Profilfach Naturwissenschaft und Technik (NwT)

„Es gibt nur ein einziges Gut für den Menschen: die Wissenschaft, und nur ein einziges Übel: Unwissenheit.“

Sokrates

Allgemeines zum Profilfach NwT

Das Fach Naturwissenschaft und Technik ist ein Kernfach des naturwissenschaftlichen Profils an Gymnasien. Es wird in den Klassen 8 bis 10 jeweils 4-stündig unterrichtet. Grundlage für den Unerrricht bilden die naturwissenschaftlichen Basisfächern Physik, Chemie und Biologie sowie das Fach Geographie. Die im NwT – Unterricht behandelten Themen werden fächerübergreifend betrachtet.
Die technischen Inhalte des Faches wurden durch den Bildungsplan 2016 gestärkt. Das Fach NwT verfolgt unter anderem das Ziel, Schülerinnen und Schülern Einblicke in die verschiedenen Ingenieursdisziplinen zu geben und ihnen interdisziplinäre Technikinhalte zu vermitteln.
Ziel unserer Schule ist ein projektorientierter Unterricht, der die Begeisterung der Schülerinnen und Schüler für Naturwissenschaften und Technik fördert und ihnen die Möglichkeit gibt, kreative Lösungsansätze zu technischen und naturwissenschaftlichen Problemen und Fragestellungen zu entwickeln.

Schülerarbeiten

Weitere Informationen zum Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT)

Besonderheiten

Seit 2017  besteht eine Kooperation mit dem IPEK – Institut für Produktentwicklung am KIT. Das IPEK – Institut bietet Studierenden des Lehramtstudiums NwT die Möglichkeit, als Abschlussarbeit eine experimentelle und innovative Unterrichtseinheit zu entwickeln und diese in Kooperation mit Schulen durchzuführen. Unter anderem wurden am AMG im Rahmen dieses Programmes bereits Unterrichtseinheiten zu den Themen “Lagerungen“ und „Prototyping“ durchgeführt.

Außerunterrichtliches

Jedes Jahr findet für die Klassen 8 eine Schülerunterrichtswoche am Landesschulzentrum für Umwelterziehung (LSZU) in Adelsheim statt. In dieser Woche haben die Schülerinnen und Schüler die Gelegenheit, sich intensiv mit dem Thema „nachhaltige Ernährung und Nahrungsmittelproduktion“ zu befassen. Auf dem Programm stehen u.a. Exkursionen zu landwirtschaftlichen Betrieben (Biobauernhof, Geflügelzuchtbetriebe) und Lebensmittelproduzenten (z.B. Bäckerei).
Im Rahmen der Unterrichteinheit „Energie“ in Klasse 10 besuchen die Schülerinnen und Schüler den Energieberg in Karlsruhe.

Gründe für die Profilwahl

Die Schülerinnen und Schüler wachsen in einer Welt heran, die stark von naturwissenschaftlichem Erkenntnisgewinn und technischen Innovationen geprägt ist. Egal ob Energie-, Nahrungs- und Rohstoffversorgung, unsere moderne Gesellschaft ist auf naturwissenschaftliche Entdeckungen und technische Entwicklungen angewiesen. Sie tragen u.a. auch maßgeblich dazu bei, die Umwelt- und Ressourcenprobleme unserer heutigen Zeit nachhaltig zu lösen. Durch die Vertiefung ihrer naturwissenschaftlichen und technischen Kenntnisse und deren Anwendung in fächerübergreifenden Projekten können die Schülerinnen und Schüler ihre naturwissenschaftlich-technischen Fähigkeiten als Möglichkeiten zur Mitgestaltung der gesellschaftlicher Zukunft begreifen.

Wünschenswerte Voraussetzungen
  • Gute Kenntnisse in den naturwissenschaftlichen Grundfächern
  • Interesse an wissenschaftlichem Arbeiten und am Lösen komplexer naturwissenschaftlicher und technischer Problemstellungen und Forschungsfragen
  • Neugierde und Kreativität
  • Freude an projektartigem Arbeiten
  • Durchhaltevermögen
  • Bereitschaft für eigenverantwortliches Arbeiten
  • Teamfähigkeit

Beispiele für Bildung für nachhaltige Entwicklung im NwT-Unterricht

NwT-Schulunterrichtswoche im Landesschulzentrum

Unsere NwT-Gruppen fahren in der Regel in der achten Klasse zum Themenbereich „Landwirtschaft, Ernährung und Nachhaltigkeit“ zum Landesschulzentrum für Umwelterziehung (LSZU).

Weiter

Expedition N macht "Nachhaltigkeit" erfahrbar

Kann man aus Früchtetee Strom gewinnen? Wie funktioniert eine biologische Brennstoffzelle mit Zucker? Wie kann Energie am sinnvollsten genutzt werden?

Weiter

Beispiele für eine gelungene Zusammenarbeit mit Hochschulen

Prof. Heinen von der Hochschule Pforzheim
Eine Lagerung wird im Modell nachgebaut.

Zukunftweisend: Magnetbilder aus dem Körper

Prof. Ulrich Heinen von der Hochschule Pforzheim am AMG

Das Albertus-Magnus-Gymnasium begrüßte einen Gast aus der Forschung. Passend zum Unterrichtsthema Medizintechnik im Fach NwT der Klasse 10 stellte Prof. Dr. Ulrich Heinen den Schülern ein neues Bildgebendes Verfahren vor und sprach über das Studium an der Hochschule Pforzheim.

Beim Magnetic Particle Imaging, abgekürzt MPI, werden kleinste Eisenpartikel in den Körper verbracht und durch starke Magnetfelder sichtbar gemacht. Damit sollen in naher Zukunft Blutgefäße und Tumoren in Echtzeit untersucht werden können. Dieses Verfahren ist nicht nur unschädlich für den Menschen, sondern auch schneller und detaillierter als andere Methoden. MPI wurde von zwei deutschen Wissenschaftlern entwickelt, die dafür 2016 den europäischen Erfinderpreis erhielten. Das neue Verfahren könnte auch in der Materialprüfung eingesetzt werden und eröffnet dort neue Möglichkeiten in der Qualitätskontrolle.

Auf großes Interesse stießen bei den Schülerinnen und Schülern auch die von Prof. Heinen vorgestellten Projekte der Pforzheimer Medizintechnik-Studenten und die Studienangebote der Hochschule.

Technik-Workshop mit Lasercutter

Skateboard, Fidget, Fahrrad – ohne passende Lagerung würde das alles nicht funktionieren. Im Rahmen der Kooperation mit dem IPEK -Institut für Produktentwicklung am KIT vermittelten Herr Hölz und Herr Schaffner den Schülern der Klasse 8c das Thema rund um bewegliche Bauteile während des NwT-Unterrichts.

Eingebettet in einem kleinen Technik-Kurs bauten die Schülerinnen und Schüler zunächst verschiedene Lagerungsarten im Modell nach. Im Anschluss wurden knifflige Aufgaben gestellt, wozu das Modell verändert werden musste. Besondere Spannung kam auf, als die Nachwuchs-Maschinenbauer ihre modifizierten Bauteile mit dem vom KIT zur Verfügung gestellten Lasercutter fertigten. Obwohl kleinste Konstruktionsfehler hier große Auswirkungen haben, lösten die Schüler ihre Aufgabe erfolgreich.

Adelsheim 2019

Forschungswoche in Adelsheim

Woher kommen unsere Nahrungsmittel (2018)

Schülerinnen und Schüler der 10b berichten über die Schulunterrichtswoche der Klassen 8b und 10b am Landesschulzentrum für Umwelterziehung (LSZU) zum Themenbereich „Landwirtschaft, Ernährung und Nachhaltigkeit“:

Nach der Anreise mit der Bahn nach Adelsheim ins LSZU bestand der erste Programmpunkt aus einem Besuch beim konventionellen Eier-Hof des Landwirts Herrn Schmutz. Zuvor hatten wir uns Fragen überlegt, welche wir schon immer einmal einem echten konventionellen Bauern stellen wollten. Trotz des kalten Wetters freuten wir uns über die Betriebsbesichtigung und dabei erhielten wir neue Erkenntnisse über die konventionelle Landwirtschaft. Neben den 4000 Hühnern in Bodenhaltung bewirtschaftet Herr Schmutz außerdem eine ca. 200 ha große Ackerfläche, von der er die Erträge von etwa 60 ha als Futter für seine eigenen Tiere abzweigt. Des Weiteren durften wir seine Eiersortiermaschine in Aktion sehen.

Um den Unterschied zwischen der konventionellen Produktion und der nach Demeter® Richtlinien ausgerichteten Produktion zu erfahren, traten wir am nächsten Tag eine Exkursion zu dem regionalen Biobauern Fellmann an. Authentisch erklärte uns Herr Fellmann, warum er der konventionellen Landwirtschaft den Rücken gekehrt hat und die Demeter®-Variante vorzieht. Der Biobauer gewährte uns Einblicke in seinen Alltag. Uns überraschte, dass auch auf dem Biohof nicht komplett darauf verzichtet wird, Unkräuter und Schädlinge zu bekämpfen. Wir lernten, dass als Ersatz zu den konventionellen chemischen Mitteln mechanische Alternativen, z.B. ein „Kartoffelkäfersammelfahrzeug“, verwendet werden. Zudem testete er unsere Kenntnisse in Bezug auf verschiedene Getreidesorten.

Abseits von den Hofbesuchen durften wir auch unsere eigenen Talente beweisen: Zusammen mit unseren Lehrern hatten wir die Chance, unseren eigenen Apfelsaft und Käse herzustellen. Zu unserem Erstaunen war sowohl der Apfelsaft als auch der Käse wirklich lecker.

Im Labor fertigten wir zudem Stärkefolien, eine umweltfreundlichere Alternative zur Plastiktüte, selbst her. Hier zeigt sich allerdings der Konflikt zwischen der Ernährung der Weltbevölkerung und der Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, die zugleich Grundnahrungsmittel sind. Um unseren Wissenshorizont im Thema Umwelt und Ernährung zu erweitern, trugen wir jeweils in kleinen Gruppen Kurzreferate zur Thematik vor der Klasse vor. Auch die Themen Landwirtschaft und Klimawandel sowie das weltweite Sterben und die Rettung der Honigbiene kamen dabei nicht zu kurz. Zwischendurch war auch immer Zeit für frische Luft und Völkerball. Nach einer interessanten Woche traten wir am Freitag wieder die Heimreise an.

Schüler der 10b

nach oben