Naturwissenschaft und Technik

Fach und Bedeutung

Naturwissenschaft und Technik (NwT) ist das Profilfach des naturwissenschaftlichen Profils an baden-württembergischen Gymnasien im achtjährigen Bildungsgang (G8). Es verbindet und erweitert Inhalte der naturwissenschaftlichen Basisfächer Biologie, Chemie, Geographie und Physik. Darüber hinaus behandelt es Themen aus Astronomie, Informatik und Technik.

NwT wurde seit 2008 ab Klasse 8 eingeführt und entspricht im naturwissenschaftlichen Profil der dritten Fremdsprache im sprachlichen Profil. Als Kernfach wurde es in den Klassen 8, 9 und 10 vier Stunden pro Woche unterrichtet. Die Basisfächer Biologie, Chemie, Geographie und Physik blieben daneben in allen Profilen hinsichtlich Stundenzahl und Inhalt gleich.

An einigen Versuchsschulen wird NwT auch in den Klassen 11 und 12 als zweistündiges Fach angeboten. Dort kann es Gegenstand einer Präsentationsprüfung im Abitur sein. Außerdem existiert ein Schulversuch für die Klassen 5 bis 7, der NwT zusätzlich zum Fach Naturphänomene anbietet.

Für das neunjährige Gymnasium (G9) wird NwT gegenwärtig zum Integrationsfach Naturwissenschaft, Informatik und Technik (NIT) weiterentwickelt. NIT soll ab dem Schuljahr 2027/28 aufsteigend ab Klasse 8 unterrichtet werden. Die Angaben des Artikels sind teilweise nicht ausreichend belegt; zudem werden mehrere Quellen als veraltet bezeichnet.

Ziele und Arbeitsweise

NwT soll Schülerinnen und Schüler praxisnah auf ein späteres Studium und die Arbeitswelt vorbereiten. Im Mittelpunkt stehen wissenschaftliches und technisches Denken und Handeln. Kenntnisse aus den Basiswissenschaften werden nicht nur wiederholt, sondern vertieft, miteinander verknüpft und praktisch angewandt.

Das Fach umfasst fächerverbindende Inhalte aus Chemie, Physik, Biologie und den Geowissenschaften. Zugleich soll Technik einen deutlichen Stellenwert erhalten, soweit die Ausstattung der jeweiligen Schule dies ermöglicht. Die Lernenden bearbeiten eigene Projekte und üben dabei, selbstständig zu planen, praktisch zu arbeiten und Aufgaben innerhalb festgelegter Termine abzuschließen.

Organisation des Unterrichts

Die konkrete Ausgestaltung unterscheidet sich von Schule zu Schule. Vor der flächendeckenden Einführung wurde NwT bereits an 20 Versuchsschulen unterrichtet. Jede Schule legt die Umsetzung in einem eigenen Schulcurriculum fest; Grundlage dafür sind die bundesweiten Bildungsstandards der beteiligten Einzelfächer.

Auch beim Einsatz der Lehrkräfte gibt es verschiedene Modelle. Da es zunächst keine eigene Fachausbildung für NwT gab, wurde das Fach von Lehrkräften der naturwissenschaftlichen Basisfächer unterrichtet. An manchen Schulen begleitet eine Lehrkraft eine Klasse während des gesamten Schuljahres. Andere nutzen Semester- oder Trimestermodelle: Je nach Themengebiet übernimmt in jedem Zeitabschnitt eine andere Fachlehrkraft den Unterricht.

Lehrkräfte werden unter anderem durch Fortbildungen des Fernstudienzentrums des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) qualifiziert und geben ihr Wissen anschließend an ihren Schulen weiter. Seit dem Wintersemester 2010/2011 bieten das KIT, die Universitäten Ulm und Tübingen sowie die Universität Stuttgart einen Lehramtsstudiengang für Naturwissenschaft und Technik am Gymnasium an.

Typische Themen und Projekte

Der Bildungsplan ab 2016 nennt insbesondere folgende Themenfelder:

• Mechanik, beispielsweise Getriebe, Kräfte und Kranbau • Konstruktion und Produktentwicklung • technisches Zeichnen und technische Mechanik • CAD, also computergestütztes Konstruieren, sowie 3D-Druck • Elektronik

Typische Aufgaben verbinden naturwissenschaftliche Erkenntnisse mit technischem Entwerfen und Herstellen. Beim Kranbau werden beispielsweise Kräfte und mechanische Konstruktionen praktisch untersucht; bei CAD und 3D-Druck wird ein Produkt digital entworfen und anschließend hergestellt.

Im älteren Bildungsplan gehörten außerdem Astronomie, Brückenbau, Ernährung und Gesundheit, Fachwerkbau, Gesteine und Mineralien, Medizintechnik, Nanotechnologie, autonome mobile Roboter, das Sonnensystem sowie Wetter und Klima zu den möglichen Themen. Damit reicht das Fach von Bau- und Konstruktionstechnik über Gesundheits- und Materialfragen bis zu Erd-, Weltraum- und Informationstechnik.