Technik in der Sekundarstufe II am Gymnasium der Stadt Kerpen

 

Technikverständnis im Lehrplan:

 

„Durch tiefgreifende Veränderungen haben technische Entwicklungen zunehmend alle Bereiche des individuellen und gesellschaftlichen Lebens erreicht. Technik trägt heute nicht nur entscheidend zur Schaffung materieller Güter und zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse bei, sondern schafft auch durch neue Kommunikationstechniken weitere Möglichkeiten zur Gestaltung des geistigen und kulturellen Lebens. Technik ist daher zu einer beherrschenden kulturellen Erscheinung unserer Epoche geworden. Sie ist ein Mittel bei der Lösung von Problemen menschlichen Lebens und damit wesentlicher Bestandteil menschlichen Denkens und Handelns, sie ist Inhalt und Ergebnis kulturellen Schaffens.
Durch die zunehmende Technisierung entstehen aber auch zunehmend neue Gefährdungen für den Menschen und das ihn umgebende Ökosystem. Technik darf daher nicht isoliert, sondern muss im Zusammenhang mit den Bedürfnissen der Menschen und den natürlichen Umweltbedingungen betrachtet werden. Aus diesem Grund ist es unverzichtbar, dass jeder Mensch über Kompetenzen verfügt, die ihm das Erkennen und Beurteilen technischer Zusammenhänge ermöglichen. Angesichts dieser Sachverhalte und ihrer erkennbaren Entwicklungstendenzen ist die verantwortliche, praktische und intellektuelle Auseinandersetzung mit der Technik und ihren Voraussetzungen und Folgen Aufgabe des Unterrichts aller allgemeinbildenden Schulen. Bei der Erfüllung dieser Aufgabe orientiert sich das Fach Technik an den Bestimmungsmerkmalen heutiger Technik und einem Technikbegriff, der sich wie folgt skizzieren lässt:

Aufzählung

Technik umfasst die zielorientierten Veränderungen der Umwelt des Menschen - und damit seiner individuellen und gesellschaftlichen Lebensbedingungen - durch den Menschen.

Aufzählung

Technik macht vorhandene Stoffe, Energien und Informationen für Individuen und Gesellschaft durch Wandlung, Transport und Speicherung nutzbar.

Aufzählung

Technik wird realisiert in Form von technischen Produkten und Verfahren.

Aufzählung

Technik nimmt während ihrer Entwicklung, Anwendung und Entsorgung eine ständige Bewertung der Voraussetzungen und Folgen vor.

Aufzählung

Technik vollzieht sich als individuelles und kollektives Handeln. Technische Systeme erweisen sich dabei in der Herstellung als Ziele, in der Nutzung als Mittel personalen und sozialen Handelns." (vgl. Lehrplan Technik für die Sekundarstufe II, Verlagsgesellschaft Ritterbach, Frechen, 1999)

 

 

Alarmschaltung

 

 

Unsere Kurssequenz:

Jg.

Thema

Bereich I:

Ebenen

Bereich II:

Anwendungsfelder

Bereich III:

Methoden

Einführungsphase

11.1

1. Sicherheits- und Alarmtechnik oder

Methoden der Technik/ Informationsumsatz

Information und Kommunikation

Konstruktionsaufgaben Fertigungsaufgaben


2. Fahrerloses Transportfahrzeug


Methoden der Technik/ Informationsumsatz

Information und Kommunikation/

Transport u. Verkehr

(Projekt)

Fertigungsaufgaben

Referat

11.2

3. Elektrische Energieversorgung

oder Photovoltaik

Sachsysteme/

Energieumsatz

Versorgung/

Entsorgung

Projekt

Fertigungsaufgaben

Qualifikationsphase

12.1

4. Fahrzeugantriebe
(Quartal)

Sachsysteme/

Energieumsatz

Transport u. Verkehr

Referat

Projekt

12.1

5. Vergaserkraftstoff (Quartal)

Sachsysteme/

Stoffumsatz

Versorgung/

Entsorgung

Konstruktionsaufg.

Referat

12.2

6. Spannungs- u. frequenzkonstante Energieversorgung

Methoden der Technik

Versorgung/

Entsorgung

Projekt

Referat

13.1

7. Roboter

Methoden der Technik/ Informationsumsatz

Automation

Projekt

Konstruktionsaufg.

13.2

8. Computernetze

Sachsysteme/

Informationsumsatz

Information und Kommunikation

Fertigungsaufgaben

Referat

 

11.1 Sicherheitstechnik- Können wir uns vor Gefahren schützen!?

 

Einbruchsschutz über Alarmanlagen, Brandmeldetechnik und Zugangskontrollen, sind die möglichen Inhalte des Kurses 11.1. Ausgehend von der gesellschaftlichen Problematik und dem individuellen Bedürfnis nach Sicherheit werden wir ein Musterhaus elektronisch absichern und eine Alarmanlage aufbauen. Zunächst werden wir die Grundlagen der Digitaltechnik erarbeiten. Ein Besuch des Kommissariats „Vorbeugung“ bringt Realität in den Unterricht.

 

 

Netzmodell

 


11.2
Strom aus Sonnenlicht

 

Nach einem grundsätzlichen Überblick über die Energiewirtschaft (Verbraucherverhalten, Strombedarf heute und zukünftig, technische Möglichkeiten zur Stromerzeugung) werden wir in Schülerversuchen Photovoltaik genauer unter die Lupe nehmen und uns einen Solarzellen betriebenes Akkuladegerät bauen.

 

12.1 Thema 1: Alles heiße Luft? – Vergleich von Antriebsmaschinen

 

Nach einer kurzen Behandlung der technischen Wärmelehre. werden wir eine alternative und umweltfreundliche Antriebsmaschine kennen lernen und in Betrieb nehmen. Der Stirling- oder Heißluftmotor arbeitet mit heißer Luft und ist eine der Möglichkeiten, zukünftige Antriebstechnik Rohstoff schonend zu realisieren. Natürlich kommt auch eine experimentelle Betrachtung von traditionellen Antriebssystemen (Otto-, Dieselmotoren) nicht zu kurz.

Thema 2: Herstellung von Vergaserkraftstoff aus Rohöl
Geologie des Erdöls und Erdölsuche
Gewinnung und Förderung des Rohöls
Der chemische Aufbau des Erdöls
Verarbeitung des Erdöls (Destillation und Rektifikation)
Die Spezialverfahren
Transport des Erdöls: Der optimale Weg

 

12.2 Spannungs- und frequenzkonstante Energieversorgung

 

Spannungsregelkreis – Operationsverstärker. Bau eines spannungsstabilisierten Netzgerätes. Test der Regelkreisschaltung. Test der Laststufe. Auslegung der Kühlvorrichtung für die Leitungstransistoren.
Last- und temperaturabhängige Spannungsstabilisierung in Netzgeräten. Modell einer Drehzahlregelung. Gesetze des Regelkreises

 

13.1 Die neue Fabrik - Roboter übernehmen viele Arbeitsschritte!

 

Veränderung der Arbeitsplatzstruktur in der immer weiter automatisierten Fabrik. Wir besuchen die Fordwerke und analysieren den erlebten Robotereinsatz. Analyse des Aufbaus von Robotern. Konstruktion der Teilsysteme des Roboters: 1. mechanischer Aufbau 2. Sensoren 3. Messsysteme 4. Robotersteuerungen 5. Programmierung - Aufbau eines Robotermodells. Realisierung einer Robotersteuerung und Optimierung des Betriebsverhaltens

 

13.2 Vernetzung von Computern

 

Internet und Intranet – Informationsumwandlung, -transport und –speicherung in Computernetzen. Verschiedene Transportmedien– Schichtenmodell und Übertragungsprotokolle (TCP/IP und TFTP). Aufbau eines Computernetzes.

 

Winfried Gumprich