1.1 NwT in der Kursstufe

Fachspezifische Hinweise (1.1 Bildungswert des Faches, 1.2 Kompetenzen, 1.3 Didaktische Hinweise) werden in den Leitgedanken zum Kompetenzerwerb im Bildungsplan Naturwissenschaft und Technik (NwT)-Profilfach des Gymnasiums gegeben.

Das dreistündige Basisfach und das fünfstündige Leistungsfach beinhalten weitgehend die gleichen Kompetenzbereiche. Das Leistungsfach zeichnet sich jedoch durch einen höheren Mathematisierungsgrad (zum Beispiel in der technischen Mechanik), eine größere inhaltliche Breite (insbesondere in der Elektronik) sowie eine stärkere Vertiefung aus. Das Basisfach bietet im Vergleich zum Leistungsfach größere Freiheiten in der unterrichtlichen Umsetzung.

In beiden Kursen spielen die prozessbezogenen Kompetenzen und deren spiralcurriculare Weiterentwicklung eine übergeordnete Rolle. Darum wurde bei der Festlegung der inhaltsbezogenen Kompetenzen darauf geachtet, dass genügend zeitlicher Spielraum besteht, die Handlungs- und Projektorientierung aus der Mittelstufe fortzuführen.

1.2 Zu den inhaltsbezogenen Kompetenzen des Basisfaches

Aufbauend auf den Kompetenzbereichen des Profilfachs wurden die Kompetenzbereiche für die Kursstufe enger und spezifischer gefasst. Die inhaltsbezogenen Kompetenzen sind in vier Bereiche gegliedert, von denen sich drei Bereiche an der Analyse von natürlichen und technischen Systemen orientieren. Hierbei werden Stoff‑, Energie- und Informationsströme betrachtet.

Vorangestellt ist der Kernbereich „Denk- und Arbeitsweisen in Naturwissenschaft und Technik“, der übergeordnet zu betrachten ist. Die Schülerinnen und Schüler sollen in diesem Bereich komplexe Systeme analysieren und systemtheoretische Ansätze zur Entwicklung und Optimierung nutzen. Sie lernen, die Auswirkungen technischer Innovationen zu bewerten und sich als technikmündige Bürger in Entscheidungsprozesse einzubringen.

Im Kompetenzbereich „Energie und Antrieb“ lernen die Schülerinnen und Schüler Herausforderungen einer nachhaltigen elektrischen Energieversorgung und die Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik als zentralen Baustein der Elektromobilität kennen. Schülerinnen und Schüler nutzen im Kompetenzbereich „Technische Mechanik und Produktentwicklung“ grundlegende Kenntnisse zur Dimensionierung von Konstruktionen, bearbeiten komplexe Entwicklungsaufgaben und gewinnen Einblicke in moderne Produktionsverfahren.

Das Messen, Steuern, Regeln und die Datenkommunikation werden im Bereich „Elektro- und Informationstechnik“ thematisiert. Dabei analysieren die Schülerinnen und Schüler gesteuerte und geregelte Vorgänge (z. B. autonomes Fahren, Smart Home und Industrie 4.0), um anschließend selbst Regelkreise und sensorgesteuerte Systeme zu realisieren.