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Naturwissenschaft und Technik (NwT)

Das Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT) wurde im Schuljahr 2007/08 landesweit eingeführt und stellt das Profilfach des naturwissenschaftlichen Profils dar. Es entspricht als Kernfach der dritten Fremdsprache im sprachlichen Profil und wird ebenso wie diese in den Klassen 8, 9 und 10 jeweils 4-stündig unterrichtet. Parallel dazu haben die Schülerinnen und Schüler Unterricht in den Basiswissenschaften Biologie, Chemie, Physik und Geographie - und dies mit gleichen Inhalten und gleicher Stundenzahl in allen Profilen.

Im Fach Naturwissenschaft und Technik werden Themenstellungen, die sich an der Erfahrungs- und Gedankenwelt der Schülerinnen und Schüler orientieren, aus den Blickwinkeln aller Naturwissenschaften fächervernetzend betrachtet. Dabei werden die in den Basisfächern Biologie, Chemie, Physik und den Geowissenschaften erworbenen Kenntnisse vertieft und naturwissenschaftliche und technische Denk- und Arbeitsweisen vermittelt. Besonderes Gewicht liegt auf experimentellem und projektorientiertem Arbeiten in einem handlungsorientierten, schülerzentrierten Unterricht.

8 Holz
  • Holz als Werkstoff
  • Selbstbauprojekt (Planung, Sägen, Bohren, Schleifen)
Bewegung
  • Fliegen (Auftrieb, Heißluftballon, Flugzeuge)
  • Rückstossmobil (Planung, CNC, Fräsen)
  • Hebelgesetze
Wetter
  • Messgrößen & Messinstrumente
  • Selbstbau einer Wetterstation
9 Boden
  • Boden als Grenzfläche in der sich Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Lithosphäre durchdringen
  • Bodenuntersuchung mit physikalischen und chemischen Methoden
  • Exkursionen (Carolinengrube im Brettental) und Projektarbeiten (Untersuchungen an Mineralien, Pflanzen und Bodentieren)
Wasser
  • Wasser
Ernährung
  • Ernährung und naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden
  • Ernährungsgewohnheiten
  • Globaler Zusammenhang
  • Alternativen
  • Projektarbeit aus den Themenbereichen: Lebensmitteldeklaration, Energiebedarf, Inhaltsstoffe der Nahrung, Verdauung, Schadstoffe in der Nahrung, Ernährungsweisen, Konsumverhalten, Fast Food, Functional Food, Designer Food, Nahrungsmittel der Zukunft
10 Energie
  • Was ist Energie? In welchen Formel tritt sie auf?
  • Energieumwandlungen, Energiewandler und Kraftwerke
  • Regenerative Energieformen (Kooperation mit dem Lycée Albert Schweitzer, Mulhouse)
  • Praktikum zur Windenergie, Solarenergie und Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie
Farben & Licht
  • Farben und naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden
  • Projektarbeit aus den Themenbereichen: Visuelles System, Realität und Wahrnehmung, Farbigkeit in Physik und Chemie mit Schwerpunkt Chemie, organische und anorganische Farbmittel : Struktur, Eigenschaften und Verwendung
Messen, Steuern, Regeln
  • Maßeinheiten, SI-System, Proportionalität, Fehlerrechnung
  • Elektronische Grundschaltung (Transistor, Sensoren, Spannungsteiler)
  • Regelung (Fischertechnik, Programmierung mit ROBO Pro)

 


NWT-Modul "Wetter" (8. Klasse)

Exkursion am 23.10.2012 nach Horben zu Herrn Brockhaus von www.brockhaus-wetter.de


NWT-Modul "Boden" (9. Klasse)

  • Boden als Grenzfläche in der sich Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Lithosphäre durchdringen
  • Bodenuntersuchung mit physikalischen und chemischen Methoden
  • Exkursionen (Carolinengrube im Brettental) und Projektarbeiten (Untersuchungen an Mineralien, Pflanzen und Bodentieren)


NWT-Modul "Ernährung" (9. Klasse)

Das Modul vermittelt Inhalte rund um das Thema Ernährung und naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden. Im ersten Halbjahr kann zudem der Schwerpunkt auf der Projektarbeit liegen. Die Schüler und Schülerinnen können an einem selbst gewählten Projekt arbeiten.

Die Inhalte zum Thema Ernährung können zum Beispiel, je nach Umfang der Projektarbeit, aus folgenden Themenkreisen stammen: Lebensmitteldeklaration, Energiebedarf, Inhaltsstoffe der Nahrung, Verdauung, Schadstoffe in der Nahrung, Ernährungsweisen, Konsumverhalten, Fast Food, Functional Food, Designer Food, Nahrungsmittel der Zukunft.

Weitere Themen, die Schüler und Schülerinnen interessieren, können aufgenommen werden, wenn die Mehrheit einer Gruppe ein großes Interesse daran hat und Zeit zur Verfügung steht  (Spezialnahrung für Sportler und Astronauten, Diäten, Essstörungen etc.). Aus allen Bereichen können die Schülerinnen und Schüler GFS-Themen wählen.

Die praktisch und theoretisch vermittelten Inhalte sollen es den Schülern und Schülerinnen ermöglichen, ihre Ernährungsgewohnheiten zu beurteilen, sie im globalen Zusammenhang zu sehen und Alternativen kennen zu lernen.

Mögliche Projektthemen

  1. „Laib mit Seele“- vom Halm zum Brot: Theorie und Praxis : Treibmittel, Zusatzstoffe etc. Was macht ein gutes Brot aus?
  2. Alles rund um den Wein: Herstellung, Rebsorten, Parasiten und ihre Bekämpfung, Exkursion: staatliches Weinbauinstitut Freiburg
  3. Bierbrauen: Geschichte, Verfahren, Exkursion : Ganter/ Feierling/ Rothaus
  4. „Rollmops zum Frühstück“- Alltagswissen über Alkoholkonsum und den Tag danach mit Experimenten
  5. Vom Kakaobaum zur Schokolade
  6. Pralinen
  7. Coca Cola, Red Bull und Konsorten – Lifestylegetränke auf dem Prüfstand
  8. Von der Kartoffel zum Kartoffelchip
  9. Analogkäse und „herkömmlicher“ Käse – Herstellung, Einsatz
  10. Fleischwurst auf dem Prüfstand – eine Analyse
  11. Kaffee : Geschichte, Anbau, Sorten, Verarbeitung ; Exkursion : Tee Peter
  12. Tee
  13. Von der Milch zu ihren Produkten : Exkursion: Molkerei
  14. Schadstoffe in der Nahrung- Beispiel Nitrat
  15. Mineralwasser- überflüssiger Luxus oder Notwendigkeit?
  16. Lebensmittel der Zukunft – Flüssignahrung, Fleisch aus der Retorte, Insekten und Co.

NWT-Modul „Energie“ (10. Klasse)

Zu Beginn dieses Moduls werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Formen, in denen uns Energie im Alltag schon begegnet ist, und beantworten die Frage, was Energie eigentlich ist. Dann befassen wir uns im ersten Themenblock mit der quantitativen (=rechnerischen) Beschreibung von Energieumwandlungen – hier können sich diejenigen besonders austoben, die Freude daran haben, physikalische „harte Nüsse“ zu knacken. Die praktische Arbeit kommt auch nicht zu kurz, es gibt einige Versuche zum Wirkungsgrad, zur Kalorimetrie usw. Im zweiten Themenblock stehen verschiedene Formen der „Energieerzeugung“ (inzwischen wissen wir bereits, dass es besser „Energiewandlung“ heißen muss!) in unserer Industriegesellschaft im Mittelpunkt. Wir erarbeiten, wie verschiedene Arten von Kraftwerken funktionieren und auf welchen physikalischen und chemischen Grundlagen regenerative Energieformen beruhen. Vertieft wird dies durch eine Reihe von Exkursionen. Diese Inhalte stehen auch im Mittelpunkt unserer Kooperation mit dem Lycée Albert Schweitzer, Mulhouse. Im letzten Themenblock vertiefen wir unsere Kenntnisse über regenerative Energiegewinnung durch ein Praktikum mit teils anspruchsvollen Experimenten zur Windenergie, Solarenergie und Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie.

Exkursion am 29.02.2016 zum Wasserkraftwerk Rheinfelden


NWT-Modul „Farben" (10. Klasse)

Das Modul vermittelt Inhalte rund um das Thema Farben und naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden. Im ersten Halbjahr kann zudem der Schwerpunkt auf der Projektarbeit liegen. Die Schüler und Schülerinnen können an einem selbst gewählten Projekt arbeiten.

Die Inhalte zum Thema Farben können zum Beispiel, je nach Umfang der Projektarbeit, aus folgenden Themenkreisen stammen: Visuelles System, Realität und Wahrnehmung, Farbigkeit in Physik und Chemie mit Schwerpunkt Chemie, organische und anorganische Farbmittel : Struktur, Eigenschaften und Verwendung.

Eine Vielzahl von Versuchen (Farbensehen, Herstellung und Anwendung von Aquarell- und Ölfarben, Farbigkeit von Komplexverbindungen und deren Anwendung, Färben von Textilien, Untersuchung von Lebensmittelfarbstoffen und Tätowierfarbstoffen usw.) können Unterrichtsgegenstand sein.

Weitere Themen, die Schüler und Schülerinnen interessieren, können aufgenommen werden, wenn die Mehrheit einer Gruppe ein großes Interesse daran hat und Zeit zur Verfügung steht  (Holy Colours, Graffiti) . Aus allen Bereichen können die Schülerinnen und Schüler GFS- Themen wählen.

Die praktisch und theoretisch vermittelten Inhalte sollen den Schülern und Schülerinnen einen Einblick in die faszinierende Welt der Farben geben.

Mögliche Projektthemen: Farben

  1. Chemie im Alltag „ Das Experiment“: Fleck lass nach!
  2. Pilze, Flechten, Curry & Co : Naturmaterialien als natürliche Indikatoren, Bunte Baumpilze, Chemie mit Curry, Betain – der Farbstoff der roten, Beete
  3. Geheimtinten – Wie funktionieren sie? Showexperimente mit Geheimtinten
  4. Buntpapiere – Selber machen
  5. Herstellung von dekorativer Kosmetik – Pigmente, Wachse & Co
  6. Faserstifte
  7. Tätowierungen – Farben, Techniken, Bedeutung, gesundheitliche Aspekte
  8. Farben im Tierreich – Entstehung, Funktion
  9. Titandioxid- Von der Zahnpasta zur „ clean city“
  10. Fälschungen : Kunstfälschungen und Co.
  11. Farbe und Werbung
  12. Graffiti
  13. Holy Colours

NWT-Modul „Messen, Steuern, Regeln“ (10. Klasse)

Dieses Modul stellt eine praktische Weiterführung des Themengebiets Halbleiter (Sensorik) aus Klasse 9 Physik dar und soll
durch die Grundlagen der Regel- und Automationstechnik den Weg ins Wahlfach Informatik in Klasse 11 (Algorithmik) bereiten.

  • Im ersten Modulteil Messen werden
    • die Begriffe Messen, Maßeinheit, SI-System präzisiert und
    • die Themengebiete Proportionalität, Funktionsanpassung und Fehlerrechnung behandelt.
    • Am Ende dieses Modulteils steht eine schriftliche Theorieprüfung.

  • Im zweiten Modulteil Steuern wird die grundlegende Transistorschaltung vorgestellt und durchgetestet.
    • Im Vordergrund steht die Erkenntnis, dass diese Schaltung mit allen möglichen Sensoren (für Leitfähigkeit, Temperatur, Licht, etc.) als elektronischer Schalter für unterschiedlichste Funktionen einsetzbar ist.
    • Bewertet wird in diesem Modulteil die Führung eines Protokollbuchs,
      sowie der praktische Umgang mit Löt- und Messtechnik (Multimeter).

  • Im dritten Modulteil Regeln werden
    • verschiedene Regelungsaufgaben (Ampel, Aufzug, Parkhaus, Automaten und Fahrroboter etc.) mit Fischertechnik aufgebaut und
    • mit der grafischen Programmiersprache ROBO Pro realisiert.
    • Am Ende dieses Modul steht wiederum ein schriftlicher Test, diesmal eine kleine Programmierarbeit am Computer.


Naturphänomene