Fachlehrplan Natur und Technik 6 Gymnasium, Natur und Technik (Gym), Jahrgangsstufe 6
NT6 1 Schwerpunkt Biologie
ca. 56 Std.
NT6 1.1 Erkenntnisse gewinnen – kommunizieren – bewerten
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- unterscheiden die Phasen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisweges und planen ihn anhand vorgegebener Kriterien, um Fragestellungen systematisch zu bearbeiten.
- führen vorstrukturierte einfache naturwissenschaftliche Untersuchungen zu vorgegebenen und eigenen Themen und Fragestellungen durch und verwenden dabei ggf. einfache Geräte und Hilfsmittel.
- unterscheiden bei der Durchführung von Experimenten Variablen und Konstanten und begründen die Notwendigkeit eines Kontrollversuchs.
- beobachten Lebewesen und ihre Lebenserscheinungen auch in der natürlichen Umgebung anhand von wenigen vorgegebenen Kriterien und dokumentieren strukturiert ihre Beobachtung.
- verwenden ein Lichtmikroskop oder Binokular nach Anleitung, um tierische und pflanzliche Präparate zu betrachten, und erstellen nach Vorgaben beschriftete Zeichnungen der betrachteten biologischen Strukturen.
- stellen einfache Präparate ggf. mit geeigneten Schnitttechniken selbst her und färben diese ggf. an.
- bestimmen ausgewählte Lebewesen mithilfe von in einfacher Fachsprache beschriebenen Abbildungen oder mithilfe eines einfachen dichotomen Schlüssels (ggf. digitale Nachschlagewerke), um ihre Artenkenntnis zu erweitern.
- analysieren einfache naturwissenschaftliche Untersuchungen und leiten mögliche Fehlerquellen und Möglichkeiten der Fehlervermeidung für Erkenntniswege ab.
- vergleichen Modelle mit der Realität, erkennen Modelle als solche und beschreiben Abweichungen zur Realität.
- übertragen einfache Sachverhalte auf ein bestehendes Modell bzw. setzen ein bestehendes Modell zu einem einfachen Sachverhalt in Bezug.
- protokollieren auch mithilfe von Zeichnungen einfache Arbeitsabläufe und Ergebnisse weitgehend selbständig.
- überführen Sachverhalte in eine sachgerechte Darstellungsform (z. B. Text, Schemazeichnung, Diagramm, Tabelle) und wandeln Darstellungsformen ineinander um.
- beschreiben in Fachsprache Beziehungen zwischen mehreren Fakten in richtigem Kausalzusammenhang (z. B. Je-desto-Beziehungen).
- schätzen Quellen zu einfachen biologischen Themen nach vorgegebenen Kriterien ein und wählen aus vorgegebenen Quellen geeignete aus.
- unterscheiden zwischen beschreibenden und bewertenden Aussagen, um Fakten von Bewertungen und Meinungen abzugrenzen.
- wägen Folgen von Handlungen des Menschen für sich und seine Umwelt ab, die die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler betreffen, um bewusste Entscheidungen treffen zu können.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- naturwissenschaftlicher Erkenntnisweg (Frage, Hypothesen, naturwissenschaftliche Untersuchung planen und durchführen, Datenauswertung und -interpretation): u. a. Variable, Konstante, Kontrollversuch beim Experimentieren
- grundlegende Arbeitstechniken: sachgerechter Umgang mit einfachen Geräten z. B. beim Mikroskopieren, zur Messwerterfassung und -speicherung, beim Präparieren, im Schulgarten
- Kennzeichen und Eigenschaften von materiellen und ideellen Modellen: u. a. Verwendung zur Erkenntnisgewinnung
- Anfertigung und Auswertung verschiedener analoger oder digitaler Darstellungsformen, Wechsel der Darstellungsform: u. a. Säulen- und Liniendiagramm, ggf. weitere
- Kriterien zur Einschätzung von naturwissenschaftlichen Quellen (u. a. Qualifikation des Autors, Absicht des Autors, Vereinfachung für eine Zielgruppe)
- beschreibende und bewertende Aussagen (z. B. anthropomorphe Darstellungen)
- Gesundheitsbewusstsein und Verantwortung: u. a. Schutz der biologischen Vielfalt, Tierschutz bei Heim- und Nutztieren
NT6 1.2 Samenpflanzen als Lebewesen
ca. 16 Std.
NT6Fortpflanzung, Wachstum und Individualentwicklung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- stellen den Zusammenhang zwischen der Struktur von Früchten und Samen und deren Funktion für die Fortpflanzung und Ausbreitung von Pflanzen dar und wägen Kosten und Nutzen verschiedener Ausbreitungsstrategien ab.
- vergleichen Strukturen von Samenpflanzen mit technischen Anwendungen, um zu erkennen, dass die Natur Ideengeberin für Ingenieure sein kann.
- vergleichen Kosten und Nutzen der geschlechtlichen und der ungeschlechtlichen Fortpflanzung bei Samenpflanzen.
- schließen aus selbst durchgeführten Experimenten hypothesengeleitet auf den Einfluss verschiedener Außenfaktoren auf Keimung und Wachstum.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Frucht als Ausbreitungseinheit von Samen, Ausbreitungsstrategien (Ausbreitung durch Tiere und Wind, ggf. weitere), Bestandteile eines Samens (Schale, Embryo, Nährgewebe)
- Analogien zwischen Pflanzenteilen und technischen Produkten sowie Gegenständen: Bionik, z. B. Propeller beim Hubschrauber-Flügel und bei der Ahornfrucht
- ungeschlechtliche Fortpflanzung: z. B. Ausläufer
- Einflussfaktoren auf Keimung und Wachstum: z. B. Wasser, Licht, Temperatur, Sauerstoff
NT6Stoffwechsel: Stoff- und Energieumwandlung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben die Aufgaben und das Zusammenspiel der verschiedenen Teile einer Samenpflanze.
- modellieren stark vereinfacht die Stoffänderung bei Zellatmung und Photosynthese auf Teilchenebene und stellen einen Zusammenhang in stofflicher und energetischer Sicht zwischen Photosynthese und Zellatmung her.
- erklären die grundlegende Bedeutung der Photosynthese für das Leben auf der Erde und die Energieversorgung der Menschheit.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Aufgaben der Pflanzenteile: Wurzel, Sprossachse, Blatt
- Zellatmung, Photosynthese: Vorgänge auf Stoff- und Teilchenebene, Energieumwandlung, Aufbau von Biomasse
- ökologische und ökonomische Bedeutung der Photosynthese: Nahrungsmittel, nachwachsende Rohstoffe, fossile Brennstoffe, ggf. weitere
NT6Informationsaufnahme, Informationsverarbeitung und Reaktion, aktive Bewegung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben verschiedene durch Umweltreize ausgelöste Reaktionen bei Pflanzen und erklären ihre Bedeutungen für das Überleben der Pflanzen.
- erklären Vorgänge, die zu Pflanzenbewegungen führen, um das Reaktionsvermögen bei Pflanzen und Tieren zu vergleichen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Bedeutung von pflanzlicher Reizbarkeit: Ernährung, Fortpflanzung, Schutz
- Reizbarkeit bei Pflanzen am Beispiel von Reaktionen auf Licht: pflanzliche Bewegungen, z. B. Öffnen und Schließen der Blütenblätter, Krümmung hin zum Licht
- stark vereinfachter Mechanismus der Informationsaufnahme und der aktiven Bewegung als Reaktion auf einen Reiz am Beispiel des Phototropismus, Vergleich mit einer Reiz-Reaktions-Kette beim Menschen
NT6 1.3 Biodiversität bei Wirbeltieren – Variabilität und Angepasstheit
ca. 26 Std.
NT6Aktive Bewegung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- vergleichen Vertreter aus unterschiedlichen Wirbeltierklassen hinsichtlich ihrer speziellen Angepasstheit in Bezug auf die aktive Bewegung. Dabei identifizieren sie arttypische Merkmale und unterscheiden sie von allgemeinen Merkmalen übergeordneter systematischer Gruppen.
- vergleichen die Angepasstheit der aktiven Fortbewegung an verschiedene Lebensräume.
- leiten aus den Erkenntnissen über den Bau von Fortbewegungsstrukturen bei Wirbeltieren Konstruktionsmöglichkeiten zur technischen Unterstützung menschlicher Mobilität ab.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- ausgewählte Vertreter der Wirbeltiere und ihrer speziellen Angepasstheiten im Bereich der aktiven Bewegung, Artenkenntnis
- Fortbewegung im Wasser, an Land, in der Luft; Vorteile durch Fortbewegung
- Bionik: z. B. Schiff, Flugzeug
NT6Stoffwechsel: Stoff- und Energieumwandlung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- vergleichen Vertreter aus unterschiedlichen Wirbeltierklassen hinsichtlich ihrer speziellen Angepasstheiten im Bereich Stoffaufnahme und Energiehaushalt. Dabei identifizieren sie arttypische Merkmale und unterscheiden sie von allgemeinen Merkmalen übergeordneter systematischer Gruppen.
- vergleichen Vertreter einer Wirbeltierklasse hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Strategien zum Nahrungserwerb und zur Nahrungsverwertung.
- erklären das Stoff- und Energiemanagement [/decision]z. B. bei Energiemangel)[/decision] einzelner Vertreter aus ihrer Fähigkeit zur Regulation der Körpertemperatur.
- stellen einen Zusammenhang zwischen Sauerstoffbedarf, Lebensweise und Bau der Atmungsorgane her.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- ausgewählte Vertreter der Wirbeltiere und ihre speziellen Angepasstheiten im Bereich Stoffaufnahme und Energiehaushalt, Artenkenntnis
- unterschiedliche Strategien zum Nahrungserwerb und zur Nahrungsverwertung: Räuber und Weidegänger, Fleisch- und Pflanzenfresser
- Temperaturregulation: Thermokonforme, Thermoregulatoren; Abhängigkeit der Aktivität von der Außentemperatur, Isolation (Haut, Haare, Federn)
- Umgang mit Energiemangel: Kältestarre, Winterschlaf, Winterruhe, Vogelzug, Anlegen von Vorräten; Angepasstheiten an einen Jahreszeitenwechsel
- Aufnahme von Sauerstoff aus verschiedenen Medien (Wasser, Luft)
NT6Fortpflanzung, Wachstum und Individualentwicklung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- vergleichen Vertreter aus unterschiedlichen Wirbeltierklassen hinsichtlich ihrer verschiedenen Strategien zu Fortpflanzung und Individualentwicklung. Dabei identifizieren sie arttypische Merkmale und unterscheiden sie von allgemeinen Merkmalen übergeordneter systematischer Gruppen.
- beschreiben Möglichkeiten der innerartlichen Kommunikation und stellen ihre Bedeutung für die Fortpflanzung dar.
- vergleichen die Angepasstheit der Fortpflanzung an verschiedene Lebensräume.
- erklären verschiedene Phänomene bei Fortpflanzung und Individualentwicklung unter dem Gesichtspunkt des Elternaufwands.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- ausgewählte Vertreter der Wirbeltiere und ihre speziellen Angepasstheiten im Bereich der Fortpflanzung und Individualentwicklung, Artenkenntnis
- innerartliche Kommunikation durch Signale: z. B. Lautäußerungen, Balztracht
- Fortpflanzung im Wasser, Fortpflanzung an Land: äußere, innere Befruchtung; Eihülle; zunehmende Unabhängigkeit vom Wasser
- Individualentwicklung: Metamorphose bei Amphibien, Nesthocker, Nestflüchter, ggf. weitere
- Elternaufwand: u. a. Anzahl der Nachkommen, Brutpflege
NT6Informationsaufnahme, Informationsverarbeitung und Reaktion
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- vergleichen exemplarisch Vertreter aus unterschiedlichen Wirbeltierklassen hinsichtlich ihrer speziellen Angepasstheiten im Bereich der Informationsaufnahme. Dabei identifizieren sie arttypische Merkmale und unterscheiden sie von allgemeinen Merkmalen übergeordneter systematischer Gruppen.
- vergleichen die Angepasstheit der Sinnesorgane an verschiedene Lebensräume und Lebensweisen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- ausgewählte Vertreter der Wirbeltiere und ihrer speziellen Angepasstheiten im Bereich der Informationsaufnahme, Artenkenntnis
- spezielle Sinnesleistungen: z. B. Ultraschallortung, Seitenlinienorgan, Grubenorgan
- Unterschiede in der Sensibilität von Sinnesorganen
NT6 1.4 Verwandtschaft der Wirbeltiere und Evolution
ca. 8 Std.
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- vergleichen kriteriengeleitet die Wirbeltierklassen und ordnen unbekannte Wirbeltiere anhand ihrer charakteristischen Merkmale einer Klasse zu.
- vergleichen Züchtungsvorgänge durch den Menschen mit natürlichen Evolutionsprozessen und bewerten Vor- und Nachteile von Züchtung.
- bewerten die Haltung von Wirbeltieren als Heim- und Nutztiere und leiten daraus Konsequenzen für ihren Alltag ab, z. B. beim Konsumverhalten.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- charakteristische Eigenschaften der Wirbeltierklassen: Körperbedeckung, Körpertemperatur, Atmung, Fortpflanzung und Individualentwicklung, ggf. weitere
- vereinfachte Modellvorstellung der Evolutionsmechanismen: mögliche Vorteile durch variierte Merkmale
- Nutztiere und Heimtiere: Züchtung, Merkmale und Verhalten, Bedeutung für den Menschen, verantwortliche und tiergerechte Haltung und Pflege
NT6 1.5 Ökosystem Gewässer
ca. 6 Std.
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- führen im Freiland Untersuchungen zu verschiedenen Umweltfaktoren im aquatischen Ökosystem durch, protokollieren ihre Ergebnisse ggf. auch mithilfe digitaler Medien und erkunden so den Lebensraum.
- bestimmen Lebewesen aquatischer Ökosysteme und erkunden so deren biologische Vielfalt.
- beschreiben ökologische Zusammenhänge innerhalb der Lebensgemeinschaft und zwischen Organismen und abiotischen Umweltfaktoren im Ökosystem.
- erkennen Gefahren für ein Ökosystem und leiten daraus Möglichkeiten des Schutzes der biologischen Vielfalt ab.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- abiotische Faktoren: z. B. Wassertemperatur, Sichttiefe, Fließgeschwindigkeit
- Artenkenntnis: typische Lebewesen im Ökosystem (u. a. Pflanzen, Wirbeltiere)
- Nahrungsbeziehungen im Ökosystem (Nahrungsnetz)
- Ökosystem als Gesamtheit von Lebewesen und unbelebter Natur
- Nutzen des Ökosystems für den Menschen, Einflüsse des Menschen auf das Ökosystem (z. B. Veränderung eines abiotischen Faktors)
NT6 2 Schwerpunkt Informatik
ca. 28 Std.
NT6 2.1 Informationsdarstellung mit Grafik-, Text- und Multimediadokumenten
ca. 18 Std.
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- interpretieren, vergleichen und bewerten verschiedene Darstellungen von Informationen.
- analysieren Grafik-, Text- und Multimediadokumente aus objektorientierter Sicht. Damit entwickelt sich das Verständnis, dass die Dokumente Informationseinheiten (z. B. Absätze bei Textdokumenten, Folien bei Multimediadokumenten) enthalten, die durch spezifische Eigenschaften charakterisiert sind und die miteinander in Beziehung stehen. So erhalten die Schülerinnen und Schüler einerseits Einblick in ein für die Informatik zentrales Modellierungskonzept; andererseits wird ihr Verständnis vertieft, dass diese Dokumentarten jeweils eine typische Grundstruktur haben, was die Nutzung entsprechender Software unabhängig von einem speziellen Produkt erleichtert.
- beschreiben Objekte (Informationseinheiten) durch ihre Eigenschaften sowie Modifikationen an diesen Objekten (insbesondere Attributwertänderungen mithilfe von Methoden). Hierbei verwenden sie eine einfache, einheitliche und intuitiv verständliche Beschreibungssprache in Form der Punktnotation (einer typischen Notationsform in der Informatik).
- abstrahieren Informationseinheiten gleicher Art zu Klassen, interpretieren diese als Bauplan für Objekte und erweitern damit ihre Fertigkeiten im objektorientierten Modellieren.
- stellen Struktur und Beziehungen der Informationseinheiten durch Objekt- und Klassendiagramme sachgerecht dar. Damit steht ihnen eine übersichtliche grafische Darstellungsmöglichkeit zur Verfügung, die auch in vielen anderen Bereichen der Informatik verwendet wird.
- nutzen situationsgerecht Grafik-, Text- und Präsentationsprogramme zur Gestaltung einfacher Dokumente, um Informationen aussagekräftig darzustellen.
- beurteilen anhand von Praxisbeispielen (z. B. Foto, Grundrissplan), ob sich für die Darstellung einer Information abhängig vom Einsatzzweck eine Vektor- oder Pixelgrafik besser eignet.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Darstellungsformen von Information, z. B. Text, Bild, Diagramm, Ton, Pantomime, Zeichnung, Skizze
- allgemeine Aspekte der Analyse bzw. Modellierung: Objekt, Attribut, Methode, Beziehung, Klasse
- Analyse bzw. Modellierung von Vektorgrafikdokumenten, u. a. mithilfe der Klassen GRAFIKDOKUMENT, TEXTFELD, RECHTECK oder QUADRAT, ELLIPSE oder KREIS, LINIE und der Enthält-Beziehung
- Analyse bzw. Modellierung von Textdokumenten, u. a. mithilfe der Klassen TEXTDOKUMENT, ABSATZ und ZEICHEN und der Enthält-Beziehung
- Analyse bzw. Modellierung von Multimediadokumenten, u. a. mithilfe der Klassen MULTIMEDIADOKUMENT, FOLIE und z. B. BILD oder AUDIO und der Enthält-Beziehung; ggf. Animieren von Objekten mithilfe entsprechender Methoden
- Objekt- und Klassenkarte, Objekt- und Klassendiagramm, Punktnotation
- Vektor- und Pixelgrafik als unterschiedliche Grafikarten
- grundlegende Funktionen von Standardsoftware (z. B. Speichern, Öffnen, Schließen, Kopieren, Einfügen)
- Verbesserung der Informationsdarstellung durch geeignetes Ändern von Attributwerten (z. B. Textformatierung)
- spezielle Aspekte der Softwarebeherrschung bei Vektorgrafiksoftware (z. B. Gruppieren, Anordnung der Ebenen)
- spezielle Aspekte der Softwarebeherrschung bei Textverarbeitungssoftware (z. B. Einfügen von Bildern, Erstellen von Tabellen)
- spezielle Aspekte der Softwarebeherrschung bei Präsentationsprogrammen: Bearbeitungs- und Vorführmodus, ggf. Animation
- Fachbegriffe: Attribut, Methode, Klasse, Beziehung, Punktnotation, Objektdiagramm, Klassendiagramm
Digital
NT6 2.2 Projekt: Erstellen einer Multimediapräsentation
ca. 5 Std.
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- erstellen innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens eine ansprechende Multimediapräsentation zu einem vorgegebenen Thema und berücksichtigen dabei sinnvolle Kriterien für die Qualität einer Präsentationsgestaltung.
- beachten bei der Zusammenstellung der Inhalte für die Multimediapräsentation grundlegende Vorgaben des Urheberrechts.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Kriterien für die Qualität einer Multimediapräsentation, z. B. Textanteil je Folie, Schriftgröße, Farbwahl, zielgerichtete Auswahl von Animationen
- Urheberrecht im Kontext der Erstellung von schulischen Arbeiten, Quellenangabe
NT6 2.3 Hierarchische Informationsstrukturen – Dateisystem
ca. 5 Std.
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- ordnen Informationen aus geeigneten einfachen Beispielen ihrer Erfahrungswelt hierarchisch (z. B. Stammbaum).
- stellen baumartige Informationsstrukturen mithilfe entsprechender Baumdiagramme dar.
- analysieren die in einem Dateisystem abgelegte Anordnung von Dateien und Ordnern, erkennen die zugrunde liegende hierarchische Struktur und stellen diese in Objektdiagrammen und abstrahiert als Klassendiagramm dar.
- nutzen einen Dateimanager, um Dateien und Ordner in einer hierarchischen Struktur geeignet zu organisieren. Damit können sie Dateien sicher abspeichern und wiederfinden.
- geben die Lage von Dateien, die auf einem Rechner gespeichert sind, durch Pfade an. Damit beherrschen sie eine grundlegende Technik für den Zugriff auf Dateien, wie sie beispielsweise in Netzwerken eingesetzt wird.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Modellierung der hierarchischen Struktur im Dateisystem, u. a. mit den Klassen DATEI und ORDNER und der rekursiven Enthält-Beziehung der Klasse ORDNER
- Baum als Möglichkeit der Darstellung bestimmter hierarchischer Strukturen: Wurzel, Knoten, Kante, Blatt, Pfad
- Fachbegriffe: Ordner, Datei, Pfad, Baum, Wurzel, Knoten, Kante, Blatt