Verordnung über die Lehrpläne für gewerbliche und kunstgewerbliche Fachschulen, Fachschulen für wirtschaftliche Berufe und Fachschulen für Sozialberufe sowie Höhere gewerbliche und kunstgewerbliche Lehranstalten und Höhere Lehranstalten für wirtschaftliche Berufe (Lehrpläne der humanberuflichen Schulen)

– die Qualität von Informationsquellen beurteilen, sich selbst zuverlässige Informationen beschaffen und diese nach der gängigen Praxis des wissenschaftlichen Arbeitens unter Wahrung des geistigen Eigentums auswerten und bearbeiten;

– Wechselwirkungen von Kultur, Gesellschaft und Wirtschaft im historischen Kontext erkennen sowie Querverbindungen herstellen;

– historische Vorgänge erfassen, sie richtig einordnen und sie aus den jeweiligen Zeitbedingungen heraus verstehen;

– historische Geschlechterrollen, Lebenssituationen und Familienmodelle als solche begreifen und ihre Hintergründe und Entwicklungen beschreiben;

– Strukturen und Funktionsweisen des österreichischen politischen Systems beschreiben und sich aktiv auf Basis der Bürger- und Menschenrechte am politischen Geschehen beteiligen;

– anhand von historischen Modellen aktuelle politische und soziale Situationen und Vorgänge beurteilen;

– ausgewählte kulturelle und künstlerische Produkte der behandelten Epochen und Kulturen im Kontext der Zeit erläutern;

– die Merkmale verschiedener aktueller und historischer Herrschafts-, Staats- und Regierungsformen beschreiben sowie die Vorteile einer funktionierenden Demokratie nennen;

– die Strukturen und Funktionsweisen des europäischen politischen Systems beschreiben, als mündige EU-Bürgerinnen und Bürger handeln und Einblick in aktuelle politische Entwicklungen nehmen.

Lehrstoff:

Österreichische Verfassung:

Gewaltenteilung (Grundzüge der Gesetzgebung und Vollziehung).

Österreichischer und europäischer Parlamentarismus.

Rolle der Medien.

Europäische Union:

Idee des gemeinsamen Europa, Entstehung und Entwicklung, Institutionen.

Internationale Geschichte ab 1945.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– gesellschaftliche, soziale, politische, künstlerische und kulturelle Entwicklungen und Phänomene beschreiben und in den historischen Kontext einordnen;

– sich mit der gesellschaftlichen und kulturellen Vielfalt im Sinne eines gemeinsamen Europas auseinandersetzen;

– Ideen und Handlungen sachlich begründen, hinterfragen und diskutieren;

– die Qualität von Informationsquellen beurteilen, sich selbst zuverlässige Informationen beschaffen und diese nach der gängigen Praxis des wissenschaftlichen Arbeitens unter Wahrung des geistigen Eigentums auswerten und bearbeiten;

– Wechselwirkungen von Kultur, Gesellschaft und Wirtschaft im historischen Kontext erkennen sowie Querverbindungen herstellen;

– historische Vorgänge erfassen, sie richtig einordnen und sie aus den jeweiligen Zeitbedingungen heraus verstehen;

– Strukturen und Funktionsweisen des österreichischen politischen Systems beschreiben und sich aktiv auf Basis der Bürger- und Menschenrechte am politischen Geschehen beteiligen;

– anhand von historischen Modellen aktuelle politische und soziale Situationen und Vorgänge beurteilen;

– ausgewählte kulturelle und künstlerische Produkte der behandelten Epochen und Kulturen im Kontext der Zeit erläutern;

– gegenwärtige und historische Geschlechterrollen, Lebenssituationen und Familienmodelle als solche begreifen und ihre Hintergründe und Entwicklungen analysieren;

– die Wechselwirkungen und Zusammenhänge zwischen Religionen, Gesellschaften, Kulturen und Staaten erkennen und diese anhand von Fallbeispielen erklären;

– die Merkmale verschiedener aktueller und historischer Herrschafts-, Staats- und Regierungsformen beschreiben sowie die Vorteile einer funktionierenden Demokratie nennen;

– zu aktuellen Themen Stellung nehmen und Standpunkte argumentieren.

Lehrstoff:

Österreich ab 1945.

Aktuelle Entwicklungen.

Längsschnitte oder Projekte zu Themen wie Verflechtungen von Politik und Wirtschaft, Frauen in der Geschichte, Religion und Gesellschaft, Wirtschaftliche Entwicklung, Alltagsgeschichte, Umweltgeschichte

4.2 PSYCHOLOGIE UND PHILOSOPHIE

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– psychologische und philosophische Theorien, Sachverhalte und Phänomene aus den Themengebieten Grundlagen der Psychologie und Philosophie, Wahrnehmung, Gedächtnis und Lernen erläutern (Reproduktionsaspekt), auf Beispiele aus Alltag und Beruf anwenden (Transferaspekt) sowie kritisch reflektieren und begründet diskutieren (Reflexionsaspekt);

– die Vielfalt von Erklärungsansätzen in Psychologie und Philosophie als Chance erkennen;

– Verknüpfungen zwischen Psychologie und Philosophie herstellen;

– begründet argumentieren, Argumente austauschen, prüfen und logisch schließen;

– eine fachspezifische Terminologie verwenden sowie Texte fachspezifisch analysieren;

– eigene Stärken und Schwächen erkennen und richtig einschätzen.

Lehrstoff:

Grundlagen der Psychologie, Richtungen und Methoden, Grundlagen der Wissenschaftstheorie.

Grundlagen der Philosophie, philosophische Fragen und philosophisches Denken, Philosophie und Wissenschaft.

Wahrnehmung und soziale Wahrnehmung.

Gedächtnis und Lernen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– psychologische und philosophische Theorien, Sachverhalte und Phänomene aus den Themengebieten Erkenntnistheorie und Entwicklungspsychologie erläutern (Reproduktionsaspekt), auf Beispiele aus Alltag und Beruf anwenden (Transferaspekt) sowie kritisch reflektieren und begründet diskutieren (Reflexionsaspekt);

– die Vielfalt von Erklärungsansätzen in Psychologie und Philosophie als Chance erkennen;

– Verknüpfungen zwischen Psychologie und Philosophie herstellen;

– begründet argumentieren, Argumente austauschen, prüfen und logisch schließen;

– Problemlösungs-und Kreativitätsstrategien anwenden;

– eine fachspezifische Terminologie verwenden sowie Texte fachspezifisch analysieren;

– eigene Stärken und Schwächen erkennen und richtig einschätzen.

Lehrstoff:

Erkenntnistheorie (erkenntnistheoretische Positionen und Methoden, Grundlagen der Logik und Argumentationstechniken, wissenschaftliche Erkenntnis. Wahrheit, Wissen, Scheinwissen).

Problemlösen, Kreativität.

Entwicklungspsychologie (Sprachentwicklung, Denkentwicklung, Moralentwicklung ua.).

Konflikte, Aggression, Motivation, Emotion.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– psychologische und philosophische Theorien, Sachverhalte und Phänomene aus den Themengebieten Sozialpsychologie, politische Philosophie, Persönlichkeitspsychologie erläutern (Reproduktionsaspekt), auf Beispiele aus Alltag und Beruf anwenden (Transferaspekt) sowie kritisch reflektieren und begründet diskutieren (Reflexionsaspekt);

– begründet argumentieren, Argumente austauschen, prüfen und logisch schließen;

– Problemlösungs- und Kreativitätsstrategien anwenden;

– eine fachspezifische Terminologie verwenden sowie Texte fachspezifisch analysieren;

– eigene Stärken und Schwächen erkennen und richtig einschätzen;

– sich mit der eigenen Persönlichkeitsentwicklung vor dem Hintergrund psychologischer und philosophischer Erkenntnisse auseinandersetzen;

– die Reflexion über Identität und Werthaltungen als Bereicherung ansehen;

– die Fähigkeit zum offenen Gespräch, zur Selbsterkenntnis und Kontemplation weiterentwickeln.

Lehrstoff:

Sozialpsychologie.

Politische Philosophie.

Persönlichkeitspsychologie.

Tiefenpsychologie.

Psychische Störungen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– psychologische und philosophische Theorien, Sachverhalte und Phänomene aus den Themengebieten Ethik und philosophische Anthropologie erläutern (Reproduktionsaspekt), auf Beispiele aus Alltag und Beruf anwenden (Transferaspekt) sowie kritisch reflektieren und begründet diskutieren (Reflexionsaspekt);

– begründet argumentieren, Argumente austauschen, prüfen und logisch schließen;

– Problemlösungs- und Kreativitätsstrategien anwenden;

– eine fachspezifische Terminologie verwenden sowie Texte fachspezifisch analysieren;

– eigene Stärken und Schwächen erkennen und richtig einschätzen;

– sich ausgehend von ihrer Lebenssituation mit den Grundfragen der menschlichen Existenz (zB Sinn, Tod, Glück) auseinandersetzen;

– die Reflexion über Identität und Werthaltungen als Bereicherung ansehen;

– die Fähigkeit zum offenen Gespräch, zur Selbsterkenntnis und Kontemplation weiterentwickeln;

– moralisch verbindliche Grundpositionen beschreiben und moralische Urteile begründen.

Lehrstoff:

Ethik (ethische Theorien, angewandte Ethik).

Philosophische Anthropologie.

4.3 MUSIK, BILDNERISCHE ERZIEHUNG UND KREATIVER AUSDRUCK

I. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– sich einzeln und/oder gemeinsam musikalisch und bildnerisch ausdrücken;

– Darstellungs- und Gestaltungsaufgaben lösen und dabei Material, Verfahren und Gestaltungsmittel einsetzen;

– fachtheoretische Grundkenntnisse anwenden;

– experimentell und spielerisch handeln;

– verantwortungsvoll mit Werkzeugen, Instrumenten und Materialien umgehen;

– differenziert sinnlich wahrnehmen und beschreiben;

– exemplarische Beispiele künstlerischen Schaffens wiedererkennen;

– Beobachtungen und Wahrnehmungen in bildhafte Ausdrucksformen umsetzen;

– die Ergebnisse der praktischen Arbeit in geeigneter Form dokumentieren und präsentieren,

– die Bedeutung des kreativen Gestaltens als Erfolgsfaktor für die betriebliche Praxis und die allgemeine Umweltgestaltung erklären.

Lehrstoff:

Aufbau eines Vokal-, Musizier-, Hör-, Bewegungs- und Gestaltungsrepertoires.

Grundlagen der Allgemeinen Musiklehre.

Instrumente und Stimme im Überblick.

Orchester und Ensembles.

Gestaltungsgrundlagen:

Farbe, Form, Raum, Material.

Grafisches Gestalten – skizzierend, dokumentierend.

Musikalische Parameter.

Dreidimensionales Gestalten:

Entwurf, Funktion, Material, Form.

Grundlagen der Schriftgestaltung.

Exemplarische Bild- und Werkbetrachtung:

Auseinandersetzung mit Beispielen aus den Bereichen Architektur, Malerei, Grafik, Plastik, Objekt, Installation, Zeichen, elektronische Medien, Alltagsästhetik und Musik.

Historische, gesellschaftliche, politische, weltanschauliche und kulturelle Bezüge.

Kontakt mit dem Original.

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– sich einzeln und/oder gemeinsam musikalisch, sprachlich, tänzerisch und bildnerisch ausdrücken;

– Darstellungs- und Gestaltungsaufgaben eigenständig lösen und dabei Material, Verfahren und Gestaltungsmittel einsetzen;

– fachtheoretische Grundkenntnisse anwenden;

– experimentell, improvisatorisch und spielerisch handeln;

– verantwortungsvoll mit Werkzeugen, Instrumenten und Materialien umgehen;

– bewusst und differenziert sinnlich wahrnehmen und beschreiben;

– exemplarische Beispiele künstlerischen Schaffens wiedererkennen und lokale, zeitbedingte und mediale Besonderheiten von Bildgestaltung erläutern;

– Beobachtungen und Wahrnehmungen in bildhafte Ausdrucksformen umsetzen;

– mit Bildern und mittels musikalischer Aktivitäten kommunizieren;

– Informationstechnologien und audiovisuelle Medien einsetzen;

– die Ergebnisse der praktischen Arbeit in geeigneter Form dokumentieren und/oder präsentieren;

– Arbeiten aus dem Bereich des kreativen Ausdrucks gemeinsam entwickeln und in Projekte einbringen;

– die Sachthemen des Ausbildungsschwerpunktes mittels kreativer Techniken bearbeiten.

Lehrstoff:

Erweiterung des Vokal-, Musizier- Hör-, Bewegungs- und Gestaltungsrepertoires.

Schallaufzeichnung und Aufnahmetechnik.

Grafisches Gestalten:

Vervielfältigbare Bildproduktion.

Kombination von Schrift und Bild.

Gestaltungsgrundlagen:

Farbe, Form, Raum, Material.

Musikalische Formelemente, Gestaltungsprinzipien.

Medium Fotografie.

Exemplarische Bild- und Werkbetrachtung mit Schwerpunkt Fotografie, Werbung, Printmedien.

Bild, Ton und Musik – Medien der Kommunikation, Dokumentation und Manipulation.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Darstellungs- und Gestaltungsaufgaben eigenständig lösen und dabei Material, Verfahren und Gestaltungsmittel einsetzen;

– fachtheoretische Grundkenntnisse anwenden;

– sich einzeln und/oder gemeinsam musikalisch, sprachlich, tänzerisch und bildnerisch ausdrücken;

– experimentell, improvisatorisch und spielerisch handeln;

– verantwortungsvoll mit Werkzeugen, Instrumenten und Materialien umgehen;

– bewusst und differenziert sinnlich wahrnehmen und beschreiben;

– exemplarische Beispiele künstlerischen Schaffens wiedererkennen und lokale, zeitbedingte und mediale Besonderheiten von Bildgestaltung erläutern;

– Beobachtungen und Wahrnehmungen in bildhafte Ausdrucksformen umsetzen;

– mit Bildern und mittels musikalischer Aktivitäten kommunizieren;

– die Ergebnisse der praktischen Arbeit in geeigneter Form dokumentieren und/oder präsentieren;

– Arbeiten aus dem Bereich des kreativen Ausdrucks gemeinsam entwickeln und nach Möglichkeit in Projekte einbringen;

– die Bedeutung kreativer Techniken als Erfolgsfaktor in Wirtschaft und Gesellschaft erläutern;

– die Sachthemen des Ausbildungsschwerpunktes mittels kreativer Techniken fächerübergreifend bearbeiten.

Lehrstoff:

Erweiterung des Vokal-, Musizier-, Hör-, Bewegungs- und Gestaltungsrepertoires.

Musikalische Formen und Gattungen.

Gestaltungsgrundlagen der Malerei:

Farbe, Form, Raum, Material.

Farbe als Ausdrucksträger, experimentelle und malerische Techniken.

Exemplarische Bild- und Werkbetrachtung:

Auseinandersetzung mit Beispielen aus den Bereichen Malerei, Grafik, Plastik, Objekt, Alltagsästhetik und Musik. Natur- und Umweltschutz in der Kunst.

Historische, gesellschaftliche, politische, weltanschauliche und kulturelle Bezüge.

5.1 MATHEMATIK UND ANGEWANDTE MATHEMATIK

I. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Zahlen und Maße

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Bezeichnungen, den Aufbau und die Eigenschaften der Zahlenmengen (N, Z, Q, R) nennen, Zahlen diesen Mengen zuordnen und auf der Zahlengeraden darstellen;

– Zahlen von Festkommadarstellung in Gleitkommadarstellung umwandeln und umgekehrt;

– mit Zahlen in Gleitkommadarstellung mit und ohne Technologieeinsatz operieren;

– die Prozentrechnung verstehen und als Zahlen angeben;

– Anwendungsaufgaben mit Prozentzahlen lösen;

– die Kenntnisse über Fest- und Gleitkommadarstellung von großen und kleinen Zahlen auf den Bereich Maße und Maßeinheiten anwenden;

– die Maßeinheiten für Längen-, Flächen-, Volums-, Masse- und Zeiteinheiten nennen;

– die Vorsilben Kilo, Mega, Giga, Tera, Dezi, Zenti, Milli, Mikro, Nano sinnvoll bei Anwendungsaufgaben interpretieren;

– Maßeinheiten mit Hilfe der Potenzschreibweise darstellen und damit Rechenoperationen durchführen;

– Zahlen runden und die dabei nötige Genauigkeit im Zusammenhang mit Anwendungen abschätzen.

Algebra und Geometrie

Die Schülerinnen und Schüler können

– mit Variablen und mit Termen (Klammerterme, Binome, Brüche und Potenzen mit ganzzahligen Exponenten) ohne Technologieeinsatz operieren;

– die Regeln zum Auflösen von Klammern beschreiben;

– folgende binomische Formeln (a±b)² und a² – b² anwenden und damit Terme auflösen bzw. Terme faktorisieren;

– die Rechengesetze für das Rechnen mit Potenzen mit ganzzahligen Hochzahlen nennen;

– diese Rechengesetze argumentieren, sie in geeigneten Aufgaben anwenden und die Ergebnisse interpretieren und kommunizieren;

– lineare Gleichungen und Ungleichungen in einer Variablen mit und ohne Technologieeinsatz lösen und die Lösungsmenge interpretieren;

– schulartenspezifische Problemstellungen durch lineare Gleichungen in einer Variablen modellieren;

– das problembezogene Modell der linearen Gleichung interpretieren und argumentieren und dieses zur Lösung von Aufgabenstellungen aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen heranziehen;

– Formeln aus verschiedenen Anwendungsbereichen nach einer gesuchten Variablen umformen;

– die Zusammenhänge und Abhängigkeiten der einzelnen Variablen interpretieren und argumentieren;

– ein lineares Gleichungssystem in 2 Variablen ohne Technologieeinsatz und in mehr Variablen mit Technologieeinsatz lösen;

– unterschiedliche Lösungsfälle (eine Lösung, keine Lösung, unendlich viele Lösungen) rechnerisch und grafisch interpretieren und argumentieren;

– ein lineares Gleichungssystem für schulartenspezifische Problemstellungen modellieren.

Funktionale Zusammenhänge

Die Schülerinnen und Schüler können

– eine Funktion als eindeutige Zuordnung beschreiben;

– die Variablen und den Zusammenhang zwischen den beiden Variablen einer Funktion argumentieren;

– eine lineare Funktion in verschiedenen Formen (Tabelle, Funktionsgleichung, Funktionsterm, grafisch im Koordinatensystem) darstellen;

– den Anstieg und die Werte (Punkte) einer Geraden berechnen;

– die Nullstelle der linearen Funktion grafisch und rechnerisch mit und ohne Technologieeinsatz bestimmen;

– die Lage zweier Geraden aus der Gleichung und/oder der grafischen Darstellung im Koordinatensystem bestimmen und interpretieren;

– Problemstellungen aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen durch lineare Funktionen modellieren;

– den Schnittpunkt zweier Geraden mit und ohne Technologieeinsatz berechnen;

– die unterschiedlichen Lösungsmöglichkeiten eines Gleichungssystems mit zwei Variablen mit Hilfe einer Grafik argumentieren (Schnittpunkt, parallele Geraden, identische Geraden);

– zwei lineare Funktionen als grafische Darstellung eines anwendungsorientierten Problems deuten;

– die Lösung des Gleichungssystems im Zusammenhang mit Problemen aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen (Wirtschaft, Alltag, Wissenschaft) argumentieren und kommunizieren

– einfache Formen der mathematischen Modellbildung durchführen.

Lehrstoff:

Zahlen und Maße:

Aufbau und Darstellung der Zahlenbereiche der natürlichen, ganzen, rationalen und reellen Zahlen.

Zahlen in Fest-, Gleitkomma- und Prozentdarstellung.

Maßzahlen und Maßeinheiten.

Algebra und Geometrie:

Variable und Terme (Auflösung von Klammertermen, Binomen, Brüchen und Potenzen mit ganzzahligen Exponenten).

Lineare Gleichung mit einer Variablen.

Formelumformungen in verschiedenen Anwendungsbereichen.

Lineare Ungleichungen mit einer Variablen.

Lineare Gleichungssysteme mit zwei Variablen.

Funktionale Zusammenhänge:

Definition und Darstellungsmöglichkeiten einer linearen Funktion; Beschreibung der Abhängigkeit von zwei Größen mit linearen Funktionen; Eigenschaften des Graphen der linearen Funktion (Anstieg, Nullstelle); Lagebeziehung zweier linearer Funktionsgraphen zueinander.

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wissenschaft, Wirtschaft, Alltag).

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Algebra und Geometrie

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Lösungsbereiche linearer Ungleichungen in zwei Variablen mit Technologieeinsatz bestimmen;

– schulartenspezifische Problemstellungen durch Ungleichsysteme mit zwei Variablen modellieren;

– die Zielfunktion für die Problemstellung einer linearen Optimierung formulieren;

– die Lösung einer linearen Optimierung mit Technologieeinsatz ermitteln und interpretieren sowie den Lösungsweg erklären;

– die Gesetze für das Rechnen mit Potenzen auf Potenzen mit gebrochenen Hochzahlen anwenden;

– Wurzeln als gebrochene Hochzahlen darstellen und umgekehrt;

– quadratische Gleichungen in einer Variablen lösen;

– reelle Lösungen quadratischer Gleichungen ermitteln und interpretieren;

– die unterschiedlichen Lösungsmöglichkeiten einer quadratischen Gleichung erkennen und argumentieren.

Funktionale Zusammenhänge

Die Schülerinnen und Schüler können

– quadratische Funktionen, Potenz- und Polynomfunktionen grafisch skizzieren bzw. mit Hilfe von Technologieeinsatz exakt darstellen und Eigenschaften dieser Funktionstypen angeben und erklären;

– quadratische Funktionen für Problemstellungen aus Wirtschaft, Alltag und Wissenschaft modellieren und ihre Lösungen interpretieren;

– gesuchte Werte von quadratischen Funktionen, Potenz- und Polynomfunktionen mit Technologieeinsatz ermitteln;

– diese Werte kontextbezogen interpretieren.

Lehrstoff:

Algebra und Geometrie:

Lineare Ungleichungssysteme mit zwei Variablen.

Lineare Optimierung mit zwei Variablen.

Rechnen mit Potenzen – gebrochene Hochzahlen – Wurzeln.

Quadratische Gleichungen mit einer Variablen und reellen Lösungen.

Funktionale Zusammenhänge:

Quadratische Funktionen, Potenz- und Polynomfunktionen.

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wissenschaft, Wirtschaft, Alltag).

Bildungs- und Lehraufgabe:

Algebra und Geometrie

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Begriffe natürlicher und dekadischer Logarithmus als Urheberfunktion der Exponentialfunktion erläutern;

– die Rechengesetze für Logarithmen (log(a.b), log(a/b), log(an)) in Grundaufgaben anwenden;

– Gleichungen vom Typ aλx = b mit Hilfe des Logarithmus lösen;

– Sinus, Cosinus und Tangens im rechtwinkeligen Dreieck als Verhältnis zweier Seiten interpretieren und für Berechnungen im rechtwinkeligen Dreieck einsetzen;

– Daten in Matrixform darstellen;

– Summe, Differenz und Produkt zweier Matrizen berechnen sowie die Multiplikation einer Matrix mit einem Skalar mit Technologieeinsatz;

– Ergebnisse der Berechnungen mit Matrizen interpretieren und erklären;

– einen Produktionsprozess ausgehend von Rohstoffen bis zu den Endprodukten grafisch darstellen und zugehörige Berechnungen mit Matrizen beschreiben und durchführen.

Funktionale Zusammenhänge

Die Schülerinnen und Schüler können Sinus-, Cosinus- und Tangensfunktionen ausgehend vom Einheitskreis mit Winkel im Grad- und im Bogenmaß grafisch darstellen und argumentieren.

Lehrstoff:

Algebra und Geometrie:

Rechengesetze für Logarithmen.

Exponentialgleichungen vom Typ aλx = b (a und b sind positive reelle Zahlen).

Matrizenrechnung:

Anwendung der Matrizen auf einen Produktionsprozess.

Sinus, Cosinus und Tangens eines Winkels im rechtwinkeligen Dreieck.

Funktionale Zusammenhänge:

Trigonometrische Funktionen (Grad- und Bogenmaß, Einheitskreis).

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Funktionale Zusammenhänge

Die Schülerinnen und Schüler können

– Eigenschaften der Exponentialfunktion und ihrer Parameter im Hinblick auf deren Verlauf interpretieren;

– Eigenschaften der Exponentialfunktion in Anwendungsproblemen aus Wirtschaft, Alltag und Wissenschaft interpretieren;

– die Begriffe „Halbwertszeit und Verdoppelungszeit“ erklären sowie kontextbezogen berechnen;

– kontinuierliche unbegrenzte, begrenzte und logistische Zu- und Abnahmeprozesse mit Hilfe von Exponentialfunktionen beschreiben;

– zur Berechnung von Wachstums- und Zerfallsproblemen Technologie kompetent einsetzen und Ergebnisse interpretieren;

– das Bildungsgesetz endlicher geometrischer Folgen und Reihen verstehen;

– die Summenformel endlicher geometrischer Reihen verstehen;

– mit Folgen und Reihen Berechnungen in finanzmathematischen Problemstellungen durchführen;

– Zinseszinsaufgaben auf Grundlage der geometrischen Folgen modellieren;

– Zinseszinsrechnungen durchführen, Lösungswege dokumentieren und die Ergebnisse interpretieren;

– Rentenrechnungen auf Grundlage geometrischer Reihen modellieren;

– das Grundvokabular der Finanzmathematik (Kapital, Zinssatz, Zinseszins, Raten, Endwert, Barwert, ganz- und unterjährige Verzinsungsperiode, Annuität, Auf- und Abzinsen) anwenden.

Lehrstoff:

Funktionale Zusammenhänge:

Eigenschaften der Exponentialfunktionen.

Kontinuierliche unbegrenzte, begrenzte und logistische Zu- und Abnahmeprozesse mit Exponentialfunktionen.

Bildungsgesetz von endlichen geometrischen Folgen und Reihen, Summenformel.

Zinseszinsrechnung.

Rentenrechnung.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Funktionale Zusammenhänge

Die Schülerinnen und Schüler können

– Geldflüsse bei unterschiedlichen Sparformen berechnen, beurteilen und vergleichen;

– Rückzahlungen und die unterschiedlichen Konditionen bei Krediten berechnen, beurteilen und vergleichen;

– einen Schuldtilgungsplan aufstellen und erklären;

– Technologie für Berechnungen in der Finanzmathematik kompetent einsetzen und die Ergebnisse interpretieren.

Stochastik

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Grundbegriffe der Statistik nennen;

– statistische Daten erheben oder recherchieren;

– die Unterschiede bei der Bearbeitung von quantitativen und von qualitativen Merkmalen beschreiben;

– Daten in unterschiedlichen Formen darstellen;

– Daten und Darstellungsformen kritisch hinterfragen und interpretieren;

– absolute, relative, prozentuelle Häufigkeiten ermitteln;

– Häufigkeiten eindimensionaler Daten grafisch darstellen und können diese Darstellungen argumentieren und interpretieren;

– die Definitionen einzelner Begriffe der beschreibenden Statistik wie arithmetisches Mittel, geometrisches Mittel, Median, Quartil, Modus, empirische Varianz, Standardabweichung, Spannweite, Quartilsabstand nennen und mit Boxplot-Diagrammen interpretieren;

– Lage- und Streuungsmaße mit Technologieeinsatz ermitteln;

– Median, Minimum, Maximum und Quartile in Boxplots darstellen;

– die Lösungswege und Lösungen in der beschreibenden Statistik interpretieren und dokumentieren.

Lehrstoff:

Funktionale Zusammenhänge:

Sparformen; Kredite und Schuldtilgung.

Stochastik:

Qualitative und quantitative Merkmale von Daten, Datenmanipulierbarkeit.

Häufigkeiten (absolute, relative und prozentuelle) von eindimensionalen Daten.

Lagemaße (arithmetisches Mittel, geometrisches Mittel, Modus, Median, Quartil) und Streuungsmaße (Spannweite, Standardabweichung, Varianz, Quartilsabstand).

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wissenschaft, Wirtschaft, Alltag).

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Stochastik

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Regression zweidimensionaler Daten erklären;

– die Regressionslinie zweidimensionaler Daten mit Technologieeinsatz berechnen, grafisch darstellen und die Ergebnisse interpretieren;

– die Qualität des Zusammenhangs zweier Größen (oder zweier Merkmale) erklären und argumentieren.

Analysis

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grenzwert- und Stetigkeit intuitiv deuten;

– die Definitionen des Differenzenquotienten und des Differentialquotienten wiedergeben;

– Differenzenquotient und Differentialquotient mit Hilfe der Änderungsrate argumentieren;

– Potenz-, Polynom- und Exponentialfunktionen differenzieren;

– mit Hilfe der Ableitungsregeln (Summen-, Produkt- und Kettenregel) Summen, Produkte und Verkettungen dieser drei Funktionsarten differenzieren;

– den Zusammenhang zwischen Funktion und ihrer Ableitungsfunktion erkennen;

– grafisch und rechnerisch lokale Extremwerte von Funktionen finden und können die Bedeutung lokaler Extremwerte beschreiben;

– das Krümmungsverhalten der Funktion an Hand der grafischen Darstellung und mit Hilfe der 2. Ableitung erkennen;

– Wendepunkte berechnen.

Lehrstoff:

Stochastik:

Regression von zweidimensionalen Datenmengen.

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wissenschaft, Wirtschaft, Alltag).

Analysis:

Grenzwertbegriff, Stetigkeitsbegriff.

Differenzenquotient und Differentialquotient; Änderungsrate.

Differenzieren von Potenz-, Polynom- und Exponentialfunktionen, Ableitungsregeln.

Monotonie, lokale Extremwerte, Krümmungsverhalten und Wendepunkte.

Differenzieren von Potenz-, Polynom- und Exponentialfunktionen; Summe, Produkt und Verkettung von Funktionen; Ableitungsregeln.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Analysis

Die Schülerinnen und Schüler können

– das Modell der Kostentheorie erklären;

– Aufgaben in wirtschaftlichem Kontext mit Kosten-, Nachfrage-, Erlös- und Gewinnfunktionen modellieren;

– Berechnungen und grafische Darstellungen in der Kostentheorie durchführen;

– die Modelle der Preistheorie erklären;

– die Ableitungsfunktion in der Kosten- und Preistheorie anwenden, die Ergebnisse interpretieren, die Lösungswege erklären und dokumentieren;

– Aufgabenstellungen aus der Wirtschaft mit Nachfrage,- Erlös – und Gewinnfunktion modellieren;

– Berechnungen und grafische Darstellungen in der Preistheorie durchführen;

– die Stammfunktion der Potenz- und Polynomfunktion ohne Technologieeinsatz ermitteln;

– den Begriff des unbestimmten Integrals erläutern;

– die Bedeutung des unbestimmten und des bestimmten Integrals erklären;

– den Zusammenhang zwischen Funktion und Stammfunktion erklären, beschreiben und grafisch deuten;

– den Begriff des bestimmten Integrals zur Berechnung von Flächen heranziehen;

– Flächeninhalte mit Hilfe des Integrals mit und ohne Technologieeinsatz berechnen.

Lehrstoff:

Analysis:

Kostentheorie (Analyse der Gesamt- und der Durchschnittskostenfunktion mit Kostenkehre, Betriebsoptimum und langfristiger Preisuntergrenze, Betriebsminimum und kurzfristige Preisuntergrenze).

Preistheorie (Analyse der Nachfrage-, Erlös- und Gewinnfunktionen mit Höchstpreis, Sättigungsmenge, Erlösgrenzen, Erlösmaximum, Break-even-point und Nutzgrenze, Cournot’scher Punkt, Gewinnmaximum).

Unbestimmte und bestimmte Integrale; Berechnung von Flächeninhalten mit Integralrechnung.

Praxisorientierte schulartenspezifische Anwendungen.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Stochastik

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Begriff der Wahrscheinlichkeit erläutern;

– die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Zufallsereignisses berechnen und deuten;

– die Regeln zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten auf einander ausschließende bzw. voneinander unabhängige Ereignisse anwenden;

– Zufallsexperimente („Ziehen mit/ohne Zurücklegen“) mit Baumdiagrammen modellieren, Pfadregeln anwenden und Baumdiagramme interpretieren;

– Wahrscheinlichkeitsrechnung bei schulartenspezifischen Aufgabenstellungen durchführen und die Ergebnisse interpretieren sowie den Lösungsweg argumentieren;

– die Grundvoraussetzung und die Parameter für eine Binomial- und eine Normalverteilung nennen;

– die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion einer Binomial- und Normalverteilung grafisch skizzieren;

– die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von binomial- bzw. normalverteilten Ereignissen mit Technologieeinsatz berechnen und interpretieren;

– Erwartungswert und Standardabweichung der beiden Verteilungen berechnen;

– die Auswirkung von Erwartungswert und Standardabweichung auf die Verteilungskurve interpretieren und erklären;

– praxisorientierte Aufgabenstellungen aus Wirtschaft, Alltag und Wissenschaft mit Hilfe der Binomial- und Normalverteilung lösen.

Zahlen und Maße in unterschiedlichen Anwendungsbereichen

Die Schülerinnen und Schüler können

– Zahlen in Gleitkommadarstellung und Prozentzahlen bei Problemstellungen aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten und in Zusammenhang mit Algebra, Geometrie, mit Funktionen und Analysis sowie mit Stochastik sicher einsetzen und mit ihnen Berechnungen durchführen;

– Maße und Maßeinheiten bei Problemstellungen aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten und im Zusammenhang mit allen inhaltlichen Kompetenzbereichen korrekt benützen, umrechnen und Berechnungen durchführen.

Algebra und Geometrie, Funktionale Zusammenhänge, Analysis und Stochastik

Die Schülerinnen und Schüler können

– Algebra und Geometrie, Funktionale Zusammenhänge, Analysis und Stochastik bei der Bearbeitung von anwendungsbezogenen Problemstellungen miteinander in Zusammenhang bringen und die erworbenen inhalts- wie handlungsbezogenen Kompetenzen aus diesen Bereichen der jeweiligen Problemstellung anpassen und einsetzen;

– die erworbene Werkzeugkompetenz im Umgang mit Technologieeinsatz bei der Bearbeitung von anwendungsbezogenen Problemstellungen aus diesen Kompetenzbereichen sicher und gezielt einsetzen.

Lehrstoff:

Stochastik:

Begriff der Wahrscheinlichkeit.

Additions- und Multiplikationsregel auf einander ausschließende und unabhängige Ereignisse.

Binomialverteilung und Normalverteilung (Erwartungswert und Standardabweichung).

Lineare Funktionen, Potenz- und Polynomfunktionen, trigonometrische Funktionen, Wachstums- und Zerfallsfunktionen:

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wirtschaft, Wissenschaft, Alltag).

Matrizen:

Schulartenspezifische Anwendungen im Wirtschaftsbereich.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Funktionale Zusammenhänge, Analysis und Stochastik

Die Schülerinnen und Schüler können

– Gleichungen, Ungleichungen, funktionale Zusammenhänge, Analysis und Stochastik bei der Bearbeitung von anwendungsbezogenen Problemstellungen miteinander verknüpfen und mittels erworbener Inhalts-, Handlungs- und Werkzeugkompetenz schulartenspezifische Problemstellungen aus Alltag, Wirtschaft und Wissenschaft bearbeiten;

– Gleichungen- und Ungleichungssysteme im Bereich der linearen Optimierung bei praxisorientierten Aufgabenstellungen sicher und gezielt einsetzen und die Lösungen interpretieren und argumentieren;

– Zinseszins- und Rentenrechnung im Bereich der schulartenspezifischen Anwendungen bei unterschiedlichen Sparformen, Krediten und Schultilgung kompetent zur Modellbildung und zum Berechnen nutzen, die Lösungen interpretieren und argumentieren;

– Differenzial- und Integralrechnung sowie funktionale Zusammenhänge bei wirtschaftsmathematischen Aufgabenstellungen gezielt und sicher einsetzen, und sowohl in der Kosten- wie in der Preistheorie Lösungswege und Lösungen dokumentieren, interpretieren und erklären;

– sowohl die Kenntnisse aus der Statistik, wie auch aus der Wahrscheinlichkeitsrechnung sinnvoll verbinden und zur Lösung und Interpretation von praxisorientierten und schulartenspezifischen Stochastik-Aufgaben heranziehen.

Lehrstoff:

Gleichungs- und Ungleichungssysteme, lineare Optimierung:

Praxisorientierte Anwendungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wirtschaft, Wissenschaft, Alltag).

Zinseszins- und Rentenrechnung:

Schulartenspezifische Anwendungen bei unterschiedlichen Sparformen, Krediten und Schuldtilgung.

Differenzieren und Integrieren:

Schulartenspezifische Anwendungen in der Kosten- und Preistheorie.

Stochastik:

Praxisorientierte Problemstellungen aus unterschiedlichen Bereichen (Wirtschaft, Wissenschaft, Alltag) zur beschreibenden Statistik und zur Wahrscheinlichkeitsrechnung.

Schularbeiten:

I. Jahrgang: 2 einstündige Schularbeiten.

II. Jahrgang: 1 einstündige Schularbeit im 3. Semester, 1 einstündige Schularbeit im 4. Semester.

III. Jahrgang: 1 einstündige Schularbeit im 5. Semester, 1 einstündige Schularbeit im 6. Semester.

IV. Jahrgang: 1 einstündige Schularbeit im 7. Semester, 1 zweistündige Schularbeit im 8. Semester

V. Jahrgang: 1 zwei- und 1 dreistündige Schularbeit.

5.2 ANGEWANDTE BIOLOGIE UND ÖKOLOGISCHE UMWELTANALYTIK

I. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grundinhalte und Teildisziplinen der Biologie nennen;

– die Zellen in ihrem Grundaufbau als Einheit des Lebens beschreiben;

– Zellarten, Zelldifferenzierung, Zellteilung und Zellspezialisierung beschreiben;

– biologische Strukturen und biologische Funktionen beschreiben;

– die Weitergabe des Erbgutes und dessen Aufbau bei Zell- und Reduktionsteilung erfassen;

– Zelldifferenzierungen am Beispiel pflanzlicher Gewebearten beschreiben;

– Aufbau und Funktion von Biomembranen beschreiben;

– Morphologie, Anatomie und Physiologie der Pflanzen erklären;

– Pflanzenorgane hinsichtlich ihrer Funktion, ihres Aufbaus und ihrer möglichen Abwandlungen unterscheiden;

– Assimilation und Dissimilation als energieliefernde Prozesse und ihre ökologische, naturwissenschaftliche und wirtschaftliche Bedeutung beschreiben;

– Wirkung und Aufbau von Enzymen und den Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf das Wachstum erfassen;

– die Bedeutung der Kulturpflanzen in der Ernährung erläutern;

– Halbparasiten, Parasiten, Saprophyten, Insectivore und Symbionten unter den Pflanzen und deren Lebensweise unterscheiden;

– Pflanzenteile und ihre Metamorphosen benennen;

– wirtschaftlich und ökologisch wichtige Lager- und Sprosspflanzen bestimmen;

– Pflanzen grob systematisieren und einen Überblick über das System der Botanik geben;

– Arten grundlegende erkennen und mit Bestimmungsliteratur umgehen;

– mit einem Mikroskop umgehen und Präparate anfertigen;

– ein Modellökosystem anlegen, protokollieren und einen einfachen wissenschaftlichen Bericht schreiben;

– grundlegende gärtnerisch-handwerkliche Techniken anwenden;

– Pflanzenschädlinge bzw. Pflanzenkrankheiten erkennen und Pflanzenschutzmaßnahmen setzen;

– ein Herbarium anlegen.

Lehrstoff:

Biologie als Naturwissenschaft:

Kennzeichen des Lebens, Teildisziplinen.

Botanik:

Systematik des Pflanzenreichs, Pflanzenmorphologie und -anatomie: Wurzel, Stamm, Blatt.

Zytologie:

Zellaufbau, Biomembrane, DNA.

Histologie:

Pflanzliche Gewebearten.

Physiologie:

Mitose, Meiose, Foto- und Chemosynthese, Zellatmung, Gärung, Hormone, Enzyme, Sonderernährung von Pflanzen.

Mikroskopie:

Einführung in die Mikroskopie, Anatomie der Pflanzen an praktischen Beispielen, Zytologie.

Pflanzenbestimmung:

Bestimmungsübungen, Heimische Pflanzenfamilien.

Gärtnerische Übungen:

Kultivierung und Vermehrung von Pflanzen, Baumschnitt und Veredelung.

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Charakteristik der Tierstämme beschreiben;

– Anatomie und Physiologie tierischer Organsysteme beschreiben;

– die Anatomie und Physiologie sowie ausgewählte Organe des Menschen beschreiben;

– wichtige Krankheiten und deren Ursachen beschreiben und Vorsorge für die eigene Gesundheit treffen;

– die wichtigsten Erste-Hilfemaßnahmen durchführen;

– die Systematik und Evolution der niederen Pflanzen und deren ökologische und wirtschaftliche Bedeutung beschreiben;

– einen Überblick über die Tiergruppen geben und Arten entsprechend zuordnen;

– anhand ausgewählter Tiergruppen mit Bestimmungsliteratur umgehen und ökologische Spezialisierungen nennen;

– die Spezialisierungen von Lebewesen an ihren Lebensraum beschreiben und sie untereinander vergleichen;

– Nützlinge in der Schädlingsbekämpfung richtig einsetzen;

– verschiedene Lebensräume von Tiergruppen zuordnen und botanische und zoologische Aufnahmen im Gelände durchführen.

Lehrstoff:

Zoologie I:

Vergleichende Systematik der Tierstämme, Erkennen und Bestimmen von Tieren.

Lebensräume der Tiere, Biologische Schädlingsbekämpfung.

Tierische und menschliche Organsysteme I:

Haut und deren Anhänge, Lichtsinnesorgane, Hör- und Gleichgewichtssinn, Geschmacks- und Geruchssinn, Nervensysteme, Verdauungs- und Ausscheidungssysteme.

Sporenpflanzen:

Moose, Pilze, Flechten, Farnpflanzen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Anatomie und Physiologie des Menschen ausgewählte Organe beschreiben;

– Ergonomie in Beruf und Freizeit beschreiben und anwenden;

– Grundlagen der Strahlenbiologie wiedergeben;

– wichtige Krankheiten und deren Ursachen beschreiben und Vorsorge für die eigene Gesundheit treffen;

– Grundlagen der Sexualität, Familienplanung, Entwicklung und Ontogenese des Kindes beschreiben;

– die Bedeutung von Körperbewusstsein und Körperhygiene sowie Psychohygiene beschreiben;

– die Wirkung von Umwelteinflüssen auf den Menschen beschreiben;

– Gefahren und Risiken von Suchtgiften und Infektionskrankheiten beschreiben;

– die Wechselwirkung von Vorsorgemedizin – Umweltschutz erklären;

– Erdentstehung, Erdaufbau, Mineralogie, Geologie, Tektonik und Geodynamik als dynamisches System beschreiben und als Grundlage des Lebens und der ökologischen Systeme erklären;

– ein Herbar mit richtig bestimmten Pflanzen anlegen;

– ausgewählte Organe sezieren;

– die wichtigsten Gesteine und Mineralien einteilen und bestimmen;

– im gärtnerischen Bereich mit gängigen Geräten arbeiten und die wichtigsten Gartenpflanzen kultivieren;

– die Grundlagen der Ersten Hilfe und Gesundheitstraining anwenden bzw. lebensrettende Sofortmaßnahmen setzen;

– Erste Hilfe bei Strahlenschäden leisten.

Lehrstoff:

Tierische und menschliche Organsysteme II:

Blutkreislauf, Herz, Blut, Lymphe, Atmungsorgane, Immunsystem, Stützapparat, Hormonsystem, Geschlechtsorgane, Entwicklung des Menschen, Schwangerschaft, Geburt, Verhütung, Suchtgiftprävention, Ergonomie, Erste Hilfe, Strahlenbiologie.

Zoologie II:

Tierphysiologische Versuche, anatomisches Praktikum.

Gärtnerische Übungen II:

Kosmologie und Geologie:

Entstehung der Erde, Planetensystem, Geologie, Mineralogie, Orogenese, Erosion, Geologie von Österreich.

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Gruppen von Mikroorganismen und ihre systematische Stellung wiedergeben;

– die Besonderheiten im Zellbau der Prokaryontenzelle im Vergleich zur Eukaryontenzelle erläutern;

– den genetischen Code und dessen Verwirklichung bei der Bioproteinsynthese beschreiben;

– durch Mikroorganismen verursachte Schäden und Krankheiten und deren Auslöser beschreiben;

– praktische Anwendungsgebiete von Mikroorganismen in der Biotechnologie angeben;

– die Risiken im Umgang mit lebenden Mikroorganismen abschätzen und die hygienischen Maßnahmen und Schutzmaßnahmen im Laborbetrieb beachten;

– die wesentlichen Ausrüstungsgegenstände und Geräte im mikrobiologischen Labor anwenden;

– Bakterien nach ihren Bestimmungsmerkmalen klassifizieren;

– Nährmedien herstellen und angereicherte Mikroorganismen sachgemäß vernichten;

– Selektionsmöglichkeiten bei der Vermehrung von Mikroorganismen im Labor anwenden;

– Mikroorganismen steril handhaben und Reinkulturen anlegen;

– Methoden, um aus Mischkulturen Reinkulturen zu erhalten, anwenden;

– Verdünnungsreihen anlegen und die Keimzahl einer Probe mittels MPN Test oder Plattengussverfahren bestimmen und bewerten;

– die wichtigsten mikrobiologischen Färbemethoden durchführen und auswerten;

– die Gesamtzellzahl einer Probe mittels Zählkammer ermitteln.

Lehrstoff:

Mikroorganismen und ihre Bedeutung I:

Überblick über Mikroorganismen, deren Gefahrenpotential, Krankheiten und praktische Nutzung in der Biotechnologie in Beispielen.

Cytologie und Genetik I:

Prokaryontenzelle und Eukaryontenzelle im Vergleich, Eigenheiten der Prokaryontenzellen, Bioproteinsynthese.

Angewandte Mikrobiologie I:

Steriles Arbeiten im Labor, Grundlegende mikrobiologische Techniken.

Wachstum und Anreicherung von Mikroorganismen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– grundsätzliche Regeln der Vererbung erklären;

– einen Einblick in Chancen, Risiken und Arbeitsmethoden der Gentechnik geben;

– Anatomie und Fortpflanzung von Pilzen und ihre Bedeutung als Krankheitserreger sowie als wichtige Betriebsmittel in der Biotechnologie beschreiben;

– virale Krankheiten bei Tieren, Menschen und Bakterien beschreiben;

– den Aufbau von Viren sowie verschiedene Vermehrungszyklen in der Wirtszelle beschreiben;

– die wichtigsten Erbkrankheiten beim Menschen und deren Vererbung erklären;

– Proben mittels Membranfiltration untersuchen;

– stoffwechselphysiologische Untersuchungen für Mikroorganismen im Labor durchführen;

– Gewebekulturtechnik und ihre Möglichkeiten beschreiben geben und selbstständig einfache Arbeiten durchführen;

– PCR als molekularbiologische Arbeitsmethode beschreiben und die Arbeitsschritte im Labor durchführen;

– mikrobiologische Hemmstofftests mit verschiedenen bakteriziden und bakteriostatischen Agenzien ansetzen und auswerten;

– Lebensmitteluntersuchungen durchführen und auswerten;

– Oberflächen- und Trinkwasseruntersuchungen durchführen und auswerten.

Lehrstoff:

Mikroorganismen und ihre Bedeutung II:

Lebensweise und Bedeutung von Pilzen, Aufbau, Vermehrung und Bedeutung von Viren.

Cytologie und Genetik II:

Genetischer Code, Vererbung, Mutation, Einführung in die Gentechnik.

Angewandte Mikrobiologie II:

Steriles Arbeiten im Labor, Grundlegende mikrobiologische Techniken.

Wachstum und Anreicherung von Mikroorganismen.

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die wichtigsten ökologischen Grundbegriffe beschreiben;

– den Einfluss der unterschiedlichen Ökofaktoren auf Organismen, deren Anpassungen oder Abwehrstrategien erläutern;

– naturnahe und naturferne Ökosysteme erkennen und das biologische Gleichgewicht und seine Beeinflussung durch den Menschen einschätzen;

– Möglichkeiten der Gütebeurteilung von Lebensräumen mittels Bioindikatoren bzw. biologischer Qualitätssicherungsmethoden beschreiben, Gütebeurteilungen durchführen und interpretieren;

– wichtige Gehölze erkennen;

– anhand von Beispielen schädigende Einflüsse und mögliche Reaktionen für Ökosysteme vergleichend aufzeigen und die Wirkung von Schadstoffen auf Organismen und Zeigerpflanzen bzw. über Symptome von Umweltschäden beschreiben.

Lehrstoff:

Ökologie als Naturwissenschaft:

Ökologische Grundbegriffe.

Ökofaktoren:

Ökofaktor Temperatur, Ökofaktor Nahrung, Ökofaktor Licht, Ökofaktor Wasser, Ökofaktor Salinität.

Arbeitsmethoden der Ökologie I:

Biologische Gütebeurteilung von Fließgewässern, Winterbestimmung von Gehölzen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Begriffe Stoffkreislauf und Energiefluss in Bezug auf Ökosysteme unterscheiden und anhand ausgewählter Beispiele charakterisieren;

– den Begriff des ökologischen Gleichgewichts erklären;

– die Entwicklung von Ökosystemen schematisch beschreiben;

– die Grundlagen zur biotischen Evolution nennen und diese anhand verschiedener Evolutionstheorien erklären;

– Theorien zur Artentstehung wiedergeben;

– Grundlagen der Populationsökologie und –dynamik beschreiben;

– Probleme der Umweltgestaltung erkennen und beschreiben sowie Instrumente und Möglichkeiten des Umwelt- und Naturschutzes vergleichen und bewerten;

– Messungen von allgemeinen Umweltparametern, sowie Kleinklimauntersuchungen durchführen und diese interpretieren;

– Möglichkeit der Gütebeurteilung von Lebensräumen mittels Bioindikatoren bzw. biologischer Qualitätssicherungsmethoden beschreiben und diese mit Hilfe verschiedener Methoden durchführen;

– biologische und ökologische Biotopkartierung und Freilandarbeiten durchführen.

Lehrstoff:

Dynamische Prozesse in der Ökologie:

Stoffkreisläufe und Energiefluss in Ökosystemen, Ökologisches Gleichgewicht, Entwicklung von Ökosystemen.

Biotische Evolution:

Geschichte der Evolutionstheorie, Darwinismus und Neo-Darwinismus im Vergleich, Neue Entwicklungen in der Evolutionstheorie, Entstehung von Arten.

Populationsökologie und Dynamik.

Arbeitsmethoden der Ökologie II:

Waldschadensbeurteilung, Umweltschutz-Naturschutz, Instrumente des Naturschutzes, Vegetationskunde und Pflanzensoziologie, Mikroklimakartierung.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Bedeutung des Bodens für die Ökosysteme und die Welternährung erklären;.

– die Grundlagen der Bodenentstehung, -klassifizierung, -aufbau, und –dynamik nennen;

– den Begriff Humus, verschiedene Formen davon und seinen Einfluss auf die Bodenfruchtbarkeit erklären;

– Art und Bedeutung der wichtigsten Nährstoffe im Boden sowie den Mechanismus ihrer Bereitstellung erklären;

– die Begriffe Bodengefüge, Bodenwasser, Bodenluft, Bodenleben, Bodenschadstoffe sowie ihre Bedeutung für die Bodenfunktionen und den Menschen beschreiben;

– die Begriffe der Bodenkartierung und –schätzung und ihre Bedeutung und Anwendung für den Menschen beschreiben;

– Formen der Bodenbewirtschaftung sowie mögliche daraus resultierende Gefährdungen für Böden beschreiben;

– die Begriffe und Arbeitsfelder von Umwelt- und Naturschutz sowie politische Zuständigkeiten und Umsetzungsformen beschreiben;

– Mangelnährlösungen entsprechend der Arbeitsanleitung herstellen und ihre Auswirkung auf Pflanzen untersuchen und interpretieren;

– Böden nach den gängigsten Methoden entsprechend der Norm bzw. Arbeitsanleitung analysieren;

– einschlägige Fachtexte inhaltlich erfassen und kritisch beurteilen;

– selbstständig Fachrecherchen zu einschlägigen Themen durchführen und diese für eine Präsentation aufbereiten;

– den Einfluss der Landwirtschaft auf den Naturhaushalt beschreiben und diesen in Beziehung zur ökologische Qualität der Landschaft setzen;

– wichtige globale Umweltprobleme sowie mögliche alternative gesellschaftliche und wirtschaftliche Handlungsansätze angeben;

– aus den Ergebnissen der Bodenanalyse Bedeutung und Maßnahmen für die Praxis der Bodenbewirtschaftung ableiten.

Lehrstoff:

Bodenkunde:

Bodenentstehung, -klassifizierung,-aufbau, -dynamik, Bodenfruchtbarkeit und Humus, Boden und Nährstoffe, Mangelerscheinungen, Bodengefüge, Bodenwasser, Bodenluft, Bodenleben.

Schadstoffe im Boden, Bodenkartierung und –schätzung, Praktische Bodenanalytik im Gelände und Labor, Bodenbeprobung lt. Norm, Bodenbewirtschaftung, Gefährdungen des Bodens.

Landschaftsökologie:

Naturlandschaft – Kulturlandschaft, Umwelt- und Naturschutz, Qualitätskriterien der Landschaft, Landwirtschaft und ihr Einfluss auf den Naturhaushalt.

Aktuelle Themen aus der Biologie und Ökologie (Natura 2000, konventionelle-biologische Landwirtschaft, Klimaschutz und –wandel, Stadtökologie...).

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Bedeutung des Bodens für die Ökosysteme und die Welternährung begründen.

– die Grundlagen der Bodenentstehung, -klassifizierung, -aufbau, und –dynamik nennen;

– den Begriff Humus, verschiedene Formen davon und seinen Einfluss auf die Bodenfruchtbarkeit erklären;

– Art und Bedeutung der wichtigsten Nährstoffe im Boden sowie den Mechanismus ihrer Bereitstellung erklären;

– die Begriffe Bodengefüge, Bodenwasser, Bodenluft, Bodenleben, Bodenschadstoffe sowie ihre Bedeutung für die Bodenfunktionen und den Menschen beschreiben;

– die Begriffe der Bodenkartierung und –schätzung und ihre Bedeutung und Anwendung für den Menschen beschreiben;

– Formen der Bodenbewirtschaftung sowie mögliche daraus resultierende Gefährdungen für Böden beschreiben;

– die Begriffe und Arbeitsfelder von Umwelt- und Naturschutz sowie politische Zuständigkeiten und Umsetzungsformen beschreiben;

– Mangelnährlösungen entsprechen der Arbeitsanleitung herstellen und ihre Auswirkung auf Pflanzen untersuchen und interpretieren;

– Böden nach den gängigsten Methoden entsprechend der Norm bzw. Arbeitsanleitung analysieren;

– einschlägige Fachtexte inhaltlich erfassen und kritisch beurteilen;

– selbstständig Fachrecherchen zu einschlägigen Themen durchführen und diese für eine vorgegebene Präsentationsaufgabe aufbereiten;

– den Einfluss der Landwirtschaft auf den Naturhaushalt beschreiben und diesen in Beziehung zur ökologische Qualität der Landschaft setzen;

– wichtige globale Umweltprobleme sowie mögliche alternative gesellschaftliche und wirtschaftliche Handlungsansätze angeben;

– aus den Ergebnissen der Bodenanalyse Bedeutung und Maßnahmen für die Praxis der Bodenbewirtschaftung ableiten.

Lehrstoff:

Bodenkunde:

Bodenentstehung, -klassifizierung,-aufbau, -dynamik, Bodenfruchtbarkeit und Humus, Boden und Nährstoffe, Mangelerscheinungen, Bodengefüge, Bodenwasser, Bodenluft, Bodenleben.

Schadstoffe im Boden, Bodenkartierung und –schätzung, Praktische Bodenanalytik im Gelände und Labor, Bodenbeprobung lt. Norm, Bodenbewirtschaftung, Gefährdungen des Bodens.

Landschaftsökologie:

Naturlandschaft – Kulturlandschaft, Umwelt- und Naturschutz, Qualitätskriterien der Landschaft, Landwirtschaft und ihr Einfluss auf den Naturhaushalt.

Aktuelle Themen aus der Biologie und Ökologie (Natura 2000, konventionelle-biologische Landwirtschaft, Klimaschutz und –wandel, Stadtökologie...).

5.3 ANGEWANDTE CHEMIE UND CHEMISCHE UMWELTANALYTIK

I. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Chemie und ihre Teilgebiete als Naturwissenschaft erklären;

– die Arbeitsweise der Chemie beschreiben;

– Stoffe, die sie kennen, den Begriffen „Element“ – „Gemenge“ – „Verbindung“ richtig zuordnen;

– die Formeln einfacher Stoffe nennen und die Wort- und Symbolgleichung für einfache Reaktionen aufstellen;

– den geschichtlichen Abriss der Entdeckung von Elementarteilchen und der Entstehung von Atommodellen beschreiben;

– die Eigenschaften und Vorkommen der Elementarteilchen nennen;

– zum Orbitalmodell die Quantenzahlen erklären und die Elektronenschreibweise für die Elemente durchführen;

– mit Hilfe des PSE zu jedem Element Ordnungszahl, Periode und Haupt- bzw. Neben-gruppe sowie die Hauptgruppenelemente nennen;

– die Eigenschaften von Elementen aus der Stellung im PSE herauslesen und für die Hauptgruppen Eigenschaften nennen;

– Eigenschaften, Vorkommen und Verwendung von wichtigen, ausgewählten Elementen nennen;

– die Grundprinzipien der Atombindung, der Ionenbindung und der Metallbindung beschreiben;

– die Elemente nach dem Bohrschen Atommodell und nach dem Orbitalmodell zeichnen und mit diesen Modellen die Bindung erklären;

– die Verbindungen mit allen Außenelektronen richtig darstellen;

– die in der Laborarbeit notwendigen Konzentrationsangaben richtig anwenden und mit ihnen rechnen;

– den Satz von Avogadro nennen und die Dichte von Gasen berechnen;

– das Prinzip des chemischen Gleichgewichts erklären und das Massenwirkungsgesetz herleiten;

– Redoxreaktionen als Elektronenübertragungsreaktionen beschreiben und zu einfachen Beispielen eine Redoxgleichung formulieren;

– Reduktions- und Oxidationsvorgänge der Technik beschreiben;

– für die wichtigsten Säuren und Basen die Formel nennen und einfache Neutralisations-gleichungen aufstellen;

– den pH – Wert und dessen Bedeutung beschreiben;

– die grundlegenden chemischen Arbeitsmethoden und Sicherheitsbestimmungen anwenden;

– mit Hilfe von einfachen Experimenten wichtige Eigenschaften ausgewählter Elemente erfassen bzw. den Unterschied zwischen physikalischen und chemischen Reaktionen beschreiben;

– mit Hilfe von physikalischen Verfahren chemische Stoffe auftrennen;

– anhand der Alkalimetalle einfache Ionenanalytik durchführen;

– anhand der Halogene einfache Ionenanalytik durchführen;

– anhand der Chalkogene einfache Ionenanalytik durchführen;

– anhand ausgewählter Nebengruppenelemente einfache Ionenanalytik beschreiben;

– Säuren-Basen-Darstellungsreaktionen und einfache Neutralisationsreaktionen planen und durchführen;

– einfache Redoxreaktionen durchführen;

– fachlich relevante Informationen beschaffen und auswerten;

– anhand von Arbeitsanleitungen Messungen, Experimente und Berechnungen eigenständig durchführen, die Ergebnisse fachlich analysieren und bewerten und diese entsprechend darstellen;

– Säuren-Basen-Darstellungsreaktionen und einfache Neutralisationsreaktionen durchführen.

Lehrstoff:

Allgemeine Chemie:

Grundbegriffe der Chemie, Atombau und Atommodelle, Periodensystem der Elemente, Bindungen: Atom-, Metall- und Ionenbindung.

Chemische Reaktionen:

Stöchiometrie, Chemisches Gleichgewicht, Redoxreaktionen und Elektrochemie, Säuren und Basen.

Anorganische Chemie I:

Ausgewählte Elemente.

Arbeiten im Chemielabor:

Labor- und Sicherheitsbestimmungen, Eigenschaften von Stoffen, Stofftrennung, Nachweisreaktionen.

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Redoxreaktionen aufstellen und ausgleichen und die Grundlagen der Elektrochemie nachvollziehen und deren Umweltverträglichkeit abschätzen;

– die Elektrolyse anhand konkreter Beispiele beschreiben;

– die Eigenschaften, Bedeutung und die Verfahrenstechnik bedeutender chemischer Stoffe beschreiben;

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Alkane und Alkene beschreiben;

– die grundlegenden Reaktionen der Alkane und Alkene beschreiben;

– die Hybridisierung des Kohlenstoffes zur Bildung der Alkane und Alkene beschreiben;

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Halogenalkane beschreiben;

– die Umweltproblematik halogenierter Kohlenwasserstoffe hinsichtlich Ozonloch, Treibhauseffekt, Akkumulation im Boden, Gewässer und Nahrungsmitteln beschreiben;

– die Vor- und Nachteile von Kunststoffen insbesondere im Hinblick auf die Umwelt und den Umweltschutz erläutern;

– die Gleichungen einer radikalischen Polymerisation aufstellen;

– die Zusammensetzung komplexerer Mischungen mehrerer Salze (Kationen und Anionen) qualitativ analysieren;

– die Eigenschaften ausgewählter organischer Chemikalien untersuchen und deren Reaktionen im Labormaßstab durchführen;

– Säuren-Basen-Darstellungsreaktionen und einfache Neutralisationsreaktionen planen und durchführen;

– grundlegende Einflüsse von anorganischen Kontaminanten auf Ökosysteme abschätzen.

Lehrstoff:

Anorganische Chemie II:

Redoxreaktionen, Elektrolyse, Verfahrenstechnik ausgewählter chemischer Stoffe, Ionenanalytik.

Organische Chemie I:

Alkane, Halogenalkane, Alkene, Organische Reaktionen im Labormaßstab.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Alkine beschreiben;

– die grundlegenden Reaktionen der Alkine beschreiben;

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Aromaten und Heterozyklen beschreiben;

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Alkohole, Phenole und Ether beschreiben;

– die Eigenschaften und die Bedeutung der Aldehyde und beschreiben;

– die Entstehung, Zusammensetzung und Gewinnung des Erdöls erläutern und die Auswirkungen von fossilen Rohstoffen auf die Umwelt abschätzen;

– verschiedene Titrationen nach vorgegebener Arbeitsanleitung richtig durchführen und die entsprechenden Konzentrationen korrekt berechnen;

– die Eigenschaften ausgewählter organischer Chemikalien untersuchen und deren Reaktionen im Labormaßstab durchführen;

– einfache Synthesereaktionen im Labor durchführen;

– einfache Neutralisationsreaktionen planen und durchführen;

– die grundlegenden Auswirkungen von organischen Kontaminanten auf Ökosysteme abschätzen.

Lehrstoff:

Organische Chemie II:

Alkine, Aromate, Heterozyklen, Alkohole, Phenole, Ether, Aldehyde, Ketone.

Erdölchemie, Organische Reaktionen im Labormaßstab.

Nasschemische Analytik:

Titrationsanalyse.

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die funktionellen Gruppen von Mono-, Di- und Polysacchariden, Carbonsäuren, Estern, Fetten und Kohlenhydraten angeben;

– die Struktur der Mono-, Di- und Polysaccharide, Carbonsäuren, Ester, Fette und, Kohlenhydrate beschreiben;

– das Vorkommen von Mono-, Di- und Polysacchariden, Carbonsäuren, Estern, Fetten und Kohlenhydrate beschreiben;

– die Struktur der Mono-, Di- und Polysaccharide beschreiben und zeichnen;

– Mono-, Di – und Polysaccharide, Carbonsäuren, Ester, Fette, Kohlenhydrate benennen;

– den Begriff der optischen Isomerie beschreiben;

– die Analysenmethoden der Gravimetrie, Photometrie beschreiben;

– ausgewählte Mono-, Di – und Polysaccharide, Carbonsäuren, Ester, Fette, Kohlenhydrate zeichnen;

– optische Isomerien an Molekülen bestimmen;

– analytische Untersuchungen auf Photometern durchführen;

– quantitative Analysen mit Hilfe der Titration durchführen;

– für Mono-, Di- und Polysaccharide, Carbonsäuren, Ester, Fette, Kohlenhydrate aufgrund der funktionellen Gruppen Eigenschaften ableiten;

– anhand der Parameter BSB, CSB und TOC Aussagen über die Gewässereigenschaften treffen.

Lehrstoff:

Organische Chemie III:

Carbonsäuren, Carbonsäurederivate.

Biochemie I:

Fette, Kohlenhydrate.

Umweltanalytik und angewandte Methoden I:

Methoden der quantitativen Analyse: Gravimetrie, Photometrie, Bestimmung von BSB, CSB, TOC, Stöchiometrie angewandt im analytischen Labor.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die funktionellen Gruppen von Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Waschmitteln und Kunststoffen angeben;

– die Struktur der Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Waschmitteln und Kunststoffen beschreiben;

– das Vorkommen von Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Waschmitteln und Kunststoffen beschreiben;

– die Struktur der Mono-, Di – und Polysaccharide beschreiben und zeichnen;

– Aminosäuren, Peptide, Proteine, Waschmittel und Kunststoffe benennen;

– die Analysenmethoden der Atomabsorption, der Titration und Komplexometrie beschreiben;

– die Methode und den Anwendungsbereich von Aufschlüssen beschreiben;

– die Methode der Dünnschichtchromatographie beschreiben;

– ausgewählte Aminosäuren, Peptide, Proteine, Waschmittel und Kunststoffe zeichnen;

– Vorkommen und Bedeutung der Proteine bzw. Peptide und deren biologische Funktion beschreiben;

– analytische Untersuchungen auf dem Atomabsorptionsspektrometer und der Kjeldahl-Apparatur durchführen;

– quantitative Analysen mit Hilfe der Titration durchführen;

– halbquantitative Untersuchungen mit der Dünnschichtchromatographie durchführen;

– analytische Messergebnisse protokollieren;

– für Aminosäuren, Peptide, Proteine, Waschmittel und Kunststoffe aufgrund der funktionellen Gruppen bzw. Struktur Eigenschaften ableiten;

– die ökologische Problematik waschaktiver Substanzen sowie weiterer Bestandteile von Waschmitteln beurteilen und darstellen;

– Kunststoffe im ökologischen Kontext beurteilen;

– aufgrund der Primär-, Sekundär und Tertiärstruktur die Funktion von Eiweißen erklären.

Lehrstoff:

Biochemie II:

Aminosäuren, Proteine, Peptide.

Organisch-chemische Industrie:

Tenside, Kunststoffe.

Umweltanalytik und angewandte Methoden II:

Methoden der quantitativen Analyse: AAS (Atomabsorptionsspektroskopie), N-Bestimmung nach Kjeldahl, Titration, Methoden der halbquantitativen Analyse: Dünnschichtchromatographie, Stöchiometrie angewandt im analytischen Labor.

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– ausgewählte Luftschadstoffe und deren Eigenschaften beschreiben;

– verschiedene Grundbegriffe der Luftchemie beschreiben;

– wichtige Grundbegriffe des Arbeitnehmerschutzes beschreiben;

– Schadstoffe und Umweltbedingungen, die zum Sommer- und Wintersmog führen beschreiben;

– die Probleme für Mensch und Umwelt, die durch Smog entstehen können beschreiben;

– den Aufbau einer Hydrid- AAS beschreiben;

– die Formeln von ausgewählte Luftschadstoffen zeichnen;

– unterschiedliche Schadstoffangaben in der Luftchemie umrechnen;

– Labors auf ihre Sicherheitseinrichtungen untersuchen;

– Sicherheitsdatenblätter lesen und wichtige Sicherheitsmaßnahmen für den Umgang mit Chemikalien daraus ableiten;

– unterschiedliche Arten der AAS sowie deren Einsatzgebiete vergleichen;

– Stammlösungen und Standards für die Atomabsorptionsspektrometrie selbstständig herstellen;

– Luftuntersuchungen auf einzelne Luftschadstoffe mithilfe der Prüfröhrchentechnik durchführen;

– für ausgewählte Luftschadstoffe anhand deren Eigenschaften einzelne Folgen ableiten;

– verschiedene Strategien zur Vermeidung oder Verminderung von Problemen, die durch unterschiedliche Smogarten entstehen, erläutern.

Lehrstoff:

Luftchemie I:

Grundlagen und Grundbegriffe der Luftchemie, Luftschadstoffe, Smog.

Umweltanalytik und angewandte Methoden III:

Prüfröhrchentechnik, Sicherheit im Labor, Atomabsorptionsspektrometrie.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Bedeutung der Ozonschicht und die Verursacher sowie den Mechanismus, welche zu der Zerstörung der Ozonschicht führt beschreiben;

– wichtige Verursacher der Ozonschichtzerstörung nennen, sowie deren Verwendungsmöglichkeiten und wichtige Eigenschaften beschreiben;

– Ersatzstoffe für die Verursacher der Ozonschichtzerstörung angeben;

– die Stoffe, die zum natürlichen und anthropogen verursachten Treibhauseffekt führen beschreiben;

– Grundbegriffe der Toxikologie (Toxikodynamik, Toxikokinetik) beschreiben;

– das allgemeine Grundprinzip einer Chromatographie beschreiben;

– den prinzipiellen Aufbau einer HPLC und GC beschreiben;

– die Gleichungen des Chapman Zyklus sowie der Ozonzerstörung aufstellen und Folgen daraus ableiten;

– unterschiedliche Prognosen machen, die durch eine Temperaturerhöhung der Erde entstehen können;

– anhand der Eigenschaften von Stoffen unterschiedliche Gefahren für die Gesundheit herauslesen;

– eine HPLC und GC mithilfe einer Arbeitsanweisung und leichter Hilfestellung bedienen;

– den speziellen Aufbau einer GC und HPLC anhand dem allgemeinem Prinzip der Chromatographie herausarbeiten;

– eine Extraktion als Probenvorbereitung durchführen;

– analytische Messergebnisse protokollieren;

– Berechnungen zur Herstellung von unterschiedlichen Lösungen für das Labor selbstständig berechnen;

– Stammlösungen und Standards selbstständig herstellen;

– die Gleichungen des Chapman Zyklus sowie der Ozonzerstörung aufstellen und Folgen daraus ableiten;

– verschiedene Strategien vorschlagen, wie der Ausstoß von unterschiedlichen Treibhausgases reduziert werden könnte;

– eigenständig naturwissenschaftlich-technische Aufgabenstellungen bearbeiten, Ergebnisse auswerten, interpretieren;

– Ergebnisse chromatographischer Untersuchungen auswerten.

Lehrstoff:

Luftchemie II:

Ozonloch, Treibauseffekt.

Toxikologie:

Grundbegriffe, Parameter.

Chromatographie:

HPLC, GC, Stöchiometrie angewandt im analytischen Labor, Extraktionsverfahren als Probenvorbereitung.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die chemischen Grundlagen des Bodens beschreiben;

– die Kreisläufe wichtiger Nährstoffe erklären;

– die positiven und negativen Auswirkungen der Düngung beschreiben;

– eine Reihe von Bodenschadstoffen angeben;

– verschiedene Methoden der Extraktion von Bodeninhaltsstoffen beschreiben;

– den Aufbau einer ICP-OES beschreiben;

– die Grundbegriffe der Molekularbiologie nennen;

– die Kreisläufe im Boden mit Reaktionsgleichungen wiedergeben;

– Möglichkeiten der Reduktion von Schwermetallen nennen;

– den Gehalt von Bodennährstoffen nach gültigen Normen bestimmen;

– ein ICP-OES mit Hilfe einer Arbeitsanleitung bedienen;

– verschiedene Methoden der Probenvorbereitung durchführen;

– Methoden der Gentechnik beschreiben;

– auf die Qualität von Böden aufgrund der untersuchten Parameter rückschließen;

– anhand der Analysenergebnisse Düngemittelberechnungen durchführen;

– Pestizidbelastungen bewerten und interpretieren;

– Alternativen zum chemischen Pflanzenschutz beschreiben und beurteilen;

– die Richtigkeit der Probenvorbereitung beurteilen;

– die Problematik der Gentechnik beschreiben und diskutieren.

Lehrstoff:

Bodenchemie:

Grundlagen des Bodens, Nährstoffe, Bodenschadstoffe (Schwermetalle, Pestizide, …).

Umweltanalytik und angewandte Methoden III:

ICP-OES, HPLC, GC, Probenvorbereitungen (Aufschlüsse, Extraktionen, SPE).

Molekularchemie:

Grundlagen, Gentechnik.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die chemischen Grundlagen des Bodens beschreiben;

– die Kreisläufe wichtiger Nährstoffe erklären;

– die positiven und negativen Auswirkungen der Düngung beschreiben;

– eine Reihe von Bodenschadstoffen angeben;

– verschiedene Methoden der Extraktion von Bodeninhaltsstoffen beschreiben;

– den Aufbau einer ICP-OES beschreiben;

– die Grundbegriffe der Molekularbiologie nennen;

– die Kreisläufe im Boden mit Reaktionsgleichungen wiedergeben;

– Möglichkeiten der Reduktion von Schwermetallen nennen;

– den Gehalt von Bodennährstoffen nach gültigen Normen bestimmen;

– ein ICP-OES mit Hilfe einer Arbeitsanleitung bedienen;

– verschiedene Methoden der Probenvorbereitung durchführen;

– Methoden der Gentechnik beschreiben;

– auf die Qualität von Böden aufgrund der untersuchten Parameter rückschließen;

– anhand der Analysenergebnisse Düngemittelberechnungen durchführen;

– Pestizidbelastungen bewerten und interpretieren;

– Alternativen zum chemischen Pflanzenschutz beschreiben und beurteilen;

– die Richtigkeit der Probenvorbereitung beurteilen;

– die Problematik der Gentechnik darstellen und diskutieren.

Lehrstoff:

Bodenchemie:

Grundlagen des Bodens, Nährstoffe, Bodenschadstoffe (Schwermetalle, Pestizide, …).

Umweltanalytik und angewandte Methoden III:

ICP-OES, HPLC, GC, Probenvorbereitungen (Aufschlüsse, Extraktionen, SPE).

Molekularchemie:

Grundlagen, Gentechnik.

5.4 ANGEWANDTE PHYSIK UND PHYSIKALISCHE UMWELTANALYTIK, MESS- UND REGELTECHNIK

I. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Physik als Naturwissenschaft beschreiben;

– die Teilgebiete der Physik nennen;

– die Arbeitsweise der Physik beschreiben;

– wärmetechnische Energiesparmaßnahmen nennen;

– die Grundlagen des Magnetismus beschreiben;

– grundlegende Maßgrößen und Maßeinheiten nennen und konvertieren;

– wichtige Phänomen der Hydrostatik und Aerostatik nennen und beschreiben;

– die verschiedenen Größen aus dem Bereich der Wärmelehre erkennen und bestimmen;

– die Arten verschiedener Bewegungstypen beschreiben und wichtige Parameter berechnen und messen;

– Methoden zur Messung und Bestimmung physikalischer Größen nennen und anwenden;

– Messergebnisse bewerten;

– die Begriffe Arbeit, Energie, Leistung erklären und anwenden;

– wärmetechnische Bauteilparameter berechnen und einfache Energiesparmaßnahmen umsetzen.

Lehrstoff:

Physik als Naturwissenschaft:

Teilgebiete der Physik, Arbeitsweise der Physik, Aufbau der Körper, physikalische Stoffeigenschaften.

Größenlehre:

Größen und Maßsysteme, Größengleichungen, Einheiten, Umrechnen von Einheiten, Messung einfacher physikalischer Größen.

Wärmelehre I:

Wärmemenge, Energie, Leistung, Temperatur, Wärmeausdehnung, Berechnung und Messung thermisch relevanter Parameter, Wärmeausbreitung, U-Wert, Wärmedämmung, Energiesparmaßnahmen, Grundlagen der Kalorimetrie, Wärmekapazität, Kreisprozesse, Wirkungsgrad.

Grundlegende Funktion von Wärmekraftmaschinen: Wärmepumpe, Verbrennungsmotoren, Phasenübergänge.

Bewegungslehre:

Arten der Bewegung, gleichförmige und gleichmäßige beschleunigte Bewegung, Arbeit, Leistung, Energie.

Hydrostatik und Aerostatik:

Eigenschaften des Wassers, hydrostatischer Druck, Auftrieb, Anwendungen, Gasgesetze, Wetterelemente.

Magnetismus:

Grundlagen des Magnetismus, Dipole, magnetische Stoffe, Magnetfelder.

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Grundlagen der Mechanik nennen und anwenden;

– wichtige Begriffe der Wärmelehre und deren Anwendungen nennen und anwenden;

– wichtige Begriffe der Festigkeitslehre nennen und können sie anwenden;

– die Grundlagen der Mechanik nennen und mechanische Größen berechnen und bestimmen;

– wichtige Größen der Festigkeitslehre erklären und bestimmen;

– die verschiedenen Größen aus dem Bereich der Wärmelehre erkennen und bestimmen;

– die Arten verschiedener Bewegungstypen nennen und wichtige Parameter berechnen und messen;

– wärmetechnische Bauteilparameter berechnen und bewerten;

– den Begriff Energiekennzahl erklären, bewerten und Maßnahmen zur Verbesserung der Energiekennzahl vorschlagen.

Lehrstoff:

Mechanik:

Statik: Kräfte, Kraftmessung, Vektoren, Berechnungsverfahren, Drehmoment, Kippen, Statik von Bauelementen, Anwendungen.

Festigkeitslehre:

Eigenschaften von Festkörpern, Beanspruchungsarten, Kenngrößen der Festigkeitslehre, Hooksches Gesetz.

Wärmelehre II:

Wärmeausbreitung, U-Wert, Wärmedämmung, Energiesparmaßnahmen, Energiekennzahl, Energieausweis.