Lernkompetenzen / naturwissenschaftliche Kompetenzen

Aufgaben und Probleme analysieren und Lösungsstrategien entwickeln. geeignete Methoden für die Lösung von Aufgaben und Problemen auswählen und anwenden sowie Arbeitsphasen zielgerichtet planen und umsetzen. zu einem Sachverhalt relevante Informationen aus verschiedenen Quellen (z. B. Lehrbuch, Lexika, Internet) sachgerecht und kritisch auswählen. Informationen aus verschiedenen Darstellungsformen (z. B. Texte, Symbole, Diagramme, Tabellen, Schemata) erfassen, diese verarbeiten und interpretieren. Informationen geeignet darstellen und in andere Darstellungsformen übertragen. unter Nutzung der Methoden des forschenden Lernens Erkenntnisse über Zusammenhänge, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten gewinnen und anwenden. Definitionen, Regeln und Gesetzmäßigkeiten formulieren und verwenden. sein Wissen systematisch strukturieren sowie Querbezüge zwischen Wissenschaftsdisziplinen herstellen. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. situationsund adressatengerecht kommunizieren. sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. respektvoll mit anderen Personen umgehen. Konflikte angemessen bewältigen. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler reflektieren und einschätzen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um. geeignete Methoden der Erkenntnisgewinnung auswählen und anwenden, d. h. gen und Experimenten) und beschreiben, begründen, werten sowie protokollieren bzw. dokumentieren, Geräte, Materialien, Chemikalien und Naturobjekte sachgerecht verwenden, fung der Hypothesen planen, durchführen, dokumentieren und auswerten, Fragen beantworten. kritisch reflektieren und sachgerecht bewerten, d. h. wendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse, Forschungsmethoden, persönliche Verhaltensweisen) ethischen, gesellschaftlichen) unter Verwendung geeigneter Kriterien reflektieren, nung bilden. sachgerecht kommunizieren, d. h. Diagramme, Tabellen, Schemata, Formeln, Gleichungen) zielgerichtet entnehmen, auswerten bzw. interpretieren und ggf. kritisch bewerten, und dabei die Fachsprache (z. B. Fachbegriffe, Formelzeichen, chemische Gleichungen) korrekt verwenden, sinnvoll einsetzen.. ausgewählte Gegenstände eines Sachfaches/mehrerer Sachfächer unter Beachtung der fachlichen und methodischen Spezifik bearbeiten. durch unterschiedliche Medien präsentierte, didaktisierte, adaptierte und/oder authentische fremdsprachige Texte rezipieren. den Inhalt dieser Texte global, selektiv oder detailliert erfassen und aufgabengemäß darstellen und verarbeiten. verschiedene Textsorten, z. B. Protokolle, Flussdiagramme, Formeln, im Rezeptionsbzw. Produktionsprozess nutzen. nicht lineare Texte, z. B. Tabellen, Mindmaps, Beschriftungen von grafischen Darstellungen, sowie gelegentlich lineare Texte, z. B. mündliche und schriftliche Berichte, Beschreibungen, Zusammenfassungen, unter Nutzung vielfältiger Hilfsmittel produzieren sowie. Texte sprachmittelnd in der deutschen, punktuell in der Fremdsprache unter Nutzung vielfältiger Hilfsmittel produzieren.. Situationen und Aufgabenstellungen nutzen, um Erwartungen zur Textrezeption bzw. -produktion zu entwickeln. fachliches, sprachliches und soziokulturelles Wissen als Verstehenshilfe nutzen. sachfachspezifische Methoden funktional angemessen verwenden, z. B. Erstellung eines Schaubildes auf Grundlage eines Textes, Beschriftung einer grafischen Darstellung, Protokollieren eines Experimentes. Informationen verdichten, z. B. in Tabellen, Mindmaps. Gedächtnishilfen selbstständig anfertigen, z. B. Notizen, Stichwortgerüste sowie. altersgemäße Hilfsmittel, Medien, Quellen und Präsentationstechniken nutzen.. in Einzel-, Partnerund Gruppenarbeit Verantwortung für die Aufgabenlösung übernehmen. auch bei Schwierigkeiten weiter an der Lösung der Aufgabe arbeiten. bei Unklarheiten nachfragen. texterschließende Hilfsmittel selbstständig nutzen. unvoreingenommen und konstruktiv mit Authentizität umgehen, d. h. Sachverhalte, Vorgänge, Personen und Handlungen aus der Perspektive Anderer betrachten. mit anderen zusammenarbeiten und dabei Unterstützung geben und annehmen. über eigene Lernstrategien und Sprachhandlungen reflektieren sowie. seine Kompetenzentwicklung einschätzen..

Globale Umweltprobleme

die Arten von Treibhausgasen (z. B. Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan, Ozon), ihre Herkunft, Verweildauer in der Atmosphäre und ihren Anteil am Treibhauseffekt nennen. die Strahlungsbilanz der Erde beschreiben. ein einfaches Modell zum Zustandekommen des Treibhauseffektes beschreiben: Spektralbereiche unterscheiden; Zusammenwirken von Sonneneinstrahlung besonders im grünen Spektralbereich – hoher Durchlässigkeit der Atmosphäre für diese Strahlung – Absorption auf der Erdoberfläche, Erwärmung, Abgabe von Infrarotstrahlung – Undurchlässigkeit, Absorption und Rückstrahlung durch Treibhausgase in der Atmosphäre. zwischen natürlichem und anthropogenem Treibhauseffekt unterscheiden.. Veränderungen der Luftund Meerestemperaturänderung interpretieren und mögliche zukünftige Entwicklungen diskutieren. die globale Erwärmung und den Klimawandel als mögliche Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes begründen. Bioindikatoren für den Klimawandel (z. B. Hanfpalme, Feuerlibelle, Wespenspinne) charakterisieren. Folgen des möglichen Klimawandels für Eismassen, Ozeane bzw. Gewässer, die Atmosphäre sowie die Biosphäre ableiten. mögliche spezifische Folgen für den Raum Mitteleuropa (Einfluss auf den Golfstrom und das Klima, Häufung von Extremwetterereignissen, Veränderungen in der mitteleuropäischen Flora und Fauna) und die entsprechenden Auswirkungen auf die Menschen begründen. weitere infrage kommende Ursachen für den möglichen Klimawandel nennen und erklären (z. B. Sonnenaktivität). persönliche, staatliche und internationale Maßnahmen erläutern, die der Verstärkung des Treibhauseffektes und dem Klimawandel entgegenwirken.. die Schutzfunktion der natürlichen Ozonschicht beschreiben. ozonschädigende Verbindungen und deren Herkunft nennen, z. B. anthropogene FCKW, Distickstoffmonoxid, natürliche Halogenverbindungen. die Rolle der ozonschädigenden Stoffe als Katalysator und Reaktionspartner erläutern und die Reaktionen beim Ozonabbau vereinfacht darstellen. das Ozonloch über der Nordund Südpolregion beschreiben. Folgen des Ozonlochs für die Biosphäre und den Menschen ableiten. die Entstehung von Smog als Folge der Anreicherung fester (z. B. Staub-, Rußpartikel) und flüssiger (z. B. Tropfen von Wasser, Schwefliger Säure, Schwefelsäure) Schwebstoffe in Gasen (Luft, Schwefeldioxid) beschreiben und die Herkunft Smog auslösender Stoffe nennen. die Rolle besonderer Wetterlagen (Nebel, Inversionswetter) für die Entstehung von Smog begründen. mögliche Folgen für die Natur und den Menschen beschreiben. Regelungen zur Smogvermeidung erläutern.. sich sachlich mit der Meinung Anderer zu globalen Umweltproblemen auseinander setzen. den eigenen Standpunkt zur Nachhaltigkeit situationsgerecht vertreten. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um.

Energieversorgung

die Bedeutsamkeit der Versorgung mit Energie (verschiedene Formen) für die Entwicklung der Gesellschaft einschätzen und begründen. die weltweite Verteilung von Energieträgern (Energierohstoffen) beschreiben, den Energiebedarf verschiedener Wirtschaftssysteme vergleichen und den wachsenden Energiebedarf einer sich entwickelnden Gesellschaft begründen. den Anteil unterschiedlicher Energiearten an der Gesamtenergieerzeugung (Energiemix) von Deutschland darstellen. die mit dem wachsenden Bedarf verbundenen Probleme (z. B. Endlichkeit fossiler Energieträger, Umweltbelastungen, dauerhafte Klimabeeinflussung, Treibhauseffekt) beschreiben und die Notwendigkeit einer nachhaltigen Energieversorgung begründen. mögliche Entwicklungsschritte zu einer nachhaltigen Energieversorgung beschreiben. eine Energiebilanz für einen Haushalt erstellen. Maßnahmen zur Unterstützung einer nachhaltigen Energieversorgung und -nutzung ableiten. die Begriffe Primär-, Sekundärund Nutzbzw. Endenergie sowie Energieträger definieren und verschiedene Beispiele zuordnen. Energieformen benennen und Beispiele von Energieumwandlungen beschreiben. den Wirkungsgrad von Energieumwandlungen an ausgewählten Beispielen beschreiben und berechnen. zwischen regenerativen und nicht regenerativen Energien unterscheiden.. einen Überblick über die Arten nicht regenerativer Energien geben. den Aufbau und die Wirkungsweise ausgewählter konventioneller Kraftwerke beschreiben und erklären (z. B. Gaskraftwerk, Kernkraftwerk). Vorteile konventioneller Kraftwerke begründen (z. B. Planbarkeit der Energiebereitstellung, preiswerte und ausgereifte Technologien). das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung erklären und Vorteile begründen (Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades des Kraftwerks). die durch die Nutzung der nicht regenerativen Energien verursachten Umweltund Abfallprobleme erörtern. Gründe für die Energiewende erläutern.. den Strahlungshaushalt der Erde beschreiben und in diesem Zusammenhang die Bedeutung der Sonnenenergie für die regenerativen Energien begründen. die Kernfusion in der Sonne beschreiben, die Strahlungsleistung nennen und in diesem Zusammenhang die Bedeutung der Solarkonstante erläutern. einen Überblick über die Arten regenerativer Energien geben. den grundlegenden Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise von Wasserkraftwerken beschreiben und erklären. den grundlegenden Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise technischer Einrichtungen der Photovoltaik zur Bereitstellung von Elektroenergie beschreiben und erklären. den grundlegenden Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise technischer Einrichtungen der Windkraftnutzung zur Bereitstellung von Elektroenergie beschreiben und erklären. den grundlegenden Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise technischer Einrichtungen zur Nutzung einer weiteren Art regenerativer Energie beschreiben und erklären. Vorund Nachteile der Bereitstellung von Energie bzw. Energieträgern auf der Basis von Biomasse diskutieren (z. B. Vorteile: nachwachsende Rohstoffe, CO2-Bilanz, geringerer technischer und technologischer Aufwand, planbare Verfügbarkeit; Nachteile: Verbrauch von Naturflächen und Flächen für die Nahrungsmittelproduktion, zweckentfremdeter Nahrungsmittelverbrauch, Monokultur, Minderung der Biodiversität). die Vorteile, Nachteile, Perspektiven und Grenzen der Nutzung regenerativer Energien diskutieren. den Stand der aktuellen Forschung recherchieren und mögliche Entwicklungen im Bereich erneuerbarer Energien diskutieren.. die Begriffe Grundlast, Mittellast und Spitzenlast im Zusammenhang mit der Energieversorgung definieren. Bedeutung von Verbundnetzen für die gleichmäßige Versorgung mit Elektroenergie erläutern. Maßnahmen zur Gewährleistung einer stabilen Energieversorgung bei Nutzung regenerativer Energien beschreiben und bewerten (z. B. Speichersysteme, Kombination mit nicht regenerativen Energien, Netzbalancesysteme, Ausbau von Verbundnetzen). die Möglichkeiten und Probleme einer effektiven Speicherung von Energie im Zusammenhang mit der Nutzung regenerativer Energien beschreiben und exemplarisch belegen. Vorund Nachteile von Energietrassen und Speichermöglichkeiten an konkreten Beispielen diskutieren und bewerten (z. B. Energietransitland Thüringen, Pumpspeichersysteme, Wasserstoff, Natriumchlorid, Druckluft).. die Bereitstellung von Energie aus Bio-Masse aus ethischer Sicht bewerten. Möglichkeiten der „Energieeinsparung“ im Haushalt diskutieren und bewerten. individuell und in kooperativen Lernformen lernen..

Naturräume sowie Wissenschaft und Technik am Wirtschaftsstandort Thüringen

die grundsätzliche Gliederung Thüringens in Naturräume erläutern (z. B. Mittelgebirge, Buntsandstein-Hügelländer, Muschelkalkplatten und -bergländer, Basaltkuppen, Ackerhügelländer, Auen und Niederungen, Zechsteingürtel). die natürliche Vegetation eines ausgewählten Thüringer Naturraumes mit der klassischen landoder forstwirtschaftlichen Nutzung sowie mit modernen Nutzungsformen vergleichen (z. B. Mittelgebirgsraum Thüringer Wald). an einem ausgewählten Beispiel Vorkommen, Entstehung, Zusammensetzung, Mineralführung und Nutzung eines für bestimmte Regionen Thüringens typischen Gesteins erläutern (z. B. Quarzporphyr). an einem ausgewählten Beispiel Vorkommen, Zusammensetzung, wichtige Varietäten und Nutzung eines für bestimmte Regionen Thüringens typischen Minerals bzw. Erzes erläutern (z. B. Quarz, Gips). einen Überblick über wichtige Organismenarten geben, die in Thüringen einen Verbreitungsschwerpunkt haben bzw. für deren Erhalt Thüringen eine besondere Rolle zukommt und für ein ausgewähltes Beispiel Merkmale, Vorkommen und Gefährdung erläutern sowie Maßnahmen zum Schutz ableiten (z. B. Schwarze Mutante des Feldhamsters). die Bedeutung von Leitorganismen bzw. Zeigerarten/Bioindikatoren für die Einschätzung von Umweltfaktoren und Lebensraumtypen sowie für die Lagerstättenkunde erläutern. an einem ausgewählten Beispiel eines für bestimmte Regionen Thüringens charakteristischen Biotoptyps Kennzeichen, Vorkommen und Gefährdung erläutern sowie Maßnahmen zum Schutz ableiten (z. B. Kalk-Trockenrasen und Kalk-Halbtrockenrasen) und in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Schutzgebieten begründen (z. B. Geschützte Landschaftsbestandteile, Flächennaturdenkmale, Naturschutzgebiete).. wichtige Forschungsund Ausbildungsstätten in Thüringen mit ausgewählten aktuellen Aufgaben im Bereich der Forschung benennen wie z. B. die Universität Jena und die TU Ilmenau, die Bauhaus- Universität Weimar, die Fachhochschulen Erfurt, Nordhausen, Jena und Schmalkalden, die Duale Hochschule Gera-Eisenach und dabei mindestens ein Beispiel aus der eigenen Region. für eine Forschungsund Ausbildungsstätte in Thüringen einen Überblick über die verschiedenen Studiengänge und Forschungsgebiete geben. mindestens zwei verschiedene Forschungsprojekte, an denen zur Zeit in Thüringen gearbeitet wird, im Zusammenhang mit ihrer zukünftigen Bedeutung genauer erläutern. das Ausbildungsangebot von mindestens zwei verschiedenen Studieneinrichtungen in Thüringen genauer erläutern, einen Überblick über die erreichbaren Studienabschlüsse geben und sich daraus ergebende Berufsbilder mit ihren wichtigsten Merkmalen erklären sowie Vorstellungen über den späteren Arbeitsplatz entwickeln. die Bedeutung wichtiger in Thüringen hergestellter Produkte für den Wirtschaftsstandort erläutern. den Zusammenhang zwischen Produktion und umweltschonenden Maßnahmen exemplarisch herstellen und die wachsende Bedeutung des Umweltschutzes erkennen. die Auswirkungen einer engen Vernetzung zwischen Bildungsund Forschungseinrichtungen und der Wirtschaft an Beispielen erläutern.. Industriezweige bzw. -gebiete im Zusammenhang mit den in der Region vorkommenden Bodenschätzen nennen und deren wichtigste Produkte mit ihrer Bedeutung für die Region erläutern, wie z. B. sturbinen bzw. Gasmotoren) Thüringer Waldes (Dolerit bei Schnellbach, Landkreis Schmalkalden-Meiningen, Porphyr, Porphyrit, Granit, Gneis) und des Harzes (Grauwacke, Porphyrit) sowie im thüringischen Teil der Rhön (Basalt) zur Herstellung von Schotter und Splitt im Bauwesen) des Unteren Muschelkalks, z. B. in Oberdorla bei Mühlhausen, der Rätsandstein am Großen Seeberg bei Gotha sowie im Gebiet von Eisenach Südwestrand des Kyffhäusers zur Rohstoffversorgung der gesamten Bundesrepublik mit Baugips, Spezialgips für die grobkeramische, die Porzellanund Sanitärporzellanindustrie, Anhydritbinder, Abbindereglern für die Zementindustrie sowie Rohmaterial für die Herstellung von Schwefelsäure Schluffstein des Oberen Buntsandsteins als Rohstoffbasis für das einzige thüringische Zementwerk in Deuna im Eichsfeldkreis. Konflikte zwischen Industrie, Landwirtschaft und Umweltschutz an Beispielen aus der Region beurteilen. Eingriffe des Menschen in die belebte und unbelebte Umwelt sachgerecht bewerten (z. B. Talsperrenbau, Steinbruchbetriebe, Stromtrassen). einen eigenen Standpunkt bilden, sachgerecht vertreten und eigene Handlungsweisen ableiten..

Nachwachsende Rohstoffe

den Begriff „Nachwachsende Rohstoffe“ erläutern und Beispiele für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen und deren Verwendung nennen. fossile und nachwachsende Rohstoffe vergleichen. die Bedeutung der Schonung von Rohstoff-Ressourcen und fossilen Energieträgern beschreiben. den Begriff „Industriepflanzen“ definieren.. eine Übersicht über Pflanzen erstellen, aus denen Fett gewonnen werden kann. die Gewinnung von Fetten aus Pflanzen durch Auspressen, Extraktion und Ausschmelzen beschreiben. den Bau von Fettmolekülen als dreifache Ester der Glycerins beschreiben und mit vereinfachten Formeln darstellen. Mineralöle und „fette Öle“ vergleichen. die Gewinnung von Glycerin und Fettsäuren durch Hydrolyse von Fetten erläutern und mit der chemischen Zeichensprache darstellen. die Verwendung der Fette zur Herstellung von Seifen, Tensiden, Hydraulikölen und Biodiesel erklären. Zusammensetzung und Eigenschaften von Diesel und Biodiesel vergleichen. Vorund Nachteile der Verwendung von Biodiesel recherchieren.. die Bildung von Zucker, Stärke und Cellulose in Pflanzen erklären. die Gewinnung von Stärke aus Pflanzen beschreiben. die Nutzung biologisch abbaubarer Kunststoffe aus Stärke und Cellulose erläutern. die Herstellung von Ethanol (als Energieträger) aus Pflanzen, Früchten und Zucker erklären. die Zusammensetzung von „Super E10“ recherchieren. die Verwendung des Begriffes „Bioethanol“ bewerten und die Verwendung von „Super E10“ diskutieren.. die Verwendung von Holz als Baustoff, Rohstoff und Energiequelle an Beispielen beschreiben und die historische Entwicklung der Nutzung des Rohstoffes beschreiben. die Bedeutung von Holz als Kohlenstoffspeicher begründen. Bestandteile von Holz nennen. den Holzaufschluss zur Cellulosegewinnung und Papierherstellung erläutern. Eigenschaften von Cellulose und Papier vergleichen.. ausgewählte Arzneipflanzen und die nutzbaren Pflanzenteile nennen. die Wirkung der Inhaltsstoffe verschiedener Arzneipflanzen beschreiben. Methoden der Wirkstoffgewinnung aus Pflanzenteilen beschreiben (z. B. Trocknen, Extrahieren, Pressen, Wasserdampfdestillieren).. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. beim Experimentieren Hilfe annehmen und Hilfe geben. Nachhaltigkeit der Maßnahmen bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe einschließlich der Konkurrenz zur Lebensmittelerzeugung bewerten und einen eigenen Standpunkt darstellen. ausschmelzen und die entstehenden Fette mit der Fettfleck-Probe nachweisen nen, Extraktion bzw. Wasserdampfdestillation gewinnen..

Bauen und Wohnen

wichtige Faktoren für das Wohlbefinden des Menschen und die Bedeutung des Wohnumfeldes wie z. B. Innentemperatur, Luftqualität, Fußbodentemperatur, Wandoberflächentemperatur beschreiben. Eigenschaften ausgewählter künstlicher und natürlicher Mauersteine (z. B. Hochlochziegel, Porenbetonsteine) nennen. Eigenschaften und Verarbeitung wichtiger Arten von Dämmstoffen (z. B. Styropor, Mineralwolle, Schaumglas) bewerten. mehrere Arten von Wandaufbauten und die Aufgabe sowie Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Schichten, insbesondere die Auswirkungen der Innenbzw. Außendämmung beurteilen. den Wärmedurchgangswiderstand und den U-Wert in Analogie zu elektrischen Widerständen charakterisieren. die Bedeutung des winterlichen Wärmeschutzes mit Berechnungen zum Wärmedurchgangswiderstand einfacher Wandaufbauten begründen. für einfache Wandaufbauten den U-Wert berechnen und mit den gesetzlichen Anforderungen vergleichen. die Speicherfähigkeit der einzelnen Wandarten beurteilen. die Bedeutung des sommerlichen Wärmeschutzes mit Fähigkeiten zur Bewertung von verschiedenen Einflussfaktoren wie Größe und Ausrichtung der Fenster, Dachfenster, Südfenster, Wintergarten und der Bedeutung von Beschattungen diskutieren. solare Wärmegewinne bei der Energiebilanz eines Hauses berücksichtigen. die Anforderungen an eine Wohnung oder ein Wohnhaus gemäß der bestehenden Gesetze und oben genannten bauphysikalischen Anforderungen systematisieren.. die Bedeutung der relativen Luftfeuchte für das Raumklima und deren Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie Lufttemperatur, absoluter Luftfeuchte und Wasserdampfanfall beschreiben. die relative Luftfeuchte charakterisieren und messen sowie in diesem Zusammenhang den Begriff Taupunkt definieren. die Ursachen der Wasserdampfkondensation als Grundlage für Schimmelbildung mit Auswirkungen auf die Gesundheit und den Bautenschutz beschreiben und erklären. wichtige Arten von Wärmebrücken nennen und Möglichkeiten der Vermeidung beschreiben. die Grundregeln des Lüftens ableiten. interne Wasserdampfquellen erkennen und geeignete Maßnahmen zur Regulation der Wasserdampfmenge ableiten. die Auswirkungen der Innenbzw. Außendämmung auf den Feuchteschutz beurteilen. den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion einer Warmwasserheizung mit den wichtigsten Bauteilen (z. B. Brenner, Brauchwasserspeicher, Umwälzpumpe) beschreiben und die zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien (z. B. Arten der Wärmeübertragung, -speicherung) anwenden. den vereinfachten Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise sowie den Energiefluss einer Wärmepumpe beschreiben. die Arten von Wärmepumpen mit Hilfe von Leistungszahlen vergleichen. Vorund Nachteile sowie Rahmenbedingungen beim Einsatz von Wärmepumpen recherchieren. die Möglichkeiten der Nutzung/Einbindung regenerativer Energien darstellen.. verschiedene Baustoffe hinsichtlich der Kosten, des zweckmäßigen Einsatzes, der fachgerechten Verarbeitung und der späteren umweltfreundlichen Entsorgung beurteilen. die Bedeutung des sorgsamen Umgangs mit vorhandener Bausubstanz erkennen und die Kenntnisse anwenden. mit Hilfe seiner Kenntnisse über den Wärmeschutz Verhaltensweisen zur Energieeinsparung und zur Verminderung des CO2 -Ausstoßes ableiten. die Bedeutung innovativer Baustoffe für den Umweltschutz unter Beachtung der Nachhaltigkeit einschätzen. herkömmliche und neue Arten von Heizungssystemen nach ihrer Wirtschaftlichkeit und Umweltbelastung bewerten und daraus Grundregeln für verantwortungsbewussten Umgang mit Energieträgern ableiten. feuchtigkeit, Durchgangswiderstand, Änderung der CO2-Konzentration) ma).

Besondere Ökosysteme

ein Ökosystem als Beziehungsgefüge der Lebewesen untereinander (Biozönose) und mit ihrem Lebensraum (Biotop) erklären. zwischen Großökosystemen (z. B. Tropischer Regenwald, Sommergrüner Laubmischwald, Wüste) und Kleinökosystemen (z. B. Wiese, Totholz, Trockenmauer) unterscheiden. besondere Ökosysteme mit Extrembedingungen (aus der Sicht des Menschen der gemäßigten Breiten) von herkömmlichen abgrenzen. Beispiele für besondere Großökosysteme (z. B. Tiefsee, Trockenwüste) hinsichtlich folgender Aspekte charakterisieren: tationsarme Wassermangelbereiche) und spezifische Bedingungen (z. B. Tiefsee: konstant niedrige Temperatur, sehr hoher Druck, Nahrungsmangel; Trockenwüste: extreme Temperaturschwankungen und Trockenheit, Nahrungsmangel) medar, Kamel) und ihre Anpassungserscheinungen seine Lebensgemeinschaft; Trockenwüste: Oasen). Überlebensstrategien von Tieren in Extremlebensräumen beschreiben (z. B. Ertragen von Schwankungen, Regulationsmechanismen, Aktivitätsverlagerung, Ruheperioden zur Überdauerung, Migration, Opportunismus). Beispiele für besondere Kleinökosysteme (z. B. Salzpflanzenstandorte, Schwermetallstandorte, Trockenstandorte, wie z. B. Halbtrockenrasen, anthropogene Lebensräume wie Weinberge, Streuobstwiesen, Ruderalflächen) hinsichtlich folgender Aspekte charakterisieren: Trespen-Halbtrockenrasen, natürliche Wiesengesellschaft; trocken-warme Standorte, meist süd-, südostoder südwest-exponiert, Plateaus oder Hänge) pische Vertreter der Pflanzengesellschaft wie Saat-Esparsette, Fliegen-Ragwurz; typische Tiere wie Segelfalter, Gemeine Heideschnecke) buschung; Schutz durch Biotoppflege, Zurückdrängen der Sukzession, Entbuschung). die Bedeutung von Übergangslebensräumen, Kontaktbiozönosen, Biotopverbundsystemen (z. B. für Amphibien, Fledermäuse, Hummeln; für Hummeln z. B. Biotopverbund aus Nistlebensraum, Trachtpflanzenbereiche zum Sammeln von Pollen und Nektar, Überwinterungsquartier), Mikrohabitaten (z. B. Totholz, Aas) und Trittsteinbiotopen begründen. Waldnutzungsformen als Ökosysteme vergleichen und Schlüsse bezüglich Naturnähe, Nachhaltigkeit und ökonomischer Rentabilität ziehen: Niederwald, Mittelwald, Hochwald (Kahlschlagbewirtschaftung), Plenterwald und Femelwald. die Notwendigkeit von fachübergreifenden Kenntnissen für sachgerechte Entscheidungen und Handlungsweisen erkennen und begründen: (extensive Nutzungsräume) krohabitaten haltige Waldbewirtschaftung). sich unter Nutzung seiner fachübergreifenden Kenntnisse einen Standpunkt bilden, diesen sachgerecht begründen und in Diskussionen vertreten. Verhaltensregeln beim Experimentieren und während ökologischer Exkursionen vereinbaren, einhalten und das eigene Verhalten sowie das der Gruppe reflektieren. in kooperativen Lernformen arbeiten und Verantwortung für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. Tiefseetieren.

Lebensmittel

den Begriff Lebensmittel als Gesamtheit von Nahrungsmitteln, Trinkwasser und Genussmitteln definieren und den Lebensmittelgruppen Beispiele zuordnen. die Lebensmittelbestandteile nach verschiedenen Kriterien ordnen und systematisieren. den Begriff Brennwert (Energiegehalt) definieren und für ausgewählte Lebensmittel recherchieren. den Nachweis einzelner Lebensmittelbestandteile beschreiben (z. B. Eiweiße, Stärke, Cellulose, Glucose, Fette, Salze).. den auf Ernährung bezogenen Energiebedarf von Menschen in Abhängigkeit von Alter und Tätigkeit darstellen und vergleichen. die bedarfsangepasste Ernährung mit Hilfe des Brennwertes erklären. die Inhaltsangaben auf einer Lebensmittelverpackung interpretieren. für ausgewählte Lebensmittel einen Steckbrief erstellen, die Bedeutung und den Brennwert verschiedener Lebensmittel anhand der Bestandteile beurteilen und vergleichen. gleiche Produkte verschiedener Hersteller hinsichtlich verschiedener Kriterien (z. B. Inhaltsstoffe, Brennwert, Haltbarkeit, Preis) vergleichen. Beispiele einer bedarfsangepassten und ausgewogenen Ernährung für einen bestimmten Zeitraum zusammenstellen. einen vorgegebenen Ernährungsplan beurteilen. die Prozesse bei der Verdauung und biologischen Oxidation der Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette mit einfachen Modellen beschreiben (z. B. unter Nutzung der chemischen Zeichensprache). die Funktion ausgewählter Wirkund Ergänzungsstoffe beschreiben und die Bedeutung dieser Stoffe begründen (z. B. Ballaststoffe, Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Geschmacksund Aromastoffe).. die Ursachen für das Verderben von Lebensmitteln erklären und daraus Regeln für die Lagerung ableiten. aus den Ursachen für das Verderben von Lebensmitteln ausgewählte Methoden der Konservierung von Lebensmitteln ableiten sowie die Eignung der Methoden für einzelne Lebensmittel beurteilen (z. B. Kühlen, Gefrieren, Trocknen, Einkochen, Behandlung mit Konservierungsstoffen, Bestrahlung, Schutzatmosphäre, Kombinationen der Methoden). die Mindesthaltbarkeitsangaben auf einer Verpackung interpretieren. die Wirkungsweise ausgewählter Konservierungsstoffe beschreiben (z. B. Zucker, Kochsalz, Ascorbinsäure, Phosphate, Ethanol, Sorbate, Nitrit-Pökelsalz). die Bedeutung der Hygiene beim Umgang mit Lebensmitteln erklären (z. B. Sauberkeit der Hände und Geräte, Keimbelastung der Gerätschaften in Abhängigkeit vom Material).. den Begriff Lebensmittelzusatzstoffe definieren und diese nach ihrer Hauptfunktion systematisieren (z. B. Konservierungsstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, Antioxidantien und Säureregulatoren, Süßstoffe, Geschmacksverstärker). für einzelne Lebensmittel die Lebensmittelzusatzstoffe recherchieren und die jeweilige Hauptfunktion zuordnen. Zweck, Nutzen und Bedenken der Verwendung ausgewählter Lebensmittelzusatzstoffe diskutieren.. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um fen werten deln abzuleiten. Werbeaussagen und interessengebundene Veröffentlichungen im Zusammenhang mit Lebensmittelzusatzstoffen kritisch beurteilen. seinen eigenen Lernfortschritt bezüglich gesunder Ernährung reflektieren und Verhaltensziele mit seinen Mitschülern diskutieren. in Cola, Wasser in Halbfettmargarine, Nitritpökelsalz in Wurst, Farbstoffe auf Smarties).

Wasser im Alltag

den Weg vom Grundwasser zum Trinkwasser erläutern. in diesem Zusammenhang den Einfluss des Kohlensäurebzw. des Kohlenstoffdioxidgehalts im Wasser beispielsweise auf die Änderung des pH-Wertes erklären. die Hauptbestandteile im Trinkwasser nennen. die Entstehung der Wasserhärte erklären. den qualitativen Nachweis der Hauptbestandteile im Trinkwasser beschreiben. die Trinkwassergewinnung aus Brunnen, Quellen und Oberflächengewässern vergleichen. die Funktionsweise von Trinkwasser-Aufbereitungsanlagen erläutern. Kriterien der Wasserqualität (chemische und bakterielle Belastung, Geruch und Geschmack) beschreiben, ausgewählte Grenzwerte (z. B. Nitrationen, Eisenionen, Schwefelverbindungen, Kohlenwasserstoffe) recherchieren und Wasserqualitäten beurteilen. die Verwendung der Begriffe Trinkwasser, Tafelwasser, Quellwasser und Mineralwasser recherchieren und die einzelnen Wässer vergleichen. den quantitativen Nachweis für ausgewählte Bestandteile in verschiedenen Wasserarten erläutern. Vorsorgemaßnahmen in Trinkwasserschutzgebieten begründen. die Berechnung der Kosten für Wasser im eigenen Haushalt nachvollziehen. den Wasserbedarf im eigenen Haushalt ermitteln, den einzelnen Verwendungsbereichen zuordnen (z. B. Nahrung, Reinigung, Sanitär) und Möglichkeiten zur Einsparung erläutern.. Möglichkeiten der Gewinnung und Nutzung von Regenwasser im Haushalt beschreiben und dazu eine Kosten-Nutzen-Rechnung erstellen. Eigenschaften und Bestandteile von Regenwasser und Trinkwasser aus biologischer und chemischer Sicht vergleichen. die Nutzung von Brauchwasser in Industriebetrieben und in der Landwirtschaft recherchieren. den Wasserbedarf in Haushalt, Industrie und Landwirtschaft vergleichen. den sparsamen Umgang mit der Ressource Wasser erörtern.. die Notwendigkeit der Abwasserreinigung begründen. die Funktionsweise von Kleinkläranlagen erläutern. einfache und biologische Kleinkläranlagen vergleichen. Aufbau und Funktionsweise einer zentralen Kläranlage mit mechanischer, chemischer und biologischer Reinigungsstufe erklären.

Arzneimittel

selbstständig und in kooperativen Lernformen arbeiten. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. naturwissenschaftliche Kenntnisse bewusst nutzen, um Entscheidungen sachgerecht zu treffen und sich entsprechend zu verhalten sowie die Anwendung chemischer Erkenntnisse in der Praxis sachgerecht zu bewerten. quantitativ (z. B. mit Teststäbchen) nachweisen (z. B. Chloridionen, Sulfationen, Magnesiumionen, Calciumionen, Hydrogencarbonationen, Nitrationen) teln und vergleichen (z. B. elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert) Calciumcarbonat ermitteln und dokumentieren. den Begriff Arzneimittel erklären und Beispiele für Arzneimittel sowie deren Anwendungsgebiete nennen. zwischen symptombezogenen und ursachenbezogenen Wirkungen von Arzneimitteln unterscheiden und Beispiele zuordnen.. die Geschichte von Acetylsalicylsäure als Wirkstoff recherchieren sowie verschiedene Arzneimittel mit diesem Wirkstoff nennen und typischen Anwendungsgebieten zuordnen. mögliche Bestandteile einer Tablette (Wirkstoff, Füllstoff, Bindemittel, Gleitmittel, Überzug) und deren Funktion beim Einsatz einer Acetylsalicylsäure-Tablette beschreiben. die Herstellung der Acetylsalicylsäure in einem Reaktionsschema darstellen und die Veresterung der Salicylsäure mit Hilfe der chemischen Zeichensprache beschreiben. chemische Eigenschaften von reiner Acetylsalicylsäure mit denen einiger ASS-haltiger Arzneimittel (z. B. Aspirin) vergleichen. die Zusammensetzung des Magensaftes recherchieren und dessen saure Eigenschaften begründen. ausgewählte Arzneimittel gegen Sodbrennen bzw. Säureüberproduktion nach Wirkstoffen ordnen (z. B. Carbonate, Hydrogencarbonate und Hydroxide) und in einer Übersicht darstellen. die Wirkstoffe der Magensäure-Regulanzien hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften vergleichen, die Wirkungsweise mit Hilfe der chemischen Zeichensprache darstellen und die Reaktionsart kennzeichnen. Modellexperimente zur Wirkungsweise der Magensäure-Regulanzien (Carbonat-, Hydrogencarbonatoder Hydroxid-Basis) mit verdünnter Salzsäure planen und durchführen. Eigenschaften der reinen Wirkstoffe (z. B. Carbonate, Hydrogencarbonate und Hydroxide) mit denen einiger wirkstoffhaltiger Arzneimittel vergleichen. Einflüsse begründen, die Sodbrennen fördern (fetthaltiges oder scharfes Essen, pfefferminzhaltige Speisen, Kaffee-, Alkoholoder Nikotinkonsum, Verstärken der Beschwerden im Liegen) und Schlussfolgerungen zur Vermeidung von Beschwerden ableiten.. ausgewählte Arzneipflanzen nennen, die nutzbaren Pflanzenteile und deren Wirkung als Arznei zuordnen. Methoden der Wirkstoffgewinnung aus Pflanzenteilen (z. B. Trocknen, Extrahieren, Pressen, Wasserdampfdestillieren) beschreiben. an ausgewählten Beispielen die Gewinnung der Wirkstoffe aus Pflanzen mit der synthetischen Herstellung der Wirkstoffe vergleichen sowie Vorund Nachteile erklären.. in kooperativen Lernformen lernen und experimentieren. verantwortungsvoll mit Arzneimitteln umgehen, diese sinnvoll und risikoarm anwenden sowie sicher entsorgen. Risiken kritisch bewerten und einen eigenen Standpunkt zur Suchtgefahr vertreten..

Ökonomisch und ökologisch Verpacken

die Anforderungen an eine produkt-, transportund lagerungsgerechte Verpackung exemplarisch begründen. Optimierungsmöglichkeiten von Verpackungsformen erproben bzw. berechnen. die Optimierungsergebnisse mit den tatsächlichen Gebindegrößen und -formen vergleichen. weitere Kriterien bzw. erforderliche Eigenschaften von Verpackungen erläutern (z. B. Haltund Beanspruchbarkeit, Handling). Anforderungen an eine effiziente Verpackungsherstellung begründen (Materialqualität, Materialquantität, Aufwand an Energie, Zeit, Arbeitskraft). Preisgestaltung und Gebindegrößen recherchieren und vergleichen. den Zusammenhang zwischen werbewirksamer Gestaltung und Kaufanreiz diskutieren.. Vorteile der Verpackungsherstellung auf der Basis von Materialien, die durch nachhaltige Bewirtschaftung erzeugt wurden, begründen. Anforderungen an ökologische Verpackungsmaterialien begründen (z. B. recyclebar, leicht und umweltfreundlich entsorgbar, biologisch abbaubar). Mehrwegsysteme beschreiben und diese mit Einwegsystemen vergleichen.. auf der Grundlage der beschriebenen Anforderungen, Kriterien bzw. Prinzipien einen Verpackungsentwurf für ein technisches Konsumgut entwickeln. auf der Grundlage der beschriebenen Anforderungen, Kriterien bzw. Prinzipien einen Verpackungsentwurf für ein Lebensmittel entwickeln.. die Notwendigkeit von fachübergreifenden Kenntnissen für sachgerechte Entscheidungen und Handlungsweisen begründen: Verpackungen nach dem Prinzip: „So viel Ökonomie wie nötig und so viel Ökologie wie möglich.“ packungsmüll. sich unter Nutzung seiner fachübergreifenden Kenntnisse einen Standpunkt bilden, diesen sachgerecht begründen und in Diskussionen vertreten. Verhaltensregeln beim Experimentieren vereinbaren, einhalten und das eigene Verhalten sowie das der Gruppe reflektieren. in kooperativen Lernformen arbeiten und Verantwortung für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. Bruch, Beschädigung) Kunststofffolie) stoffdioxid (Bezug zu Müllverbrennung, anthropogenem Treibhauseffekt, Klimawandel) Kunststoff).

Umgang mit Abfällen

Müll nach seiner Herkunft zuordnen und Beispiele nennen (Industriemüll, Bauschutt, Sondermüll, landwirtschaftliche Abfälle, Müll aus Haushalten). Daten zum Müllaufkommen analysieren, in einer Übersicht darstellen, Tendenzen ermitteln und deren mögliche Ursachen diskutieren. Probleme, die durch die Zunahme des Müllaufkommens entstehen, beschreiben und mögliche Lösungsansätze begründen. das Müllaufkommen der eigenen Familie erfassen und davon ausgehend das Müllaufkommen einer Kommune abschätzen. Varianten der Müllvermeidung und -verringerung darstellen und das Einsparpotenzial einzelner Varianten abschätzen. wichtige Passagen aus dem Abfallbeseitigungsgesetz recherchieren, um die Verbrennung des Restmülls, die Spezialbehandlung von Sondermüll und das Deponieren von Bauschutt exemplarisch zu begründen. die Notwendigkeit der Mülltrennung in verschiedenen Bereichen (Industrie, Landwirtschaft, Handel, Haushalt) begründen.. die Notwendigkeit des Recyclings unter den Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit bzw. des sparsamen Umgangs mit Rohstoffen und Energie begründen (z. B. Aluminiumrecycling, Stahlrecycling, Kunststoffrecycling; Recycling von Batterien, Akkumulatoren). Methoden der Abfallund Wertstofferfassung als Voraussetzung des Recyclings vergleichen:. Technologien ausgewählter Recyclingverfahren beschreiben und erklären. am Beispiel ausgewählter Stoffkreisläufe (z. B. PET- Flaschen, Glasflaschen, Kalkkreislauf, Kreislaufprinzip bei der Ammoniaksynthese) die Minimierung von Abfällen beschreiben.. Verursacher von Rauch und Abgasen nennen (z. B. Industrieanlagen, Verkehr und Haushalt) und den Umfang von Rauchund Abgasmengen vergleichen. die Umweltbelastung durch Rauch und Abgase (z. B. Smog, saurer Regen) und deren Folgen beschreiben und begründen sowie die Notwendigkeit der Rauchund Abgasbehandlung ableiten. einzelne Verfahren der Rauch und Abgasreinigung beschreiben und vergleichen (z. B. Nassreinigung im Kohlekraftwerk, Elektrofilter, Rußpartikelfilter, Katalysator).. die Notwendigkeit der Düngung auf landwirtschaftlich und gartenbaulich genutzten Flächen auf der Grundlage von Kenntnissen über den Stoffkreislauf in einem Ökosystem und über die Merkmale von Monokulturen begründen. anorganische und organische Düngung voneinander abgrenzen und die Möglichkeit der organischen Düngung auf der Basis landwirtschaftlicher Abfälle erläutern. Gülle als Kot-Urin-Gemisch (mit weiteren Abfallanteilen) landwirtschaftlicher Nutztiere charakterisieren sowie Möglichkeiten und Probleme der Gülleentsorgung bzw. -verwertung auf der Basis folgender Kenntnisse diskutieren: Phosphor, Kalium, Magnesium), Ammoniakund Methanemission, Belastung mit Krankheitserregern und Grünlandflächen sowie zur Biogaserzeugung gung Grundwasser (z. B. Eutrophierung). Kompost als Gemisch leicht verrottbarer organischer Abfallstoffe vor allem pflanzlicher Herkunft mit dem Ziel der Humuserzeugung charakterisieren und den Kompostierungsprozess auf der Basis folgender Kenntnisse beschreiben: en, Pilze, tierische Einzeller) und ihre zur Kompostierung führenden Stoffwechselprozesse (heterotrophe Assimilation, Atmung, Gärung), Bedingungen (heterogenes Ausgangsmaterial, Belüftung, Wasser, Optimaltemperaturen), mögliche Zusätze (Kompostbeschleuniger). verschiedene Kompostierungsverfahren beschreiben: Komposthaufen, Kammersysteme), geschlossene Kompostierung (z. B. Schnellkomposter, Thermokomposter) anlage.. Pflanzen und Tiere hinsichtlich ihrer prinzipiellen Entsorgungsvorgänge auf der Basis folgender Kenntnisse vergleichen: zenkörpers (z. B. bestimmte sekundäre Pflanzenstoffe) Fäulnisschutz, Wundverschluss und Lockstoffe) Kohlenstoffdioxid) stoffdioxid, Kot, Urin, Schweiß) rung, Information über physiologische Zustände, z. B. Paarungsbereitschaft). den prinzipiellen Bau und die grundsätzlichen Funktionen ausgewählter tierischer Entgiftungsund Exkretionsorgane beschreiben (z. B. Leber, Nieren, Haut).. den eigenen Standpunkt zu Müllvermeidung und Recyclingverfahren sachund situationsgerecht vertreten. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler einschätzen und ein Feedback geben. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um fahren und Müllverbrennung) sachgerecht zu bewerten. tischer Stoffe von anderen Stoffen) Hilfe von organischen Lösungsmitteln).

Verbrennungsmotoren und Kraftstoffe

den Aufbau des Viertakt-Ottound Viertakt-Diesel-Motors beschreiben und ihre Wirkungsweise erklären. die Energieumwandlungen in beiden Motoren beschreiben. Ottomotoren und Dieselmotoren vergleichen. den Zusammenhang von Hubraum, Verdichtung und Leistung beschreiben. Besonderheiten der Motoren an ausgewählten Beispielen recherchieren und die Ergebnisse präsentieren (z. B. Common Rail, Turbolader, Abgasrückführung).. Namen von Kraftstoffen, Abkürzungen und Synonyme recherchieren und systematisieren (z. B. Benzin, Normal, Super, Super plus, Super E10, Diesel, Biodiesel, RME, Autogas, LPG, Erdgas, CNG, Ethanol, Bioethanol, Wasserstoff). Bestandteile von Benzin, Diesel, Biodiesel, Autogas und Erdgas recherchieren und die Eigenschaften der Kraftstoffe vergleichen. Kraftstoffe als Gefahrstoffe kennzeichnen, GHS-Symbole zuordnen sowie Hund P-Sätze erläutern. den Begriff Oktanzahl erklären. Reaktionsgleichungen für die Verbrennung der Kraftstoffe aufstellen (Benzin-Octan, Diesel- Decan/Dodecan, Erdgas-Methan, Biodiesel-Palmitinsäuremethylester). das Verhältnis von Kraftstoffmasse, Energie (Verbrennungsenthalpie) und Kohlenstoffdioxidausstoß ermitteln und bei verschiedenen Kraftstoffen vergleichen.. die Bildung und den Ausstoß von Schadstoffen (Kohlenstoffmonoxid, Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, Rußpartikel) bei der Verbrennung mithilfe von Reaktionsgleichungen erklären. statistische Größen zum Schadstoffausstoß und Umwelteinflüsse der Schadstoffe recherchieren und die Notwendigkeit der Abgasreinigung begründen. Bau eines Oxidations-Katalysators als Bestandteil der Abgasanlage beschreiben und seine Wirkungsweise erklären. Bau eines Dreiwege-Katalysators beschreiben, die Wirkungsweise erklären und Reaktionsgleichungen für die Umwandlung der Schadstoffe aufstellen. die Funktion der Lambda-Sonde im Regelkreis beschreiben. Bau und Funktion eines Rußpartikelfilters beschreiben. Rußpartikelfilter und Katalysator vergleichen..

Alternative Antriebs- und Speicherkonzepte

Meinungen und Auffassungen Anderer tolerieren und den eigenen Standpunkt unter Einbeziehung von Fachkenntnissen artikulieren und vertreten. naturwissenschaftliche Kenntnisse bewusst nutzen, um Entscheidungen sachgerecht zu treffen und sich entsprechend zu verhalten. Eingriffe des Menschen in die Natur sachgerecht bewerten. such“ im Vergleich zu Benzin und Biodiesel. den Aufbau und die Wirkungsweise herkömmlicher Verbrennungsmotoren (Ottound Dieselmotor) beschreiben, erklären und nach ausgewählten Kriterien (z. B. Wirkungsgrad, maximaler Druck und höchste Temperatur, Schadstoffausstoß, Kraftstoffverbrauch und -kosten) miteinander vergleichen. ein ausgewähltes Verfahren zur Steigerung der Effizienz herkömmlicher Verbrennungsmotoren beschreiben (z. B. Common-Rail-Technologie). die alternativen Brennstoffe Biodiesel, Erdgas (CNG) und Autogas (LPG) hinsichtlich ausgewählter physikalischer und chemischer Eigenschaften (z. B. Dichte, Heizwert, chemische Zusammensetzung, Oktanbzw. Cetanzahl) sowie der Verfügbarkeit und ihrer Kosten miteinander und mit den herkömmlichen Brennstoffen Benzin und Diesel vergleichen. zwischen bivalenten und monovalenten Fahrzeugen unterscheiden. die technischen Voraussetzungen für den Einsatz eines alternativen Brennstoffes [z. B. Biodiesel, Erdgas (CNG), Autogas (LPG)] beschreiben (z. B. hoher Druck bei CNG oder LPG, zusätzliche Drucktanks, spezielle Einblasventile und Druckreduziereinrichtungen, spezielle Kunststoffteile bei Verwendung von Biodiesel) und begründen. technische und ökonomische Vorund Nachteile des Einsatzes alternativer Brennstoffe in Verbrennungsmotoren gegenüber herkömmlichen Kraftstoffen nennen. an Hand der ausgestoßenen Schadstoffe die bessere Umweltverträglichkeit eines ausgewählten alternativen Brennstoffes im Vergleich zur Verwendung von Benzin oder Diesel begründen.. den grundsätzlichen Aufbau und die Wirkungsweise eines Elektromotors am Beispiel des Gleichstrommotors erläutern. das Lastverhalten eines Gleichstrommotors (Stromfluss bei unterschiedlicher mechanischer Beanspruchung) beschreiben und erklären. den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise eines Synchronoder eines Asynchronmotors beschreiben und erklären sowie in diesem Zusammenhang eine einfache Möglichkeit der Erzeugung von Drehfeldern beschreiben. das Generatorprinzip als Umkehrung des Motorprinzips als physikalische Grundlage der Nutzbremsung darstellen. Elektroantriebe und Verbrennungsmotoren hinsichtlich ausgewählter Kriterien (z. B. Aufbau, Wirkungsgrad, Drehmomentund Leistungscharakteristik, Schadstoffemission, Speicherung der Antriebsenergie) vergleichen und davon ausgehend Vorund Nachteile beider Antriebsarten nennen. Elektroantriebe hinsichtlich unterschiedlicher Arten der Speicherung/Bereitstellung der Antriebsenergie (Akku, Wasserstoff, spezielle Superkondensatoren wie z. B. Doppelschichtkondensatoren) sowie unterschiedlicher Stromerzeugungskonzepte (dieselelektrischer oder solarer Antrieb, Gyroantrieb, Brennstoffzelle) unterscheiden. den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise von Hybridelektrofahrzeugen beschreiben. herkömmliche Antriebskonzepte (Verbrennungsmotoren) mit mehreren ausgewählten unterschiedlichen alternativen Antriebskonzepten nach ausgewählten Kriterien (z. B. Reichweite, Verfügbarkeit, Umweltverträglichkeit, maximale Leistung, Wirkungsgrad, Kosten) vergleichen und davon ausgehend auf Vorund Nachteile schließen.. das Prinzip der Stromerzeugung aus chemischen Reaktionen erklären:. Bau und Funktion einer PEM-Brennstoffzelle beschreiben, das Prinzip der Stromerzeugung aus chemischen Reaktionen anwenden und die einzelnen Prozesse mit der chemischen Zeichensprache darstellen. den elektrischen Wirkungsgrad, die Lebensdauer und die Kosten einer PEM-Brennstoffzelle recherchieren. die PEM-Brennstoffzelle mit anderen Brennstoffzellen vergleichen, z. B. alkalische Brennstoffzelle, Methanol-Brennstoffzelle, Phosphorsäure-Brennstoffzelle. aktuelle und künftige Anwendungen von Brennstoffzellen recherchieren und bewerten.. die Energieumwandlung beim Laden und Entladen eines Akkumulators beschreiben. Bau und Funktion des Blei-Akkumulators erklären und die Reaktionsgleichungen für die Teilreaktionen sowie die Gesamtgleichung entwickeln. die chemischen Vorgänge beim Laden und Entladen beschreiben. den Kondensator als Bauelement zur Speicherung elektrischer Ladungen und elektrischer Energie darstellen. die Kapazität als physikalische Größe zur Charakterisierung von Kondensatoreigenschaften definieren und qualitativ den Zusammenhang zur gespeicherten Energie angeben. den spezifischen Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise eines ausgewählten Kondensators mit besonders hoher Kapazität (z. B. Doppelschichtkondensatoren) beschreiben. Kondensatoren und Akkumulatoren als Speicher elektrischer Energie nach ausgewählten Kriterien (z. B. Energiedichte, Ladeund Entladeverhalten) vergleichen und daraus Schlussfolgerungen hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten bei Elektroantrieben ziehen.. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen in der Experimentiergruppe/Projektgruppe treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen..

Verhalten und Sicherheitstechnik im Straßenverkehr

Grundregeln der gegenseitigen Rücksichtnahme von Verkehrsteilnehmern nennen und anwenden. Faktoren nennen, die die Sicherheit im Straßenverkehr beeinflussen (z. B. Sichtverhältnisse und Straßenzustände bei besonderen Witterungsbedingungen und Hindernissen, Funktion von Kleidung). Gefahrensituationen nennen und beurteilen (z. B. Radfahrer/Fußgänger neben rechts abbiegenden Fahrzeugen, Überholvorgänge an unübersichtlichen Stellen, Toter Winkel bei Fahrzeugen) sowie geeignete Verhaltensregeln ableiten. Gefahren durch beeinträchtigende bzw. ablenkende Faktoren beschreiben (z. B. mangelnde Konzentration, Medikamenten-, Alkoholund Drogeneinfluss, Einschränkung der Sicht und Hörfähigkeit, ungeeignete Sitzposition) und die Notwendigkeit der Aufmerksamkeit im Straßenverkehr begründen. Grenzen der Sicherheitseinrichtungen erläutern.. den grundsätzlichen Aufbau eines motorisierten Fahrzeugs erläutern. die Bedeutung der Bereifung im Zusammenhang mit dem Straßenzustand, der Straßenoberfläche und den Witterungsbedingungen erklären. Regeln für das Beladen eines PKW im Kofferraum und Fahrgastraum sowie die Notwendigkeit des Sicherns der Ladung begründen. zwischen aktiven und passiven Sicherheitseinrichtungen unterscheiden und Beispiele zuordnen. verschiedene Arten von Bremssystemen unterscheiden und an einem Beispiel Aufbau und Funktion erklären. die Bedeutung der Schutzkleidung, insbesondere des Helms für den Schutz eines Zweiradfahrers begründen. die Funktion der Sicherheitseinrichtungen Kopfstütze, Gurt, Gurtstraffer und Kindersitz erläutern. die Funktion des Airbags erklären und Verhaltensregeln daraus ableiten (Kindersitz auf Beifahrersitz, richtige Sitzposition). Karosseriemerkmale und -formen bezüglich ihrer Auswirkungen auf die Sicherheit beurteilen (z. B. Knautschzone, Versteifungen, Überrollbügel beim Cabrio, Sicherheitsglas). weitere ausgewählte Sicherheitseinrichtungen bezüglich ihrer Funktion und Bedeutung beschreiben (z. B. ABS, ESP, Abstandswarner, Spurassistent, Außentemperaturanzeige, Tagfahrlicht beim PKW und Zweirad). die Bedeutung von Crashtests für die Weiterentwicklung von Fahrzeugen und Sicherheitseinrichtungen beschreiben..

Bewegungen bei Lebewesen

das Einhalten von Sicherheitsregeln als unbedingte Anforderung an sich und andere erkennen. sein Verhalten so gestalten, dass gefährliche Situationen im Straßenverkehr und Freizeitbereich vermieden werden. durch sein Vorbild auf andere Verkehrsteilnehmer positiv einwirken und zum Entwickeln einer Akzeptanz für Sicherheitsmaßnahmen beitragen. die Gefahr des blinden Vertrauens auf Sicherheitseinrichtungen erkennen, entsprechende Verhaltensregeln ableiten und seine Erkenntnisse an Andere weitergeben.. aktive und passive Bewegungen voneinander abgrenzen. die physikalische Größe Geschwindigkeit definieren und Beispiele für verschiedene Geschwindigkeiten bei Lebewesen recherchieren. Geschwindigkeiten ermitteln. die physikalische Größe Beschleunigung definieren und Beispiele für verschiedene Beschleunigungen bei Lebewesen recherchieren.. an Beispielen passive Bewegungen beschreiben (z. B. Hygroskopische Bewegungen - Öffnungsund Schließbewegungen bei Zapfen, Verdriftung bei Plankton, Verbreitung von Früchten, Transportgemeinschaften bei Tieren - Schiffshalter, Milben). eine Übersicht über die Verbreitungsarten von Früchten erstellen und eine Verbreitungsart erläutern. Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bei passiven Bewegungen an einem ausgewählten Beispiel bestimmen (z. B. Springkraut).. die Bewegungen von Einzellern den Taxien zuordnen und den Begriff definieren. die Taxien bei Einzellern entsprechend der auslösenden Reize und nach der Reaktionsrichtung klassifizieren (Fotound Chemotaxis, positiv und negativ). die Taxien auf Zellebene und bei Einzellern entsprechend der Bewegungsmechanismen klassifizieren (Plasmabewegung, Flimmerbewegung und Geißelbewegung). den Bewegungsmechanismen Beispiele zuordnen, den Bewegungsablauf beschreiben und die Bedeutung im Körper bzw. bei freilebenden Einzellern begründen.. die Bewegungen pflanzlicher Mehrzeller nach Bewegungsmechanismen (Nastien und Tropismen) klassifizieren. Tropismen nach der Reaktionsrichtung klassifizieren (positiv und negativ). den Bewegungsmechanismen Beispiele zuordnen, den Bewegungsablauf beschreiben und die Bedeutung begründen. Geschwindigkeiten aktiver Bewegungen pflanzlicher Mehrzeller bestimmen (z. B. Öffnungsund Schließbewegungen von Blüten, Senkund Hebebewegungen bei Blättern).. Muskelbewegungen als wichtigste Bewegungsformen bei Tieren benennen sowie Aufbau und Arbeitsweise verschiedener Muskeltypen (glatte Muskulatur, quergestreifte Muskulatur, Herzmuskulatur) beschreiben. Struktur und Funktion eines quergestreiften Skelettmuskels erklären (vereinfachte Gleitfilamenttheorie, vereinfachter Querbrückenmechanismus). die Notwendigkeit von Widerlagern und Gegenspielern von Muskeln begründen. einen Überblick über Bewegungsformen in verschiedenen Lebensräumen (Wasser, Luft und Land) geben und zwei ausgewählte Bewegungsformen miteinander vergleichen (z. B. Schwimmen und Fliegen bei Wirbeltieren). verschiedene Laufarten im Tierreich vergleichen (z. B. Vierfüßigkeit mit Zweifüßigkeit hinsichtlich Materialund Energieaufwand, Gleichgewichtssteuerung). physiologische Veränderungen beim Übergang von der Vierfüßigkeit zur Zweifüßigkeit des Menschen begründen. Geschwindigkeiten aktiver Bewegungen tierischer Mehrzeller bestimmen.. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. respektvoll mit Tieren und Pflanzen umgehen und deren Lebensraum schützen. situationsund adressatengerecht kommunizieren. sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen..

Das Fliegen

Strömungen mit Hilfe von Stromlinienbildern als gerichtete Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen darstellen. laminare von turbulenten Strömungen unterscheiden. den Zusammenhang zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem statischen Druck (Bernoulli - Effekt) qualitativ beschreiben. die Bedeutung des Profils einer Tragfläche für den dynamischen Auftrieb erklären. den Einfluss des Anstellwinkels der Tragflächen auf den Betrag der dynamischen Auftriebskraft darstellen. die aerodynamischen Eigenschaften eines Flügels mit Hilfe der Gleitzahl, der Flächenbelastung und der Flügelstreckung beschreiben. den Zusammenhang zwischen der Strömungswiderstandskraft und der Körperform, der Querschnittsfläche, der Luftdichte sowie der Strömungsgeschwindigkeit erläutern. das Zusammenwirken mehrerer Kräfte (Auftriebs-, Gewichts-, Vortriebsund Widerstandskraft) bei der Bewegung eines Flugzeuges beschreiben.. die Hauptteile eines Flugzeuges nennen, sie an einem Modell oder Bild zeigen und ihre Funktion angeben. die Wirkungsweise der verschiedenen Leitwerke zur Steuerung des Flugzeuges beschreiben und erklären. den Aufbau und die Wirkungsweise einer ausgewählten Triebwerksart beschreiben und erklären. die Prinzipien der Messung von Höhe und Fluggeschwindigkeit beschreiben.. die Anpassung der Vögel an das Fliegen erläutern. den Aufbau eines Vogelflügels beschreiben und in diesem Zusammenhang Flügelprofile miteinander vergleichen. aerodynamische Eigenschaften verschiedener Vogelarten mit Hilfe der Gleitzahl, der Flächenbelastung und der Flügelstreckung vergleichen und daraus Schlussfolgerungen über den Zusammenhang von Körperbau und Flugeigenschaften ziehen. den Flügelschlag als Vortrieb bei Vögeln beschreiben und dabei verschiedene Flugarten vergleichen. natürliche Drehflügler mit Hubschraubern vergleichen. die systematische Analyse des Vogelfluges durch Otto Lilienthal als Voraussetzung für die Konstruktion erster Flugapparate darstellen. Flugformen bei Vögeln, Fledertieren und Echsen erläutern (z. B. Ruder-, Rüttel-, Gleitund Sturzflug). den Gleitflug von Vögeln und Flugzeugen miteinander vergleichen. Flugformen bei Insekten erläutern (Flug mit entkoppelten Vorderund Hinterflügeln: z. B. Libellenflug, Käferflug; Flug mit gekoppelten Vorderund Hinterflügeln: z. B. Honigbienenund Hummelflug). Flugarten von Vögeln und Insekten vergleichen. Flugformen bei Pflanzenfrüchten erläutern: Schraubenflieger, Scheibenbzw. Gleitflieger, Schirmflieger, Federschweifflieger.. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. die Nutzung der Flugzeuge für Tourismus und Transport kritisch bewerten (z. B. Anzahl der Flüge, Treibstoffverbrauch, Kosten und Zeit, CO2-Bilanz). sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse zum Fliegen sachgerecht zu bewerten. Luftstrom zwischen 2 senkrecht gehaltenen Blättern, Bernoulli-Ball) Staudruck.

Raumfahrt

die Bedeutung der Raumfahrtpioniere K. E. Ziolkowski, H. Oberth und R. Goddard für die Entwicklung der Raumfahrt darstellen. sich kritisch mit der Entwicklung und dem Bau der ersten Großrakete durch W. v. Braun in Deutschland auseinandersetzen. die technischen Leistungen, die zum Start von Sputnik 1 und zum Flug von J. Gagarin führten, darstellen und die Person S. Koroljow in diesem Zusammenhang würdigen. die Aktivitäten der USA und der ehemaligen Sowjetunion beim „Wettlauf zum Mond“ beschreiben und historisch sowie gesellschaftlich einordnen.. mit Hilfe physikalischer Gesetze das Rückstoßprinzip als Grundlage des Raketenantriebs beschreiben und erklären. den Zusammenhang zwischen der Ausströmgeschwindigkeit der Treibstoffteilchen, dem Treibstoffdurchsatz und der Schubkraft eines Raketentriebwerks darstellen und davon ausgehend Berechnungen durchführen. die Raketengrundgleichung interpretieren und davon ausgehend das Mehrstufenprinzip großer Trägerraketen erklären. verschiedene Raketenantriebssysteme beschreiben (z. B. chemische Triebwerke, elektrische Triebwerke) und hinsichtlich mehrerer Gesichtspunkte vergleichen (z. B. Treibstoffe, Schubkräfte, Betriebsdauer). die chemische Zusammensetzung sowie die Verbrennungsreaktion einer Kombination von Raketentreibstoffen beschreiben (z. B. Wasserstoff und Sauerstoff). den Aufbau einer ausgewählten Trägerrakete sowie eines Raumschiffes oder einer Raumstation beschreiben. den Ablauf eines Raketenstarts bis zum Erreichen des Orbits darstellen. Perspektiven der Entwicklung von Raumfahrttechnik aufzeigen.. ausgewählte Bahnen von Raumflugkörpern hinsichtlich ihrer Bahnparameter (z. B. Perigäum, Apogäum, Inklination) beschreiben, miteinander vergleichen sowie typische Raumflugkörper angeben, die sich auf diesen Bahnen bewegen. unter Verwendung des Gravitationsgesetzes die Bahngeschwindigkeit und die Umlaufdauer für Bahnen im niedrigen Erdorbit sowie für geostationäre Umlaufbahnen berechnen. die Energie eines Raumflugkörpers auf seiner Umlaufbahn ermitteln und die Energie verschiedener Bahnen vergleichen. kosmische Gefahren für den Menschen und andere Organismen angeben. die Ursachen für Schwerelosigkeit nennen und Möglichkeiten beschreiben, bei denen dieser Zustand simuliert wird. die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den Menschen beschreiben und erklären. Maßnahmen zum Schutz der Raumfahrer vor kosmischen Gefahren und den Auswirkungen der Schwerelosigkeit erläutern. die besonderen Bedingungen für das Leben an Bord einer Raumstation bzw. während eines Langzeitfluges darstellen. ausgewählte biologische Experimente, die an Bord von Raumstationen durchgeführt werden, beschreiben und ihre Bedeutung nennen.. die Bedeutung der Raumfahrt für die Telekommunikation, die Wetterbeobachtung, die Navigation, Erkundung von Bodenschätzen, den Katastrophenschutz sowie den Umweltschutz erläutern. an ausgewählten Beispielen die innovative Wirkung der Raumfahrt beschreiben. ausgewählte Anwendungen der Raumfahrt bei der Fernerkundung der Erde, der Erforschung des Sonnensystems und des Weltalls beschreiben und erklären. den Ablauf und die Ergebnisse ausgewählter Raumfahrtmissionen darstellen. ausgewählte Experimente, die auf der ISS durchgeführt werden und die Verwendung ihrer Ergebnisse beschreiben.. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. situationsund adressatengerecht kommunizieren. sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler reflektieren und einschätzen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um.

Orientierung und Positionsbestimmung

die Bedeutung der Orientierung und Positionsbestimmung an Hand ausgewählter Beispiele erläutern. Himmelsrichtungen mit und ohne Kompass bestimmen (z. B. Orientierung am Sonnenstand oder dem Stand des Polarsterns). für einen Ort auf der Erdoberfläche dessen geografische Koordinaten angeben bzw. mit ihrer Hilfe eine Position ermitteln. mit Hilfe von Kompass und geographischen Karten seine Position und eine Marschrichtung zu einem anderen Ort ermitteln. mit Hilfe eines Peilverfahrens (z. B. Kreuzpeilung) seine Position im Gelände bestimmen und auf einer Karte eintragen. eine Methode zur Abstandsbestimmung (z. B. Höhenwinkelmessung) für die Angabe seiner Position anwenden. ein ausgewähltes Verfahren zur Ortsbestimmung aus der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung (z. B. Schiffsnavigation mit Log und Kompass, Trägheitsnavigation) beschreiben und erklären. die Notwendigkeit der Anwendung mehrerer unterschiedlicher Methoden für eine Ortsbestimmung begründen.. die Besonderheiten astronomischer Navigationsmethoden charakterisieren. die scheinbare Bewegung von Gestirnen über dem Beobachtungshorizont beschreiben und in diesem Zusammenhang die Begriffe Zenit, Meridian, Kulmination, Himmelsnordpol, Himmelsäquator, Zeitgleichung sowie Sternzeit und Stundenwinkel definieren. den Zusammenhang zwischen der Höhe bestimmter Gestirne (z. B. Sonne am Tag oder Polarstern bei Nacht) und der geographischen Breite des Standortes beschreiben und erklären. eine Methode der Messung von Gestirnshöhen und die dabei verwendeten Messgeräte (z. B. Sextant, Pendelquadrant) erläutern sowie die entsprechenden Messungen durchführen. die Besonderheiten der Funknavigation im Vergleich zu anderen Methoden der Positionsbestimmung charakterisieren und ihre Bedeutung für die Luftund Seefahrt beschreiben. die Komponenten eines Funksignals nennen (Laufzeit, Laufzeitdifferenz, Richtung, Feldstärke), deren Auswertung zur Positionsbestimmung verwendet werden (z. B. aus der Laufzeit ergibt sich die Entfernung). zwischen dem Peilund dem Entfernungsverfahren unterscheiden und ein ausgewähltes Navigationsverfahren erläutern (z. B. Kreuzpeilung). Bespiele für terrestrische Funknavigationssysteme nennen und ein ausgewähltes System näher beschreiben (z. B. Radiokompass, LORAN, Instrumentenlandesystem).. Besonderheiten der Satellitennavigation im Vergleich zu anderen Navigationsmethoden nennen. den Zusammenhang zwischen der Laufzeit eines Signals und dem Abstand zwischen Sender und Empfänger beschreiben und erklären. die Bestimmung des Standortes auf der Erde mit Hilfe von mindestens drei Navigationssatelliten als praktische Anwendung des vorab genannten Zusammenhangs darstellen. Faktoren nennen, welche die Genauigkeit dieser Methode der Positionsbestimmung beeinflussen und eine ausgewählte Korrektur angeben (z. B. Refraktion und Signaldämpfung durch die Atmosphäre, Berücksichtigung von relativistischen Effekten). die Segmente eines Satellitennavigationssystems nennen und ihre Funktion innerhalb des Systems beschreiben. die Informationen nennen, die mit dem Signal eines Navigationssatelliten übertragen werden und ihre Bedeutung für die Standortbestimmung angeben. mit Hilfe eines einfachen GPS-Empfängers Ortskoordinaten bestimmen und zur Navigation einsetzen. wesentliche Etappen der historischen Entwicklung der Satellitennavigation angeben und andere Systeme für die satellitengestützte Positionsbestimmung recherchieren (z. B. Galileo, GLONAS), die neben dem GPS-System in der Zukunft nutzbar sein werden. Anwendungsgebiete für die Satellitennavigation angeben und ein ausgewähltes Beispiel näher beschreiben.. Beispiele für die zielgerichtete Orientierung von Tieren nennen (z. B. Vogelzug). einen Überblick über wichtige Orientierungsmechanismen bei Tieren entwickeln (z. B. Orientierung am Magnetfeld der Erde, Orientierung am Sonnenstand, Orientierung an Gestirnen und Landmarken, Ultraschallorientierung, Infraschallorientierung) und einen ausgewählten Orientierungsmechanismus beschreiben und erklären. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler reflektieren und einschätzen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen. die Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse sachgerecht bewerten. Orientierung an bestimmten Gebäuden, Pflanzen oder dem Polarstern, Zeiger einer Uhr) beobachtung) und Bestimmung der geografischen Breite.

Mensch und Medizintechnik

die physiologischen und physikalischen Grundlagen des Blutdruckes nennen. zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck unterscheiden sowie deren Normalwerte und die Werte für erhöhten Blutdruck angeben. eine Art der Blutdruckmessung beschreiben. den Blutzucker als Glucoseanteil des Blutes charakterisieren, dabei die Maßeinheit angeben und die Werte für normalen und erhöhten Blutzucker angeben. eine Methode der Blutzuckermessung beschreiben. das Elektrokardiogramm (EKG) als ein wichtiges Diagnoseverfahren zur Untersuchung der Herzfunktion darstellen. die Entstehung elektrischer Spannungen im Herzmuskel erklären und in diesem Zusammenhang zwischen Ruheund Aktionspotential unterscheiden. wesentliche Abschnitte einer EKG-Kurve beschreiben und ihre Ursachen angeben. die Elektroenzephalographie (EEG) als Verfahren zur Messung der elektrischen Aktivitäten des Gehirns beschreiben und seine Bedeutung für die Neurologie darstellen. die physikalischen Grundlagen eines ausgewählten bildgebenden Diagnoseverfahrens (z. B. Röntgen, Sonographie) sowie dessen technische Umsetzung und seine spezifische Bedeutung für die Diagnose von Krankheiten oder Verletzungen erläutern. die Vorund Nachteile eines ausgewählten bildgebenden Diagnoseverfahrens nennen.. den Zusammenhang von Struktur/Bau und Funktion des menschlichen Auges beschreiben. Kurzund Weitsichtigkeit unterscheiden, Ursachen dafür nennen und die Korrektur der jeweiligen Fehlsichtigkeit durch den Einsatz von Brillen mit geeigneten Linsen erläutern. den Begriff Astigmatismus erklären und Möglichkeiten der Korrektur nennen. den Zusammenhang von Struktur/Bau und Funktion des menschlichen Hörorgans beschreiben und ausgewählte Hördefizite ableiten. mit Hilfe von Grundkenntnissen über Schallwellen und deren Ausbreitung die physikalischen und physiologischen Grundlagen des Hörvorgangs beschreiben. den prinzipiellen Aufbau und die grundsätzliche Wirkungsweise eines Hörgerätes beschreiben. die verschiedenen Arten von Hörgeräten benennen und eine davon näher beschreiben. eine weitere ausgewählte technische Einrichtung bzw. ein ausgewähltes Verfahren für die Therapie beschreiben (z. B. Dialyse, Dialysemaschine, Herz-Lungen-Maschine, Herzbzw. Hirnschrittmacher).. mit Hilfe grundlegender Kenntnisse über den Kernbau und den radioaktiven Zerfall die Nuklearmedizin als Anwendung von Radionukliden sowie kernphysikalischer Verfahren für die medizinische Diagnostik und Therapie darstellen. ausgewählte Radiopharmaka (z. B. Tc-99m, J-131) charakterisieren und ihre Einsatzmöglichkeiten und -kriterien beschreiben. die Gewinnung kurzlebiger Radiopharmaka beschreiben. eine ausgewählte bildgebende Diagnosemethode der Nuklearmedizin [z. B. Szintigraphie, Positronen-Emissions-Tomographie (PET)] beschreiben, die dabei zum Einsatz kommenden Radiopharmaka und nuklearmedizinischen Messgeräte (z. B. Gammakameras, PET-Scanner) nennen. ein ausgewähltes nuklearmedizinisches Therapieverfahren (z. B. Radio-Iod-Therapie der Schilddrüse, Radiosynoviorthese von Gelenken) beschreiben. mögliche Nebenwirkungen des Einsatzes von Radiopharmaka darstellen und daraus wichtige Regeln für den Strahlenschutz ableiten. zwischen der physikalischen und biologischen Halbwertszeit unterscheiden. die Definition von Grundgrößen der Dosismessung (z. B. Energiedosis, Äquivalenzdosis) zur Bestimmung der Wirksamkeit radioaktiver Strahlung anwenden.. Risiken im Hinblick auf spezielle Diagnoseverfahren (z. B. Einsatz von Röntgenstrahlen) und Therapiemethoden (z. B. Verwendung radioaktiver Produkte) sachgerecht einschätzen und Schlussfolgerungen für das eigene Handeln (z. B. Röntgenpass führen) ableiten. respektvoll mit kranken und behinderten Menschen umgehen und die Bedeutung des sozialen Engagements bewerten. die Organspendeproblematik adressatengerecht diskutieren. sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. Konflikte angemessen bewältigen. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler reflektieren und einschätzen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um.

Sinnesorgane, Wahrnehmung und technische Sensoren

Sinnesorgane (Auge, Ohr, Nase, Zunge, Haut) des Menschen nennen und ihnen Funktionen zuordnen. die Definition der Begriffe Rezeptor und Sinnesorgan wiedergeben und diese mit technischen Sensoren vergleichen. in diesem Zusammenhang zwischen Empfindung, Wahrnehmung und Vorstellung unterscheiden. spezielle biologische Sensoren (Rezeptoren bzw. Sinnesorgene) angeben sowie deren Funktionen nennen (z. B. für die Wahrnehmung elektrischer Felder, für die Orientierung am Magnetfeld der Erde, für die Wahrnehmung der Polarisationsmuster am Himmel). an mindestens einem ausgewählten Sinnesorgan (z. B. Auge) den Zusammenhang von Struktur und Funktion erläutern und dazu physikalische Grundlagen beschreiben. an Hand von Experimenten die Funktion der Sinnesorgane nachweisen und unter verschiedenen Bedingungen überprüfen (sehen, hören schmecken, riechen, tasten, fühlen). die Leistungsfähigkeit und Grenzen der Sinnesorgane erkennen und daraus Schlussfolgerungen für das eigene Verhalten ziehen (Belastung der eigenen Sinnesorgane, Verhalten anderen Personen gegenüber, z. B. Lärmbelästigung), Farbsehen, Gesichtsfeld, sichtbarer Bereich und angrenzende Gebiete. die Farbwahrnehmung als Teilbereich des Sehens beschreiben (sichtbares Licht, Farbmischung, Farbreiz, Farbvalenz und Farbempfindung). die Notwendigkeit des Schutzes der Sinnesorgane (besonders Augen und Ohren) vor Überlastungen und schädigenden Einflüssen begründen (z. B. Kurzsichtigkeit durch übermäßige Nutzung von Bildschirmgeräten, Schwerhörigkeit durch zu hohe Lautstärken, Verletzungsgefahr bei unzureichendem Schutz der Sinnesorgane). den Unterschied zwischen Wahrnehmung (subjektiv) und Messung (objektiv) diskutieren (z. B. Temperatur, Helligkeit, Tonhöhen, Lautstärken). die Informationsaufnahme und -verarbeitung in einem Sensor und der Empfindung und Wahrnehmung eines Sinnesorgans (z. B. Farbwahrnehmung, Temperaturempfinden, Geschmack, Geruch, Tasten) vergleichen. die Weiterleitung der Information (Erregung) über elektrische oder chemische Signale in vereinfachter Form darstellen. den Zusammenhang zwischen Reizstärke und Intensität einer Empfindung bzw. Wahrnehmung beschreiben. die Informationsverarbeitung in einer Reiz-Reaktions-Kette am Beispiel eines Reflexes erläutern. zwischen verschiedenen Arten von Reflexen (z. B. bedingten und unbedingten) unterscheiden und die Definition eines Reflexes angeben. die jeweiligen Anteile der Sinnesorgane an der Informationsgewinnung vergleichen. zu ausgewählten Sinnesorganen des Menschen analoge technische Sensoren nennen. Anwendungen technischer Sensoren in der Industrie, der Landwirtschaft, dem Verkehrswesen, der Medizin, den Medien, dem Sport, dem Hobby usw. nennen. die Funktion einzelner Sensoren in den genannten Bereichen beschreiben. an mindestens einem Beispiel Bau und Funktion eines technischen Sensors beschreiben und mit dem entsprechenden biologischen Sensor des Menschen oder eines Tieres vergleichen. mindestens zwei weitere technische Sensoren charakterisieren, Aufbau und Funktionsweise der Sensoren erklären und die entsprechenden physikalischen Größen zuordnen. an einer ausgewählten technischen Einrichtung (z. B. Auto) den Einsatz mehrerer unterschiedlicher Sensoren beschreiben, ihre Aufgaben im Einzelnen und im Zusammenwirken benennen sowie die Funktionsweise erläutern. technische Sensoren aus dem direkten Erfahrungsbereich der Schüler recherchieren und im Überblick ihren Anwendungsbereich und die Wirkungsweise erläutern (z. B. CAS-Rechner, Fotoapparat, Bewegungsmelder, Gasund Rauchmelder, Alarmanlage, Smartphone). Sensoren nach bestimmten Gesichtspunkten ordnen (Einsatzgebiet, physikalische Größe und Messprinzip). nach eigener oder gemeinsamer Interessenlage spezielle Beispiele von Sensoren recherchieren und den Mitschülern in Form eines Projektes bzw. Schülervortrages vorstellen (z. B. Lambdasonde, Airbagsensor, Bewegungsmelder bei Alarmanlagen oder Wildkameras).. Reizüberflutungen erkennen und Strategien zur Bewältigung für sich und andere ableiten. Regulationsmechanismen zur Vermeidung von negativem Stress erläutern und anwenden. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe zur Stressbewältigung vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um. die Auswirkungen des Einsatzes von Sensoren auf das Verhalten der Menschen beschreiben und werten (z. B. autonomes Fahren) sowie Nutzen und Gefahren erkennen..

Kommunikation

Kommunikationsformen bei Tieren und ihre Funktionen auf der Basis folgender Kenntnisse an Beispielen beschreiben: fe/Pheromone. chemische Kommunikation als wichtigste Kommunikationsform bei Pflanzen erläutern (z. B. Abwehrstoffe bei Schädlingsbefall, die andere Pflanzen informieren). kommunikative Interaktionen von Pflanzen und Tieren beschreiben (z. B. Tabakschwärmer- Tabak). an einem Beispiel Formen und Funktionen komplexer Kommunikation bei Tieren erläutern (z. B. „Bienentanz“, „Fühlersprache“ der Ameisen). Mimik und Gestik als komplexe nonverbale Kommunikation von Menschen und Schimpansen miteinander vergleichen.. mechanische Schwingungen an Hand ausgewählter Beispiele (z. B. Pendel, verschiedene Federschwinger) als periodische Ortsänderung grafisch darstellen und die dabei auftretenden Energieumwandlungen qualitativ beschreiben. die Kenngrößen (Amplitude, Schwingungsdauer bzw. Frequenz) mechanischer Schwingungen charakterisieren. mit Hilfe ausgewählter Beispiele (z. B. Kette aus gekoppelten Pendeln, lange Schraubenfeder, geeignete Simulationsprogramme) mechanische Wellen als sich im Raum ausbreitende Schwingungen charakterisieren. zwischen longitudinalen und transversalen Wellen unterschieden und die Schallausbreitung diesbezüglich einordnen. die Ausbreitung einer mechanischen Welle grafisch darstellen und in diesem Zusammenhang die Wellenlänge als eine Kenngröße mechanischer Wellen definieren. den Zusammenhang von Wellenlänge, Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit beschreiben. die Schallausbreitung in unterschiedlichen Medien vergleichen (z. B. Knochenleitung). den Unterschied zwischen einem Ton, einem Klang und einem Geräusch beschreiben. den Zusammenhang zwischen Tonlautstärke und Schwingungsamplitude sowie den Zusammenhang zwischen Tonhöhe und Frequenz darstellen. mit Hilfe der Frequenz den Stimmumfang und den Hörbereich des Menschen nennen und mit den entsprechenden Angaben ausgewählter Tiere vergleichen (z. B. Fledermäuse, Wale). das elektrische Feld in einem Kondensator und das Magnetfeld einer Spule qualitativ beschreiben. den Kondensator und die Spule als Bauelemente charakterisieren, in denen sich elektrische bzw. magnetische Feldenergie speichern lässt. den Aufbau eines geschlossenen Schwingkreises beschreiben und ihn als Hauptbaugruppe in allen Empfängern und Sendern von Rundfunk und Fernsehfunk sowie Handys kennzeichnen. die periodischen Energieumwandlungen in einem Schwingkreis beschreiben und mit denen bei einer mechanischen Schwingung vergleichen. einen offenen Schwingkreis mit einem geschlossenen Schwingkreis nach ausgewählten Kriterien vergleichen (z. B. Aufbau, Energieumwandlung, Felder). elektromagnetische Wellen in Analogie zu mechanischen Wellen als sich im Raum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitende Schwingungen elektrischer und magnetischer Felder beschreiben. die drahtlose Energieund Informationsübertragung durch elektromagnetische Wellen begründen. charakteristische Frequenzbzw. Wellenlängenbereiche hertzscher Wellen nennen und ihnen ausgewählte typische Anwendungen zuordnen. eine Modulationsart zur drahtlosen Informationsübertragung qualitativ beschreiben.. Lernziele für seine eigene Arbeit und die Arbeit der Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. situationsund adressatengerecht kommunizieren. sich sachlich mit der Meinung Anderer auseinander setzen. die Rolle unterschiedlicher Medien zur Meinungsbildung und Informationsverbreitung diskutieren und kritisch bewerten. verfügbare Informationen verantwortungsbewusst und gezielt verwenden. den eigenen Standpunkt sachund situationsgerecht vertreten. respektvoll mit anderen Personen umgehen.

Fernrohre und Mikroskope als optische Hilfsmittel

mit Hilfe der Strahlenverläufe optische Eigenschaften und die Bildentstehung bei Sammellinsen und Hohlspiegeln darstellen und miteinander vergleichen. die Bildentstehung im menschlichen Auge beschreiben und in diesem Zusammenhang die Akkommodation des Auges erklären. Sehfehler und ihre Ursachen sowie Möglichkeiten der Korrektur beschreiben und begründen. den Zusammenhang zwischen dem Sehwinkel und der Vergrößerung beschreiben. die Normalvergrößerung optischer Instrumente definieren. die vergrößernde Wirkung einer Lupe mit Hilfe des Begriffs Sehwinkel erklären und die Abhängigkeit der Normalvergrößerung einer Lupe von ihrer Brennweite angeben.. einen Überblick über die historische Entwicklung der Fernrohre geben und ausgewählte bedeutende Entdeckungen nennen, die mit Hilfe von Teleskopen gemacht wurden. die Hauptteile eines Fernrohres nennen und in diesem Zusammenhang zwischen Linsenteleskopen (Refraktoren) und Spiegelteleskopen (Reflektoren) unterscheiden. einen geschichtlichen Überblick zur Entwicklung der Hilfsinstrumente zur Betrachtung/Beobachtung mikroskopischer Strukturen beschreiben. den grundsätzlichen Bau und die allgemeinen Funktionen der Hauptteile eines Lichtmikroskops beschreiben und mit denen eines Fernrohres vergleichen. die Bildentstehung im Lichtmikroskop an Hand des Strahlenverlaufes beschreiben und ihre vergrößernde Wirkung erklären. den Zusammenhang zwischen der Brennweite des Objektivs, des Okulars, der Tubuslänge und der Normalvergrößerung eines Mikroskops qualitativ beschreiben und begründen. das Auflösungsvermögen und die damit verbundene förderliche Vergrößerung beschreiben. den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften des Mikroskops (Objektivdurchmesser, Brechungseigenschaften des Stoffes zwischen Objekt und Objektiv), der zur Abbildung verwendeten Strahlung (z. B. sichtbares Licht, Elektronenstrahlung) und dem Auflösungsvermögen qualitativ beschreiben. den prinzipiellen Aufbau eines Lichtmikroskops mit dem eines Elektronenmikroskops vergleichen und die grundsätzliche Funktionsweise eines Elektronenmikroskops beschreiben. ausgewählte Mikroskope verschiedenen Einsatzgebieten zuordnen. einen Überblick über die Arten mikroskopischer Präparate und Präparationstechniken geben. die Verfahren mikroskopischer Dokumentation (Zeichnen, bildgebende Verfahren) beschreiben und anwenden.. individuell und in kooperativen Lernformen experimentieren. Lernziele beim Experimentieren für die Lerngruppe festlegen, Vereinbarungen treffen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ziehen. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um.

Messen, Steuern und Regeln

zwischen direktem und indirektem Messen unterscheiden. den Aufbau und die Wirkungsweise zweier ausgewählter Messgeräte (z. B. Ampèremeter, Thermometer, Manometer, Aräometer, verschiedenartige Tachometer, pH-Meter, Leitfähigkeitsmessgerät, Lux-Meter, Hygrometer) beschreiben und erklären. zwei ausgewählte Messgeräte sachgerecht beim Messen der entsprechenden physikalischen Größen handhaben. zwischen dem Messwert und dem wahren Wert der Messgröße unterscheiden und exemplarisch Ursachen für Abweichungen nennen und erklären. systematische und zufällige Fehler als Ursachen für die Abweichung des Messwertes vom wahren Wert charakterisieren und Beispiele dafür bei zwei ausgewählten Messvorgängen nennen. den absoluten und relativen Fehler bei zwei ausgewählten Messungen ermitteln und ein vollständiges Messergebnis angeben.. zwischen Steuern und Regeln unterscheiden und Beispiele für beide Prozesse nennen. die allgemeinen Elemente eines Regelkreises nennen und ihre Bedeutung für den Regelvorgang beschreiben. die dynamischen Größen (Führungsgröße bzw. Sollwert, Regelgröße bzw. Istwert, Regelabweichung, Stellgröße, Störgröße) eines allgemeinen Regelkreises charakterisieren. einen allgemeinen Regelkreis mit seinen Elementen und dynamischen Größen schematisch darstellen und in diesem Zusammenhang den Begriff Rückkopplung erklären. die Elemente und dynamischen Größen zweier ausgewählter technischer Regelkreise angeben sowie den Ablauf der Vorgänge bei der Regelung erklären (z. B. Temperaturregelung mit Bimetall oder temperaturabhängigen Widerständen, Füllstandsregelung bei Flüssigkeiten, Wirkungsweise der Lambdasonde im Autokatalysator, Geschwindigkeitsregelanlage im Auto). die Bedeutung genauer Messungen für alle Lebensbereiche einschätzen. mit Messwerten, die er beim Gebrauch von technischen Geräten wahrnimmt, sinnvoll umgehen und Schlussfolgerungen für das eigene Handeln ableiten. beim Experimentieren sorgfältig und verantwortungsbewusst mit Geräten umgehen. individuell und in kooperativen Lernformen lernen. Verhaltensziele und -regeln für sich und für die Lerngruppe vereinbaren, deren Einhaltung beurteilen und daraus Schlussfolgerungen ableiten. respektvoll mit anderen Personen umgehen. seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler reflektieren und einschätzen. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen. kung stromdurchflossener Leiter als Prinzip der Messung von Stromstärken, Abhängigkeit der Eintauchtiefe von der Flüssigkeitsdichte als Prinzip der Dichtemessung, thermische Ausdehnung oder Temperaturabhängigkeit des Widerstandes bei verschiedenen Leitern und Halbleitern als Prinzip der Temperaturmessung) (z. B. elektrischer Widerstand, spezifische Wärmekapazität, Beschleunigung) ausgewählter physikalischer Größen.

Kunststoffe im Alltag

den Zusammenhang zwischen Struktur und Eigenschaften der Kunststoffe am Beispiel der Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere an einfachen Modellen erklären. die Verwendung der Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere mit Hilfe der Eigenschaften begründen. Namen, Namenskürzel, Strukturen und Eigenschaften ausgewählten Kunststoffen im Alltag zuordnen (z. B. PE, PP, PET, PS, PTFE, PA, PC, PVC). die Einteilung der Kunststoffe nach ihren Eigenschaften und nach ihrer Herstellung unterscheiden und Kunststoffe den einzelnen Gruppen zuordnen.. die Herstellung von Polymerisaten durch Polymerisation mit Hilfe der chemischen Zeichensprache erklären. die Notwendigkeit und die Wirkungsweise eines Katalysators bei der Polymerisation beschreiben. Möglichkeiten der gezielten Eigenschaftsveränderung beschreiben [z. B. Kettenlänge, Stellung der Monomere im Polymer (isotaktisch, syndiotaktisch, ataktisch), Copolymere]. die Herstellung eines Copolymerisates mit Hilfe der chemischen Zeichensprache erklären. die Herstellung von Polykondensaten durch Polykondensation mit Hilfe der chemischen Zeichensprache erklären. Polymerisation und Polykondensation vergleichen. die technische Herstellung und Verarbeitung der Kunststoffe an verschiedenen Beispielen darstellen (z. B. Tiefziehen, Extrudieren, Kalandrieren, Spritzgießen, schäumendes Spritzgießen). die technische Herstellung eines Alltagsproduktes recherchieren (z. B. Autoreifen, Schuhe, Sportbekleidung).. die Notwendigkeit des Recyclings begründen (z. B. Orientierung der Kunststoffproduktion auf Nachhaltigkeit, sparsamer Umgang mit Rohstoffen und Energie, Umweltschutz: Kunststoffe im Meer). eine Übersicht zu Recyclingverfahren erstellen und die Verfahren vergleichen (z. B. Material- Recycling, stoffliches Recycling, energetisches Recycling). die quantitativen Anteile der Recyclingverfahren in der Region, in Deutschland, in Europa und global recherchieren und die Bedeutung für die Wirtschaft ableiten..

Herstellung und Eigenschaften ausgewählter Baustoffe

seinen eigenen und den Lernfortschritt der Mitschüler einschätzen und ein Feedback geben. den eigenen Standpunkt zum Kunststoffrecycling artikulieren und ihn sachund situationsgerecht vertreten. seine naturwissenschaftlichen sowie fachspezifischen Kenntnisse bewusst nutzen, um Kunststoffherstellung und Müllverbrennung, sachgerecht zu bewerten. mechanische Belastbarkeit, Dichte im Vergleich zu Wasser, Kompostierbarkeit). Beispiele für natürliche und künstliche Steine als Baustoffe nennen. Vorkommen und Abbau von natürlichen Steinen (z. B. Sandstein, Kalkstein, Schiefer) in Thüringen recherchieren. die Herstellung von künstlichen Steinen (z. B. Ziegel, Betonstein, Porenbetonstein) beschreiben. natürliche und künstliche Steine vergleichen (z. B. Druckfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit). den Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Anwendungsgebieten natürlicher und künstlicher Steine als Baustoffe mit Hilfe von Beispielen darstellen.. Möglichkeiten der Verbindung von Steinen mit Hilfe von Mörtel sowie Einsatz des Mörtels als Putzschicht beschreiben. die Bestandteile von Kalkmörtel, Zementmörtel und Gipsmörtel (Gipsputz) nennen und ausgewählte Eigenschaften zuordnen (z. B. Mörtelgruppen). die industrielle Herstellung der Baustoffe Kalkmörtel, Zementmörtel und Gipsmörtel und entsprechende Firmen in Thüringen recherchieren. die Bedingungen für das Abbinden von Kalkmörtel erklären. die wesentlichen Bestandteile und die Herstellung von Beton beschreiben. Vorschriften für den Transport und die Einbringung (z. B. Schalung, Betonpumpe, Verdichten) begründen. die Notwendigkeit der Nachbehandlung des Betons unter verschiedenen Bedingungen begründen. verschiedene Betonarten klassifizieren (z. B. Belastbarkeit: Druckund Zugfestigkeit). die Belastbarkeit von Betonkonstruktionen erläutern (z. B. Stahlbeton, Spannbeton, Faserbeton).. den Baustoff Holz als nachwachsenden Rohstoff kennzeichnen. einheimische und tropische Hölzer klassifizieren. den Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Anwendungsgebieten ausgewählter Holzarten als Baustoffe mit Hilfe von Beispielen erklären (z. B. Fichte, Buche, Eiche, Palisander). Varianten des Holzschutzes und Möglichkeiten des Brandschutzes beschreiben.. selbstständig arbeiten. Ziele für seine eigene Arbeit festlegen und deren Umsetzung realistisch beurteilen. entsprechend der Arbeitsanweisung mit Geräten und Baustoffen bewusst umgehen. Calciumoxid, Calciumsulfat, Calciumsilikat, Natriumsilikat, Siliziumdioxid, Polystyrol.

Biologische und technische Konstruktionsprinzipien sowie Effekte

die Anforderungen an eine materialeffiziente und zugleich stabile Bauweise auf der Grundlage folgender Kenntnisse ableiten bzw. begründen, sowie den Zusammenhang zwischen natürlichem Vorbild und technischer Entsprechung erläutern: Gerüstteile) konstruktionen/Brückenkonstruktionen) terialien) Vogelfedern, chitinhaltige Exoskelette) und Technik (z. B. Kunstfasern, Kunststoffe). den Zusammenhang von Struktur/Eigenschaften und Funktion von natürlichen Oberflächen erläutern und Anwendungen in der Technik ableiten: Beispiele für Anwendungen in der Technik: Oberflächengestaltung von Flugzeugen, Windenergieanlagen und Schiffen zur Verbesserung von Aeround Hydrodynamik Beispiele für Anwendungen in der Technik: Klettverschlüsse, perspektivisch: klebemittelfreie, nietund verschraubungsfreie Verbindungen im Maschinenund Fahrzeugbau, die beim Betreiben fest und sicher schließen und beim Entsorgen/Recyclen leicht und umweltschonend lösbar sind Beispiele für Anwendungen in der Technik: Polituren zur Oberflächenversiegelung Beispiele für Anwendungen in der Technik: Oberflächengestaltung von selbstreinigenden Fassaden, Fenstern, Sanitärkeramik bärenfell); Beispiele für Anwendungen in der Technik: transparente Fassadendämmung, solare Wandheizung, Wärme dämmende Textilien.. verantwortungsvoll mit Ressourcen umgehen. die Bedeutung des sparsamen Materialeinsatzes für Ökonomie und Ökologie bewerten. Verantwortung für den eigenen und für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen.