Natur und Technik

Biologie und Umweltkunde – Praktikum

Bildungs- und Lehraufgabe

Im Biologischen Praktikum sollen die SchülerInnen fundierte Allgemeinbildung, Kenntnisse und Fertigkeiten bezüglich des Naturhaushaltes, des Stoffkreislaufes, Energieflusses, der Ökobilanz und der Nachhaltigkeit im Umgang mit der Natur erlangen.

 

Die SchülerInnen erlernen naturwissenschaftliches Denken durch

·        Kennenlernen naturwissenschaftlicher Arbeitstechniken

·        Verwendung moderner Technologien zur Beschaffung von Informationen

·        Planung, Durchführung, Auswertung und Protokollführung von bzw. bei Experimenten

·        Bewusstes Beobachten der Vorgänge in der Natur, nachhaltigen Umgang mit unseren Lebensgrundlagen

·        Förderung des Gesundheitsbewusstseins

·        Erkennen von systematischen Zusammenhängen in Fauna und Flora

·        Erfassen einfacher und komplexer Strukturen des Organismus

Weiters fördert das  Praktikum das Bewusstsein der SchülerInnen für Eigenverantwortung  und stärkt die Teamfähigkeit. Die SchülerInnen werden dabei zur exakten wissenschaftlichen Arbeit erzogen.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Sprache und Kommunikation

Die Sprachkompetenz bildet die Grundlage des Verständnisses naturwissenschaftlicher Inhalte Durch didaktische Maßnahmen wie Interpretation von experimentellen Ergebnissen, deren statistische Auswertung bzw. grafische Darstellung und wissenschaftliche Diskussion unter Einbeziehung englischer Fachliteratur wird auch die Kommunikationskompetenz im Team gesichert.

 

Mensch und Gesellschaft

Die Verantwortung des Einzelnen für die nachhaltige Nutzung gesellschaftlich relevanter Ressourcen  wie soziale Werte  und die künftige Entwicklung in wissenschaftlich– technologischen Bereichen soll durch die Vielfalt spezifischer Unterrichtsinhalte erreicht werden.

 

Natur und Technik

Im Umgang mit technischen Hilfsmitteln und mit dem Nahebringen von Laborarbeiten, der Funktionsweise technischer Geräte sowie der notwendigen Arbeitsschritte werden den SchülerInnen Entscheidungsfähigkeit und Handlungskompetenz vermittelt.

 

Kreativität und Gestaltung

Um der gesellschaftlichen Entwicklung hin zu bloßer Erledigung von Arbeitsaufträgen entgegenzuwirken, soll bei der Ausarbeitung von im Praktikum gestellten Aufgaben der notwendige Freiraum für die kreative Gestaltung von Lösungsansätzen geschaffen und damit ein wichtiger Beitrag zur Selbstverwirklichung geleistet werden.

 

Gesundheit und Bewegung

Über das Bewusstmachen der Verantwortung für den eigenen Körper durch die Beschäftigung  mit Pflanzenwirkstoffen bzw. suchtauslösenden Substanzen sowie das Bewusstmachen der Bedeutung gesunder Ernährung wird ein selbst- und fremdgefährdendes Verhalten verhindert.

Aufgabenbereich der Schule

Wissensvermittlung und Kompetenzen

Neben der Vermittlung fundierten Wissens als zentrale Aufgabe der Schule werden die SchülerInnen zu verantwortungsvollem Umweltbewusstsein und Verständnis für die Gefahren der Eingriffe des Menschen in Ökosysteme hingeführt. Der Sezierkurs macht durch vergleichende anatomische Studien evolutionsbiologische Zusammenhänge durchschaubar..

 

Religiös-ethisch-philosophische Bildungsdimension

Die Vermittlung von Urteils- und Entscheidungskompetenzen bietet jungen Menschen eine Orientierungshilfe. Die Achtung vor dem Leben, Toleranz gegenüber Behinderten, die Bewältigung von Grenzsituationen und die kritische Betrachtung von modernen Verfahren spielen eine zentrale Rolle in der Wissensvermittlung.

Didaktische Grundsätze

Der Unterricht geht überwiegend vom persönlichen Erfahrungsbereich der SchülerInnen aus. Den SchülerInnen  soll die Möglichkeit zu selbständigem, entdeckendem und forschendem Arbeiten  geboten werden. Die SchülerInnen lernen dabei die im Praktikum verwendeten Arbeitstechniken  zu beherrschen. Sie sollen zu logisch-kritischem Denken und zur sachlichen Argumentation angeregt werden und Manipulationen erkennen können, wodurch das Verantwortungsbewusstsein der SchülerInnen gegenüber den  Mitmenschen und der Umwelt geschärft wird.

Lehrstoff

6. Klasse (2 Wochenstunden)

Systematik der Pflanzen

·        Bestimmungsübungen

·        Anlegen eines Herbars

Ökologisches Praktikum

·        Boden- und Wasseranalysen

Mikroskopisches Praktikum

·        Vertiefung des Stoffes aus der 5. Klasse

·        Grundlagen der Präparier-, Schneide- und Färbetechnik anhand botanischer und tierischer Präparate

·        Grundlagen der Histologie tierischer und menschlicher Gewebe

Fortbewegung im Tierreich

·        Aktiver Bewegungsapparat

·        Passiver Bewegungsapparat

Vergleichende Anatomie der Wirbeltiere

·        Sezierkurs

·        Zeichnen von Skeletten

 

Chemisches Praktikum

Bildungs- und Lehraufgabe

Der Unterricht im Chemischen Praktikum dient dazu, durch Experimente und praktisches Arbeiten die Selbsttätigkeit der SchülerInnen zu fördern.
Durch die Auswahl der Aufgabenstellungen soll vernetztes Denken gefördert und die Erkenntnis gewonnen werden, dass der Zugang zu verschiedensten Themen von mehreren Seiten möglich und notwendig ist.
Durch die naturwissenschaftliche Arbeit werden die SchülerInnen mit dem Wissen und den Fähigkeiten zur Bewältigung stofflicher Alltags-, Freizeit-, Lebens- und Berufsphänomene ausgestattet und, ausgehend von ihrem Erfahrungsbereich und unter Berücksichtigung regionaler Besonderheiten, zu einem naturwissenschaftlichen Denken hingeführt. Dies geschieht durch

·        Bewusstes Beobachten natürlicher Vorgänge

·        Kennenlernen naturwissenschaftlicher Prinzipien und Arbeitstechniken

·        Planung, Durchführung, Auswertung von Experimenten und Protokollführung

·        Verwendung der Bibliothek und moderner Technologien zur Beschaffung von Informationen

·        Verstehen der Bedeutung der Naturwissenschaften für alle Lebensformen und Lebensvorgänge.

Der Unterricht im chemischen Praktikum hat weiters die Aufgabe, die SchülerInnen in die Lage zu versetzen, die volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung von Naturwissenschaft einzuschätzen sowie sie auf die Berufs- und Arbeitswelt vorzubereiten. Dies geschieht durch

·        Hinführen zu einem Verständnis für Kreisläufe, für die Wechselbeziehung Ökonomie - Ökologie und damit zu umweltbewusstem Handeln sowie zu Energie- und Rohstoffsparen

·        Kritische Auseinandersetzung mit dem Nutzen und den Gefahren der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse

Ferner soll der Unterricht im Chemischen Praktikum im Sinne der Persönlichkeitsentwicklung das Bewusstsein für Eigenverantwortung fördern und zu mündigem Verhalten führen. Dies geschieht durch

·        Erziehung zu Team-, Kommunikations- und Solidarfähigkeit sowie Erziehung zu Genauigkeit, Sorgfalt und Verantwortung

·        Förderung des sicherheitsbewussten Handelns

Beitrag zur Aufgabe der Schule

Die Grundlagen legen zur Beurteilung von Chancen und Gefahren für die Umwelt und von Umweltschutzmaßnahmen, um eine menschenwürdige Zukunft zu ermöglichen. Entscheidungskompetenz in dieser Richtung entsteht erst durch ein unverzichtbares naturwissenschaftliches Wissen. Auch die ethisch-moralische Diskussion solcher Zukunftsfragen hat dieses Wissen als Basis.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Natur und Technik
Durchgängige Gültigkeit materieller Aufbauprinzipien für sämtliche Bereiche der Natur; technische Errungenschaften der Gesellschaft unter Berücksichtigung der Widerspiegelung innerer Aufbauprinzipien in äußeren Eigenschaften.

 

Sprache und Kommunikation
Unterschied zwischen Alltags- und Fachsprache bzw. Symbolsprache, präziser Sprachgebrauch, Argumentationsverhalten bei Planung, Beobachtung, Beschreibung und Protokollierung naturwissenschaftlicher Vorgänge.

 

Mensch und Gesellschaft
Bedeutung der Naturwissenschaften für den Lauf der Geschichte und die gesellschaftlichen Bedingungen, Verknüpfung der Begriffe Wirtschaft - Technik - Wertung - Verantwortung - Ethik.

 

Kreativität und Gestaltung
Ästhetische und emotionale Bezüge zur Um- und Mitwelt.

 

Gesundheit und Bewegung
Umgang mit Gefahren- und Altstoffen, Energieproblematik, Ernährungs- und Gesundheitserziehung, Aufklärung über Drogen und Doping, Bedeutung der Hygiene, Bedeutung der Naturwissenschaften für den medizinischen Fortschritt.

Didaktische Grundsätze

Der Unterricht im Chemischen Praktikum soll überwiegend von der Erfahrungswelt der Schüler ausgehen. Prinzipiell ist der induktive Weg zum Erkenntnisgewinn anzustreben. Dies bedeutet, dass vor allem vom Schülerexperiment auszugehen ist. Dabei ist den SchülerInnen Gelegenheit zu möglichst selbstständigem Suchen, Forschen und Entdecken zu geben. Die selbsttätige Informationsbeschaffung soll gefördert werden. Beim praktischen Arbeiten ist auf Genauigkeit der Durchführung und der Dokumentation besonderer Wert zu legen.

Der Unterricht soll durch moderne Lern- und Sozialformen (z.B. Teamarbeit) auch das Lernen im sozialen und emotionalen Bereich fördern. Darüber hinaus hat eine Auseinandersetzung mit neuen Technologien, Unterrichtssoftware und elektronischen Informationssystemen zu erfolgen.

Unterricht im Chemischen Praktikum ist Sicherheitserziehung im weitesten Sinne. Daher muss hier ganz besonders auf Gefahren, die von Stoffen, Reaktionen und Techniken ausgehen, hingewiesen werden, ohne zu dramatisieren oder zu verniedlichen. Durch den vorschriftsmäßigen Gebrauch von Sicherheitsausstattung und –hilfen sowie Hygiene sind die SchülerInnen beim Experimentieren auch aktiv an die Sicherheitsstandards zu gewöhnen. Die Entsorgung ist vor allem wegen der Vorbildfunktion sorgfältig durchzuführen.

 

 

Lehrstoff

8.Klasse (2 Wochenstunden)

·        Einüben von Erste-Hilfe-Maßnahmen an Menschen

·        Einüben von Sofort-Maßnahmen mit bei Unfällen freigesetzten Stoffen

·        Abschätzenlernen von Stoffmengen

·        Kennenlernen von Gefahren, die von Stoffen und Reaktionen ausgehen

·        Erlernen des verantwortungsvollen und sicheren Umgangs mit (Haushalts)-Chemikalien

·        Sicherheit im Umgang mit Stoffen

·        Kennenlernen und Auseinandersetzung mit der Laborordnung

·        Grundtechniken des chemischen Arbeitens

·        Kennenlernen von Laborgeräten

·        Einüben von allgemeinen Arbeitstechniken

·        Kennenlernen von Trennverfahren und deren Anwendung

·        Hinführen auf Planen, genaues Beobachten und systematisches Protokollieren chemischer Vorgänge (Leitfähigkeit von Lösungen, Farbumschläge von Indikatoren, Fällungen)

·        Chemische Gleichgewichte

·        Elektrochemie

·        Verwenden von Farb-, Niederschlags- und Gasbildungs-Reaktionen für die qualitative Analyse

·        Derivate der Kohlenwasserstoffe – Funktionelle Gruppen

·        Ester synthetisieren und deren Einsatz als Aromastoffe beispielhaft dokumentieren

·        Die Umesterung von Rapsöl und Altspeiseölen erkunden und deren Anwendung dokumentieren.

·        Kunststoffe

 

 

Mathematik und angewandte Mathematik (MAM)

Bildungs- und Lehraufgabe

Der Unterricht in MAM dient dazu, durch Arbeiten an praxisorientierten Aufgaben die Selbsttätigkeit der SchülerInnen zu fördern.

Durch Auswahl von fächerübergreifenden Aufgabenstellungen soll vernetztes Denken gefördert und die Erkenntnis gewonnen werden, dass der Zugang zu verschiedensten Themen von mehreren Seiten möglich ist.

Der Unterricht in MAM soll in besonderer Weise zu den im Lehrplan angeführten Kompetenzen beitragen. Dies geschieht durch

·        Verknüpfung mathematischer Begriffe mit konkreten praxisbezogenen Aufgabenstellungen

·        Planung, Durchführung und Dokumentation von Projekten

·        Verwendung der Schulbibliothek und moderner Technologien zur Informationsbeschaffung

·        Bildung mathematischer Modelle in allen wissenschaftlichen Bereichen

·        Kritisch-argumentatives Hinterfragen von Medienberichten

Beitrag zur Aufgabe der Schule

Der Unterricht in MAM soll die SchülerInnen dazu befähigen, gesellschaftliche und ökonomische Strukturen zu erkennen und diese kritisch zu hinterfragen. Diese Entscheidungskompetenz entsteht u.a. durch fundamentales mathematisches Wissen.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Mensch und Gesellschaft

Der Unterricht soll die Entwicklung der Mathematik im gesellschaftlichen, historischen und philosophischen Umfeld aufzeigen.

 

Natur und Technik

Die Mathematik bietet eine Fülle von Lösungsmethoden zur Bearbeitung von Problemstellungen in Natur und Technik.

 

Sprache und Kommunikation

Der präzise Sprachgebrauch ist ein Schwerpunkt des Unterrichts in MAM.

 

Kreativität und Gestaltung

Kreativität wird durch Aufgabenstellungen gefördert, die ein vernetztes und planendes Denken verlangen.

 

Didaktische Grundsätze

Der Unterricht in MAM soll vor allem anwendungsorientiert sein, was im Einklang mit den anderen Schwerpunktfächern (BUL, PhP, ChL, IKT) anzustreben ist. Durch Einbindung von Computeralgebrasystemen, dynamischer Geometriesoftware und Tabellenkalkulations-programmen werden Querverbindungen zur IT sichergestellt und den SchülerInnen zeitgemäße Werkzeuge zur eigenständigen Arbeit zur Verfügung gestellt.

Ein ausgewogenes Verhältnis der Unterrichtsmethoden in MAM soll eigenständiges Lernen fördern und eine exakte Bearbeitung der Themen ermöglichen. Die Einbindung außerschulischer Expertinnen und Experten bereichert den Praxisbezug des Fachbereiches.

Durch die mediale Aufbereitung einzelner Themen sollen SchülerInnen kommunikative Kompetenzen erlangen

Lehrstoff

6. Klasse (1 Wochenstunde)

·        Einführung in ein Computeralgebrasystem

·        Vertiefende Behandlung von Folgen und Reihen sowie unterschiedlicher Funktionen zur Beschreibung von Wachstums- und Abnahmeprozessen in Natur und Wirtschaft

·        Lineare Regression als mathematische Grundlage zur Auswertung der Messergebnisse à [Ph], [Inf]

·        Untersuchung von Teilbarkeitsfragen und ihre Anwendung

7. Klasse (1 Wochenstunde)

·        Vertiefende Behandlung der beschreibenden Statistik, Lageparameter, Streumaße

·        Kombinatorik und Spieletheorie

·        Matrizenrechnung und ihre Anwendungen in der Geometrie und Wirtschaft

·        Bool’sche Algebraà [Inf]

8. Klasse (1 Wochenstunde)

·        Anwendungen der Differential- und Integralrechnung in der Physik und Technik

·        Einführung in die Biostatistik

 

 

 

Physikalisches Praktikum (PhP)

Bildungs- und Lehraufgabe

Der Unterricht in PhP dient dazu, durch Experimente und praktische Arbeiten die Selbsttätigkeit der SchülerInnen zu fördern.

Durch Exkursionen soll Physik als Wissenschaft, Physik als Beruf und Physik im Alltag erlebt werden.

Ziel des Unterrichts in PhP ist der Erwerb folgender im Lehrplan angeführter Kompetenzen:

·        Eigenständiges Arbeiten (Planung, Durchführung und Dokumentation)

·        Mit ExpertInnen sprechen und grundlegendes Fachvokabular richtig anwenden können

·        Umwelt- und Sicherheitsbewusstsein entwickeln

·        Physikalische Zusammenhänge darstellen und interpretieren können

Beitrag zur Aufgabe der Schule

Die Lehrinhalte des Unterrichts im Fundamentum sind weiterzuentwickeln und zu vertiefen.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Natur und Technik

Einsichten in die Ursachen von Naturerscheinungen gewinnen.

Physik als Grundlage der Technik verstehen.

 

Sprache und Kommunikation

Physikalische Sachverhalte beschreiben, protokollieren und präsentieren können.

 

Mensch und Gesellschaft

Rationale Kritikfähigkeit bei gesellschaftlichen Problemen entwickeln.

Entwicklung der Physik im historischen und gesellschaftlichen Umfeld aufzeigen.

 

Kreativität und Gestaltung

Kreativität wird durch Aufgabenstellungen gefördert, die ein vernetztes und planendes Denken verlangen.

 

Gesundheit und Bewegung

Sicherheitsbewusstsein in Haushalt und Verkehr entwickeln

 

Didaktische Grundsätze

Die im Fundamentum vorgesehenen didaktischen Grundsätze sind im besonderen Maße anzuwenden, vor allem die Ausführung zum handlungsorientierten Unterricht.

Durch die Einbeziehung aktueller Themen kann der Alltagsbezug hergestellt werden.

 

 

 

Lehrstoff

6. Klasse (1 Wochenstunde)

Sicherheit im Umgang mit Geräten und Materialien

·        Kennenlernen und Auseinandersetzung mit Schülerversuchsgeräten

·        Kennenlernen von Gefahren, die bei physikalischen Vorgängen auftreten

·        Erlernen des verantwortungsvollen und sicheren Umgangs mit Gerät und Materialien

·        Einüben von Sofort-Maßnahmen bei Unfällen

Physik und Sport

·        Anwenden von physikalischen Gesetzen auf sportliche Tätigkeiten

Physik und Verkehr

·        Erkennen der physikalischen Gesetze im Straßenverkehr

·        Möglichkeiten zur Erhöhung der Verkehrssicherheit kennen lernen

Einfache Stromkreise

·        Elektrische Erscheinungen in Natur und Haushalt erklären können

·        Umgang mit elektrischen Messgeräten

·        Sicherheitsbewusstsein im Umgang mit elektrischen Einrichtungen entwickeln

7. Klasse (1 Wochenstunde)

Schwingungen und Wellen

·        Vertiefung des Verständnisses von mechanischen Schwingungen und Wellen.

·        Anwendungen in der Akustik.

Optik

·        Grundlagen von optischen Geräten

·        Wellenoptik und Farbe

·        Welle-Teilchen-Dualismus

Astrophysik

·        Stellung der Erde im Sonnensystem bzw. Universum

8. Klasse (1 Wochenstunde)

Aufbau der Materie

·        Atommodelle

·        Radioaktivität

·        Kernenergie

Wechselstrom und Energieversorgung

·        Grundlegendes Wissen über Herstellung, Transport und Verbrauch elektrischer Energie erwerben

·        Alternativenergien

·        Gefahren des elektrischen Stroms erkennen

Elektronik

·        Elektronische Schaltungen für verschiedene Zwecke kennen lernen, aufbauen und Messungen durchführen

Raum, Zeit, Energie

·        Typische Effekte der Relativitätstheorie angeben und interpretieren können.

 

 

Informatik für Naturwissenschaftler

Bildungs- und Lehraufgabe

Das Ziel des Unterrichts ist, den SchülerInnen gemäß ihrer Interessen und gemäß der naturwissenschaftlichen Schwerpunktsetzung eine Erweiterung bzw. Vertiefung ihres Bildungshorizontes zu bieten. Der Gegenstand soll zu Ausbau und Vertiefung von Sach -, Selbst- und Sozialkompetenz führen. Durch Einsicht in die Systematik der Fachwissenschaft und unter Berücksichtigung von deren Einbettung in das sozio-kulturelle Umfeld soll der Unterricht zu einem zielorientierten, konstruktiven Problemlöseverhalten mit Mitteln der Informatik führen. Durch eine präzise, strukturierte und vollständige Beschreibung sowohl von Problemstellungen als auch von Abläufen sowie durch die Modularisierung komplexer Aufgaben soll die Informatik zur Schulung abstrakten Denkens beitragen.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Die im Pflichtgegenstand aufgeführten Beiträge zu den Bildungsbereichen sind weiterhin als Leitlinien für den Unterricht heranzuziehen.

Didaktische Grundsätze

Die im Pflichtgegenstand in der 5. Klasse vorgesehenen didaktischen Grundsätze sind weiterhin als Leitlinien des Unterrichts heranzuziehen.

Ein Schwerpunkt des Informatikunterrichts hat in der formalen Modellierung von Sachverhalten zu liegen, welche aus Analyse, Beschreibung in verschiedenen Darstellungsformen, Implementierung, Überprüfung und Interpretation besteht. Durch Vergleich von Softwareprodukten sind grundlegende Funktionalitäten von Software zu vermitteln. Die Hinführung zu modul- und projektartigem Arbeiten bereitet sowohl eine Grundlage für das Fach selbst als auch für die fächerübergreifende Kooperation, insbesondere mit dem Fach MAM (Mathematik und Angewandte Mathematik).

Die unterschiedliche Kenntnislage der SchülerInnen erfordert in einzelnen Sachgebieten differenziertes Arbeiten. Die Auswahl der Themen hat nach Möglichkeit Aktualitätsbezug zu haben, und die Aufgabenstellungen haben nach Maßgabe des Unterrichts die naturwissenschaftliche Schwerpunktsetzung zu berücksichtigen.

Die im Lehrstoff vorgesehenen Inhalte sind so zu organisieren, dass sich jedes einzelne Thema in vernetzter Form im Unterricht wieder findet und eine Vertiefung und Erweiterung ermöglicht.

Lehrstoff

6. bis 7. Klasse (4 Wochenstunden)

·        Grundprinzipien der Informationsverarbeitung

·        Konzepte und Aufbau von Betriebssystemen

·        fortgeschrittenere Konzepte der Tabellenkalkulation, Bearbeitung und Darstellung von Daten è [MAM] sowie der Textverarbeitung

·        Einführung in ein Computeralgebrasystem è [MAM]

·        Datenbanken

·        Aufbau von Webseiten unter Einbezug ausgewählter Scriptsprachen

·        Aufbau und Funktionsweise von Netzwerken und des Internets

·        grundlegende Methoden der Bildbearbeitung

·        Konzepte von objektorientierten Programmiersprachen

·        künstliche Intelligenz

·        Erweiterung der theoretischen und technischen Grundlagen der Informatik

·        grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen

·        Informatik, Gesellschaft und Arbeitswelt

·        Datenschutz-Rechtsfragen