Was der Fachbereich NT zusammenfasst

NT steht für Natur und Technik und bündelt im Zyklus 3 die Physik, die Chemie und die Biologie zu einem gemeinsamen Fachbereich, statt sie als drei getrennte Fächer zu unterrichten. Diese Zusammenfassung soll den Blick auf naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen schärfen, die allen drei Disziplinen gemeinsam sind, etwa das Beobachten, das Experimentieren und das Formulieren von Erklärungen anhand von Daten. Die Bezeichnung Technik im Namen des Fachbereichs verweist zudem auf die praktische Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse.

Für die Unterrichtsplanung bedeutet das, dass ein Thema nicht zwingend einer einzelnen Teildisziplin zugeordnet werden muss, auch wenn viele Themen historisch stärker der Physik, der Chemie oder der Biologie zugerechnet werden. Ein Thema wie Energie etwa lässt sich sowohl physikalisch als auch biologisch beleuchten, je nachdem, welcher Aspekt im Zentrum stehen soll. Diese Offenheit erlaubt es, ein Thema an das Vorwissen und die Interessen der jeweiligen Klasse anzupassen.

Diese Verbindung verlangt von Lehrpersonen, die ursprünglich in nur einer der drei Teildisziplinen ausgebildet wurden, eine bewusste Erweiterung des eigenen Blicks, etwa indem ein physikalisches Thema auch mit einem biologischen Beispiel ergänzt wird, statt es isoliert zu behandeln. Der fachliche Austausch im Kollegium erleichtert diese Erweiterung erheblich, besonders in den ersten Jahren nach dem Studium.

Der Fachbereich NT ersetzt damit nicht den fachlichen Anspruch der einzelnen Teildisziplinen, sondern verlangt, ihn im Zusammenhang mit den beiden anderen zu vermitteln. Fachliche Tiefe und ein gemeinsamer naturwissenschaftlicher Blick stehen sich dabei nicht entgegen, sondern lassen sich in derselben Unterrichtsreihe verbinden, wenn die Planung von Beginn an beide Ansprüche mitdenkt.

Für eine Fachschaft, die NT neu strukturiert, lohnt sich eine Bestandsaufnahme, welche Themen bereits mehrere Teildisziplinen verbinden und welche noch stark auf eine einzelne Disziplin ausgerichtet sind, um die Verteilung über die drei Jahre des Zyklus 3 gezielt auszugleichen. Eine solche Bestandsaufnahme deckt oft auch auf, welche Teildisziplin im bisherigen Unterricht unbeabsichtigt zu kurz gekommen ist.

Eine solche Bestandsaufnahme lässt sich einmal erstellen und danach jährlich um neue Reihen ergänzen, sodass sich mit der Zeit ein verlässliches Bild ergibt, welche naturwissenschaftlichen Themenfelder bereits gut abgedeckt sind und wo noch Lücken bestehen, die gezielt geschlossen werden sollten.

Der Übergang von NMG zu NT im Zyklus 3

In den Zyklen 1 und 2 werden Natur, Mensch und Gesellschaft im gemeinsamen Fachbereich NMG unterrichtet, der Naturwissenschaften und gesellschaftliche Themen noch stärker verbindet als NT. Im Zyklus 3 zerfällt NMG in vier eigenständige Fachbereiche: NT, WAH, RZG und ERG. NT übernimmt dabei den naturwissenschaftlichen Kern von NMG und vertieft ihn deutlich.

Dieser Übergang bedeutet für Lernende einen spürbaren Wechsel: Themen, die zuvor unter einem gemeinsamen Dach standen, werden nun in NT einerseits und in RZG andererseits getrennt vertieft, mit jeweils eigenem fachlichen Anspruch. Für Lehrpersonen, die von der Primarstufe in den Zyklus 3 wechseln, lohnt sich deshalb ein bewusster Blick auf diese neue Aufteilung, bevor die erste Unterrichtsreihe geplant wird. Ein Austausch mit erfahrenen Kolleginnen und Kollegen erleichtert diesen Einstieg zusätzlich.

Auch innerhalb von NT selbst nimmt die fachliche Tiefe über die drei Jahre des Zyklus 3 zu: Themen der 1. Sek lassen sich oft noch mit einem beschreibenden, phänomenorientierten Zugang erschliessen, während Themen in der 3. Sek zunehmend eine formalere, rechnerische Auseinandersetzung verlangen, etwa bei physikalischen Grössen und Formeln.

Diese Progression sollte in der Fachschaft über die drei Schuljahre hinweg bewusst geplant werden, damit Lernende am Ende des Zyklus 3 nicht plötzlich mit einem rechnerischen Anspruch konfrontiert werden, der in den vorangehenden Jahren noch nicht vorbereitet wurde. Eine gemeinsame Übersicht der Anforderungen je Schuljahr erleichtert diese Planung erheblich.

Für eine Lehrperson mit ausschliesslich biologischem oder chemischem Hintergrund lohnt sich beim Einstieg in NT ein Austausch mit einer physikalisch ausgebildeten Kollegin oder einem Kollegen, um für rechnerisch anspruchsvollere Themen wie Mechanik eine verlässliche fachliche Grundlage zu haben.

Experimentieren als methodischer Kern von NT

Das Experiment gilt in NT über alle drei Teildisziplinen hinweg als zentrale Arbeitsweise, weil es naturwissenschaftliches Denken unmittelbar erfahrbar macht: eine Hypothese aufstellen, sie überprüfen und das Ergebnis auswerten. Diese Struktur lässt sich unabhängig davon anwenden, ob es sich um ein physikalisches, chemisches oder biologisches Experiment handelt, was sie zu einem verbindenden Element des gesamten Fachbereichs macht.

Für ein Experiment im Unterricht braucht es eine vorab geklärte Sicherheitseinschätzung: welche Stoffe oder Geräte zum Einsatz kommen, welche Schutzmassnahmen nötig sind und ob das Experiment für die jeweilige Stufe überhaupt geeignet ist. Diese Einschätzung sollte vor der Durchführung feststehen, nicht erst während der Lektion getroffen werden, wenn eine spontane Anpassung nur schwer möglich ist und die Aufsicht über die Klasse zusätzlich erschwert wird.

Nicht jedes Thema in NT verlangt ein eigenes Experiment; manchmal reicht eine Simulation, ein Modell oder eine sorgfältig aufbereitete Beobachtung, um denselben Lerneffekt zu erzielen, besonders wenn der Materialaufwand für ein reales Experiment unverhältnismässig hoch wäre. Diese Abwägung lohnt sich bereits bei der ersten Planung einer Reihe.

Ein Experiment, das einmal gut vorbereitet wurde, lässt sich meist über mehrere Schuljahre hinweg mit geringem Zusatzaufwand wiederholen, weshalb sich eine sorgfältige Dokumentation von Aufbau, Materialbedarf und beobachteten Ergebnissen langfristig auszahlt. Eine solche Dokumentation erspart zudem einer Kollegin oder einem Kollegen, die dasselbe Experiment später übernimmt, eine eigene Neuentwicklung.

Für Klassen mit unterschiedlichem Vorwissen lässt sich ein und dasselbe Experiment oft auf verschiedenen Auswertungsniveaus einsetzen: eine einfache Beobachtung für die einen, eine rechnerische Auswertung mit Formeln für die anderen, ohne den Versuchsaufbau selbst verändern zu müssen.

Diese Differenzierung über die Auswertung statt über den Versuchsaufbau selbst spart erheblichen Vorbereitungsaufwand gegenüber zwei vollständig getrennten Experimenten für dasselbe Thema und lässt sich mit etwas Übung auf weitere Themen des Fachbereichs übertragen.

Den Zuschnitt auf drei Niveaus gestalten

Im Zyklus 3 unterrichten viele Schulen NT auf unterschiedlichen Anforderungsniveaus, häufig unterschieden in einen grundlegenden und einen erweiterten Anspruch. Für ein und dasselbe Thema bedeutet das, den Kern gleich zu halten, aber Tiefe, Rechenanteil und Selbstständigkeit der Aufgaben je nach Niveau anzupassen, statt inhaltlich verschiedene Themen zu unterrichten.

Eine bewährte Herangehensweise besteht darin, zuerst das Thema auf grundlegendem Niveau vollständig auszuarbeiten und dann gezielt Zusatzaufgaben für das erweiterte Niveau zu ergänzen, statt zwei vollständig getrennte Fassungen von Grund auf neu zu entwickeln. Das spart über mehrere Themen hinweg erheblichen Vorbereitungsaufwand.

Beim erweiterten Niveau lohnt sich besonders die stärkere Einbindung von Formeln, quantitativen Berechnungen und offeneren Fragestellungen, während beim grundlegenden Niveau eine klare, schrittweise Führung durch das Thema meist zuverlässiger zum Lernerfolg führt als eine offenere Aufgabenstellung.

Für gemischte Klassen mit beiden Niveaus in derselben Lektion hilft eine gemeinsame Einstiegsphase, gefolgt von einer Aufteilung in differenzierte Aufgaben, sodass die Klasse trotz unterschiedlichem Anspruch am selben Thema arbeitet, statt zwei völlig getrennte Lektionen parallel zu führen. Ein gemeinsamer Abschluss am Ende der Lektion hält die Klasse zusätzlich zusammen.

Diese Differenzierung lässt sich einmal für eine Reihe erarbeiten und in Folgejahren mit punktuellen Anpassungen wiederverwenden, was den Aufwand über mehrere Schuljahre hinweg deutlich reduziert.

Eine gemeinsame Ablage der differenzierten Fassungen in der Fachschaft erleichtert zusätzlich den Austausch, wenn eine Kollegin oder ein Kollege dasselbe Thema in einer anders zusammengesetzten Klasse unterrichtet.

Passende Unterrichtsreihen im Katalog

NT über den Zyklus 3 hinweg

Beispiele: physikalische Themen im Fachbereich NT einordnen

Ein Thema wie Relativität und Astrophysik eignet sich für ein höheres Anforderungsniveau gegen Ende des Zyklus 3, weil es ein bereits gefestigtes Verständnis physikalischer Grundbegriffe voraussetzt und sich gut mit anschaulichen Modellen statt ausschliesslich mit Formeln vermitteln lässt. Der Bezug zu Weltraum und Zeit weckt zudem bei vielen Lernenden unmittelbares Interesse.

Ein Thema wie Quantenphysik verstehen verlangt einen bewussten Zugang über anschauliche Modelle, weil sich die zugrunde liegenden Phänomene nur begrenzt experimentell im Klassenzimmer nachstellen lassen, und eignet sich deshalb besonders für eine Klasse, die bereits mit abstrakteren physikalischen Konzepten vertraut ist. Vereinfachte Analogien helfen dabei, den Einstieg zu erleichtern.

Ein Thema wie Mechanik der Oberstufe lässt sich dagegen gut mit einfachen, im Schulzimmer durchführbaren Experimenten verbinden, etwa zu Bewegung, Kraft oder Energie, und eignet sich damit sowohl für den grundlegenden als auch für den erweiterten Anspruch, je nach Tiefe der rechnerischen Auswertung. Der direkte experimentelle Zugang erleichtert vielen Lernenden das Verständnis erheblich.

Ein Thema wie Atommodelle, Radioaktivität und Kernphysik verbindet historische Entwicklung physikalischer Modelle mit einem Thema von hoher gesellschaftlicher Relevanz und eignet sich, um naturwissenschaftliches Fachwissen mit einer Diskussion gesellschaftlicher Fragen zu verknüpfen, etwa zum Umgang mit Strahlung. Die historische Abfolge der Atommodelle zeigt zudem exemplarisch, wie sich naturwissenschaftliches Wissen weiterentwickelt.

Diese vier Beispiele zeigen, dass sich physikalische Themen für unterschiedliche Niveaus und Zugänge eignen, von der anschaulichen Modellbildung bis zur rechnerisch vertieften Auswertung, ohne dass ein Thema von vornherein auf ein einziges Niveau festgelegt werden müsste. Welcher Zugang im Einzelfall passt, ergibt sich meist erst aus dem Vorwissen der jeweiligen Klasse.

Der Übergang zum Gymnasium: NT wird zu Einzelfächern

Am Gymnasium löst sich die Zusammenfassung von NT in der Regel wieder auf: Physik, Chemie und Biologie werden dort meist als eigenständige Fächer unterrichtet, mit jeweils eigenem fachlichen Anspruch, eigenem Lehrmittel und eigenem experimentellen Schwerpunkt. Dieser Wechsel verlangt von Lernenden eine gewisse Umstellung, die sich durch eine bewusste Vorbereitung erleichtern lässt.

Für eine Klasse mit Übertrittsabsicht lohnt sich deshalb, gegen Ende des Zyklus 3 bewusst Themen einzubauen, die sich stärker an einer einzelnen Fachdisziplin ausrichten, etwa eine vertiefte physikalische Berechnung oder ein eigenständig protokolliertes chemisches Experiment, um den Übergang zu erleichtern. Solche Aufgaben lassen sich meist als Zusatzaufgabe innerhalb einer bestehenden Reihe platzieren.

Die konkrete Umsetzung der WEGM und ihre Folgen für die naturwissenschaftlichen Fächer liegen bei den Kantonen und verlaufen unterschiedlich schnell, weshalb sich kein einheitlicher Umsetzungstermin für alle Gymnasien nennen lässt und ein Blick auf die lokale Situation angebracht bleibt. Neu sind zudem Informatik sowie Wirtschaft und Recht als Grundlagenfächer eingeführt worden.

Für eine Lehrperson im Zyklus 3 lohnt sich der direkte Austausch mit einem nahegelegenen Gymnasium, um zu erfahren, welche konkreten Erwartungen dort an neu eintretende Lernende in Physik, Chemie und Biologie gestellt werden, statt sich auf allgemeine Angaben zu verlassen.

Ein solcher Austausch lässt sich oft im Rahmen bestehender regionaler Fachschaftstreffen organisieren und liefert meist konkretere Hinweise als eine allgemeine schriftliche Übersicht.

NT in der Fachschaft über die Disziplinen abstimmen

Wo eine Fachschaft aus Lehrpersonen mit unterschiedlichem fachlichem Hintergrund besteht, lohnt sich eine bewusste Aufteilung, wer welche Themen mit welchem Schwerpunkt vorbereitet, statt dass jede Person Physik, Chemie und Biologie gleich tief allein abdecken muss. Diese Aufteilung nutzt die vorhandenen Stärken im Kollegium gezielter als eine Gleichverteilung ohne Rücksicht auf den fachlichen Hintergrund und erleichtert zugleich die gegenseitige fachliche Unterstützung.

Für unterschiedliche Themen lässt sich diese Einordnung in den Fachbereich NT so vornehmen, wie es die Beispiele Relativität und Astrophysik im Fachbereich NT, Quantenphysik verstehen im Fachbereich NT, Mechanik der Oberstufe dem Fachbereich NT zugeordnet, Atommodelle, Radioaktivität und Kernphysik im Fachbereich NT, Schlaf verstehen im Fachbereich NT und CRISPR und Geneditierung dem Fachbereich NT zugeordnet zeigen.

Eine gemeinsame Übersicht, welches Experiment in welcher Reihe bereits erprobt wurde und mit welchem Materialaufwand, hilft der Fachschaft, über die Jahre hinweg auf bewährte Abläufe zurückzugreifen, statt denselben Versuchsaufbau mehrfach unabhängig neu zu entwickeln.

Für Österreich behandelt Biologie und Umweltbildung in Österreich dieselbe Fragestellung mit anderem Ausgangspunkt, weiteres Material liefert die Sammlung an Unterrichtsreihen, und die Unterrichtsmaterial Schweiz: Natur und Technik, Lehrplan 21 Zyklus 3 ordnet dieses Thema in den grösseren Zusammenhang ein.

Über mehrere Jahre entsteht so eine gemeinsam getragene Materialsammlung für NT, die zuverlässiger bleibt als das Wissen einer einzelnen Lehrperson und sich bei einem Wechsel im Kollegium unmittelbar weitergeben lässt.

Bausteine für den Fachbereich NT

• Themen so wählen, dass ihr naturwissenschaftlicher Kern über die Teildisziplinen hinweg deutlich wird.
• Übergang von NMG zu NT beim Wechsel aus der Primarstufe bewusst mitdenken.
• Sicherheitseinschätzung vor jedem Experiment vornehmen und dokumentieren.
• Grundlegenden und erweiterten Anspruch am gleichen Themenkern differenzieren.
• Fachliche Progression über die drei Jahre des Zyklus 3 gemeinsam planen.
• Gegen Ende des Zyklus 3 gezielt fachspezifische Vertiefung für den Übertritt einbauen.
• Keine erfundenen Kompetenzcodes für Fachbereich oder Kompetenzbereich behaupten.
• Erprobte Experimente mit Materialbedarf in der Fachschaft dokumentieren.

Häufige Fragen