T9 E - Technik 9 Prüfungssimulation

Klasse 9 · E-Niveau · Technik · Baden-Württemberg

Diese Prüfungssimulation trainiert eine vollständige technische Handlungskette: Aufgabe analysieren → planen → Fertigung entscheiden → Funktion prüfen → Fehler finden → Qualität bewerten → Entscheidungen im Prüfungsgespräch begründen.

Du arbeitest vor allem mit Zeichnungen, Schaltplänen, Fotos, Messdaten und kurzen Prüfungsaufträgen. Lange Erklärtexte werden vermieden.

Wichtig: Dies ist eine Lern- und Prüfungssimulation, kein amtlicher Prüfungsbogen.

Sicherheitsregel	Bedeutung
Praxis nur nach Unterweisung	Werkzeuge und Maschinen nur nach schulischer Einweisung, mit Aufsicht und vorgeschriebener Schutzausrüstung verwenden.
Keine gefährlichen Maschinen eigenständig	Maschinen nur benutzen, wenn die Lehrkraft die Nutzung ausdrücklich freigegeben hat und beaufsichtigt.
Keine Netzspannung	Elektrische Versuche ausschließlich mit schulisch freigegebenen Komponenten und sicherer Kleinspannung durchführen.
Simulation vor Praxis	Schaltpläne, Messdaten und Fehlerfälle zuerst gedanklich oder digital untersuchen.
Stopp bei Unsicherheit	Bei beschädigten Leitungen, unklaren Bauteilen, auffälliger Erwärmung oder unsicherer Situation sofort abbrechen und die Lehrkraft informieren.

Prüfungsprodukt: LED-Signalständer

Du arbeitest mit einem einfachen Prüfungsprodukt: einem LED-Signalständer mit Taster. Beim Drücken des Tasters soll eine rote LED leuchten. Die Energieversorgung erfolgt ausschließlich mit 3 V Gleichspannung aus einem schulisch freigegebenen Kleinspannungsaufbau. Ein Vorwiderstand begrenzt den Strom durch die LED.

Fachbegriffe direkt erklärt:

Anforderungsliste: Sie beschreibt, was ein Produkt unbedingt können oder einhalten muss.
Technische Zeichnung: Sie zeigt Form, Maße und Lage eines Werkstücks eindeutig.
Stückliste: Sie nennt Bauteile, Werkstoffe und Mengen.
Arbeitsablaufplan: Er ordnet Fertigungsschritte in eine sinnvolle Reihenfolge.
Schaltplan: Er stellt elektrische Verbindungen mit Schaltzeichen dar.
Vorwiderstand: Er begrenzt den Strom durch die LED.
Toleranz: Sie gibt an, wie stark ein Istmaß vom Sollmaß abweichen darf.
Qualitätsprüfung: Sie vergleicht Anforderungen und Messwerte mit dem Produkt.
Fehleranalyse: Sie sucht systematisch nach der Ursache einer Abweichung.
Optimierung: Sie verbessert Funktion, Fertigung, Qualität oder Ressourceneinsatz.

Bildauftrag: Beobachte den Aufbau. Zeige auf Spannungsquelle, Taster, Widerstand und LED. Vergleiche anschließend mit dem Schaltplan darunter.

Bildauftrag: Verfolge den Stromweg vom Pluspol über Taster und Widerstand zur LED. Markiere auf einem Ausdruck oder in einer eigenen Skizze die Stelle, an der eine Unterbrechung die LED ausschalten würde.

Videoauftrag: Beobachte das Zusammenspiel von Spannung, Strom und Widerstand. Notiere das Ohmsche Gesetz. Übertrage nur die Grundlagen auf die sichere 3-V-Prüfungsschaltung.

Prüfungsrahmen

Phase	Prüfungsleistung	Richtzeit	Punkte
1. Aufgabenanalyse	Anforderungen ordnen, Zielkonflikte erkennen, Sicherheitsgrenzen beachten	10 min	12
2. Technischer Plan	Skizze, Maße, Schaltplan, Stückliste, Arbeitsablauf	25 min	23
3. Fertigungsentscheidung	Werkstoff, Verfahren, Reihenfolge und Qualitätssicherung begründen	15 min	15
4. Fehleranalyse	Messdaten auswerten, Fehlerursachen eingrenzen, Prüfweg angeben	20 min	20
5. Qualitätsprüfung	Maße und Funktion prüfen, Toleranzen bewerten, Optimierung formulieren	15 min	20
6. Prüfungsgespräch	Fachsprache nutzen und technische Entscheidungen begründen	10 min	10
Gesamt			100

Prüfungstipp: Arbeite nicht sofort los. Lies zuerst alle Anforderungen. Unterstreiche Muss-Kriterien. Plane Prüfpunkte, bevor Du einen Herstellungsweg auswählst.

Bildungsplanbezug Baden-Württemberg: Klasse 9, E-Niveau

Die Simulation greift zentrale Anforderungen des Wahlpflichtfachs Technik auf: technische Informationen auswerten, Konstruktions- und Herstellungsprozesse planen, technische Zeichnungen nutzen, Produkte fachgerecht fertigen, prüfen, bewerten und optimieren sowie Produktionsprozesse reflektieren.

Kompetenz	In dieser Simulation
Planen und strukturieren	Anforderungsliste, Zeichnung, Stückliste, Arbeitsablauf
Technisch kommunizieren	Schaltplan, Dreitafelprojektion, Fachsprache
Herstellen und nutzen	Fertigungsentscheidung und sichere schulische Umsetzung
Prüfen und optimieren	Messdaten, Toleranzen, Qualitätsprüfung
Reflektieren	Serienfertigung, Reparierbarkeit, Ressourcen, Begründung

Bildungsplan Baden-Württemberg – Technik, Wahlpflichtfach, überarbeitete Fassung 2026

Simulation Teil 1: Aufgabenanalyse

Ausgangssituation

Für einen schulischen Präsentationsstand wird ein robuster LED-Signalständer benötigt. Er soll eindeutig zeigen, ob ein Taster gedrückt wird. Das Gehäuse soll stabil stehen, einfach prüfbar sein und mit möglichst wenig Material auskommen.

Vorgegebene Anforderungen:

Die LED leuchtet nur bei gedrücktem Taster.
Die Versorgung beträgt 3 V Gleichspannung aus einer freigegebenen Kleinspannungsquelle.
Die Schaltung enthält einen passenden Vorwiderstand.
Das Produkt steht kippsicher.
Sichtbare Kanten sind sauber und ungefährlich.
Die Bauteile sind so angeordnet, dass Prüfung und Reparatur möglich bleiben.
Das Produkt wird mit einer technischen Skizze, Stückliste und einem Arbeitsablauf dokumentiert.
Maße und Funktion werden am Ende geprüft.
Werkstoffe und Fertigung werden fachlich begründet.
Gefährliche Maschinen und Netzspannung sind nicht Teil einer eigenständigen Schülerpraxis.

Aufgabe A1: Muss, Wunsch oder Ausschluss?

Ordne die Aussage zu.	Kategorie
LED leuchtet bei gedrücktem Taster	Muss-Anforderung
Gehäuse darf besonders farbig gestaltet sein	Wunsch-Anforderung
3 V Kleinspannung	Muss-Anforderung
Netzspannung direkt am Schülerprodukt	Ausschluss
Prüfbarkeit der Verbindungen	Muss-Anforderung

Sofort-Feedback: Muss-Anforderungen sind prüfbar und für Funktion oder Sicherheit wesentlich. Wünsche verbessern das Produkt, sind aber nicht zwingend. Ausschlüsse dürfen nicht umgesetzt werden.

Aufgabe A2: Zielkonflikt erkennen

Beobachtung	Deine Analyse	Fachlicher Hinweis
Sehr kleines Gehäuse	__________	Spart Material, kann aber Montage und Prüfbarkeit erschweren.
Sehr dicke Frontplatte	__________	Kann stabil sein, erhöht aber Materialeinsatz und Bearbeitungsaufwand.
Bauteile vollständig verklebt	__________	Kann schnell gehen, erschwert aber Reparatur und Austausch.

Prüfungsauftrag: Formuliere zu einer Zeile einen Zielkonflikt im Satzmuster: „Wenn …, dann verbessert sich …, gleichzeitig verschlechtert sich … . Deshalb entscheide ich mich für … .“

Mini-Fall: Anforderungsliste prüfen

Ein Entwurf enthält folgende Angaben: „schön“, „funktioniert gut“, „120 mm lang“, „LED leuchtet bei Tastendruck“, „stabil“.

Aufgabe: Markiere die Angaben, die unmittelbar messbar oder eindeutig prüfbar sind. Formuliere die ungenauen Angaben so um, dass sie geprüft werden können.

Selbstkontrolle: „120 mm lang“ und „LED leuchtet bei Tastendruck“ sind direkt prüfbar. „schön“ ist subjektiv. „funktioniert gut“ und „stabil“ brauchen konkrete Kriterien, zum Beispiel Funktionsbedingungen oder einen definierten Kipptest.

Simulation Teil 2: Technischer Plan

2.1 Technische Zeichnung lesen und erstellen

Bildauftrag: Beobachte, wie aus einem räumlichen Körper Ansichten entstehen. Benenne Vorderansicht, Draufsicht und Seitenansicht.

Vergleichsauftrag: Prüfe, welche Informationen in einer räumlichen Darstellung schnell erkennbar sind und welche Maße erst in den Ansichten eindeutig werden.

Markierauftrag: Zeichne auf Papier Pfeile zwischen zusammengehörigen Kanten der Ansichten. Übertrage danach die Methode auf Deinen Signalständer.

Videoauftrag: Stoppe das Video an einer passenden Stelle und sage die Lage der nächsten Ansicht voraus. Vergleiche anschließend mit der Lösung im Video.

Planmaße für die Simulation:

Bauteil	Sollmaß	Werkstoffvorschlag
Grundplatte	120 mm × 80 mm × 8 mm	Sperrholz
Frontplatte	100 mm × 70 mm × 4 mm	Sperrholz oder schulisch freigegebener Kunststoff
Stütze links	60 mm × 20 mm × 8 mm	Sperrholz
Stütze rechts	60 mm × 20 mm × 8 mm	Sperrholz

Zeichenauftrag: Erstelle eine Vorderansicht und Draufsicht. Trage Außenmaße und die Lage von LED und Taster ein. Verwende klare Maßlinien. Zeichne keine Maße doppelt.

2.2 Messwerkzeuge und Maßkontrolle

Bildauftrag: Zeige Hauptmaßstab, Messschenkel und Tiefenmessung. Entscheide, welche Produktmaße mit Lineal und welche genauer mit Messschieber geprüft werden sollten.

Videoauftrag: Beobachte besonders den Nullpunkt und das Ablesen. Notiere zwei typische Ablesefehler. Messungen in der Schule erfolgen nur nach Einweisung in das Messmittel.

Aufgabe P1: Maße übertragen

Ordne den richtigen Begriff zu.	Aussage
Vorderansicht	zeigt die charakteristische Front des Werkstücks
Draufsicht	zeigt das Werkstück von oben
Seitenansicht	zeigt Höhe und Tiefe aus seitlicher Blickrichtung
Maßlinie	trägt eine Maßzahl zwischen Begrenzungen
Toleranz	beschreibt den zulässigen Bereich um ein Sollmaß

2.3 Elektrischer Plan

Für die Simulation gelten:

Versorgungsspannung: 3,0 V Gleichspannung.
Modellwert LED-Durchlassspannung: 2,0 V.
Gewünschter Strom: 10 mA = 0,010 A.
Gesucht: Vorwiderstand R.

Lösungsweg:

Spannung am Widerstand bestimmen: 3,0 V − 2,0 V = 1,0 V.
Ohmsches Gesetz verwenden: R = U / I.
Einsetzen: R = 1,0 V / 0,010 A = 100 Ω.
In der Simulation wird ein 100-Ω-Widerstand verwendet.

Merksatz: Ein berechneter Wert wird in der Praxis mit Datenblatt, Bauteiltoleranz und freigegebenem Aufbau abgeglichen. Reale Schaltungen werden im Unterricht nur mit geeigneten Kleinspannungs-Komponenten aufgebaut.

Bildauftrag: Suche den Wert 100 Ω in der Farbcodierung. Vergleiche ihn mit 220 Ω und 1 kΩ. Erkläre, warum eine Verwechslung die LED-Helligkeit verändert.

Aufgabe P2: Rechnen mit Messdaten

Transfer: Begründe ohne neue Rechnung: Wird der Widerstand deutlich größer, wird der LED-Strom bei gleicher Versorgung kleiner oder größer?

Selbstkontrolle: Der Strom wird kleiner. Ein größerer Widerstand begrenzt den Strom stärker.

2.4 Stückliste

Pos.	Bauteil / Werkstoff	Menge	Prüfmerkmal
1	Grundplatte	1	Maße, Kanten, Ebenheit
2	Frontplatte	1	Maße, Bohrungs- oder Öffnungslage
3	Stützen	2	gleiche Länge, saubere Kanten
4	rote LED	1	unbeschädigt, richtige Orientierung
5	Taster	1	mechanische Funktion
6	Widerstand 100 Ω	1	Wert geprüft
7	Batteriehalter oder freigegebene 3-V-Quelle	1	Kleinspannung, sichere Kontakte
8	Leitungen / Steckverbinder	nach Aufbau	feste, prüfbare Verbindung

Aufgabe P3: Arbeitsablauf planen

Bringe die Schritte in eine sinnvolle Reihenfolge. In einer echten Werkstatt entscheidet die Lehrkraft, welche Schritte Du selbst ausführen darfst.

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Phase
Anforderungen prüfen	Start
Maße anreißen und kontrollieren	Planung vor Bearbeitung
Werkstücke nach Unterweisung bearbeiten	Fertigung
Mechanische Maße prüfen	Zwischenkontrolle
Freigegebene Kleinspannungsschaltung verbinden	Montage
Funktion und Qualität prüfen	Endkontrolle

Prüfungstipp: Qualität wird nicht erst am Ende geprüft. Plane Zwischenkontrollen ein, damit Fehler früh erkannt werden.

Simulation Teil 3: Fertigungsentscheidung

3.1 Werkstoff auswählen

Vergleiche drei mögliche Frontplatten. Entscheide nicht nur nach „leicht zu bearbeiten“.

Kriterium	Sperrholz	Aluminiumblech	Acrylglas
Steifigkeit bei kleiner Dicke	mittel	hoch	mittel
Sichtbarkeit der Elektronik	nein	nein	ja
Aufwand der Kantenbearbeitung	gering bis mittel	mittel	mittel
Reparaturfreundliche Befestigung möglich	ja	ja	ja
Materialwirkung	warm, leicht	technisch, robust	transparent
Sicherheits- und Maschinenbedarf	abhängig vom Verfahren	häufig höher	abhängig vom Verfahren und bruchempfindlich

Entscheidungsauftrag: Wähle einen Werkstoff und begründe ihn mit mindestens drei Kriterien: Funktion, Fertigbarkeit, Qualität, Nachhaltigkeit oder Reparierbarkeit.

3.2 Fertigungsverfahren vergleichen

Sicherheitsanalyse: Das Bild zeigt eine Säulenbohrmaschine. Untersuche ausschließlich, welche Gefährdungen bei einer Bohrarbeit grundsätzlich beachtet werden müssen. Leite daraus Schutzmaßnahmen ab. Eine reale Nutzung erfolgt nur nach schulischer Unterweisung, Freigabe, Aufsicht und mit erforderlicher Schutzausrüstung.

Beobachtungsauftrag: Beschreibe die Funktion einer Schutzbrille. Erkläre, warum persönliche Schutzausrüstung technische Schutzmaßnahmen und Unterweisung nicht ersetzt, sondern ergänzt.

Entscheidungsmatrix:

Entscheidung	Fachlich starke Begründung	Schwache Begründung
Werkstoff	„Sperrholz lässt sich im schulischen Rahmen gut prüfen, ist für die Größe ausreichend steif und kann bei einer lösbaren Verbindung reparaturfreundlich montiert werden.“	„Holz ist besser.“
Verbindung	„Eine lösbare Verbindung erleichtert Wartung und Bauteiltausch.“	„Schrauben sehen gut aus.“
Reihenfolge	„Ich prüfe Maße vor der Montage, weil Korrekturen an Einzelteilen leichter sind.“	„Ich mache es immer so.“

Aufgabe F1: Fertigungsentscheidung mit Kriterien

3.3 Produktion: Einzel- oder Serienfertigung?

Einzelfertigung: hohe Anpassbarkeit, jeder Ablauf kann individuell sein.
Serienfertigung: wiederholbare Arbeitsschritte, Vorrichtungen und Qualitätsprüfungen gewinnen an Bedeutung.
Arbeitsteilung: verschiedene Personen übernehmen abgestimmte Teilschritte.
Qualitätsmanagement: Prüfkriterien werden festgelegt und dokumentiert.

Transferfrage: Warum kann eine Bohrschablone bei zehn gleichen Frontplatten sinnvoll sein, bei einem Einzelstück aber zusätzlichen Planungsaufwand verursachen?

Selbstkontrolle: Eine Schablone kostet zunächst Zeit, kann aber bei Wiederholungen Lagefehler reduzieren und die Bearbeitung beschleunigen. Bei nur einem Teil kann dieser Zusatzaufwand größer sein als der Nutzen.

Simulation Teil 4: Fehleranalyse

4.1 Messgerät verstehen

Bildauftrag: Identifiziere Anzeige, Messbereichswahlschalter und Anschlussbuchsen. Erkläre, warum die richtige Messart vor dem Anschließen feststehen muss.

Vergleichsauftrag: Diese Darstellung hebt die Spannungsmessung hervor. Notiere den Unterschied zwischen einer Spannungsmessung parallel zum Bauteil und einer Strommessung im Strompfad.

Schaltplanauftrag: Finde Batterie, Sicherung, Widerstand, LED, Voltmeter und Amperemeter. Vergleiche die Einbindung der Messgeräte.

Videoauftrag: Nutze nur die Abschnitte zu Gleichspannung, Strommessung, Widerstand und Durchgang als Beobachtungsmaterial. Übertrage keine Netzspannungsbeispiele in die Praxis. In der Schule gilt ausschließlich der freigegebene Kleinspannungsaufbau.

4.2 Messdaten: fehlerfreier Aufbau

Messgröße	Erwartungswert	Messwert	Bewertung
Versorgungsspannung	etwa 3,0 V	3,02 V	plausibel
Spannung an LED	etwa 2,0 V	1,98 V	plausibel
Spannung am Widerstand	etwa 1,0 V	1,03 V	plausibel
Strom im Stromkreis	etwa 10 mA	10,2 mA	plausibel

Analyseauftrag: Prüfe mit der Maschenidee, ob die Teilspannungen ungefähr zur Versorgungsspannung passen.

Lösung: 1,98 V + 1,03 V = 3,01 V. Das passt innerhalb kleiner Mess- und Rundungsabweichungen gut zu 3,02 V.

4.3 Fehlerfall A: LED bleibt dunkel

Simulierte Messwerte – nicht als Aufforderung zum realen Nachbau:

Prüfschritt	Messwert
Versorgung	3,01 V
Spannung direkt über dem geöffneten Strompfad am Tasterkontakt	3,00 V
Strom	0,0 mA
LED	dunkel

Aufgabe: Welche Fehlerursache ist am wahrscheinlichsten: leere Spannungsquelle, unterbrochener Kontakt, zu kleiner Widerstand oder zu hohe LED-Helligkeit? Begründe mit zwei Messwerten.

Selbstkontrolle: Die Quelle liefert Spannung, aber es fließt kein Strom. Fast die gesamte Spannung liegt über der Unterbrechungsstelle. Das spricht für einen offenen Kontakt oder eine unterbrochene Verbindung im betreffenden Abschnitt.

4.4 Fehlerfall B: LED leuchtet sehr schwach

Messgröße	Messwert
Versorgung	3,00 V
LED-Spannung	1,92 V
Widerstand	330 Ω
Strom	3,3 mA

Aufgabe: Vergleiche mit dem geplanten 100-Ω-Widerstand. Erkläre die schwache Helligkeit.

Lösungsweg: Der Widerstand ist deutlich größer als geplant. Bei ähnlicher Spannungsdifferenz wird der Strom kleiner. Der Messwert von 3,3 mA ist daher plausibel und erklärt die geringere LED-Helligkeit.

4.5 Fehlerfall C: Messwert passt nicht zusammen

Aussage	Wert
Versorgung	3,00 V
LED-Spannung	2,00 V
Widerstandsspannung	1,00 V
Stromangabe	35 mA

Aufgabe: Prüfe zuerst mit R = U/I, ob 35 mA zu 1,00 V am 100-Ω-Widerstand passen. Entscheide dann, ob eher die Schaltung oder die Strommessung überprüft werden muss.

Selbstkontrolle: 1,00 V / 100 Ω = 0,010 A = 10 mA. Die Angabe 35 mA passt nicht zu den übrigen Werten. Zuerst Messaufbau, Messbereich und Ablesung prüfen, statt sofort Bauteile auszutauschen.

Fehleranalyse als System

Sichtprüfung ohne Eingriff: beschädigte oder lose Verbindung erkennbar?
Plan mit Aufbau vergleichen: stimmen Bauteile und Verbindungen?
Versorgung der freigegebenen Kleinspannung prüfen.
Messpunkt gezielt wählen.
Messwert mit Erwartungswert vergleichen.
Fehlerbereich eingrenzen.
Nach Korrektur erneut prüfen und dokumentieren.

Fachsprachlicher Satzstarter: „Der Messwert … weicht vom Sollwert … ab. Deshalb prüfe ich als Nächstes …, weil … .“

Simulation Teil 5: Qualitätsprüfung

5.1 Soll, Ist und Toleranz

Sollmaß = geplanter Wert. Istmaß = gemessener Wert. Toleranz = erlaubte Abweichung.

Prüfvorgaben für das Simulationsprodukt:

Grundplatte Länge: 120,0 mm ± 1,0 mm.
Grundplatte Breite: 80,0 mm ± 1,0 mm.
Frontplattenbreite: 100,0 mm ± 1,0 mm.
LED-Mittelpunkt horizontal: 50,0 mm ± 1,0 mm.
LED-Mittelpunkt vertikal: 35,0 mm ± 1,0 mm.
Funktion: LED leuchtet bei Tastendruck und ist sonst aus.
Qualität: keine scharfen Kanten, Bauteile fest, Verbindungen prüfbar.

Aufgabe Q1: Messprotokoll bewerten

Merkmal	Soll / Toleranz	Produkt A	Produkt B
Grundplatte Länge	120,0 ± 1,0 mm	119,6 mm	118,4 mm
Grundplatte Breite	80,0 ± 1,0 mm	80,3 mm	80,7 mm
Frontplattenbreite	100,0 ± 1,0 mm	100,8 mm	99,4 mm
LED-Mitte horizontal	50,0 ± 1,0 mm	50,7 mm	49,6 mm
LED-Mitte vertikal	35,0 ± 1,0 mm	34,4 mm	37,2 mm
Funktion	Taster steuert LED eindeutig	erfüllt	erfüllt

Auftrag: Markiere alle Werte außerhalb der Toleranz. Entscheide für jedes Produkt: freigeben, nacharbeiten oder sperren und prüfen. Begründe.

Selbstkontrolle: Produkt A erfüllt alle angegebenen Maßtoleranzen und die Funktion. Produkt B liegt bei der Grundplattenlänge und bei der vertikalen LED-Lage außerhalb der Toleranz. Ob Nacharbeit möglich ist, hängt vom konkreten Bauteil und der Funktion ab; deshalb erst bewerten, dann gezielt entscheiden.

5.2 Qualität ist mehr als Maßhaltigkeit

Qualitätsmerkmal	Prüfmethode	Beispiel für Abweichung
Maßhaltigkeit	messen	Länge außerhalb Toleranz
Funktion	Funktionsprüfung	LED reagiert nicht auf Taster
Verarbeitung	Sicht- und Tastprüfung im sicheren Zustand	raue oder scharfe Kante
Stabilität	definierter Kipptest unter Aufsicht	Ständer kippt zu leicht
Reparierbarkeit	Zugänglichkeit prüfen	Bauteil nicht austauschbar
Dokumentation	Plan mit Produkt vergleichen	Stückliste unvollständig

Aufgabe Q2: Prüfmittel wählen

Ordne das geeignete Prüfmittel zu.	Qualitätsmerkmal
Messschieber	genauer Durchmesser oder kleine Abstände
Stahllineal	einfache Längenprüfung
Multimeter im freigegebenen Kleinspannungsaufbau	elektrische Messgröße
Sichtprüfung	erkennbare Beschädigung oder Verarbeitungsfehler
Funktionsprüfung	Reaktion der LED auf den Taster

5.3 Qualitätsregelkreis

Planen → Herstellen → Prüfen → Abweichung erklären → Verbessern → erneut prüfen

Transferauftrag: Ein Produkt funktioniert elektrisch, kippt aber leicht. Begründe, warum es trotzdem die Qualitätsprüfung nicht vollständig besteht.

Selbstkontrolle: Qualität umfasst mehrere Anforderungen. Eine erfüllte elektrische Funktion gleicht eine nicht erfüllte Stabilitätsanforderung nicht automatisch aus.

Simulation Teil 6: Prüfungsgespräch

Gesprächskarten

Antworte jeweils in 30 bis 60 Sekunden. Nutze Fachbegriffe. Begründe mit Daten, Anforderungen oder Kriterien.

Aufgabenanalyse: Welche drei Muss-Anforderungen haben Deine Planung am stärksten beeinflusst?
Technische Zeichnung: Warum reichen eine räumliche Skizze allein und „ungefähre Maße“ für die Fertigung nicht aus?
Vorwiderstand: Erkläre, warum die LED einen passenden Widerstand benötigt.
Messstrategie: Warum prüfst Du zuerst die Versorgung und danach gezielt Teilbereiche?
Toleranz: Warum ist ein Messwert nicht automatisch gut, nur weil er nahe am Sollwert liegt?
Fertigungsentscheidung: Begründe Deine Werkstoffwahl mit drei Kriterien.
Qualitätsmanagement: Warum sind Zwischenkontrollen wirtschaftlich sinnvoll?
Reparierbarkeit: Welche Konstruktionsentscheidung erleichtert Wartung?
Serienfertigung: Welche Vorteile kann eine Schablone bei mehreren gleichen Teilen bringen?
Optimierung: Welche Änderung würdest Du nach der ersten Qualitätsprüfung vornehmen und warum?

Antwortmuster für E-Niveau: Behauptung → Fachbegriff → Beleg aus Plan oder Messwert → Begründung → mögliche Alternative.

Prüfungsdialog: Beispiel

Prüferfrage	Knapp gute Antwortstruktur
„Warum 100 Ω?“	„Bei 3,0 V Versorgung und modellhaft 2,0 V LED-Spannung bleiben 1,0 V am Widerstand. Für 10 mA ergibt R = U/I = 100 Ω.“
„Warum Zwischenkontrolle?“	„Ein Maßfehler wird vor der Montage entdeckt. Nacharbeit ist dann meist einfacher und spart Ausschuss.“
„Was tun bei 0 mA?“	„Nicht zufällig Teile tauschen. Versorgung prüfen, Plan und Aufbau vergleichen, Unterbrechung mit gezielten Messpunkten eingrenzen.“
„Warum ist Reparierbarkeit Qualität?“	„Ein austauschbares Bauteil verlängert die Nutzungsdauer und reduziert Materialverbrauch.“

Bewertung

Transparenter Bewertungsbogen

Kriterium	Punkte	Volle Punktzahl bedeutet
Fachwissen	20	Begriffe, elektrische Zusammenhänge, Toleranz und Fertigung fachlich korrekt anwenden.
Planung	20	Anforderungen, Zeichnung, Stückliste, Arbeitsablauf und Prüfstellen schlüssig verbinden.
Funktion	20	Schaltung und Prüfstrategie funktionieren im Modell; Messwerte werden plausibel interpretiert.
Fachsprache	10	Fachbegriffe präzise und passend nutzen.
Qualität	20	Maßhaltigkeit, Verarbeitung, Stabilität, Reparierbarkeit und Dokumentation prüfen.
Begründung	10	Entscheidungen mit Kriterien, Messdaten und Alternativen nachvollziehbar begründen.
Gesamt	100

Bewertungsstufen für die Übung

Diese Stufen dienen der Selbstdiagnose. Die schulische Notengebung kann anders gewichtet werden.

Anteil	Lernstand	Nächster Schritt
90–100 %	sehr sicher	Transferfälle lösen und Begründungen kürzer, präziser formulieren
75–89 %	sicher	einzelne Schwachstellen gezielt nachtrainieren
60–74 %	teilweise sicher	eine vollständige zweite Simulation mit Hilfekarten bearbeiten
40–59 %	noch unsicher	Grundlagen zu Zeichnung, Messen, Schaltung und Toleranz wiederholen
unter 40 %	Grundlagen festigen	Lernweg in Teilaufgaben aufteilen und mit direktem Feedback neu beginnen

Selbstbewertung nach der Simulation

Bereich	Max.	Meine Punkte	Mein nächstes Trainingsziel
Fachwissen	20
Planung	20
Funktion	20
Fachsprache	10
Qualität	20
Begründung	10

Regel: Trainiere zuerst den Bereich mit dem niedrigsten prozentualen Ergebnis.

Hilfekarten und Lösungswege

Hilfekarte 1: Aufgabenanalyse

Fragefolge: Was muss funktionieren? Was muss messbar sein? Was ist sicherheitsrelevant? Welche Wünsche sind nur optional?

Hilfekarte 2: Technische Planung

Fragefolge: Welche Ansichten brauche ich? Welche Maße fehlen? Welche Teile stehen in der Stückliste? Wo plane ich eine Zwischenkontrolle?

Hilfekarte 3: Elektrik

Merkschema: Versorgung → Verbraucher → Strombegrenzung → Schalter → Rückleitung.

Rechenhilfe: R = U / I.

Hilfekarte 4: Fehleranalyse

Fragefolge: Ist Versorgung vorhanden? Ist der Strompfad geschlossen? Stimmt der Bauteilwert? Passt der Messwert zum erwarteten Wert?

Hilfekarte 5: Qualität

Fragefolge: Was ist der Sollwert? Welche Toleranz gilt? Welcher Istwert wurde gemessen? Welche Maßnahme folgt?

Hilfekarte 6: Prüfungsgespräch

Satzmuster: „Ich entscheide mich für …, weil … . Der Beleg ist … . Eine Alternative wäre …, hätte aber den Nachteil … .“

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Diesen aiMOOC als Battle spielen

Was ist der wichtigste Zweck einer Anforderungsliste? (Sie macht Anforderungen eindeutig und prüfbar) (!Sie ersetzt jede technische Zeichnung) (!Sie legt nur die Farbe des Produkts fest) (!Sie beschreibt ausschließlich Werkzeugnamen)

Welche Aussage beschreibt eine Toleranz korrekt? (Sie legt einen zulässigen Abweichungsbereich fest) (!Sie ist immer gleich null) (!Sie ersetzt den Sollwert) (!Sie beschreibt nur elektrische Größen)

Welche Größe ergibt sich bei 1,0 V am 100-Ω-Widerstand? (10 mA) (!1 mA) (!100 mA) (!1 A)

Warum wird bei einer LED ein passender Vorwiderstand eingesetzt? (Er begrenzt den Strom) (!Er erhöht die Versorgung auf Netzspannung) (!Er ersetzt den Taster mechanisch) (!Er misst automatisch die Toleranz)

Welche Darstellung gehört zur technischen Planung eines Werkstücks? (Dreitafelprojektion) (!Werbeplakat) (!Farbfilter) (!Sprachnachricht)

Was ist bei einer systematischen Fehleranalyse sinnvoll? (Messwerte mit Erwartungswerten vergleichen) (!Zufällig alle Bauteile austauschen) (!Die Sicherheitsregeln überspringen) (!Nur auf die Gehäusefarbe achten)

Welches Messgerät kann mehrere elektrische Messgrößen erfassen? (Multimeter) (!Messschieber) (!Stahllineal) (!Winkelmesser)

Warum sind Zwischenkontrollen in der Fertigung sinnvoll? (Fehler werden früher erkannt) (!Sie machen Zeichnungen überflüssig) (!Sie erhöhen immer den Materialverbrauch) (!Sie verhindern jede notwendige Nacharbeit)

Welche Begründung ist fachlich am stärksten? (Die Entscheidung wird mit mehreren prüfbaren Kriterien erklärt) (!Die Entscheidung gefällt mir einfach) (!Die Entscheidung ist zufällig entstanden) (!Die Entscheidung braucht keine Daten)

Welche Sicherheitsgrenze gilt für elektrische Schülerexperimente in dieser Simulation? (Nur freigegebene sichere Kleinspannung) (!Direkter Anschluss an Netzspannung) (!Beliebige unbekannte Spannungsquelle) (!Versuch ohne Unterweisung)

Memory

Anforderungsliste	prüfbare Vorgaben
Toleranz	zulässige Abweichung
Stückliste	Bauteile und Mengen
Arbeitsablaufplan	Reihenfolge der Arbeitsschritte
Schaltplan	elektrische Verbindungen
Multimeter	elektrisches Messgerät
Messschieber	präzises Längenmessmittel
Optimierung	gezielte Verbesserung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Aufgabenanalyse	Anforderungen und Grenzen klären
Technischer Plan	Zeichnung, Schaltplan und Stückliste erstellen
Fertigungsentscheidung	Werkstoff und Verfahren begründen
Fehleranalyse	Abweichung systematisch eingrenzen
Qualitätsprüfung	Soll und Ist vergleichen

Kreuzworträtsel

Toleranz	Wie heißt der zulässige Bereich um ein Sollmaß?
Multimeter	Welches Gerät misst mehrere elektrische Größen?
Schaltplan	Wie heißt die grafische Darstellung elektrischer Verbindungen?
Stückliste	Welche Unterlage nennt Bauteile und Mengen?
Optimierung	Wie heißt eine gezielte technische Verbesserung?
Sperrholz	Welcher Holzwerkstoff ist ein möglicher Werkstoff für die Grundplatte?

LearningApps

Lückentext

Interaktive Messdatenrunde

Interaktive Toleranzrunde

Interaktive Fachsprache

Ordne den Fachbegriff zu.	Erklärung
Sollwert	geplanter Zielwert
Istwert	gemessener tatsächlicher Wert
Prüfmerkmal	Eigenschaft, die kontrolliert wird
Abweichung	Unterschied zwischen Erwartung und Ergebnis
Nacharbeit	gezielte Korrektur eines noch verwendbaren Teils

Medienlabor: Beobachten, markieren, vergleichen, messen, simulieren

Station M1: Schaltplan gegen Aufbau

Beobachten: Nenne vier Bauteile in beiden Darstellungen.
Markieren: Kennzeichne auf einer eigenen Kopie den Strompfad.
Vergleichen: Welche Darstellung zeigt reale Lage, welche elektrische Funktion klarer?
Fehler finden: Zeichne in Deine Skizze eine Unterbrechung ein und sage voraus, was passiert.
Transfer: Ergänze einen zweiten Prüfpunkt für eine Spannungsmessung.

Station M2: Messgerät und Schaltung

Beobachten: Welche Symbole und Messgeräte erkennst Du?
Vergleichen: Warum ist die Lage des Voltmeters anders als die des Amperemeters?
Simulieren: Sage voraus, welcher Wert auf null fällt, wenn der Stromkreis unterbrochen ist.
Selbstkontrolle: Vergleiche Deine Vorhersage mit Fehlerfall A.
Transfer: Formuliere einen neuen Fehlerfall mit nur einem veränderten Messwert.

Station M3: Technische Zeichnung

Beobachten: Welche Informationen gehen in einer einzelnen Ansicht verloren?
Markieren: Ordne gleiche Kanten in mehreren Ansichten zu.
Messen: Übertrage die vorgegebenen Signalständermaße im Maßstab 1:1 auf Millimeterpapier.
Vergleichen: Prüfe, ob alle Fertigungsmaße einmal und eindeutig angegeben sind.
Fehler finden: Erzeuge absichtlich eine widersprüchliche Maßangabe und lasse sie von einer Partnerperson entdecken.

Station M4: Widerstand und Messdaten

Beobachten: Finde die Farbringe für 100 Ω.
Vergleichen: Ordne 100 Ω, 330 Ω und 1 kΩ nach zunehmendem Widerstand.
Simulieren: Sage voraus, wie sich der Strom bei größerem Widerstand verändert.
Messen: Nutze in der Praxis nur ein schulisch freigegebenes Messgerät und nur nach Unterweisung.
Fehler finden: Erkläre Fehlerfall B mit dem falschen Widerstandswert.

Station M5: Werkstattsicherheit als Bildanalyse

Beobachten: Welche Maschine und welche persönliche Schutzausrüstung sind dargestellt?
Markieren: Notiere Gefahrenbereiche nur auf einer Bildkopie, nicht an einer laufenden Maschine.
Vergleichen: Unterscheide technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen.
Fehler finden: Nenne drei Situationen, bei denen Du nicht selbst weiterarbeitest, sondern die Lehrkraft informierst.
Transfer: Formuliere eine Sicherheitsregel für eine andere schulische Fertigungssituation.

Offene Aufgaben

Leicht

Anforderungsliste erstellen: Formuliere fünf prüfbare Muss-Anforderungen für einen sicheren LED-Signalständer.
Ansichten skizzieren: Zeichne Vorderansicht und Draufsicht mit den vorgegebenen Außenmaßen.
Messwerte markieren: Kennzeichne in Fehlerfall A die zwei wichtigsten Messwerte und schreibe eine Diagnose in einem Satz.
Fachbegriffe erklären: Erkläre Toleranz, Sollwert, Istwert und Optimierung jeweils in höchstens zwölf Wörtern.

Standard

Arbeitsablauf planen: Erstelle einen Arbeitsablauf mit mindestens zwei Zwischenkontrollen und begründe deren Lage.
Werkstoffvergleich: Vergleiche Sperrholz, Aluminium und Acrylglas anhand von vier Kriterien und treffe eine begründete Entscheidung.
Schaltplan übertragen: Zeichne die 3-V-LED-Schaltung neu und kennzeichne sinnvolle Messpunkte.
Qualitätsprotokoll erstellen: Entwickle eine Prüftabelle mit Sollwert, Toleranz, Istwert, Ergebnis und Maßnahme.

Schwer

Fehlerdiagnose entwickeln: Erfinde einen plausiblen Fehlerfall mit vier Messwerten. Lass eine Partnerperson die Ursache eingrenzen.
Serienfertigung optimieren: Plane die Herstellung von zehn gleichen Frontplatten und begründe, wo Schablone, Arbeitsteilung oder Prüflehre helfen könnten.
Prüfungsgespräch simulieren: Nimm ein dreiminütiges Erklärvideo auf, in dem Du Werkstoff, Widerstand, Prüfstrategie und Qualität begründest.
Transferprodukt entwickeln: Übertrage die Prüfungskette auf ein anderes sicheres Kleinspannungsprodukt und vergleiche Anforderungen, Messgrößen und Qualitätskriterien.

Lernkontrolle

Planungsfehler analysieren: Eine Zeichnung enthält doppelte Maße, eine fehlende Bauteilposition und keine Toleranz. Erkläre, welche Folgen jeder Fehler in der Fertigung haben kann.
Messstrategie begründen: Entwirf für eine dunkle LED eine Prüfstrategie mit höchstens fünf Schritten. Begründe die Reihenfolge.
Qualität abwägen: Ein Produkt funktioniert, überschreitet aber ein Maß um 1,8 mm. Entscheide anhand der Anforderungsliste, welche Informationen für Freigabe oder Nacharbeit noch fehlen.
Fertigung optimieren: Vergleiche eine Einzelfertigung mit einer Serie von 20 Stück. Entwickle zwei Maßnahmen, die nur bei der Serie besonders sinnvoll werden.
Nachhaltigkeit übertragen: Erkläre, wie Reparierbarkeit, Materialwahl und Ausschuss gemeinsam die Nachhaltigkeit eines Produkts beeinflussen.
Fachsprache anwenden: Formuliere eine 60-Sekunden-Antwort auf die Frage: „Wie beweisen Sie, dass Ihr Produkt die Anforderungen erfüllt?“ Nutze mindestens sechs Fachbegriffe.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis sind besonders wichtig:

Du kannst Anforderungen in prüfbare Kriterien übersetzen.
Du kannst technische Zeichnungen lesen und einfache Planungsunterlagen erstellen.
Du kannst eine Stückliste und einen sinnvollen Arbeitsablauf mit Zwischenkontrollen entwickeln.
Du kannst die Funktion einer einfachen LED-Schaltung mit Taster und Vorwiderstand erklären.
Du kannst einfache Messdaten zu Spannung, Strom und Widerstand plausibilisieren.
Du kannst Fehler systematisch eingrenzen, statt zufällig Bauteile zu tauschen.
Du kannst Sollwert, Istwert und Toleranz sicher unterscheiden.
Du kannst Werkstoff- und Fertigungsentscheidungen mit mehreren Kriterien begründen.
Du kannst Qualitätsmerkmale prüfen und Optimierungsvorschläge formulieren.
Du kannst im Prüfungsgespräch Fachsprache knapp und korrekt einsetzen.
Du beachtest Sicherheitsgrenzen: Praxis nur nach Unterweisung und Aufsicht; keine eigenständige Nutzung gefährlicher Maschinen oder Netzspannung; elektrische Versuche nur mit freigegebenen Komponenten und sicherer Kleinspannung.

Individuelle Lernempfehlung

Nutze Deine sechs Teilwerte aus dem Bewertungsbogen. Rechne jeden Bereich in Prozent um. Beginne beim niedrigsten Wert.

Wenn dieser Bereich schwach ist …	Trainiere als Nächstes …	Erfolgskriterium
Fachwissen	Vorwiderstand, Ohmsches Gesetz, Toleranz, Einzel- und Serienfertigung wiederholen	Du erklärst drei Zusammenhänge ohne Merksatzhilfe.
Planung	Anforderungsliste, Ansichten, Stückliste und Arbeitsablauf neu erstellen	Eine andere Person kann nach Deinen Unterlagen den Ablauf nachvollziehen.
Funktion	Schaltplan mit Messpunkten lesen und drei Fehlerfälle diagnostizieren	Du begründest jeden Prüfschritt mit einem Erwartungswert.
Fachsprache	Zehn Fachbegriffe in vollständigen Prüfungssätzen verwenden	Du vermeidest ungenaue Wörter wie „Ding“ oder „irgendwie“.
Qualität	Messprotokolle mit Soll, Ist, Toleranz und Maßnahme bearbeiten	Du erkennst sicher, ob Werte innerhalb oder außerhalb liegen.
Begründung	Entscheidungen mit mindestens drei Kriterien und einer Alternative formulieren	Jede Entscheidung enthält „weil“ plus fachlichen Beleg.

Dein persönlicher 20-Minuten-Plan:

5 Minuten: schwächsten Bereich wiederholen.
5 Minuten: eine interaktive Aufgabe dazu lösen.
5 Minuten: einen Transferfall ohne Hilfe bearbeiten.
5 Minuten: eine mündliche Antwort aufnehmen und mit dem Bewertungsbogen prüfen.

Wiederholungsregel: Wiederhole dieselbe Aufgabe nicht nur identisch. Ändere danach mindestens einen Wert, Werkstoff, Messwert oder Qualitätsfehler und löse den neuen Transferfall.

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Weitere freie und fachlich passende Lernmedien:

Medienhinweis: Die eingebundenen Bilder stammen aus Wikimedia Commons. Die jeweilige Urheber- und Lizenzangabe steht auf der zugehörigen Dateibeschreibungsseite.

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