Stoffverteilungsplan
Einordnung in den Lehrplan
Der Lehrplan für das sechsjährige Technische Gymnasium sieht für die Klasse
10 die
Entwicklung eines Technischen Systems
vor.
Die von mir unterrichteten Klassen wurden in TG8 und TG9 oftmals mit dem Themenfeld
Energie-Energieerzeugung-Energienutzung konfrontiert. Einerseits ist der Umgang
mit Energie entscheidend für die Zukunft der menschlichen Zivilisation, andererseits
ermöglicht das Thema relativ schlüssige Querverbindungen zu anderen Technikbereichen
(z. B. Fertigungstechniken) und ist damit ein hervorragendes Medium zur
Ausbildung des Denkens in Zusammenhängen.
Der Unterrichtszyklus baut auf der Idee auf, ein Gerät zu entwickeln und zu
bauen, das die Leistungsfähigkeit von Zugdrachen misst und vergleicht. Die Realisierung
innerhalb eines Schuljahres ist nicht vorgesehen. Das Projekt wird ggf. von
Folgeklassen weitergeführt.
Der Unterricht wurde bei zwei Klassen annähernd parallel gehalten. Die Klassen
haben jeweils eine Wochenstunde Technik und Mechanik.
1. Stunde:
Motivation durch Filme über Energieerzeugung mit Hilfe von Zugdrachen.
mögliche Beispiele:
https://www.youtube.com/watch?v=DjcJljXGW9I
Demonstration der Arbeitsgruppe UNI Delft/NL. Holländisch mit englischen Untertiteln.
https://www.youtube.com/watch?v=Zl_tqnsN_Tc
Trickdarstellung einer künftigen vollautomatischen Kite-Generator-Anlage.
https://www.youtube.com/watch?v=d2wwWLFGneY
Kurzes Video der realisierten Anlage.
https://www.youtube.com/watch?v=_u6xJdZ3b1c
Ringförmiger „Zeppelin“ mit eingebautem Windrad-Generator.
https://www.youtube.com/watch?v=UTGAdC7pPW4
Beispiel für Schiffsantrieb durch Zugdrachen.
2. Stunde
:
Energiebegriff, Energiearten, Energieumwandlung:
Arbeitsblatt 1 TG10 Energiearten - Potentielle Energie
3. Stunde:
Windkraft: Widerstands- und Auftriebsläufer:
Arbeitsblatt 2 TG10 Windkraft Widerstands- und Auftriebsläufer
4. Stunde:
Einführung Lageenergiespeicher Funktionsprinzip:
https://www.youtube.com/watch?v=XCfpUguOBAg
(kurz, ca. 9 min)
https://www.youtube.com/watch?v=I8SrIZM2uqI
(ca. 35 min)
Vorträge Prof. Eduard HeindlHochschule Furtwangen
5. Stunde
:
Speicherkapazität eines Lageenergiespeichers:
Arbeitsblatt 3 TG10 Energieumwandlung Lageenergiespeicher
Dabei besondere Beachtung von potenzieller Abhängigkeit von Speicherkapazität
und Kosten.
Vorrausgesetzter Unterricht in Mathematik: Potenzrechnen
6. Stunde:
Test: 4 TG10 Test Energieumwandlung-Energieerhaltung
7. Stunde:
Ausführliche Besprechung des Tests als Vorbereitung auf die Klassenarbeit
8. Stunde:
Klassenarbeit: 5 TG10 K.A. Energieumwandlung-Energieerhaltung A
Die Klassenarbeit Version B bezieht sich auf eine GFS in einer der Klassen über
Windkraftanlagen-Türme aus Holz.
9. Stunde:
Rückgabe und Besprechung der Klassenarbeit
10. Stunde:
Entwicklung der Zusammenhänge zwischen Kraft, Leistung und Energie:
6 TG10 Powerkite Arbeitsblatt
Letzte Aufgabe des Arbeitsblattes als Hausaufgabe
11. Stunde:
Besprechung der Hausaufgabe. Wiederholung der Themen der letzten Stunde
12. Stunde:
Kurztest: 7 TG10 Test Powerkite
Anschließend Besprechung des Tests
13. Stunde:
Besprechung der vom Kurztest bekannten Power-Kite-Generator Skizze.
(Das Projekt wird von ~50% der Schüler auch im Wahlfach „CAD“ bearbeitet)
Einführung der Begriffe Anforderung und Wunsch im Zusammenhang mit Produktentwicklung.
Einführung des Begriffes Lastenheft.
14. Stunde:
Internetrecherche zum Begriff Lastenheft.
Aufgabenstellung als Hausaufgabe: Erstelle ein Lastenheft nach den gefundenen
Kriterien für ein vorgegebenes Bauteil des Power-Kite-Generators. Alle Schüler
für dasselbe Bauteil.
15. Stunde:
Sammeln von gefundenen „Lasten“ aus der Hausaufgabe. Besprechung.
Ausblick auf den weiteren Fortgang des Projektes.
0_tg10_energie_stoffverteilungsplan
[docx][34 KB]
0_tg10_energie_stoffverteilungsplan
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