Bionik / Chemie (WPII)

Zeitliche Rahmensetzung von Bionik:
1 Schuljahr

Allgemeine Einführung
• Geschichte der Bionik
• Prinzipien und Vorgehensweisen der Bionik
(am Beispiel des Vogelfluges und der ersten Fluggeräte des Menschen vertieft)

Beispiele bionische Themenbereiche
• Lotusblüteneffekt - Selbstreinigung
• Natürliche Hafttechnik – Klettverschluss, Gecko,…
• Bärenfell – Wärmedämmung
• Vogelflug – Flugzeugentwicklung
• Mottenaugen – Entspiegelung
• Kofferfisch – Bionic Car
• Haifischhaut – Oberflächen

Projektarbeit
• z.B. Brückenbauwettbewerb
• Präsentationen, Modellbau, etc.

Weiterführende und vertiefende Themen
• Zukunftstechnologien: Natur und Technik
• Ohne Artenschutz – Keine Bionik!
• Artenvielfalt; ökologische Bedeutung; menschliche Nutzung
• Ökologischer und ökonomischer Nutzen der Artenvielfalt
• Bedeutung der Artenvielfalt für die nachhaltige Nutzung von Ökosystemen
• Einsicht, dass nur eine nachhaltige Entwicklung als ökologische Bindung von Natur, Wirtschaft und Menschheit die Erhaltung der Biosphäre in Zukunft sichert: Globale Vernetzung der Ökosysteme, Erhaltung der Biodiversität etc.

Umsetzung der Inhalte
Das Kurs-Halbjahr ist in verschiedene Module aufgeteilt, in denen die oben beschriebenen Inhalte auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden sollen. Zu Beginn steht zunächst der Exkurs zur Vorgehensweisen der BIONIK, um Theorie und Sachverhalten zu diesem Teilgebiet als Basis für das weitere Vorgehen zu festigen. Im ersten Quartal wird eine Klausur als schriftliche Leistungsbewertung geschrieben.
Das Modul „BIONIK-Lernen von der Natur“ im zweiten Quartal ist methodisch als Projektarbeit angelegt und ersetzt die zweite vorgeschriebene Klausur im ersten Halbjahr.
In Partnerteams suchen sich die Schülerinnen und Schüler ein Naturphänomen aus, welches in der Bionik umgesetzt worden ist. Dazu sollen sie innerhalb eines abgesteckten Zeitrahmens eine Projektmappe und Projektpräsentation erstellen. Die inhaltlichen Leitlinien stellt die bionische Vorgehensweise wie oben beschrieben dar. Bewertungsbögen für beide Leistungen werden den Schülerinnen und Schülern im Vorfeld zur Orientierung ausgehändigt und stellen eine weitere Hilfestellung dar. Zur Dokumentation ihrer Projektarbeit und als Unterstützung der Partnerarbeit sollen die Schülerinnen und Schüler ein Projekttagebuch führen, welches am Ende mit abgegeben wird und eine Verschriftlichung ihres Vorgehens darstellt. Zusätzlich kommt als beratende Unterstützung das verpflichtende Zwischenstandsgespräch mit der Lehrkraft hinzu. Schwerpunkt bei diesem Projekt, ist v.a. die technische Umsetzung der Themen beispielsweise in einem Modell oder einem Versuch, sodass die Präsentation einen praktischen Anteil enthalten.

Das zweite Modul beinhaltet den thematischen Schwerpunkt „Biodiversität – Vielfalt der Lebewesen als Ressource“.
In diesem Modul werden alle Sozialformen von Einzel-bis Gruppenarbeit im sinnstiftenden Wechsel an die Aufgaben und Inhalte angepasst. Da es in diesem Modul vorwiegend darum geht den Begriff Biodiversität an Beispielen der BIONIK mit Inhalt zu füllen und die Bedeutung für die Bionik im Anschluss daran herauszustellen, stehen Methoden wie Recherchen, Auswertungen, Interpretation, Kommunikation sowie Problematisierung von Fallbeispielen und mit Diskussionen im Vordergrund.
Auch im dritten Quartal wird eine Klausur als Leistungsüberprüfung geschrieben. Im letzten Quartal werden im Rahmen eines Brückenbauwettbewerbes Modelle selbst erstellt, die der Leistungsbewertung unterliegen.

Zeitliche Rahmensetzung von Chemie:
1 Schuljahr

Das Wahlpflichtfach Chemie findet ein Jahr lang parallel zum normalen Chemieunterricht statt. WP vertieft und ergänzt die Inhalte des regulären Unterrichts insbesondere in Form von Projekten, für die im regulären Chemie-Unterricht die Zeit fehlt.
Die Inhaltsfelder, also die chemischen Sachverhalte, werden möglichst parallel anhand alternativer Kontexte behandelt. Die Kontexte beziehen sich dabei auf Bereiche des Haushaltes, deren Sachverhalte auf Grundlage chemischer Prinzipien gedeutet werden können.
Einige Beispiele
• Wissenschaftliche Planung und Auswertung von Experimenten am Beispiel eines Hefeteigs.
• Analytische Verfahrensweisen zur qualitativen und quantitativen Analyse von Zucker, Säuren und Fetten in Lebensmitteln (Cola, Schokolade)
• Wirkungsweise von Tensiden in Seife und Waschmitteln. Eignung verschiedener Stoffe als Lösungsmittel
• Gewinnung von Duftstoffen aus Naturprodukten
Eine der beiden geforderten schriftlichen Arbeiten wird pro Halbjahr durch ein Projekt ersetzt. Dies kann in Form einer Teilnahme am Schülerwettbewerb „Chemie entdecken“ [http://www.chemie-entdecken-nrw.org/] geschehen.
Die Planung, Durchführung und Auswertung von naturwissenschaftlichen Experimenten steht dabei im Vordergrund. Die Schülerinnen und Schüler sollen zudem Kompetenzen im Beschreiben und Erklären von chemischen Sachverhalten unter Verwendung entsprechender Fachsprache erlangen. Zudem erfolgt das Planen, Strukturieren, Reflektieren und Präsentieren der Arbeiten im Team.