Technik

Differenzierungsbereich Technik


Vom Kugelschreiber über das Smartphone bis zur PS, XBox, Roboter & Co: Unser Alltag in Schule, Freizeit und Beruf ist tief geprägt von technischen Erzeugnissen. Doch was wissen wir darüber? Wie funktioniert eine Kaffeemaschine? Was bedeuten 48 Megapixel bei einer Digitalkamera? Ist Solarenergie wirtschaftlich nutzbar? Was macht eigentlich eine IngenieurIn? Um zu solchen Fragen Stellung beziehen zu können, ist eine technische Allgemeinbildung erforderlich. Diese technische Allgemeinbildung zu vermitteln, ist das Ziel des Faches Technik.
 Ein Schwerpunkt des Unterrichts im Fach Technik liegt auf der Schaffung und Vertiefung von Kenntnissen über die Entstehung und die Verwendung bis zur Beseitigung von technischen Systemen und Verfahren. Es werden im Unterricht aber auch Konsequenzen und Folgen technischen Handelns und technologischer Entwicklungen aufgezeigt und in den gesellschaftlichen Kontext eingeordnet. Die Junior-Ingenieur-Akademie an unserer Schule wird ermöglicht durch die Deutsche Telekom Stiftung.

Technikunterricht in der Sekundarstufe 1 / Junior Ingenieur Akademie

Reale technische Geräte stehen im Mittelpunkt des Unterrichtes!
Wir arbeiten mit Werkzeugen wie Hammer, Säge, machen einen Bohrmaschinenführerschein und lernen den Umgang mit einer Lötstation.

  • Wir nehmen Geräte auseinander und setzen sie wieder zusammen, um Einblicke in Funktionsweise und Konstruktion zu bekommen.
  • Wir testen Geräte, um herauszufinden, welches am besten arbeitet.
  • Schließlich gehen wir dann daran, ein Gerät zu entwerfen, aufzubauen und zu optimieren! (Die Abbildung oben zeigt eine elektronische Steuereinheit für eine Alarmanlage)
  • Im Rahmen von Exkursionen, etwa zu unseren Partnerfirmen, werden wir die ganze Bandbreite vom ersten Entwurf bis zum Vertrieb eines Produktes kennen lernen.

Was leistet der Technikunterricht?

  • Technik ist Allgemeinbildung, in einer durch Technik bestimmten Umwelt!
  • Orientierung in technischen Berufsfeldern
  • Anwenden technischer, mathematischer und naturwissenschaftlicher Methoden unter Berücksichtigung gesellschaftlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Aspekte.
  • Erlernen handwerklich-technischer Fähigkeiten
  • Kooperation mit Partnerfirmen und Universität im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademie der Telekomstiftung

Was für Voraussetzungen muss man mitbringen?

  • Technische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, aber …
  • Interesse an technischen Fragestellungen
  • Freude und Geschick beim experimentellen Arbeiten
  • Solides mathematisch-naturwissenschaftliches Grundwissen
  • Engagement und den Willen Zeit, auch im Rahmen von Nachmittagsveranstaltungen zu investieren

Was wird verlangt?

  • Zwei Arbeiten im Halbjahr
  • oder eine Arbeit und ein selbst gefertigtes technisches Gerät mit einer dazu gehörigen Arbeitsmappe bzw. Präsentation
  • mündliche und experimentelle Mitarbeit
  • Referate, Protokolle, Präsentationen etc.

Im Technikunterricht der gymnasialen Oberstufe wird die Technik als zielorientierte Veränderung der Umwelt des Menschen durch den Menschen betrachtet, die sich unter konkreten wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bedingungen vollzieht.

Am Gymbay haben wir uns dazu folgende Leit-Themen für den Unterricht ausgesucht:

In der Einführungsphase (Klasse10 bzw. 11 bei G9)

Verkehrstechnik:

Verkehrsfluss an Kreuzungen; wir untersuchen eine Kreuzung im Schulumfeld, Simulieren mit einem Modell und der Software RoboPro den Ablauf der Ampelphasen

Elektronik, Arduino & Co:

Elektronik, Arduino & Co: Wir untersuchen zunächst einfache Schaltungen mit Transistoren, bauen Alarmschaltungen, Kippstufen etc. Im weiteren Verlauf sind Projekte angedacht, die mit ARDUINO oder ähnlichen Mikrocontrollern umgesetzt werden können. Vorteil bei Arduino ist, dass in der Regel keine umfangreichen IT-Kenntnisse notwendig sind, es steht die Umsetzung der eigenen technischen Idee im Vordergrund.

Themen in der Qualifikationsphase sind:

Energieversorgung und Energiewirtschaft im globalen Kontext Konventionelle Energieversorgung: Thermische Kraftwerke Strom im Verbund: Transport und Verteilung elektrischer Energie Erneuerbare Energie:

  • Photovoltaik (Schüler-Experimente mit Solarkoffern)
  • Windkraft
  • Wasserkraft
  • Elektrolyse und Brennstoffzelle (Schüler-Experimentierreihe mit Brennstoffzellensystemen)
  • Solar-Wasserstofftechnologie als Fahrzeugkonzept

Automatisierungstechnik

ESTU – System zum experimentellen Aufbau logischer Schaltungen Programmierung einer SPS (Siemens LOGO) mit der Erprobung an Funktions-Modellen aus Fischertechnik (Stanze, Transportband, Automatik-Tür, nachgeführte Solaranlage)

Bionik und Bautechnik

  • Grundprinzipien der Bionik (Bottom-up / Top-down)
  • Teildisziplinen der Bionik
  • Statik
  • Berechnung ebener Fachwerke

Es soll in jedem Jahrgang ein Projekt durchgeführt werden; sei es im Rahmen eines Wettbewerbs oder einer davon unabhängigen Idee mit Konzeption, Durchführung und Evaluierung.

Die Teilnahme an Wettbewerben wird immer gefördert und unterstützt; durch die vorhandene Ausstattung (Räume, 3D-Drucker, Werkzeug, Material,…) sowie tatkräftiger Unterstützung und Beratung.