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Allgemeine Labormethodik
Fachliche Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Im Fach „Allgemeine Labormethodik“ steht das Erlernen grundlegender Arbeitstechniken, Trenn- und Analyseverfahren im Vordergrund, die in den anderen Praxisfächern („Biologisches Praktikum“, „Biotechnologisches Praktikum“, „Mikrobiologisches Praktikum“ und „Chemisches Praktikum“) und in der Berufswelt benötigt werden. Insbesondere werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, Verlauf und Ergebnisse ihrer Arbeit nachvollziehbar in Form von Protokollen zu dokumentieren sowie Sachverhalte mithilfe von Texten, Skizzen, Grafiken, Modellen und Diagrammen anschaulich darzustellen und adressatengerecht zu präsentieren. Aufgrund des interdisziplinären Charakters der Themen im Fach „Allgemeine Labormethodik“ erhalten die Schülerinnen und Schüler die Chance, Inhalte vernetzt zu lernen, zu denken und zu reflektieren, um ihre Ergebnisse zu bewerten.
Darüber hinaus spielt bei Labortätigkeiten die Teamfähigkeit eine besondere Rolle. Deswegen hat die Arbeit im Team bei der Gewinnung und Aufbereitung von Informationen und Daten einen hohen Stellenwert. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei Verantwortung zu übernehmen, gemeinsam zu planen, zu strukturieren und zu reflektieren.
Zunächst werden den Schülerinnen und Schülern die grundlegenden Sicherheitsstandards im Labor vermittelt, um die richtige Bedienung von Geräten und den sachgerechten Umgang mit Chemikalien zu gewährleisten. Im Fach „Allgemeine Labormethodik“ steht der Erwerb des erforderlichen handwerklichen Könnens im Vordergrund. Diese erworbene Methodik wird genutzt, um Stoffeigenschaften zu untersuchen, Stoffgemische zu trennen und deren Komponenten qualitativ und quantitativ zu analysieren.
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben ihre Beobachtungen und erfassen ihre Daten nach den Maßstäben der Guten Laborpraxis (GLP), interpretieren und beurteilen sie. Den fachlichen Zugang zu dieser Beurteilung liefern Informationen aus Experimentalergebnissen, Texten, Bildern, Tabellen, Diagrammen und Grafiken. So können naturwissenschaftliche Sachverhalte von den Schülerinnen und Schülern unter Verwendung der Fachsprache beschrieben und erklärt sowie in einen Zusammenhang mit Alltagssituationen und gesellschaftlich relevanten Fragestellungen gebracht werden.
Ein Weg der Erkenntnisgewinnung in den Naturwissenschaften ist die Hypothesenbildung. Um Schülerinnen und Schülern diesen Prozess näherzubringen, stellen sie zu ausgewählten Fragestellungen Hypothesen auf, auf deren Grundlage sie einfache Versuche planen, durchführen, dokumentieren und anhand ihrer Ergebnisse die anfängliche Hypothese überprüfen.
Spezifische Denk- und Arbeitsweisen in der „Allgemeinen Labormethodik“ führen zu einer besonderen Förderung kognitiver Fähigkeiten. Das selbstständige, sicherheitsgerechte Experimentieren, die Verwendung einer korrekten Fachsprache und das kriterien- und theoriengeleitete Argumentieren und Strukturieren fachwissenschaftlicher Erkenntnisse haben eine zentrale Bedeutung. Die Schülerinnen und Schüler transferieren diese Denk- und Arbeitsweisen auch als Strategien in ihren Lebensalltag und in einer Vielzahl von Berufsfeldern oder Studiengängen.
Das Fach „Allgemeine Labormethodik“ baut auf die Inhalte des Fachs „Mathematik I“ auf und setzt diese anwendungsbezogen um.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb
Kompetenzorientierter Unterricht bietet die Möglichkeit, Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten selbstständig und nachhaltig aufzubauen, zu reflektieren und in verschiedenen Situationen verantwortungsvoll einzusetzen.
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln im aktiven Umgang mit spezifischen Inhalten die Kompetenzen, die für die Naturwissenschaften von zentraler Bedeutung sind. Naturwissenschaftlich fachkompetente Schülerinnen und Schüler verfügen über Sach‑, Erkenntnisgewinnungs‑, Kommunikations- und Bewertungskompetenz. Diese vier Kompetenzbereiche durchdringen einander und bilden gemeinsam die Fachkompetenz.
Die Sachkompetenz der Schülerinnen und Schüler wird deutlich an der Kenntnis naturwissenschaftlicher Konzepte, Theorien und Verfahren und der Fähigkeit, diese zu beschreiben und zu erklären, praktisch durchzuführen sowie geeignet auszuwählen und zu nutzen, um Sachverhalte aus fach- und alltagsbezogenen Anwendungsbereichen zu verarbeiten.
Die Erkenntnisgewinnungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis und Umsetzung von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und in der Fähigkeit, diese Fachkompetenz zu beschreiben, zu erklären und zu verknüpfen, um Erkenntnisprozesse nachvollziehen oder gestalten zu können und deren Möglichkeiten und Grenzen zu reflektieren.
Die Kommunikationskompetenz der Schülerinnen und Schüler wird sichtbar in der Kenntnis von Fachsprache, fachtypischen Darstellungen und in der Fähigkeit, die Fachkompetenz zu nutzen, um fachbezogene Informationen zu erschließen, adressaten- und situationsgerecht darzustellen und auszutauschen.
Die Bewertungskompetenz der Schülerinnen und Schüler zeigt sich in der Kenntnis von fachlichen und überfachlichen Perspektiven und Bewertungsverfahren und in der Fähigkeit, diese Fachkompetenz zu nutzen, um Aussagen bzw. Daten anhand verschiedener Kriterien zu beurteilen, sich dazu Meinungen zu bilden, Entscheidungen zu treffen und Entscheidungsprozesse und deren Folgen zu reflektieren.
Für nachhaltig gewinnbringendes Lernen ist es von großer Bedeutung, dass alle Kompetenzbereiche im Unterricht bewusst und ausgewogen gefördert werden. Die Kompetenzen entwickeln sich bei den Schülerinnen und Schülern im Laufe des Schuljahres und werden im Bildungsplan vielfältig inhaltsbezogen konkretisiert.
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 in jeweils einer 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; eine Operatorenliste ist 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 fächer- und bildungsgangspezifischen Besonderheiten sowie 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 im Rahmen der Besonderen Lernleistungen erbrachten Leistungen, Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.
Schuljahr 1
Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) |
20 |
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Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung fächerverbindender Aspekte zu erfolgen.
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BPE 1 |
Sicherheit im Labor |
6 |
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Die Schülerinnen und Schüler kennen grundlegende Verhaltensregeln im Labor, schätzen Gefahren ab und wenden geeignete Maßnahmen zur Arbeitssicherheit an.
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BPE 1.1 |
Die Schülerinnen und Schüler nennen Grundsätze des sicheren Arbeitens und begründen deren Notwendigkeit. |
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BPE 1.2 |
Die Schülerinnen und Schüler erschließen notwendige Schutzmaßnahmen aus den Sicherheitshinweisen beispielhaft ausgewählter Chemikalien. |
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BPE 2 |
Grundlagen der Laborpraxis mit Laborstandards |
14 |
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Die Schülerinnen und Schüler erlernen den fachgerechten Umgang mit verschiedenen Messinstrumenten mit dem Ziel, Versuchsprotokolle zunehmend selbstständig entsprechend ihrem Ausbildungsstand umzusetzen. Sie stellen ihre Ergebnisse mit naturwissenschaftlich üblichen Methoden dar. Durch routinemäßiges Dokumentieren der Versuche in Form von bewerteten Protokollen setzen sie die Maßstäbe der Guten Laborpraxis (GLP) um.
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BPE 2.1 |
Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Durchführung von Experimenten und werten die Daten im Hinblick auf eine Fragestellung aus. |
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BPE 2.2 |
Die Schülerinnen und Schüler prüfen den Einsatz und bewerten ihren Umgang mit bestimmten Messgeräten anhand der Dichte reinen Wassers. |
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BPE 2.3 |
Die Schülerinnen und Schüler führen Anleitungen zur Herstellung unterschiedlich konzentrierter Lösungen mit Berechnungen durch, mit dem Ziel, aus den aufbereiteten Ergebnissen die Konzentration unbekannter Lösungen zu ermitteln. |
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BPE 2.4 |
Die Schülerinnen und Schüler führen pH-Wert-Messungen durch und stellen Lösungen mit vorgegebenem pH-Wert sowie Puffer her. |
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BPE 3 |
Stoffeigenschaften |
8 |
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Die Schülerinnen und Schüler untersuchen bestimmte Stoffeigenschaften und greifen dabei auf die Inhalte des theoretischen Chemieunterrichts zur Interpretation der im Experiment gemachten Beobachtungen zurück.
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BPE 3.1 |
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Dichte ausgewählter Stoffe und werten ihre Ergebnisse aus. |
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BPE 3.2 |
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Löslichkeit bestimmter Stoffe und interpretieren ihre Ergebnisse. |
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BPE 4 |
Stofftrennverfahren |
12 |
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Die Schülerinnen und Schüler lernen unterschiedliche Stofftrennverfahren und deren Einsatzmöglichkeiten kennen. Sie nutzen die Unterschiede in Stoffeigenschaften der Mischungskomponenten zur Trennung von Stoffgemischen. Die Schülerinnen und Schüler planen anhand einer Fragestellung kleinere Experimente auf Basis des erlernten Wissens eigenständig.
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BPE 4.1 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Stofftrennverfahren bei heterogenen Stoffgemischen an und formulieren das Prinzip der Trennung anhand von Unterschieden in den Stoffeigenschaften der Mischungskomponenten. |
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BPE 4.2 |
Die Schülerinnen und Schüler wenden Stofftrennverfahren bei homogenen Stoffgemischen an und formulieren das Prinzip der Trennung anhand von Unterschieden in den Stoffeigenschaften der Mischungskomponenten. |
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BPE 5 |
Analyseverfahren: Chromatografie und Fotometrie |
10 |
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Die Schülerinnen und Schüler führen ausgewählte Methoden zur Stoffanalyse durch. Ein erster, anschaulicher Versuch soll das Trennprinzip der Chromatografie verdeutlichen, wobei die Schülerinnen und Schüler die korrekte Fachsprache erlernen. Darauf aufbauend erläutern die Schülerinnen und Schüler die Trennung und Identifizierung von Stoffen mithilfe der Verteilungs-Chromatografie und die Quantifizierung mittels Fotometrie. Die Schülerinnen und Schüler werten ihre Ergebnisse aus und präsentieren sie fachkompetent.
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BPE 5.1 |
Die Schülerinnen und Schüler führen eine Papierchromatografie wasserlöslicher Farbstoffe durch und werten ihre Chromatogramme aus. |
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BPE 5.2 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die qualitative Zusammensetzung von Extrakten pflanzlicher Farbstoffe mithilfe der Dünnschichtchromatografie und einer Rf-Wertetabelle oder Vergleichssubstanzen. |
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BPE 5.3 |
Die Schülerinnen und Schüler erklären das Prinzip und die Grenzen der Konzentrationsbestimmung in der Fotometrie. |
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BPE 5.4 |
Die Schülerinnen und Schüler ermitteln fotometrisch die Konzentration einer unbekannten Lösung anhand einer Kalibriergeraden. |
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Zeit für Leistungsfeststellung
10
70
80
Operatorenliste
Anforderungsbereiche
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 Anforderungsbereiche |
---|---|---|
ableiten |
auf der Grundlage relevanter Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
|
II |
abschätzen |
auf der Grundlage von begründeten Überlegungen Größenordnungen angeben
|
II |
analysieren, untersuchen |
für eine gegebene Problem- oder Fragestellung systematisch bzw. kriteriengeleitet wichtige Bestandteile, Merkmale oder Eigenschaften eines Sachverhaltes oder eines Objektes erschließen und deren Beziehungen zueinander darstellen
|
II |
anwenden, übertragen |
einen bekannten Zusammenhang oder eine bekannte Methode zur Lösungsfindung bzw. Zielerreichung auf einen anderen, ggf. unbekannten Sachverhalt beziehen
|
II, III |
aufbauen |
Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
|
II |
aufstellen |
fachspezifische Formeln, Gleichungen, Gleichungssysteme, Reaktionsgleichungen oder Reaktionsmechanismen entwickeln
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II |
auswerten |
Informationen (Daten, Einzelergebnisse o. a.) erfassen, in einen Zusammenhang stellen und daraus zielgerichtete Schlussfolgerungen ziehen
|
II, III |
begründen |
Sachverhalte oder Aussagen auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge oder weitere nachvollziehbare Argumente zurückführen
|
II |
benennen, nennen, angeben |
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten oder Fakten ohne Erläuterung und Wertung aufzählen
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I |
beraten |
eine Entscheidungsfindung fachkompetent und zielgruppengerecht unterstützen
|
III |
berechnen |
Ergebnisse aus gegebenen Werten/Daten durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
|
II |
beschreiben |
Strukturen, Situationen, Zusammenhänge, Prozesse und Eigenschaften genau, sachlich, strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten darstellen, dabei wird auf Erklärungen oder Wertungen verzichtet
|
I, II |
bestimmen |
Sachverhalte und Inhalte prägnant und kriteriengeleitet darstellen
|
I |
bestätigen, beweisen, nachweisen, überprüfen, prüfen |
die Gültigkeit, Schlüssigkeit und Berechtigung einer Aussage (z. B. Hypothese, Modell oder Naturgesetz) durch ein Experiment, eine logische Herleitung oder sachliche Argumentation belegen bzw. widerlegen
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III |
beurteilen, Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf Fachwissen sowie fachlichen Methoden und Maßstäben begründete Position über deren Sinnhaftigkeit vertreten
|
III |
bewerten, kritisch Stellung nehmen |
zu einem Sachverhalt oder einer Aussage eine eigene, auf gesellschaftlich oder persönliche Wertvorstellungen begründete Position über deren Annehmbarkeit vertreten
|
III |
charakterisieren |
spezifischen Eigenheiten von Sachverhalten, Objekten, Vorgängen, Personen o. a. unter leitenden Gesichtspunkten herausarbeiten und darstellen
|
II |
darstellen, darlegen |
Sachverhalte, Strukturen, Zusammenhänge, Methoden oder Ergebnisse etc. unter einer bestimmten Fragestellung in geeigneten Kommunikationsformaten strukturiert und ggf. fachsprachlich wiedergeben
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I, II |
diskutieren, erörtern |
Pro- und Kontra-Argumente zu einer Aussage bzw. Behauptung einander gegenüberstellen und abwägen
|
III |
dokumentieren |
Entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen zu einem Sachverhalt bzw. Vorgang angeben und systematisch ordnen
|
I, II |
durchführen |
eine vorgegebene oder eigene Anleitung bzw. Anweisung umsetzen
|
I, II |
einordnen, ordnen, zuordnen, kategorisieren, strukturieren |
Begriffe, Gegenstände usw. auf der Grundlage bestimmter Merkmale systematisch einteilen; so wird deutlich, dass Zusammenhänge unter vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten begründet hergestellt werden
|
II |
empfehlen |
Produkte und Verhaltensweisen kunden- und situationsgerecht vorschlagen
|
II |
entwickeln, entwerfen, gestalten |
Wissen und Methoden zielgerichtet und ggf. kreativ miteinander verknüpfen, um eine eigenständige Antwort auf eine Annahme oder eine Lösung für eine Problemstellung zu erarbeiten oder weiterzuentwickeln
|
III |
erklären |
Strukturen, Prozesse oder Zusammenhänge eines Sachverhalts nachvollziehbar, verständlich und fachlich begründet zum Ausdruck bringen
|
I, II |
erläutern |
Wesentliches eines Sachverhalts, Gegenstands, Vorgangs etc. mithilfe von anschaulichen Beispielen oder durch zusätzliche Informationen verdeutlichen
|
II |
ermitteln |
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
|
I, II |
erschließen |
geforderte Informationen herausarbeiten oder Sachverhalte herleiten, die nicht explizit in dem zugrunde liegenden Material genannt werden
|
II |
formulieren |
Gefordertes knapp und präzise zum Ausdruck bringen
|
I |
herstellen |
nach anerkannten Regeln Zubereitungen aus Stoffen gewinnen, anfertigen, zubereiten, be- oder verarbeiten, umfüllen, abfüllen, abpacken und kennzeichnen
|
II, III |
implementieren |
Strukturen und/oder Prozesse mit Blick auf gegebene Rahmenbedingungen, Zielanforderungen sowie etwaige Regeln in einem System umsetzen
|
II, III |
informieren |
fachliche Informationen zielgruppengerecht aufbereiten und strukturieren
|
II |
interpretieren, deuten |
auf der Grundlage einer beschreibenden Analyse Erklärungsmöglichkeiten für Zusammenhänge und Wirkungsweisen mit Blick auf ein schlüssiges Gesamtverständnis aufzeigen
|
III |
kennzeichnen |
Markierungen, Symbole, Zeichen oder Etiketten anbringen, die geltenden Konventionen und/oder gesetzlichen Vorschriften entsprechen
|
II |
optimieren |
einen gegebenen technischen Sachverhalt, einen Quellcode oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
|
II, III |
planen |
die Schritte eines Arbeitsprozesses antizipieren und eine nachvollziehbare ergebnisorientierte Anordnung der Schritte vornehmen
|
III |
präsentieren |
Sachverhalte strukturiert, mediengestützt und adressatengerecht vortragen
|
II |
skizzieren |
Sachverhalte, Objekte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und übersichtlich darstellen
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I |
übersetzen |
einen Sachverhalt oder einzelne Wörter und Phrasen wortgetreu in einer anderen Sprache wiedergeben
|
II |
validieren, testen |
Erbringung eines dokumentierten Nachweises, dass ein bestimmter Prozess oder ein System kontinuierlich eine Funktionalität/Produkt erzeugt, das die zuvor definierten Spezifikationen und Qualitätsmerkmale erfüllt
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I |
verallgemeinern |
aus einer Einsicht eine Aussage formulieren, die für verschiedene Anwendungsbereiche Gültigkeit besitzt
|
II |
verdrahten |
Betriebsmittel nach einem vorgegebenen Anschluss‑/ Stromlaufplan systematisch elektrisch miteinander verbinden
|
I, II |
vergleichen, gegenüberstellen, unterscheiden |
nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten problembezogen Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und gegenüberstellen sowie auf dieser Grundlage ggf. ein gewichtetes Ergebnis formulieren
|
II |
wiedergeben |
wesentliche Information und/oder deren Zusammenhänge strukturiert zusammenfassen
|
I |
zeichnen |
einen beobachtbaren oder gegebenen Sachverhalt mit grafischen Mitteln und ggf. unter Einhaltung von fachlichen Konventionen (z. B. Symbole, Perspektiven etc.) darstellen
|
I, II |
zeigen, aufzeigen |
Sachverhalte, Prozesse o. a. sachlich beschreiben und erläutern
|
I, II |
zusammenfassen |
das Wesentliche sachbezogen, konzentriert sowie inhaltlich und sprachlich strukturiert mit eigenen Worten wiedergeben
|
I, II |
Amtsblatt des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg
hier: Berufskolleg für biotechnologische Assistenten
Berufskolleg für technische Assistenten (Bildungsplan zur Erprobung)
Vom
Aktenzeichen KM 41-6623-3/4/1
I.
II.
für das Schuljahr 1 ab 1. August 2023