Vorwissen: Mobilität

Link: Unterrichtsmodule zur Dampfmaschine und der Motorwelt


  1. Geschichte der Dampfmaschine, James Watt
  2. Geschichte des Elektromotors, Nikola Tesla, Elektromobilität
  3. Funktionsweise von Getrieben, Automatikgetriebe vs. Schaltgetriebe
  4. Geschichte der Verbrennungsmotoren, Otto-Motor, Diesel-Motor
  5. Unterschiede zwischen Zweitakt- und Viertaktmotoren, Zweitaktmotor Umweltbelastung
  6. Funktionsweise des Viertaktmotors, Viertaktmotor vs. Zweitaktmotor
  7. Maximierung des Wirkungsgrades bei Antriebssystemen, Energieeffizienz
  8. Vergleich der Umweltbelastung durch verschiedene Antriebssysteme, CO2-Emissionen
  9. Entwicklung von Sicherheits- und Assistenzsystemen, Autonomes Fahren
  10. Geschichte der Mobilität und deren Einfluss auf die Gesellschaft, Sozialer Wandel durch Mobilität
  11. Wirtschaftliche Aspekte der Mobilität, Nachhaltigkeit in der Mobilität
  12. Zukunftstrends in der Mobilität, Elektromobilität, Autonomes Fahren



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Teil A1: Werkstoffe, Produkte, Produktionstechnik

Werkstoffe und Produkte



Werkstoffe unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Kriterien

  • G
  • Ich kann einfache Werkstoffe beschreiben und einfache ökologische und ökonomische Kriterien bei der Auswahl berücksichtigen.

  • M
  • Ich kann Werkzeuge und Maschinen zur Werkstoffbearbeitung benennen und deren Einsatzgebiete erläutern.

  • E
  • Ich kann Kriterien für die Beurteilung eines Arbeitsprozesses und dessen Ergebnisse entwickeln und anwenden.

    Arbeitsprozess und Ergebnisse

  • G
  • Ich kann einen einfachen Arbeitsprozess und dessen Ergebnisse unter Anleitung beurteilen und Optimierungsvorschläge machen.

  • M
  • Ich kann einen Arbeitsprozess selbstständig beurteilen und Ergebnisse systematisch optimieren.

  • E
  • Ich kann komplexe Arbeitsprozesse kritisch analysieren, optimieren und die Ergebnisse umfassend beurteilen.






    Teil A2: Systeme und Prozesse



    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

    1. Technik - Elektronische Schaltungen
    2. Technik - Bistabile Kippstufe mit Logik-Gattern
    3. Technik - Steuern und Regeln (Unterschiede)
    4. Technik - Regelkreise mit Blockschaltbildern (z. B. Tempomat, Heizungsregelung, Bewässerungsanlage)
    5. Technik - Steuerungs- oder Regelungsaufgaben (z. B. Ampelkreuzung mit Signalanforderung, Torsteuerung, Temperaturregelung)
    6. 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

    1. CAD, CAM, CNC und KOSY
    2. CAD
    3. KOSY
    4. CAM
    5. CNC



    Arduino

    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.



    Teil B1: Mensch und Technik: Bautechnik

    Bautechnik




    Bautechnik Grundlagen

  • G
  • Ich kann grundlegende Planungsunterlagen der Bautechnik wie einen Lageplan oder Wohnungsgrundriss identifizieren und deren Inhalt grob verstehen.

  • M
  • Ich kann einfache Experimente zu bautechnischen Problemstellungen durchführen und die Funktionen von statischen Grundkonstruktionen sowie die Grundlagen von Wärme- und Schalldämmung verstehen.

  • E
  • Ich kann die Wirkungsweise ausgewählter technischer Systeme in Gebäuden analysieren und verstehen, wie Systeme wie Heizung, Beleuchtung oder Alarmanlagen funktionieren.

    Funktionsmodell, Energiesparendes Bauen, Aktuelle Systeme der Gebäudetechnik

  • G
  • Ich kann ein einfaches Funktionsmodell aus der Bautechnik wie eine Alarmanlage unter Anleitung nachbauen.

  • M
  • Ich kann Grundprinzipien des energiesparenden Bauens verstehen und einfache Maßnahmen zur Gebäudesanierung erklären.

  • E
  • Ich kann aktuelle Systeme der Gebäudetechnik wie Bustechnologie oder Smart Home Systeme in ihren Grundzügen verstehen und deren Vorteile für moderne Gebäude beschreiben.

    Spezial

    1. Planungsunterlagen erstellen: Technik - Planungsunterlagen aus der Bautechnik (z. B. Lageplan, Wohnungsgrundriss, Installationspläne, Statikpläne)
    2. Statik
    3. Wärmedämmung
    4. Smart Home
    5. Energieeffizienz in Gebäuden
    6. Solarenergie
    7. Planet-Schule.de Bautechnik
    8. Technik - Experimente zu bautechnischen Problemstellungen (z. B. statische Grundkonstruktionen, Baustoffe, Wärme‑, Schalldämmung)
    9. Technik - Wirkungsweise ausgewählter technischer Systeme in Gebäuden (z. B. Heizung, Beleuchtung, Alarmanlage, Lüftung, Wärmetauscher)
    10. Technik - Funktionsmodell Bautechnik (z. B. Alarmanlage, Wärmetauscher)
    11. Technik - Energiesparendes Bauen (z. B. Passivhaus, Nullenergiehaus, Gebäudesanierung)
    12. Technik - Aktuelle Systeme der Gebäudetechnik (z. B. Bustechnologie, Visualisierung, Smart Home)
    13. Wärmepumpe


    Teil B2: Mensch und Technik: Mobilität

    Mobilität



    Maschinen und Motoren

  • G
  • Ich kann die grundlegenden Funktionen einer Dampfmaschine und eines Elektromotors erklären.

  • M
  • Ich kann die Funktionsweisen unterschiedlicher Motoren wie Verbrennungsmotoren, Zweitaktmotor, Viertaktmotor und Stirlingmotor verstehen und vergleichen.

  • E
  • Ich kann den Wirkungsgrad von Antriebssystemen analysieren und die Umweltbelastung von Antriebssystemen sowie die Sicherheits- und Assistenzsysteme in Fahrzeugen kritisch bewerten.

    Bedeutung von Mobilität

  • G
  • Ich kann die Funktion eines einfachen Getriebes verstehen.

  • M
  • Ich kann die individuelle, gesellschaftliche und historische Bedeutung der Mobilität erkennen und beschreiben.

  • E
  • Ich kann die wirtschaftliche Bedeutung der Mobilität und deren Auswirkungen auf Mensch, Natur und Gesellschaft analysieren und bewerten.

    Aktuelle Entwicklungen der Mobilität

  • G
  • Ich kann einfache aktuelle Entwicklungen der Mobilität benennen.

  • M
  • Ich kann die aktuellen Entwicklungen der Mobilität verstehen und deren Bedeutung für die Gesellschaft erkennen.

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



    Teil B3: Mensch und Technik: Versorgung und Entsorgung

    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.







    Technik






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