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:
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Technik umfasst die zielorientierten Veränderungen der Umwelt des Menschen - und damit seiner individuellen und gesellschaftlichen Lebensbedingungen - durch den Menschen. |
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Technik macht vorhandene Stoffe, Energien und Informationen für Individuen und Gesellschaft durch Wandlung, Transport und Speicherung nutzbar. |
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Technik wird realisiert in Form von technischen Produkten und Verfahren. |
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Technik nimmt während ihrer Entwicklung, Anwendung und Entsorgung eine ständige Bewertung der Voraussetzungen und Folgen vor. |
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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:
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Jg. |
Thema |
Bereich I: Ebenen |
Bereich II: Anwendungsfelder |
Bereich III: Methoden |
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Einführungsphase |
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11.1 |
1. Sicherheits- und Alarmtechnik oder |
Methoden der Technik/ Informationsumsatz |
Information und Kommunikation |
Konstruktionsaufgaben Fertigungsaufgaben |
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2. Fahrerloses Transportfahrzeug
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Methoden der Technik/ Informationsumsatz |
Information und Kommunikation/ Transport u. Verkehr |
(Projekt) Fertigungsaufgaben Referat |
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11.2 |
3. Elektrische Energieversorgung oder Photovoltaik |
Sachsysteme/ Energieumsatz |
Versorgung/ Entsorgung |
Projekt Fertigungsaufgaben |
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Qualifikationsphase |
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12.1 |
4. Fahrzeugantriebe |
Sachsysteme/ Energieumsatz |
Transport u. Verkehr |
Referat Projekt |
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12.1 |
5. Vergaserkraftstoff (Quartal) |
Sachsysteme/ Stoffumsatz |
Versorgung/ Entsorgung |
Konstruktionsaufg. Referat |
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12.2 |
6. Spannungs- u. frequenzkonstante Energieversorgung |
Methoden der Technik |
Versorgung/ Entsorgung |
Projekt Referat |
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13.1 |
7. Roboter |
Methoden der Technik/ Informationsumsatz |
Automation |
Projekt Konstruktionsaufg. |
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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