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Natur und Technik

1.1 Naturwissenschaftliche Phänomene untersuchen, erklären und bewerten
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Das Fach Natur und Technik knüpft an die Ausgangslage der Schülerinnen und Schüler aus der Grundschulstufe an. Sie begegnen in ihrem täglichen Leben immer bewusster naturwissenschaftlichen Phänomenen und interessieren sich für deren Hintergründe und Zusammenhänge.

Der naturwissenschaftliche Unterricht in der Mittelschulstufe greift natürliche und technische Phänomene auf, die an die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte anknüpfen und nutzt diesen schülerorientierten Zugang für den Aufbau und die Vertiefung von Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung, des Kommunizierens und des Bewertens. Jede der drei Fachwissenschaften Physik, Chemie und Biologie trägt dazu ihre Sichtweise bei, um so eine zunehmende Vernetzung naturwissenschaftlichen Denkens, Wissens und der Erkenntnisgewinnung, die den Schlüsselfragen der Gegenwart und Zukunft Rechnung trägt, zu ermöglichen. Zu den einzelnen Inhalten bieten sich vielfältige Wege der Auseinandersetzung an, etwa durch originale Begegnung, eigenes Handeln (z. B. Experimentieren), den Einsatz der Sinne, emotionale Betroffenheit oder kooperative Lernformen und dies zunehmend selbständig.

Durch unterschiedliche Herangehensweisen, eine Vielzahl an Sozialformen, handlungsorientierte Unterrichtseinheiten und offene, differenzierte Aufgabenstellungen kann den unterschiedlichen Veranlagungen, Lernvoraussetzungen und Entwicklungsniveaus der Schülerinnen und Schüler Rechnung getragen werden. Dies ermöglicht einen individuellen Kompetenzerwerb und Lernfortschritt sowie Entwicklungs- und soziale Integrationsprozesse.

Das Fach Natur und Technik leistet den Aufbau und die Vertiefung von Kompetenzen aus den drei naturwissenschaftlichen Fachbereichen. Das Interesse der Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftlichen Fragestellungen aus dem Alltag wird genutzt, um systematisch eine forschend-entwickelnde Haltung der Lernenden aufzubauen. Orientiert am Alter und Entwicklungsstand wird ein planvolles, systematisches und reflektiertes Vorgehen beim Entdecken, Beobachten und Erklären naturwissenschaftlicher Phänomene angestrebt. Die Schülerinnen und Schüler erhalten Zugänge zu den einzelnen Themen aus unterschiedlichen Perspektiven und entwickeln entsprechende Denkweisen und fachspezifische Arbeitsweisen.

Um die erworbenen Kompetenzen auf ihren Alltag zu übertragen und um diesen selbständig und verantwortungsbewusst bewältigen zu können, kommt der handlungsorientierten und direkten Begegnung mit Tieren, Pflanzen, Naturphänomenen, Menschen, Werkzeugen, Gegenständen und Stoffen, aber auch außerschulischen Lernorten, wie regionalen Einrichtungen, Betrieben und Naturstandorten, eine wichtige Bedeutung zu. Dabei nutzen die Schülerinnen und Schüler reflektiert unterschiedliche Medien als Informationsquellen.

1.2 Bedeutung der Nachhaltigkeit
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Mit zunehmendem Alter werden sich die Schülerinnen und Schüler der Probleme, die sich aus der Wechselwirkung von Mensch und Umwelt ergeben, immer bewusster. Ausgehend von ihrer eigenen Lebenswirklichkeit beschäftigen sie sich mit der Problematik des steigenden Energiebedarfs und verschiedenen Formen der Umweltzerstörung. So reflektieren sie die Notwendigkeit nachhaltigen Handelns. Sie beschäftigen sich mit verschiedenen Formen der Schädigung und Zerstörung der Umwelt und werden mit der Problematik des steigenden Energiebedarfs und der damit verbundenen zunehmenden Energieumwandlung konfrontiert.

In der medialen Auseinandersetzung mit diesen aktuellen Inhalten sowie im Austausch mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern setzen sie sich mit unterschiedlichen Perspektiven (z. B. ökologisch, ökonomisch, sozial) und Lösungsansätzen auseinander. Der naturwissenschaftliche Unterricht gibt Hilfestellungen, um Interessenskonflikte zu erkennen und sich eine eigene begründete Meinung im Sinne des nachhaltigen Umganges mit der Erde zu bilden. Zudem sollen die Heranwachsenden Handlungskompetenzen erwerben, die es ihnen ermöglichen, sich in ihrem täglichen Leben aktiv für den Schutz des menschlichen Lebens, den Schutz der Umwelt und eine nachhaltige, zukunftsorientierte Lebensweise einzusetzen.

1.3 Beitrag des Faches Natur und Technik zur Bildung
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Durch den Unterricht des Faches Natur und Technik erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in Chancen und Risiken naturwissenschaftlich-technischer Entwicklungen und erwerben sowohl inhaltsbezogene als auch prozessbezogene naturwissenschaftliche Kompetenzen. Diese stellen die Grundlage für ein differenziertes Weltverständnis und den späteren Übertritt in einen technischen Beruf oder an eine andere weiterführende Schule dar.

Die Schülerinnen und Schüler begegnen mit Staunen und Bewunderung der Schönheit der Natur und der Einzigartigkeit jedes Individuums. Diese Erfahrungen sollen sie befähigen, wechselseitige Beziehungen zwischen Mensch, Natur und Umwelt zu erkennen und dementsprechend zu handeln. Vor dem Hintergrund des nachhaltigen Umganges mit den natürlichen Ressourcen sollen sie sich der Verantwortung für ihr tägliches Leben bewusst werden, das seinen tiefen Sinn in der Achtung vor der belebten und unbelebten Natur erhält.

1.4 Das Fach Natur und Technik im Förderschwerpunkt Sprache
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Im Fach Natur und Technik nutzen Schülerinnen und Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf Sprache visuelle Hilfen, um Handlungsschritte bei Versuchen zu planen und durchzuführen sowie Grafiken und Modelle zu analysieren. Durch sprachlich angepasste Texte und Quellen verstehen sie eigenständig Sachinformationen und Zusammenhänge. Die Schülerinnen und Schüler nutzen Formulierungshilfen, Schlüsselwörter und eine modellhafte Lehrersprache, um ihre Hypothesen, Beobachtungen sowie kausale Zusammenhänge und Schlussfolgerungen zu verbalisieren und zu verschriftlichen. In kontextoptimierten Unterrichtseinheiten werden grammatikalische Zielstrukturen beim Umsetzen von Anleitungen und bei der Durchführung von Experimenten präsentiert, produziert und reflektiert. Durch wertschätzende Reaktionen der Lehrkraft auf die fragend-forschende Haltung der Schülerinnen und Schüler sowie auf die Präsentation ihrer Arbeits- und Versuchsergebnisse bauen sie Sprechfreude und Selbstvertrauen auf.

2.1 Kompetenzstrukturmodell
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Kompetenzstrukturmodell Natur und Technik

Die im Kompetenzstrukturmodell aufgeführten Gegenstandsbereiche werden vernetzt aus physikalischer, chemischer und biologischer Perspektive betrachtet. Im Fachlehrplan ergeben sich daraus vier Lernbereiche, die eine Herangehensweise aus den genannten Perspektiven ermöglichen.

Das Kompetenzstrukturmodell des Faches Natur und Technik orientiert sich an den Kompetenzerwartungen der jeweiligen Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss (2004) in den Fächern Physik, Chemie und Biologie der Kultusministerkonferenz. Im äußeren Kreis werden die prozessbezogenen Kompetenzbereiche dargestellt. Diese, für die drei naturwissenschaftlichen Fächer in den Bildungsstandards gemeinsam formulierten Bereiche, wurden für das Fach Natur und Technik übernommen. Im inneren Kreis werden die Gegenstandsbereiche des Faches dargestellt. Diese Inhaltsdimension wird in den Bildungsstandards der Fächer Physik, Chemie und Biologie durch elf Basiskonzepte definiert, die das Strukturmodell des Faches Natur und Technik aufgreift und in sechs Gegenstandsbereiche bündelt. Im Unterricht sind beide Dimensionen miteinander verknüpft, sodass die Schülerinnen und Schüler in der inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Gegenstandsbereichen ihre prozessbezogenen Kompetenzen auch in methodischer Hinsicht erweitern. Das Kompetenzstrukturmodell für das Fach Natur und Technik ist für die Modelle der naturwissenschaftlichen Fächer der anderen Schularten anschlussfähig.

Das Kompetenzstrukturmodell des Faches Natur und Technik erhält eine Erweiterung durch die vier Entwicklungsbereiche Motorik und Wahrnehmung, Denken und Lernstrategien, Kommunikation und Sprache sowie Emotionen und soziales Handeln, deren Zusammenwirken erfolgreiche Lernprozesse ermöglicht. Die persönlichen Ressourcen in den Entwicklungsbereichen sind die Grundlage für die Planung und Gestaltung von Lernsituationen. Dadurch ergeben sich Hinweise und Impulse für die kriterienorientierte Schülerbeobachtung und für die Feststellung des individuellen Entwicklungsstandes.

Erkenntnisse gewinnen
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Zum Verständnis von naturwissenschaftlichen Erscheinungen, Strukturen, Funktionen, Entwicklungen und Zusammenhängen wenden die Schülerinnen und Schüler am naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess orientierte Vorgehensweisen an (z. B. Beobachten, Vergleichen, Vermuten, Experimentieren, Nutzung und Entwicklung von Modellen sowie zusätzlich Erklären und Informationsentnahme aus Texten). Der Durchführung von Schülerversuchen kommt an dieser Stelle eine große Bedeutung zu, da sich die Schülerinnen und Schüler dabei naturwissenschaftliche Sachverhalte in besonderem Maße handlungsorientiert erschließen und die fachgemäßen Arbeitsweisen einüben und vertiefen können. Diese ermöglichen ihnen, ihr Wissen zunehmend selbständig zu erweitern und auszubauen, um sich in der immer komplexer werdenden Welt zu orientieren.

Kommunizieren
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Die Schülerinnen und Schüler wenden, ausgehend von der Alltagssprache, Fachbegriffe, chemische Formelsprache, Mathematisierungen und verschiedene Darstellungsformen (z. B. Graphen, Tabellen) zur Erschließung von Informationen, zur Dokumentation, zum Austausch und zur Präsentation ihrer Überlegungen und Erkenntnisse sicher an. Dabei nutzen sie unterschiedliche Informationsquellen und Medien. Sie arbeiten in kooperativen Lernformen und zunehmend selbständig.

Bewerten
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Die Schülerinnen und Schüler reflektieren und bewerten die Bedeutung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse für technische Anwendungen, die Umwelt, die Gesellschaft und ihre Person. Sie verstehen die Reichweite dieser Erkenntnisse für die Entfaltung von Weltbildern und klären deren Bedeutung für die Entwicklung von Normen mit Blick auf ein verantwortungsvolles, nachhaltiges Handeln in der Zukunft, für sich, die Gesellschaft und Umwelt.

2.3 Gegenstandsbereiche
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Die sechs im Kompetenzstrukturmodell des Faches Natur und Technik dargestellten Gegenstandsbereiche greifen die in den Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss in den Fächern Physik, Chemie und Biologie definierten elf Basiskonzepte auf und bündeln diese.

System
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Physikalische Systeme beschäftigen sich mit physikalischen Objekten, die sich als Ganzes in wohl definierter Weise von ihrer Umgebung abgrenzen lassen. In der Biologie wird unter System die systemische Betrachtung der lebendigen Natur (Biosysteme) verstanden. Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich im Unterricht mit Bestandteilen und Ebenen verschiedener biologischer und physikalischer Systeme. Sie erfahren, dass Systeme spezifische Eigenschaften besitzen und dass ihre Bestandteile untereinander in Wechselwirkung stehen, aber auch in Beziehung zu anderen Systemen.

Struktur, Eigenschaft und Funktion
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Um Systeme und deren Funktion bzw. Entwicklung verstehen zu können, bedarf es als Grundlage das Erfassen, Ordnen und Wiedererkennen von Strukturen. Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit strukturellen und funktionellen Grundbaueinheiten, aber auch mit verschiedenen Systemeigenschaften, die durch Struktur, Eigenschaften und Funktion gekennzeichnet sind. Sie beschreiben und begründen Ordnungsprinzipien, nutzen Modelle zur Deutung von Stoffeigenschaften auf Teilchenebene und schließen aus den Eigenschaften der Stoffe auf ihre Verwendungsmöglichkeiten und die damit verbundenen Vor- und Nachteile.

Entwicklung
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Im Unterricht des Faches Natur und Technik beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler sowohl mit der Individualentwicklung als auch mit der evolutionären Entwicklung und mit den darauf einwirkenden Umwelteinflüssen. In der Auseinandersetzung mit der eigenen Individualentwicklung lernen sie den Wert des Lebens zu schätzen und auf einen verantwortungsvollen Umgang mit dem eigenen Körper zu achten.

Materie
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Indem sich die Schülerinnen und Schüler mit den Aggregatzuständen und deren Veränderung durch äußere Einflüsse beschäftigen, entdecken sie Regelhaftigkeiten sowie Beziehungen in der Natur, die im Aufbau und in der Struktur der Materie begründet liegen. Sie erkennen, dass sich Stoffe durch spezifische Eigenschaften charakterisieren lassen und dass Körper und Stoffe aus Teilchen bestehen. Auf submikroskopischer Ebene lernen sie den Bau von Stoffen kennen. Atom- und Bindungsmodelle helfen ihnen dabei, den strukturierten Aufbau der Materie nachzuvollziehen.

Energie und Reaktion
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Im naturwissenschaftlichen Unterricht der Mittelschulstufe werden die Schülerinnen und Schüler zu einem nachhaltigen Umgang mit Energie angeleitet. Hierzu lernen sie verschiedene Arten der Energieumwandlung aus fossilen und regenerativen Quellen und deren Vor- und Nachteile kennen. Sie beschreiben die damit verbundenen Umwandlungen von Energieformen und erkennen, dass die Gesamtheit der Energie dabei erhalten bleibt. Chemische Reaktionen lernen die Schülerinnen und Schüler als Stoff- und Energieumwandlungen kennen, die auf der Veränderung von Teilchen und dem Umbau von Bindungen basieren. Stoffkreisläufe und Stoffwechselvorgänge erkennen sie als Systeme chemischer Reaktionen.

Wechselwirkung
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Körper können miteinander in Wechselwirkung treten. Eingebettet in lebensnahe Situationen lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Arten der Wechselwirkung kennen, z. B. beim Aufeinandertreffen von Körpern (Verformung, Änderung der Bewegung), bei der Wirkung von Körpern aufeinander durch Felder (Magnetismus, Elektromagnetismus) und bei der Wechselwirkung von Strahlung und Materie sowie der Veränderung derselben (Radioaktivität, Wärmestrahlung).

2.4 Perspektiven
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Ausgehend von der Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler werden die im Unterricht des Faches Natur und Technik behandelten Phänomene unter verschiedenen fachwissenschaftlichen Perspektiven themenzentriert betrachtet. Die folgenden Perspektiven beschreiben, unter welchem Schwerpunkt die Auseinandersetzung mit einem Sachthema erfolgt:

  1. physikalische Perspektive
  2. chemische Perspektive
  3. biologische Perspektive

Die Berücksichtigung der verschiedenen Perspektiven ermöglicht vielfältige Zugänge zu einem Thema und einem nachhaltigen, stark vernetzten Kompetenzerwerb über die Gegenstandsbereiche hinweg. So entstammt der Lernbereich Lebensgrundlage Kohlenstoff den Gegenstandsbereichen Struktur, Eigenschaft und Funktion und Energie und Reaktion, in welchen besonders die chemische Perspektive zum Tragen kommt. Gleichzeitig wird dieses Thema aber auch unter physikalischer Perspektive (z. B. Energiegeumwandlung, Energieentwertung) und biologischer Perspektive (z. B. nachhaltiger Umgang mit Energie, Umweltverschmutzung, Treibhauseffekt) betrachtet.

Motorik und Wahrnehmung
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Schülerinnen und Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf Sprache benötigen individuelle Unterstützung, um ein planvolles, systematisches und reflektiertes Vorgehen beim Entdecken, Beobachten und Erklären naturwissenschaftlicher Phänomene zu entwickeln.

Bei der Organisation von Schülerversuchen berücksichtigt die Lehrkraft einen möglichen Förderbedarf im Bereich der auditiven Wahrnehmung und Verarbeitung und legt besonderes Augenmerk auf das Hörverstehen. Um Ablenkungen zu vermeiden, werden vor dem Verteilen der Geräte Arbeitsschritte und organisatorische Abläufe besprochen. Dabei verwendet die Lehrkraft eine langsame, deutlich artikulierte Lehrersprache und klare, prägnante Formulierungen. Aufgrund der begrenzten Hörmerkspanne vieler Schülerinnen und Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf Sprache achtet die Lehrkraft auf eine bewusste Auswahl wichtiger Hinweise und die Ereignisreihenfolge. Beim Besprechen des Versuchsaufbaus, der Arbeitsaufträge zur Versuchsdurchführung, der Laborregeln und der Sicherheitsunterweisung entlasten visuelle Hilfen (z. B. Bilder von Geräten und Materialien, symbolhafte Darstellung der Arbeitsschritte, notieren eines Ablaufplanes) den auditiven Kanal und sichern das Sprachverständnis.

Das Vergleichen, Beschreiben, Untersuchen und Beobachten von Pflanzen, Tieren, Naturphänomenen, Werkzeugen, Gegenständen, Stoffen etc. setzt voraus, dass die Schülerinnen und Schüler Farben, Formen, Größen, Details und deren Lage wahrnehmen und sich einprägen. Übungen zur visuellen Differenzierungsfähigkeit (z. B. Ratespiele) fördern die bewusste Wahrnehmung von Einzelheiten. Anhand ausgewählter Ordnungsmerkmale werden Lebewesen, Gegenstände und Vorgänge bestimmten Kategorien zugeordnet und miteinander in Beziehung gesetzt. Beim Analysieren der Bedeutung von Diagrammen, Tabellen, Grafiken, Modellen und Schaltplänen nutzen die Schülerinnen und Schüler Hilfen zur visuellen Differenzierung (z. B. Präsentation von Ausschnitten und Details, Vergrößerungen, Markierungen).

Bei der Durchführung von Experimenten verwenden die Schülerinnen und Schüler geeignete Geräte, die ihren fein- und grobmotorischen Voraussetzungen entsprechen und ein individuelles Arbeitsergebnis ermöglichen. Beim handlungsorientierten Erarbeiten naturwissenschaftlicher Themen trainieren die Schülerinnen und Schüler ihre Grob- und Feinmotorik durch den Umgang mit Geräten und Werkzeugen.

Denken und Lernstrategien
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Beim Aufbau und der Durchführung von Experimenten im Fach Natur und Technik erwerben die Schülerinnen und Schüler Kompetenzen im Bereich der Handlungsplanung. Sie planen, strukturieren, protokollieren und reflektieren zunehmend selbständig ihre Arbeitsabläufe und Ergebnisse. Dabei schätzen sie mögliche Effekte und Konsequenzen des geplanten Handelns ab. Bei Bedarf nutzen sie Formulierungshilfen (z. B. Satzstarter, Modellsätze) für das Formulieren, Verifizieren und Falsifizieren von Hypothesen und visuelle Hilfen (z. B. Bilder, Ablaufpläne) für die Planung von Experimenten. Wenn Unklarheiten und Probleme auftreten, verbalisieren die Schülerinnen und Schüler diese und fragen bei Nichtverstehen gezielt nach. Anschließend modifizieren sie ihre Versuchsanordnungen und Arbeitsabläufe.

Nach der Durchführung von Versuchen vergleichen die Schülerinnen und Schüler ihre Hypothesen mit den Ergebnissen, stellen Wenn-dann- und Je-desto-Beziehungen her, formulieren kausale Zusammenhänge und Schlussfolgerungen und interpretieren die gewonnenen Ergebnisse. Die Lehrkraft wirkt dabei unterstützend und stellt je nach individuellen Fähigkeiten Formulierungshilfen, Satzmuster und themenbezogene Wortsammlungen zur Verfügung.

Bei der Informationsentnahme aus Texten und beim Recherchieren von Daten zu naturwissenschaftlichen Themen wenden die Schülerinnen und Schüler Lesetechniken und Strategien zur Informationsentnahme selbständig an. Je nach Lesekompetenz werden die Texte und unterschiedlichen Quellen bezüglich Komplexität, Wortschatz, Sprachstruktur und Inhalt reduziert und der individuellen sprachlichen Ausgangslage angepasst.

Sprachliche Vereinfachung, kleinschrittige Gliederung und Visualisierungshilfen sind nötig, um Zusammenhänge zu verdeutlichen und eine Integration komplexer naturwissenschaftlicher Kenntnisse in das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler zu ermöglichen. Durch regelmäßige Wiederholungen, gezielte Verbalisierungen und die praktische Anwendung des Gelernten verankern die Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Erkenntnisse nachhaltig im Gedächtnis.

Kommunikation und Sprache
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Die Lehrkraft kennt die individuelle sprachliche Ausgangslage der Schülerinnen und Schüler, sie beachtet deshalb insbesondere die Komplexität der sprachlichen Darstellung naturwissenschaftlicher Themen und setzt Methoden der sprachlichen Reduktion ein.

Mithilfe individueller Unterstützung durch die Lehrkraft wenden die Schülerinnen und Schüler Fachbegriffe, chemische Formelsprache, Mathematisierungen und verschiedene Darstellungsformen (z. B. Graphen, Tabellen, Modelle) zur Erschließung von Informationen, zur Dokumentation, zum Austausch und zur Präsentation ihrer Erkenntnisse an. Darüber hinaus protokollieren sie Untersuchungsbeobachtungen, Arbeits- und Versuchsabläufe, begründen Entscheidungen und diskutieren Arbeitsergebnisse. Je nach Sprachstand benötigen sie sprachliche Unterstützung und verbale Hilfen (z. B. Satzmuster, Satzanfänge, themenbezogene Wortsammlungen).

Die Verwendung von Fachsprache ist notwendig, um wissenschaftliche Zusammenhänge sachgerecht zu beschreiben. Zur Unterstützung des Sprachverständnisses und des sicheren Gebrauchs der Fachbegriffe werden diese im Unterricht durch originale Begegnungen (z. B. bei Unterrichtsgängen) und konkretes Anschauungsmaterial (z. B. Realgegenstände, Bildkarten) inhaltlich dargestellt. Mithilfe eines multimodalen Markenmix speichern die Schülerinnen und Schüler neue Fachbegriffe nachhaltig im mentalen Lexikon. Zur Sicherung der Wortbedeutung äußern sie Assoziationen zu dem Wort, bilden Eselsbrücken, finden Gegenteile und Oberbegriffe. Zur phonologischen Sicherung dienen die Bestimmung der Silbenanzahl, der Anfangs- und Endlaute und das Finden von Reimwörtern. Die Schülerinnen und Schüler benutzen selbständig Medien (z. B. Wörterbuch, Internet), um ihren Wortschatz zu erweitern und sammeln fachbezogenes Wortmaterial (z. B. in Form von Plakaten und Themenwörterbüchern). Beim Wortabruf und der Anwendung der Fachbegriffe nutzen sie angebotene Abruf- und eigene Merkhilfen.

Zum Verständnis von Arbeitsaufträgen und Anweisungen zu Versuchsanordnungen trainieren die Schülerinnen und Schüler eine aktive Zuhör-  und Fragehaltung. Die Lehrkraft verstärkt das gezielte Nachfragen bei Nichtverstehen von Aufträgen positiv. Vor der Versuchsdurchführung stellt die Lehrkraft unbekannte Geräte (z. B. das Vielfachmessgerät) vor und erklärt ihre Funktionsweise. Beim fachgerechten Bedienen von Geräten und bei der Durchführung von Experimenten sprechen die Schülerinnen und Schüler handlungsbegleitend und wenden erworbene Fachbegriffe sowie komplexere grammatikalische Zielstrukturen an. Dabei orientieren sie sich am sprachlichen Vorbild der Lehrkraft.

Durch regelmäßiges Präsentieren ihrer Arbeits- und Versuchsergebnisse gewinnen die Schülerinnen und Schüler an Sicherheit und Selbstbewusstsein in kommunikativen Situationen. Bei der Präsentation vor der Klasse setzen sie gezielt sprachliche Mittel (Mimik, Gestik, Intonation) ein und treten in Interaktion mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern, indem sie beispielsweise auf Fragen eingehen. Für einen sicheren und anschaulichen Vortrag nutzen sie Merk- und Strukturierungshilfen (z. B. Stichwortkarten) und geeignete Medien (z. B. PC-Präsentationsprogramme, Bilder).

Emotionen und soziales Handeln
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Das Fach Natur und Technik bietet vielfältige Möglichkeiten, soziales Verhalten der Schülerinnen und Schüler und insbesondere das verlässliche Einhalten von Regeln zu fördern. Vor dem Durchführen von Experimenten und dem Arbeiten mit chemischen Substanzen werden Labor- und Sicherheitsregeln besprochen und wiederholt, dabei formuliert die Lehrkraft klar und prägnant die Regeln. Die Visualisierung der Regeln und Gefahrenstoffe (z. B. in Form eines Plakates) entlastet den auditiven Kanal und dient als Erinnerungshilfe.

Die naturwissenschaftlichen Themen bieten freie Sprechanlässe sowie gelenkte Übungsmöglichkeiten für kommunikative Situationen. Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren respektvoll miteinander, beachten erarbeitete Gesprächsregeln und wenden diese bei Partner- und Gruppenarbeiten sowie in außerschulischen Situationen (z. B. bei Unterrichtsgängen) an. Für Interviews mit außerschulischen Expertinnen und Experten erarbeiten sie zunächst Fragen im Unterricht und erproben sie im Rollenspiel.

Aufgrund ihres sprachlichen Förderbedarfs benötigen manche Schülerinnen und Schüler Unterstützung, um ihre Arbeitsergebnisse mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern zu diskutieren. Klar strukturierte, reduzierte Aufgabenstellungen innerhalb eines Themenbereiches sowie ritualisierte Abläufe (z. B. bei Experimenten) machen soziale Lernaufgaben überschaubar und nachvollziehbar. Beim Zusammenarbeiten in kooperativen Lernformen setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit unterschiedlichen Perspektiven und Lösungsansätzen auseinander und wägen die Folgen ihres persönlichen Handelns für sich und andere ab. Sie lernen, sachlich zu argumentieren und auf Meinungen anderer einzugehen. Die Lehrkraft schafft Sprachanlässe und Raum für Diskussionen, damit Argumentationstechniken angewendet und trainiert werden. Durch die Arbeit mit einem oder mehreren Lernpartnerinnen und Lernpartnern erhöhen die Schülerinnen und Schüler ihre Team- und Gemeinschaftsfähigkeiten.

3 Aufbau des Fachlehrplans im Fach Natur und Technik
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Die entwicklungsbezogenen Kompetenzen in den Bereichen Motorik und Wahrnehmung, Denken und Lernstrategien, Kommunikation und Sprache und Emotionen und soziales Handeln bilden die Grundlage für den individuellen Kompetenzerwerb im Fach Natur und Technik.

Der Fachlehrplan gliedert sich in die vier Lernbereiche:

  • naturwissenschaftliches Arbeiten
  • Lebensgrundlage
  • Mensch und Gesundheit
  • Materie, Stoffe und Technik

Der erste Lernbereich enthält fachspezifische Methodenkompetenzen, welche die Schülerinnen und Schüler im Laufe des Schuljahrs erwerben. Diese werden an geeigneten Stellen anhand der Inhalte aus den anderen drei Lernbereichen angebahnt. Um das Interesse der Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftlichen Themen zu wecken und zu fördern, beziehen sich die exemplarisch ausgewählten Lehrplaninhalte vor allem auf Phänomene, deren Lebensbedeutsamkeit einsichtig ist. Die Fachwissenschaften Physik, Chemie und Biologie tragen jeweils aus ihrer Perspektive Erkenntnisse und Methoden zur Klärung der Fragen bei und unterstützen so eine vielfältige Vernetzung. Die Anordnung der Lernbereiche stellt keine Aussage über deren Wertigkeit und keine Vorgabe für eine zeitliche Abfolge im Unterricht dar.

4 Zusammenarbeit mit anderen Fächern
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Das Fach Natur und Technik behandelt Phänomene aller drei Naturwissenschaften und bietet durch die unterschiedlichen Perspektiven, die in die Behandlung der einzelnen Lernbereiche einfließen, eine Vielzahl an Anknüpfungspunkten für andere Fächer. In diesen können die erworbenen Kompetenzen und Inhalte aufgegriffen und um weitere fachwissenschaftliche Perspektiven erweitert werden. Im Gegenzug werden erworbene Kompetenzen aus anderen Fächern im Fach Natur und Technik vertieft und finden eine Verknüpfung mit naturwissenschaftlichen Inhalten.

In den Fächern Ethik und Evangelische sowie Katholische Religionslehre werden Themen, die das Leben an sich und die Wertschätzung jedes Individuums betreffen (z. B. bezüglich des Umgangs mit Sexualität, Krankheit und Tod sowie Chancen und Risiken der Gentechnik) unter ethisch-moralischen Gesichtspunkten betrachtet und können so den Aufbau von Werthaltungen und Normen bei den Schülerinnen und Schülern unterstützen.

Themen zur Gesunderhaltung des eigenen Körpers und zur Körperhygiene stehen in engem Bezug zur praktischen Umsetzung im Sportunterricht. Dieser kann den Schülerinnen und Schülern Perspektiven zu einer aktiven und gesundheitsfördernden Freizeitgestaltung bieten.

Der Umgang mit Formeln, einfache naturwissenschaftliche Mathematisierungen sowie das Anfertigen und das Auswerten von Diagrammen stehen in enger Verbindung zum Fach Mathematik. Erworbene Kompetenzen aus verschiedenen Bereichen der Physik (z. B. Elektrizität, Magnetismus, Mechanik) bilden eine wichtige Grundlage für die Planung und die Anfertigung von einfachen technischen Werkstücken und für das Verständnis der Funktion verschiedener im Fach Technik verwendeter Maschinen und Werkzeuge.

Im Fach Geschichte/Politik/Geographie werden verschiedene naturwissenschaftliche Themen durch geographische, historische oder soziologische Sichtweisen ergänzt. Zur Förderung nachhaltigen Denkens und Handelns finden sich sowohl hier als auch im Fach Wirtschaft und Beruf weitere Verbindungen.

Zu den Fächern Deutsch bzw. Deutsch als Zweitsprache besteht eine besonders enge Verbindung. Kompetenzen dieser Fächer aus den Bereichen Sprechen und Zuhören, Schreiben und Lesen sowie der Umgang mit Texten und Medien sind Grundlage für Erkenntnisgewinn, Kommunikation und Bewertung im Fach Natur und Technik. Beim Erschließen und Verfassen von Sachtexten und diskontinuierlichen Texten werden Lese- und Schreibkompetenzen fachbezogen und schülergemäß angewendet und systematisch eingeübt. Bei der Präsentation von Arbeitsergebnissen, der Bewertung und Reflexion von Lerninhalten erweitern und stärken die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen in den Bereichen Sprechen und Zuhören. Mehrsprachige Schülerinnen und Schüler werden beim Erwerb der Fachsprache dahingehend unterstützt, dass sie sich in deutscher Sprache über fachliche Inhalte austauschen und verständigen können.

5 Beitrag des Faches Natur und Technik zu den übergreifenden Bildungs- und Erziehungszielen
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Die unterschiedlichen Perspektiven, unter denen naturwissenschaftliche Phänomene im Fach Natur und Technik betrachtet werden, bieten Anknüpfungsmöglichkeiten für eine Vielzahl von übergreifenden Bildungs- und Erziehungszielen.

5.1 Werteerziehung
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Im Unterricht des Faches Natur und Technik setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit Auswirkungen des menschlichen Handelns auf Mitmenschen, Umwelt und sich selbst auseinander. Sie betrachten menschliches Handeln unter der Perspektive der Würde eines jeden Lebewesens, erwerben Werte und Normen, die sie zur selbständigen und verantwortlichen Gestaltung ihres schulischen und persönlichen Lebens befähigen und erleben das Leben als wertvoll und schützenswert. Mit Blick auf die Inklusion spielt dabei das Recht von Menschen mit Beeinträchtigung auf Entfaltung der geistigen, seelischen und körperlichen Fähigkeiten und der individuellen Begabungen und Neigungen sowie das Ermöglichen einer gesellschaftlichen und beruflichen Teilhabe eine zentrale Rolle.

5.2 Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Umweltbildung, Globales Lernen)
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Die Schülerinnen und Schüler begegnen in unserer global vernetzten Welt einer großen Zahl von ökologischen Problemen und setzen sich mit den vielfältigen, damit verbundenen Ziel- und Interessenskonflikten auseinander. Sie reflektieren die wechselseitigen Abhängigkeiten von Mensch und Umwelt, immer auch unter dem Aspekt, welchen Beitrag der Einzelne zum Erhalt der Lebensgrundlagen leisten kann.

5.3 Alltagskompetenz und Lebensökonomie
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Durch eine pragmatische, praxisorientierte Vermittlung und Einübung von Alltagskompetenzen erlangen die Schülerinnen und Schüler im Fach Natur und Technik Grundfähigkeiten und Fertigkeiten aus den Bereichen Gesundheit und Ernährung sowie Umwelt und Nachhaltige Entwicklung. Diese helfen ihnen, allgemeine Anforderungen des Alltags zu bewältigen und langfristige Planungen nachhaltig und haushaltsökonomisch auszurichten.

5.4 Gesundheitsförderung
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Das Fach Natur und Technik unterstützt die Schülerinnen und Schüler bei der Ausbildung einer positiven Haltung zum eigenen Körper und hilft ihnen, ein eigenverantwortliches und sinnerfülltes Leben zu führen. Dazu reflektieren sie Ernährungsgewohnheiten, begründen gesundheitsfördernde Verhaltensweisen, sind sich der Gefahren durch Genussmittel und Drogen bewusst und erwerben ein grundlegendes Verständnis von Hygiene. Durch die einfühlsame und umfassende Auseinandersetzung mit Krankheit und Behinderung können sie körperlichen und seelischen Belastungssituationen souveräner und selbstbewusster begegnen, erlangen Empathie für Betroffene und können Hilfsbereitschaft offener zeigen.

5.5 Technische Bildung
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Zur Technischen Bildung trägt der naturwissenschaftliche Unterricht bei, indem sich Schülerinnen und Schüler mit den Zielen und Funktionen, Begriffen und Strukturen technischer Entwicklungen beschäftigen. In der Auseinandersetzung mit den Chancen und Gefahren des technischen Fortschritts erkennen sie die Bedeutung des schonenden Umgangs mit den begrenzten Ressourcen und erwerben die Fähigkeit, verantwortlich und nachhaltig mit Technik umzugehen.

5.6 Medienbildung/Digitale Bildung
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Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene Medien (Hör-, digitale und Printmedien) kritisch und verantwortungsbewusst. Sie entwickeln ein Verständnis für die Funktionsweise digitaler Systeme und vergleichen, beurteilen und reflektieren deren Gebrauch. Sie recherchieren zielgerichtet naturwissenschaftliche Sachverhalte und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse sach- und adressatengerecht auch unter Verwendung digitaler Techniken. Dabei beachten die Schülerinnen und Schüler die rechtlichen Bestimmungen, wie Datenschutz und Urheberrecht.

5.7 Familien- und Sexualerziehung
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Zur Familien- und Sexualerziehung leistet das Fach Natur und Technik in der Phase der körperlichen und seelischen Veränderungen während der Pubertät einen wichtigen Beitrag. Die Schülerinnen und Schüler erwerben fundiertes Wissen zu Fragen der menschlichen Sexualität, Liebe, Partnerschaft und Familie. Präventiv setzen sie sich mit den Gefahren durch HIV und andere sexuell übertragbare Krankheiten auseinander. So erleben sie ihre individuelle Entwicklung nicht unvorbereitet und können durch die Ausbildung eines gesunden Körper- und Selbstbewusstseins ihre Geschlechtlichkeit positiv annehmen.

5.8 Verkehrserziehung
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Mit zunehmendem Alter nehmen die Schülerinnen und Schüler in vielfältigen Formen am Straßenverkehr teil. Der Unterricht des Faches Natur und Technik soll den Schülerinnen und Schülern helfen, Geschwindigkeiten richtig einzuschätzen, Gefahren im Straßenverkehr zu erkennen sowie Verständigungszeichen und ‑regeln anzuwenden. Durch das Einüben grundsätzlicher Regeln im Straßenverkehr lernen sie zunehmend Verantwortung für sich und andere zu übernehmen.

5.9 Berufliche Orientierung
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Im Fach Natur und Technik erlangen die Schülerinnen und Schüler Fähigkeiten und Fertigkeiten, die in beruflichen Bereichen Anwendung finden. Dadurch trägt das Fach dazu bei, Berufsbilder kennenzulernen und eigene Begabungen zu entdecken, um so eine klarere Vorstellung über eigene Wünsche und Kompetenzen in Bezug auf mögliche Berufsfelder zu erhalten.