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Sondergebiete der Technik
Vorbemerkungen
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1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Der vorliegende Bildungsplan spiegelt Ausschnitte aus der spannenden Vielfalt der Technik wider. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern diese Vielfalt durch attraktive Themenfelder und Aufgabenstellungen aufzuzeigen und sie für das Berufsfeld Technik zu begeistern.
Die thematische Bandbreite lässt ein weites Spektrum pädagogischer und didaktischer Gestaltungsmöglichkeiten zu. Die Bildungsplaneinheiten geben Raum zur vertieften Auseinandersetzung mit Themen, die über das Grundlagenwissen des technischen Profilfachs hinausgehen. Die Wahlmöglichkeit bietet zusätzlich die Chance, auch profilfachübergreifende, zukunftsweisende sowie gesellschaftsrelevante Themen zu behandeln und dabei an aktuelle technische Entwicklungen anzuknüpfen. Das Fach Sondergebiete der Technik erhöht die Begeisterung für Technik und kann prägende Hinweise geben für eine spätere Berufswahl.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler erweitern und vertiefen im Fach Sondergebiete der Technik 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 (Beschluss der Kultusministerkonferenz i. d. F. vom 16.11.2006) ausführlich beschrieben und erläutert.
Die Themengebiete werden ganzheitlich und handlungsorientiert bearbeitet. Die Schülerinnen und Schüler bewältigen und reflektieren grundlegende Handlungsanforderungen. Dies erfordert das Denken in Zusammenhängen und Problemlösestrategien – wesentliche prozessbezogene Kompetenzen im späteren Arbeitsleben der Schülerinnen und Schüler –, welche sie im Fach Sondergebiete der Technik anhand typischer technischer Fragestellungen erwerben. In Projektsituationen trainieren und festigen sie diese Kompetenzen, Wissen und Fähigkeiten adäquat anzuwenden und auf neue Problemstellungen zu übertragen. Teamorientierung und arbeitsteiliges Vorgehen sind erforderlich, wodurch sowohl die Fähigkeit zur technischen Kommunikation als auch die sozialen Kompetenzen wie Teamfähigkeit, Zuverlässigkeit und Verantwortungsbereitschaft gefördert werden.
3. Ergänzende fachliche Hinweise
Die einzelnen Bildungsplaneinheiten haben in der Eingangsklasse und in der Jahrgangsstufe 1 jeweils einen Umfang von 25 bzw. 50 Unterrichtsstunden. Je nach Ausstattung der Schule bzw. der regionalen Gegebenheiten können somit eine oder zwei Bildungsplaneinheiten ausgewählt werden. Diese sind beliebig kombinierbar, dürfen aber nur in der angegebenen Klassenstufe unterrichtet werden.
In der Jahrgangsstufe 2 bietet der Bildungsplan die Möglichkeit, ein großes Projekt aufbauend auf einem schon behandelten Thema, oder ein kleines Projekt, basierend auf einem neuen Thema, durchzuführen. In beiden Bildungsplaneinheiten setzen sich die Schülerinnen und Schüler kreativ und handlungsorientiert mit einer technischen Aufgabenstellung auseinander. Sie lösen komplexe technische Probleme durch interdisziplinäres Denken und Arbeiten.
Am Ende vieler Bildungsplaneinheiten steht die kritische Betrachtung der gesellschaftlichen Relevanz des Themas.
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. Bildungsplaneinheiten.
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.
Bildungsplanübersicht
In der Jahrgangsstufe 1 ist entweder eine BPE zu 50 Unterrichtsstunden oder sind zwei BPE zu je 25 Stunden zu unterrichten. In der Jahrgangsstufe 2 ist eine der BPE 33 – 34 zu unterrichten.
Eingangsklasse
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1* |
Fertigung von Bauteilen |
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Die Schülerinnen und Schüler erlernen manuelle und maschinelle Verfahren der Werkstoffbearbeitung. Anhand von technischen Zeichnungen wählen sie geeignete Fertigungsverfahren aus, fertigen Bauteile und prüfen die Fertigungsqualität.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen grundlegende Sicherheitsregeln und Unfallverhütungsvorschriften und leiten daraus Verhaltensweisen ab. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Eigenschaften von mindestens einer ausgewählten Werkstoffgruppe. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren einfache technische Zeichnungen und fertigen die Bauteile an. Sie beurteilen die gefertigten Bauteile, analysieren auftretende Fehler und führen eine Fehlerbeseitigung durch. |
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BPE 2* |
Herstellung von Baugruppen |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler wählen anhand von technischen Dokumenten geeignete Verfahren aus. Sie stellen Baugruppen aus Metallen, Vollhölzern, Holzwerkstoffen, Kunststoffen und/oder Verbundwerkstoffen her. Sie prüfen die Funktion und Fertigungsqualität der Baugruppen.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen grundlegende Sicherheitsregeln und Unfallverhütungsvorschriften und leiten daraus Verhaltensweisen ab. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren technische Dokumente und fertigen fehlende Bauteile an. Sie planen die Montage von Baugruppen und führen diese durch. Sie beurteilen die Baugruppe, analysieren auftretende Fehler und führen eine Fehlerbeseitigung durch. |
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BPE 3* |
Grundlagen regenerativer Energieversorgung A |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise regenerativer Energiesysteme und ordnen ihnen eine gesellschaftliche Bedeutung zu. Sie nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz der Energiesysteme.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten solarer Energiegewinnung. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung von Wasserkraft als indirekte Nutzung der Sonnenenergie. |
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BPE 3.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung von Windkraft als indirekte Nutzung der Sonnenenergie. |
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BPE 3.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die direkte elektrische Energieerzeugung aus solarer Energie. |
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BPE 3.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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BPE 4* |
Grundlagen regenerativer Energieversorgung B |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise regenerativer Energiesysteme und ordnen ihnen eine gesellschaftliche Bedeutung zu. Sie reflektieren ihr Verhalten hinsichtlich ihres Energiebedarfs mithilfe des ökologischen Fußabdrucks.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben unterschiedliche Möglichkeiten der Energiegewinnung durch Biomasse. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Wärmegewinnung aus geothermischen Wärmequellen. |
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BPE 4.3 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen unterschiedliche Möglichkeiten der Nutzung mariner Energieformen. |
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BPE 4.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen ihr eigenes Verhalten bei der Energienutzung. Sie erklären Möglichkeiten effizienter Energieverwendung. |
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BPE 4.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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BPE 5* |
Umweltbelastungen und Umweltschutz |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler kennen die Ursachen und Folgen von Umweltbelastungen. Sie werden sich ihrer eigenen Rolle bewusst und lernen ein Verständnis dafür, dass sie selbst einen Teil der Verantwortung tragen, sich und anderen ein lebenswertes Leben zu ermöglichen.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären physikalische und chemische Prozesse, die durch Schadstoffe in der Atmosphäre verursacht werden, und die daraus resultierenden Klimaphänomene. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Trinkwassergewinnung und Abwasserreinigung und analysieren die Auswirkungen von Schadstoffen auf stehende und fließende Gewässer. |
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BPE 5.3 |
Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Folgen der Landwirtschaft auf die Umwelt ab. Sie erklären die Belastung des Bodens, die durch industrielle Prozesse entsteht, und beurteilen diese Prozesse auf ihren gesellschaftlichen Nutzen. |
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BPE 5.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären gängige Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung. |
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BPE 5.5 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen den Einfluss der Umweltverschmutzung auf ihre Lebenswelt und schätzen die Folgen ab. Sie nehmen Stellung zur Rolle des technischen Fortschritts auf die Klimaveränderung und übertragen die Ergebnisse auf ihr eigenes Verhalten. |
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BPE 6* |
Recycling und nachhaltige Stoffwirtschaft |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Müll ein Problem der gesamten Gesellschaft ist. Sie verstehen, wie Müll entsteht, und analysieren aktuelle und mögliche zukünftige Konzepte, dieses Problem zu lösen. Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Nachhaltigkeit ausgewählter Werkstoffe anhand ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften ab.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Arten von Müll und bewerten Entsorgungskonzepte auf mögliche ökonomische und ökologische Folgen. Sie entwickeln Lösungen, die das Müllaufkommen reduzieren. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beurteilen Materialien auf ihre Recyclingfähigkeit und die Möglichkeit, Stoffkreisläufe zu gestalten. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Folgen mangelhafter Müllwirtschaft auf kommende Generationen, sie analysieren und bewerten aktuelle Forschungsansätze und beurteilen die besondere Verantwortung der Chemie. |
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BPE 7* |
Einfache Steuerungen |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler verknüpfen mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten zur Funktionalität eines technischen Systems. Sie nutzen einfache Soft- und Hardware zur Entwicklung von grundlegenden Steuerungen.
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BPE 7.1 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen steuerungstechnische Aufgabenstellungen und entwerfen Lösungen durch systematische Vorgehensweisen. Sie überprüfen die Funktion durch Versuch oder Simulation. Sie bewerten ihre Ergebnisse und führen Fehleranalysen durch. |
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BPE 7.2 |
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln kleine Projekte zur Lösung typischer Aufgabenstellungen und dokumentieren ihre Ergebnisse. |
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BPE 8* |
Astronomie: Grundlegende Phänomene im Sonnensystem |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Überblick über die historische Entwicklung der Astronomie und Raumfahrt. Sie beschäftigen sich mit grundlegenden astronomischen Phänomenen, die ohne Instrumente beobachtbar sind, und mit solchen, die mit amateurastronomischen Mitteln zu beobachten sind. Sie führen astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus. Dazu verwenden sie geeignete Geräte und Software.
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BPE 8.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Beispiele für vorgeschichtliche astronomische Artefakte und stellen ihre Funktion für die bäuerliche Lebensweise dar. Sie vergleichen und bewerten Weltbilder und berechnen Bahnparameter und Massen von Körpern im Sonnensystem. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Technologien zur Entdeckung extrasolarer Planeten. |
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BPE 8.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Entstehung grundlegender Phänomene. Sie erläutern die unterschiedliche Dauer der Jahreszeiten und stellen den Einfluss der Küstengeografie auf die Gezeiten dar. |
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BPE 8.3 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die in der Astronomie gebräuchlichen Koordinatensysteme und Zeitbegriffe. Sie unterscheiden zwischen scheinbarer und absoluter visueller Helligkeit und erläutern die Einteilung der Helligkeitsskala mit dem psychophysischen Grundgesetz. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die wichtigsten Sternbilder des Nordhimmels. |
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BPE 8.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Phänomene auf der Sonnenoberfläche und erklären den Prozess der Energieerzeugung in der Sonne. Sie erklären die Auswirkungen der von der Sonne stammenden Partikelstrahlung auf die Erde. Die Schülerinnen und Schüler stellen Methoden der Planetenerkundung dar und strukturieren die Objekte des Sonnensystems. |
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BPE 8.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des im Modul behandelten Themas. |
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BPE 9* |
Astronomie: Einführung in die Astrophysik und Raumfahrttechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erklären die Entwicklung der Sterne und großräumigen Strukturen im All. Sie diskutieren die Voraussetzungen für Leben im Allgemeinen, auf der Erde und des Menschen im Weltraum. Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine Einführung in die Grundlagen der Raumfahrt. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus.
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BPE 9.1 |
Die Schülerinnen und Schüler werten das Hertzsprung-Russell-Diagramm aus und stellen den Lebenslauf eines Hauptreihensterns dar. Sie nennen und erläutern die unterschiedlichen Endstadien der Sternentwicklung. |
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BPE 9.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Aufbau, Größe und Struktur der Milchstraße und erklären die verschiedenen Methoden zur Entfernungsbestimmung. Sie strukturieren Galaxien und Sternhaufen, nennen die großräumigen Strukturen im All und stellen die zeitliche Entwicklung des Universums dar. |
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BPE 9.3 |
Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Chancen für Leben im Sonnensystem und außerhalb. Sie beschreiben die Voraussetzungen und technischen Maßnahmen für ein Überleben des Menschen in einem Raumschiff bzw. einer Raumstation. Die Schülerinnen und Schüler stellen die möglichen Auswirkungen von Asteroideneinschlägen auf das irdische Leben und die menschliche Zivilisation dar und bewerten diese. Sie nennen Möglichkeiten der Abwehr von Asteroideneinschlägen. |
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BPE 9.4 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Geschichte der Raumfahrt und den Zusammenhang mit der Weltpolitik dar. Sie berechnen die kosmischen Geschwindigkeiten und die Geschwindigkeitsänderungen durch Raketenantriebe. Die Schülerinnen und Schüler nennen und erläutern die unterschiedlichen Antriebssysteme und verwendete Treibstoffe. |
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BPE 9.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in der Bildungsplaneinheit behandelten Themas. |
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BPE 10* |
Grundlagen der Bionik und Oberflächen |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die begrifflichen und methodischen Grundlagen der Bionik und erläutern die Bedeutung von Oberflächen als Kontaktstellen zwischen Lebewesen und der Umwelt. Sie beschreiben aktuelle technische Anwendungsmöglichkeiten.
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BPE 10.1 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Bionik-Definitionen und beschreiben die Geschichte der Bionik. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den bionischen Denk- und Handlungsprozess Otto Lilienthals als eine mögliche methodische Herangehensweise. Die Schülerinnen und Schüler übertragen den bionischen Denk- und Handlungsprozess auf klassische Beispiele aus dem Alltag. |
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BPE 10.2 |
Die Schülerinnen und Schüler begründen den Lotuseffekt bei Pflanzen mit dem Aufbau der Pflanzen auf der Mikro- und Nano-Ebene. Sie übertragen die pflanzlichen Eigenschaften auf technische Anwendungsbeispiele. |
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BPE 10.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Unterschied zwischen Haften und Kleben. |
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BPE 10.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Wassergewinnung und Farbentstehung an Oberflächen. |
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BPE 10.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu möglichen Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen. |
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BPE 11* |
Bewegungsbionik und Energiebionik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Grundlagen von Bewegungen in der Luft und von Bewegungen im Wasser. Die Schülerinnen und Schüler analysieren bionische Konzepte zum Umgang mit Energie.
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BPE 11.1 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen, wie fliegende Lebewesen Auftrieb und Vortrieb erzeugen und störende Luftwirbel reduzieren. |
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BPE 11.2 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die natürlichen Vorbilder von strömungsgünstigen Körpern unter Wasser. |
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BPE 11.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären den Fin-Ray-Effekt; sie stellen Anwendungsmöglichkeiten dar und beurteilen sein kreatives Potenzial. |
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BPE 11.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern bionische Konzepte zum Energieeinsatz. |
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BPE 11.5 |
Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden klassische Solarzellen und Bio-Solarzellen. |
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BPE 11.6 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu möglichen Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen. |
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BPE 12* |
Medizin und Technik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler verbinden auf natürliche Weise elementare Aussagen der Physik, der Chemie und der Biologie mit Modellen und Darstellungsmethoden der Technik. Beim Umgang mit der Medizintechnik gewinnen die Schülerinnen und Schüler die Erfahrung, dass auch „High-Tech“ menschlich sein kann. Ihr Bewusstsein für die Kosten der Medizin und den Wert der eigenen Gesundheit wird geschärft.
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BPE 12.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Entwicklung in der Medizintechnik. Sie nennen wichtige Meilensteine und leiten sachgerechte Schlüsse ab hinsichtlich der Verantwortung in der Medizin. |
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BPE 12.2 |
Die Schülerinnen und Schüler skizzieren die Gefahren für die Patienten durch mangelnde Hygiene im Krankenhaus. Sie beschreiben die potenziellen Infektionswege und begründen die Gefahren, die sich durch multiresistente Keime ergeben. |
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BPE 13* |
Bildgebende Verfahren in der Medizintechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erhalten Einblicke in die wichtigsten bildgebenden Verfahren der Medizintechnik. Sie wenden ihr Wissen aus anderen Naturwissenschaften an und vertiefen dieses.
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BPE 13.1 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die optischen Gesetze. Sie wenden die physikalischen Gesetzte auf den anatomischen Aufbau des Auges und auf optische Instrumente der Medizintechnik an. |
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BPE 13.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären am Beispiel der Röntgenstrahlung die Möglichkeit der Bilderzeugung. Hierzu beschreiben sie die Systemkomponenten und deren prinzipiellen Funktionsweisen. Sie beurteilen die Chancen und Risiken der Technik in der Medizin. |
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BPE 13.3 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen weitere Möglichkeiten der modernen diagnostischen Bilderzeugung. Sie beurteilen die Chancen und Risiken der verschiedenen Techniken in der Medizin. |
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BPE 13.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Bildbearbeitung. |
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BPE 14* |
Event- und Veranstaltungstechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler planen Veranstaltungen (z. B. Theateraufführung, Konzert, Messe, Schulfeier, Informationstag). Sie führen eine Veranstaltung im schulischen oder außerschulischen Bereich eigenverantwortlich durch und setzen dabei geeignete Veranstaltungstechnik ein.
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BPE 14.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die Grundlagen des Eventmanagements. Sie beschreiben das Vorgehen bei der Durchführung von Veranstaltungen. |
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BPE 14.2 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die Elemente und Aufgaben der Veranstaltungstechnik. Bei der Planung ermitteln sie die notwendige Veranstaltungstechnik. |
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Jahrgangsstufe 1
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 15* |
Elektronisches Kleingerät |
50 |
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Die Schülerinnen und Schüler stellen durch die eigenständige und praktische Tätigkeit an einem konkreten elektronischen Gegenstand den Bezug zwischen Theorie und Praxis her. Sie durchlaufen alle prinzipiellen Verfahrensschritte vom Entwurf über die Fertigung bis zur Montage eines elektronischen Kleingeräts und dokumentieren diese. Sie berücksichtigen sicherheitstechnische und ökologische Aspekte.
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BPE 15.1 |
Die Schülerinnen und Schüler entwerfen in Abhängigkeit von der gewünschten Funktion des Kleingerätes einen elektrischen Schaltplan und dimensionieren die notwendigen Bauteile. Sie entwickeln mithilfe einer Leiterplatten-CAD-Software eine normgerechte Schaltung und ein Platinen-Layout. |
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BPE 15.2 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen unterschiedliche Leiterplattenarten und beschreiben verschiedene Fertigungsverfahren. Sie führen Lötarbeiten durch und vergleichen dabei verschiedene Löttechniken. Sie überprüfen die Funktionsfähigkeit der Leiterplatte messtechnisch. Sie beschreiben umwelttechnische und gesundheitliche Aspekte. |
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BPE 15.3 |
Die Schülerinnen und Schüler konstruieren ein Gehäuse und führen die Montage unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften durch. |
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BPE 15.4 |
Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ihre Arbeit. |
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BPE 16* |
Energieversorgung und -nutzung im Zeichen der Energiewende |
50 |
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Die Schülerinnen und Schüler analysieren vertieft mindestens ein ausgewähltes System der Energieversorgung oder ‑nutzung. Neben den naturwissenschaftlichen und technischen Grundlagen, die zum Verständnis des Systems notwendig sind, untersuchen sie die Funktionsweise, die technische Bedeutung und die Wechselwirkungen des Systems mit der Umgebung und der Umwelt. Sie erarbeiten sich beispielhaft einen vertieften Einblick in das Spannungsfeld der ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekte, die der Einsatz des Systems in der Umwelt mit sich bringt. Die Bedeutung für die Energiewende und für eine nachhaltig ausgerichtete Gesellschaft wird eingehend betrachtet.
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BPE 16.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes System der Energieversorgung oder -nutzung. |
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BPE 16.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und untersuchen die technischen Grundlagen und Funktionsweisen des ausgewählten Systems. |
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BPE 16.3 |
Die Schülerinnen und Schüler führen einfache Berechnungen am ausgewählten System durch. |
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BPE 16.4 |
Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Wechselwirkungen des ausgewählten Systems mit der Umgebung und der Umwelt ab. Sie beschreiben die Nachhaltigkeit und untersuchen ökologische, ökonomische und soziale Aspekte. |
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BPE 16.5 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die gesellschaftliche Akzeptanz des ausgewählten Systems dar und untersuchen die Bedeutung für die Energiewende. |
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BPE 17* |
Internet der Dinge, Industrie 4.0, Robotik |
50 |
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Die Schülerinnen und Schüler verknüpfen mechanische, elektronische und datenverarbeitende Komponenten zur Funktionalität eines technischen Systems. Sie nutzen aktuelle Soft- und Hardware zur Vernetzung der am technischen System beteiligten Akteure. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Steuerungen mithilfe von Entwurfs- und Simulationssoftware und testen deren Funktionalität. Sie kennen die Chancen und Risiken der technologischen Entwicklungen.
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BPE 17.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes vernetztes System. |
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BPE 17.2 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Hardware und die Funktion des gewählten technischen Systems. |
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BPE 17.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Strukturmittel und Prinzipien der Programmierung des jeweiligen Systems und wenden diese an. Sie entwickeln eigene Programme unter Verwendung von Softwarebibliotheken und überprüfen die vorgesehene Funktion unter verschiedenen Betriebszuständen. |
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BPE 17.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die Sicherheitsbestimmungen und leiten daraus geeignete Maßnahmen ab. |
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BPE 17.5 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die gesellschaftliche Relevanz, Akzeptanz und Auswirkungen und schätzen die Wechselwirkungen des ausgewählten Systems mit der Umgebung und der Umwelt ab. |
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BPE 18* |
Sensoren und Messtechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler lernen die Wirkungsprinzipien verschiedener messtechnischer Aufnehmer für physikalische und chemische Größen kennen. Sie untersuchen deren Eigenschaften und beurteilen die Eignung für gegebene Messaufgaben und Einsatzgebiete. Die Schülerinnen und Schüler führen eine vereinfachte Regressionsanalyse durch. Sie beschreiben die Abhängigkeit der Messsystemausgangsgröße von der Messgröße bei konkreten technischen Aufgabenstellungen.
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BPE 18.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben elementare Sensortechnologien und untersuchen diese an messtechnischen Problemstellungen. |
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BPE 18.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären klassische und innovative Sensorwirkungsweisen und bewerten diese im Hinblick auf typische Messaufgaben. |
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BPE 18.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Messaufgabe, bestimmen die Aufbereitung der Messdaten, planen Messsysteme und ermitteln mathematische Zusammenhänge der Messkette in Übereinstimmung mit den technischen Anforderungen. |
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BPE 18.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Auswirkungen des technologischen Fortschritts in der Sensor- und Messtechnik auf die Gesellschaft. |
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BPE 19* |
Mikrosystemtechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Aktualität und Relevanz der Mikrosystemtechnik für den Alltag anhand ausgewählter Beispiele. Sie verstehen den Aufbau von Mikrosystemen und Mikrochips und die Herausforderungen bei der Herstellung dieser Mikrostrukturen.
Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihre Kenntnisse aus den MINT-Fächern und wenden diese in der Mikrosystemtechnik fächerübergreifend an. In praktischen Versuchen züchten und untersuchen sie Kristalle und erklären deren Eigenschaften. |
BPE 19.1 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären den Begriff „Mikrosystemtechnik“ und die dazugehörigen Mikrotechniken. Sie beschreiben den Aufbau eines Mikrosystems und untersuchen alltägliche Beispiele und deren Komponenten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und erklären Mikrowandler physikalisch und chemisch. |
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BPE 19.2 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Herstellung eines Mikrochips fachsprachlich dar. Sie begründen die Nutzung verschiedener Verfahren und entwickeln Lösungen für die Strukturgröße betreffende Probleme. Die Schülerinnen und Schüler begründen den Aufbau eines Reinraums, dessen Bedeutung für die Mikrotechnik und vergleichen Reinraumklassen. |
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BPE 19.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Herstellung von Silizium-Einkristallen und die Fertigung von Wafern. Bei der Züchtung von Kristallen untersuchen sie deren Eigenschaften. Die Schülerinnen und Schüler begründen die Eigenschaften von Kristallen anhand ihrer Struktur. |
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BPE 19.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zu gesellschaftlichen Fragen der Mikrosystemtechnik. |
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BPE 20* |
Nanotechnologie |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler erleben die Nanotechnologie als modernes Forschungsgebiet, das noch am Anfang seiner Entwicklung steht und viele Fachbereiche verbindet. Sie erkennen die besonderen Merkmale von Strukturen im Nanobereich und verstehen dadurch das Verhalten ausgewählter Nanomaterialien im makroskopischen Bereich. Die Schülerinnen und Schüler kennen Möglichkeiten, Oberflächen auf atomarer Ebene sichtbar zu machen und können diese Verfahren nutzen und auswerten.
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BPE 20.1 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Nanostrukturen mit makroskopischen Strukturen und leiten daraus die besonderen Eigenschaften von Partikeln im Nanomaßstab ab. Sie beschreiben die historische Entwicklung von den ersten Ideen bis zum heutigen Verständnis. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur Präsenz der Nanotechnologie im gesellschaftlichen Diskurs. |
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BPE 20.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Nanomaterialien und erklären deren Eigenschaften. |
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BPE 20.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären den Aufbau und die Funktionsweise zweier ausgewählter Rastersondenmikroskope und vergleichen deren Einsatzmöglichkeiten. Sie dokumentieren die Oberflächenabtastung mit einem Rastersondenmikroskop theoretisch und werten das Messergebnis mittels geeigneter Computerprogramme aus. |
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BPE 21* |
Astronomische Geräte |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler lernen die kosmischen Strahlungsarten und die Funktionsweise von Teleskopen aller Art kennen. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten diese aus.
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BPE 21.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Strahlung eines schwarzen Körpers. Sie erklären den Unterschied zwischen thermischer und nichtthermischer Strahlung. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Entstehung von Emissions- und Absorptionslinien und berechnen sie für das Wasserstoffatom. Sie erklären, weshalb auf der Erde nicht alle Wellenlängen der kosmischen Strahlung beobachtbar sind. |
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BPE 21.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die wichtigsten Bauformen von optischen Teleskopen und Montierungen. Sie berechnen wichtige Kenngrößen von Teleskopen und erklären auftretende Abbildungsfehler. Sie nennen typische Anforderungen für den Bau und den Betrieb von Großteleskopen und erklären die Funktionsweise von aktiven und adaptiven Optiken. Die Schülerinnen und Schüler nennen die Gefahren bei der Sonnenbeobachtung und stellen geeignete Sicherheitsmaßnahmen dar. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Methoden der Spektroskopie. |
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BPE 21.3 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen die wichtigsten kosmischen Radioquellen und beschreiben die Prozesse zur Aussendung und zum Empfang von Radiowellen. Sie nennen die Standorte der wichtigsten Radioteleskope und stellen die Unterschiede zwischen frei beweglichen und unbeweglichen Antennen dar. |
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BPE 21.4 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Gründe für den Einsatz von weltraumgestützten Teleskopen und stellen die spezifischen Herausforderungen beim Einsatz dieser Geräte dar. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Einsatzgebiete von Erderkundungssatelliten und ihre Bedeutung für Ökonomie und Ökologie. |
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BPE 21.5 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Prozesse zur Aussendung und Ausbreitung von Gravitationswellen in ihren Grundzügen dar und erklären die Funktionsweise von Gravitationswellendetektoren. Sie stellen die Prozesse zur Neutronenentstehung dar und nennen beispielhaft Anlagen zum Nachweis von kosmischen Neutrinos. |
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BPE 21.6 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas. |
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BPE 22* |
Himmelsmechanik und Raumfahrt |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler lernen die physikalischen Grundlagen der Bahnkurven von Körpern im Weltraum kennen. Sie erhalten einen Überblick über die Geschichte der Raumfahrt vom beginnenden 20. Jahrhundert bis heute und führen bahnmechanische Berechnungen durch. Mit geeigneten Geräten und Software führen sie astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.
|
BPE 22.1 |
Die Schülerinnen und Schüler berechnen physikalische Größen von Kreisbewegungen und Kepler-Ellipsen. Sie berechnen die Positionen von Planeten aus bekannten Bahnelementen. |
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BPE 22.2 |
Die Schüler leiten die Keplergesetze aus dem Newtonschen Gravitationsgesetz ab und berechnen Massen von Himmelskörpern. Sie erklären die Existenz der Lagrange-Punkte und deren Bedeutung für Astronomie und Raumfahrt. Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Einfluss von Bahnstörungen. |
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BPE 22.3 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die wesentlichen Entwicklungsschritte der Raumfahrt dar und erläutern die politisch-historischen Hintergründe der Raketenentwicklung. Sie nennen wichtige Sondenmissionen der Sonnen- und Planetenerkundung. |
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BPE 22.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben wichtige Kenngrößen der Bahnmechanik von Raumflugkörpern. |
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BPE 22.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas. |
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BPE 23* |
Raumfahrttechnik |
25 |
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Die Schülerinnen und Schüler machen sich mit der Komplexität eines Raumflugs vertraut und lernen, welche technischen Lösungen für erfolgreiche bemannte Raumfahrt gefunden werden müssen. Sie führen mit geeigneten Geräten und Software astronomische Beobachtungen und Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.
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BPE 23.1 |
Die Schülerinnen und Schüler skizzieren die Übergangsbahnen zwischen Orbits. Sie beschreiben die Herausforderungen bei Inklinationsänderungen, Rendezvous- und Andockmanövern. Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktionsweise von Gravity-Assist-Manövern. |
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BPE 23.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktionsweise unterschiedlicher Antriebssysteme und analysieren diese im Hinblick auf ihre Eignung für bestimmte Bahnmanöver und Einsatzzwecke. |
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BPE 23.3 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Systeme zur Energieversorgung von Raumsonden. |
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BPE 23.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die körperlichen und psychischen Belastungen, denen Raumfahrer ausgesetzt sind, und nennen technische Maßnahmen, die das Überleben von Menschen im Weltraum sicherstellen und erträglicher machen. |
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BPE 23.5 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die verschiedenen Bauformen von existierenden und historischen Trägersystemen und Raumkapseln und beschreiben zukünftige Projekte für Raumtransportsysteme. |
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BPE 23.6 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Herausforderungen beim Wiedereintritt von Raumkapseln in die Erdatmosphäre und die technischen Lösungen zur Erhaltung der strukturellen Integrität der Raumfahrzeuge und zur Lebenserhaltung. |
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BPE 23.7 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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BPE 24* |
Luftfahrt |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau, die Funktionsweise der Komponenten und die Steuerung eines Flugzeugs kennen. Sie können die Funktion von wichtigen Navigationsgeräten erklären. Mit geeigneten Geräten und Software führen sie Experimente durch und werten ihre Ergebnisse aus.
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BPE 24.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und vergleichen verschiedene Strömungsarten und das Strömungsverhalten unterschiedlicher Tragflächenformen. Sie berechnen Kräfte, die zu Auftrieb führen und vergleichen Profile im Hinblick auf verschiedene Leistungsparameter. Sie erklären das Funktionsprinzip eines Windkanals, berechnen Windgeschwindigkeiten im Windkanal und nehmen Stellung zu der Frage, inwieweit Beobachtungen an Modellen für Fluggeräte in Originalgröße Gültigkeit besitzen. Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Folgen von Strömungsabriss für das Auftriebsverhalten von Tragflächen, erklären und berechnen das Maß der Gleitzahl. |
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BPE 24.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Achsen im Raum, um die sich ein Flugzeug dreht, und erläutern die Steuerung des Flugzeugs. Sie vergleichen verschiedene Flugkonfigurationen. Sie vergleichen schwerkraft- und dreiachsgesteuerte Fluggeräte miteinander. Die Schülerinnen und Schüler nennen verschiedene Antriebsarten. |
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BPE 24.3 |
Die Schülerinnen und Schüler bewerten verschiedene Werkstoffe für Rumpf, Tragflächen und Ruder. Sie beschreiben und vergleichen typische materialabhängige Bautechniken. |
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BPE 24.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern unter Zuhilfenahme strömungsbasierter Gesetzmäßigkeiten die Funktionsweise eines Staurohrs. Sie erklären Zweck und Funktionsweise verschiedener Navigationsgeräte. |
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BPE 24.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des in dieser Bildungsplaneinheit behandelten Themas. |
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BPE 25* |
Baubionik und Optimierungsstrategie |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Vielfalt und die unterschiedliche Komplexität von bionischen Konstruktionsprinzipien. Sie untersuchen und vergleichen die Evolutionsstrategie und andere biologische Optimierungsstrategien.
|
BPE 25.1 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Pneu als elementares Bauprinzip und seine Evolution als Grundlage größerer Lebewesen. |
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BPE 25.2 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren, wie durch Mini-Max-Prinzip, Selbstorganisation und Strukturoptimierung Leichtbauweise entsteht. |
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BPE 25.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Zusammenhänge zwischen Bau und Funktion bei biologischen und technischen Konstruktionen. |
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BPE 25.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie unter bestimmten Bedingungen technische Probleme mit der Evolutionsstrategie gelöst werden können. |
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BPE 25.5 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern, wie Wachstumsprinzipien aus der Natur bei der Optimierung von Bauteilen angewendet werden können. |
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BPE 25.6 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren, wie durch selbstorganisierte Prozesse bei sozialen Insekten eine Verhaltensoptimierung stattfindet. |
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BPE 25.7 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen mögliche Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen. |
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BPE 26* |
Kommunikation und Bioroboter |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Kommunikationswege und Reizwahrnehmungen in der Natur, die sich von der menschlichen Sinneswahrnehmung unterscheiden, und deren technische Anwendungen. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Bewegung von Lebewesen.
|
BPE 26.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Ultraschall- und Infraschall-Sensoren und deren technische Anwendung. |
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---|---|---|---|
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BPE 26.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben am Kiefernprachtkäfer den Funktionswechsel eines biologischen Sensors. |
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---|---|---|---|
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BPE 26.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben das Prinzip biologischer Chemo-Sensoren und deren technische Anwendung. |
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---|---|---|---|
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BPE 26.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Zusammenhang zwischen Individual- und Schwarmverhalten. |
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---|---|---|---|
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BPE 26.5 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren einen komplexen Bewegungsablauf in der Natur und seine Übertragung auf einen Roboter. |
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---|---|---|---|
|
BPE 26.6 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie auf der Basis von biologischen oder technischen Komponenten Bewegungen gesteuert werden. |
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---|---|---|---|
|
BPE 26.7 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie die Natur Hard- und Software optimiert einsetzt. |
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---|---|---|---|
|
BPE 26.8 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen mögliche Folgen bionischer Forschung und deren Anwendungen. |
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---|---|---|---|
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BPE 27* |
Apparatemedizin |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Sachverhalte und Zusammenhänge der Apparatemedizin, bilden sich ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von medizinischem Fachwissen und Fachsprache. Sie diskutieren die gesellschaftliche Akzeptanz der Apparatemedizin und beziehen Stellung in Bezug auf Chancen und Risiken.
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BPE 27.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben mindestens ein ausgewähltes System der Apparatemedizin. |
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BPE 27.2 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die biologischen und medizinischen Sachverhalte des ausgewählten Systems dar. Sie beschreiben die Sachverhalte in der medizinischen Fachsprache. |
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BPE 27.3 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beschreiben die technisch/naturwissenschaftlichen Grundlagen des ausgewählten Systems. |
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BPE 27.4 |
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen den gesellschaftlichen Wert des ausgewählten Systems. Sie beschreiben die Nachhaltigkeit und untersuchen ethische, ökologische und ökonomische Aspekte soweit diese relevant sind. |
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BPE 28* |
Architektur und Bautechnik |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen Gebäude hinsichtlich ihrer Bauweisen und Baustoffe. Dabei beachten sie Nutzung und Raumbedarf. Sie analysieren Bauweise, Baustoffe und Haustechnik unter Nachhaltigkeitsaspekten.
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BPE 28.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundlagen der Planung und Gestaltung von Gebäuden und ermitteln die Einflussfaktoren für Gebäudeplanungen. |
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BPE 28.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben konstruktive Bauelemente. Sie erläutern Aufgaben der Haustechnik und begründen den Einsatz verschiedener Oberflächen. |
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BPE 28.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Bedeutung einer nachhaltigen Bauweise. |
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BPE 29* |
3D-Druck |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben generative Fertigungsverfahren und deren Vorteile. Sie konstruieren Bauteile und Baugruppen unter Berücksichtigung der technischen Vorgaben des jeweiligen 3D-Druckers. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die 3D-Daten auf, drucken diese und bearbeiten das Druckergebnis. Sie beurteilen den Einsatz von generativen Fertigungsverfahren.
|
BPE 29.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben generative Fertigungsverfahren sowie deren Vor- und Nachteile und Einsatz. |
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BPE 29.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern generative Fertigungsverfahren und deren Vorteile. Sie vergleichen den Einsatz generativer Fertigungsverfahren untereinander und mit dem klassischen Fertigungsverfahren. |
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BPE 29.3 |
Die Schülerinnen und Schüler konstruieren mit einem CAD-System Bauteile und führen diese zu Baugruppen zusammen. Sie exportieren die Daten für den 3D-Druck. |
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BPE 29.4 |
Die Schülerinnen und Schüler führen den 3D-Druck mit einem generativen Fertigungsverfahren durch. Sie beurteilen die gefertigten Bauteile, analysieren auftretende Fehler und führen die Fehlerbeseitigung durch. |
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BPE 29.5 |
Die Schülerinnen und Schüler leiten zukünftige Chancen, Auswirkungen und Veränderungen durch generative Fertigungsverfahren ab. |
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BPE 30* |
Audiovisuelle Medien und Animation |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler planen audiovisuelle Medien oder Animationen und setzen diese um. Sie beachten bei der Konzeption und Umsetzung die Zielgruppe, die Filmsprache, die akustischen Ausdrucksmöglichkeiten, die technischen Voraussetzungen und die Einsatzmöglichkeiten. Abhängig von den geplanten Einsatzgebieten konvertieren die Schülerinnen und Schüler ihre audiovisuellen Medien oder Animationen in geeignete Ausgabeformate.
|
BPE 30.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Nutzen und den Einsatz von Tontechnik, Videotechnik und Animationen. |
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BPE 30.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die erforderliche Hardware sowie die technischen Grundlagen von audiovisuellen Medien und Animationen. |
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BPE 30.3 |
Die Schülerinnen und Schüler konzipieren ein audiovisuelles Medienprojekt oder eine Animation. Sie entwickeln dafür ein Storyboard bzw. einen Aufnahmeplan. |
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BPE 30.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erstellen die im Storyboard bzw. Aufnahmeplan vorgesehenen Aufnahmen oder Animationen. |
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BPE 30.5 |
Die Schülerinnen und Schüler schneiden ihre Aufnahmen mithilfe einer hierfür geeigneten Software und exportieren ihr Ergebnis in das gewünschte Endformat. |
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BPE 30.6 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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BPE 31* |
Virtual Reality (VR)/Augmented Reality (AR) |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler planen VR- bzw. AR-Anwendungen und setzen diese um. Sie beachten bei der Konzeption und Umsetzung die Zielgruppe sowie die technischen Voraussetzungen und die Einsatzmöglichkeiten. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den Chancen und Risiken dieser Technologien auseinander.
|
BPE 31.1 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Begriffe Augmented Reality und Virtual Reality dar und beschreiben die Unterschiede der beiden Systeme. |
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---|---|---|---|---|---|
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BPE 31.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die historische und technische Entwicklung von Augmented Reality. Sie erklären die technischen Voraussetzungen und Gegebenheiten zur Realisierung von AR-Anwendungen. |
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BPE 31.3 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die historische und technische Entwicklung von Virtual Reality. Sie erklären die physiologischen und technischen Voraussetzungen und Gegebenheiten zur Realisierung von VR-Anwendungen. |
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BPE 31.4 |
Die Schülerinnen und Schüler planen eine AR- oder VR-Produktion und führen diese durch. |
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BPE 31.5 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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---|---|---|---|---|---|
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BPE 32* |
CMS – Content Management System |
25 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Einsatzgebiete, die Funktionen, die Struktur und die Merkmale eines Content Management Systems (CMS). Sie setzen ein Content Management System zur Erstellung von Internetauftritten ein und berücksichtigen dabei die Zielgruppe sowie die Anforderungen potenzieller Kunden. Sie passen vorgegebene Benutzeroberflächen (Templates) an die Zielgruppe an und achten dabei auf Benutzerfreundlichkeit sowie Barrierefreiheit.
|
BPE 32.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Merkmale und den Aufbau eines Content Management Systems. |
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---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 32.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären die Trennung von Content und Design. Sie beschreiben in diesem Zusammenhang den Vorteil von medienneutralen Daten. |
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BPE 32.3 |
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln einen Internetauftritt, der mithilfe eines Content Management Systems entwickelt wird. Sie entwickeln eine Navigationsstruktur unter Beachtung der Zielgruppe und des Inhalts. |
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BPE 32.4 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Rechtevergabe innerhalb eines Content Management Systems. |
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BPE 32.5 |
Die Schülerinnen und Schüler richten ein Content Management System in einer Serverumgebung ein. Sie optimieren vorgegebene Templates gemäß ihrer Konzeption. Die Schülerinnen und Schüler erklären die Notwendigkeit von Benutzerfreundlichkeit und Barrierefreiheit. |
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BPE 32.6 |
Die Schülerinnen und Schüler erstellen Inhalte für das Content Management System und überprüfen die Darstellung. |
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BPE 32.7 |
Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz. |
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Jahrgangsstufe 2
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
16 |
||||||
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 33* |
Technisches Projekt |
40 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten eine der in der Jahrgangsstufe 1 behandelte Bildungsplaneinheiten als Projekt. Sie verbinden fachtheoretische und praktische Inhalte und ergänzen die in J1 behandelte Thematik inhaltlich. Die Schülerinnen und Schüler strukturieren den Prozess und setzen dabei Methoden des Projektmanagements ein. Sie reflektieren ihr Projektergebnis unter technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekten.
|
BPE 33.1 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren Problemstellungen und leiten Projektziele ab. Sie planen einen Projektverlauf. Sie führen das Projekt selbstständig durch und bewerten den Projektverlauf. |
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BPE 33.2 |
Die Schülerinnen und Schüler führen ein Projekt zu Inhalten der Bildungsplaneinheiten der Jahrgangstufe 1 durch. Sie analysieren den Verlauf und das Ergebnis des Projekts. |
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BPE 33.3 |
Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ihre Ergebnisse parallel zum Fortgang von Projektarbeiten und begründen ihre Entscheidungen. Sie dokumentieren sowohl den Projektverlauf als auch das Ergebnis. |
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BPE 33.4 |
Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ein eigenes Projekt. Sie stellen ihren Lösungsweg dar und begründen ihre Entscheidungen und Erkenntnisse in Bezug auf ihr Projektergebnis. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Verlauf und die Aussagekraft ihrer Präsentation. |
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---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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BPE 34* |
Technik und Kurzprojekt |
40 |
---|---|---|
Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten eine der in der Jahrgangsstufe 1 aufgeführten und noch nicht behandelten Bildungsplaneinheiten. Sie verbinden die in der gewählten Bildungsplaneinheit (BPE 15 – BPE 32) beschriebenen fachtheoretischen Ziele und Inhalte mit einem praktischen Kurzprojekt. Sie reflektieren ihr Projektergebnis unter technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekten.
|
BPE 34.1 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren ein ausgewähltes Thema. Neben den naturwissenschaftlichen und technischen Grundlagen, die zum Verständnis des Themas notwendig sind, untersuchen sie die Funktionsweise und die technische Bedeutung. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Stellung zur gesellschaftlichen Relevanz des behandelten Themas. |
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---|---|---|---|
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BPE 34.2 |
Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und erläutern ihre Ergebnisse des Kurzprojekts. Sie dokumentieren sowohl den Projektverlauf als auch das Ergebnis. |
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Operatorenliste
Anforderungsbereiche
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Operator | Erläuterung | Zuordnung AFB |
---|---|---|
ableiten |
auf der Grundlage wesentlicher Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
|
II |
abschätzen |
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung grob dimensionieren ohne genaue Berechnungen durchzuführen
|
II |
analysieren, untersuchen |
wichtige Bestandteile oder Eigenschaften auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten. Untersuchen beinhaltet ggf. zusätzlich praktische Anteile
|
II, III |
auswerten |
Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer Gesamtaussage zusammenführen
|
II |
begründen |
Sachverhalte auf Regeln und Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Beziehungen von Ursachen und Wirkung zurückführen
|
II |
berechnen, bestimmen |
Ergebnisse von einem bekannten Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
|
I, II |
beschreiben |
Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben
|
I |
beurteilen |
zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
|
II, III |
bewerten, Stellung nehmen |
eine eigene Position nach ausgewiesenen Kriterien vertreten
|
II, III |
darstellen |
Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden usw. strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
|
I, II |
dimensionieren |
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung bestimmen
|
II, III |
dokumentieren |
entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen
|
III |
durchführen |
eine vorgegebene oder eigene Anleitung (z. B. für ein Experiment oder eine Befragung) umsetzen
|
II |
entwickeln, entwerfen |
Lösungen für komplexe Probleme erarbeiten
|
II, III |
erläutern, erklären |
einen technischen Sachverhalt in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen
|
I, II |
ermitteln |
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
|
II |
konstruieren |
Form und Bau eines technischen Objektes durch Ausarbeitung des Entwurfs, durch technische Berechnungen, Überlegungen usw. maßgebend gestalten
|
II |
nennen |
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen
|
I |
optimieren |
einen gegebenen technischen Sachverhalt oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
|
II |
skizzieren |
Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und diese grafisch oder als Text übersichtlich darstellen
|
II |
strukturieren, ordnen |
vorliegende Objekte oder Sachverhalte kategorisieren und hierarchisieren
|
II |
überprüfen und nachweisen |
Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken
|
II, III |
übertragen |
einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen
|
II, III |
vergleichen |
Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln
|
I, II |
zeichnen |
einen technischen Sachverhalt mit zeichnerischen Mitteln unter Einhaltung der genormten Symbole darstellen
|
I, II |