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 vernetzt mit den Kompetenzerwartungen aus dem LehrplanPLUS der Mittelschule im Unterricht angebahnt.
Natur und Technik M10
NT10 Motorik und Wahrnehmung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- wenden spezifische visuelle oder taktile Techniken systematisch an, um Inhalte aus dem naturwissenschaftlichen Bereich zu erfassen.
- nutzen ihre individuellen visuellen und taktilen Wahrnehmungsfähigkeiten gezielt zur Informationsentnahme bei Realbegegnungen mit Tieren, Pflanzen oder Gegenständen sowie beim Einsatz adaptierter Medien.
- nutzen Taststrategien zur Erfassung von Alltagsphänomenen mit naturwissenschaftlichem Hintergrund unter Einhaltung von Sicherheitsvorkehrungen.
- setzen taktile und auditive Differenzierungsfähigkeiten (z. B. zur Erkundung von Realobjekten, Skizzen und Modellen aus dem naturwissenschaftlichen Bereich) gezielt ein.
- unterscheiden und ordnen Objekte anhand visueller, taktiler und auditiver Eigenschaften.
- wählen für Experimente Geräte und Werkzeuge aus, die ihren grob- und feinmotorischen Voraussetzungen sowie den individuellen visuellen und taktilen Wahrnehmungsfähigkeiten entsprechen.
- beschreiben, welche Ausstattung des Arbeitsplatzes und welche Strukturen ihnen die Orientierung zur Durchführung von Experimenten erleichtern.
- bewegen sich selbständig mit einem geeigneten Verkehrsmittel fort und beachten die Regeln des Straßenverkehrs.
- benutzen vereinfachte taktile Reliefkarten, Tabellen, Skizzen und Pläne, die sehbehindertenspezifisch aufbereitet sind.
NT10 Denken und Lernstrategien
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- nutzen Ablagen und visuelle oder taktile Ordnungssysteme für die Durchführung von Experimenten.
- benennen Ordnungsmerkmale sowie Oberbegriffe und wenden Ordnungskategorien im naturwissenschaftlichen Kontext an.
- planen Handlungsschritte und Handlungsziele für die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Experimenten in Abhängigkeit von ihren individuellen visuellen und taktilen Wahrnehmungsfähigkeiten, setzen diese um und bewerten ihr Vorgehen.
- stellen Wenn-dann- oder Je-desto-Beziehungen her und dokumentieren Ergebnisse in einer für sie visuell oder taktil lesbaren Form.
- finden Lösungen zu problemorientierten Fragestellungen aus ihrem Alltag mit naturwissenschaftlichem Bezug.
- verwenden spezifische Lernmaterialien und visuelle oder taktile Hilfsmittel selbständig und schaffen sich so Zugang zu den Themen des naturwissenschaftlichen Unterrichts.
- nutzen gezielt ihr visuelles Gedächtnis zur Objekt- oder Personenerkennung und schließen von markanten Merkmalen auf eine Gesamtgestalt. Sie ergänzen Gestalten zu einem Gesamtbild.
- beurteilen Möglichkeiten, Nutzen und Gefahren naturwissenschaftlich-technischer Entwicklungen in Hinblick auf den Alltag sehbehinderter und blinder Menschen.
- wählen kriteriengeleitet (z. B. in Hinblick auf die Darstellbarkeit für Menschen mit Seheinschränkungen) ggf. in Absprache mit der Lehrkraft Inhalte der Lernbereiche des Fachs exemplarisch aus.
- beschreiben Ursachen und Folgen von Sehschädigungen und berücksichtigen angemessene Gesunderhaltung und Pflege der Augen.
- nutzen situationsangemessen Sehhilfen und/oder Taststrategien (z. B. zur Begegnung mit lebenden Tieren und Pflanzen, Modellen, Funktionsmodellen, zwei- oder drei-dimensionalen Darstellungen, tiefgezogenen Darstellungen, Schwellkopien, Zeichenfolien oder kontrastreichen und/oder vergrößerten Kopien).
- erklären den Aufbau, die Funktion und die Verwendung von optischen Systemen.
- erklären akustische Phänomene und nutzen diese im Alltag.
NT10 Kommunikation und Sprache
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- sind sich der Bedeutung von präzisen Aussagen zu Sachverhalten im naturwissenschaftlichem Kontext bewusst, achten auf die korrekte Verwendung von Begriffen und fragen bei Unsicherheiten gezielt nach.
- beschreiben je nach individuellem Sehvermögen auch ihre Schwierigkeiten, visuelle Naturerscheinungen zu erfassen. Sie entwerfen und beurteilen Lösungen.
- beschreiben welche verbalen Informationen sie in der aktuellen Situation zur Lösung von Aufgaben benötigen.
- beurteilen, welche Werkzeuge und Geräte für sie im Hinblick auf ihre visuellen und taktilen Fähigkeiten sinnvoll einsetzbar sind.
NT10 Emotionen und soziales Handeln
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- gestalten soziale Beziehungen aktiv in Alltags- und Schulsituationen, indem sie bei Bedarf Hilfsmittel nutzen.
- äußern eigene Gefühle im Zusammenhang mit ihren individuellen visuellen und taktilen Wahrnehmungsfähigkeiten und reagieren auf Kritik angemessen.
- arbeiten mit Partnern und in Gruppen zusammen, übernehmen Verantwortung in Partner- oder Gruppenarbeit und erkennen Gefühle anderer.
- nutzen bei naturwissenschaftlichen Experimenten gemeinsam Material in einer Gruppe und beachten dabei verschiedene Unterstützungsbedürfnisse.
- informieren sich und andere über die individuelle Sehschädigung und leiten daraus ihren Unterstützungsbedarf im naturwissenschaftlichen Unterricht ab.
- zeigen Bewusstsein für eigene Stärken und Schwächen im naturwissenschaftlichem Bereich und besitzen Umgangsstrategien (u. a. Seh- und Taststrategien) zur Erfassung des Alltags mit seinen naturwissenschaftlichen Phänomenen.
- recherchieren genetische Verläufe in Bezug auf Sehschädigung und zeigen einen umsichtigen Umgang damit.
NT10 Lernbereich 1: Naturwissenschaftliches Arbeiten
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beurteilen die Aussagekraft von erhobenen oder recherchierten Daten und finden in diesen Daten Trends, Strukturen und Beziehungen zu den im Unterricht behandelten Themen.
- zeigen weitgehend selbständig Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen, technischen und ökologischen Entwicklungen und Erkenntnissen der Naturwissenschaften auf.
- diskutieren Arbeitsergebnisse und Sachverhalte unter verschiedenen Gesichtspunkten fachlich korrekt und folgerichtig, vertreten ihre Standpunkte zu naturwissenschaftlichen Sachverhalten und reflektieren Einwände kritisch.
- prüfen Darstellungen zu naturwissenschaftlichen Themen in verschiedenen Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit.
- ordnen naturwissenschaftliche Sachverhalte in historische, gesellschaftliche oder ökologische Zusammenhänge ein und bewerten Handlungsoptionen im Sinne der Nachhaltigkeit.
- legen ein Wertesystem zugrunde, um normative Aussagen zu naturwissenschaftlichen Themen zu beurteilen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Entwicklung naturwissenschaftlichen Wissens: Datenanalyse (Trends, Strukturen und Beziehungen)
- Errungenschaften der Naturwissenschaften: Verhandelbarkeit von Werten in einer Gesellschaft an einem Beispiel der Humangenetik bzw. der digitalen Technik
- Anfertigung, Auswertung und Wechsel verschiedener Darstellungsformen (z. B. einfacher Regelkreis)
- Reaktionsschema, Nomenklatur, Symbol- und Formelsprache (z. B. Formeldarstellung ausgewählter organischer Moleküle)
- Gesundheitsbewusstsein und Verantwortung (z. B. Stressbewältigung, Hormonsystem)
NT10 Lernbereich 2: Lebensgrundlage digitale Technik
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben die Vorteile der modernen Digitaltechnik, indem sie die historische Entwicklung von digitalen Geräten aus ihrem Alltag recherchieren.
- beschreiben den Unterschied zwischen digitalen und analogen Signalen und erklären anhand vereinfachter Darstellungen ein Verfahren zur Umwandlung analoger in digitale Signale.
- erklären das Prinzip der Datenverarbeitung eines Computers, indem sie natürliche Zahlen vom Dezimalsystem in das Binärsystem umwandeln.
- führen einfache, selbst geplante Experimente zu logischen Schaltungen durch, um damit die Verarbeitung digitaler Signale durch Transistoren im Prozessor zu beschreiben.
- vergleichen aktuelle Medien zur digitalen Datenübertragung und ‑speicherung, um diese zu bewerten.
- beurteilen Chancen und Risiken der digitalen Technik, um den eigenen Umgang mit modernen Kommunikationsgeräten zu reflektieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- historische Entwicklung digitaler Geräte aus dem Alltag der Schülerinnen und Schüler (z. B. Mobiltelefon, Fernsehgerät)
- analoge und digitale Signale (z. B. Temperaturmessung, Töne): Sinus- und Rechteckspannungen
- Prinzip der A/D-Wandlung; Spannungs-Zeit-Diagramme
- binäres System: Umwandlung von Zahlen; Begriffe: Bit, Byte, Gigabyte, Terabyte
- Verarbeitung digitaler Signale; Transistor, logische Schaltungen; Bauen von Modellen (z. B. logische Schaltungen Und, Oder, Nicht)
- Datenübertragung mittels elektromagnetischer Schwingungen (z. B. Funk und Licht anhand aktueller Beispiele); Vergleichskriterien (z. B. Sicherheit, Störanfälligkeit und Geschwindigkeit)
- digitale Speicherung (z. B. optisch, magnetisch, elektronisch)
- Chancen, Grenzen, Probleme und Risiken der digitalen Technik (z. B. in den Bereichen Datenübertragung, Datenschutz)
- Aspekte sinnvollen Gebrauchs moderner Kommunikationsgeräte (z. B. Energiebedarf, Gesundheits- und Sozialverhalten)
Alltagskompetenzen
NT10 3.1 Das Gehirn
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- erläutern die zentrale Bedeutung des menschlichen Gehirns im Nervensystem.
- beschreiben den Aufbau und die Vernetzung von Nerven und Nervenzellen, um die Bedeutung der Synapsen bei der Reizleitung zu erläutern.
- stellen Ursachen, Symptome sowie Therapie- und Präventionsmöglichkeiten dar, indem sie anhand ausgewählter Medien zu einer Erkrankung des Gehirns oder des Nervensystems recherchieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Gehirnbereiche und deren Funktionen: Großhirn, Zwischenhirn, Kleinhirn, Mittelhirn, Nachhirn; limbisches System
- Aufbau der Nervenzelle: Nervenzellkörper, Nervenfaser/Neurit, Dendriten, Synapsen; Reizleitung durch Botenstoffe
- Erkrankungen von Gehirn und Nervensystem (z. B. Parkinson, Demenz)
NT10 3.2 Steuerung und Regelung von Körperfunktionen durch Hormone
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben die Funktionsweise der Hormone als biochemische Signalstoffe im Körper. Sie benennen wichtige Wirkungsbereiche, um die Bedeutung der Hormone für die Stoffwechselvorgänge des Körpers zu erklären.
- erläutern die Steuerung einer Körperfunktion durch Hormone mittels idealtypischer Schemazeichnungen.
- erläutern das Zusammenwirken von Nerven- und Hormonsystem bei der Reaktion auf Stressoren, um Verhaltensweisen zur Stressbewältigung und ‑prävention zu bewerten.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Begriffe: Hormon, Schlüssel-Schloss-Prinzip
- Überblick der Wirkungsbereiche von Hormonen: Steuerung von Wachstum und Entwicklung, Regulation von Stoffwechselprozessen, Beeinflussung von Verdauungsvorgängen
- Steuerung durch Hormone (z. B. Wachstum, Menstruation, Blutzuckerspiegel)
- Zusammenwirken von Nerven- und Hormonsystem bei der Reaktion auf Stressoren
- Folgen von Dauerstress (z. B. Herz-Kreislauf-Beschwerden, Schlafstörungen); Gegenstrategien (z. B. sportliche Betätigung, Ruhe- und Erholungsphasen, gesunde Ernährung)
Alltagskompetenzen
NT10 3.3 Vererbung, Evolution
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- ordnen Leitfossilien erdgeschichtlich ein, um den Verlauf der Stammesentwicklung zu beschreiben.
- beschreiben Mutation, Selektion und Isolation als Evolutionsfaktoren, um die Bildung neuer Arten zu erklären.
- beschreiben die Entwicklungsgeschichte des Menschen an einem Stammbaum, indem sie wichtige Entwicklungsschritte und deren Vorteile erklären.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Fossilien, Leitfossilien; Erdzeitalter und Entwicklung der Lebewesen; stammesgeschichtliche Verwandtschaft; Übergangsformen (z. B. Archaeopteryx, Quastenflosser)
- Evolutionsfaktoren: Mutation, Selektion, Isolation; Charles Darwin
- Stammesgeschichte des Menschen im Überblick: Entwicklungsschritte (z. B. aufrechter Gang, Werkzeuge); Ausbreitung des Menschen auf der Erde
NT10 3.4 Zellkern im Blickpunkt der Forschung
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben anhand von Schemazeichnungen die Vorgänge bei der Bildung der Geschlechtszellen und erklären die Kombinationen von Chromosomen als Ergebnis der Meiose an einem Modell.
- stellen den molekularen Aufbau der DNA mithilfe geeigneter Modelle anschaulich dar und erklären ihre Verdopplung sowie die Bildung von Proteinen.
- erläutern eine Methode der Gentechnik und bewerten deren Chancen und Risiken.
- stellen zu einem Bereich der angewandten Humangenetik wissenschaftliche Grundlagen und Probleme dar und diskutieren sie unter Einbeziehung rechtlicher und ethischer Aspekte, um einen eigenen Standpunkt zu beziehen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Meiose
- Aufbau der DNA; identische Verdopplung; Bildung von Proteinen
- Umsetzung der Erbinformation bei der Proteinsynthese; Bedeutung für die Ausbildung von Merkmalen
- Methoden der Reproduktions- und Gentechnik (z. B. Klonen bei Tieren und Pflanzen, Gen Pharming)
- ein Bereich aus der angewandten Humangenetik (z. B. Embryonenschutzgesetz, Reproduktionsmedizin)
NT10 4.1 Periodensystem und chemische Bindungen
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- erklären unter Einbeziehung der Nebengruppenelemente maßgebliche Ordnungskriterien, um die Anordnung der Elemente im Periodensystem zu beschreiben.
- nutzen Modelle, um an ausgewählten Elementen mithilfe der Edelgasregel das Bindungsverhalten zu begründen.
- nutzen Angaben zur Elektronegativität chemischer Elemente, um zwischen polaren und unpolaren Elektronenpaarbindungen zu unterscheiden.
- begründen Eigenschaften des Wassers mit dessen Dipolcharakter.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Periodensystem: Haupt- und Nebengruppenelemente ohne Lanthanoide und Actinoide
- Metallbindung: Elektronengas, Atomrümpfe; Eigenschaften von Metallen (z. B. Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit)
- Ionenbindung: Veranschaulichung (z. B. Natriumchlorid), Anion, Kation, Verhältnisformel, Donator-Akzeptor-Konzept; Eigenschaften von Salzen (z. B. hohe Schmelzpunkte, elektrische Leitfähigkeit in wässriger Lösung)
- Elektronenpaarbindung: unpolar (z. B. H2, Cl2, O2), polar (z. B. HCl, H2O, NH3); Elektronegativität
- Wasser: Dipolcharakter, Hydratation, Wasserstoffbrücken
- Formeln binärer Verbindungen (z. B. Natriumfluorid, Aluminium(III)chlorid, Eisen(III)oxid, Schwefeldioxid)
- Fachbegriffe: ‑oxid, ‑chlorid, ‑sulfid, ‑fluorid
NT10 4.2 Chemie des Kohlenstoffs
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- beschreiben mithilfe von Modellen das Cracken von längerkettigen Alkanen zur Gewinnung von Alkenen und vergleichen es mit Crackverfahren in der Technik.
- schließen vom Molekülbau verschiedener organischer Stoffe auf typische Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten.
- beschreiben an ausgewählten Beispielen schematisch die Prinzipien verschiedener Reaktionstypen zur Herstellung von Kunststoffen, zeichnen die Strukturformeln von Edukten (Monomere) sowie Produkten (Polymere) und erläutern die Einsatzmöglichkeiten der entstandenen Kunststoffe.
- diskutieren Möglichkeiten und Grenzen des Kunststoffrecyclings, um den eigenen Umgang mit Kunststoffen unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit zu reflektieren.
- beschreiben schematisch die Reinigungswirkung von Waschsubstanzen und exemplarisch deren Umweltverträglichkeit.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Cracken von längerkettigen Alkanen (z. B. Nonan, Hexadecan); Crackverfahren in der Rohölverarbeitung
- homologe Reihe der Alkene: Modelle, Strukturformeln, allgemeine Summenformel CnH2n, Eigenschaften und Verwendung (z. B. Brennstoffe, Grundstoffe für die Herstellung von Kunststoffen)
- Reaktionstypen zur Herstellung von Kunststoffen: Polymerisation, wichtige Polymere (z. B. Polyethylen, Polypropylen); Polykondensation, wichtige Polykondensate (z. B. Polyamide, Polyester); Produkte (z. B. PET-Flaschen, Kleidung)
- Möglichkeiten und Grenzen des Kunststoffrecyclings; Umweltbelastung (z. B. Meere)
- Waschsubstanzen: Strukturen und Reinigungswirkung, Umweltverträglichkeit
Alltagskompetenzen
NT10 4.3 Lineare und beschleunigte Bewegungen
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- erstellen Weg-Zeit-, Geschwindigkeits-Zeit- und Beschleunigungs-Zeit-Diagramme von linearen gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten linearen Bewegungen in alltagsrelevanten Kontexten und verbalisieren die in den Diagrammen dargestellten Bewegungsabläufe.
- stellen Beziehungen zwischen den in den Diagrammen dargestellten Bewegungsabläufen und den entsprechenden linearen bzw. quadratischen Bewegungsfunktionen her.
- bestimmen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen von Körpern aus experimentellen Messdaten sowie anhand von Bewegungsdiagrammen.
- schätzen und berechnen den Bremsweg von Fahrzeugen im Straßenverkehr in Abhängigkeit von deren Anfangsgeschwindigkeit und der vorliegenden Bremsverzögerung. Auf der Grundlage abgeschätzter und berechneter Werte bewerten sie auch kritische Situationen im Straßenverkehr und diskutieren hierfür mögliche Sicherheitsvorkehrungen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- gleichförmige geradlinige Bewegungen; v = Δs : Δt, Weg-Zeit-Gesetz, s(t) = v ⋅ t
- gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegungen; a = Δv : Δt, Weg-Zeit-Gesetz, Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz, s(t) = ⋅ a ⋅ t2, v(t) = a ⋅ t
- Anfangsgeschwindigkeit vA; Bremsverzögerung, aB = μHaft ⋅ 9,81 m/s2; Bremsweg, sB = ⋅ vA ⋅ t, sB = vA2 : (2 ⋅ aB)
Alltagskompetenzen
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