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Technik
Vorbemerkungen
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Allgemeine Vorbemerkungen
Der Bildungsplan zeichnet sich durch Inhalts- und 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 im Bildungsplan umfasst 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.
Fachbezogene Vorbemerkungen
In der Mittelstufe des sechsjährigen Technischen Gymnasiums werden im Profilfach Technik technische Kompetenzen erworben und praktisch angewandt. Die Schülerinnen und Schüler werden hierzu im Unterricht an eine technikorientierte Denk- und Arbeitsweise herangeführt und lernen dadurch, technische Problemlösungen zu verstehen. Der Erwerb grundlegender technischer Kompetenzen und elementarer soziokultureller Einsichten befähigt sie, mit Sachverhalten unserer von Technik bestimmten Welt rational umzugehen und diese mitzugestalten. Durch die Einbindung von Erkenntnissen aus anderen Fächern lernen sie, Technik als kulturelle und zivilisatorische Leistung differenziert zu bewerten. Dabei erkennen und berücksichtigen sie übergreifende Zusammenhänge bei der Bearbeitung technischer Fragestellungen.
Die Ziele für den Kompetenzerwerb im Profilfach Technik sind im Einzelnen:- das Erlernen von Fachbegriffen,
- der Erwerb eines technischen Grundlagenwissens am Beispiel ausgewählter Themen,
- das Erlernen und Erarbeiten fachrelevanter handwerklicher Grundfertigkeiten,
- das Anwenden von Arbeitsmethoden zur Problemlösung,
- das sorgfältige Arbeiten bei Aufbau und Durchführung von Laborversuchen,
- die Fähigkeit, Ergebnisse darzustellen und zu beurteilen,
- Gewinnung, Beurteilung und Anwendung technischer Informationen aus unterschiedlichsten Quellen,
- die Einsicht, dass bei der Realisierung technischer Ideen unter anderem ökonomische, kulturelle und ökologische Faktoren sowie aktuelle digitale Trends Einfluss nehmen,
- das Erkennen und Befolgen von Umweltschutz- und Sicherheitsvorschriften.
Innerhalb von drei Schuljahren entwickeln die Schülerinnen und Schüler Basiskompetenzen in den Bereichen Analyse, Planung und Entwicklung technischer Systeme, auf die in den nachfolgenden Klassenstufen Technischer Gymnasien aufgebaut werden kann.
Die Schülerinnen und Schüler erlernen den Umgang mit technischen Geräten, Maschinen und Anlagen zur Durchführung technischer Projekte in Theorie und Praxis.
In Klasse 8 befassen sich die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Analyse einfacher Systeme eingehend mit technischen Zusammenhängen. Sie werden in die Lage versetzt, Systeme nach Maßgabe unterschiedlicher Kriterien zweckmäßig zu gliedern und im Hinblick auf wesentliche Eigenschaften zu beschreiben. Dazu erwerben sie Grundkompetenzen in der technischen Kommunikation, der Informationsbeschaffung sowie der Untersuchung von Funktionszusammenhängen.
In Klasse 9 planen und realisieren die Schülerinnen und Schüler technische Systeme. Dabei bauen sie auf der Analyse technischer Systeme aus der vorherigen Klassenstufe auf. Die Schülerinnen und Schüler beachten in diesem Kontext konkrete Vorgaben und Anforderungen der Ingenieurwissenschaften. Hierzu erstellen sie Entwürfe und Unterlagen, erarbeiten und dokumentieren zielführende technische Problemlösungen, organisieren deren Umsetzung und gestalten den Planungsprozess als zielgerichtetes Zusammenwirken von Arbeitsgruppen.
In Klasse 10 entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein technisches System anhand einer konkreten Problemstellung im Kontext von Projektmanagementmethoden. Sie dimensionieren und optimieren das technische System im Hinblick auf bestimmte Eigenschaften. Dazu entwickeln sie Versuche, prüfen Varianten unter Berücksichtigung des Optimierungsziels und führen eine vergleichende Bewertung durch.
Sie beschaffen, verarbeiten und präsentieren Informationen selbstständig unter Nutzung zeitgemäßer digitaler Medien. Die Schülerinnen und Schüler überprüfen kritisch die Gültigkeit bzw. Aktualität der ermittelten Informationen.
Die Schülerinnen und Schüler wenden fachbezogene Kommunikationstechniken an. Sie planen und konstruieren technische Komponenten. Dabei wählen sie typische Lösungsverfahren aus und wenden diese an. Die Schülerinnen und Schüler stellen die Ergebnisse in Form von Tabellen, Grafiken, Diagrammen und Abbildungen dar. Im Kontext konkreter Projekte entwickeln und modifizieren sie Modellvorstellungen.
Bei der Durchführung Fächer übergreifender Projekte werden sowohl die soziokulturellen, historischen, ökologischen, ökonomischen als auch ethischen Dimensionen berücksichtigt.
Zur Förderung der soziokulturellen und kommunikativen Kompetenz sollen folgende Elemente gefördert werden:- Selbstwahrnehmung und Einfühlungsvermögen,
- Umgang mit Stress und negativen Emotionen,
- Förderung der psychosozialen Gesundheit,
- individuelle Persönlichkeitsentwicklung und ‑entfaltung.
In Gruppen- und Teamarbeit zeigen und thematisieren die Schülerinnen und Schüler ihr sozialkompetentes Verhalten.
Der vorliegende Bildungsplan für das Profilfach Technik wurde bewusst sehr offen formuliert. Zum einen soll damit erreicht werden, dass künftige technische Weiterentwicklungen ohne Probleme mit in den Unterricht aufgenommen werden können. Zum anderen wird sichergestellt, dass die verschiedenen Schulen mit ihren unterschiedlichen Profilen und technischen Ausstattungen den Unterrichtsstoff optimal vermitteln können.
Bei der Auswahl der Begriffe zur Beschreibung der Unterrichtsinhalte wurden vornehmlich solche Begriffe gewählt, die bei allen vertretenen technischen Disziplinen Anwendung finden.
Insbesondere der Unterricht im berufsbezogenen Profilfach wirkt an geeigneter Stelle berufsorientierend, so dass die Schülerinnen und Schüler sich in den entsprechenden beruflichen Bereichen im Hinblick auf ihre beruflichen Interessen und Potenziale orientieren. Ausgehend vom Profilfach vermittelt die Schule Kenntnisse über Berufs‑, Ausbildungs- und Studienfelder, informiert über Strukturen der Berufswelt sowie Anforderungen und Perspektiven der beruflichen und akademischen Bildung. Die Lehrkräfte ergreifen geeignete Maßnahmen der beruflichen Orientierung, damit die Schülerinnen und Schüler ihre beruflichen Interessen und Potenziale entdecken, prüfen und gezielt entwickeln können. Dies zielt darauf ab, dass die Schülerinnen und Schüler für ihren anschließenden bzw. späteren Übergang in Ausbildung, Studium und Beruf eine qualifizierte Entscheidung treffen können. Ein wichtiges Element hierfür sind die Praxiserfahrungen. Deren Vor- und Nachbereitung trägt dazu bei, das Potenzial ihrer berufsorientierenden Wirkung maximal zu entfalten. Sie erfolgt im jeweils dazu geeigneten Fach und ggfs. Fächer übergreifend.
Bildungsplanübersicht
Schuljahr | Bildungsplaneinheiten | Zeitricht-wert | Gesamt-stunden | ||
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Klasse 8 | Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) | 40 (30) | |||
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40 | ||||
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20 | ||||
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40 (40) | 140 (70) | |||
Zeit für Leistungsfeststellung | 20 (10) | ||||
160 (80) | |||||
Klasse 9 | Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) | 40 (30) | |||
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60 | ||||
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40 (40) | 140 (70) | |||
Zeit für Leistungsfeststellung | 20 (10) | ||||
160 (80) | |||||
Klasse 10 | Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) | 40 (30) | |||
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60 | ||||
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40 (40) | 140 (70) | |||
Zeit für Leistungsfeststellung | 20 (10) | ||||
160 (80) |
Klasse 8
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
40 (30) |
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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 |
Analysieren technischer Systeme |
40 |
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Die Schülerinnen und Schüler analysieren ein bestehendes technisches System und bilden hieraus ein einfaches Teilsystem ab. Sie beschaffen sich die für das Verständnis benötigten Informationen und setzen hierzu geeignete Messverfahren und ‑geräte ein. Sie erstellen eine technische Dokumentation, in der sie die Funktionsweise und die Wirkungszusammenhänge des Teilsystems mit technischen Zeichnungen und unter Zuhilfenahme der Fachsprache beschreiben.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben beispielhaft ein technisches System und benennen seine Teilsysteme. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren und strukturieren technische Systeme. |
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BPE 1.3 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und beschreiben Funktionszusammenhänge. |
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BPE 1.4 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und vergleichen Quellen und werten die Informationen aus. |
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BPE 1.5 |
Die Schülerinnen und Schüler bestimmen technische und physikalische Größen. |
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BPE 1.6 |
Die Schülerinnen und Schüler skizzieren und zeichnen technische Systeme. |
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BPE 2 |
Planen und realisieren eines technischen Systems |
20 |
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Die Schülerinnen und Schüler planen anhand einer technischen Beschreibung die Realisierung eines einfachen technischen Systems. Sie beschaffen sich Informationen, die zum Verständnis des Systems benötigt werden, und wählen geeignete Werkstoffe bzw. Komponenten sowie Herstellungs- oder Fertigungsverfahren aus.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die einzelnen Projektphasen bei der Planung eines technischen Systems. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die einzelnen Projektphasen bei der Realisierung eines technischen Systems. |
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BPE 3 |
Projekt: Analysieren und Ausführen |
40 (40) |
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Abhängig von der Ausstattung der Schule bearbeiten die Schülerinnen und Schüler eine typische Aufgabenstellung aus den Bereichen BPE 1 und BPE 2. Anhand eines vorgegebenen Projekts erschließen sie sich das Zusammenwirken einzelner technischer Komponenten in einem Gesamtsystem. Dabei nutzen sie technische Dokumente.
Die Schülerinnen und Schüler erwerben bei der Umsetzung des Projekts Kenntnisse über die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe bzw. Komponenten. In Werkstatt und Labor erlernen sie den sicheren Umgang mit berufstypischen Werkzeugen bzw. Maschinen und beachten die Vorschriften des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Die Schülerinnen und Schüler führen das Projekt unter Anleitung durch und unterziehen das Ergebnis einer kritischen Analyse. |
BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zu den Bildungsplaneinheiten 1 und 2 durch. |
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Klasse 9
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
40 (30) |
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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 4 |
Entwerfen technischer Systeme |
60 |
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Die Schülerinnen und Schüler planen anhand einer technischen Beschreibung die Realisierung eines technischen Systems zunehmender Komplexität. Sie beschaffen sich Informationen, die zum Verständnis des Gesamtsystems benötigt werden. Die Schülerinnen und Schüler wählen geeignete Werkstoffe bzw. Komponenten sowie Herstellungs- oder Fertigungsverfahren aus und begründen ihre Auswahl.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler entwerfen technische Systeme. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler führen eine Informationsbeschaffung durch und beurteilen die gefundenen Informationen. |
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BPE 4.3 |
Die Schülerinnen und Schüler begründen eine Werkstoff- und Komponentenauswahl. |
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BPE 4.4 |
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Herstellungs- oder Fertigungsverfahren. |
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BPE 4.5 |
Die Schülerinnen und Schüler strukturieren und organisieren ihre Arbeitsabläufe. |
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BPE 4.6 |
Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Zusammenbau und die Inbetriebnahme eines technischen Systems. |
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BPE 4.7 |
Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ein technisches System. |
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BPE 5 |
Projekt: Planen und Durchführen |
40 (40) |
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Abhängig von der Ausstattung der Schule planen die Schülerinnen und Schüler ein technisches System zunehmender Komplexität anhand einer vorgegebenen Aufgabenstellung. Sie analysieren die Aufgabenstellung, beschaffen sich selbstständig die notwendigen Informationen und planen die Umsetzung. Hierbei legen sie den Aufbau des Systems und die Arbeitsschritte zu dessen Realisierung fest. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und begründen die Wahl geeigneter Werkstoffe sowie Komponenten im Hinblick auf geeignete Herstellungs- bzw. Fertigungsverfahren. Während des Herstellungsprozesses setzen sie entsprechende Prüfmittel ein. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Gefahrenquellen und leiten mögliche Gefährdungen ab. Sie beachten die Vorschriften des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Sie führen das Projekt zunehmend eigenverantwortlich durch und testen das Ergebnis. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse, ggf. digital.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zur Bildungsplaneinheit 4 durch. |
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Klasse 10
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
40 (30) |
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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 6 |
Entwickeln technischer Systeme |
60 |
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Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein technisches System anhand eines selbst erarbeiteten Pflichtenheftes. Dazu analysieren sie eine Problemstellung und beschaffen sich die notwendigen Informationen. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Lösungsmöglichkeiten und dokumentieren diese. Sie realisieren das Projekt, bewerten ihre Arbeitsergebnisse und optimieren diese. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren die Planung und Ausführung. Sie nutzen Methoden des Projektmanagements.
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BPE 6.1 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren eine Problemstellung. |
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BPE 6.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln, strukturieren, ordnen und dokumentieren Informationen. |
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BPE 6.3 |
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln komplexe Systeme. |
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BPE 6.4 |
Die Schülerinnen und Schüler übertragen die Methoden des Projektmanagements auf die Phasen der Systemgestaltung. |
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BPE 6.5 |
Die Schülerinnen und Schüler führen den Systembau durch. |
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BPE 6.6 |
Die Schülerinnen und Schüler führen die Inbetriebnahme durch. |
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BPE 6.7 |
Die Schülerinnen und Schüler stellen die Ergebnisse dar und bewerten diese. |
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BPE 6.8 |
Die Schülerinnen und Schüler optimieren ihre Lösung. |
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BPE 7 |
Projekt: Entwickeln und Optimieren |
40 (40) |
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Abhängig von der Ausstattung der Schule entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein komplexes technisches System anhand einer vorgegebenen Problemstellung. Sie entwerfen weitgehend selbstständig ein technisches Produkt und erarbeiten mögliche Lösungswege zu dessen Realisierung. Hierbei erhalten sie wichtige Erkenntnisse für das technisch funktionale Verständnis. Sie erstellen technische Dokumentationen und wählen geeignete Herstellungsverfahren unter Beachtung der Unfallverhütungsvorschriften und des Umweltschutzes aus. Die Schülerinnen und Schüler führen abschließend eine Qualitätskontrolle durch und dokumentieren ihre Ergebnisse. Sie unterziehen das fertige Produkt einer Funktions- und Qualitätsprüfung. Sie diskutieren, bewerten und dokumentieren alternative Lösungs- und Optimierungsmöglichkeiten.
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BPE 7.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zur Bildungsplaneinheit 6 durch. |
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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
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II |
abschätzen |
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung grob dimensionieren ohne genaue Berechnungen durchzuführen
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II |
analysieren und untersuchen |
wichtige Bestandteile oder Eigenschaften auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten. Untersuchen beinhaltet ggf. zusätzlich praktische Anteile.
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II, III |
auswerten |
Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer Gesamtaussage zusammenführen
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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
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I |
beurteilen |
zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
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II, III |
bewerten, Stellung nehmen |
eine eigene Position nach ausgewiesenen Kriterien vertreten
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II, III |
darstellen |
Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden usw. strukturiert und gegebenenfalls fachsprachlich wiedergeben
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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
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II, III |
erläutern, erklären |
einen technischen Sachverhalt in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen
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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 |