T9 E - Technischen Entwicklungsprozess selbstständig steuern

Einleitung

Zielgruppe: Technik, Klasse 9, Baden-Württemberg, E-Niveau. Kernidee: Du steuerst einen technischen Entwicklungsprozess selbstständig: Anforderungen klären, Varianten entwickeln, Werkstoff begründen, Fertigung planen, prüfen, optimieren und dokumentieren. Leitprojekt: Eine offene Halterungsaufgabe wird vom Problem bis zur verbesserten Lösung bearbeitet. Prüfungsziel: Eine unbekannte technische Aufgabe analysieren und in kurzer Zeit einen vollständigen, kompakten Lösungsplan erstellen.

Du kannst am Ende ...	Nachweis
Anforderungen priorisieren	priorisierte Anforderungsliste
technische Spezifikationen formulieren	messbare Sollwerte und Prüfkriterien
mehrere Lösungsvarianten entwickeln	Skizzen und Variantenvergleich
einen Werkstoff auswählen	begründete Werkstoffentscheidung
die Fertigung planen	Arbeitsplan mit Qualitätsprüfungen
testen und optimieren	Testprotokoll und Änderungsnachweis
den Prozess dokumentieren	kompakte Konstruktionsmappe

Bildungsplanbezug Baden-Württemberg

Der aktuelle Bildungsplan Technik für die Klassen 7/8/9 fordert unter anderem technische Zeichnungen, CAD, Planungsunterlagen, Werkstoffauswahl, anforderungsbezogene Konstruktion, Bewertung und Optimierung. Auf E-Niveau werden diese Kompetenzen selbstständig und begründet angewendet.

Bildungsplan Technik Baden-Württemberg, überarbeitete Fassung 2026

Sicherheitsrahmen

Regel	Bedeutung
Unterweisung zuerst	Praktische Arbeit nur nach schulischer Unterweisung.
Aufsicht	Werkstattarbeit nur unter Aufsicht der Lehrkraft.
Schutzausrüstung	Erforderliche persönliche Schutzausrüstung wird nach Schulregel getragen.
Maschinen	Keine eigenständige Nutzung gefährlicher Maschinen. Nur freigegebene Maschinen nach Einweisung und Freigabe durch die Lehrkraft.
Elektrik	Keine Netzspannung. Elektrische Versuche ausschließlich mit freigegebenen Komponenten und sicherer Kleinspannung.
CAD/CAM	CAD darf selbstständig geplant werden. Maschinenbetrieb bei 3D-Druck, Laser, CNC oder anderen Fertigungssystemen erfolgt nur nach schulischer Freigabe und Aufsicht.

Fachbegriffe kompakt

Fachbegriff	Direkt erklärt	Kontrollfrage
Lastenanforderung	Was der Auftraggeber oder Nutzer vom Produkt erwartet.	Was soll das Produkt leisten?
Technische Spezifikation	Eine Anforderung wird in einen prüfbaren technischen Sollwert übersetzt.	Woran kann ich messen, ob die Anforderung erfüllt ist?
Lösungsvariante	Eine von mehreren technisch unterschiedlichen Ideen.	Welche Alternative löst das Problem anders?
Arbeitsplanung	Reihenfolge, Mittel, Zeit, Zuständigkeiten und Prüfungen vor der Fertigung festlegen.	Was muss wann womit geprüft werden?
Qualitätssicherung	Geplante Maßnahmen, damit Anforderungen während und nach der Fertigung eingehalten werden.	Wo prüfe ich Qualität?
Test	Festgelegtes Verfahren zum Vergleich von Istwert und Sollwert.	Ist das Ergebnis bestanden oder nicht?
Optimierung	Gezielte Verbesserung aufgrund von Messwerten, Beobachtungen oder Fehlern.	Welche Änderung verbessert welches Kriterium?
Dokumentation	Nachvollziehbarer Nachweis von Entscheidungen, Zeichnungen, Daten, Tests und Änderungen.	Kann eine andere Person meinen Weg verstehen?

Medienlabor: erst untersuchen, dann handeln

Die Medien sind Arbeitsmaterial. Beobachte, markiere, vergleiche, messe, simuliere und finde Fehler.

Medium 1: Technische Zeichnung lesen

Bildlegende: Orthografische Projektion: Ein Körper wird in geordnete zweidimensionale Ansichten übertragen.

Medienauftrag:

Ansichten markieren: Kennzeichne Vorder-, Seiten- und Draufsicht auf einer Kopie.
Vergleichen: Notiere zwei Informationen, die in einer 3D-Ansicht schnell erkennbar sind, und zwei Informationen, die eine bemaßte 2D-Zeichnung genauer liefert.
Fehler finden: Prüfe bei einer eigenen Zeichnung, ob Maße doppelt, unklar oder fehlend sind.

Medium 2: CAD-Modell und Zeichnung vergleichen

Bildlegende: CAD verbindet Geometrie, Maße und technische Darstellung.

Kurzsichtfenster: Nutze besonders den Abschnitt etwa 12:57 bis 17:30 zu Skizzen, Maßen und parametrischem Ändern.

Medienauftrag:

Beobachten: Finde mindestens drei CAD-Elemente, die eine Konstruktion eindeutig machen.
Simulieren: Ändere in einem eigenen Schul-CAD-Modell genau eine Hauptabmessung und beobachte, welche abhängigen Elemente mitwandern.
Vergleichen: Stelle die Version vor und nach der Änderung gegenüber. Welche Anforderung wird dadurch besser oder schlechter erfüllt?

Medium 3: Entwicklungsprozess als Schleife

Kurzvideoauftrag: Stoppe nach jedem Prozessschritt. Schreibe nicht nur die Reihenfolge auf, sondern markiere die Stellen, an denen ein Rücksprung sinnvoll ist.

NASA-Auftrag: Notiere ein Beispiel dafür, dass eine technische Lösung nach einem Test verändert werden muss. Übertrage diese Idee auf Dein eigenes Projekt.

Medium 4: Messen für Qualitätssicherung

Bildlegende: Ein Messschieber kann Außen-, Innen- und Tiefenmaße erfassen.

Medienauftrag:

Messen: Miss nur freigegebene Übungsbauteile und trage Sollmaß, Istmaß und Abweichung in eine Tabelle ein.
Fehler finden: Suche drei mögliche Messfehler, zum Beispiel schräges Ansetzen, falsche Nullstellung oder falsches Ablesen.
Selbstkontrolle: Wiederhole eine Messung dreimal. Große Streuung bedeutet: Messmethode prüfen.

Medium 5: Testen mit Modellen

Bildlegende: Modelle werden getestet, bevor eine endgültige Lösung festgelegt wird.

Medienauftrag:

Beobachten: Was bleibt beim Test konstant, was wird verändert, was wird gemessen?
Übertragen: Formuliere dieselben drei Punkte für Deinen Halterungstest.
Fehler finden: Erkläre, warum ein Test ohne vorher festgelegtes Erfolgskriterium wenig aussagekräftig ist.

Medium 6: Technische Darstellung genauer prüfen

Bildlegende: Technische Darstellungen reduzieren reale Objekte auf die Informationen, die für Herstellung und Kontrolle nötig sind.

Kurzsichtfenster: Nutze für die Wiederholung nur einen kurzen Ausschnitt, in dem die Zuordnung von Ansichten erklärt wird. Danach sofort selbst zeichnen.

Leitprojekt: Offene technische Aufgabe

Problem: Entwickle eine standsichere, materialeffiziente Halterung für ein schulisches Endgerät oder ein gleich großes Übungsmodell. Die Halterung soll auf einem Schultisch funktionieren, kompakt sein und mit schulisch freigegebenen Werkstoffen herstellbar sein.

Wichtig: Es gibt nicht nur eine richtige Konstruktion. Technische Entscheidungen müssen zu den Anforderungen, Prüfungen und verfügbaren schulischen Fertigungsmöglichkeiten passen.

Projektauftrag in einer Karte

Bereich	Auftrag
Nutzerproblem	Ein Gerät soll ohne Festhalten gut ablesbar stehen.
Randbedingungen	kompakt, standsicher, ressourcenschonend, schulisch herstellbar
Werkstoff	Holz, Kunststoff oder Metall begründet auswählen; früher Prototyp darf aus Karton sein
Nachweise	Zeichnung oder CAD-Modell, Materialentscheidung, Arbeitsplan, Kostenübersicht, Testprotokoll, Änderungsnachweis
Qualitätsziel	Anforderungen müssen mit vorher festgelegten Prüfkriterien kontrollierbar sein.

Projektplan mit Entscheidungstoren

Phase	Ergebnis	Entscheidungstor	Rücksprung, wenn ...
Problem klären	Nutzerproblem in einem Satz	Tor A: Aufgabe verstanden?	Ziel oder Randbedingung unklar
Anforderungen	priorisierte Lastenanforderungen	Tor B: prüfbar?	Muss-Anforderungen nicht messbar
Varianten	mindestens drei Skizzen	Tor C: Auswahl begründet?	nur eine Idee vorhanden oder Muss-Kriterium verletzt
Konstruktion	technische Zeichnung oder CAD-Modell	Tor D: fertigungstauglich?	Maße, Werkstoff oder Verbindung fehlen
Arbeitsplanung	Arbeitsplan, Material- und Kostenliste	Tor E: schulisch freigegeben?	Sicherheit, Werkzeug oder Prüfpunkt ungeklärt
Prototyp/Test	Messwerte und Beobachtungen	Tor F: Kriterien erfüllt?	mindestens ein Muss-Kriterium verfehlt
Optimierung	gezielte Änderung	Tor G: Verbesserung nachgewiesen?	Änderung nicht getestet
Dokumentation	kompakte Konstruktionsmappe	Tor H: nachvollziehbar?	Entscheidung oder Änderung nicht belegt

Meilensteinübersicht

Meilenstein	Fertiges Arbeitsergebnis	Selbstcheck
M1 Problem	Problemformulierung	Nutzer, Zweck und Randbedingungen erkennbar
M2 Anforderungen	priorisierte Anforderungsliste	Muss, Soll und Kann unterschieden
M3 Varianten	drei Lösungsvarianten	technisch verschieden, nicht nur optisch
M4 Entscheidung	begründete Auswahl	Kriterien und Gewichtung sichtbar
M5 Konstruktion	Zeichnung oder CAD	Maße, Werkstoff und Version vorhanden
M6 Arbeitsplanung	Arbeits- und Prüfplan	Reihenfolge, Mittel, Qualität und Sicherheit bedacht
M7 Test	Testprotokoll	Sollwert, Istwert, Ergebnis vorhanden
M8 Optimierung	Änderung mit Begründung	Vorher-Nachher-Vergleich möglich
M9 Dokumentation	vollständige Kurzmappe	fremde Person kann den Weg nachvollziehen

Schritt 1: Lastenanforderungen priorisieren

Die folgenden Wünsche sind absichtlich noch nicht vollständig technisch formuliert.

Wunsch	Deine Priorität	Begründung
Gerät steht ohne Festhalten	Muss / Soll / Kann		Gerät rutscht im normalen Gebrauch nicht heraus	Muss / Soll / Kann		Halterung ist leicht transportierbar	Muss / Soll / Kann		Materialeinsatz ist gering	Muss / Soll / Kann		Oberfläche beschädigt das Gerät nicht	Muss / Soll / Kann		Halterung sieht ansprechend aus	Muss / Soll / Kann		Lösung ist mit schulisch verfügbaren Verfahren herstellbar	Muss / Soll / Kann		Teile lassen sich möglichst trennen oder wiederverwenden	Muss / Soll / Kann		Kosten bleiben niedrig	Muss / Soll / Kann		Konstruktion ist dokumentierbar und prüfbar	Muss / Soll / Kann

Entscheidungsstelle: Wenn zwei Muss-Anforderungen sich widersprechen, musst Du den Zielkonflikt sichtbar machen und begründet priorisieren.

Von der Lastenanforderung zur technischen Spezifikation

Lastenanforderung	Technische Spezifikation	Prüfmethode
Gerät soll standsicher stehen.	Beispiel: Kein Umkippen mit freigegebenem Übungsmodell während 30 Sekunden auf einer 5-Grad-Neigung.	Neigungstest
Halterung soll kompakt sein.	von Dir festgelegte maximale Länge, Breite und Höhe	Messen
Materialeinsatz soll gering sein.	von Dir festgelegte maximale Masse oder Materialfläche	Wiegen oder Flächenberechnung
Kosten sollen niedrig sein.	von Dir festgelegtes Kostenlimit	Kostenrechnung

Sofort-Feedback: Eine gute technische Spezifikation enthält mindestens Größe oder Zustand + Grenzwert + Testbedingung. Wörter wie „stabil“, „gut“ oder „leicht“ allein sind noch nicht prüfbar.

Schritt 2: Lösungsvarianten entwickeln

Erstelle mindestens drei Varianten. Verändere nicht nur die Form, sondern das technische Prinzip.

Variantenimpuls	Leitfrage
Steckprinzip	Können Teile ohne dauerhafte Verbindung formschlüssig zusammenarbeiten?
Faltprinzip	Kann eine bewegliche oder klappbare Geometrie Transport und Nutzung verbinden?
Dreiecksabstützung	Wie kann Geometrie die Stabilität erhöhen?
Materialmix	Ist eine Kombination aus steifem Träger und weicher Auflage sinnvoll?

Hilfekarte Ideenstau: Verändere nacheinander Winkel, Auflagebreite, Position des Schwerpunkts, Verbindung, Werkstoff und Zahl der Bauteile. Skizziere schnell; bewerte erst danach.

Variantenvergleich

Kriterium	Gewicht 1 bis 5	Variante A	Variante B	Variante C
Standsicherheit					Materialeinsatz					Fertigbarkeit in der Schule					Kosten					Reparierbarkeit					Bedienung

Auswertung: Multipliziere Gewicht und Bewertung. Addiere anschließend. Eine hohe Punktzahl ist nur dann sinnvoll, wenn kein Muss-Kriterium verletzt wird.

Entscheidungsstelle: Verletzt die bestbewertete Variante ein Muss-Kriterium, wird sie nicht automatisch gewählt. Überarbeite sie oder entscheide Dich für eine andere Variante.

Schritt 3: Werkstoff bestimmen

Nutze Datenblätter, Materialproben und schulische Erfahrungen. Eigenschaften hängen von der genauen Werkstoffsorte ab.

Kriterium	Holz	Kunststoff	Metall	Für mein Projekt wichtig?
Steifigkeit	recherchieren / prüfen	recherchieren / prüfen	recherchieren / prüfen		Masse	recherchieren / prüfen	recherchieren / prüfen	recherchieren / prüfen		Bearbeitbarkeit in der Schule	mit Lehrkraft klären	mit Lehrkraft klären	mit Lehrkraft klären		Oberflächenverhalten	prüfen	prüfen	prüfen		Verfügbarkeit	prüfen	prüfen	prüfen		Kosten	prüfen	prüfen	prüfen		Wiederverwendung / Recycling	prüfen	prüfen	prüfen

Entscheidungssatz: „Ich wähle ________, weil die Eigenschaften ________ und ________ für die priorisierten Anforderungen wichtiger sind als ________.“

Sofort-Feedback: „Weil es gut ist“ reicht nicht. Nenne mindestens zwei Eigenschaften und verbinde sie direkt mit Anforderungen.

Schritt 4: Technische Zeichnung und CAD

Zeichnungssatz

Bestandteil	Muss vorhanden sein	Selbstkontrolle
Ansichten	ausreichend zur eindeutigen Formbeschreibung	keine wichtige Form bleibt unsichtbar
Maße	funktions- und fertigungsrelevante Maße	nicht doppelt, nicht widersprüchlich
Einheit	einheitlich und klar	Einheit festgelegt
Werkstoff	eindeutige Werkstoffangabe	genaue Sorte, wenn für Fertigung nötig
Verbindung	sichtbar oder beschrieben	lösbar / unlösbar erkennbar
Version	Versionsnummer oder Datum	Änderung zuordenbar

CAD-Check

Prüffrage	Ja / Nein
Sind wichtige Skizzen vollständig bemaßt?
Sind Maße an Anforderungen gekoppelt?
Kann eine Hauptabmessung geändert werden, ohne das Modell zu zerstören?
Sind Bauteile und Verbindungen nachvollziehbar?
Ist die Datei eindeutig benannt und versioniert?

Simulationsauftrag: Variiere im CAD drei mögliche Aufstellwinkel. Prüfe jeweils Sichtwinkel, Bauraum und Schwerpunktlage qualitativ. Wähle nicht nach Optik allein.

Schritt 5: Arbeitsplanung und Qualitätssicherung

Arbeitsschritt	Zweck	Verfahren / Werkzeug	Sicherheitsfreigabe	Qualitätsprüfung	Zeit
1			Lehrkraft
2			Lehrkraft
3			Lehrkraft
4			Lehrkraft
5			Lehrkraft

Qualitätssicherung bedeutet: Nicht erst am Ende prüfen. Lege Zwischenprüfungen an Stellen fest, an denen ein Fehler später teuer oder schwer korrigierbar wäre.

Entscheidung Tor E: Keine Fertigung, solange Zeichnung, Werkstoff, Sicherheitsfreigabe oder Prüfpunkte ungeklärt sind.

Material- und Kostentabelle

Position	Werkstoff / Bauteil	Abmessung	Menge	Planpreis	Istpreis	Rest / Verschnitt	Begründung
1
2
3
4
Summe

Schritt 6: Test planen und durchführen

Ein Test ist nur aussagekräftig, wenn Sollwert, Aufbau und Entscheidung vorher feststehen.

Testprotokoll

Test-ID	Anforderung	Prüfaufbau	Kriterium
T1	Standsicherheit	Übungsmodell in Halterung, 30 Sekunden	kein Umkippen
T2	Rutschsicherheit	5-Grad-Neigungsbrett, 30 Sekunden	Verschiebung höchstens 5 mm
T3	Maßhaltigkeit	ausgewähltes Funktionsmaß messen	innerhalb selbst festgelegter Toleranz
T4	Oberfläche	Sicht- und Tastprüfung nach Schulregel	keine scharfen Kanten oder Splitter
T5	Materialeinsatz	Masse oder Materialfläche bestimmen	eigener Grenzwert

Hilfekarte Testfehler: Wenn ein Test nicht bestanden wird, ändere möglichst nur einen wesentlichen Parameter. So kannst Du Ursache und Wirkung besser erkennen.

Schritt 7: Optimieren und Änderungen dokumentieren

Beispielpfad, nicht Vorgabe: Prototyp V1 erfüllt die Standprüfung, rutscht im Neigungstest aber 9 mm und verfehlt damit das Kriterium von 5 mm. Die Lösung wird gezielt geändert. Eine größere Auflage oder eine geeignete, schulisch freigegebene rutschhemmende Kontaktfläche kann die Rutschsicherheit verbessern. Danach wird derselbe Test mit denselben Bedingungen wiederholt.

Version	Beobachtung	Ursache-Hypothese	Änderung	Erwartung	Retest
V1	Rutschweg 9 mm	Kontaktfläche bietet zu wenig Halt	Auflagegeometrie oder Kontaktfläche verändern	geringerer Rutschweg	noch offen
V2	Beispiel: Rutschweg 3 mm	Änderung wirkt unter gleicher Testbedingung	beibehalten, nächste Anforderung prüfen	Muss-Kriterium erfüllt	bestanden

Fachlich wichtig: Eine Optimierung ist erst nachgewiesen, wenn der relevante Test nach der Änderung erneut durchgeführt wurde.

Änderungsprotokoll

Änderungs-ID	Datum / Version	Anlass	Änderung	Betroffene Zeichnung / CAD-Datei	Testergebnis danach
Ä1
Ä2
Ä3

Schritt 8: Dokumentation kompakt halten

Eine prüfungsnahe Dokumentation zeigt Entscheidungen und Nachweise, keine Textwand.

Dokument	Maximaler Inhalt
Problemkarte	1 Problem, 3 Randbedingungen
Anforderungsliste	priorisierte Anforderungen und Prüfkriterien
Variantenblatt	3 Skizzen und kurzer Vergleich
Entscheidung	Kriterienmatrix und 3-Satz-Begründung
Konstruktion	1 technische Zeichnung oder CAD-Auszug
Arbeitsplanung	kompakter Arbeits- und Prüfplan
Material / Kosten	1 Tabelle
Test	1 Testprotokoll
Optimierung	Vorher-Nachher und Änderungs-ID
Reflexion	3 präzise Aussagen

Reflexionskarten

Karte	Frage	Beleg
R1 Anforderung	Welche Muss-Anforderung hat Deine Konstruktion am stärksten bestimmt?	Zeige die Stelle in Zeichnung oder CAD.
R2 Variante	Welche verworfene Idee war trotzdem technisch interessant?	Nenne das Ausschlusskriterium.
R3 Werkstoff	Welche Eigenschaft war für Deine Werkstoffwahl entscheidend?	Verweise auf Test, Datenblatt oder Vergleich.
R4 Fertigung	Wo lag das größte Planungsrisiko?	Zeige den Prüfpunkt im Arbeitsplan.
R5 Test	Welcher Test lieferte die wichtigste Information?	Nenne Soll- und Istwert.
R6 Optimierung	Welche Änderung hatte die größte Wirkung?	Zeige Vorher-Nachher-Daten.
R7 Dokumentation	Welche Entscheidung könnte eine fremde Person nicht nachvollziehen?	Ergänze den fehlenden Nachweis.
R8 Transfer	Was würdest Du bei einer neuen Aufgabe zuerst anders planen?	Begründe mit einer Erfahrung aus dem Projekt.

Selbstkontrolle mit Sofort-Feedback

Aussage	Wenn Nein ...
Jede Muss-Anforderung ist prüfbar.	Zur technischen Spezifikation zurück.
Es gibt mindestens drei technisch verschiedene Varianten.	Ideenimpulse nutzen und neue Variante skizzieren.
Die Werkstoffwahl ist an Eigenschaften gebunden.	Materialvergleich ergänzen.
Zeichnung oder CAD enthält alle Funktionsmaße.	Zeichnung prüfen.
Arbeitsplan enthält Zwischenprüfungen.	Qualitätssicherung ergänzen.
Testkriterien wurden vor dem Test festgelegt.	Testplan neu formulieren.
Eine Änderung ist mit Retest belegt.	Test unter gleichen Bedingungen wiederholen.
Jede wichtige Entscheidung ist dokumentiert.	Änderungs- oder Entscheidungsnachweis ergänzen.

Prüfungsnaher Transfer: unbekannte Aufgabe

Zeitvorgabe zur Übung: 20 Minuten. Du planst nur. Du fertigst nichts.

Unbekannter Auftrag: Für eine Schulbibliothek soll ein kleiner, stapelbarer Buchstützer entwickelt werden. Er soll ein 1,2-kg-Buch sicher halten, auf einer Grundfläche von höchstens 160 mm × 120 mm stehen, aus einem schulisch verfügbaren Werkstoff bestehen und mit einem Materialbudget von höchstens 4 Euro planbar sein. Mindestens eine Verbindung soll lösbar sein.

Dein kompakter Lösungsplan

Baustein	Erwarteter Inhalt
1 Problem	Zweck und Nutzer in einem Satz
2 Anforderungen	Muss, Soll, Kann
3 Spezifikationen	mindestens drei messbare Kriterien
4 Varianten	mindestens zwei technisch verschiedene Lösungsprinzipien
5 Entscheidung	Kriterien und Begründung
6 Werkstoff	Eigenschaft mit Bezug zur Aufgabe
7 Arbeits- und Prüfplan	sinnvolle Reihenfolge plus Zwischenprüfung
8 Test und Optimierung	Prüfkriterium, möglicher Fehler, gezielte Änderung

Sofort-Feedback: Ein vollständiger Plan muss nicht lang sein. Entscheidend ist die Kette Anforderung → technische Entscheidung → Prüfkriterium → Nachweis.

Hilfekarte Prüfung: Wenn Du festhängst, schreibe zuerst drei Muss-Anforderungen. Leite daraus drei Prüfkriterien ab. Erst danach entwickelst Du Varianten.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Diesen aiMOOC als Battle spielen

Was macht aus einer allgemeinen Anforderung eine technische Spezifikation? (Ein messbarer oder eindeutig prüfbarer Sollwert) (!Eine möglichst lange Beschreibung) (!Eine Zeichnung ohne Maße) (!Eine spontane Materialwahl)

Was ist bei einer offenen Konstruktionsaufgabe vor der Auswahl einer Lösung sinnvoll? (Mehrere technisch unterschiedliche Lösungsvarianten entwickeln) (!Sofort die erste Idee fertigen) (!Nur die schönste Form auswählen) (!Erst nach der Fertigung Anforderungen sammeln)

Wozu dient eine Priorisierung von Anforderungen? (Sie macht sichtbar, welche Anforderungen unverzichtbar oder nachrangig sind) (!Sie ersetzt alle Tests) (!Sie legt automatisch den Werkstoff fest) (!Sie macht eine Zeichnung überflüssig)

Welche Begründung für eine Werkstoffwahl ist fachlich am stärksten? (Eigenschaften des Werkstoffs werden direkt mit Anforderungen verknüpft) (!Der Werkstoff sieht modern aus) (!Der Werkstoff liegt zufällig vorne im Regal) (!Der Werkstoff wurde ohne Vergleich gewählt)

Was gehört zu einer guten Arbeitsplanung? (Reihenfolge, Mittel, Zeit und Prüfstellen) (!Nur der Endtermin) (!Nur eine Materialliste) (!Nur die Farbe des Produkts)

Was kennzeichnet Qualitätssicherung im Entwicklungsprozess? (Qualität wird auch während der Fertigung an geplanten Punkten geprüft) (!Qualität wird nur am Ende geschätzt) (!Qualität bedeutet ausschließlich niedrige Kosten) (!Qualität wird ohne Kriterien beurteilt)

Wann ist ein Test besonders aussagekräftig? (Wenn Sollwert, Prüfbedingung und Entscheidungskriterium vorher feststehen) (!Wenn das Ergebnis erst nachträglich passend erklärt wird) (!Wenn mehrere Bedingungen gleichzeitig unkontrolliert verändert werden) (!Wenn keine Messwerte notiert werden)

Wann ist eine Optimierung nachgewiesen? (Wenn eine gezielte Änderung durch einen erneuten Test überprüft wurde) (!Wenn nur eine neue Idee genannt wurde) (!Wenn die alte Zeichnung gelöscht wurde) (!Wenn keine Vergleichsdaten vorhanden sind)

Welche Information gehört in eine technische Dokumentation? (Entscheidungen, Zeichnungen, Prüfwerte und Änderungen) (!Nur ein Foto des Endprodukts) (!Nur der Produktname) (!Nur eine persönliche Meinung)

Was ist bei einer nicht bestandenen Muss-Anforderung der fachlich passende nächste Schritt? (Ursache untersuchen, gezielt ändern und erneut testen) (!Das Kriterium nachträglich entfernen) (!Die Messung ignorieren) (!Ohne Dokumentation weiterarbeiten)

Memory

Lastenanforderung	Erwartung aus Nutzer- oder Auftraggebersicht
Technische Spezifikation	Prüffbarer technischer Sollwert
Lösungsvariante	Alternative technische Idee
Arbeitsplanung	Vorbereitete Reihenfolge von Arbeit und Prüfung
Qualitätssicherung	Geplante Sicherung der geforderten Qualität
Test	Vergleich von Soll und Ist unter festgelegten Bedingungen
Optimierung	Gezielte Verbesserung nach Auswertung
Dokumentation	Nachvollziehbarer Entwicklungsnachweis

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Entwicklungsaufgabe
Priorisieren	Muss-, Soll- und Kann-Anforderungen festlegen
Spezifizieren	Anforderungen messbar oder eindeutig prüfbar machen
Variieren	Mehrere technische Lösungsprinzipien entwickeln
Planen	Reihenfolge, Mittel und Prüfstellen festlegen
Testen	Soll- und Istwerte vergleichen
Optimieren	Lösung gezielt verbessern und erneut prüfen

Kreuzworträtsel

Spezifikation	Wie heißt die prüfbare technische Festlegung einer Anforderung?
Prototyp	Wie heißt ein frühes Modell zum Erproben einer Lösung?
Variante	Wie heißt eine alternative technische Lösung?
Werkstoff	Wie nennt man Material wie Holz, Kunststoff oder Metall im technischen Zusammenhang?
Optimierung	Wie heißt die gezielte Verbesserung nach einem Test?
Dokumentation	Wie heißt der nachvollziehbare Nachweis des Entwicklungswegs?

LearningApps

Lückentext

Eine

beschreibt eine Erwartung aus Sicht des Nutzers oder Auftraggebers.

Eine

macht eine Anforderung messbar oder eindeutig prüfbar.

Vor einer Entscheidung sollen mehrere

entwickelt werden.

Die Werkstoffwahl muss mit passenden

begründet werden.

Eine gute

legt Reihenfolge, Mittel, Zeit und Prüfstellen fest.

Geplante Prüfungen während der Herstellung gehören zur

.

Ein

vergleicht einen Istzustand mit einem vorher festgelegten Sollzustand.

Nach einem Fehler folgt eine gezielte

.

Eine Änderung muss durch einen

erneut überprüft werden.

Die

macht technische Entscheidungen und Änderungen nachvollziehbar.

Offene Aufgaben

Leicht

Anforderungskarte: Formuliere zu einem Alltagsgegenstand fünf Lastenanforderungen und ordne sie in Muss, Soll und Kann.
Prüfkriterium: Wandle drei unklare Wörter wie „stabil“, „leicht“ oder „günstig“ in prüfbare technische Spezifikationen um.
Medienanalyse CAD: Betrachte das CAD-Bild im MOOC und markiere fünf Informationen, die für Fertigung oder Kontrolle nützlich sein können.
Fehlerdetektiv Zeichnung: Erstelle absichtlich eine kleine fehlerhafte Skizze mit drei typischen Fehlern und tausche sie mit einer Partnerperson zum Finden und Verbessern.

Standard

Variantenwerkstatt: Entwickle drei technisch unterschiedliche Halterungsideen und vergleiche sie mit einer gewichteten Kriterienmatrix.
Werkstoffentscheidung: Vergleiche Holz, Kunststoff und Metall für eine konkrete Teilfunktion und begründe eine Auswahl mit mindestens zwei Eigenschaften.
Arbeitsplan: Erstelle einen Arbeitsplan mit mindestens zwei Zwischenprüfungen und einem klaren Freigabepunkt vor der Fertigung.
Testlabor: Plane einen wiederholbaren Test für eine selbst gewählte Muss-Anforderung und formuliere Sollwert, Prüfbedingung und Auswertung.

Schwer

Optimierungsschleife: Nutze ein Testprotokoll, leite aus einem Fehler eine Ursache-Hypothese ab, ändere genau einen Hauptparameter und plane den Retest.
CAD-Änderungsnachweis: Erstelle zwei Versionen eines CAD-Modells, verändere eine funktionsrelevante Abmessung und dokumentiere Wirkung, Vorteil und möglichen Nachteil.
Prüfungsplan: Bearbeite die unbekannte Buchstützer-Aufgabe in 20 Minuten und erstelle einen vollständigen Lösungsplan auf einer Seite.
Technikreview: Führe mit einer anderen Gruppe ein kurzes Design-Review durch. Prüft gegenseitig Anforderungen, Fertigbarkeit, Prüfkriterien und Nachvollziehbarkeit der Dokumentation.

Lernkontrolle

Zielkonflikt analysieren: Eine Lösung ist besonders leicht, kippt aber schneller. Erkläre, welche Anforderungen im Konflikt stehen und wie Du eine begründete Entscheidung vorbereitest.
Fehlerkette untersuchen: Ein Funktionsmaß ist außerhalb der Toleranz. Zeige, an welchen Stellen in Zeichnung, Arbeitsplanung und Qualitätssicherung der Fehler früher hätte erkannt werden können.
Werkstoffwechsel beurteilen: Ein Bauteil soll statt aus Holz aus Kunststoff hergestellt werden. Nenne mindestens drei Prüfungen, die vor der Freigabe erneut betrachtet werden müssen.
Test verbessern: Ein Team schreibt nur „Halter ist stabil“. Formuliere daraus einen wiederholbaren Test mit Bedingung, Sollwert und Auswertung.
Optimierung begründen: Zwei Änderungen verbessern die Standsicherheit, erhöhen aber Masse und Kosten. Entwickle eine Entscheidungsmatrix und begründe, welche Daten noch fehlen.
Transferplan: Erhalte von der Lehrkraft eine neue technische Kurzaufgabe und erstelle in 15 bis 20 Minuten einen kompakten Plan von Anforderungen bis Dokumentation.

Lernnachweis

Für einen guten Lernnachweis zu diesem Thema sind wichtig:

Anforderungsanalyse: priorisierte und prüfbare Anforderungen
Lösungsentwicklung: mehrere technisch unterschiedliche Varianten
Technische Entscheidung: begründete Auswahl anhand nachvollziehbarer Kriterien
Werkstoffwahl: Bezug zwischen Eigenschaften und Anforderungen
Technische Kommunikation: verständliche Zeichnung oder CAD-Darstellung
Arbeitsplanung: sichere, schulisch freigegebene Fertigungs- und Prüfschritte
Qualitätssicherung: geplante Zwischen- und Endprüfungen
Testkompetenz: Sollwert, Istwert, Prüfbedingung und Auswertung
Optimierung: dokumentierte Änderung mit Retest
Dokumentation: kompakte, versionsklare Konstruktionsmappe
Transfer: unbekannte Aufgabe selbstständig strukturieren und in einen vollständigen Lösungsplan überführen

OERs zum Thema

Weitere offene Quellen

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