Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase

Die Schülerinnen und Schüler:

• unterscheiden typische Pflanzen in deren Lebensräumen (Teile der Pflanze, Entwicklung)
• erklären Abhängigkeiten von Tieren und Pflanzen von ihrem Lebensraum

Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4

Die Schülerinnen und Schüler:

• beschreiben das Prinzip der Angepasstheit von Tier- und Pflanzenarten an ihren Lebensraum (u.a. Wald)
• bewerten die Bedeutung von Naturund Umweltschutz für den Erhalt der Lebensbedingungen von Tieren, Pflanzen und Menschen und leiten Handlungsmöglichkeiten ab

Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase

Die Schülerinnen und Schüler:

• finden Lösungen für einfache technische Aufgaben, planen und realisieren deren Umsetzung
• fertigen und nutzen zum Bau ihrer Modelle einfache Modellzeichnungen

Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4

Die Schülerinnen und Schüler:

• bewerten und optimieren selbst konstruierte Modelle (u.a. Materialökonomie)

Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase

Die Schülerinnen und Schüler:

• benutzen gebräuchliche (auch digitale) Werkzeuge und Materialien sachund sicherheitsgemäß

Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4

Die Schülerinnen und Schüler:

• bewerten technische und digitale Entwicklungen im Hinblick auf die individuelle und die gesellschaftliche Bedeutung

Charakteristisch für (natur-)wissenschaftliches Vorgehen ist das Bemühen um eine möglichst große Objektivität (Unabhängigkeit vom Beobachter) und Sachbezogenheit. Es bildet die Voraussetzung, um evidenzbasierte Entscheidungen treffen bzw. entsprechende Urteile fällen zu können. Eine zentrale Rolle beim naturwissenschaftlichen Lernen spielt das Beantworten von Fragen an die Natur (Problemlösen), wobei zunehmend bewusst und intentional explizite Fragestellungen durch Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden beantwortet und die gefundenen Ergebnisse im Hinblick auf die Problem- bzw. Fragestellung bewertet werden. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• erste Modellvorstellungen von Naturphänomenen aufbauen (z.B. Naturphänomene in einfachen Prinzipmodellen wiedererkennen) sowie den interpretativen Charakter von Wissen und Modellen (als keine 1:1 Abbilder der Realität)
• Grenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnismöglichkeiten (z.B. bei normativen Fragen) erkennen erkennen
• einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen bzw. zur Widerlegung von Vermutungen beraten, planen und durchfuhren
• 
komplexere Versuche nach Anleitung zunehmend selbständig durchführen und auswerten

Grundlage des erkenntnisorientierten naturwissenschaftlichen Handelns sind naturwissenschaftliche Methoden. Diese sollen von den Schülerinnen und Schülern (als Lernhandlungen) angeeignet und zunehmend intentional und bewusst angewendet werden.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• Untersuchungen sachorientiert (z.B. durch betrachten, beobachten, vergleichen, benennen, beschreiben...) durchführen
• Beobachtungen miteinander vergleichen und dabei zunehmend sachbezogene Merkmale (wie z.B. Körperbau, Verhaltens- bzw. Lebensweise bei Lebewesen; Gewicht, Volumen, Geschwindigkeit, Temperatur, Aggregatzustand) benutzen
• Materialien und Gegenstände nach ausgewählten Eigenschaften (z.B. Löslichkeit, Brennbarkeit, Gewicht, Volumen, Elastizität, elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus) klassifizieren und ordnen
• die Bedeutung von gezielter Parametervariation bei Versuchen verstehen und solche Variablenveränderungen selbstständig durchführen
• ausgewählte Größen messen und die Messwerte für Vergleiche nutzen

Charakteristisch für naturwissenschaftliches Denken ist der Versuch, Phänomene der Natur auf Regelhaftigkeiten zurückzuführen und auf diese Weise zu verstehen und zu erklären. Dies führt zu naturwissenschaftlichen „Gesetzmäßigkeiten", die sich dann in der Erklärung neuer Phänomene bewähren müssen. Somit ist es erforderlich, die hinter der Oberfläche der Phänomene (und damit außerhalb der direkten Wahrnehmbarkeit) liegenden Regelhaftigkeiten der Naturvorgänge zu suchen, zu erkennen und geeignet sprachlich darzustellen.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• einfache Ursache-Wirkungszusammenhänge erkennen (z.B. die Verdrängung von Wasser durch Luft) und angemessen sprachlich darstellen

Unser Leben ist von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen und Errungenschaften geprägt. Um in der Lebenswelt kompetent handeln zu können, ist naturwissenschaftliches Verständnis sowie die Bereitschaft zu seiner Umsetzung erforderlich. Deshalb sollen Kinder gelernt haben, Ursache- und Wirkungszusammenhänge in der Natur zu erkennen und die gewonnenen Erkenntnisse im Handeln anzuwenden.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• die Abhängigkeit der lebenden (Pflanzen, Tiere, Menschen) von der nicht lebenden Natur (z.B. Boden, Wasser, Luft) erkennen, exemplarisch begründen und dabei die Begründungen verständlich kommunizieren
• die Notwendigkeit eines verantwortlichen Umgangs mit der Natur unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit begründen
• aus diesen Erkenntnissen eigene Verhaltenskonsequenzen für den Alltag ziehen

Bestandteil erfolgreichen (naturwissenschaftlichen) Lernens ist die zu erwerbende Fähigkeit, den eigenen Lernweg geeignet strukturieren, mit Blick auf das Erkenntnis- bzw. Lernziel bewerten sowie Erkenntnisse und Lernwege sprachlich klar darstellen und argumentieren zu können.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• geeignete Informationsquellen auswählen und sachgemäß nutzen, um Fragen zu klären (z.B. Bücher, Internet, andere Kinder, Lehrerinnen, andere Erwachsene, Ausdenken eines geeigneten Versuchs)
• Vorstellungen und Vermutungen entwickeln, sprachlich verständlich darstellen und miteinander vergleichen; dabei auswählen, begründen und argumentieren, was besonders überzeugt und warum
• anderen einen Sachverhalt unter Nutzung und Anwendung der gefundenen Lösungen und Erkenntnisse erklären und dabei sprachlich verständlich und angemessen argumentieren

Körper bzw. Stoffe weisen (physikalische und chemische) Eigenschaften auf, die im Alltag und der Arbeitswelt für menschliche Zwecke genutzt werden. Beispiele sind u.a. der Aggregatzustand, die Brennbarkeit oder die Lösbarkeit, z.B. in Ab- hängigkeit von der Temperatur oder dem Stoff. Physikalische Eigenschaften der Körper können mit entsprechenden (Zustands-)Größen gemessen und beschrieben werden. Beispiele dafür sind Gewicht, Volumen, Luftdruck, Weg, Zeit, Geschwindigkeit oder Energie. In diesem Themenbereich sind in besonderem Maße Verknüpfungen zur technischen sowie zur geographischen Perspektive gegeben.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• physikalische Eigenschaften von Körpern exemplarisch erfassen (messen) und beschreiben (z.B. Fähigkeit, Strom zu leiten, (Ferro-)Magnetismus, Geschwindigkeit, Gewicht, Kraft - Druck, Löslichkeit, Temperatur, Volumen, Weg, Zeit)
• die Bedeutung (Nutzen und Gefahren) der entsprechenden Eigenschaften für den Menschen erfassen und geeignet dokumentieren

Die lebende Natur weist eine große Vielzahl an Arten auf (z.B. Kräuter, Sträucher, Bäume; Insekten, Fische, Amphibien, Vögel, Säugetiere), die spezifisch an die Umwelt, in der sie leben, angepasst sind. Ein wichtiges Kennzeichen für eine intakte Natur ist ihr Artenreichtum. Anhand der Morphologie (Aufbau / Teile der Pflanze; Körperbau von Insekten und Wirbeltieren; Körperbau des Menschen) sowie der jeweils besonderen Lebensbedingungen von Pflanzen und Tieren (Menschen) in ihrer Lebensumwelt / ihrem Biotop wird das Merkmal der Angepasstheit deutlich. In diesem Themenbereich sind in besonderem Maße Verknüpfungen zur geographischen Perspektive gegeben. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• morphologische Merkmale von Pflanzen (Teile der Pflanze) und Tieren (Körperbau) untersuchen, benennen, beschreiben und vergleichen

Pflanzen und Tiere leben in verschiedenen Lebensräumen (Biotope — z.B. Meere, Seen, Teiche, Flüsse, Felder, Wiesen, Wälder), an die sie angepasst sind. Diese und ihren Artenreichtum gilt es zu schützen und zu bewahren, wenn der Mensch gestaltend in die Natur eingreift. Dieser Gedanke ist zentral bei der Bewertung menschlichen Handelns und Verhaltens in Bezug auf die lebende Natur (z.B. in Bezug auf Wild-, Nutzpflanzen und -tiere) und wichtiges Anliegen des Natur- und Umweltschutzes, gerichtet auf die Gewährleistung der natürlichen Lebensbedingungen der entsprechenden Biotope sowie in der Wechselwirkung von lebender und nichtlebender Natur. Dieser Themenbereich beinhaltet verschiedene Elemente des perspektivenübergreifenden Themenbereichs „nachhaltige Entwicklung" [...]. Von daher sind hier in besonderem Maße Verknüpfungen zu sämtlichen anderen Perspektiven gegeben. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• beschreiben, in welcher Weise Pflanzen und Tiere mit ihrer Umgebung in enger Beziehung stehen und in welcher Weise Anpassungsvorgänge stattgefunden haben (z.B. Blatt- und Blütenformen bei Pflanzen oder Bildungen der Haut, wie Haare, Nägel, Hufe, Klauen, Krallen oder Schwimmhäute bei Tieren)

Das Konstruieren und Herstellen von technischen Objekten gehört zu den zentralen technischen Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen. Es umfasst das Verstehen einer Aufgabe oder eines Problems, das Entwerfen einer Lösung unter Berücksichtigung der gegebenen Rahmenbedingungen, das Planen des Fertigungsprozesses und die Fertigung sowie gegebenenfalls die Optimierung der Problemlösung. Kinder konstruieren bzw. fertigen auf verschiedenen Kompetenzniveaus: Zu unterscheiden sind einfache und komplexe Aufgabenstellungen, Fertigungsprozesse mit mehr oder weniger Hilfen sowie nachvollzogene und selbst entwickelte Lösungsentwürfe und technische Experimente. Über das eigene Konstruieren und Herstellen entwickeln Kinder Interesse für technische Funktionen und Zusammenhänge. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• Fertigungsprozesse durchführen (z.B. Fahr- oder Spielzeuge herstellen), indem sie die dafür benötigten Mittel bereit stellen, Fertigungsschritte planen, ihren Arbeitsplatz einrichten, die Planung umsetzen und gegebenenfalls auf Schwierigkeiten reagieren 
• technische Lösungen erfinden bzw. nach-erfinden, d.h. einfache technische Problem- bzw. Aufgabenstellungen erfassen, entsprechende Ansätze für Lösungen entwerfen, realisieren und optimieren sowie dabei die zur Verfügung stehenden Mittel und Bedingungen berücksichtigen (z.B. ein Fahrzeug mit guten Rolleigenschaften konstruieren) 
• technische Experimente durchführen oder selbst entwickeln bzw. sich an der Entwicklung beteiligen sowie die Ergebnisse der Experimente auswerten (z.B. Tragfähigkeit einer Balkenbrücke mit unterschiedlich hohen Randprofilen überprüfen) 

Technisches Handeln verfolgt das Ziel, einen angestrebten Zweck zu erreichen. Technische Produkte und Problemlösungen sind deshalb im Hinblick auf den angestrebten Zweck zu beurteilen. Auch Qualität, Ökonomie, Machbarkeit und die Originalität der technischen Lösung sind wichtige Bewertungskriterien für technisches Handeln. Technische Produkte und Problemlösungen wirken zudem auf Mensch und Umwelt ein - durch Veränderung von Lebens- und Arbeitsweisen wie durch Umweltbelastungen. Insofern ist technisches Handeln immer auch vor dem Hintergrund unerwünschter Wirkungen zu bewerten. Kinder können an einfachen, ausgewählten Beispielen erste Kompetenzen im Bewerten des eigenen technischen Handelns wie auch im Bewerten technischer Entwicklungen erwerben. Hier sind im besonderen Maße Bezüge zur sozialwissenschaftlichen Perspektive gegeben. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• technische Problemlösungen im Hinblick auf den technischen Zweck, Materialökonomie und Originalität vergleichen und bewerten (z.B. selbst gebaute Papierflieger, Brücken, Fahrzeuge) 
• Veränderungen des Lebens durch veränderte Technik an einem ausgewählten Beispiel (z.B. beim Waschen, Kochen, Heizen, Drucken) beschreiben und Vor- und Nachteile der Veränderung analysieren 
• die Bedeutung technischer Entwicklungen und Erfindungen für den Menschen bewerten (z.B. Buchdruck, Brücken, Computer, Fahrzeuge und Flugzeuge, Nachrichtenübermittlung, Papierherstellung, Rad) und ihre - auch ambivalenten - Folgewirkungen für Mensch und Umwelt einschätzen (z.B. Arbeitserleichterung, Informationsweitergabe, Transporterleichterung, aber auch Umweltbelastung durch erhöhten Energiebedarf, Arbeitslosigkeit durch Wegfall von Berufen, wie z.B. beim Setzer) 

Die Kommunikation von Ideen zur Lösung technischer Aufgaben/ Probleme, das Lesen von Arbeitsanweisungen sowie die Dokumentation von Konstruktionsergebnissen, erschlossenen Funktionsweisen, Herstellungsprozessen und Arbeitsabläufen erfordern technikspezifische Kommunikations- und Verarbeitungsformen. Die sprachliche Darstellung allein reicht häufig nicht aus - Demonstrationen, technische Sachzeichnungen sowie deren Beschriftungen ergänzen bzw. ersetzen sie. Kinder lernen an einfachen Beispielen, ihre Ideen sprachlich und zeichnerisch verständlich darzustellen und zu diskutieren, Erfasstes zu beschreiben sowie Ergebnisse zu dokumentieren. Die (noch nicht notwendigerweise technisch genormte) Zeichnung als Mittel der Darstellung wird sowohl in der Phase der Problemlösung als auch bei der Präsentation von Ergebnissen genutzt. Die Entwicklung der Kommunikationsfähigkeit wird gefördert, da sich das Dargestellte auf Handlungen, Erfahrungen und Gegenstände stützen kann.

Die Schülerinnen und Schüler können:

• Ideen für technische Lösungen, Konstruktionsergebnisse, Funktionszusammenhänge, Herstellungsprozesse sowie Arbeitsabläufe unter Nutzung von Sprache, Zeichnungen oder Demonstrationen verständlich vermitteln, diskutieren und dokumentieren (z.B. durch Skizzen, Sachzeichnungen, Beschreibungen, Abbildungen, Fotos) 
• Anleitungen lesen, verstehen und umsetzen sowie einfache Anleitungen selbst verfassen 
• zu technischen Gegenständen, Entwicklungen und Erfindungen Informationen recherchieren und die Ergebnisse mitteilen

Technik war in Vergangenheit und ist in Zukunft eine Geschichte von Erfindungen. Am Beispiel exemplarischer Erfindungen und ihrer jeweiligen Erfinderinnen und Erfinder sollen deren Bedeutung für das Leben und Arbeiten der Menschen nachvollzogen werden. Technische Erfindungen sollen dabei als menschliche Leistung erkannt und in ihren geschichtlichen und sozialen Kontext eingeordnet werden. Eigenes Erfinden soll zudem bei Schülerinnen und Schülern dazu beitragen, ein Bewusstsein der eigenen technischen Fähigkeiten zu entwickeln. In diesem Themenbereich sind in besonderem Maße Verknüpfungen zur historischen Perspektive gegeben. 

Die Schülerinnen und Schüler können:

• wichtige technische Erfindungen (z.B. Rad, Papier, Buchdruck, Fahrrad, Telefon, Glühlampe, Auto, Scheibenwischer, Computer) nachvollziehen und in ihrer Bedeutung für die Menschen erfassen sowie Erfinder und ihre Erfindungen an ausgewählten Beispielen darstellen 
• Auswirkungen von Erfindungen auf das Leben und Arbeiten der Menschen in der jeweiligen Zeit erkennen und bewerten (z.B. bzgl. erwünschter und nicht erwünschter Auswirkungen) sowie die kulturelle Leistung von Erfindungen für unser Leben würdigen