionsphase kann genutzt werden, um das Thema der Unter -
richtseinheit in aktuelle oder globale Zusammenhänge einzuordnen und das Ergebnis in einen für die Allgemeinbildung relevanten Gesamtzusammenhang zu stellen.
1Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Disco in der Box
(40 Std.)
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist einerseits die Einführung in die Funktionsweise eines Mikrocontrollers und das Entwickeln einfacher Algorithmen zur Steuerung von Ab -
läufen, andererseits die Einführung in die Grundlagen der Holzbearbeitung, des Gebrauchs von Maschinen und des technischen Zeichnens. Ebenso erfolgt eine erste Hinfüh -
rung der Schülerinnen und Schüler zur gelingenden Teamarbeit und Projektorganisation.
In der Qualifizierungsphase erlernen die Schülerinnen und Schüler zunächst den Umgang mit dem Mikrocontroller. Themen sind die Einsatzmöglichkeiten des Mikrocontrol -
lers, das Anschließen an den PC, die Einführung in die Programmieroberfläche und -sprache bis hin zur Programmierung erster Blink- und Schalleffekte, z.B. bei einer Ampel-
schaltung. Im Anschluss werden sie mit dem Erwerb eines Maschinenführerscheins in die grundlegenden Techniken der sicheren Holzbearbeitung und der fachkundigen Ver -
wendung von Maschinen eingeführt. Anhand der Planung eines ersten eigenen Werkstücks (Namenholz) erfolgt die Einführung in das technische Zeichnen.
In der Projektphase planen und fertigen die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen eine „Disco in der Box“, einen Disco-Raum, der mittels LEDs, Lautsprecher und LC-Dis -
play gestaltet wird. Durch den Mikrocontroller werden die Effekte zum Leben erweckt. Dabei können auch schwächere Schülerinnen und Schüler durch einen geringen Min -
dest-Schwierigkeitsgrad und die Möglichkeit, sich kreativ bei der Gestaltung des Raums einzubringen, Erfolgserlebnisse erzielen. Es ist aber auch möglich, schwierigere Projek -
te umzusetzen.
Die Reflexionsphase eignet sich dazu, sowohl die technische Umsetzung des Projektauftrags kritisch zu bewerten, als auch die Arbeit im Team und die Organisation des Ar -
beitsprozesses zu hinterfragen.
Die Einheit „Photometer“ in Klasse 9 baut auf den erworbenen Kenntnissen zur Verwendung des Mikrocontrollers auf. Die Grundlagen zur Projektorganisation werden in allen
weiteren Unterrichtseinheiten wieder aufgegriffen und weiter vertieft.
Konkretisierung, Hinweise, Arbeitsmittel,
Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen
Vorgehen im Unterricht Organisation, Verweise
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen 3.2.3.3 (1) ein Produkt mit definierter Grundlagen NWT Halbjährliche Unterweisung zum richtigen
und durchführen Funktion und bestimmter Eigenschaft ent- Einweisung in Sicherheitsregeln und Ver- Verhalten und sicheren Arbeiten im NwT-
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor- wickeln, konstruieren und normorientiert haltensregeln für Fachräume Fachraum
tung übernehmen darstellen (zum Beispiel Windkraftanlage, Organisation, Noten L PG Sicherheit und Unfallschutz
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten Messgerät, Maschine) Einführung in die praxisorientierte Grup- RiSU https://www.kmk.org/fileadmin/Da-
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh- penarbeit teien/veroeffentlichungen_beschluesse/
rungen Gefährdungen vermeiden 1994/1994_09_09-Sicherheit-im-Unter-
richt.pdf
2Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
(Aufruf am 12.08.2020)
Marshmallowprojekt
LernBaustein Projektorganisation
https://www.nwt-schule.de/
(Aufruf am 13.08.2020. Hier finden sich
sämtliche bei den Hinweisen erwähnten
Lernbausteine.)
https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matna-
tech/nwt/gym/bp2016/fb5/index.html
(Aufruf am 13.10.2020. Hier finden sich
sämtliche in den Hinweisen erwähnten
Unterrichtseinheiten.)
(Die Schülerinnen und Schüler können Ausblick
2.1 (8) Modelle zur Beschreibung und Er- 3.2.4.1. (2) Bau und Funktionsweise eines Hörschäden und Funktionsweise des Lernzirkel „Schall und Lärm“
klärung von Sachverhalten nutzen Sinnesorgans mit einem entsprechenden Ohrs L PG Sicherheit und Unfallschutz
2.3 (1) Fachbegriffe der Naturwissen- technischen Sensor vergleichen (zum Bei- Aufbau des Ohrs, Richtungshören, Raum- L VB Chancen und Risiken der Lebens-
schaften und der Technik verstehen und spiel Auge mit Digitalkamera, Ohr mit Mi- orientierung führung
nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachspra- krofon) Schall und Reizweiterleitung F Bio Zelle und Stoffwechsel, Human-
che übertragen 3.2.4.1 (3) die Gefährdung von Auge oder Lärmmessung, Schädigung durch Lärm biologie
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten Ohr durch Überlastung beschreiben und
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh- persönliches Handeln von gesundheitli-
rungen Gefährdungen vermeiden chen Grenzwerten ableiten
3.2.4.2 (4) ein optisches oder akustisches
Spektrum darstellen und auswerten (zum
Beispiel Sonnenspektrum, Leuchtmittel
aus dem Haushalt, Ton und Klang)
Die Schülerinnen und Schüler können Qualifizierungsphase
2.4 (3) den Zusammenhang zwischen Be- Steuerung im Alltag L VB Qualität Konsumgüter
dürfnissen des Menschen und […] techni- Kennenlernen von Steuerungsprozessen
schen Entwicklungen erläutern an Alltagsgeräten und in Alltagssituatio-
nen
3Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
2.3 (1) Fachbegriffe der [...] Technik ver- 3.2.1 (5) Teilsysteme durch ihre äußeren Umgang mit Elektrizität und Hardware LernBaustein Arduino 1
stehen und nutzen […] Funktionen beschreiben (Black-Box-Den- L PG Sicherheit und Unfallschutz
2.3 (2) gleich lautende Fachbegriffe […] ken) Sicherheitseinweisung in die Arbeit mit Anknüpfung an Aufbaukurs Informatik
gegeneinander abgrenzen 3.2.4.4 (1) Die Funktion von Bauteilen elektrischem Strom Programmaufbau
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten elektrischer oder elektronischer Schaltun- Einweisung in die Arbeit mit dem Mikro- F Ph 3.3.2.(9) einfache elektronische
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh- gen beschreiben controller, Verbinden des Mikrocontrol- Bauteile untersuchen,[…] funktional be-
rungen Gefährdungen vermeiden 3.2.4.4 (3) elektrische oder elektronische lers mit dem PC schreiben und Anwendungen erläutern
Schaltpläne analysieren und in einfachen Kennenlernen der Programmieroberfläche (zum Beispiel dotierte Halbleiter, Diode,
Fällen entwickeln und erster Anweisungen Leuchtdiode, temperaturabhängige Wi-
Verwendung des Breadboards derstände, lichtabhängige Widerstände)
2.3 (4) zeichnerische, symbolische und 3.2.3.4.(1) Beispiele der analogen oder di- Grundlagen der Programmierung LernBaustein Arduino 1
normorientierte Darstellungen analysie- gitalen Informationscodierung aus Natur Programmierung einer einfachen Ampel- void setup, void loop, serieller Monitor
ren, nutzen und erstellen und Technik beschreiben schaltung es werden noch keine Sensoren eingesetzt
3.2.4.3 (3) Das Prinzip der Steuerung dar- Anschluss von mehreren LEDs F Inf7 3.1.2 (4) Algorithmen zu gegebe-
stellen und erklären Nutzung mehrere Ausgänge zur Ansteue- nen Problemstellungen entwerfen
3.2.4.3 (5) Elemente einer Programmier- rung (Umgang mit Variablen) L MB Informationstechnische Grundla-
sprache beschreiben (zum Beispiel […] Struktureller Aufbau eines Programms gen
Verzweigung, Schleife, Zähler […]) (Deklaration, Ausführung, Kommentieren
3.2.4.3 (6) Algorithmen für zeit- […] ge- des Programmcodes)
steuerte Prozesse in einer Programmier-
sprache darstellen und damit Steuerungs-
abläufe realisieren
2.1 (2) [...] Datenblätter [...] nutzen 3.2.4.4 (3) elektrische oder elektronische Weitergehende Programmierfertigkeiten LernBaustein Arduino 1
2.3 (3) Sachverhalte auf das Wesentliche Schaltpläne analysieren und in einfachen zum Beispiel: Ausgabe auf dem seriellen
reduziert darstellen Fällen entwickeln Programmieren eines Lauflichtes Monitor, Einbinden einer Bibliothek und
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen 3.2.4.4 (4) elektrische oder elektronische Ansteuern eines Lautsprechers Nutzen einer Anweisung
und durchführen Schaltungen realisieren und ihre Funkti- Ausgabe von Tönen F Ph 3.2.2 (1) akustische Phänomene
onsfähigkeit untersucht Programmieren einer Melodie beschreiben (Lautstärke, Tonhöhe, Ampli-
tude, Frequenz)
2.2 (2) ein Problem analysieren und auf 3.2.3.3 (1) ein Produkt mit definierter Einführung in die Arbeit mit Holz und ein- Einführung in die Holzverarbeitung
lösbare Teilprobleme zurückführen Funktion und bestimmter Eigenschaft ent- fachen Maschinen Bau eines Namenholzes
2.2 (4) Schwierigkeiten bei der Planung wickeln, konstruieren und normorientiert Einführung in die Holzverarbeitung
4Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
und Herstellung eines Produkts überwin- darstellen Einführung in die Arbeit mit Handwerk- Erwerb eines Maschinenführerschein
den (Durchhaltevermögen und Beharrlich- 3.2.3.3 (3) […] Werkstoffe ressourcenscho- zeugen
keit) nend auswählen und nutzen (Verschnitt, Einweisung in die Arbeit mit der Tisch- → Schulcurriculum
2.2 (5) Werkstoffe fachgerecht bearbeiten […]) bohrmaschine und der Dekupiersäge Erweiterung der experimentellen Fähigkei-
2.2 (6) Werkzeuge und Maschinen fachge- 3.2.3.3 (4) mit Werkzeugen und Maschi- Individuelle Qualifizierung bei der Arbeit ten der Schülerinnen und Schüler
recht […] verwenden nen ein Produkt fertigen (Verfahren zum mit Handwerkzeugen
2.4 (6) Material […] verantwortungsbe- Trennen, Fügen, […])
wusst verwenden
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh-
rungen Gefährdungen vermeiden
2.3 (4) zeichnerische, symbolische und 3.2.3.3 (1) ein Produkt mit definierter Technisches Zeichnen LernBaustein Technisches Zeichnen 1
normorientierte Darstellungen analysie- Funktion und bestimmter Eigenschaft ent- Einführung in das technische Zeichnen Mögliche Vertiefung:
ren, nutzen und erstellen wickeln, konstruieren und normorientiert Einfache Handzeichnungen, technisches LernBaustein Technisches Zeichnen 2
darstellen Handzeichnen, Bemaßungen
2.1 (3) Informationen systematisieren, zu- 3.2.4.2 (3) Messdaten mithilfe von Soft- Protokollieren Führen eines Laborbuchs/Protokolls
sammenfassen und darstellen ware auswerten und darstellen [...] Einführung von Protokollstandards, analog Kollaborative digitale Tools
2.3 (3) Sachverhalte auf das Wesentliche und digital Wahl geeigneter Software
reduziert darstellen
2.3 (5) verschiedene Darstellungsweisen → Schulcurriculum
zur Erstellung von Dokumentationen ge- Einführung der Schülerinnen und Schüler
eignet kombinieren in die gelingende Arbeit in Projektphasen
2.3 (7) einen Projektverlauf dokumentie-
ren, [...]
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen Teamarbeit LernBaustein Projektorganisation
und durchführen Einführung in die Teamarbeit in einer Pro- Arbeiten mit ScrumBoards
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor- jektphase
tung übernehmen → Schulcurriculum
Einführung der Schülerinnen und Schüler
in die gelingende Arbeit in Projektphasen
Die Schülerinnen und Schüler können Projektphase
5Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
2.2 (4) Schwierigkeiten bei der Planung 3.2.3.3 (1) ein Produkt mit definierter Projekt „Disco in der Box“ Die Schülerinnen und Schüler setzen den
und Herstellung eines Produkts überwin- Funktion und bestimmter Eigenschaft ent- Auftrag: Programmierung und Fertigung Projektauftrag nach individuellen Vorstel-
den (Durchhaltevermögen und Beharrlich- wickeln, konstruieren und normorientiert einer Modell-Disco im Schuhkartonformat lungen in Kleingruppen um: eigene Tonfol-
keit) darstellen mit Wiedergabe von Musik und Unterstüt- gen, MP3-Sounds, Blinken, Farbwechsel,
2.2 (5) Werkstoffe fachgerecht bearbeiten 3.2.3.3 (3) […] Werkstoffe ressourcenscho- zung durch optische Effekte, Musik und usw.
2.2 (6) Werkzeuge und Maschinen fachge- nend auswählen und nutzen (Verschnitt, Licht gekoppelt, eventuell mit Servomotor evtl. Einbinden einer Bibliothek
recht auswählen und verwenden […]) und/oder einem Display LernBaustein Arduino 1
2.2 (9) ein selbst konstruiertes Produkt 3.2.3.3 (4) mit Werkzeugen und Maschi- Führung eines Labortagebuch LernBaustein Technisches Zeichnen 1
optimieren nen ein Produkt fertigen (Verfahren zum Anfertigung einer technischen Zeichnung Bewertungskriterien transparent machen
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen Trennen, Fügen, […]) Erstellen einer Dokumentation L PG Sicherheit und Unfallschutz
und durchführen Präsentation und Produktvorstellung L BO Fachspezifische und handlungsori-
2.3 (7) einen Projektverlauf dokumentie- entierte Zugänge zur Arbeits- und Berufs-
ren [...] welt
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor-
tung übernehmen
2.3 (5) verschiedene Darstellungsweisen
zur Erstellung von Dokumentationen ge-
eignet kombinieren
Die Schülerinnen und Schüler können Reflexion
2.3 (8) das abgeschlossene Projekt reflek- 3.2.3.3 (5) Funktion und Eigenschaften ei- Planung und Realisierung des Produkts LernBaustein Projektorganisation
tieren und Optimierungsansätze entwi- nes Produkts bewerten und Optimierungs- bewerten
ckeln ansätze entwickeln Vorgehen bei der Programmierung reflek-
3.2.4.4 (4) elektrische oder elektronische tieren
Schaltungen realisieren und ihre Funkti- Verbesserungsvorschläge für Teamarbeit
onsfähigkeit untersucht und Organisation des Arbeitsprozesses
entwickeln
6Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Getriebefahrzeug
(40 Std.)
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist die Einführung in die Mechanik, wobei der Schwerpunkt auf dem eigenständigen Konstruieren und Dimensionieren von Getrieben liegt.
In dieser Unterrichtseinheit entsteht in jeder Schülergruppe ein Fahrzeug mit angepasstem Getriebe.
In der Qualifizierungsphase lernen die Schülerinnen und Schüler Kräfte und ihre Wirkung kennen, sowie als ersten Kraftwandler den Hebel. Sie entdecken die Hebelgesetze
praktisch, lernen die Hebelgesetze kennen und wenden diese an. Im weiteren Verlauf dieser Phase lernen die Schülerinnen und Schüler Getriebetypen kennen, sie benennen
und bauen diese und dimensionieren Getriebe nach bestimmten Vorgaben.
In der Projektphase erbauen die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen ein Getriebefahrzeug, das eine vorgegebene Schräge hinauffahren kann und dabei möglichst viel
Last transportiert. Alle Fahrzeuge stellen sich am Ende der Projektphase einem Wettbewerb, wodurch für die Gruppen ein hoher Anreiz besteht, ihr Fahrzeug optimal zu kon -
struieren.
Die Reflexionsphase eignet sich dazu, sowohl die technische Umsetzung des Projektauftrags kritisch zu bewerten, als auch die Arbeit im Team und die Organisation des Ar -
beitsprozesses zu hinterfragen.
Die Einheit „Windkraftanlage“ in Klasse 10 baut auf den in dieser Einheit erworbenen Grundlagen zu Mechanik und Getrieben auf. Die erworbenen Grundlagen zur Projektor -
ganisation werden in allen weiteren Unterrichtseinheiten wieder aufgegriffen und weiter vertieft.
Konkretisierung, Hinweise, Arbeitsmittel,
Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen
Vorgehen im Unterricht Organisation, Verweise
Die Schülerinnen und Schüler können Ausblick
2.1 (1) Informationsquellen gezielt nutzen 3.2.2.3 (1) Bewegungen in Natur und Fortbewegungsarten (Internet-)Recherche
und deren Aussagekraft und Zuverlässig- Technik vergleichen (zum Beispiel aktive Bedeutung und Erklärung verschiedener L MB Bedeutung von Verfügbarkeit von
keit bewerten und passive Bewegungen) Fortbewegungsarten zu Lande, zu Wasser Informationen im Alltag
2.3.(1) Fachbegriffe der Naturwissen- 3.2.2.3 (2) Antriebsmöglichkeiten für Be- und in der Luft, z.B. Helikopter, Fisch, Vo- L VB Verantwortungsbewusstes Ver-
schaften und der Technik verstehen und wegungsabläufe beschreiben (zum Bei- locopter usw. braucherverhalten
nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachspra- spiel Muskel, Elektromotor) L BNE Kriterien für nachhaltigkeitsför-
che übertragen 3.2.2.3 (3) Rückstoß, Auftrieb oder Rei- dernde und -hemmende Handlungen
2.4.(2) das Zusammenwirken naturwissen- bung als Ursache für die Fortbewegung in Gruppenarbeit mit Präsentation
schaftlicher Erkenntnisse und technischer Natur und Technik beschreiben (zum Bei-
7Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Innovationen erläutern spiel Rakete, Heißluftballon)
2.4.(3) den Zusammenhang zwischen Be-
dürfnissen des Menschen und naturwis-
senschaftlichen und technischen Entwick-
lungen erläutern
2.1 (3) Informationen systematisieren, zu-
sammenfassen und darstellen
2.3 (3)Sachverhalte auf das Wesentliche
reduziert darstellen
Die Schülerinnen und Schüler können Qualifizierungsphase
2.2 (2) ein Problem analysieren und auf 3.2.2.3 (4) Hebelwirkung, Drehmomente Hebelgesetze LernBaustein Mechanik 1
lösbare Teilprobleme zurückführen und Drehzahlen bestimmen (zum Beispiel Erarbeitung der Hebelgesetze LernBaustein Mechanik 2
2.2 (4) Schwierigkeiten bei der Planung Zusammenwirken von Muskulatur-Kno- Erklärung und Definition der Begriffe Praktikum
und Herstellung eines Produkts überwin- chen-Gelenk, Motor-Welle-Lager) Kraftarm, Lastarm, Drehpunkt, Angel- Wettbewerb Mausefallen-Auto
den (Durchhaltevermögen und Beharrlich- punkt, Auflagepunkt
keit) Mathematisierung und Übungen
2.2 (8) technische Optimierungsansätze
entwickeln
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen
und durchführen
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor-
tung übernehmen
2.2 (1) typische Problemlösungen und Lö- 3.2.2.3 (5) Systeme zur Wandlung von Übersetzung und Getriebe LernBaustein Getriebe 1
sungsmethoden aus verschiedenen Tech- Dreh- und Längsbewegungen erläutern Nachbau verschiedener Getriebe LernBaustein Getriebe 2
nikbereichen beschreiben 3.2.2.3 (6) Übersetzungen dimensionieren Anwendungen von Getrieben in Alltag und Recherche zu den Getriebearten
2.2 (3) die Lösung eines technischen Pro- und Getriebe konstruieren (Drehrichtung, Technik Präsentationen Getriebearten
blems durch Auswählen, Anpassen, Di- Drehzahl, Drehmoment) Erklärung und Definition der Begriffe L MB Bedeutung von Verfügbarkeit von
mensionieren und Kombinieren von Teillö- Übersetzung, Entfaltung, Antrieb, Abtrieb Informationen im Alltag
sungen entwickeln, darstellen und bewer- Getriebe konstruieren und dimensionie- L PG Sicherheit und Unfallschutz
ten ren Fahrradpraktikum zur Übersetzung
2.4 (6) Material und Energie verantwor- Umgang mit einem Elektromotor, Dreh-
tungsbewusst verwenden
8Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten moment
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh-
rungen Gefährdungen vermeiden
2.3 (3) Sachverhalte auf das Wesentliche Arbeit in der Projektphase LernBaustein Projektorganisation
reduziert darstellen Planung der Teamarbeit Arbeiten mit ScrumBoards
2.3 (5) verschiedene Darstellungsweisen Planung der Dokumentation Führen eines Laborbuchs/Protokolls
zur Erstellung von Dokumentationen ge- Kollaborative digitale Tools
eignet kombinieren Wahl geeigneter Software
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen
und durchführen
→ Schulcurriculum
2.3 (7) einen Projektverlauf dokumentie-
Einführung der Schülerinnen und Schüler in
ren, [...]
die gelingende Arbeit in Projektphasen
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor-
tung übernehmen
Die Schülerinnen und Schüler können Projektphase
2.2 (2) ein Problem analysieren und auf 3.2.2.3 (7) ein Objekt mit Antrieb entwi- Projekt „Getriebefahrzeug“ Die Schülerinnen und Schüler setzen den
lösbare Teilprobleme zurückführen ckeln, konstruieren, fertigen und optimie- Auftrag: Bau eines Getriebefahrzeugs aus Projektauftrag nach individuellen Vorstel-
2.2 (4) Schwierigkeiten bei der Planung ren den zur Verfügung gestellten Halbzeugen, lungen in Kleingruppen um
und Herstellung eines Produkts überwin- 3.2.3.3 (1) ein Produkt mit definierter Zahnrädern, Holz und einem Elektromo- LernBaustein Getriebe 1
den Durchhaltevermögen und Beharrlich- Funktion und bestimmter Eigenschaft ent- tor, das eine Schräge hinauf fahren und/ LernBaustein Getriebe 2
keit) wickeln, konstruieren und normorientiert oder möglichst viel Last transportieren LernBaustein Mechanik 1
2.2 (6) Werkzeuge und Maschinen fachge- darstellen (zum Beispiel Windkraftanlage, kann. LernBaustein Mechanik 2
recht auswählen und verwenden Messgerät, Maschine) Dokumentation des Projektverlaufs LernBaustein Projektorganisation
2.2. (7) die Funktionsweise technischer 3.2.3.3 (3) Roh- und Werkstoffe ressour- Präsentation des Produkt in einem Wett- L PG Sicherheit und Unfallschutz
Systeme analysieren censchonend auswählen und nutzen (Ver- bewerb
L BO Fachspezifische und handlungsori-
2.2 (9) ein selbst konstruiertes Produkt schnitt, Ökobilanz)
entierte Zugänge zur Arbeits- und Berufs-
optimieren 3.2.3.3 (4) mit Werkzeugen und Maschi-
welt
2.3. (5) verschiedene Darstellungsweisen nen ein Produkt fertigen (Verfahren zum
zur Erstellung von Dokumentationen ge- Trennen, Fügen, Umformen, zum Beispiel
→ Schulcurriculum
eignet kombinieren computergestützte Fertigung)
Einführung der Schülerinnen und Schüler in
2.3.(6) ein Vorhaben strukturieren, planen
die gelingende Arbeit in Projektphasen
und durchführen
9Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
2.3 (7) einen Projektverlauf dokumentie-
ren → Schulcurriculum
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor- Vertiefung einer Unterrichtseinheit als
tung übernehmen Großprojekt
2.4 (1) Lösungsansätze für fachübergrei-
fende Problemstellungen entwickeln
2.4 (8) Risiken beim praktischen Arbeiten
erkennen und durch Sicherheitsvorkeh-
rungen Gefährdungen vermeiden
2.1 (3) Informationen systematisieren, zu-
sammenfassen und darstellen
2.3 (3)Sachverhalte auf das Wesentliche
reduziert darstellen
Die Schülerinnen und Schüler können Reflexion
2.3 (8) das abgeschlossene Projekt reflek- 3.2.3.3 (5) Funktion und Eigenschaften ei- Diskussion von Optimierungsansätzen L VB Qualität von Produkten
tieren und Optimierungsansätze entwi- nes Produkts bewerten und Optimierungs- Möglichkeit zur Nachbesserung und Über-
ckeln ansätze entwickeln prüfung der Verbesserungen
2.3 (1) Fachbegriffe der Naturwissen- 3.2.1 (1) Systeme analysieren und durch Fortbewegung des Menschen Arbeitsteilige Gruppenarbeit zur Klärung
schaften und der Technik verstehen und Systemgrenzen und Teilsysteme beschrei- Definition und Erklärung der Begriffe Mus- von Fachbegriffen
nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachspra- ben (zum Beispiel Lebewesen, Maschinen, kel, Skelett, Sehnen, Bänder
che übertragen Sonnensystem) aktiver und passiver Bewegungsapparat
3.2.1 (2) Energie-, Stoff- und Informations-
ströme zwischen Teilsystemen erklären
(zum Beispiel Treibhauseffekt, Stoffwech-
sel, GPS)
3.2.2.3 (1) Bewegungen in Natur und
Technik vergleichen (zum Beispiel aktive
und passive Bewegungen)
3.2.2.3 (2) Antriebsmöglichkeiten für Be-
wegungsabläufe beschreiben (zum Bei-
spiel Muskel, Elektromotor)
3.2.2.3 (4) Hebelwirkung, Drehmomente
10Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
und Drehzahlen bestimmen (zum Beispiel
Zusammenwirken von Muskulatur-Kno-
chen-Gelenk, Motor-Welle-Lager)
3.2.3.3 (2) Analogien zwischen techni-
schen Produkten und natürlichen Syste-
men erläutern (zum Beispiel Lotuseffekt,
Wärmedämmung, Stabilität von Konstruk-
tionen)
11Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Wetter-App
(28 Std.)
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist das Kennenlernen einer Datenerhebung mit anschließender wissenschaftlicher Auswertung mit Hilfe einer Tabellenkalkulation. Dafür
werden die Vorhersagen verschiedener Wettervorhersagen, in der Hauptsache von „Wetter-Apps“, in einem definierten Untersuchungszeitraum aufgezeichnet und anschlie -
ßend mit den Messungen von Wetterstationen verglichen, um herauszufinden, welche Wetter-App die beste Vorhersage liefert.
In der Qualifizierungsphase lernen die Schülerinnen und Schüler die Grundbegriffe der Wetterkunde kennen. Sie erlernen den Umgang mit einem Tabellenkalkulationspro -
gramm und das Vorgehen bei der Datenerfassung. Verschiedene Auswertungsmöglichkeiten und Darstellungsarten von Messwerten werden eingeführt.
In der Projektphase erfassen die Schülerinnen und Schüler (arbeitsteilig) in regelmäßigen Abständen die Vorhersagen verschiedener Wetter-Apps für einen bestimmten Ort.
Dabei werden z.B. Parameter wie Tageshöchst- und Tagestiefsttemperatur, Niederschlagsmenge und Sonnenscheindauer berücksichtigt. Diese Werte werden anschließend
mit den tatsächlichen Messwerten verglichen, dabei sollen die Schülerinnen und Schüler bei der Darstellung der Daten und der Abweichungen geeignete Diagramme verwen -
den. Bei der abschließenden Präsentation der Ergebnisse der Projektphase soll insbesondere die geeignete und sinnvolle Darstellung der Daten im Vordergrund stehen.
Die Reflexionsphase eignet sich dazu, das tatsächliche Vorgehen bei einer Wettersimulation zu besprechen und die Bedeutung von Simulationen, z.B. beim Thema Wetter und
Klimawandel, zu diskutieren.
Die in dieser Unterrichtseinheit erworbenen Grundlagen zum Thema Datenerfassung und Datenauswertung und zur Projektorganisation werden in allen weiteren Unterrichts -
einheiten wieder aufgegriffen und weiter vertieft, insbesondere in Klasse 9 bei den Einheiten „Sonnencreme“ und „Photometer“.
Konkretisierung, Hinweise, Arbeitsmittel,
Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen
Vorgehen im Unterricht Organisation, Verweise
Die Schülerinnen und Schüler können Ausblick
2.3 (1) Fachbegriffe der Naturwissen- Wettervorhersagen F Geo 3.2.2 Teilsystem Wetter und Klima
schaften und der Technik verstehen und Wetterelemente, Begriffsdefinitionen L BO Fachspezifische und handlungsori-
nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachspra- Bedeutung von Wettervorhersagen für entierte Zugänge zur Arbeits- und Berufs-
che übertragen verschiedene Berufe welt
Die Schülerinnen und Schüler können Qualifizierungsphase
2.1 (8) Modelle zur Beschreibung und Er- 3.2.1 (2) Energie-, Stoff- und Informations- Grundlegende Begriffe Lernzirkel „Wetterstation“
klärung von Sachverhalten nutzen ströme zwischen Teilsystemen erklären Absolute und relative Luftfeuchtigkeit, F Geo 3.1.2.1 (1) Grundlagen von Wetter
2.1 (9) zu naturwissenschaftlichen und (zum Beispiel Treibhauseffekt, Stoffwech-
12Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
technischen Vorgängen Modelle entwi- sel, GPS) vertiefende Aufgaben und Klima
ckeln 3.2.1 (3) Wechselwirkungen (positive und Bau eines Hygrometers F Geo 3.2.2 Teilsystem Wetter und Klima
2.1 (10) Grenzen von Modellen erkennen negative Rückkopplung) zwischen Teilsys- Wolkenbeobachtung und Wolkenbildung F Geo 3.2.2 .2 (1) Klimazonen der Erde
2.3 (1) Fachbegriffe der Naturwissen- temen beschreiben (zum Beispiel Atem- F Geo 3.3.1.2 (3) Endogene und exogene
schaften und der Technik verstehen und frequenzanpassung, chemisches Gleichge- Prozesse
nutzen sowie Alltagsbegriffe in Fachspra- wicht, Drehzahlregelung, Klimawandel)
che übertragen
2.3 (2) gleich lautende Fachbegriffe ver-
schiedener naturwissenschaftlicher oder
technischer Disziplinen gegeneinander ab-
grenzen
2.4 (2) das Zusammenwirken naturwissen- 3.2.2.1 (1) die Bedeutung der Sonne für Vertiefung L BNE Bedeutung und Gefährdungen
schaftlicher Erkenntnisse und technischer das Leben auf der Erde erläutern (zum Hoch- und Tiefdruckgebiete eine nachhaltigen Entwicklung; Kriterien
Innovationen erläutern Beispiel Fotosynthese, Windsysteme, Jetstream und Zyklone für nachhaltigkeitsfördernde und -hem-
2.4 (3) den Zusammenhang zwischen Be- Schiefe der Ekliptik) Land-See-Windsystem mende Handlungen
dürfnissen des Menschen und naturwis- 3.2.2.1.(2) die Begriffe Energiespeicher Wettergeschehen in Europa L MB Information und Wissen
senschaftlichen und technischen Entwick- und Energieübertragung erläutern (zum L PG Wahrnehmung und Empfindung
lungen erläutern Beispiel Körpertemperatur von Tieren,
2.4 (4) naturwissenschaftlich - technische elektrochemischer Energiespeicher, Ge-
Problemstellungen vor dem Hintergrund bäudeheizung, Atmosphäre)
gesellschaftlicher und ökologischer Wech- 3.2.3.4 (1) natürliche und technische
selwirkungen analysieren Stoffströme und Stoffkreisläufe erläutern
2.4 (5) die Folgen der Wechselwirkungen (zum Beispiel Kalk-, Wasserkreislauf, at-
eines technischen Systems mit Gesell- mosphärische Zyklen, Entstehung chemi-
schaft und Umwelt an einfachen Beispie- scher Elemente)
len abschätzen und bewerten 3.2.4.1 (1) die Verwendungsmöglichkei-
ten von Sensoren beschreiben (zum Bei-
spiel Blutdruckmessgerät, Hygrometer,
Anemometer)
3.2.4.1 (5) die Erweiterung menschlicher
Sinnesleistungen durch Sensoren erläu-
tern (zum Beispiel IR-Sensor, Hörgerät,
Wärmebildkamera, Barometer)
13Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
2.1 (5) Messdaten mathematisch auswer- 3.2.4.2 (1) Bedingungen für zuverlässige Grundlagen der Datenerfassung und Da- LernBaustein Auswertung 1
ten, beschreiben und interpretieren Messungen erläutern und Messverfahren tenauswertung LernBaustein Auswertung 2
2.1 (6) große Datenmengen auch compu- optimieren (systematische und zufällige Daten mit einer Tabellenkalkulation orga- LernBaustein Forschen 1
tergestützt erfassen, verarbeiten und visu- Messfehler, Standardabweichung, Rand- nisieren, berechnen und veranschaulichen Wahl geeigneter Software
alisieren bedingungen oder Einflussgrößen, Kon- Diagramme FM Modalwert, Median, Box-Plots
trollmessungen oder Reproduzierbarkeit) Messwerte, Verläufe und Verteilungen be-
3.2.4.2 (3) Messdaten mithilfe von Soft- stimmen
ware auswerten und darstellen (Standard- Mehrfachmessung, Messreihe
abweichung, Tabellenkalkulation)
Festlegung einer sinnvollen Forschungs-
frage
Die Schülerinnen und Schüler können Projektphase
2.1 (3) Informationen systematisieren, zu- 3.2.4.2 (1) Bedingungen für zuverlässige Projekt „Wetter-App“ Die Schülerinnen und Schüler setzen den
sammenfassen und darstellen Messungen erläutern und Messverfahren Auftrag: Untersuchung, welche Wetter- Projektauftrag nach individuellen Vorstel-
2.1 (4) Experimente entwickeln, planen, optimieren (systematische und zufällige App in einem gegebenen Beobachtungs- lungen in Kleingruppen um.
durchführen, auswerten und bewerten Messfehler, Standardabweichung, Rand- zeitraum die beste Vorhersage liefert, in- Bewertungskriterien transparent machen.
2.1 (5) Messdaten mathematisch auswer- bedingungen oder Einflussgrößen, Kon- dem regelmäßig die vorhergesagten Wer- LernBaustein Projektorganisation
ten, beschreiben und interpretieren trollmessungen oder Reproduzierbarkeit) te dokumentiert werden und diese mit LernBaustein Auswertung 1
2.1 (6) große Datenmengen auch compu- 3.2.4.2 (3) Messdaten mithilfe von Soft- den tatsächlichen Messwerten verglichen LernBaustein Auswertung 2
tergestützt erfassen, verarbeiten und visu- ware auswerten und darstellen (Standard- werden, wobei eine geeignete digitale Da-
LernBaustein Forschen 1
alisieren abweichung, Tabellenkalkulation) tenerfassung und Datenauswertung ver-
L MB Informationstechnische Grundla-
2.1 (7) Messverfahren oder -instrumente 3.2.4.2 (5) raumbezogene Daten darstel- wendet wird.
gen; Produktion und Präsentation
begründet auswählen und anpassen len und nutzen (zum Beispiel thematische Dokumentation des Projektverlaufs.
2.3 (3)Sachverhalte auf das Wesentliche Karten zur Sonneneinstrahlung oder Präsentation der Ergebnisse in Form einer
→ Schulcurriculum
reduziert darstellen Windstärke, Wetterkarten, Geoinformati- wissenschaftlichen Konferenz mit Präsen-
onssysteme) Einführung der Schülerinnen und Schüler in
2.3 (6) ein Vorhaben strukturieren, planen tationen.
die gelingende Arbeit in Projektphasen
und durchführen
2.3 (9) beim Arbeiten im Team Verantwor-
tung übernehmen
2.4 (7) Qualität von Untersuchungsergeb-
nissen und Produkten begründet einschät-
zen
14Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Die Schülerinnen und Schüler können Reflexion
2.3 (8) das abgeschlossene Projekt reflek- Verfahren zur Erstellung von Wettervor- Simulation einer numerischen Wetterbe-
tieren und Optimierungsansätze entwi- hersagen rechnung
ckeln Bedeutung von Simulationen Klimawandel
2.4. (7) Qualität von Untersuchungsergeb- Film: „Immer noch eine unbequeme
nissen und Produkten begründet einschät- Wahrheit“
zen
2.4 (10) ausgewählte aktuelle Forschungs-
ziele und Entwicklungen beschreiben und
deren Bedeutung für die Gesellschaft er-
läutern
15Curriculum für das Fach NwT 8 Elisabeth-von-Thadden-Schule 16.09.2020
Hinweise zum Schulcurriculum NwT Klasse 8
(36 Std.)
Konkretisierung, Hinweise, Arbeitsmittel,
Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen
Vorgehen im Unterricht Organisation, Verweise
Diagnose, Förderung und Festigung sowie Vertiefung der erworbenen inhaltsbezoge- Erweiterung der experimentellen Fähig- In allen Bereichen wird großer Wert auf
nen und prozessbezogenen Kompetenzen in den jeweils geeigneten Unterrichtssitua- keiten der Schülerinnen und Schüler die Entwicklung der handwerklichen Fä-
tionen higkeiten und des praktischen Arbeitens
im Unterricht gelegt.
Umgang mit Geräten und Werkzeugen
unter Berücksichtigung der gültigen Si-
cherheitsbestimmungen
Erwerb eines „Maschinenführerscheins“
Einführung der Schülerinnen und Schüler - Organisation von Teamarbeit, Arbeits-
in die gelingende Arbeit in Projektphasen teilung im Team, Verwendung von
ScrumBoards
- Schwierigkeiten bei Teamarbeit
- exaktes Protokollieren, Führen eines La-
borbuchs, sinnvolles Dokumentieren
- Auswertung und Darstellung von Mess-
daten
- Reflexion des eigenen Vorgehens als
Projektteam, des eigenen Lernzuwach-
ses, der Qualität des Projektergebnisses
und der Exemplarität
Vorbereitung, Durchführung und Nach-
bereitung von Klassenarbeiten
Großprojekt Vertiefung einer Unterrichtseinheit als
Großprojekt
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