Am Albert-Schweitzer-Gymnasium wird im naturwissenschaftlichen Profil ab Klassenstufe 8 das Fach Naturwissenschaft und Technik (kurz NwT) als Unterrichtsfach angeboten. Als Hauptfach ist NwT beispielsweise gleichgestellt mit Deutsch, den Fremdsprachen und Mathematik und wird in den Klassenstufen 8, 9 und 10 jeweils wöchentlich mit vier Stunden unterrichtet.

Das Besondere am Fach NwT ist, dass der Unterricht praxisnah erfolgt und sich somit häufig am Lebens- und Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler orientiert. Durch praktische Übungen, eigenständige Beobachtungen und Folgerungen sollen die Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen herangeführt werden. Die Unterrichtsthemen sind dabei immer fächerübergreifend. Des Weiteren zeichnet sich der NwT-Unterricht durch den hohen Anteil an Projektarbeitsformen aus: Jede Schülerin und jeder Schüler bearbeitet während eines Schuljahres mindestens ein Projekt. Dabei variieren die Arbeitsformen von selbständiger Erarbeitung bis hin zur Teamarbeit in kleinen Gruppen, wobei hier auch ein besonderes Augenmerk auf das Projektmanagement gelegt wird. Es werden zum Teil Methoden erprobt, die auch in der Wirtschaft in Projektarbeiten Anwendung finden.

Unterrichtsinhalte des Faches Naturwissenschaft und Technik

In Klassenstufe 8 wird – um in das neue Fach NwT einzuführen – zunächst ein Forschungsprojekt durchgeführt, welches sich an den naturwissenschaftlichen Methoden orientiert, die bereits aus den Fächern Biologie und Physik der Klassestufen 5 bis 7 bekannt sind.

Im weiteren Verlauf des Schuljahres werden dann zwei umfangreichere inhaltliche Themenschwerpunkte behandelt: Im Zuge des Themas Kran gewinnen die Schülerinnen und Schüler Einsichten in verschiedene Formen von Kränen sowie deren spezielle physikalische Eigenheiten (z.B. Statik und Hebel) und setzen ihre neu gewonnenen Erkenntnisse beim Bau eines Krans um. Dabei erlernen sie auch das Anfertigen von technischen Zeichnungen sowie die Holzbearbeitung in der Werkstatt.

Der zweite Themenschwerpunkt beschäftigt sich mit der Einführung ins Programmieren. Die Schülerinnen und Schüler erlernen mit Hilfe einer textbasierten Programmiersprache die Programmierung des Mikrocontrollers Arduino Uno und realisieren kleinere Projekte wie beispielsweise eine Ampelschaltung und eine Lautsprecheranlage.


In Klassenstufe 9 werden ebenfalls zwei thematische Bereiche schwerpunktmäßig unterrichtet: Zum einen das Thema Bewegung. Dabei lernen die Schülerinnen und Schüler beispielsweise den Bewegungsapparat des Menschen kennen, beschäftigen sich anschließend mit Fragen rund um die Trainingsphysiologie und analysieren technische Hilfsmittel zur Fortbewegung. In dieser Unterrichtseinheit bilden Kooperationen mit ortsansässigen Firmen sowie kulturellen Einrichtungen einen Schwerpunkt. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich beispielsweise im Zuge der Kooperation mit dem Neckarsulmer Zweiradmuseum mit der Fortbewegung auf zwei Rädern auseinander.

Der zweite Themenschwerpunkt ist die Einheit rund um das Fotometer. Dabei werden zunächst physikalische Grundlagen aus dem Physikunterricht der Mittelstufe angewendet und vertieft, um diese für den eigenständigen Bau eines Fotometers zu nutzen. Anschließend können die Schülerinnen und Schüler mithilfe dieses Fotometers Flüssigkeiten in Bezug auf verschiedene Parameter untersuchen, beispielsweise den Fettgehalt von Milch oder die Gewässertrübung in der Sulm.

Auch in Klasse 10 werden zwei thematische Bereiche unterschieden: Im Zuge der Unterrichtseinheit Windpumpe lernen die Schülerinnen und Schüler, wie man den Wirkungsgrad eines technischen Systems bestimmt, führen die Planung und Auslegung eines Getriebes durch, um anschließend den Bau einer Windpumpe zu realisieren. Dieser Arbeitsprozess ermöglicht es ihnen schließlich, eigene Kennlinien aufzunehmen und auszuwerten.

Im Zuge des zweiten Themenschwerpunktes in Klasse 10  werden ganz konkret Inhalte aus vorherigen Klassenstufen erneut aufgegriffen und vertiefend behandelt: Es wird an die Programmierkenntnisse der Schülerinnen und Schüler aus Klasse 8 angeknüpft. Dabei lernen die Schülerinnen und Schüler unter anderem eine Vielzahl an Sensoren und Aktoren kennen und nutzen, indem beispielsweise Daten von Temperatur- oder Wassersensoren ausgelesen werden oder aber ein Joystick in Betrieb genommen wird. Im Anschluss wird auch hier im Rahmen einer Projektarbeit ein individuelles Projekt verwirklicht. Je nach Projektidee (z.B. Wetterstation, Stoppuhr, digitaler Würfel, u.a.) können dabei im Zuge der Verwirklichung der eigenen Idee weitere naturwissenschaftlich-technische Methoden erlernt werden. Dazu gehören das Löten elektrischer Bauteile, der 3D-Druck sowie die Arbeit mit der CNC-Fräsmaschine.