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Technik

Vorbemerkungen

 

Bildungsplanübersicht

Schuljahr Bildungsplaneinheiten Zeitricht-wert Gesamt-stunden
Klasse 8 Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 40 (30)
1 Analysieren technischer Systeme
40
2 Planen und realisieren eines technischen Systems
20
3 Projekt: Analysieren und Ausführen
40 (40) 140 (70)
Zeit für Leistungsfeststellung 20 (10)
160 (80)
Klasse 9 Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 40 (30)
4 Entwerfen technischer Systeme
60
5 Projekt: Planen und Durchführen
40 (40) 140 (70)
Zeit für Leistungsfeststellung 20 (10)
160 (80)
Klasse 10 Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 40 (30)
6 Entwickeln technischer Systeme
60
7 Projekt: Entwickeln und Optimieren
40 (40) 140 (70)
Zeit für Leistungsfeststellung 20 (10)
160 (80)
Die Zeitrichtwerte in Klammern geben den Anteil der Stunden in Gruppenteilung an.

Klasse 8

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

40 (30)

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Solarfahrzeug
Dioden-Ampel
Blechauto
Balkenwaage
Cajon
heißer Draht
Transistorradio
Flaschenöffner
Handyhalter
Brieföffner
Streichholzhaus
Mausefallenauto
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Analysieren technischer Systeme

40

Die Schülerinnen und Schüler analysieren ein bestehendes technisches System und bilden hieraus ein einfaches Teilsystem ab. Sie beschaffen sich die für das Verständnis benötigten Informationen und setzen hierzu geeignete Messverfahren und ‑geräte ein. Sie erstellen eine technische Dokumentation, in der sie die Funktionsweise und die Wirkungszusammenhänge des Teilsystems mit technischen Zeichnungen und unter Zuhilfenahme der Fachsprache beschreiben.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben beispielhaft ein technisches System und benennen seine Teilsysteme.

Systembegriff
z. B. Blackbox, Eingangs- und Ausgangsgrößen, Aufgabe und Funktion, Systemgrenzen, Reduktion und Vereinfachung auf wesentliche Eigenschaften und Zusammenhänge
Zerlegung in Teilsysteme
z. B. Fahrzeug oder Fahrzeugbaugruppen, einfache elektronische Schaltungen
Modellbildung
Blockbilddarstellung

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler analysieren und strukturieren technische Systeme.

Analysekriterien
z. B. Aufgabe und Funktion, Gestaltung (Ergonomie, Formen, Farben, Haptik), Werkstoffe, Baugruppen, Komponenten, Gefahren und Funktionssicherheit bzw. Fehlerquellen, Vorgehensweise

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und beschreiben Funktionszusammenhänge.

Physikalisch-technische Prinzipien
z. B. Informations‑, Stoff- und Energiefluss, Vernetzung der einzelnen Elemente und deren Integration
Visualisierung
z. B. Diagramme, Flussbilder, Ablaufplan, Schemata, Programmablaufplan (PAP)
vgl. Deutsch, Physik, Chemie und Mathematik

BPE 1.4

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und vergleichen Quellen und werten die Informationen aus.

Zuverlässigkeit
z. B. Literatur, Internet, Fachgespräch, Exkursionen
Strukturierung
z. B. Quellenangaben, Darstellung und Verständlichkeit

BPE 1.5

Die Schülerinnen und Schüler bestimmen technische und physikalische Größen.

Technologische Größen
z. B. Spannung, Länge, Kraft
Messgeräte und Prüfeinrichtungen
z. B. Multimeter, Messschieber, Oszilloskop
Messprotokoll

BPE 1.6

Die Schülerinnen und Schüler skizzieren und zeichnen technische Systeme.

Technische Darstellungen
z. B. Skizze, Projektionsarten, Technologieschema, Konstruktionszeichnung, Schaltplan, Bauteilbezeichnung, Bemaßung, Programmablaufplan (PAP)

BPE 2

Planen und realisieren eines technischen Systems

20

Die Schülerinnen und Schüler planen anhand einer technischen Beschreibung die Realisierung eines einfachen technischen Systems. Sie beschaffen sich Informationen, die zum Verständnis des Systems benötigt werden, und wählen geeignete Werkstoffe bzw. Komponenten sowie Herstellungs- oder Fertigungsverfahren aus.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die einzelnen Projektphasen bei der Planung eines technischen Systems.

Planung eines technischen Systems
z. B. Auftragsanalyse, Entwurf
Informationsbeschaffung
z. B. Auswahl, Auswertung
Werkstoff- und Komponentenauswahl
z. B. Eigenschaften, Fertigungstiefen
Herstellungs- oder Fertigungsverfahren
z. B. Handfertigung, maschinelle Fertigung, Programmierung

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die einzelnen Projektphasen bei der Realisierung eines technischen Systems.

Arbeitsorganisation
z. B. Ablaufplanung, Aufwandsabschätzung, Prüfmittel
Zusammenbau und Inbetriebnahme
z. B. Verbindungstechniken, Testlauf
Technische Dokumentation
z. B. Schaltpläne, Stückliste, Gesamtzeichnung, Datenblätter, Montagepläne

BPE 3

Projekt: Analysieren und Ausführen

40 (40)

Abhängig von der Ausstattung der Schule bearbeiten die Schülerinnen und Schüler eine typische Aufgabenstellung aus den Bereichen BPE 1 und BPE 2. Anhand eines vorgegebenen Projekts erschließen sie sich das Zusammenwirken einzelner technischer Komponenten in einem Gesamtsystem. Dabei nutzen sie technische Dokumente.
Die Schülerinnen und Schüler erwerben bei der Umsetzung des Projekts Kenntnisse über die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe bzw. Komponenten. In Werkstatt und Labor erlernen sie den sicheren Umgang mit berufstypischen Werkzeugen bzw. Maschinen und beachten die Vorschriften des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Die Schülerinnen und Schüler führen das Projekt unter Anleitung durch und unterziehen das Ergebnis einer kritischen Analyse.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zu den Bildungsplaneinheiten 1 und 2 durch.

Praktisches Projekt aus einem oder mehreren der folgenden Bereiche:

  • Mechatronik
z. B. technische Kommunikation, Werkstoffe bzw. Komponenten, Werkzeuge und Maschinen, Messen
  • Umwelttechnik

  • Informationstechnik

  • Gestaltungs- und Medientechnik

  • Technik und Management

Klasse 9

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

40 (30)

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Nussknacker
Bootsbau
Elektromodellfahrzeug mit Sensorik
LED-Würfel
Homepage
CAD-Baugruppenanimation
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 4

Entwerfen technischer Systeme

60

Die Schülerinnen und Schüler planen anhand einer technischen Beschreibung die Realisierung eines technischen Systems zunehmender Komplexität. Sie beschaffen sich Informationen, die zum Verständnis des Gesamtsystems benötigt werden. Die Schülerinnen und Schüler wählen geeignete Werkstoffe bzw. Komponenten sowie Herstellungs- oder Fertigungsverfahren aus und begründen ihre Auswahl.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler entwerfen technische Systeme.

Auftragsanalyse
Pflichtenheft
Entwurf
z. B. Kreativitätsverfahren, Brainstorming, technische Skizze, Mind-Map, Schaltpläne, Grundrisse, Schemata, technische Zeichnung (Baugruppen)
Ausführungsplanung
Simulation

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler führen eine Informationsbeschaffung durch und beurteilen die gefundenen Informationen.

Auswahl
z. B. effektiver Umgang mit Informationen – auch digitale Medien, Umfang, Zuverlässigkeit, Ergiebigkeit der Quellen
Auswertung technischer Unterlagen
z. B. Zusammenfassung, Strukturierung und Relevanz (z. B. Diagramme, Tabellen, Datenblätter, Grafiken und Videos)
Datenaustausch und Datensicherung
z. B. Projektordner, Datenarchivierung und Weitergabe von Informationen innerhalb einer Projektgruppe

BPE 4.3

Die Schülerinnen und Schüler begründen eine Werkstoff- und Komponentenauswahl.

Eigenschaften
z. B. physikalische, chemische und technologische Belastbarkeit, Komplexität, Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Design, Performance
Fertigungstiefe
z. B. Eigenfertigung, Zukauf, Programmbibliotheken

BPE 4.4

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Herstellungs- oder Fertigungsverfahren.

Handfertigung und/oder maschinelle Fertigung und/oder Programmierung
Fertigungszeit, Qualität, Kosten, Hardware, Software

BPE 4.5

Die Schülerinnen und Schüler strukturieren und organisieren ihre Arbeitsabläufe.

Ablaufplanung und Aufwandsabschätzung
z. B. Kosten, Zeit, Ressourcen
Gefahrenanalyse, Unfallverhütung
z. B. Unfallverhütungsvorschriften (UVV), Sicherheitsdatenblätter, Symbole
Prüfmittel
z. B. Lehren und Messen

BPE 4.6

Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Zusammenbau und die Inbetriebnahme eines technischen Systems.

Verbindungstechniken
z. B. Baugruppen, Löten, Klemmen, Schrauben, Kleben, Einbinden von Komponenten
Testlauf
z. B. Testprotokoll

BPE 4.7

Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren ein technisches System.

Pläne und Zeichnungssatz
z. B. Schaltpläne, Platinen-Layout, Diagramme, Blockbilddarstellung, Anlagenschema, Schnitte, Explosionszeichnung, Stückliste, Gesamtzeichnung
Betriebsanleitung, Visualisierung
z. B. Manual, Foto, Video, Animation

BPE 5

Projekt: Planen und Durchführen

40 (40)

Abhängig von der Ausstattung der Schule planen die Schülerinnen und Schüler ein technisches System zunehmender Komplexität anhand einer vorgegebenen Aufgabenstellung. Sie analysieren die Aufgabenstellung, beschaffen sich selbstständig die notwendigen Informationen und planen die Umsetzung. Hierbei legen sie den Aufbau des Systems und die Arbeitsschritte zu dessen Realisierung fest. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und begründen die Wahl geeigneter Werkstoffe sowie Komponenten im Hinblick auf geeignete Herstellungs- bzw. Fertigungsverfahren. Während des Herstellungsprozesses setzen sie entsprechende Prüfmittel ein. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Gefahrenquellen und leiten mögliche Gefährdungen ab. Sie beachten die Vorschriften des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Sie führen das Projekt zunehmend eigenverantwortlich durch und testen das Ergebnis. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren ihre Ergebnisse, ggf. digital.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zur Bildungsplaneinheit 4 durch.

Praktisches Projekt aus einem oder mehreren der folgenden Bereiche:

  • Mechatronik
z. B. technische Kommunikation, Werkstoffe bzw. Komponenten, Werkzeuge und Maschinen, Messen, Dokumentation
  • Umwelttechnik

  • Informationstechnik

  • Gestaltungs- und Medientechnik

  • Technik und Management

Klasse 10

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

40 (30)

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
digitale Uhr
Wetterstation
USB-Solarladegerät
Quadrocopter
Gehäuse für elektrische Schaltung
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 6

Entwickeln technischer Systeme

60

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein technisches System anhand eines selbst erarbeiteten Pflichtenheftes. Dazu analysieren sie eine Problemstellung und beschaffen sich die notwendigen Informationen. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Lösungsmöglichkeiten und dokumentieren diese. Sie realisieren das Projekt, bewerten ihre Arbeitsergebnisse und optimieren diese. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren die Planung und Ausführung. Sie nutzen Methoden des Projektmanagements.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler analysieren eine Problemstellung.

Pflichtenheft
z. B. Kundenauftrag (Rahmenbedingungen, Ziele, Meilensteine, Aufgaben)

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln, strukturieren, ordnen und dokumentieren Informationen.

Informationsbeschaffung
z. B. Auswertung und Interpretation von Informationen, Archivierung, Urheberrecht, Creative Commons, Lizenzen

BPE 6.3

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln komplexe Systeme.

Lösungsansätze
z. B. Pflichtenheft
Analyse vergleichbarer Systeme
z. B. Brainstorming, Einbeziehung alternativer Lösungsmöglichkeiten, Technikgeschichte, Reverse Engineering
Entwurf
z. B. Freihandskizze
Detaillierung und Ausarbeitung
z. B. technische Zeichnungen, Diagramme, Stücklisten

BPE 6.4

Die Schülerinnen und Schüler übertragen die Methoden des Projektmanagements auf die Phasen der Systemgestaltung.

Arbeitsformen
z. B. Aufgabenteilung der Arbeitsgruppen, Zeitplan, Meilensteine
Projektphasen
z. B. Analyse, Design, Entwicklung, Test
Projektdokumentation
z. B. Ergebnissicherung, Protokolle
Präsentation
z. B. Abschluss und Übergabe an Kunden

BPE 6.5

Die Schülerinnen und Schüler führen den Systembau durch.

Herstellung und Montage
z. B. Einzelkomponenten, Baugruppen, Zusammenfügen von Hardware- und Softwarekomponenten

BPE 6.6

Die Schülerinnen und Schüler führen die Inbetriebnahme durch.

Sichtprüfung
z. B. Prüfkriterien, Fehlersuche
Funktionsprüfung
z. B. Testlauf
Dokumentation der Prüfergebnisse
z. B. Prüfprotokoll

BPE 6.7

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Ergebnisse dar und bewerten diese.

Kriterien
z. B. Funktion, Nachhaltigkeit, Zukunftsfähigkeit
Methoden
z. B. Sicherheit, Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit, Ästhetik, Projektevaluation, Auswertungsbogen

BPE 6.8

Die Schülerinnen und Schüler optimieren ihre Lösung.

Umgestaltung oder Weiterentwicklung
z. B. Leistungsfähigkeit, Ergonomie, Effizienz (z. B. Paretoprinzip), Kosten, Sicherheit, Ästhetik, alternative Lösungsmöglichkeiten

BPE 7

Projekt: Entwickeln und Optimieren

40 (40)

Abhängig von der Ausstattung der Schule entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein komplexes technisches System anhand einer vorgegebenen Problemstellung. Sie entwerfen weitgehend selbstständig ein technisches Produkt und erarbeiten mögliche Lösungswege zu dessen Realisierung. Hierbei erhalten sie wichtige Erkenntnisse für das technisch funktionale Verständnis. Sie erstellen technische Dokumentationen und wählen geeignete Herstellungsverfahren unter Beachtung der Unfallverhütungsvorschriften und des Umweltschutzes aus. Die Schülerinnen und Schüler führen abschließend eine Qualitätskontrolle durch und dokumentieren ihre Ergebnisse. Sie unterziehen das fertige Produkt einer Funktions- und Qualitätsprüfung. Sie diskutieren, bewerten und dokumentieren alternative Lösungs- und Optimierungsmöglichkeiten.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler führen ein schuleigenes Projekt zur Bildungsplaneinheit 6 durch.

Praktisches Projekt aus einem oder mehreren der folgenden Bereiche:

  • Mechatronik
z. B. Planung, Herstellung, Montage, Qualitätskontrolle, Optimierungsmöglichkeiten
  • Umwelttechnik

  • Informationstechnik

  • Gestaltungs- und Medientechnik

  • Technik und Management

Operatorenliste

In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen (Standards) legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB) dienen Operatoren einer Präzisierung. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.

Anforderungsbereiche
Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge.
Anforderungsbereich II umfasst die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von technischen Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen von Bezügen, um technische Problemstellungen entsprechend den allgemeinen Regeln der Technik zu lösen.
Anforderungsbereich III umfasst das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.
Operator Erläuterung Zuordnung
AFB
ableiten
auf der Grundlage wesentlicher Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen
II
abschätzen
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung grob dimensionieren ohne genaue Berechnungen durchzuführen
II
analysieren und untersuchen
wichtige Bestandteile oder Eigenschaften auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten. Untersuchen beinhaltet ggf. zusätzlich praktische Anteile.
II, III
auswerten
Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer Gesamtaussage zusammenführen
II
begründen
Sachverhalte auf Regeln und Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Beziehungen von Ursachen und Wirkung zurückführen
II
berechnen, bestimmen
Ergebnisse von einem bekannten Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen oder grafische Lösungsmethoden gewinnen
I, II
beschreiben
Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben
I
beurteilen
zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
II, III
bewerten, Stellung nehmen
eine eigene Position nach ausgewiesenen Kriterien vertreten
II, III
darstellen
Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden usw. strukturiert und gegebenenfalls fachsprachlich wiedergeben
I, II
dimensionieren
eine technische Einrichtung nach den Verfahren der jeweiligen Technikwissenschaft entsprechend der gestellten Anforderung bestimmen
II, III
dokumentieren
entscheidende Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen
III
durchführen
eine vorgegebene oder eigene Anleitung (z. B. für ein Experiment oder eine Befragung) umsetzen.
II
entwickeln, entwerfen
Lösungen für komplexe Probleme erarbeiten
II, III
erläutern, erklären
einen technischen Sachverhalt in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen
I, II
ermitteln
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
II
konstruieren
Form und Bau eines technischen Objektes durch Ausarbeitung des Entwurfs, durch technische Berechnungen, Überlegungen usw. maßgebend gestalten
II
nennen
Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen
I
optimieren
einen gegebenen technischen Sachverhalt oder eine gegebene technische Einrichtung so verändern, dass die geforderten Kriterien unter einem bestimmten Aspekt erfüllt werden
II
skizzieren
Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduzieren und diese grafisch oder als Text übersichtlich darstellen
II
strukturieren, ordnen
vorliegende Objekte oder Sachverhalte kategorisieren und hierarchisieren
II
überprüfen und nachweisen
Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken
II, III
übertragen
einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen.
II, III
vergleichen
Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln
I, II
zeichnen
einen technischen Sachverhalt mit zeichnerischen Mitteln unter Einhaltung der genormten Symbole darstellen
I, II

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