RAHMENRICHTLINIEN FACHGYMNASIUM TECHNIK · Dabei wird insbesondere auf den Vorkenntnissen der...

RAHMENRICHTLINIEN FACHGYMNASIUM TECHNIK

(angepasste Fassung gemäß

Achtem Gesetz zur Änderung des Schulgesetzes

des Landes Sachsen-Anhalt vom 27.2.2003)

TECHNIK/BAUTECHNIK Schuljahrgänge 11 - 13

An der Anpassung der Rahmenrichtlinien gemäß Achtem Gesetz zur Änderung des Schul-

gesetzes haben mitgewirkt:

Duschek, Norbert Halle

Schulze, Michael Magdeburg

Spanneberg, Marion Halle (betreuende Dezernentin des LISA)

Die vorliegenden Rahmenrichtlinien entstanden auf der Grundlage der:

- Rahmenrichtlinien Fachgymnasium Technik/Bautechnik (2002)

Seifert, Falk Stendal

Duschek, Norbert Halle

Pickrahn, Frank (†) Eisleben

Schulze, Michael Magdeburg

Spanneberg, Marion Halle (betreuende Dezernentin des LISA)

Verantwortlich für den Inhalt:

Kultusministerium des Landes Sachsen-Anhalt

Vorwort Bildung und Ausbildung sind Voraussetzungen für die Entfaltung der Persönlichkeit eines jeden Menschen wie auch für die Leistungsfähigkeit von Staat, Wirtschaft und Gesellschaft. Schule ist also kein Selbstzweck, sondern hat die jeweils junge Generation so gründlich und umfassend wie möglich auf ihre persönliche, berufliche und gesellschaftliche Zukunft nach der Schulzeit vorzubereiten. Dazu soll sie alle Schülerinnen und Schüler fördern, wo sie Schwächen haben, und in ihren Stärken fordern. Jede(r) soll die ihr bzw. ihm mögliche Leistung erbringen können und die dafür gebührende Anerkennung erhalten. Dies gilt grundsätzlich nicht nur für Lerninhalte, sondern für alle Bereiche der persönlichen Entwicklung einschließlich des Sozialverhaltens. Gleichwohl haben gerade Rahmenrichtlinien die Schule als Ort ernsthaften und konzentrierten Lernens zu begreifen und darzustellen. Lernen umfasst dabei über solides Grundwissen hinaus alles, was dazu dient, die Welt in ihren verschiedenen Aspekten und Zusammenhängen besser zu verstehen und sich selbst an sinnvollen Zielen und Aufgaben zu entfalten. Die Rahmenrichtlinien weisen verbindliche Unterrichtsziele und –inhalte aus. Sie können und sollen jedoch nicht die pädagogische Verantwortung der einzelnen Lehrerin und des einzelnen Lehrers ersetzen: - Die Vermittlung der verbindlichen Unterrichtsinhalte füllt keineswegs alle Unterrichtsstunden

aus. Daneben besteht auch Zeit für frei ausgewählte Themen oder Schwerpunkte. Dies bedeutet nicht zwangsläufig neue oder mehr Unterrichtsinhalte. Weniger kann unter Umständen mehr sein. Entscheidend für eine erfolgreiche Vermittlung von Wissen und Schlüsselkompetenzen ist, dass dem Erwerb elementarer Grundkenntnisse und –fertigkeiten ausreichend Zeit und Raum gewidmet wird. Soweit erforderlich, ist länger daran zu verweilen und regelmäßig darauf zurück zu kommen.

- Rahmenrichtlinien beschreiben nicht alles, was eine gute Schule braucht. Ebenso bedeutsam

für die Qualität einer Schule ist die Lern- und Verhaltenskultur, die an ihr herrscht. Eine Atmosphäre, die die Lernfunktion der Schule in den Vordergrund stellt und die Einhaltung von Regeln des Miteinanders beachtet, kann nicht über Vorschriften, sondern nur durch die einzelne Lehrkraft und das Kollegium in enger Zusammenarbeit mit Eltern und Schülern erreicht werden.

Ausdrücklich möchte ich darauf hinweisen, dass es sich bei den hier vorliegenden Rahmen-richtlinien um eine Anpassung an die veränderte Schulgesetzgebung handelt. Die in diesem Heft enthaltenen Rahmenrichtlinien treten am 1. August 2004 in Kraft. Ich bitte alle Lehrerinnen und Lehrer um Hinweise oder Stellungnahmen, damit wir die Rahmenrichtlinien weiter überarbeiten und Verbesserungen einbringen können. Allen, die an der Entstehung dieser veränderten Rahmenrichtlinien mitgewirkt haben, danke ich herzlich. Ich wünsche allen Lehrerinnen und Lehrern bei der Planung und Gestaltung ihres Unterrichts viel Erfolg und Freude bei der pädagogischen Arbeit.

Magdeburg, im Mai 2004 Prof. Dr. Jan-Hendrik Olbertz Kultusminister

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Inhaltsverzeichnis

Seite

1 Aufgaben des Faches Technik/Bautechnik am Fachgymnasium Technik .................6 2 Ziele und fachdidaktische Konzeption.......................................................................8 3 Zur Arbeit mit den Rahmenrichtlinien......................................................................12 4 Grundsätze der Unterrichtsgestaltung.....................................................................13 4.1 Didaktische Grundsätze..........................................................................................13 4.2 Unterrichtsverfahren und Unterrichtsorganisation ...................................................14 4.3 Leistungen und ihre Bewertung ..............................................................................19 5 Inhalte.....................................................................................................................21 5.1 Übersicht über Kurse, Themen und Zeitrichtwerte ..................................................21 5.2 Schuljahrgang 11 (Einführungsphase)....................................................................22 5.3 Schuljahrgänge 12/13 (Qualifikationsphase)...........................................................28 Anhang.................................................................................................................................45

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1 Aufgaben des Faches Technik/Bautechnik am Fachgymnasium Technik

Das Profilfach Technik/Bautechnik ist ein Fach des mathematisch-naturwissenschaftlich-

technischen Aufgabenfeldes. Es leistet einen Beitrag zur beruflichen Grundbildung und Stu-

dienqualifikation. Dabei wird insbesondere auf den Vorkenntnissen der Fächer Technik, Phy-

sik, Mathematik und Chemie der Sekundarschule 7-10, wie im Anhang „Darstellung der Vor-

leistungen für das Fach Technik/Bautechnik aus der Sekundarschule“ verdeutlicht, aufge-

baut.

Voraussetzung für den Erwerb der Studierfähigkeit ist eine angemessene Kompetenz im

Bereich der Ingenieurwissenschaften, die Einblicke in die Bedingungen und Konsequenzen

von Wissenschaft und Technik ermöglicht sowie eine kritische Distanz erlaubt.

Hierbei wird von folgendem Technikverständnis ausgegangen:

– Technik ist zielorientierte Veränderung der Umwelt durch den Menschen und durch die

Gesellschaft,

– Technik vollzieht sich mit wissenschaftlichen Methoden unter konkreten wissenschaft-

lichen, gesellschaftlichen und politischen Bedingungen,

– Technik geht von den Gegebenheiten der Natur aus, d. h. sie nutzt vorhandene Stoffe,

Energien und Informationen,

– Technik wird realisiert in Form von technischen Gegenständen, Systemen und Verfahren,

– Technik steht unter der zentralen Fragestellung nach den Möglichkeiten des finalen Ge-

staltens; die komplexe technisierte Umwelt kann in einem empirisch-analytischen und

systemtheoretischen Ansatz strukturiert werden,

– Technik führt über wissenschaftliche Erkenntnisse in den Ingenieurwissenschaften zu

allgemeinen wissenschaftlichen Erkenntnissen.

Diese allgemeinen Aussagen zum Technikverständnis berücksichtigen fachliche und fach-

übergreifende Aspekte, die im Unterricht weiter entfaltet werden müssen.

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Das Profilfach Technik/Bautechnik hat somit folgende Aufgaben zu erfüllen:

– systematisches Auseinandersetzen mit wesentlichen bautechnischen Inhalten, Theorien

und Methoden, die die Komplexität und den Aspektreichtum des Faches verdeutlichen,

– Beherrschen der fachlichen Arbeitsmittel, Arbeitsmethoden und Verfahren, ihre Applikati-

on und theoretische Reflexion,

– Verdeutlichen fachübergreifender Zusammenhänge zu anderen Wissenschafts-

disziplinen,

– Entwickeln von Einsichten, dass menschliche Lebensbedingungen wesentlich durch

technische Systeme gestaltet werden,

– Erfassen ökologischer und gesellschaftlicher Problemstellungen zur Technikentwicklung,

Technikbewertung und Technikgestaltung sowie zu Arbeitshumanismus und Mitbe-

stimmung,

– Aufbereiten fachwissenschaftlicher Erkenntnisse unter Nutzung computergestützter In-

formations- und Kommunikationstechnologien,

– Integrieren beruflicher und allgemeiner Bildung in einem ganzheitlichen Unterricht.

Die in diesen Rahmenrichtlinien festgeschriebenen Themen sind immanent fächerüber-

greifend und fächerverbindend inhaltlich zu untersetzen. Der Blick für Zusammenhänge wird

gesichert und die hierfür notwendigen Arbeitsformen werden gefördert.

Die genannten Aufgaben können nur dann im vollen Umfang realisiert werden, wenn das

Profilfach Technik stets in Wechselwirkung zu den anderen Fächern des Fachgymnasiums

gesehen wird.

Unabhängig von fachspezifischen Aufgaben hat jeder Unterricht sich auch an den allgemei-

nen Bildungs- und Erziehungszielen gemäß § 1 des Schulgesetzes des Landes Sachsen-

Anhalt zu orientieren. Hierzu gehören insbesondere die Friedenserziehung und Geschlech-

tererziehung, ökologische Bildung sowie die Erziehung zu einer demokratischen Grundhal-

tung.

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2 Ziele und fachdidaktische Konzeption Ziele Das Profilfach Technik/Bautechnik ist auf den Erwerb der allgemeinen Hochschulreife ausge-

richtet und leistet im Besonderen den Beitrag, Schülerinnen und Schülern die Aufnahme ei-

nes Studiums in der Fachrichtung Bautechnik zu erleichtern.

Nachstehende Ziele beschreiben insbesondere solche mit übergreifendem Charakter, die zur

Entwicklung von Handlungskompetenz in den Dimensionen Fachkompetenz, Hu-

man(Selbst-)kompetenz und Sozialkompetenz führen. Dabei versteht sich Handlungs-

kompetenz auch im Sinne der Entwicklung und Bereitstellung von Kenntnissen, Fähigkeiten

und Fertigkeiten.

Fachkompetenz Zielstellung ist die Entwicklung der Bereitschaft und Fähigkeit, Aufgaben und Probleme auf

der Grundlage fachlichen Wissens und Könnens zielorientiert, sachgerecht, methodengelei-

tet und selbstständig zu lösen und das Ergebnis zu beurteilen.

Davon abgeleitet gehören zur Fachkompetenz im Profilfach Technik/Bautechnik:

– die Fähigkeit zum problemlösenden Denken und Handeln in Prozesszusammenhängen

und komplexen technologischen Strukturen, z. B. bei der Bauablaufplanung,

– Kenntnisse über den Transport, die Speicherung, die Verarbeitung und die Nach-

behandlung von Bau- und Werkstoffen unter Beachtung werkstofflicher Grundlagen und

Varianten der Bau- und Werkstoffanwendung,

– das Untersuchen der Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Technologie-

bereichen, z. B. Wärmeschutz, Feuchtigkeitsschutz,

– Fertigkeiten zum Lesen, Anfertigen und Umgehen mit technischen Begriffen, verbalen

Aussagen und Bauzeichnungen,

– das Anwenden gängiger Methoden zur rechnerischen und zeichnerischen Ermittlung von

Zielgrößen technischer Systeme, wie Rundschnittverfahren und Cremonaplan,

– das Nutzen von Hilfsmitteln, wie Nachschlagewerke, Fachliteratur, Normensammlungen,

Datenblätter, Pläne und Zeichnungen,

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– die Fähigkeit zum Erfassen und Bereitstellen typischer technischer Lösungsverfahren

beim experimentellen Untersuchen konkreter technischer Systeme in entsprechenden

Laboratorien, z. B. bei der Sieblinienermittlung,

– Fähigkeiten im Umgang mit Geräten, Maschinen und Anlagen beim Durchführen techni-

scher Experimente.

Human(Selbst-)kompetenz Zielstellung ist die Entwicklung der Bereitschaft und Fähigkeit als Persönlichkeit die Entwick-

lungschancen, Anforderungen und Einschränkungen in Familie, im Beruf und im öffentlichen

Leben zu klären, zu durchdenken und zu beurteilen, eigene Begabungen zu entfalten sowie

Lebenspläne zu fassen und fortzuentwickeln. Sie umfasst personale Eigenschaften wie

Selbstständigkeit, Kritikfähigkeit, Selbstvertrauen, Zuverlässigkeit, Verantwortungs- und

Pflichtbewusstsein. Zu ihr gehören insbesondere auch die Entwicklung von Wertvorstellun-

gen und die selbstbestimmte Bindung an Werte. Davon abgeleitet umfasst Human(Selbst-)

kompetenz im Profilfach Technik/Bautechnik:

– die Auseinandersetzung mit Werten und Wertsystemen durch sorgfältigen Umgang mit

Materialien und die Erhaltung von Bausubstanzen,

– die Reflexion von Interessen und Konflikten zwischen ökologischem und ökonomischem

Bauen unter Nutzung individueller Erfahrungen,

– den eigenen Zugang zu technischen Sachverhalten mit der Konsequenz, ein Studium im

Bauwesen aufzunehmen sowie

– die kritische Bewertung der eigenen Leistung.

Sozialkompetenz Zielaspekt ist in erster Linie die Entwicklung der Bereitschaft und Fähigkeit, soziale Bezie-

hungen zu erleben und zu gestalten, Zuwendungen und Spannungen zu erfassen und zu

verstehen sowie sich mit anderen rational und verantwortungsbewusst auseinander zu set-

zen und zu verständigen. Hierzu gehört insbesondere auch die Entwicklung sozialer Verant-

wortung und Solidarität. Davon abgeleitet, umfasst Sozialkompetenz im Profilfach Tech-

nik/Bautechnik:

– die Ausprägung von Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie verschiedene Kooperati-

ons- und Kommunikationstechniken wie schriftliche und mündliche Ausdrucksfähigkeit,

das Berücksichtigen von Gesprächsregeln und Feed-back-Methoden,

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– die Bereitschaft zum Diskutieren, Kritisieren, Verhandeln,

– die Rücksichtnahme auf Schwierigkeiten Einzelner und Konsensfähigkeit bei der Zu-

sammenarbeit,

– Erkennen und Respektieren unterschiedlicher Herangehensweisen und unterschied-

lichen Umgangs von Frauen und Männern mit Technik.

Die Aneignung grundlegender Lern- und Arbeitstechniken zur Entwicklung von Methoden-

und Lernkompetenz gehört als übergreifendes Lernziel aller Fächer generell zum Unterricht

am Fachgymnasium. Damit verbunden ist ein zielgerichtetes, planmäßiges Vorgehen bei der

Bearbeitung komplexer Aufgabenstellungen und Probleme. Denkmethoden und Arbeitsver-

fahren bzw. Lösungsstrategien sollen selbstständig ausgewählt, angewendet und weiterent-

wickelt werden. Mit diesem methodischen Arbeiten sollen selbstständiges Gestalten und

Bewerten ausgeprägt werden.

In Bezug auf den Anteil beruflicher Arbeit entwickelt sich Lernkompetenz in der geistigen

Verarbeitung fachlicher Darstellungen (Zeichnungen, Schaltbilder, Fachartikel), deren Do-

kumentationen (Zeitungsmeldungen, Zeitschriftenartikel, Filme) sowie im Verstehen und In-

terpretieren sozialer Beziehungen und Handlungen in Gruppen.

Fachdidaktische Konzeption Für die inhaltliche Gestaltung des Unterrichts bieten Natur-, Technik- und Wirtschafts-

wissenschaften eine Vielfalt grundlegender und spezieller Erkenntnisse. Einige dieser Er-

kenntnisse werden in ihrer Art und Weise durch die berufliche Tätigkeit im Bauwesen be-

gründet. Sie sind unentbehrliche Grundlagen. Bei der Ausbildung reicht es nicht, sich nur

einseitig auf die Fachwissenschaften zu stützen. Erst durch Reflexion über vielfältige Verän-

derungen in allen Lebensbereichen wird ein höheres Niveau an Kenntnissen, Fähigkeiten

und Persönlichkeitsentwicklung erreicht.

Auf der Grundlage der Analyse konkreter individueller, beruflicher und gesellschaftlicher Auf-

gabenstellungen und Handlungsabläufe, der Festlegung von Zielen sowie der Zuordnung

von Themen und Inhalten zu konkreten Unterrichtseinheiten erfolgt die didaktische Konkreti-

sierung.

Grundsätzlich gelten für die inhaltliche Planung folgende didaktische Ansätze:

– der Aufbau und kontinuierliche Ausbau von Wissenssystemen in Verbindung mit vielfälti-

gen Kompetenzen (konzentrische Kreise),

– die gezielte Auswahl von Baustoffen, Baukonstruktionen und Verfahren mit geeigneten

Bezügen zur Baupraxis (exemplarisches Lehren),

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– die inhaltliche Aufbereitung originärer wissenschaftlicher Aussagen der Natur-, Technik-

und Wirtschaftswissenschaften auf der Abstraktionsebene des Fachgymnasiums sowie

Erklärung unbekannter Begriffe und Aussagen durch Analogieschlüsse (didaktische Ver-

einfachung),

– die Entwicklung an fachspezifische Inhalte gebundene typische Denk- und Arbeitsweisen

sowie deren Aufbereitung für ein handlungsorientiertes Lernen (Handlungskompetenz).

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3 Zur Arbeit mit den Rahmenrichtlinien Die Rahmenrichtlinien stellen die Grundlage für die Planung des gesamten Unterrichts im

Fach Technik/Bautechnik für die Einführungsphase und Qualifikationsphase am Fachgym-

nasium dar. Entsprechend der Schul- und Klassensituation wird empfohlen, durch die Fach-

konferenzen spezifische Planungskonzepte zu entwickeln, nach denen am Fachgymnasium

abgestimmt unterrichtet werden kann.

Für die Planung bilden die unter Kapitel 2 aufgeführten Ziele und die fachdidaktische Kon-

zeption den verbindlichen Rahmen. Für die Schuljahrgänge 11, 12 und 13 sind Themen mit

den vorgegebenen Zielen und Inhalten verbindlich festgelegt. Die Reihenfolge der Themen

und Inhalte kann innerhalb der Einführungsphase und der Qualifikationsphase verändert

werden, wenn die Sachlogik nicht leidet.

Die in den Rahmenrichtlinien ausgewiesenen Themen sind mit Zeitrichtwerten (ZRW) verse-

hen. Sie tragen ebenfalls Empfehlungscharakter und stellen eine Orientierung dar, mit der

das angestrebte Zielniveau erreicht wird. Von ihnen kann je nach Unterrichtssituation abge-

wichen werden. Die angegebenen Zeitrichtwerte gehen davon aus, dass ein Drittel dieser

ausgewiesenen Unterrichtszeit in pädagogischer Verantwortung genutzt wird für

– zusätzliche bzw. vertiefende Behandlung von Inhalten entsprechend den Interessen der

Schülerinnen und Schüler,

– die Berücksichtigung aktueller Entwicklungen in der Bauwirtschaft,

– das Üben fachspezifischer Arbeitstechniken,

– Wiederholungen, Zusammenfassungen, Systematisierungen.

Die Hinweise zum Unterricht sollen Anregungen zur Vertiefung einzelner Themen, zur An-

wendung unterschiedlicher Methoden, zum Einsatz moderner Medien, zur Ausprägung von

Fachkompetenz, Human(Selbst-)kompetenz und Sozialkompetenz, zur Abstimmung mit an-

deren Fächern u. a. geben. Sie tragen Empfehlungscharakter und stellen eine Planungshilfe

dar, wobei entsprechend der Klassensituation aus der Vielfalt ausgewählt werden sollte.

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4 Grundsätze der Unterrichtsgestaltung

4.1 Didaktische Grundsätze Die Entwicklung von Handlungskompetenz lässt sich mit dem handlungsorientierten Unter-

richt, der fachliche und handlungsbezogene Strukturen miteinander verknüpft, als didakti-

sches Konzept realisieren.

Beim gewählten Lehrgegenstand müssen die Schülerinnen und Schüler deshalb in ange-

messener Weise zum selbstständigen Informieren, Planen, Entscheiden, Ausführen, Kontrol-

lieren und Bewerten sowie Reflektieren befähigt werden. Die von den Schülerinnen und

Schülern festgelegte Lösungsstrategie muss gleichwertige Lösungsvarianten berücksichti-

gen.

Der Technikunterricht erfolgt in einer Kombination linear-zielgerichteter und offener Unter-

richtsformen. Beide Unterrichtsformen leisten in Bezug auf die Ausprägung angestrebter

Handlungskompetenzen ihre entsprechenden Beiträge. Den Schülerinnen und Schülern ist

das jeweilige Konzept nachvollziehbar transparent zu machen.

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4.2 Unterrichtsverfahren und Unterrichtsorganisation

Unterrichtsformen

Linear-zielgerichteter Unterricht Offener Unterricht

Frontalunterricht, Unterrichtsgespräch, Grup-

penarbeit, Alleinarbeit

Traditioneller Unterricht als methodischer

Grundbestand für den Technikunterricht,

z. B.

Analytisch-synthetische Unterrichts-

methode

Induktive Unterrichtsmethode

Handlungsorientierter Unterricht

Ganzheitliches Lernen durch selbst-

ständiges Handeln mit handlungs-

orientierten Methoden, z. B.

Genetische Unterrichtsmethode

Projekte

Simulation

Planspiele

Rollenspiele

Fallstudien

Leittextmethode u. a.

Zielstellung:

beruflich-fachliche Systematik und fach-

wissenschaftlich

orientierte Wissensvermittlung

Zielstellung:

Vermitteln von Handlungskompetenz als

Fachkompetenz,

Sozialkompetenz, Hu-

man(Selbst-)kompetenz,

die im weiteren Leben ver-

vollständigt werden

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Die linear-zielgerichtete Gesamtkonzeption findet dann ihre Anwendung, wenn beruflich-

fachliche Systematik und Wissensvermittlung im Vordergrund stehen und die Schülerinnen

und Schüler weitgehend vergleichbare Voraussetzungen mitbringen, so dass die zu vermit-

telnden Inhalte über den Frontalunterricht, das Unterrichtsgespräch, Gruppenarbeit, Alleinar-

beit aufgenommen und verarbeitet werden können.

Für das Erkennen von Aufbau und Wirkungsweise von Bauteilen, Fertigungssystemen und

von Montagevorgängen sowie anderen Operationsfolgen für Arbeitstätigkeiten ist die analy-

tisch-synthetische Unterrichtsmethode anzuwenden, die sich auf folgende Lerntätigkeiten

orientiert:

– Analyse der Gesamterscheinung des Lernobjektes,

– Erkennen des Wesens der aus dem Ganzen herausgelösten Teile,

– Synthetisieren der erkannten Teile zur Gesamterscheinung.

Beim Herleiten von Grundgesetzen aus Ergebnissen von Versuchsreihen, beim Entwickeln

von Diagrammen kann die induktive Unterrichtsmethode angewandt werden. Sie ist durch

folgende Lerntätigkeiten gekennzeichnet:

– Analysieren von Einzelfällen,

– Synthetisieren der typischen Merkmale,

– Verallgemeinern der typischen Merkmale,

– Verifizieren der Gesetzesaussage.

Handlungsorientiertes Lernen hat sich am Fachgymnasium als modernes Unterrichtskonzept

etabliert, das die Abhängigkeit von Handeln und Lernen berücksichtigt. Es fördert ein entde-

ckendes, selbstorganisiertes, eigenverantwortliches und kooperatives Lernen.

Die handlungsorientierte Gestaltung von Lehr-Lern-Situationen initiiert ganzheitliches Lernen

durch Handeln. Das erfordert die kommunikative und kooperative Bewältigung einer komple-

xen vernetzten Lernorganisation, sowohl im unmittelbaren, konkreten, beruflichen Handeln

als auch im gedanklichen Nachvollziehen von Handlungen anderer. Dies bedeutet, dass

geistige Operationen ebenso als Handlungen verstanden werden wie Tätigkeiten.

Zu den handlungsorientierten Methoden im Technikunterricht gehören u. a. die genetische

Unterrichtsmethode, die Fallstudie, die Simulation, das Projekt u. a.

Die genetische Unterrichtsmethode bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit,

die Entwicklung von Lernobjekten (aus konstruktiver oder technologischer Sicht) zu bestimm-

ten Themen durch schrittweises Stellen und Lösen von Problemen bzw. Teilaufgaben auf der

Basis eines Leitgedanken auszuführen.

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Lerntätigkeiten dabei sind:

– Analysieren des Problems bzw. der Ausgangssituation,

– Ermitteln des zweckmäßigen Lösungsprinzips,

– Schrittweises Lösen von Teilaufgaben und Aufdecken von Mängeln, Lücken und

Schwachstellen, die zu neuen Teilaufgaben führen,

– Formulieren von Teil- und Gesamtergebnissen.

Bei der Fallstudie handelt es sich um eine didaktisch strukturierte Methode, die Lernenden

Einsichten in Entscheidungsprozesse vermittelt und sie zur selbstständigen Entscheidungs-

findung anleitet, mit den folgenden Phasen:

– Konfrontation mit dem Fall,

– Bestimmen der Problem- und Aufgabenstellung sowie einzelner Fragen,

– Bereitstellen/Beschaffen der erforderlichen Informationen über den Fall und dessen Um-

feld,

– Exploration aller Informationen,

– Entwickeln von Entscheidungsmöglichkeiten,

– Auswählen und Begründen der Entscheidung,

– Vergleichen mit der Wirklichkeit.

Bei der Simulation handelt es sich um komplexe Situationen, Strukturen oder Prozesse in

einem wirklichkeitsnahen Modell, die vor allem mit Hilfe moderner Computertechnik nach-

vollzogen werden.

Sie ist meist eine Anwendungssimulation und ermöglicht die Simulation betrieblicher Praxis

sowie das Handeln in komplexen Situationen.

Das Projekt dient zur Befähigung der Schülerinnen und Schüler, komplexe technische Prob-

leme und Aufgabenstellungen zu lösen. Dabei wird von einem zunehmend gleich-

berechtigten Rollenverständnis von Lehrenden und Lernenden ausgegangen.

Phasen im Projekt sind Zielsetzung, Planung, Ausführung, Präsentation und Auswertung.

Die Konstruktionsaufgabe bezieht sich auf die Lösung fachspezifischer Aufgabenstellungen.

Die Schülerinnen und Schüler sind aktiv an der Entwicklung, Planung, Herstellung, Gestal-

tung und Bewertung beteiligt und treffen in zunehmendem Maße selbstständig Entscheidun-

gen.

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Das technische Experiment ist für typische Arbeitsverfahren wie Messen, Protokollieren, gra-

fisches Darstellen, mathematisches Interpretieren besonders geeignet. Es sind geplante und

kontrollierbare Einwirkungen auf einen zu untersuchenden Gegenstand auszuführen, um

bestimmte Hypothesen zu überprüfen bzw. experimentelle Fragestellungen zu beantworten.

Hierzu gehören folgende Lerntätigkeiten:

– Aufstellen von Hypothesen,

– Herausarbeiten experimenteller Fragestellungen,

– Vorbereiten und Durchführen des Experimentes,

– Auswerten der Ergebnisse des Experimentes.

Mittels Erkundungen sollen praxisbezogene Fragen und Probleme, die aus der Unterrichts-

arbeit erwachsen, durch unmittelbare Begegnungen mit der Ernst- oder Realsituation veran-

schaulicht und erklärt werden. Aus inhaltlicher Sicht werden Aspekterkundungen (ein be-

stimmter Sachverhalt) und Komplexerkundungen (Verknüpfung mehrerer Sachverhalte) un-

terschieden. Sinnvoll ist die Kombination beider Varianten.

Bei der Befragung von Expertinnen/Experten sollen auf der Basis spezifischer Aufgaben-

stellungen konkret eingegrenzte, fachspezifische oder auch fachübergreifende Informationen

gewonnen werden.

Das methodische Vorgehen im Unterricht orientiert sich am unterschiedlichen Können und

Leistungsvermögen der Schülerinnen und Schüler. Es hat dem Anspruch zu genügen, je-

de/jeden zu fördern und unterschiedliche Begabungsprofile pädagogisch zu nutzen.

Der Unterricht im Fach Technik/Bautechnik bietet auf der Basis eines breitgefächerten tech-

nischen Wissens und fächerübergreifender Fragestellungen zahlreiche Möglichkeiten der

Binnendifferenzierung. Zu diesen gehören:

– die differenzierte Aufgabenstellung mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad bei

gleichem Inhalt,

– die differenzierte Anleitung mit Hilfen in Abhängigkeit vom Grad der Selbstständigkeit der

Lernarbeit des Einzelnen,

– der variable Einsatz der Sozialformen des Lernens wie die Organisation von Partner- und

Gruppenarbeit,

– die angemessene Differenzierung der Mittel und Methoden der Leistungsermittlung.

18 18

Zur Unterstützung des methodischen Vorgehens im Technikunterricht sollen neue Medien

zum Einsatz gebracht werden. Nach den Funktionen der Medien kommen für den Technik-

unterricht vor allem folgende Lehr- und Lernmittel in Frage, die z. B.:

– als Werkzeuge und Hilfsmittel benutzt werden (Taschenrechner),

– eine lehrende Funktion übernehmen (Lernprogramme),

– eine Lernleistung beurteilen (PC bei Planspielen).

Generell haben Medien die Aufgabe motivierend zu wirken, Lernprozesse anzuregen und zu

fördern, Informationen zu beschaffen, Lehrkräfte zu unterstützen, Lernkontrollen vorzuneh-

men und auszuwerten.

19 19

4.3 Leistungen und ihre Bewertung Der formulierte didaktische Ansatz eines ganzheitlichen handlungsorientierten Unterrichts

setzt auch veränderte Formen der Kontrolle und Bewertung für eine Beurteilung sowohl fach-

licher als auch personaler und sozialer Kompetenzen voraus. Das bisherige Instrumentarium

für eine Beurteilung der Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten wird durch personale und

soziale Komponenten ergänzt.

Die Abbildung I „Fragestellungen zur Bewertung von Methodenkompetenz“ und die Abbil-

dung II „Fragestellungen zur Bewertung von Sozialkompetenz“ im Anhang geben Anregun-

gen für ausgewählte Komponenten, die es ermöglichen, eine Beurteilung von Methoden- und

Sozialkompetenz vorzunehmen. Aus diesen Fragestellungen lässt sich ein Ansatz für eine

abgestufte Bewertung ableiten, der für die komplexe Beurteilung genutzt wird. Wichtig ist,

dass Lernerfolgsüberprüfungen als integrativer Bestandteil bei der Anwendung der Metho-

den des handlungsorientierten Unterrichts verstanden werden. Als Grundformen der Lerner-

folgsüberprüfung gelten:

– Analyse von Handlungsprodukten, wie schriftliche Prüfungen,

– Beobachtungen/Gespräche/Befragungen.

Dem Ziel der Feststellung des Lernfortschritts der Schülerinnen und Schüler sowie die Be-

reitstellung von Informationen für die Erziehungsberechtigten über Lernergebnisse und Leis-

tungsstand dienen auch die eingeschätzten und bewerteten Kompetenzen:

– das Erfassen schriftlicher Leistungen

• schriftliche Leistungskontrollen

• Klausuren

• Belegarbeiten

– das Erfassen vielfältiger mündlicher Leistungen

• mündliche Leistungskontrollen

• Mitarbeit im Unterricht

• Schülervortrag

– die Bewertung von Teilleistungen

• Skizzen

• Zeichnungen

• Protokolle

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Die Aufträge für schriftliche und mündliche Leistungsnachweise sind so zu formulieren, dass

Leistungen in den Anforderungsbereichen Reproduktion, Reorganisation/Transfer und prob-

lemlösendes Denken erbracht werden können.

Hierbei sind insbesondere die Klausuraufgaben so zu gestalten, dass zunehmend das

Niveau der schriftlichen Abiturprüfung erreicht wird. Die Aufgaben sollen vom inhaltlichen

Umfang und qualitativen Anspruch so aufgebaut sein, dass die zu erwartende Leistung im

Notenbereich „sehr gut“ (13-15 Notenpunkte) angesiedelt ist.

Schwerpunktmäßig sind die Leistungen nach folgenden Kriterien zu beurteilen:

– Richtigkeit und Vollständigkeit des Sachwissens und der Methodenkenntnisse,

– Grad der Selbstständigkeit bei Problemlösungen,

– Sicherheit der Darstellung einfacher und komplexer Zusammenhänge,

– Fähigkeit, Probleme zu erfassen und mit jeweils angemessenen Methoden zu lösen,

– richtige Anwendung der Fachsprache,

– zusammenhängende Darstellung in logischer Abfolge.

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5 Inhalte

5.1 Übersicht über Kurse, Themen und Zeitrichtwerte

Schuljahrgang 11 (Einführungsphase) Thema Zeitrichtwert (ZRW) in Stunden

Einführung in die Bautechnik 40

Angewandte Physik in der Bautechnik 20

Bauzeichnungen als kommunikatives Mittel 30

Traditionelles und industrielles Bauen 30

Schuljahrgänge 12/13 (Qualifikationsphase) Kurse und Themen Zeitrichtwert (ZRW) in Stunden

Statik und Festigkeitslehre Lasten und Lastenermittlung 8

Kraftsysteme 12

Berechnung statisch bestimmter Tragwerke 40

Bemessung einfacher Bauwerksteile 20

Bauphysik

Wärmeschutz 40

Feuchtigkeitsschutz 40

Beton und Stahlbeton

Betontechnologie 36

Stahl- und Spannbeton 28

Schalungen 16

Ausgewählte Bauwerksteile

Gründungen 16

Senkrechte und waagerechte Bauwerksteile 36

Dächer 12

Treppen 16

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5.2 Schuljahrgang 11 (Einführungsphase)

Thema: Einführung in die Bautechnik ZRW: 40 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler können Bauwerke nach wirtschaftlichen, technischen und öko-

logischen Gesichtspunkten beurteilen. Sie erklären und bewerten die Auswirkungen techni-

scher, kultureller und wirtschaftlicher Faktoren auf die Entwicklung der Bautechnik an regio-

nalen Beispielen.

Wegen der Vielzahl der am Bau beteiligten Berufe besitzen sie Respekt vor der Arbeit Ande-

rer und haben erkannt, dass Rücksichtnahme und Sicherheit Voraussetzungen für ein erfolg-

reiches Arbeiten sind.

Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, geeignete Maßnahmen für die Errichtung

und Absperrung einer Baustelle zu nennen und Bauablaufpläne zu lesen. Sie haben Kennt-

nisse über Merkmale ausgewählter Baustoffe erworben und können begründete Zusammen-

hänge zu den jeweiligen Bearbeitungsstufen, z. B. beim Kalkkreislauf beschreiben.

Inhalte Hinweise zum Unterricht

– Baugeschichte Einblick in das Berufsfeld Bautechnik

• Baustile • Entwicklung der Bauberufe Zusammenwirken der Bauberufe

– Bauablauf

• Bauplanung

• Bauphasen

Entwicklung von Rechtsbewusstsein und Baugesinnung durch Information über die rechtlichen Grundlagen zum Grundstück und Gebäude

– Bauweisen

• Einmessen von Bauwerken und Bau-werksteilen

praktische Vermessungsübungen Anfertigen geometrischer Grund-konstruktionen

– Arbeits-, Unfall- und Brandschutz Besichtigung von Baustellen

Expertinnengespräche/Expertengespräche

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– Baustoffe Entwicklungstendenzen durch Verände-rungen bauphysikalischer und mechanischer Eigenschaften der Baustoffe

• Ziegel Experimente im Baustofflabor, z. B. Kapillarität, Struktur der Steine und Ziegel

• Bindemittel Überblick

• Putz- und Mauermörtel Eigenschaften und Verwendung

• Kunststoffe

• Holz Arten und Verwendung von Holzwerkstoffen

• Metall

• Glas

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Thema: Angewandte Physik in der Bautechnik ZRW: 20 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen Grundlagen der Statik und Festigkeitslehre als eine

Lehre vom inneren und äußeren Gleichgewicht der Kräfte. Sie sind in der Lage, physikali-

sche Grundkenntnisse auf die Baustatik anzuwenden. Sie kennen grundlegende werkstoffli-

che Kenngrößen für die Statik und Festigkeitslehre.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen Grundkenntnisse über die Bereiche der Bauphysik.

Sie kennen die Ziele des Wärme- und Feuchtigkeitsschutzes und können deren Notwendig-

keit begründen. Die Schülerinnen und Schüler besitzen einen Überblick über Maßnahmen

des Schall- und Brandschutzes. Sie sind sich ihrer Mitverantwortung bei der Vermeidung von

Baufehlern aus bauphysikalischer und statischer Sicht bewusst.


– Stellung der Statik und Festigkeitslehre innerhalb der technischen Wissen-schaften

Überblick über die technischen Wissen-schaften

– Kräfte und Kraftwirkungen am Bauwerk

• Darstellungsmöglichkeiten Kräfteparallelogramm Kräftedreieck

• Ursache-Wirkung-Prinzip

• Zerlegen und Zusammensetzen von Kräften

Nutzung der Vorkenntnisse aus dem Fach Physik (Schuljahrgänge 9/10) zum Thema „Bewegungen in Natur und Technik – Geset-ze der mechanischen Bewegung“

• Zusammenhang zwischen Kräften und Lasten am Bauwerk

– Wärmeschutz

• Ziele des Wärmeschutzes • physikalische Eigenschaften der Bau-

stoffe

Grundlage sind aktuelle Normen, Gesetze, Vorschriften

• Formen der Wärmeübertragung • Wärmespeicherung

Durchführung eines Laborversuches zur Wärmeleitfähigkeit von Baustoffen

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– Wasser am Bauwerk • Arten der Wassereinwirkung

Nutzung der Kenntnisse aus dem Fach Phy-sik (Schuljahrgänge 7/8) zum Thema „Körper, Stoffe, Teilchen“ (Dichte, Kapillarität)

• Einwirkungen des Wassers und Wassertransport

Experiment zur Darstellung des Saugver-mögens unterschiedlicher Baustoffe (Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton) und dessen Fol-gen (Ursache-Wirkung-Prinzip)

– Schallschutz

• Begriffe und Arten • Primärmaßnahmen und Sekundär-

maßnahmen

Einbeziehung von Maßnahmen der Raum-akustik

– Brandschutz

• Brandverhalten der Baustoffe Expertinnengespräche/Expertengespräche • Feuerwiderstandsklassen • Konstruktionsbeispiele

– Baustoffkenngrößen

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Thema: Bauzeichnungen als kommunikatives Mittel ZRW: 30 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, technische Zeichnungen zu lesen und norm-

gerecht anzufertigen. Sie verstehen die Bauzeichnung als Kommunikationsmittel und wissen,

dass nur durch eine saubere und exakte Ausführung diese für den Bauablauf genutzt werden

kann.

Im sachgerechten Umgang mit dem Tuschezeichengerät können sie saubere Zeichnungen

anfertigen. Dabei besitzen sie die Fähigkeit, systematisch vorzugehen. Das Denken in räum-

lichen Beziehungen ist in besonderer Weise ausgebildet. Über die Nutzung spezifischer

Software für die Anfertigung ausgewählter Detailzeichnungen wurden die Schülerinnen und

Schüler in Kenntnis gesetzt.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen Kenntnisse über Darstellungselemente, verbunden

mit der Fähigkeit, diese in Bauzeichnungen wieder zu erkennen, zu deuten sowie beim

Zeichnen und Skizzieren sachgerecht anzuwenden.

Aus vorliegenden Gesamtzeichnungen können die Schülerinnen und Schüler Bauzeichnun-

gen lesen und die für einen Auftrag erforderlichen Detailangaben entnehmen.


– Zeichnungsgrundnormen Nutzung der Kenntnisse aus den Fächern Wirtschaft und Technik zum Thema „Konstruieren, Produzieren, Nutzen und Verwerten“

– normgerechtes Zeichnen und Freihand-skizzen

– Projektionslehre

• Dreitafelprojektion

• Axonometrische Darstellungen

– Ausführungszeichnungen

• Fundamentpläne

• Horizontal- und Vertikalschnitte

Nutzung von Bauzeichnungen von Bau-objekten der Region

27 27

Thema: Traditionelles und industrielles Bauen ZRW: 30 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, nach technischen, wirtschaftlichen und öko-

logischen Aspekten die Vor- und Nachteile des traditionellen und industriellen Bauens zu

bewerten. Sie besitzen gesicherte Kenntnisse über die Grundsätze des Mauerwerk- und

Holzbaus, die Maßordnung des Mauerwerkbaus und über die Verbände für kleinformatige

Steine. Außerdem sind sie in der Lage, für einfache Bauwerksteile zeichnerische Verbands-

lösungen als Freihandskizzen sowie als technische Zeichnungen sorgfältig, gründlich und

sauber anzufertigen. Sie können Mauerwerkskörper normgerecht zeichnen, bemaßen und

beschriften.

Die Schülerinnen und Schüler kennen traditionelle und moderne Holzverbindungen sowie die

einzelnen Bauteile einer Holzfachwerkkonstruktion und deren statisches Grundprinzip. Sie

können Holzverbindungen und Fachwerkkonstruktionen als technische Zeichnungen darstel-

len, wobei in besonderer Weise das Abstraktionsvermögen und räumliches Vorstellungsver-

mögen herausgebildet wurden.

Die Schülerinnen und Schüler können die technologischen Abläufe bei der Herstellung von

Gebäuden in Montagebauweise beschreiben und kennen die dafür erforderlichen Maschinen

und Geräte. Grundsätze der Unfallverhütungsvorschriften im Umgang mit Baumaschinen

und Geräten sind ihnen bekannt. Den Schülerinnen und Schülern ist bewusst, dass leichtfer-

tiger Umgang und fahrlässiges Handeln zu schwerwiegenden Folgen für Mensch und Tech-

nik führen.


– Mauerwerksbau • Maßordnung • Regelverbände • Verblendmauerwerk

Nutzung der Kenntnisse zum Thema „Einführung in die Bautechnik“

– Holzbau

• Holzverbindungen • Fachwerke

Nutzung von Modellen

– Montagebau Erkundungen und Expertinnengespräche/ Expertengespräche

– Baumaschinen und Geräte

28 28

5.3 Schuljahrgänge 12/13 (Qualifikationsphase)

Kurs: Statik und Festigkeitslehre

Thema: Lasten und Lastenermittlung ZRW: 8 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler können Lasten unterscheiden und umwandeln. Sie beherr-

schen den sicheren Umgang mit Tabellenwerken. Sie besitzen Fähigkeiten zur Abstraktion

und zum problemlösenden Denken und Handeln. Durch den Vergleich von geschätzten und

berechneten Lasten haben sie ein Gefühl für Lastgrößen entwickelt und sind fähig, sich

selbstständig und kritisch mit gefundenen Lösungen auseinander zu setzen.


– Lastannahmen Grundlagen sind aktuelle Normen, Gesetze, Vorschriften

• ständig wirkende Lasten

• nicht ständig wirkende Lasten

– Lastenermittlung Einbeziehung der Kenngröße Dichte

• Volumenlasten Schätzübungen

• Flächenlasten

• Streckenlasten

• Einzellasten

29 29

Thema: Kraftsysteme ZRW: 12 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen zeichnerische und rechnerische Verfahren zum Zu-

sammensetzen und Zerlegen von Kräften. Für die Bewältigung komplexer statischer Gleich-

gewichtsprobleme wählen sie geeignete Lösungsverfahren aus und wenden diese auf neue

Problemstellungen an.

Sie erkennen statische Systeme als Kraftsysteme und können den Momentensatz auf

statische Berechnungsverfahren anwenden. Dazu wissen sie, dass nur die saubere und ex-

akte Ausführung der grafischen Methode zu genauen Ergebnissen führt.


– zentrales, ebenes Kraftsystem

• analytische und grafische Ermittlung von Resultierenden

• Zeichnen von Kräftepolygonen

Anwendung der Winkelfunktionen und des Satzes des Pythagoras

Nutzen der Kenntnisse aus der Einführungs-phase

– allgemeines, ebenes Kraftsystem

• Momentensatz Herleitung des Momentensatzes

• Seileckverfahren

• Schwerpunktbestimmung

• Kippsicherheitsnachweis

30 30

Thema: Berechnung statisch bestimmter Tragwerke ZRW: 40 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass Bauwerke und Bauwerksteile als statisches Sys-

tem wirken. Auflagerreaktionen am Träger auf zwei Stützen werden sicher unter Verwen-

dung gelernter und geübter Arbeitstechniken ermittelt. Durch Anwendung des Schnittkräfte-

verfahrens können Normal-, Schub- und Biegespannungen bei einfachen Bauteilen nachge-

wiesen werden.

Für die Ausführung statischer Berechnungen besitzen die Schülerinnen und Schüler mathe-

matische und physikalische Kenntnisse und können diese sicher anwenden.

Sie beherrschen den Umgang mit verschiedenen Berechnungsverfahren und sind in der La-

ge, geeignete Verfahren zur effektiven Lösung komplexer Aufgabenstellungen auszuwählen.

Bei der Berechnung gehen die Schülerinnen und Schüler systematisch vor. Dabei verwen-

den sie auch moderne Rechentechnik.

Sie sind fähig, mathematisch-technische Probleme zu erkennen und verbal zu formulieren,

nachfolgend zu abstrahieren und selbstständig zu lösen.


Bedeutung des gefährdeten Querschnitts für die Trägerbemessung erläutern

Wiederholung und Festigung elementarer mathematischer Grundlagen

– Träger auf zwei Stützen

• Auflagerarten

• Berechnung von Auflagerkräften für Einzellasten, Streckenlasten, ge-mischte Belastung

• Berechnung der Schnittkräfte und zeichnerische Darstellung der Schnitt-kraftbilder

– Träger mit Kragarmen und Freiträger

• Berechnung von Auflagerkräften für Einzellasten, Streckenlasten, gemischte Belastung

• Berechnung der Schnittkräfte und zeichnerische Darstellung der Schnitt-kraftbilder

– Fachwerke Aufzeigen von Aspekten der Material-ökonomie

• Ermittlung von Stabkräften – Verfahren nach „Ritter“

– Rundschnittverfahren

– Cremonaplan

31 31

Thema: Bemessung einfacher Bauwerksteile ZRW: 20 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen den Zusammenhang von Kraft, Spannung und

Festigkeit. Sie weisen an einem Balken auf zwei Stützen oder an einem anderen Bauteil den

Zusammenhang zwischen Kräften, Momenten und Spannungen nach. Biegespannungen an

belasteten Bauteilen können selbstständig unter Nutzung bereits erworbenen Wissens be-

rechnet werden. Dabei sind sie sicher im Umgang mit Tabellenwerken und in der Lage, ein-

fache Bauwerksteile unter Beachtung statischer konstruktiver und materialökonomischer

Aspekte zu bemessen. Sie sind kommunikations- und teamfähig, um in der Gruppe Aufga-

ben zu bearbeiten.

Sie betrachten Statik und Festigkeitslehre als eine Einheit.


– Trägerbemessung als • Holzträger • Stahlträger

Herleitung der Biegegleichung unter Einbe-ziehung des Flächenmomentes und Wider-standsmomentes

Rückkopplung zu Schnittkräften

– Berechnung erforderlicher Auflager- tiefen

– Stützenbemessung als

• Holzstütze • Stahlstütze

Rückkopplung zu Fachwerken, Berechnung von Druckstäben

32 32

Kurs: Bauphysik

Thema: Wärmeschutz ZRW: 40 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler können sich auf der Grundlage bauphysikalischer Normen und

geltender Gesetze mit den Zielen des Wärmeschutzes kritisch auseinander setzen und ha-

ben die Notwendigkeit für deren Beachtung sowie Durchsetzung erkannt. Sie begründen den

Einfluss des Raumklimas auf das Behaglichkeitsempfinden des Menschen.

Sie sind dabei sowohl in der Lage, wärmetechnische Berechnungen auszuführen als auch

alternative Lösungen bei der Auswahl von Dämmstoffen zu finden. Die Bedeutung des Wär-

meschutzes für Mensch und Umwelt ist den Schülerinnen und Schülern bewusst. Sie erken-

nen Wärmebrücken und finden Lösungsvarianten zu deren Vermeidung. Verschiedene Tem-

peraturverläufe in mehrschichtigen Wänden können sie berechnen und zeichnen. Durch das

Darstellen von Konstruktionsdetails sind sie in der Lage, technische Zeichnungen sorgfältig,

gründlich und sauber auszuführen. Dabei beherrschen sie sowohl den Umgang mit Tusche-

zeichengeräten als auch den Einsatz spezifischer Software zur Anfertigung von Detailzeich-

nungen.


– Bedeutung des Wärmeschutzes für Um-welt und Klima • Heizenergieverbrauch, alternative

Energiequellen • Ressourcenschonung • CO2-Emission Treibhauseffekt

Kenntnissen aus der Einführungsphase: phy-sikalische Eigenschaften von Baustoffen, Wärmeübertragung, Wärmespeicherung

– Behaglichkeitskomponenten Formulierung und Diskussion von

Anforderungen – Dämmstoffe Auswahl unter ökonomischen und

ökologischen Aspekten

33 33


– Nachweise auf der Grundlage geltender Normen, Gesetze, Vorschriften

• physikalische Grundlagen und Größen

• Berechnung des Wärmedurchlass- widerstandes und des Wärmedurch-gangskoeffizienten für leichte und schwere Bauteile

Nutzung der Kenntnisse aus dem Fach Phy-sik (Schuljahrgänge 7/8) zu den Themen „Sonne, Wärmestrahlung, Wind und Wolken“ bzw. „Wärme in der Technik“

Arbeit mit bautechnischen Zahlentafeln

• Berechnung und Darstellung des Temperaturverlaufes

Nutzung geeigneter Software

– Berechnung des Wärmespeichervermö-gens

Vergleiche von Außen- und Innendämmun-gen

Fachzeichnungen anfertigen und auswerten

computergestütztes Zeichnen

– Konstruktionsbeispiele für:

• Wände

• Decken/Fußböden

• Dächer

– Wärmebrücken

Arten, Wirkungen

wärmetechnisch günstige Lösungen

34 34

Thema: Feuchtigkeitsschutz ZRW: 40 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler sind über die Bedeutung des Feuchtigkeitsschutzes für den

Erhalt der Bausubstanz informiert und können Querverbindungen zum baulichen Wärme-

schutz ableiten. Sie besitzen die Fähigkeit, gedächtnismäßig verankertes Wissen zur Lage

und Funktion von Bauwerksabdichtungen wiederzugeben und auf veränderte Sachzusam-

menhänge zu übertragen. Sie kennen die Arten und Einwirkungen des Wassers auf Bauwer-

ke und sind sich der Folgen mangelnden Feuchtigkeitsschutzes für Mensch und Bauwerk

bewusst. Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, geeignete Baustoffe für die Bau-

werksabdichtung auszuwählen. Sie besitzen Kenntnisse über die Verfahren der Bauwerks-

trockenlegung und -sanierung.

Durch Projektarbeit ist die Bereitschaft zum Diskutieren, Kritisieren und Verhandeln sowie

zur Zusammenarbeit ausgeprägt.

Die Schülerinnen und Schüler beherrschen das Zeichnen von Konstruktionsdetails mit Tu-

schezeichengeräten und/oder unter Nutzung spezifischer Software.


– Folgen fehlenden Feuchtigkeitsschutzes und Bauschäden

• Ursachen

Einbeziehung von Skizzen und Bildern, Be-sichtigung regionaler Bausubstanz

• Schadensbilder – Wasserdampfdiffusion

• relative Luftfeuchte

Querverbindung zum Wärmeschutz (Oberflächen- und Grenzflächen- temperaturen)

• Wasserdampfdruck

• Diffusionsschema Nutzung vorhandener Software

• Feuchtebilanz

35 35


– Lastfälle

– Abdichtungen gegen Erdfeuchtigkeit

• Materialien • Lage und Ausführung von waagerech-

ten Abdichtungen Festigen erworbenen Wissens durch Fach-zeichnungen

• Ausführung von senkrechten Abdichtungen

– Dränagen • Materialien und Bestandteile von Drä-

nageanlagen • Ausführung von Dränageanlagen

Gruppenarbeit

– Sickerwasserdichtungen

• Materialien • Ausführung von Sickerwasser-

dichtungen

Aufzeigen von Besonderheiten, Vor- und Nachteile, Grenzen

– Abdichtungen gegen drückendes Wasser • Ausführung von „schwarzen

Wannen“ • Ausführung von „weißen Wannen“

– Bauwerkstrockenlegung • Schadensanalyse • Trockenlegungsmaßnahmen • abschließende Maßnahmen

Unterstützung des Themas durch den Be-such von Fachmessen (Teamarbeit) Erkundungen und Expertinnengespräche/ Expertengespräche

36 36

Kurs: Beton und Stahlbeton ZRW: 36 h

Thema: Betontechnologie

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen die Betonbestandteile und deren Eigenschaften.

Sie sind in der Lage, Baustoffprüfungen selbstständig zu planen, durchzuführen und auszu-

werten. Hierbei stellen sie Team- und Kommunikationsfähigkeit sowie den sorgsamen Um-

gang mit Geräten und Messtechnik unter Beweis gestellt. Sie sind in der Lage, Betone für

unterschiedliche Anwendungsbereiche auszuwählen und geeignete Zusammensetzungen

unter Nutzung von Tabellenbüchern festzulegen und zu berechnen. Sie haben den Wider-

spruch zwischen technischen Möglichkeiten und ökonomischen sowie ökologischen Grenzen

erkannt. Für die Herstellung, den Transport, die Verarbeitung und die Nachbehandlung des

Betons bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen können Beurteilungskriterien entwi-

ckelt werden.

Sie können die Betontechnologie, die dazu erforderlichen Maschinen und Geräte sowie die

Einflussfaktoren auf die Frischbetonqualität und Festbetonqualität beschreiben. Verwendete

Gesteinskörnungen können hinsichtlich des Wasseranspruchs und der erreichbaren Beton-

festigkeit beurteilt werden. Sie besitzen Kenntnisse zur Betonsanierung.


– Zemente, Gesteinskörnungen, Anmach-wasser, Zusatzmittel und Zusatzstoffe

Prüfung und Beurteilung der Betonrohstoffe im Baustoffprüflabor

• Arten

• Prüfmethoden

Nutzung der Kenntnisse aus der Einfüh-rungsphase (Masse, Dichte) und aus dem Fach Mathematik (Schuljahrgänge 7/8) zum Thema „Rationale Zahlen, Prozentrechnung“ und „Zylinder, Pyramiden“ (Volumenberech-nungen)

– Klasseneinteilung und Bezeichnung des

Betons Aspekte der Ökonomie/Ökologie Festigkeitsprüfungen im Baustoffprüflabor

• Einteilungskriterien

• Eigenschaften

– Berechnungsverfahren

37 37


– Betonherstellung, Betonverarbeitung Analyse von Betonproben im Prüflabor

– Betonsanierungen

Schäden und deren Ursachen

Baustellenerkundung zu Betonverarbeitung und Betonsanierung

• Sanierungsplanung

• technische Varianten

38 38

Thema: Stahl- und Spannbeton ZRW: 28 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen die Bestandteile der Verbundbaustoffe Stahlbeton und

Spannbeton, deren Herstellung und Qualitätsparameter.

Sie kennen die Verbundprinzipien und das Zusammenwirken von Stahlbewehrung und Beton

(Kraftübertragung, Spannungsnachweis).

Unter Nutzung vorhandener Kenntnisse über Bewehrungsteile berechen die Schülerinnen

und Schüler für ausgewählte Bauteile entsprechende Schnittlängen. Bewehrungszeichnun-

gen werden gelesen und selbstständig angefertigt. Weiterhin sind sie in der Lage, die Be-

wehrungsrichtlinien für die Projektierung einfacher Stahlbetonteile anzuwenden.

Sie kennen Geräte und Maschinen zur Bewehrungsherstellung und entsprechende Herstel-

lungsrichtlinien der Bewehrung sowie die Herstellungsverfahren von Spannbetonbauteilen

und -bauwerken an ausgewählten Beispielen. Sie beurteilen kritisch bautechnischen Auf-

wand, Sicherheit und wirtschaftliche Lösung für eine Baukonstruktion.


– Betonstahl

• Arten • Eigenschaften • Verwendung

Prüfung und Beurteilung ausgewählter Be-wehrungsstäbe im Baustoffprüflabor

Berechnung der Zugfestigkeit unter Nutzung der Kenntnisse aus der Einfüh-rungsphase (Kraft, Spannung) und den Fä-chern Mathematik und Physik (Schuljahrgän-ge 7/8)

– Bewehrung Nutzung von Tabellenbüchern

Baustellenerkundung zu Bewehrungsteilen und Bewehrungsarten

Nutzung von Videofilmen (Herstellung von Bewehrungsteilen und Einbau der Beweh-rung)

• Bewehrungsrichtlinien für Stahlbeton-decken, Stahlbetonbalken, Stahlbe-tonwände und Stahlbetonstützen

• Zusammenwirken von Stahl und Beton

• Bewehrungsteile und ihre Aufgaben • Bewehrungspläne • Herstellung und Einbau der

Bewehrung

Anfertigen und Lesen von Bewehrungs-zeichnungen

39 39


– Spannbeton vergleichende Betrachtungen zwischen Stahl-

und Spannbeton

• Tragverhalten • Spannverfahren • Verbundarten • Spannbetonbauteile

40 40

Thema: Schalungen ZRW: 16 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen Schalungsmaterialien, deren Eigenschaften und

Einsatzbereiche. Sie besitzen die Fähigkeit, die Herstellung und den Zusammenbau von

systemlosen Schalungen zu beschreiben. Sie kennen ausgewählte Systemschalungen und

deren Vorteile und Nachteile gegenüber systemlosen Schalungen.

Sie sind in der Lage, für ausgewählte Stahlbetonbauteile Schalungen zu zeichnen und den

erforderlichen Materialbedarf zu ermitteln.

Sie besitzen Grundkenntnisse über Sonderschalungen und kennen die Unfallverhütungs-

vorschriften für Schalungsarbeiten.


– Schalungen

Einbeziehung von Kenntnissen aus der Ein-führungsphase (Grundkenntnisse Holz, Stahl, Nichteisenmetalle, Kunststoffe)

• Aufgaben von Schalungen • Schalungsmaterialien • Schalungsbestandteile

Baustellenerkundungen zur Ober-flächengestaltung von Beton- und Stahlbe-tonbauteilen

Auswahl nach ökologischen und ökonomi-schen Gesichtspunkten

– systemlose Schalungen Nutzung von Modellen

Anfertigen von Zeichnungen

Erkundungen zur Herstellung von systemlo-sen Schalungen und Systemschalung

• Wandschalung • Deckenschalung • Balkenschalung • Stützenschalung

Berechnungen zum Materialbedarf systemloser Schalungen

– Systemschalung Systemvergleiche – Unfallverhütungsvorschriften

(Grundsätze)

41 41

Kurs: Ausgewählte Bauwerksteile

Thema: Gründungen ZRW: 16 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler haben einen Überblick über Gründungen und ihre Anwen-

dungsmöglichkeiten. Sie sind in der Lage, die Aufgaben der verschiedenen Fundamente als

Bindeglied zwischen Bauwerk und Baugrund zu erkennen und in Abhängigkeit wirtschaftli-

cher und konstruktiver Aspekte geeignete Gründungskonstruktionen auszuwählen. Einfache

Berechnungen von Betonfundamenten werden unter Nutzung von Tabellenbüchern durchge-

führt. Auf der Grundlage vorliegender Ergebnisse sind sie in der Lage, komplexe Zusam-

menhänge zu erkennen und zu bewerten. Fundamentpläne können gelesen und gezeichnet

werden.

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Fähigkeit, die im Baustofflabor gewonnenen Er-

kenntnisse zur Baugrunduntersuchung zu systematisieren und auf ihre weitere Erkenntnis-

findung anzuwenden. Hierbei sind die dazu notwendigen Fähigkeiten und Fertigkeiten für

Arbeiten im Labor in besonderer Weise ausgeprägt.


– Baugrund

• Bodenarten • Bodenklassen • Baugrube

– Flachgründungen

• Streifenfundamente • Blockfundamente • Plattenfundamente

Nutzung der Kenntnisse aus der Einfüh-rungsphase zum Thema „Kräfte und Lasten am Bauwerk“

Experimente im Baustofflabor wie Unter-suchungen von Bodenproben nach ihrer Ver-dichtungswilligkeit, Überprüfung des Set-zungsverhaltens bindiger und nichtbindiger Bodenarten

– Tiefgründungen

• Pfahlgründungen • Brunnengründungen

Nutzung der Kenntnisse aus dem Fach Che-mie (Schuljahrgänge 7/8) zum Thema „Kom-plexe Betrachtungen zum Wasser“

– Fundamentpläne

42 42

Thema: Senkrechte und waagerechte Bauwerksteile ZRW: 36 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler besitzen anwendungsbereite Kenntnisse über den Aufbau ein-

und mehrschaliger Wände, einschließlich Öffnungen und Decken. Sie sind in der Lage, ge-

eignete Wandkonstruktionen unter bauphysikalischen, statischen und ökonomischen Aspek-

ten auszuwählen und begründete Entscheidungen über den konstruktiven Aufbau zu treffen.

Sie sind bereit und fähig, sich mit ökologischen und ökonomischen Werten und Wertsyste-

men auseinander zu setzen, über sie zu urteilen und zu entscheiden.


– gemauerte Wände

• einschalige Wandkonstruktionen, Ver-bandlösungen, klein-, mittel- und großformatige Steine

Nutzung der Computertechnik aktuelle Bauobjekte einbeziehen

• mehrschalige Wandkonstruktion, Konstruktionsregeln für die Herstel-lung, Konstruktionsdetails

Nutzung der Kenntnisse aus dem Kurs „Bau-physik“: ökologische und ökonomische Fra-gen des Energieerhalts und der Behaglichkeit in Gebäuden und Räumen sowie die Erhal-tung des Bauwerkes

– gemauerte Bögen

• Bogenformen • Bogenteile • Lastableitung • Konstruktionsregeln • Berechnungen

Einsatz der Computertechnik zu Verbandslö-sungen

Nutzung von Videofilmen über gemauerte Bögen, verschiedene Bogenformen

– ebene Decken Entwicklung der Deckenarten

• Lastübertragung • Aufgaben • Anforderungen • Konstruktionsarten und –details für

Holzbalkendecken, Ziegeleinhänge-decken, Ziegelelementdecken

Besuch von Sanierungs- bzw. Rekonstrukti-onsobjekten, Informationsbeschaffung

Sanierungsmöglichkeiten aufzeigen und dis-kutieren Nutzung der Kenntnisse aus dem Kurs „Be-ton und Stahlbeton“

Expertinnengespräche/Expertengespräche

43 43

Thema: Dächer ZRW: 12 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Dachformen und ordnen Dachteile zu. Sie ken-

nen den Unterschied zwischen Pfetten- und Sparrendächern und besitzen Kenntnisse über

deren Konstruktionsmerkmale und Konstruktionsdetails. Sie sind in der Lage, Zeichnungen

zu Konstruktionsdetails selbstständig zu planen und als Tuschezeichnung und/oder unter

Nutzung spezifischer Software auszuführen. Durch komplexe Aufgabenstellungen wurden

Methoden des Lernens und der Teamarbeit in besonderer Weise ausgeprägt.

Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, Aspekte der Funktionalität, Wirtschaftlichkeit

und Anpassungsfähigkeit an regionale Gegebenheiten zu diskutieren.

Die Anwendung mathematischer Grundkenntnisse auf Berechnungen zu technischen Vor-

gängen hat die Abstraktionsfähigkeit gefördert.


– Dachformen und Dachteile Einbeziehung historischer Besonderheiten und regionaler Gegebenheiten

Darstellung des inhaltlichen Zusammenhangs zwischen Dachformen und Dachteilen

– Dachtragwerke – Dachberechnungen

• Dachneigungen • Sparrenlängen • Kervenschnitte • Senkelschmiegen

Nutzung der Kenntnisse aus dem Fach Ma-thematik (Schuljahrgänge 9/10) zum Thema „Trigonometrie, Winkelfunktionen“ zeichnerische Darstellung

44 44

Thema: Treppen ZRW: 16 h

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, Treppen zu bezeichnen. Baustoffwahl und

Konstruktion einer Treppe werden auf der Grundlage gültiger baurechtlicher Vorschriften

ausgeführt.

Beim zeichnerischen und rechnerischen Verziehen von Treppen gehen sie systematisch vor

und sind in der Lage, bereits erworbenes Wissen auf neue Aufgabenstellungen zu übertra-

gen.

Unter Vorgabe konkreter Einbaubedingungen können Treppenbemessungen selbstständig

geplant, durchgeführt und die Ergebnisse ausgewertet werden.


– Treppenformen

– Treppenarten

Brandschutz- und Unfallverhütungs-bestimmungen

– Treppenteile

– Konstruktionsregeln

– Berechnung gerader und gewendelter Treppen

45

Anhang

I. Fragestellungen zur Bewertung von Methodenkompetenz

– Erkennt der Lernende das Ziel einer Aufgabe?

– Kann der Lernende seine Zielvorstellung formulieren?

Problemerkennung

– Erkennt der Lernende die Ursachen für vorhandene Widersprüche?

– Ist der Lernende fähig, ein erkanntes Problem nach Fragen und Bedingun-gen zu gliedern?

– Mit welchen Mittel erkundet der Ler-nende die Ursachen für das Entstehen des Problems?

– Ist der Lernende in der Lage einzu-schätzen, ob das eigene Wissen aus-reicht? Können sich selbstständig In-formationen beschafft werden?

Problemanalyse

– Wie wählt der Lernende die zur Aus-führung erforderlichen Mittel aus?

– Kann der Lernende die bei der Ausfüh-rung zu erwartenden Schwierigkeiten er-kennen?

– Kann der Lernende den Zeitbedarf für die Lösung schätzen?

– Kann der Lernende das erreichte Ergeb-nis anhand von Kriterien bewerten?

Ausführung und Ergebnis

Bewertung der geplanten Problem-lösung und Entscheidung

– Ist der Lernende fähig, den Aufwand zur Problemlö-sung zu erfassen und einzuschätzen?

– Erkennt der Lernende Alternativen zum Erreichen eines gleichwertigen Ergebnisses?

– Kann sich der Lernende für eine Lösungsvariante entscheiden und die Entscheidung begründen?

Problemlösung

– Verwendet der Lernende die Ergebnisse der Problemanalyse, um analoge Fälle zu bearbeiten?

– Nimmt der Lernende eine Aufteilung des Gesamtproblems vor und entwickelt I-deen für schrittweises Vorgehen?

– Kann der Lernende einen Lösungs-ansatz und den Lösungsweg formulie-ren?

– Wie findet der Lernende Varianten des Lösungsweges?

– Ist der Lernende bereit, einen bereits verfolgten Lösungsweg zu verlassen und nach anderen Wegen zu suchen?

Beurteilung Methodenkompetenz

46

II. Fragestellungen zur Bewertung von Sozialkompetenz

– Bleibt der Lernende im Konfliktfall neutral und versucht sich „herauszuhalten“?

– Sucht der Lernende Konflikte zu vermeiden und im Konfliktfall zu beschwichtigen?

– Versucht der Lernende Konflikte zu unterdrü-cken oder seinen eigenen Standpunkt ohne Rücksicht auf die Interessen anderer durch-zusetzen?

– Bleibt der Lernende im Konfliktfall gerecht und ist bestrebt, eine gangbare Lösung zu finden?

– Bemüht sich der Lernende Gründe und Ursa-chen des Konfliktes zu erkunden, um eine Lö-sung zu erreichen?

Konfliktbewältigung

– Wie verhält sich der Lernende bei Diskussi-onen, Gruppenarbeiten und Besprechungen; bleibt er neutral, regt er sich auch einmal auf?

– Geht er in Diskussionen und während der Gruppenarbeit auf Vorschläge anderer ein? Kann er zuhören?

– Gelten ausschließlich seine Ideen und werden die Gedanken anderer Team-mitglieder abgewertet?

– Sucht der Lernende nach Lösungen mithilfe der Gruppe? Ist er bestrebt, mit der Gruppe gemeinsam Entscheidungen vorzubereiten?

– Bemüht sich der Lernende unterschiedliche Standpunkte auszugleichen und eine allge-meine Übereinstimmung zu erreichen?

– Ist erkennbar, dass sich der Lernende durch Ideen anderer anregen lässt? Verwertet er diese Ideen als eigene oder als Beitrag des anderen?

Kommunikation und Ko-operation

Engagement – „Sich Einbringen“

– Arbeitet der Lernende nur in einem Umfang mit, wie er es gerade als notwendig erachtet?

– Unterstützt und ermutigt er andere Gruppenmitglieder in ihrer Arbeit und ihren Entscheidungen?

– Verfolgt der Lernende ein Ziel in der Gruppenarbeit und übt er auf andere „Druck“ aus?

– Bietet der Lernende konstruktive Vorschläge an? – Wirkt der persönliche Einsatz des Lernenden motivie-

rend für die anderen Gruppenmitglieder?

Beurteilung Sozialkompetenz

RAHMENRICHTLINIEN FACHGYMNASIUM TECHNIK · Dabei wird insbesondere auf den Vorkenntnissen der...

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