Fachwissen

benennen und beschreiben Funktionsteile von Maschinen und Werkzeugen. beschreiben die Handhabung von Maschinen und Werkzeugen. benennen Sicherheitsregeln. nutzen Maschinen und Werkzeuge zur Herstellung eines Produktes.

Erkenntnisgewinnung

erklären Gefahrenpotentiale von Maschinen und Werkzeugen.

Beurteilung/Bewertung

setzen sich mit den Sicherheitsregeln auseinander.

Fachwissen

benennen technische Anforderungen. beschreiben technische Prinzipien. benennen konstruktive Einzelteile, deren Funktion und Zusammenwirken. beschreiben Lösungswege. benennen notwendige Materialien, Werkzeuge, Maschinen und Arbeitsschritte. benennen mögliche Formen der Arbeitsorganisation. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

erstellen einen Anforderungskatalog. untersuchen verschiedene technische Lösungen. vergleichen verschiedene technische Lösungen und deren Vor- und Nachteile. entwerfen Lösungsversuche. erstellen Materiallisten. planen technische Lösungen. konstruieren technische Lösungen. stellen technische Lösungen zeichnerisch dar und präsentieren diese. planen einen Arbeitsablauf und die benötigte Arbeitsorganisation. stellen Produkte her. überprüfen die Teillösungen hinsichtlich der technischen Anforderungen. untersuchen und vergleichen verschiedene technische Lösungen.

Beurteilung/Bewertung

begründen, ob die technische Lösung den Anforderungen genügt. beurteilen verschiedene Lösungsversuche. setzen sich mit Arbeitsabläufen und Arbeitsorganisation auseinander. bewerten das Produkt. setzen sich mit alternativen technischen Lösungen auseinander. verbessern die Konstruktion/Arbeitsorganisation hinsichtlich der Anforderungen. beurteilen die technischen Lösungen unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Aspekten.

Fachwissen

benennen Merkmale einer Freihandskizze. beschreiben Merkmale perspektivischer Darstellungen. benennen Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht der Dreitafelprojektion. benennen einfache Grundlagen des Technischen Zeichnens.

Erkenntnisgewinnung

skizzieren technische Details/Lösungsversuche. untersuchen Skizzen auf Anschaulichkeit und Informationsgehalt. stellen einfache technische Objekte perspektivisch dar. zeichnen einfache technische Objekte als Dreitafelprojektion. werten eine Dreitafelprojektion aus. stellen eine technische Zeichnung am Computer her.

Beurteilung/Bewertung

setzen sich mit Nutzen und Aussagekraft von Skizzen auseinander. setzen sich mit den Grenzen räumlicher Darstellungen in zwei Ebenen auseinander. setzen sich mit dem computergestützten Zeichnen auseinander.

Fachwissen

benennen Energiearten und Energieträger. benennen verschiedene Energiewandlungsmaschinen. beschreiben die Prinzipien der Energiewandlung an ausgewählten Beispielen. benennen Energiewandler. benennen und beschreiben Möglichkeiten der Energiespeicherung. benennen und beschreiben den Wirkungsgrad. benennen konstruktive Einzelteile von Energiewandlungsmaschinen.

Erkenntnisgewinnung

ordnen Energiearten einem bestimmten Energiewandler zu. vergleichen verschiedene Energiewandler (konventionell, Wärmekraftmaschinen). analysieren die Funktion und das Zusammenwirken der Einzelteile einer Energiewandlungsanlage. erstellen einen Anforderungskatalog an die Energiewandlungsanlage. planen, konstruieren und stellen eine Energiewandlungsanlage her. überprüfen, ob die Energiewandlungsanlage den Anforderungen genügt. präsentieren technische Lösungen.

Beurteilung/Bewertung

problematisieren die Nutzung der gewählten Energieform und Energiewandler (Verfügbarkeit und Speicherung, Energiebilanz Umwelt, Nachhaltigkeit). bewerten die Bilanz technischer Energiewandler. setzen sich mit alternativen technischen Lösungen auseinander. verbessern die Konstruktion hinsichtlich der Anforderungen.

Fachwissen

benennen herkömmliche Antriebssysteme und ihre Energieträger. benennen zukunftsorientierte Antriebssysteme und ihre Energieträger. beschreiben Prinzipien der Energiewandlung. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

veranschaulichen Antriebssysteme anhand einfacher Beispiele und Modelle (z.B. Verbrennungsmotoren, Solarzelle, Elektromotor...) und die zugehörigen Energieträger und ihre Wandlung. planen, konstruieren und stellen das Modell eines Antriebssystems her (s. Themenfeld: Planen, Konstruieren, Herstellen). stellen technische Lösungen zeichnerisch dar und präsentieren diese (s. Themenfeld: Technisches Zeichnen).

Beurteilung/Bewertung

bewerten herkömmliche und zukunftsorientierte Antriebssysteme und ihre Energieträger. setzen sich mit alternativen Antriebssystemen auseinander. verbessern die Konstruktion hinsichtlich der Anforderung. beurteilen die technische Lösung hinsichtlich der Anforderung.

Fachwissen

benennen herkömmliche und zukunftsorientierte Energiewandler und deren Energieträger in Gebäuden. beschreiben mögliche Energieverluste/Einsparpotenziale in Gebäuden. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien. benennen Bauwerke und ihre Funktionen. benennen Tragwerke und ihre Bauformen. beschreiben die Wirkung von Kräften in Tragwerken.

Erkenntnisgewinnung

vergleichen/ermitteln/berechnen den Energiebedarf häuslicher Energiewandler. erstellen ein Ranking häuslicher Energieverbraucher. untersuchen technische und konstruktive Energiesparmaßnahmen und deren Einsparpotenziale von Niedrigenergie- und Passivhäusern am konkreten Beispiel. planen, konstruieren und stellen das Modell einer Energiewandlungsanlage im Gebäude her (s. Themenfeld: Planen, Konstruieren, Herstellen). stellen technische Lösungen zeichnerisch dar und präsentieren diese (s. Themenfeld: Technisches Zeichnen). untersuchen Bauwerke auf ihre tragenden Elemente (Tragwerke). untersuchen Tragwerke im Hinblick auf ihre Funktionen. ermitteln Zug- und Druckkräfte in Tragwerken und die daraus resultierenden Konstruktionsmerkmale. stellen ein Tragwerk nach Vorgaben her.

Beurteilung/Bewertung

bewerten Aufwand/Kosten und Einsparpotenzial der möglichen Energiesparmaßnahmen. verbessern die Konstruktion hinsichtlich der Anforderungen. beurteilen die technischen Lösungen hinsichtlich der Anforderungen. begründen die Art des Tragwerks im Hinblick auf Kraftwirkungen. verbessern eigene Tragwerkskonstruktionen.

Fachwissen

beschreiben das Zusammenwirken verschiedener einfacher elektrischer Bauteile in einer Schaltung. beschreiben die elektrischen Eigenschaften von Widerständen, Leuchtdioden, Sensoren und Transistoren. beschreiben das Zusammenwirken verschiedener elektronischer Bauteile in einer Schaltung. beschreiben die elektrischen Grundgrößen Strom, Spannung und Widerstand.

Erkenntnisgewinnung

beobachten die Wirkung verschiedener Bauteile im Stromkreis. werten ihre beobachteten Eigenschaften aus. messen Spannungen und Stromstärken und berechnen aus den Messergebnissen weitere Eigenschaften. entwerfen und stellen elektronische Schaltungen her. planen, konstruieren und stellen elektrische Stromkreise her (s. Themenfeld Planen, Konstruieren, Herstellen). stellen technische Lösungen dar und präsentieren diese (s. Themenfeld: Technisches Zeichnen).

Beurteilung/Bewertung

beurteilen verschiedene Bauformen elektronischer Bauteile hinsichtlich ihres Wirkungsgrades. verbessern elektronische Schaltungen. bewerten die Auswirkungen von der Miniaturisierung elektronischer Schaltkreise auf die Lebenswelt.

Fachwissen

beschreiben die Wirkung einer Eingangsgröße auf eine Ausgangsgröße. benennen Sensoren (mechanisch, Wärme, Licht). beschreiben, dass Informationen nach dem EVA-Prinzip verarbeitet werden. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

untersuchen, wie sich eine Eingangsgröße auf einen Sensor auswirkt. erklären das Zusammenwirken von Sensoren und Aktoren. erklären Steuerungsprozesse und Regelungsprozesse. planen, konstruieren und stellen das Modell einer Steuerung/Regelung her (s. Themenfeld: Planen, Konstruieren, Herstellen). stellen technische Lösungen zeichnerisch dar und präsentieren diese (s. Themenfeld: Technisches Zeichnen).

Beurteilung/Bewertung

begründen den Einsatz von Sensoren in Schaltungen des beruflichen und privaten Alltags. verbessern die Konstruktion hinsichtlich der Anforderungen. beurteilen die technischen Lösungen hinsichtlich der Anforderungen.

Fachwissen

beschreiben, wie sich analoge, digitale und binäre Daten (Signale) unterscheiden. wenden Logiksignale an, bei denen Ausgangssignale (A) vom Eingangszustand (E) abhängig sind. beschreiben diese Abhängigkeiten in Wahrheitstabellen. benennen die Signalpegel von ICs der aktuellen Baureihe.

Erkenntnisgewinnung

analysieren, wie Signale durch logische Gatter verarbeitet werden. stellen komplexe Schaltungen aus Gattern, Ein- und Ausgabe-Bausteinen her. veranschaulichen Logikschaltungen (EVA) durch Prinzipbilder.

Beurteilung/Bewertung

bewerten die Auswirkungen der Digitalisierung auf die Arbeits- und Lebenswelt.

Fachwissen

benennen Hard- und Software eines Computers, die für die Eingabe, die Verarbeitung und die Ausgabe geeignet sind. benennen die benötigten Baugruppen, um mit einem PC Vorgänge steuern zu können. beschreiben den fachgerechten Umgang mit Computern, Interfaces, Werkzeugen und Materialien. nutzen ein Interface für eine Schnittstelle des PCs. (fakultativ) beschreiben, wie eine Serienfertigung computerunterstützt eingerichtet werden kann. beschreiben die Auswirkungen der computerunterstützten Produktion. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

untersuchen, wie Computer Signale erfassen, verarbeiten und als Folge ein Signal ausgeben. entwickeln Programme zur Steuerung/Regelung. konstruieren eine Ausgabeeinheit (LEDInterface). planen, konstruieren und stellen das Modell einer computergestützten Steuerung/Regelung her (s. Themenfeld: Planen, Konstruieren und Herstellen). stellen technische Lösungen zeichnerisch dar und präsentieren diese (s. Themenfeld: Technisches Zeichnen). entwerfen am PC einen Gegenstand (CAD). stellen den Gegenstand computerunterstützt (CAM) her.

Beurteilung/Bewertung

beurteilen die Auswirkungen computergesteuerter Prozesse in der Alltagswelt. verbessern die Konstruktion hinsichtlich der Anforderungen. beurteilen die technischen Lösungen hinsichtlich der Anforderungen. nehmen Stellung zu den Auswirkungen der computergesteuerten Automatisierung in vielen Produktionsprozessen.

Fachwissen

benennen und beschreiben Beispiele für regenerative Energien. beschreiben technische Systeme zur Nutzung regenerativer Energien. beschreiben die derzeitige Energienutzung und ihre Folgen. beschreiben den fachgerechten Umgang mit Maschinen, Werkzeugen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

erklären den Begriff regenerative Energien. analysieren verschiedene technische Lösungen der Nutzung regenerativer Energien. diskutieren über den Einsatz regenerativer Energien. planen und stellen das Modell einer Anlage zur Nutzung regenerativer Energie her (Windkraftanlage, Photovoltaik, Solarthermie u.a.). untersuchen, welche Größen Einfluss auf den Wirkungsgrad haben.

Beurteilung/Bewertung

bewerten technische Lösungen zur Nutzung erneuerbarer Energien. beurteilen Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung erneuerbarer Energien. verbessern ihr Modell hinsichtlich der Einflussgrößen.

Fachwissen

benennen Beispiele aus der Bionik. beschreiben technische Lösungen, die sich an der Natur orientiert haben. beschreiben den fachgerechten Umgang mit notwendigen Werkzeugen, Maschinen und Materialien.

Erkenntnisgewinnung

erklären den Begriff Bionik. analysieren technische Lösungen und Lösungen aus der Natur. planen die Herstellung eines Modells nach bionischem Vorbild. stellen ein Modell nach bionischem Vorbild her. überprüfen ihr Modell.

Beurteilung/Bewertung

bewerten menschliche technische Lösungen mit Lösungen aus der Natur. beurteilen Möglichkeiten und Grenzen der Bionik. verbessern ihr Modell nach Erkenntnissen der Bionik.