Lehrplan PLUS

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Natur und Technik R9

gültig ab Schuljahr 2021/22

NT9 Entwicklungsbezogene Kompetenzen
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Die aufgeführten Kompetenzen beschreiben das Ergebnis eines fünfjährigen Lernprozesses. Die Auswahl der angestrebten Kompetenzen trifft die Lehrkraft in pädagogischer Verantwortung auf der Basis der ermittelten Lernausgangslage sowie des individuellen Förderbedarfs der einzelnen Schülerin bzw. des einzelnen Schülers. Die Kompetenzen werden anhand der Inhalte aus den Lernbereichen im Unterricht angebahnt.

NT9 Motorik und Wahrnehmung
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • bauen Versuche für Schülerexperimente nach schriftlicher Vorlage oder durch Nachmachen selbständig auf.
  • führen Beobachtungsaufträge bei Experimenten aus und geben ihre Ergebnisse mündlich, schriftlich und ggf. gebärdensprachlich wieder.
  • wenden fachspezifische Arbeitsweisen (z. B. Umgang mit der Pipette, Handhabung von Stromkabeln) sachgerecht an und trainieren so ihre feinmotorischen Fähigkeiten.

NT9 Denken und Lernstrategien
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • nutzen gezielt W-Fragen, um naturbezogene oder technische Problemstellungen zu thematisieren, bringen die Antworten zueinander in Bezug und erschließen sich so Zusammenhänge.
  • formulieren laut-, schrift- und ggf. gebärdensprachlich Hypothesen und offene Fragen zu den Unterrichtsinhalten.
  • überprüfen ihre aufgestellten Hypothesen durch geeignete Versuche oder Recherche in geeigneter Fachliteratur, die sie sich möglichst selbständig beschaffen.
  • planen den Aufbau, die Durchführung und die Ergebnispräsentation naturwissenschaftlicher Experimente selbständig und setzen diese Planung um.
  • bringen verschiedene Sachverhalte zueinander in Bezug, ziehen Schlussfolgerungen und formulieren diese logisch passend zur vorher aufgestellten Hypothese bzw. gegebenen Fragestellung laut-, schrift- oder ggf. gebärdensprachlich.
  • übertragen gewonnene Erkenntnisse auf veränderte Sachverhalte, indem sie bekannte Inhalte in neuen Themenkomplexen selbständig anwenden (z. B. Magnetismus – Elektromotor).

NT9 Kommunikation und Sprache
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • entwickeln Fragen, formulieren Problemstellungen, Hypothesen sowie Antworten und Lösungen zu naturbezogenen und technischen Themen in schriftlicher, mündlicher und ggf. gebärdensprachlicher Form.
  • verstehen und verwenden Fachbegriffe und ggf. Fachgebärden im passenden Kontext.
  • erweitern ihr Inhaltsverständnis, indem sie Informationen aus unterschiedlichen Quellen vergleichen, ordnen, hinsichtlich ihrer Wertigkeit einschätzen und auf das Wesentliche reduzieren.
  • nehmen im Austausch mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern (z. B. bei Gruppenarbeiten, Schülerexperimenten, in Lernkreisen) eine aktive Rolle im Dialog ein und erweitern so ihre Ausdrucks- und Argumentationsfähigkeit.
  • kommunizieren mündlich und ggf. gebärdensprachlich verständlich und vertreten ihren Standpunkt nachvollziehbar und angemessen.
  • präsentieren die Ergebnisse ihrer Schülerexperimente mündlich, schriftlich und ggf. gebärdensprachlich verständlich, angemessen und logisch nachvollziehbar.

NT9 Emotionen und soziales Handeln
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • arbeiten in verschiedenen Sozialformen zusammen und verhalten sich angemessen.
  • beziehen die Vorschläge, Aussagen und Befindlichkeiten ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler in den Arbeitsgruppen in ihre Überlegungen und Handlungsplanung mit ein und zeigen Diskussions- und Kompromissbereitschaft.
  • tauschen sich in den Arbeitsgruppen adäquat und zielführend mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern aus, um ihre Kommunikationskompetenz zu erweitern.
  • formulieren gemachte Erfahrungen aufgrund ihres persönlichen Hör- und Kommunikationsvermögens und reflektieren verstärkt individuelle Kompensationsmöglichkeiten.

NT9 Lernbereich 1: Naturwissenschaftliches Arbeiten
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • führen weitgehend selbständig naturwissenschaftliche Untersuchungen durch, werten ihre gewonnenen Ergebnisse aus und wenden fachspezifische Veranschaulichungen sowie einfache Formen der Mathematisierung an.
  • interpretieren erhobene oder recherchierte Daten unter Einbezug möglicher Fehlerquellen, prüfen sie auf Relevanz und setzen ihre Ergebnisse zur Eingangshypothese in Beziehung.
  • zeigen überwiegend angeleitet Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen, technischen sowie ökologischen Entwicklungen auf der einen Seite und Erkenntnissen der Naturwissenschaften auf der anderen Seite auf.
  • planen, strukturieren, protokollieren und reflektieren Arbeitsabläufe sowie deren Ergebnisse weitgehend selbständig.
  • diskutieren Arbeitsergebnisse und Sachverhalte unter vorgegebenen Gesichtspunkten sachgerecht.
  • recherchieren in unterschiedlichen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Thema.
  • beschreiben komplexe Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache.
  • beschreiben und beurteilen Erkenntnisse und Methoden aktueller Forschung und Technik unter Berücksichtigung ethischer sowie gesellschaftlicher Werte.
  • nutzen Fachwissen zum Bewerten von Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten, im Alltag und bei modernen Technologien.
  • zeigen an einfachen Beispielen die Chancen und Grenzen naturwissenschaftlichen Handelns auf.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • naturwissenschaftlicher Erkenntnisweg
  • Entwicklung naturwissenschaftlichen Wissens: Daten und deren Interpretation als Grundlage naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung; Finden möglicher Fehlerquellen
  • naturwissenschaftliche Arbeitsweisen (z. B. Gedankenexperimente)
  • Gefahrstoffkennzeichnung gemäß aktueller Richtlinien, Gefahrenpotenzial, Sicherheitsmaßnahmen, Entsorgung
  • Anfertigung, Auswertung und Wechsel verschiedener Darstellungsformen (z. B. Schnitt- und Schemazeichnungen, u. a. zur Darstellung von Zellen und zellulären Vorgängen)
  • Reaktionsschema, Nomenklatur, Symbol- und Formelsprache: einfache Summen- und Valenzstrichformeln von Kohlenwasserstoffen
  • Gesundheitsbewusstsein und Verantwortung (z. B. Schutz des Nervensystems)
  • Errungenschaften der Naturwissenschaften und die Bewertung ihrer Auswirkung auf Mensch und Umwelt, Nachhaltigkeit (z. B. Kernenergie, Gentechnik)

NT9 2.1 Organische Rohstoffe
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben Entstehung, Eigenschaften und Verwendung von fossilen sowie regenerativen Rohstoffen und vergleichen sie hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile.
  • beschreiben den Kohlenstoffkreislauf unter Verwendung von Fachsprache, dabei berücksichtigen sie Aspekte der Nachhaltigkeit und des Treibhauseffekts.
  • beschreiben die Aufbereitung von Erdöl und stellen wichtige Anwendungsbereiche der Erdölfraktionen dar.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • fossile (z. B. Erdöl, Kohle) und regenerative Rohstoffe (z. B. Holz, Raps); Herstellung eines flüssigen Brennstoffs (z. B. aus Sonnenblumenkernen, Leinsamen)
  • organische Rohstoffe als Ausgangsstoffe für Produkte aus dem Alltag (z. B. Stärkefolie) als Ersatz für fossile Rohstoffe
  • Kohlenstoffkreislauf; Treibhauseffekt
  • Destillation von Erdöl; Erdölfraktionen und deren Verwendung

NT9 2.2 Kohlenwasserstoffe
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern die Bedeutung von Methan als Hauptbestandteil von Biogas bzw. Erdgas und stellen die Verbrennung von Methan als Wortgleichung dar.
  • schließen vom Molekülbau der homologen Reihe der Alkane auf deren typische Eigenschaften sowie Verwendungsmöglichkeiten in Alltag und Technik.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • homologe Reihe der Alkane: Modelle, Bezeichnungen, Strukturformeln, allgemeine Summenformel CnH2n+2, allgemeine Eigenschaften und Verwendung
  • Verbrennung von Methan, Wortgleichung

NT9 2.3 Kunststoffe
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • teilen ausgewählte Kunststoffe aufgrund ihrer Eigenschaften in Gruppen ein, um deren Verwendungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
  • beschreiben den Wertstoffkreislauf eines ausgewählten Kunststoffgegenstandes, wobei sie Möglichkeiten und Grenzen des Recyclings erläutern.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere: Eigenschaften, Verwendung
  • Recycling von Kunststoffen: Möglichkeiten (z. B. Werkstoff-, Rohstoff-, Energierecycling) und Grenzen

NT9 2.4 Biomoleküle: Alkohole und Kohlenhydrate
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern die Gewinnung von Ethanol und beschreiben seine charakteristischen Eigenschaften.
  • leiten aus der Wirkung von Alkohol auf den menschlichen Körper Verhaltensregeln für einen sinnvollen Umgang mit Alkohol ab.
  • beschreiben den Aufbau von Kohlenhydraten und leiten daraus die Bedeutung der Glucose als deren Grundbaustein ab.
  • erläutern die Bedeutung von Zucker und Stärke für die menschliche Ernährung und leiten daraus Regeln für einen gesundheitsbewussten Umgang mit kohlenhydrathaltigen Produkten ab.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Ethanol: Gärung, Destillation; Eigenschaften; Verwendung als Brenn- und Treibstoff, Lösungsmittel und Genussmittel
  • Giftwirkung von Alkohol auf den menschlichen Körper; verantwortungsbewusster Umgang mit Alkohol
  • Kohlenhydrate (z. B. Glucose und Stärke); gesundheitsbewusster Umgang

NT9 3.1 Zellen – Bausteine des Lebens
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern Gemeinsamkeiten und Unterschiede in Aufbau und Funktion pflanzlicher und tierischer Zellen, um Zellen als strukturelle und funktionelle Grundbaueinheiten von Lebewesen zu beschreiben.
  • nutzen die Vorstellung über die Aufteilung des doppelten Chromosomensatzes bei der Keimzellenbildung, um die Festlegung des biologischen Geschlechts beim Menschen zu erklären.
  • beschreiben die Speicherung und Weitergabe von Erbinformationen auf zellulärer Ebene, um die Vererbung von körperlichen Eigenschaften beim Menschen zu erklären.
  • erklären den Begriff Mutation wertfrei als Ergebnis einer Veränderung des Erbguts und benennen mögliche Ursachen.
  • erläutern verschiedene Aspekte einer genetisch bedingten Krankheit beim Menschen. Dabei unterscheiden sie zwischen naturwissenschaftlichen und ethischen Aussagen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Aufbau von Tier- und Pflanzenzelle; spezifische Zellbestandteile und deren Funktionen: Zellmembran, Zellplasma, Zellkern, Mitochondrien, Zellwand, Zellsaftraum, Blattgrünkörner
  • Vererbung des Geschlechts beim Menschen: Chromosomensatz von Mann und Frau, Chromosomen in Sperma- und Eizelle, Verteilung der Chromosomen bei der Befruchtung, vereinfachtes Kreuzungsschema
  • Beispiele für die Vererbung von Eigenschaften beim Menschen; Speicherung und Weitergabe von Erbinformation; Begriffe: Gen, Chromosom, DNA
  • Mutation: Definition, mögliche Ursachen, Beispiele aus dem Tier- und Pflanzenreich
  • genetisch bedingte Erkrankungen beim Menschen (z. B. Down-Syndrom, Bluterkrankheit)

NT9 3.2 Angewandte Genetik
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern an Beispielen die Bedeutung von Mutation und Auslese in Tier- und Pflanzenzucht.
  • beschreiben Chancen und Risiken der Gentechnik unter Berücksichtigung gesellschaftlich verhandelbarer Werte, um ihren eigenen Standpunkt zu begründen.
  • diskutieren Möglichkeiten und Grenzen der Humangenetik in einem ausgewählten Bereich unter Berücksichtigung ethischer und gesellschaftlich verhandelbarer Werte.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • gezielte Erbgutveränderung durch Auslesezüchtung; Begriffe: Genotyp, Phänotyp
  • Methoden der Gentechnik (z. B. Präimplantationsdiagnostik, Gentransfer)
  • ein Thema aus der Humangenetik (z. B. Fruchtwasseranalyse)
  • ethische Aspekte der Gentechnik und Humangenetik

NT9 4.1 Grundlagen der Radioaktivität
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • unterscheiden zwischen natürlicher und künstlicher Radioaktivität und beschreiben eine Möglichkeit radioaktive Strahlung nachzuweisen.
  • beschreiben die Entstehung und die Eigenschaften radioaktiver Strahlung sowie angemessene Maßnahmen zur Abschirmung.
  • nutzen spezifische Halbwertszeiten und Zerfallskurven, um Aussagen über den Zerfall radioaktiver Stoffe zu treffen.
  • beschreiben Nutzen und Risiken der Anwendung radioaktiver Stoffe in Medizin und Technik.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • natürliche und künstliche Radioaktivität: Auftreten und Entstehung, Anwendungen; Entdeckung der Radioaktivität: Henri Becquerel
  • Nachweis radioaktiver Strahlung (z. B. Fotopapier, Nebelkammer, Geiger-Müller-Zählrohr)
  • Kernzerfälle: α-, β- und γ-Strahlung; Abschirmung
  • Isotope, radioaktiver Zerfall und Halbwertszeit
  • biologische und genetische Folgen für die Umwelt (z. B. menschlicher Körper)
  • Anwendungen radioaktiver Strahlung in Medizin (z. B. Strahlendiagnostik und ‑therapie) und Technik (z. B. Leckstellensuche, Fehlersuche bei Werkstoffen und Anlagenteilen, C14-Methode); Risiken

NT9 4.2 Kernenergie
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben die Kernspaltung von Uran‑235, auch unter energetischen Gesichtspunkten, mit einem Atomkernmodell und erklären die Bedingungen für die Entstehung einer Kettenreaktion.
  • wägen Nutzen und Risiken der Energieumwandlung durch Kernspaltung ab, um eine eigene Position durch sachliche Argumente zu stützen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Kernspaltung von Uran‑235; Otto Hahn, Lise Meitner, Fritz Strassmann
  • Kettenreaktion: Modellversuch (z. B. Mausefallenversuch, Streichholzversuch), ungesteuerte Kettenreaktion (z. B. Atombombe), gesteuerte Kettenreaktion (z. B. Energieumwandlung im Kernkraftwerk)
  • Risiken der Kernenergie (z. B. atomare Unfälle, u. a. in Tschernobyl, Fukushima), Transport von Atommüll, Endlagersuche

NT9 4.3 Energieversorgung im Wandel
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben Veränderungen der Anteile der Energieträger zur Deckung des Primärenergiebedarfs, um gesellschaftspolitische Entscheidungen nachvollziehen zu können.
  • vergleichen ausgewählte regenerative Energieträger, um deren Vor- und Nachteile begründet gegeneinander abzuwägen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Primärenergiebedarf (z. B. in Deutschland, Bayern, Europäische Union): Anteil verschiedener Energieträger an der Deckung des Energiebedarfs, Entwicklung des Energiebedarfs
  • Vor- und Nachteile regenerativer Energieträger (z. B. Windkraft, Wasserkraft, Fotovoltaik, Biomasse)

NT9 4.4 Grundlagen der Kommunikation: Informationsaufnahme und -verarbeitung beim Menschen
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben mithilfe von Modellen den Aufbau und die Funktionsweise des Nervensystems. Dabei ordnen sie den wichtigsten Bestandteilen die korrekten Fachbegriffe zu.
  • erklären die Verarbeitung und Speicherung von Informationen in unserem Gedächtnis mithilfe eines Modells, um daraus Bedingungen für erfolgreiches Lernen abzuleiten.
  • beschreiben Gefährdungen des Nervensystems, um daraus Handlungsoptionen zu dessen Schutz abzuleiten.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Aufbau und Funktion des Nervensystems: Zentralnervensystem (Gehirn, Rückenmark), peripheres Nervensystem (Nervenzellen und deren Verbindung), Reizleitung und Verarbeitung
  • Informationsverarbeitung und Speicherung im Gehirn (z. B. sensorisches Gedächtnis, Kurzzeitgedächtnis, Langzeitgedächtnis); Bedingungen für erfolgreiches Lernen
  • Gefährdungen des Nervensystems (z. B. körperliche Schäden, Dauerbelastung durch Lärm) und Maßnahmen zu dessen Schutz

NT9 4.5 Kommunikations- und Informationstechnik
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben die Funktionsweise von Mikrofon und Lautsprecher bei einem technischen Gerät. Dabei ordnen sie den wichtigsten Bestandteilen die korrekten Fachbegriffe zu.
  • begründen den Einsatz verschiedenartiger Sensoren in technischen Geräten.
  • erklären die Funktion technischer Bauteile, welche die Informationsverarbeitung und ‑ausgabe in elektrischen Schaltungen beeinflussen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Funktionsweise von Mikrofon und Lautsprecher (z. B. bei Telefon, Megafon); Umwandlung von Schallwellen in Wechselspannung und umgekehrt
  • Informationsaufnahme durch Sensoren (z. B. Temperatursensoren, Lichtsensoren); Anwendungen in der Technik
  • Verarbeitung und Ausgabe von Informationen durch elektronische Schaltungen; Bauteile: Diode, Leuchtdiode, Reed-Kontakt