* 45 Minuten Konzept ** 60 Minuten Konzept

SchülerLabor Technik am Lehrstuhl Technische Bildung und ihre

Didaktik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

- Portfolio -

Kontakt: Lehrstuhl technische Bildung und ihre Didaktik info-schuelatech@ovgu.de

Experiment Anzahl Schüler/innen

Klassen-stufe

FE

ST

O

Bionik: Lotus Effekt**

max. 12 5

Bionik: Fluidic Muscle

max. 12 7/8

Battle of Lights

max. 12 7/8

Automatisierungsstrecke Teil 1

max. 16 9/10

Automatisierungsstrecke Teil 2

max. 16 9/10

Automatisierungsstrecke Teil 1 & 2 (Kombination)

max. 16 9/10

Automatisierungsstrecke Teil 3

max. 16 9/10

Automatisierungsstrecke Teil 4

max. 16 9/10

Bau

tech

nik

Green Cities: Solarthermie*

max. 12 5/6

Green Cities: Windströmungen**

max. 12 7/8

So

nsti

ge

E- Mobil

ca. 20 7/8

Solarkoffer

max. 12 7/8

Lotus Effekt

Klassenstufe 5 Einfluss der Technik Berufe

Zeitaufwand: 60 Minuten

Inhalt Die Schüler/Innen simulieren in Gselbstreinigende Oberflächen in vTeilversuchen.

Lernziele • Erkennen und Erleben einer bArbeitsweise

• Selbstreinigungseffekt bei Pflanzenoberflächen begreifeWirkprinzips und Übertragungtechnische Problemstellung

• Beobachtungen in Text und S• Stärkung der Teamfähigkeit u

Kommunikation

Wissensvor-aussetzungen

keine

chnik auf die

n in Gruppenarbeit en in vier

iner bionischen

greifen, Erkennen des agung auf eine

und Skizzen festhalten keit und

Fluidic Mu

Klassenstufe 7/8 Funkti Zeitaufwand: 90 Minuten

Inhalt In dieser UnterrichSchüler/Innen der Technik und Naturbeispielhaft am tecwelcher außerdemZylinderkolben in V

Lernziele • Einordnen des• Zusammenha

und künstliche• Einsatzmöglic

erfahren • Verstehen des

Zylinderkolbensowie die jewe

• Anfertigen undDiagrammkur

Wissensvor-aussetzungen

Zylinderkolben, Dr

ic Muscle

Funktion und Einsatz von Maschinen

terrichtssequenz soll den der Zusammenhang zwischen

Natur vermittelt werden. Dies wird m technischen Muskel erarbeitet,

erdem mit dem bereits bekannten en in Vergleich gesetzt wird.

en des Begriffs Bionik enhang zwischen menschlichem

stlichem Muskel kennenlernen öglichkeiten künstlicher Muskeln

en des Unterschieds zwischen kolben und künstlichem Muskel,

jeweiligen Vor- und Nachteile en und Auswerten von mkurven

en, Druckluft

Battle of Lights

Klassenstufe 7/8 elektrische Stromstä und Leistung Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichtssequenz vergSchüler/Innen LED- und Glühlamderen Nutzen und Grenzen. Zuertheoretische Inhalte erarbeitet, wanschließenden Experiment verwAnhand der Messergebnisse erfoBewertung der Leuchtmittel.

Lernziele • kennen physikalische GrößenSpannung und elektrische Le

• können Messwerte bestimme• Berechnung elektrischer Leis• Unterschied Reihen- und Par• Schaltpläne nach Anleitung

nachbauen • kennen den Unterschied zwis

Glühlampe, sowie deren NutzWissensvor-aussetzungen

Berechnung von physikalischen Gvorgegebenen Formeln

vs.

omstärke, Spannungen

z vergleichen die ühlampen; erarbeiten . Zuerst werden itet, welche im t verwendet werden.

erfolgt eine

rößen Stromstärke, he Leistung timmen r Leistung d Parallelschaltung

zeichnen und

d zwischen LED und n Nutzen chen Größen nach

Automatisierungsstecke Teil 1 T Klassenstufe 9/10 Techn Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichler/Innen die ProgrSoftware FluidSimcher Schaltkreis win einer kleinen GrIm Ergebnis sortievollautomatisch Me

Lernziele • Schaltplan (Arb• Aufbau, Steuer

elektrotechniscTechnik

• Signale und dederen technisckennen

• FehlprogrammFehlersuche du

• Stärkung vonKommunikation

• Schaltzeichen Wissensvor-aussetzungen

Energiearten, SpaReihen- und Paral

eil 1 Transportband/Sortierung

Technische Prozesse steuern

nuten

terrichtssequenz wird den Schü- Programmierung mittels der idSim beigebracht. Ein übersichtli-reis wird im selbstständigen Arbeiten en Gruppe durch Sensoren erweitert. sortiert das Transportband ch Metall von Plastik.

n (Arbeits- und Steuerkreis) erstellen teuerung und Optimierung

chnischer Anlagen mittels FESTO-

nd deren Eigenschaften, sowie hnisch mögliche Verarbeitung

rammierungen erkennen und eine che durchführen von Teamfähigkeit und ikation ichen und deren Merkmale vertiefen , Spannungsarten Parallelschaltung

Automatisierungsstrecke Teil 2 Stapelm Klassenstufe 9/10 Technische Prozesse Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichtssequenz wirdgrammierung mittels FluidSim veMittelpunkt steht die Pneumatik, einen elektrischen Schaltplan gesZum Schluss wird mittels Knopfdverschlossen.

Lernziele • Schaltplan (Arbeits- und Steu• Aufbau, Steuerung und Optim

elektropneumatischer Anlage• technische Probleme der Anla

prüfen und zu korrigieren • Stärkung von Teamfähigkeit u

Kommunikation • vertiefen Schaltzeichen und d

Wissensvor-aussetzungen

Automatisierungsstrecke Teil 1

Kombination zweier Module

Die Automatisierungsstrecke Teil 1 und Teil 2 kann awerden. Dabei werden beide Module (Transportbandmagazin) hintereinander geschaltet und mit nur einemgesteuert. Dies geschieht vollautomatisch durch versSensoren. Zeitaufwand Kombination: mindestens 90 MinutenZeitaufwand für beide Module und Kombination: 240

tapelmagazin

ozesse steuern

z wird die Pro-im vertieft. Im atik, welche durch

an gesteuert wird. nopfdruck eine Dose

d Steuerkreis) erstellen Optimierung nlagen

er Anlage zu über-

igkeit und

und deren Merkmale

dule ann auch kombiniert

rtband und Stapel-r einem Laptop h verschiedene

uten n: 240 Minuten

Automatisierungsstec Klassenstufe 9/10 Techn Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser UnterrichSchüler/Innen selbelektropneumatisckomplexen SchaltpAm Ende funktioniKnopfdruck.

Lernziele • Schaltplan (Arb• eigenständige

Bauteilen/Scha• Fehlprogramm

Fehlersuche du• Stärkung von

Kommunikation• Schaltzeichen

Wissensvor-aussetzungen

AutomatisierungssAutomatisierungss

Dieses Konzept kann auch ohVorkenntnisse der Schüler/Innumgesetzt werden. Dadurch erhösich der Zeitaufwand auf rund Minuten.

sstecke Teil 3 Greifer

Technische Prozesse steuern

nuten

terrichtssequenz erarbeiten die n selbstständig alle notwendigen atischen Schaltzeichen sowie einen

chaltplan mit der Software FluidSim. ktioniert der Greifer mittels

n (Arbeits- und Steuerkreis) erstellen ndige Erarbeiten von /Schaltzeichen und deren Merkmale rammierungen erkennen und eine che durchführen von Teamfähigkeit und ikation ichen und deren Merkmale vertiefen ungsstrecke Teil 1 ungsstrecke Teil 2

ohne r/Innen

erhöht 180

Automatisierungsstecke Teil 4 KombinatioModule

Klassenstufe 9/10 Technische Prozesse Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichtssequenz werModule miteinander verbunden ueinem Laptop gestartet. Im MittelAnsteuern eines Modules mittels

Lernziele • Schaltpläne (Arbeits- und Steerstellen

• Fehlprogrammierungen erkenFehlersuche durchführen

• Verbindung mehrere Module/mittels Sensoren

• Stärkung von Teamfähigkeit uKommunikation

• Schaltzeichen und deren MerWissensvor-aussetzungen

Automatisierungsstrecke Teil 1 Automatisierungsstrecke Teil 2 Automatisierungsstrecke Teil 3

ination aller drei

ozesse steuern

z werden alle drei den und zentral mit Mittelpunkt steht das ittels Sensoren.

nd Steuerkreis)

erkennen und eine

odule/Arbeitsschritte

igkeit und

n Merkmale vertiefen

Green Cities – So

Klassenstufe 5/6 Funktionsund unter

Zeitaufwand: 45 Minuten

Inhalt In dieser UnterrichSchüler/Innen anhModells die Funktisowie deren KompMittelpunkt steht dmittels Sonnenlichbeobachten ist.

Lernziele • Festhalten vonTabelle

• Anfertigen von• Aufbau, Funkti

einer Solaranla• Zusammenhan

und einwirkend• können die Zirk• Stärkung von

KommunikationWissensvor-aussetzungen

Eigenschaften des

Solarthermie

ktionsmodelle entwickeln, bauen untersuchen

terrichtseinheit lernen die n anhand eines vereinfachten unktionsweise eines Solarkollektors,

Komponenten kennen. Im teht die Warmwassergewinnung enlicht, welches im Experiment zu

n von Messerergebnissen in einer

n von Diagrammen unktionsweise und Komponenten

aranlage enhang zwischen Volumenänderung irkender Kraft ie Zirkulation des Wassers erklären von Teamfähigkeit und ikation n des Wassers

Green Cities – Windströmungen

Klassenstufe 7/8 Planen, Gestaltevon Bauwerken

Zeitaufwand: 60-90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichtseinheit lernenSchüler/Innen wie Wind gezielt dgeleitet werden kann, indem manStadtplanung mit einbezieht. Mittwird eine Stadt entworfen und küWind gemessen.

Lernziele • Warum Wind in der Stadt ent• Einfluss von Gebäudeanordn

Windströmung • verschiedenen Arten von Ver• durchschauen die Notwendig

der Stadt, sowie die jeweiligeNachteile

• Messwerte aufnehmen, auswSchlussfolgerungen ziehen

• Stärkung von Teamfähigkeit uKommunikation

Wissensvor-aussetzungen

Strömungseigenschaften

ungen

estalten und Erhalten rken

lernen die zielt durch Städte

man diesen in die . Mittels Modellen nd künstlich erzeugter

dt entsteht nordnung auf die

n Verwirbelungen endigkeit von Wind in eiligen Vor- und

, auswerten und

igkeit und

E- Mob

Klassenstufe 7/8 Funkti Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten Kosten: 5€ pro Schüler/In

Inhalt In dieser UnterrichSchüler/Innen unteElektromobil aus Asie im Anschluss mkönnen. Zudem wiFunktionselemente

Lernziele • Funktionselembestimmen und

• Anwendung de• erkennen Fehlf

selbstständige • Förderung des• Festigung der F

Wissensvor-aussetzungen

Definition MaschinFunktionselemente

Mobil

Funktion und Einsatz von Maschinen

nuten

terrichtssequenz bauen die n unter Anleitung ein eigenes aus Alltagsgegenständen, welches luss mit nach Hause nehmen em wird auf die einzelnen mente eingegangen.

selemente einer Maschine en und definieren ng des Satz von Thales Fehlfunktionen und können ndige Optimierungen durchführen g des kreatives Denken g der Funktionselemente schine mente

Solarkoffer Klassenstufe 7/8 elektrische Stromstärke, Spannungen und Leistung Zeitaufwand: mindestens 90 Minuten

Inhalt In dieser Unterrichtssequenz lernen die Schüler/Innen wie die Sonne als Energielieferant genutzt werden kann und wie Strahlungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Lernziele • Stromverbrauch einzelner Haushaltsgeräte • kennen die notwendigen Geräte und die dazu

gehörenden Schaltzeichen • können Messwerte bestimmen, in einer

Tabelle festhalten und mittels Diagramm auswerten

• festigen von Reihen- und Parallelschaltung • Schaltpläne lesen • können einen Schaltplan unter Anleitung

nachbauen • maximaler Leistungspunkt einer Solarzelle

und können dieses berechnen • Stärkung der Teamfähigkeit und

Kommunikation Wissensvor-aussetzungen

empfehlenswert Battle of Lights

Abbildungen: Alle Abbildungen sind Eigentum der Otto-von-Guericke-Universität