Naturwissenschaft und Technik (NwT) am Schlossgymnasium

Im Fach NwT werden Themen und Problemstellungen, die sich an der Erfahrungs- und Gedankenwelt der SchĂŒlerinnen und SchĂŒler orientieren, aus den Blickwinkeln aller Naturwissenschaften, sowie der Technik, fĂ€chervernetzend betrachtet. Die in den naturwissenschaftlichen BasisfĂ€chern Biologie, Chemie, Physik und in den Geowissenschaften erworbenen Kenntnisse, dienen dabei als Grundlage fĂŒr die Lösung der Aufgabenstellungen. Damit ergĂ€nzt NwT die FĂ€cher Biologie, Physik, Chemie und Geographie, die von allen SchĂŒlerinnen und SchĂŒlern besucht werden. Besonderes Gewicht liegt auf experimentellem, technischem und projektorientiertem Arbeiten in einem handlungsorientierten, schĂŒlerzentrierten Unterricht.

Der NwT-Unterricht ist damit von den folgenden vier Phasen geprägt: Der Ausblick stellt den Einstieg in die Unterrichtseinheit dar. Hier können bereits zu Beginn Zielsetzungen angesprochen und die gesellschaftliche Relevanz des Themas erörtert werden. In der Qualifizierungsphase werden die Schülerinnen und Schüler für die dann handlungsorientierte Projektphase vorbereitet. In der Projektphase arbeiten die Schülerinnen und Schüler an problemorientierten Aufgabenstellungen oder Forschungsfragen. Ziel der Phase ist es, zum Beispiel ein Produkt zu entwickeln und zu realisieren oder eine Forschungsaufgabe zu bearbeiten. Hierbei arbeiten die Schülerinnen und Schüler zunehmend selbständig und arbeitsteilig an ihren Aufgaben. Die Reflexion bezieht sich auf das abgeschlossene Projekt. Rückblickend entstehen hier wertvolle Lernsituationen, z.B. über das eigene Vorgehen als Projekt-Team, den eigenen Lernzuwachs, die Qualität des Projektergebnisses und die Exemplarität. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Fragestellungen und Probleme aus verschiedenen naturwissenschaftlichen und technischen Bereichen und entwickeln Lösungsansätze. Dabei lernen sie ihre naturwissenschaftlichen Kenntnisse zu vertiefen, zu ergänzen und zu vernetzen. Sie erwerben außerdem Grundlagen verschiedener technischer Disziplinen und stärken ihre Vorstellungskraft bei der Analyse von Systemen, der Erforschung von Prozessen, sowie bei der Planung, Entwicklung und Konstruktion von Modellen und Prototypen. In den letzten Jahren wurden die folgenden Projekte behandelt: Analyse der Lärmbelastung auf dem Schulgelände, Fertigung einer Holzmaschine, Fertigung und Programmierung eines Microcontroller gestützten Reaktionstesters, Geologische Untersuchung und Analyse von Bodenproben, Brückenstatik - Berechnung und Konstruktion, Gewässerökologische Untersuchung, …

Zudem sind wir immer in Kontakt mit außerschulischen Partnern und freuen uns aber auch über weitere Angebote, denn so können wir unseren Schülerinnen und Schülern realistische Einblicke in die spätere Berufs- und Studienwelt aufzuzeigen.

aktuelle Module der Klassenstufen 8–10:

Klasse 8

Modul „Schall und LĂ€rm“

  • Analyse der LĂ€rmbelastung auf dem SchulgelĂ€nde

Modul „Holzmaschine“

  • Fertigung einer Holzmaschine z.B. Karussell, MĂŒnzsortiergerĂ€t, BonbonauswurfgerĂ€t, ...

Modul „Microcontroller I“

  • Fertigung und Programmierung eines Microcontroller gestĂŒtzten Reaktionstesters

Klasse 9

Modul „Bodenanalyse und automatisiertes GewĂ€chshaus“

  • Geologische Untersuchung: Analyse von Bodenproben und Entwicklung und Bau eines AnalysegerĂ€ts
  • Automatisierung eines GewĂ€chshauses

Modul „Microcontroller II“

  • Fertigung und Programmierung eines Fahrroboters (Ă€hnlich einem Saugroboter)

Klasse 10

Modul „Ökologie“

  • GewĂ€sserökologische Untersuchung

Modul „BrĂŒckenstatik“

  • EinfĂŒhrung in die Statik und Werkstoffkunde

Einige Projekte aus Klasse 8

 

GewÀsseruntersuchung der Lindach in Klasse 10

Im Zuge der Realisierung der Bahntrasse Stuttgart-Ulm wurde die Lindach in Weilheim komplett verlegt. Zuständig für die Genehmigung war Frau Dr. Baier, Expertin auf dem Gebiet der Wirbellosen-Fauna in Fließgewässern, vom LRA Essslingen. Verantwortlich für Planung und Ausführung war Herr Peter Geitz, Inhaber des Planungsbüros Geitz und Partner. Zuständiger Bauingenieur war Andreas Eisner.

Mit diesen externen Experten wurde im Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT) in der Klassenstufe 10, im Spätherbst 2018 und im Frühjahr 2019 eine umfassende Untersuchung des Ökosystems vorgenommen.

Der Lindach konnte durch die ingenieurbiologisch ausgeführte Maßnahme ein typisches Merkmal naturnaher Bäche und Flüsse zurückgegeben werden: die Dynamik. Diese führt zu einer natürlichen Veränderung und Umgestaltung des Ökosystems und war Gegenstand der Untersuchungen.

In einem Querschnitt wurde die exakte Geländeoberfläche ermittelt und mit dem Planungszustand nach der Maßnahme verglichen. In diesem Transsekt wurde die Fließgeschwindigkeit ermittelt und die wichtigsten chemischen Parameter erfasst. Außerdem konnten in einer Vegetationsaufnahme über 100 Pflanzenarten bestimmt werden.

Das folgende Video dokumentiert die Arbeit der Schüler vor Ort: