Profilübergreifendes Bildungsziel des Technischen Gymnasiums
Wenn Technik als Teilbereich der Kultur mehr und mehr den Alltag und die Zukunft der Arbeit und der Gesellschaft als Ganzes prägt, dann kommt dem Erwerb technischer Kompetenzen, der Auseinandersetzung mit den Möglichkeiten der Technik, den sich aus ihrem Einsatz ergebenden Folgen sowie den wirtschaftlichen Aspekten, die in der Technik liegen, eine besondere Rolle zu. Die Schülerinnen und Schüler der Technischen Gymnasien sollen Technik nicht nur als Mittel zu einem Ziel oder als Form methodisch-planvollen Handelns begreifen, sondern befähigt werden, die in der Welt ablaufenden technischen Vorgänge ganzheitlich zu erfassen, um sie in ein zielgerichtetes und verantwortliches Handeln einbinden zu können.
Zukunftsfähige technische Lösungen erfordern neben fundiertem technischem Fachwissen verstärkt Handlungskompetenz, die auf fachlichen, personalen, methodischen und sozialen Kompetenzen beruht, sowie systemische Denk- und Arbeitsweisen, um auch bei komplexen Problemstellungen selbstständig, rational und reflektiert handeln und somit erfolgreiche und nachhaltig wirksame Entscheidungen treffen zu können. Das Technische Gymnasium stellt dies unter Berücksichtigung der Heterogenität der Schülerinnen und Schüler mit seinem wissenschaftspropädeutischen Ansatz sicher und schafft in diesem Sinne die Voraussetzungen für das Studium an Hochschulen. Zudem ermöglicht es eine vertiefte Profilierung für anspruchsvolle Tätigkeiten und Führungspositionen im Bereich naturwissenschaftlich-technischer, gestalterisch-technischer sowie wirtschaftstechnisch geprägten Tätigkeitsfeldern. Der Erwerb technikwissenschaftlicher Grundkompetenzen durch die Verzahnung von Theorie und Praxis – insbesondere im Profilfach – stellt hierbei ein besonderes Merkmal der Technischen Gymnasien dar.
Unter dem Aspekt der Bildung zur nachhaltigen Entwicklung wird im Technischen Gymnasium das Bewusstsein geschaffen, dass technische Systemlösungen anhand ökonomischer, ethischer und ökologischer Kriterien beurteilt sowie im gesamtgesellschaftlichen Kontext betrachtet werden müssen.
Fachbezogene Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Der Unterricht im Fach Informationstechnik mit Schwerpunkt Elektro- und Informationstechnik leistet einen wesentlichen Beitrag zur Bildung sowie zur Studierfähigkeit junger Menschen in Bezug auf die elektro- und informationstechnischen Grundlagen unserer modernen Gesellschaft.
Die Bandbreite relevanter Themen der Elektro- und Informationstechnik umfasst dabei die Grundlagen der Energieversorgung, der Elektromobilität sowie der Informations- und Kommunikationstechnik. Die Schülerinnen und Schüler realisieren, dass durch die Verknüpfung unterschiedlichster Technologien Systemlösungen geschaffen werden, die Problemstellungen unserer Zeit ressourceneffizient und nachhaltig lösen. Die Problemlösung umfasst dabei auch den praktischen Aspekt der Fertigung von elektro- und metalltechnischen Komponenten.
Der Unterricht im Profilfach erfüllt den Bildungsauftrag, indem die Schülerinnen und Schüler einerseits eine allgemeine Problemlösefähigkeit in einer komplexen und vernetzten Welt erreichen und andererseits die Mechanismen ihrer technologischen Grundlagen und Zusammenhänge verstehen und anwenden können. Die Schülerinnen und Schüler erschließen sich mit elektro- und informationstechnischen Systemen berufliche Kontexte aus Wirtschaft, Technik und Gesellschaft. Sie werden befähigt, sich Informationen zu beschaffen, sie aufzubereiten und daraus Entscheidungen selbstständig und begründet zu treffen.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler erwerben und vertiefen im Profilfach Elektro- und Informationstechnik eine umfassende Handlungskompetenz mit den Dimensionen der sachlichen, methodischen, sozialen und personalen Kompetenz. Diese zugrundeliegenden Kompetenzbegriffe sind in den einheitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung Technik der KMK i. d. F. vom 16.11.2006 ausführlich beschrieben und erläutert.
Zur Sachkompetenz gehört z. B.:
- technische Probleme analysieren, Wirkungszusammenhänge ermitteln, Lösungen entwickeln und deren Wirksamkeit beurteilen,
- technische Aufgabenstellungen und Lösungen unter den Aspekten ihrer Zweckbestimmung, Funktionalität und Übertragbarkeit analysieren und die Folgen unter Beachtung humaner, ökonomischer und ökologischer Aspekte bewerten,
- Optimieren von Lösungen für technische Aufgabenstellungen durch Strukturieren von Lösungswegen, Feststellen möglicher Lösungsvarianten, Vergleichen der Lösungsvarianten, Auswählen einer Variante und Darstellen des Kompromisscharakters der bevorzugten Lösung,
- Theorien und Gesetzmäßigkeiten sowie möglicher Analyse- und Syntheseverfahren mittels Reduktion technischer Sachverhalte auf Modelldarstellungen unter Berücksichtigung ihres Geltungsbereichs bereitstellen und anwenden.
Sachkompetenz kann z. B. nachgewiesen werden durch:
- fachsprachlich korrektes Beschreiben technischer Sachverhalte,
- systematisiertes Auswerten von Ergebnissen,
- fachgerechtes Wiedergeben von komplexeren technischen Problemstellungen, deren Analyse und der Darstellung der komplexen Zusammenhänge,
- Lösung der technischen Problemstellung durch Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden eines abgegrenzten Gebiets,
- problembezogenes Einordnen und Nutzen von Wissen aus verschiedenen technischen Wissensbereichen,
- kreative eigenständige Lösung technischer Problemstellungen,
- Beurteilung der Wirksamkeit der Lösungsvarianten,
- Erklären komplexer technischer Lösungen,
- Entwickeln alternativer Lösungswege, wenn dieses in der Aufgabenstellung gefordert wird.
Zur Methodenkompetenz gehört z. B.:
- Erkenntnismethoden der Technik beschreiben und situationsgerecht nutzen,
- mit technischen Geräten, Maschinen und Anlagen zur Durchführung technischer Experimente sowie experimentelles Ermitteln der Funktionen konkreter technischer Systeme umgehen,
- Informationen selbstständig unter Nutzung zeitgemäßer informationstechnischer Möglichkeiten beschaffen, verarbeiten und präsentieren sowie den Gültigkeitsbereich von modellbezogenen Aussagen kritisch abwägen und deren Aktualität beurteilen,
- fachbezogene Kommunikationstechniken anwenden und technische Komponenten planen und konstruieren,
- typische Lösungsverfahren erfassen, auswählen, anwenden und bewerten.
Methodenkompetenz kann z. B. nachgewiesen werden durch:
- Entnehmen von Informationen aus einfachen Texten,
- sachgerechtes Nutzen einfacher Software,
- Visualisierung von technischen Sachverhalten in verschiedenen Darstellungsformen (z. B. Tabelle, Graph, Skizze, Text, Bild, Diagramm, Mindmap, Formel),
- schriftliches oder mündliches Präsentieren einfacher Sachverhalte,
- Entnehmen von Informationen aus komplexen Texten,
- Strukturieren und schriftliches oder mündliches Präsentieren komplexer Sachverhalte,
- Führen eines Fachgespräches auf angemessenem Niveau zu einem Sachverhalt,
- Exzerpieren von Informationen aus komplexen Texten,
- Erheben von Daten zur Überprüfung von Hypothesen–Darstellen eines eigenständigen bearbeiteten komplexen Sachverhalts für ein Fachpublikum (z. B. in einer Facharbeit).
Die Anbahnung und Ausbildung von fachlichen und personalen Kompetenzen erfolgt im Elektro- und Informationstechnikunterricht ganzheitlich an konkreten Inhalten. Die Schülerinnen und Schüler werden schrittweise an ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden herangeführt und wenden diese an. Dazu analysieren sie Problemstellungen, erstellen Modelle, entwerfen Lösungsstrategien und führen diese durch. Sie überprüfen Ergebnisse experimentell. Grenzen von Modellvorstellungen werden beschrieben und bewertet. Da moderne informationstechnische System eine hohe Komplexität aufweisen, werden Teilsysteme entworfen und vernetzt. Sorgfältiges Planen und Dokumentieren wird beim Arbeiten mit diesen Systemen sowie beim Entwickeln von Programmen eingeübt. Die Schülerinnen und Schüler lernen fachbezogen zu kommunizieren, um komplexe Systeme kooperativ zu entwerfen. Arbeitsergebnisse können sie angemessen darstellen und bewerten.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden. Die für das jeweilige Fach relevanten Operatoren sowie deren fachspezifische Bedeutung sind jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächerspezifischen Besonderheiten und nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen (GFS), Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.