Naturwissenschaft und Technik

Naturwissenschaft und Technik (NwT)

NwT am Hegel

In vielen Bereichen unseres Lebens nutzen wir alltäglich  funktionierende technische Systeme und ihre Produkte. Das wird uns besonders bewusst, wenn solch ein „System“ mal nicht mehr funktioniert: Ist das Smartphone (Kommunikationstechnik) nicht einsatzbereit, können wir das selbst beheben, weil wir vergessen haben den Akku (Energieversorgungstechnik) aufzuladen. Mehr Zeit erfordert es, wenn das Auto mal nicht mehr anspringt und ein Mechatroniker feststellen muss, ob die Ursache auf die Fahrzeugelektronik oder die Motorentechnik zurückzuführen ist, bevor die Reparatur beginnt. Viel mehr Anstrengungen sind nötig, wenn Menschen von neuen Erkrankungen betroffen sind. Dann erforschen Naturwissenschaftler (Biologen, Chemiker, Mediziner, Physiker) die Ursachen, suchen innovative Lösungen, die im Erfolgsfall nach Monaten oder Jahren der Forschung zu alltagstauglichen Techniken in Form von Vorhersagemodellen (Informationstechnologie), Diagnosegeräten (Medizintechnik) oder  Impfstoffen (Biotechnologie) weiterentwickelt werden.

Das Fach NwT bietet die Möglichkeit einen Einblick in diese „Systeme“, die Denk- und Arbeitsweisen von Naturwissenschaft und Technik zu erhalten und knüpft hierbei interdisziplinär an die Basiswissenschaften Biologie, Chemie, Geographie und Physik an. Die Schüler beschäftigen sich mit theoretischen Grundlagen zu Energieversorgung, Ressourcenschutz, Stoffströmen, Stoffeigenschaften, Systemanalysen, Informationsverarbeitung und Technikethik. Sie erwerben handlungsorientierte Kompetenzen im Umgang mit Werkstoffen und Werkzeugen, der Anwendung von Analyse- und Messverfahren, Konstruktion, Datenauswertung und Programmierung. Die gezielte Förderung prozessbezogener Kompetenzen unterstützt die Schülerinnen und Schüler in der Projekt- und Teamarbeit, um nach der Entwicklung und Konstruktion gemeinsam ein Produkt zu fertigen oder eine Forschungsaufgabe zu lösen. Dieser projektorientierte Charakter und die Arbeit im Team soll darüber hinaus Kreativität, Beharrlichkeit, Durchhaltevermögen stärken und auf Arbeitsweisen im Berufsleben vorbereiten.

Liste der Lehrkräfte
Übersicht der Themen nach Schuljahren

Technisches Zeichnen

  • Handzeichnungen
  • Dreitafelprojektion

Mechanik

  • Bau und Funktion von Getrieben
  • Getriebe dimensionieren
  • Getriebe konstruieren

Brückenbau

  • Brückentypen
  • Stabilität
  • Statik
  • Materialprüfung
  • Konstruktion und Bau von Brücken

Informationsverarbeitung

  • MS Excel

Produktentwicklung

  • Eigenschaften Werkstoff Holz
  • Holzbearbeitung
  • Bedienung Handwerkzeuge
  • Bedienung Tischbohrmaschine
  • Projekt Stifthalter
  • Projekt Brückenbau

Projektarbeit

  • Projektorganisation
  • Projektplanung

Elektrizität, Elektronik

  • Reihen-, Parallelschaltung
  • Bau und Funktion Leuchtdioden
  • Bedienung Multimeter
  • Elektrische Schaltungen
  • Praktikum LED

Technisches Zeichnen

  • Dreidimensionale technische Zeichnungen

Informationsverarbeitung

  • MS Excel
  • Mikrocontroller Arduino

Produktentwicklung

  • Stoffeigenschaften Halbleiter
  • Bedienung Dekupiersäge
  • Projekt Musikbox oder Ampel

Projektarbeit

  • Projektorganisation
  • Projektplanung

Energie

  • Leistung
  • Wirkungsgrad
  • Energieübertragung
  • Energieversorgung
  • Nutzwertanalyse

Mechanik

  • Getriebe
  • Statik
  • mechanische Kennlinie


Technisches Zeichnen

  • CAD (computer aided design)

Elektrizität, Elektronik

  • Sensoren
  • Aktoren
  • Elektrische Kennlinie

Informationsverarbeitung

  • MS Excel
  • Mikrocontroller Arduino
  • Geographisches Informationssystem
  • CAD (computer aided design)

Produktentwicklung

  • Stoffeigenschaften Halbleiter
  • Bedienung Dekupiersäge
  • Bedienung 3-D-Drucker
  • Projekt Solarkataster
  • Projekt Windrad
  • Projektarbeit
  • Projektorganisation
  • Projektplanung