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Arduino Einführung

Arduino ist eine Open-Source-Plattform für die Entwicklung von Elektronikprojekten. Die Plattform besteht aus einer Hardware- und einer Softwarekomponente und wurde 2005 von Massimo Banzi und David Cuartielles entwickelt.

Hardware

Die Hardware von Arduino besteht aus einem Mikrocontroller-Board, das mit verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderen elektronischen Komponenten verbunden werden kann. Das Board enthält einen Mikrocontroller, der das Herzstück der Plattform bildet. Der Mikrocontroller kann programmiert werden, um die angeschlossenen Komponenten zu steuern und mit anderen Geräten zu kommunizieren.

Es gibt verschiedene Modelle von Arduino-Boards, die sich in Größe, Leistung und Funktionsumfang unterscheiden. Die meisten Boards sind mit einem USB-Anschluss ausgestattet, über den sie mit einem Computer verbunden werden können. Die Programmierung der Boards erfolgt über eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE), die kostenlos heruntergeladen werden kann.

Software

Die Software von Arduino besteht aus der IDE, einer Programmiersprache und einer umfangreichen Bibliothek von Funktionen und Codebeispielen. Die IDE ermöglicht es dem Benutzer, den Mikrocontroller zu programmieren, indem er Code schreibt, der in der Programmiersprache C++ geschrieben ist.

Die Bibliothek von Arduino enthält eine Vielzahl von Funktionen und Codebeispielen, die dem Benutzer helfen, schnell und einfach komplexe Elektronikprojekte zu realisieren. Die Bibliothek enthält unter anderem Funktionen für die Steuerung von Motoren, Sensoren, Displays und Kommunikationsgeräten wie Ethernet und WLAN.

Anwendungen

Arduino wird in vielen Bereichen eingesetzt, darunter:

Robotik
Home Automation
Wearables
Kunstprojekte
Musikinstrumente
Bildung

Arduino ist auch bei Schülern und Studenten beliebt, da es eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bietet, Elektronikprojekte zu entwickeln.

MOOC

Ein MOOC (Massive Open Online Course) ist ein Online-Kurs, der eine große Anzahl von Teilnehmern erreichen kann. Ein MOOC zu Arduino könnte eine Vielzahl von interaktiven Elementen enthalten, die den Schülern helfen, die Plattform schnell zu verstehen und zu lernen, wie sie Elektronikprojekte entwickeln können.

Zu den möglichen interaktiven Elementen gehören:

Videos, die die grundlegenden Konzepte von Arduino erklären Quizfragen, um das Verständnis der Schüler zu testen Code-Beispiele, die die Schüler modifizieren können, um ihre eigenen Projekte zu erstellen Virtuelle Labore, in denen die Schüler ihre Projekte testen und debuggen können Ein Arduino-MOOC könnte in verschiedenen Schulfächern eingesetzt werden, darunter Informatik, Elektronik, Mathematik und Physik.

Praktische Prüfung

Niveaustufe 1

Schreibe ein Programm, das eine LED an- und ausschaltet, wenn ein Taster gedrückt wird.
Verbinde einen Piezo-Summer und ein Potentiometer mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das einen Ton ausgibt, wenn das Potentiometer gedreht wird.

Niveaustufe 2

Schreibe ein Programm, das die Helligkeit eines Lichtsensors misst und eine LED einschaltet, wenn die Helligkeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Verbinde einen Drehregler und eine RGB-LED mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das die Farbe der LED ändert, wenn der Regler gedreht wird.

Niveaustufe 3

Schreibe ein Programm, das einen Servomotor steuert und eine bestimmte Position anfährt, wenn ein Taster gedrückt wird.
Verbinde einen Ultraschallsensor und eine LED mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das die LED einschaltet, wenn ein Hindernis erkannt wird.

Niveaustufe 4

Schreibe ein Programm, das die Temperatur mit einem Temperatursensor misst und die Daten auf einem LCD-Display anzeigt.
Verbinde einen Joystick und zwei Servomotoren mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das die Motoren steuert, wenn der Joystick bewegt wird.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine LED an Pin 9 anschließt und sie alle zwei Sekunden für eine halbe Sekunde einschaltet. Verwende eine variable Verzögerung.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine LED an Pin 13 anschließt und sie abwechselnd für eine Sekunde ein- und ausschaltet.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das einen Taster an Pin 2 anschließt und bei jedem Drücken des Tasters eine LED an Pin 3 für eine halbe Sekunde einschaltet.

Niveaustufe 5

Schreibe ein Programm, das die Luftfeuchtigkeit und Temperatur mit einem DHT11-Sensor misst und die Daten auf einem OLED-Display anzeigt.
Verbinde einen 9-DOF-Sensor (Beschleunigung, Gyroskop, Magnetometer) und eine LED mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das die LED in Abhängigkeit von der Bewegung des Sensors steuert.

Niveaustufe 6

Schreibe ein Programm, das einen Schrittmotor steuert und eine bestimmte Sequenz von Schritten ausführt.
Verbinde ein RFID-Modul und eine LCD-Anzeige mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das den Namen des Benutzers auf dem Display anzeigt, wenn er seine RFID-Karte scannt.

Niveaustufe 7

Schreibe ein Programm, das eine Echtzeituhr mit einem DS1307-Modul verwendet und die aktuelle Uhrzeit auf einem LCD-Display anzeigt.
Verbinde einen Bluetooth-Modul und einen Motor mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das den Motor über eine Bluetooth-Verbindung steuert.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das einen Temperatursensor am Analogen Eingang A0 anschließt und die aktuelle Temperatur auf dem Seriellen Monitor ausgibt.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine LED an Pin 9 anschließt und die Intensität basierend auf dem Wert eines Potentiometers am Analogen Eingang A1 regelt.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine Servo-Motor an Pin 10 anschließt und ihn in Abhängigkeit von einem Potentiometer am Analogen Eingang A2 steuert.

Niveaustufe 8

Schreibe ein Programm, das einen Servomotor steuert und eine bestimmte Bewegungssequenz ausführt, die über eine serielle Schnittstelle gesteuert wird.
Verbinde ein GPS-Modul und einen SD-Kartenslot mit dem Arduino und schreibe ein Programm, das die GPS-Daten auf der SD-Karte speichert und später wieder abrufen kann.

Niveaustufe 9

Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine LED an Pin 9 anschließt und die Farbe basierend auf dem Wert eines Potentiometers am Analogen Eingang A1 ändert. Verwende PWM-Ausgabe, um die Farbe zu steuern.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das einen IR-Empfänger an Pin 2 anschließt und Signale von einer IR-Fernbedienung empfängt. Verwende eine Bibliothek, um die Signale zu decodieren und eine LED an Pin 13 basierend auf den empfangenen Signalen ein- und auszuschalten.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das einen Schrittmotor an den Pins 8, 9, 10 und 11 anschließt und ihn in einer Schleife drehen lässt. Verwende eine Bibliothek, um den Schrittmotor zu steuern, und eine variable Verzögerung, um die Geschwindigkeit zu ändern.

Niveaustufe 10

Schreibe ein Programm für den Arduino, das einen Ultraschallsensor an den Pins 11 und 12 anschließt und die Entfernung zu einem Hindernis misst. Wenn das Hindernis näher als 10 cm ist, soll eine LED an Pin 9 eingeschaltet werden.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine LCD-Anzeige an den Pins 4, 5, 6, 7, 8 und 9 anschließt und eine Begrüßungsnachricht anzeigt. Verwende eine Bibliothek, um die LCD-Anzeige zu steuern.
Schreibe ein Programm für den Arduino, das eine drahtlose Verbindung zu einem anderen Arduino herstellt und Daten austauscht. Verwende ein WLAN-Modul wie das ESP8266 oder das HC-05 Bluetooth-Modul.

LearningApp

Quiz

Was ist Arduino? (Eine Open-Source-Plattform für Elektronikprojekte) (!Ein Musikinstrument) (!Ein Betriebssystem) (!Eine Art von Gemüse)

Wofür wird Arduino verwendet? (Robotik, Home Automation, Wearables, Kunstprojekte, Musikinstrumente, Bildung) (!Zum Kochen) (!Zum Fliegen) (!Zum Schwimmen)

Was ist die IDE? (Eine integrierte Entwicklungsumgebung zum Programmieren von Arduino) (!Ein Sensor) (!Ein Aktor) (!Ein Display)

Welche Programmiersprache wird für Arduino verwendet? (C++) (!Python) (!Java) (!Ruby)

Was ist ein MOOC? (Ein Massive Open Online Course) (!Ein Motor) (!Ein Display) (!Ein Aktor)

Welcher Mikrocontroller wird in den meisten Arduino-Boards verwendet? (ATmega328P) (!ATtiny85) (!ATmega2560) (!AT89C2051)

Was ist ein Shield in Bezug auf Arduino? (Ein Aufsatz-Board, das die Funktionen des Arduino-Boards erweitert) (!Ein Schutzschild für das Arduino-Board) (!Ein Sensor) (!Ein Aktor)

Welche Spannung benötigt Arduino in der Regel? (5 Volt oder 3,3 Volt) (!12 Volt oder 24 Volt) (!120 Volt oder 240 Volt) (!1 Volt oder 2 Volt)

Was ist ein Sensor in Bezug auf Arduino? (Ein elektronisches Bauteil, das physikalische Größen wie Temperatur, Licht oder Bewegung misst) (!Ein Aktor) (!Ein Display) (!Ein Lautsprecher)

Was ist das Ziel des Arduino-Projekts? (Die Förderung von Elektronik und Programmierung für Künstler, Designer und Hobbyisten) (!Die Herstellung von Spielzeugen) (!Die Entwicklung von Medizinprodukten) (!Die Schaffung von Militärtechnologie)

Was ist der Unterschied zwischen einem analogen und einem digitalen Signal? (Analoge Signale sind stufenlos und können beliebige Werte annehmen, digitale Signale haben nur zwei Zustände: 0 und 1) (!Digitale Signale sind stufenlos und können beliebige Werte annehmen, analoge Signale haben nur zwei Zustände: 0 und 1) (!Analoge Signale sind viel schneller als digitale Signale) (!Digitale Signale sind viel schneller als analoge Signale)

Was ist ein Aktor in Bezug auf Arduino? (Ein elektronisches Bauteil, das eine physikalische Handlung ausführt, z. B. das Ein- und Ausschalten eines Motors oder die Steuerung einer Lampe) (!Ein Sensor) (!Ein Display) (!Ein Lautsprecher)

Was ist das besondere an der Arduino-Plattform? (Sie ist offen, d. h. der Quellcode und die Schaltpläne sind frei zugänglich und können von jedermann bearbeitet und weiterentwickelt werden) (!Sie ist proprietär, d. h. der Quellcode und die Schaltpläne sind geheim und dürfen nicht verändert werden) (!Sie ist nur für professionelle Entwickler gedacht) (!Sie ist nur für den Einsatz in der Raumfahrt geeignet)

Welche der folgenden Komponenten benötigt Arduino, um eine Verbindung zu einem Computer herzustellen? (Ein USB-Kabel) (!Ein HDMI-Kabel) (!Ein Ethernet-Kabel) (!Ein Koaxialkabel)

Was ist das Besondere an der Programmierung von Arduino? (Sie ist einfach zu erlernen und erfordert keine tiefgreifenden Kenntnisse in Elektronik und Informatik) (!Sie ist sehr kompliziert und erfordert jahrelange Erfahrung) (!Sie ist nur für professionelle Entwickler gedacht) (!Sie ist nur für den Einsatz in der Raumfahrt geeignet)

Was ist C++? (Eine objektorientierte Programmiersprache) (!Ein Betriebssystem) (!Ein Textverarbeitungsprogramm) (!Ein Grafikprogramm)

Welcher Operator wird verwendet, um den Inhalt einer Variable in der Konsole auszugeben? (<<) (!>>) (!=) (!==)

Was ist eine Funktion in C++? (Ein in sich geschlossener Programmteil, der eine bestimmte Aufgabe erfüllt) (!Ein Variablen-Typ) (!Eine Schleife) (!Ein Array)

Was ist ein Pointer in C++? (Eine Variable, die die Adresse einer anderen Variablen speichert) (!Ein Zeichenketten-Literal) (!Ein Schlüsselwort) (!Ein Datentyp)

Welche der folgenden Anweisungen erzeugt eine Schleife, die solange durchlaufen wird, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist? (while) (!if) (!for) (!do-while)

Was ist der Unterschied zwischen Compiler und Interpreter? (Ein Compiler übersetzt den gesamten Quellcode in eine ausführbare Datei, während ein Interpreter den Quellcode Zeile für Zeile übersetzt und ausführt.) (!Ein Compiler ist schneller als ein Interpreter, aber ein Interpreter ist genauer.) (!Ein Compiler übersetzt den Quellcode in eine höhere Programmiersprache, während ein Interpreter den Quellcode in Maschinencode übersetzt.) (!Ein Compiler ist nur für die Verwendung von Low-Level-Sprachen wie Assembler oder C gedacht, während ein Interpreter für höhere Programmiersprachen wie Java oder Python verwendet wird.)

Was ist eine Schleife in der Programmierung? (Ein Konstrukt, das es ermöglicht, einen Block von Anweisungen mehrmals auszuführen.) (!Ein anderes Wort für eine Variable.) (!Eine Funktion, die verwendet wird, um die Leistung von Code zu messen.) (!Ein Wert, der eine spezielle Bedeutung innerhalb des Programms hat.)

Was ist eine Bedingung in der Programmierung? (Eine Anweisung, die bewirkt, dass eine bestimmte Aktion nur ausgeführt wird, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.) (!Eine Funktion, die verwendet wird, um Daten zu sortieren.) (!Ein Wert, der eine bestimmte Bedeutung innerhalb des Programms hat.) (!Ein Synonym für eine Variable.)

Was ist eine Klasse in der objektorientierten Programmierung? (Eine Schablone oder ein Bauplan, der zur Erstellung von Objekten verwendet wird.) (!Ein anderes Wort für eine Funktion.) (!Ein Synonym für einen Pointer.) (!Ein Wert, der eine spezielle Bedeutung innerhalb des Programms hat.)

Was ist ein Array in der Programmierung? (Eine Sammlung von Variablen des gleichen Datentyps, die nacheinander im Speicher angeordnet sind.) (!Eine Funktion, die zur Überprüfung der Syntax des Codes verwendet wird.) (!Ein Operator, der zur Erhöhung des Werts einer Variable um eins verwendet wird.) (!Eine Schleife, die immer mindestens einmal durchlaufen wird.)

Was ist ein Datentyp in der Programmierung? (Ein Konzept, das beschreibt, welche Art von Daten eine Variable speichern kann.) (!Ein Schleifenkonstrukt, das in der Regel verwendet wird, um eine bestimmte Anzahl von Schleifendurchläufen durchzuführen.) (!Eine Funktion, die zur Konvertierung von Datentypen verwendet wird.) (!Eine Bedingungsanweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.)

Was ist ein Pointer in der Programmierung? (Eine Variable, die die Adresse eines anderen Speicherbereichs enthält.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von ganzen Zahlen verwendet wird.) (!Ein Schleifenkonstrukt, das in der Regel verwendet wird, um eine bestimmte Anzahl von Schleifendurchläufen durchzuführen.) (!Eine Funktion, die zur Konvertierung von Datentypen verwendet wird.)

Was ist eine Funktion in der Programmierung? (Ein Block von Code, der eine bestimmte Aufgabe ausführt.) (!Eine Variable, die zur Speicherung von Zeichenketten verwendet wird.) (!Ein Konstrukt, das verwendet wird, um einen Block von Anweisungen mehrmals auszuführen.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Dezimalzahlen verwendet wird.)

Was ist das Konzept der Modularisierung in der Programmierung? (Das Aufteilen von Code in separate, wiederverwendbare Einheiten.) (!Das Entfernen von Kommentaren aus dem Quellcode.) (!Die Verwendung von Schleifen in einer Funktion, um Code mehrmals auszuführen.) (!Die Verwendung von Bedingungsanweisungen, um eine Aktion nur dann auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.)

Was ist ein Algorithmus in der Programmierung? (Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Lösung eines Problems.) (!Eine Bedingungsanweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Fließkommazahlen verwendet wird.) (!Eine Schleife, die in der Regel verwendet wird, um eine bestimmte Anzahl von Schleifendurchläufen durchzuführen.)

Was ist eine Variable in der Programmierung? (Ein Name, der einem Wert zugewiesen ist und in einem Programm verwendet werden kann.) (!Eine Funktion, die eine bestimmte Aufgabe ausführt.) (!Ein Schleifenkonstrukt, das in der Regel verwendet wird, um eine bestimmte Anzahl von Schleifendurchläufen durchzuführen.) (!Eine Bedingungsanweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.)

Was ist eine Konstante in der Programmierung? (Ein Wert, der während der Programmausführung nicht verändert werden kann.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Zeichenketten verwendet wird.) (!Ein Schleifenkonstrukt, das in der Regel verwendet wird, um eine bestimmte Anzahl von Schleifendurchläufen durchzuführen.) (!Eine Bedingungsanweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.)

Was ist eine Funktion in der Programmierung? (Ein Block von Code, der eine bestimmte Aufgabe ausführt.) (!Eine Variable, die zur Speicherung von Zeichenketten verwendet wird.) (!Ein Konstrukt, das verwendet wird, um einen Block von Anweisungen mehrmals auszuführen.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Dezimalzahlen verwendet wird.)

Was ist eine Schleife in der Programmierung? (Ein Konstrukt, das verwendet wird, um einen Block von Anweisungen mehrmals auszuführen.) (!Eine Bedingungsanweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Fließkommazahlen verwendet wird.) (!Ein Name, der einem Wert zugewiesen ist und in einem Programm verwendet werden kann.)

Was ist eine Bedingungsanweisung in der Programmierung? (Eine Anweisung, die verwendet wird, um eine Aktion auszuführen, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.) (!Ein Konstrukt, das verwendet wird, um einen Block von Anweisungen mehrmals auszuführen.) (!Ein Datentyp, der zur Speicherung von Fließkommazahlen verwendet wird.) (!Ein Name, der einem Wert zugewiesen ist und in einem Programm verwendet werden kann.)

Was ist das Ergebnis der folgenden Berechnung?

int x = 10; int y = 3; int z = x / y;

z ist gleich... (3) (!2) (!5) (!10)

Was ist die Ausgabe des folgenden Codes?

int a = 5; int b = 10; if (a < b) { cout << "a ist kleiner als b" << endl; } else { cout << "a ist größer oder gleich b" << endl; }

Die Ausgabe lautet... (a ist kleiner als b) (!a ist größer oder gleich b) (!5) (!10)

Was macht die folgende Schleife?

for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << i << endl; }

Die Schleife gibt aus... (0, 1, 2, 3, 4) (!1, 2, 3, 4, 5) (!0, 1, 2, 3, 4, 5) (!0, 1, 2, 3, 4)

Was ist die Ausgabe des folgenden Codes?

int x = 5; int y = 7; int z = x + y; cout << "Das Ergebnis von " << x << " + " << y << " ist " << z << endl;

Die Ausgabe lautet... (Das Ergebnis von 5 + 7 ist 12) (!Das Ergebnis von x + y ist z) (!Das Ergebnis von 5 + 7 ist 35) (!Das Ergebnis von 5 plus 7 ist 12)

Was ist das Ergebnis der folgenden Berechnung?

int x = 8; int y = 2; int z = x % y;

z ist gleich... (0) (!1) (!2) (!3)

Technik

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Sicherheit

G

Ich kenne und befolge die grundlegenden Regeln im Technikunterricht.

M

Ich kann die Werkstattordnung verstehen und entsprechend handeln.

E

Ich kann beim sicheren Arbeiten und bei Experimenten Risiken erkennen und Maßnahmen zur Vermeidung ergreifen.

Spezial

Technisches Zeichnen

G

Ich kann die Grundregeln des technischen Zeichnens erkennen.

M

Ich kann verschiedene Linienarten in technischen Zeichnungen unterscheiden.

E

Ich kann eine technische Zeichnung mit korrekter Normschrift und Bemaßung anfertigen.

Spezial

Werkstoff Holz

Praktische Arbeiten: Instrument, Tischtennisschläger, Werkzeug, Buch-Halter, Handy-Klappstuhl, ...
Bewertungskriterien

G

Ich kann einfache Gegenstände aus Holz unter Anleitung herstellen und kenne die grundlegenden Eigenschaften von Holz sowie einfache Werkzeuge zur Holzbearbeitung.

M

Ich kann unter Anleitung komplexe Projekte wie einen Handy-Klappstuhl oder ein einfaches Instrument aus Holz herstellen und kenne die Eigenschaften von Holz sowie die korrekte Anwendung von Anreißwerkzeugen und Bohrmaschinen.

E

Ich kann selbstständig komplexe Holzarbeiten durchführen, die Planung, Fertigung und die Serienfertigung von Holzgegenständen umfassen. Ich beherrsche den sicheren Umgang mit Maschinen, kenne die Arbeitssicherheitsregeln und kann die Oberflächenbearbeitung von Holz professionell durchführen.

Spezial

Technik - Holzbearbeitung

Technik - Bohrmaschinenführerschein

Kunststoff

Praktische Arbeiten: Schlüsselanhänger, Bilderhalter, Instrument, Spiel, Werkzeug, ...

G

Ich kann einfache Gegenstände aus Kunststoff, wie Schlüsselanhänger oder Bilderhalter, herstellen und dabei grundlegende Kunststoffarten und -eigenschaften kennen lernen.

M

Ich kann mit unterschiedlichen Kunststoffen arbeiten und daraus komplexere Objekte, wie Instrumente oder Spiele, herstellen, indem ich die Techniken der Kunststoffverarbeitung anwende.

E

Ich kann selbstständig komplexe Projekte, wie Werkzeuge oder anspruchsvolle Spielzeuge, aus Kunststoff entwickeln und dabei mein Wissen über Technik - Kunststoffeigenschaften und -verarbeitung vertiefen und anwenden.

Spezial

Werkstoff Metall

Metall

G

Ich kann grundlegende Informationen über Metalle und ihre Gewinnung aus Erz nennen und einfache Anreiß- und Körnarbeiten durchführen.

M

Ich kann Metallhalbzeuge in Werkzeuge umformen, genaue Messungen mit dem Messschieber durchführen und Metalle sachgerecht sägen.

E

Ich kann komplexe Prozesse wie das Hartlöten verstehen und anwenden sowie die Verwendung und Funktion verschiedener Maschinen in der Metallverarbeitung erklären.

Spezial

Metallbearbeitung

Messen

Gewinde schneiden

Löten

Elektrotechnik

G

Ich kann einfache elektrische Schaltungen verstehen und aufbauen.

M

Ich kann Funktion und Aufbau von grundlegenden elektrischen Bauteilen erklären.

E

Ich kann elektrische Schaltungen planen, realisieren und analysieren.

Mechanik

G

Ich kann einfache mechanische Prinzipien verstehen und anwenden.

M

Ich kann mechanische Systeme und deren Funktionen beschreiben.

E

Ich kann komplexe mechanische Systeme analysieren und optimieren.

Informationstechnik

G

Ich kann grundlegende Funktionen von Computern und Software nutzen.

M

Ich kann digitale Werkzeuge zur Problemlösung einsetzen.

E

Ich kann komplexe IT-Systeme verstehen und für spezifische Aufgaben konfigurieren.

Elektronik

Praktische Arbeiten: Ampelsteuerung, Miniorgel, ...

G

Ich kann einfache elektronische Schaltungen verstehen und unter Anleitung eine einfache Ampelsteuerung oder eine Miniorgel bauen.

M

Ich kann unter Anleitung und mit Grundkenntnissen der Sicherheit beim Umgang mit Strom sowie des Nutzung des elektrischen Stroms komplexere Schaltungen wie Sensorschaltungen oder Verzögerungsschaltungen bauen und einfache Fehlersuchen durchführen.

E

Ich kann selbstständig und mit fundiertem Wissen über Mikroelektronik und deren Anwendung in der Steuerungs- und Regelungstechnik sowie der Erneuerbaren Energien komplexe Projekte wie eine Ampelsteuerung oder eine elektronische Miniorgel planen, durchführen und optimieren.

Spezial

Schaltungen

Arduino

G

Ich kann die Grundlagen von Einführung in die Plattform und ihre Möglichkeiten verstehen und einfache Schaltungen nach Anleitung aufbauen.

M

Ich kann selbstständig Schaltungen aufbauen und einfache Prüfungsaufgaben lösen, wie z.B. eine Ampel oder eine Alarmanlage.

E

Ich kann komplexe Projekte umsetzen, wie eine Haustierfütterung, einen Hitzeschutz, ein Musikinstrument oder eine Integration von Text-to-Speech und Speech-to-Text.

Spezial

Arduino Schaltungen

Programmieren

G

Ich kann einfache Anweisungen in einer visuellen Programmierumgebung umsetzen.

M

Ich kann grundlegende Kontrollstrukturen wie Schleifen und bedingte Anweisungen verwenden.

E

Ich kann komplexe Probleme analysieren, einen Algorithmus entwickeln und diesen in einer Programmiersprache umsetzen.

Spezial: Programmieren im Technikunterricht

Extern

Spielend Programmieren lernen 2015 openHPI MOOC (D)
KhanAcademy * Comuter-Programming MOOC (E)
KhanAcademy * Hour of Code MOOC (E)
KhanAcademy * Comuter-Science MOOC (E)
Udacity MOOCs - Überblick (E)
edX MOOCs - Überblick (E)
Coursera MOOCs - Überblick (E)

Produktion

Technik - Serienfertigung + Praktische Umsetzung (z.B. Spielzeug, Dekorationsobjekt inkl. Zeitplanung und Kostenkalkulation)
Technik - Produktionsvorrichtungen + Eigene Entwicklung und Fertigung (z.B. Bohrschablone, Sägevorrichtung)
Technik - Arbeitsteilige Produktion
Technik - Herstellungsprozess eines Serienprodukts (z. B. Arbeitsablauf, Qualität, Ressourcen, Arbeitsbedingungen)
Technik - Optimierung von Herstellungsprozessen
Technik - Industrielle Serienfertigung (z. B. Betriebserkundung, Expertenbefragung, Kooperation mit außerschulischen Partnern)
Technik - Auswirkungen der industriellen Serienfertigung auf den Menschen, das Berufsleben und die Gesellschaft
Technik - Aktuelle Entwicklungen wie die Digitalisierung der Fertigung (u. a. Smart Factory)

Versorgung und Entsorgung

Regenerativer Energie, Verteilung von Energie, Energieeinsparung

G

Ich kann verschiedene Primärenergieträger zur Gewinnung von Nutzenergie nennen und einfache Beispiele für regenerative Energiequellen aufzählen.

M

Ich kann den Wirkungsgrad von Energiewandlern (z. B. bei Sonnen- und Windenergie) erklären und grundlegende Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Energiebereitstellung und -verteilung beschreiben.

E

Ich kann Energieversorgungssysteme nach funktionalen, ökologischen, wirtschaftlichen, sozialen und ethischen Kriterien analysieren und bewerten sowie Möglichkeiten der Energieeinsparung im privaten und schulischen Bereich erarbeiten und beurteilen.

Produktlebenszyklus

G

Ich kann einfache Objektanalysen technischer Geräte durchführen und einfache Aspekte des Produktlebenszyklus (z. B. Planung und Herstellung) beschreiben.

M

Ich kann technische Geräte hinsichtlich ihres Produktlebenszyklus (Planung, Herstellung, Nutzung, Instandhaltung) analysieren und erste Überlegungen zur Verwertung und Entsorgung anstellen.

E

Ich kann den gesamten Produktlebenszyklus (Planung, Herstellung, Nutzung, Instandhaltung, Verwertung / Entsorgung) detailliert analysieren und hinsichtlich ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte bewerten.

Spezial

Technologische Innovationen in der Energieversorgung
Energiemanagementsysteme
Nachhaltige Produktentwicklung
Recycling und Upcycling
Technik - Nutzung von verschiedenen Primärenergieträgern zur Gewinnung von Nutzenergie
Technik - Regenerativer Energie
Technik - Wirkungsgrad des Energiewandlers (z. B. zu Sonnen- und Windenergie)
Technik - Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Bereitstellung und Verteilung von Energie
Technik - Energieversorgungssysteme (exemplarisch nach funktionalen, ökologischen, wirtschaftlichen, sozialen und ethischen Kriterien z. B. Kraftwerkstypen, Versorgungsnetze, Smart Grid)
Technik - Möglichkeiten der Energieeinsparung im privaten und schulischen Bereich
Technik - Objektanalyse technischer Geräte
Technik - Produktlebenszyklus (Planung, Herstellung, Nutzung, Instandhaltung, Verwertung / Entsorgung)

Ich kann die aktuellen Entwicklungen der Mobilität kritisch hinterfragen und deren potenzielle Zukunftsszenarien entwickeln und diskutieren.

Spezial

Modellbau

G

Elektronische Schaltungen

Technik - Elektronische Schaltungen

G

Ich kann grundlegende elektronische Schaltungen wie eine einfache Zeitschaltung und eine bistabile Kippstufe verstehen und aufbauen.

M

Ich kann Funktion und Aufbau von Logik-Gattern in einer bistabilen Kippstufe analysieren und erklären.

E

Ich kann komplexe Schaltungen eigenständig entwickeln und optimieren.

Spezial

Technik - Elektronische Schaltungen (z. B. Zeitschaltung, bistabile Kippstufe)
Technik - Bistabile Kippstufe mit Logik-Gattern
Technik - Steuern und Regeln (Unterschiede)
Technik - Regelkreise mit Blockschaltbildern (z. B. Tempomat, Heizungsregelung, Bewässerungsanlage)
Technik - Steuerungs- oder Regelungsaufgaben (z. B. Ampelkreuzung mit Signalanforderung, Torsteuerung, Temperaturregelung)
Technik - 3D Drucker

Steuern und Regeln

Technik - Steuern und Regeln

G

Ich kann die grundlegenden Unterschiede zwischen Steuern und Regeln benennen.

M

Ich kann Regelkreise und deren Komponenten mit Blockschaltbildern darstellen.

E

Ich kann komplexe Steuerungs- und Regelungsaufgaben analysieren und lösen.

CAD, CAM, CNC und KOSY

Technik - CAD, CAM, CNC und KOSY

G

Ich kann die Grundlagen und die Bedeutung von CAD, CAM, CNC und KOSY verstehen und erklären.

M

Ich kann einfache Konstruktionen und Bearbeitungen mit CAD- und CAM-Software durchführen.

E

Ich kann komplexe Projekte unter Anwendung von CAD, CAM, CNC und KOSY in Projekten planen, durchführen und auswerten.

Spezial: CAD, CAM, CNC und KOSY

Mensch und Technik

Spezial

Technologiebewertung
Innovationsmanagement
Nachhaltige Technologieentwicklung
Digitale Kompetenz
Technik - Zielorientierung technischen Handelns
Technik - Chancen und Risiken technischer Lösungen (für den Menschen, die Gesellschaft und die natürliche Umwelt)
Technik - Bedeutung der Technik für ihre berufliche und private Lebensplanung

Umweltschutz

Praktische Arbeiten: Upcycling-Projekt, Entwurf einer Wasseraufbereitungsanlage, ...

Umweltschutz

G

Ich kann an einem einfachen Upcycling-Projekt teilnehmen und verstehe die Grundideen von Abfallwirtschaft.

M

Ich kann die Schadstoffbelastungen erkennen und einfache Maßnahmen erörtern. Außerdem kann ich ein kleines Upcycling-Projekt eigenständig planen und durchführen.

E

Ich kann einen Entwurf einer Wasseraufbereitungsanlage erstellen und verstehe komplexe Zusammenhänge in der Abfallwirtschaft und Upcycling.

Spezial

Klimawandel

G

Ich kann Grundlagen und einfache Fakten zur Erderwärmung verstehen.

Arbeiten im Technikraum

Arbeiten im Technikraum

Fertigen eines Werkstücks

Fertigen eines Werkstücks

Maschinen und Mobilität

Maschinen und Mobilität

Mobilität

Mobilität

Werkstoffe

Werkstoffe

Elektrotechnik und Elektronik

Elektrotechnik und Elektronik

Bautechnik

Bautechnik

Energieversorgung

Energieversorgung

Erneuerbare Energien

Steuern und Regeln

Steuern und Regeln

Technik

Vorlagenschleife entdeckt: Technik

Technische Erfindungen

Früher: FIP – Fachinterne Prüfung - Technik (Realschule)

FIP – Fachinterne Prüfung - Technik (Realschule)

Technische Berufe als MOOC

Mach aus Deinem Traumberuf einen MOOC, hol Dir dafür ein Zertifikat und bereichere damit Deine Bewerbung.
Infos zu Berufen findest Du unter BerufeNET - Bundesagentur für Arbeit