T9 M - Das kann ich in Technik 9 – Regelstandard

Einleitung

Dieser aiMOOC ist ein vernetzter Kompetenzcheck für Technik in Klasse 9 auf M-Niveau in Baden-Württemberg. Du arbeitest nicht nur mit Fachbegriffen. Du planst, konstruierst, fertigst gedanklich und – nur im Unterricht – praktisch, analysierst Systeme, erklärst Elektronik und Steuerungen, bewertest Lösungen, optimierst und dokumentierst.

Leitidee ist ein schulisches Funktionsmodell: Eine helligkeitsabhängige Signalleuchte soll bei Dunkelheit eine LED einschalten. Dazu werden Gehäuse, Bauteile, Schaltung, Steuerungslogik, Fertigungsweg, Prüfung und Dokumentation miteinander verknüpft. Die Aufgaben lassen sich auch auf andere technische Produkte übertragen.

M-Niveau bedeutet hier: Du sollst technische Zusammenhänge verständlich beschreiben, geeignete Lösungen auswählen und begründen, Planungsunterlagen nutzen und erstellen, Fehler systematisch suchen sowie Ergebnisse nach Kriterien bewerten und verbessern.

Der aiMOOC orientiert sich am baden-württembergischen Bildungsplan Technik, überarbeitete Fassung vom 21. Mai 2026. Dort werden für die Klassen 7/8/9 unter anderem technische Zeichnungen, CAD, Planungshilfen und Simulationen, Fertigungsplanung, Werkstoffauswahl, Elektronik, Fehlersuche, Sensoren, Aktoren und gesteuerte Systeme verknüpft. Quelle: Bildungsplan Technik Baden-Württemberg.

Sicherheitsrahmen – zuerst lesen

Praxis findet nur nach schulischer Unterweisung, mit Aufsicht und erforderlicher Schutzausrüstung statt. Verwende Maschinen nur, wenn die Lehrkraft Dich dafür unterwiesen und die Nutzung ausdrücklich freigegeben hat. Arbeite niemals eigenständig an Netzspannung. Elektrische Versuche erfolgen ausschließlich mit freigegebenen Schulkomponenten und einer sicheren schulischen Kleinspannungsquelle. Schaltungen werden vor dem Einschalten kontrolliert. Bei Unsicherheit: Spannung aus, Aufbau nicht verändern, Lehrkraft fragen.

Was Du am Ende können sollst

Bereich	Das kannst Du auf M-Niveau zeigen	Typischer Nachweis
Planung	Anforderungen klären, Zielkonflikte erkennen, Arbeitsfolge festlegen	Anforderungsliste, Arbeitsplan
Konstruktion	Skizzen, Ansichten und technische Zeichnungen lesen und erstellen	bemaßte Zeichnung, CAD-Modell
Fertigung	Werkstoff, Verfahren, Prüfmittel und Reihenfolge begründet auswählen	Stückliste, Arbeitsablauf, Prüfplan
Systemanalyse	Systemgrenze, Eingaben, Verarbeitung und Ausgaben erklären	Blockbild, Funktionsbeschreibung
Elektronik	Schaltplan lesen, Bauteile auswählen, einfache Größen berechnen und Fehler finden	Schaltplan, Berechnung, Fehlerprotokoll
Steuerung	Sensor – Verarbeitung – Aktor verknüpfen und Logik erklären	Wahrheitstabelle, Ablauf- oder Blockdiagramm
Bewertung	Funktion, Sicherheit, Kosten, Nachhaltigkeit und Qualität abwägen	Kriterienmatrix mit Begründung
Dokumentation	Planung, Änderungen, Prüfungen und Ergebnis nachvollziehbar festhalten	technische Dokumentation

Individuelle Lernempfehlung

Bewerte Dich nach jedem Bereich mit Grün, Gelb oder Rot. Grün heißt: „Ich kann es erklären und anwenden.“ Gelb heißt: „Ich kann es mit Hilfe.“ Rot heißt: „Ich brauche eine Wiederholung.“

Wenn Du hier Gelb oder Rot hast …	Bearbeite zuerst …	Danach prüfst Du Dich mit …
Planung	Planung – vom Auftrag zur Lösung	Prüfungsauftrag A
Konstruktion	Konstruktion – Zeichnung als gemeinsame Sprache	Bildlabor Dreitafelprojektion
Fertigung	Fertigung – vom Plan zum geprüften Produkt	Prüfungsauftrag B
Systemanalyse	Systemanalyse – Technik als System verstehen	Systemanalyse an der Zahnradpumpe
Elektronik	Elektronik – vom Schaltplan zum Funktionsmodell	Prüfungsauftrag C
Steuerung	Steuerung – Sensor, Logik und Aktor	Logik- und Blockbildaufgabe
Bewertung	Bewertung und Optimierung – technisch begründet entscheiden	Prüfungsauftrag D
Dokumentation	Dokumentation – andere müssen Deine Lösung verstehen	Dokumentations-Check

Wiederholungsregel: Wenn Du eine Lösung nur wiedererkennst, aber nicht selbst begründen kannst, zählt sie noch nicht als Grün. Erkläre sie ohne Vorlage, übertrage sie auf ein neues Beispiel und kontrolliere erst dann.

Planung, Konstruktion und Fertigung

Planung – vom Auftrag zur Lösung

Eine technische Aufgabe beginnt mit Anforderungen. Eine Anforderung beschreibt, was eine Lösung leisten oder einhalten muss. Ein Pflichtenheft bündelt wichtige Anforderungen, Randbedingungen und Prüfkriterien. Für die Signalleuchte könnten Anforderungen lauten: sicher, standsicher, gut sichtbar, mit wenig Material herstellbar, wartungsfreundlich und im Unterricht prüfbar.

Ein sinnvoller Plan beantwortet vier Fragen: Was soll die Lösung können? Welche Teilaufgaben gibt es? In welcher Reihenfolge werden sie bearbeitet? Woran erkennst Du am Ende, ob die Lösung funktioniert?

Mini-Auftrag: Formuliere für eine Signalleuchte jeweils eine Anforderung zu Funktion, Sicherheit, Fertigung, Nachhaltigkeit und Dokumentation. Ergänze zu jeder Anforderung ein mess- oder beobachtbares Prüfkriterium.

Hilfe: Aus „Die Leuchte soll stabil sein“ wird ein prüfbares Kriterium, wenn Du festlegst, woran Stabilität erkannt wird, zum Beispiel „kippt bei leichter Berührung nicht um“.

Selbstkontrolle: Gute Anforderungen sind eindeutig, technisch sinnvoll und prüfbar. Aussagen wie „sieht cool aus“ reichen allein nicht, weil sie kein eindeutiges Prüfkriterium enthalten.

Konstruktion – Zeichnung als gemeinsame Sprache

Eine technische Zeichnung überträgt Form, Maße und Herstellungsinformationen eindeutig. Eine Dreitafelprojektion zeigt einen Körper in mehreren rechtwinkligen Ansichten. So kannst Du räumliche Formen prüfen, ohne den Gegenstand in der Hand zu haben.

Beobachten → Markieren → Erklären: Suche im Bild drei zusammengehörige Kanten. Erkläre anschließend, warum dieselbe reale Kante in verschiedenen Ansichten unterschiedlich lang erscheinen oder gar nicht sichtbar sein kann.

Hilfe: Frage Dich bei jeder Linie: Welche räumliche Kante des Körpers wird hier auf die Zeichenebene projiziert?

Lösungsweg: Beginne mit einer auffälligen Außenkante. Verfolge ihre Lage in der Vorderansicht, übertrage die Position senkrecht beziehungsweise waagerecht in die nächste Ansicht und kontrolliere die übereinstimmenden Maße.

Videoauftrag: Stoppe das Video an einem Beispielkörper. Zeichne vor dem Weitersehen selbst die nächste Ansicht. Vergleiche anschließend Deine Lösung mit der gezeigten Projektion und notiere einen Unterschied.

Eine Explosionszeichnung zeigt Bauteile räumlich getrennt in ihrer Montagebeziehung. Sie hilft bei Montage, Wartung, Ersatzteilsuche und Dokumentation.

Fehler-finden-Auftrag: Stell Dir vor, zu dieser Explosionszeichnung fehlen Positionsnummern und Stückliste. Erkläre, welche Informationen dadurch bei Montage und Ersatzteilbestellung verloren gehen.

Messen und Prüfen

Ein Prüfmittel liefert Informationen darüber, ob ein Maß oder eine Funktion die Anforderung erfüllt. Ein Messschieber misst Außen-, Innen- und Tiefenmaße genauer als ein einfaches Lineal.

Messvergleich: Miss im Unterricht – nur an einem ungefährlichen Werkstück – dasselbe Maß dreimal. Notiere alle drei Werte. Begründe, warum Messwerte trotz gleicher Stelle leicht voneinander abweichen können.

Selbstkontrolle zum Bild: Der dargestellte Messwert beträgt 3,58 mm. Entscheidend ist, zuerst die Lage der Nonius-Null und anschließend die fluchtende Noniuslinie zu bestimmen.

Fertigung – vom Plan zum geprüften Produkt

Fertigung ist die geplante Herstellung eines Produkts. Ein Arbeitsplan ordnet Arbeitsschritte, Werkzeuge, Hilfsmittel und Prüfungen. Eine Stückliste nennt benötigte Teile mit eindeutiger Bezeichnung und Anzahl.

Für eine technische Entscheidung reicht „geht schneller“ nicht immer aus. Vergleiche Verfahren nach mehreren Kriterien: Fertigungszeit, Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität, Materialverbrauch, Kosten, Sicherheit, Wiederholgenauigkeit und vorhandene Schulausstattung.

Entscheidungsaufgabe: Eine Gehäuseplatte kann im Unterricht von Hand bearbeitet oder – nach Unterweisung und nur unter Aufsicht – mit einer schulisch freigegebenen Maschine hergestellt werden. Begründe, welche Variante für ein Einzelstück und welche für viele gleiche Teile günstiger sein kann. Beziehe Qualität, Zeit, Vorrichtung, Sicherheit und Ressourcen ein.

Lösungshinweis: Bei Einzelstücken kann einfache Handfertigung wenig Vorbereitungsaufwand verursachen. Bei mehreren gleichen Teilen können Vorrichtungen und geeignete schulische Fertigungsverfahren Wiederholgenauigkeit und Zeit verbessern. Die zulässige Nutzung hängt immer von Unterweisung, Aufsicht und Schulausstattung ab.

Systemanalyse, Elektronik und Steuerung

Systemanalyse – Technik als System verstehen

Ein technisches System erfüllt eine Aufgabe durch das Zusammenwirken von Teilsystemen. Die Systemgrenze legt fest, was zur Untersuchung gehört. Typische Betrachtungsgrößen sind Energie, Stoff und Information.

Für die Signalleuchte kannst Du das System so lesen: Licht trifft auf den Sensor. Die Schaltung verarbeitet diese Information. Die LED erzeugt Licht als sichtbare Ausgabe. Eine Kleinspannungsquelle liefert Energie.

Transfer: Vergleiche die Zahnradpumpe mit der Signalleuchte. Nenne bei beiden Systemen jeweils Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe und Energieversorgung. Erkläre anschließend einen wichtigen Unterschied.

Hilfe: Bei einer Pumpe steht Stofffluss im Vordergrund, bei der Signalleuchte Informations- und Energiefluss. Trotzdem lassen sich beide als Systeme mit Grenzen und Teilfunktionen beschreiben.

Elektronik – vom Schaltplan zum Funktionsmodell

Ein Schaltplan zeigt elektrische Verbindungen mit genormten Symbolen. Er bildet nicht die räumliche Lage auf dem Tisch ab. Ein Widerstand begrenzt Strom oder stellt Spannungsverhältnisse ein. Eine LED ist eine Leuchtdiode und benötigt richtige Polung sowie einen passenden Vorwiderstand. Ein Transistor kann in einer Steuerschaltung als elektronischer Schalter arbeiten. Ein LDR ist ein lichtabhängiger Widerstand; sein Widerstand verändert sich mit der Beleuchtung.

Anwendungsrechnung: Für einen schulisch freigegebenen LED-Versuch wird ein Vorwiderstand benötigt. Verwende die von der Lehrkraft vorgegebenen Werte für Versorgungsspannung, LED-Durchlassspannung und gewünschten Strom. Berechne mit $R = \frac{U_{Quelle} - U_{LED}}{I}$ einen rechnerischen Mindestwert und wähle anschließend einen verfügbaren Normwert so, dass der zulässige LED-Strom nicht überschritten wird.

Lösungsweg: Erst die Spannung bestimmen, die am Widerstand abfallen soll. Dann durch den gewünschten Strom teilen. Danach einen tatsächlich vorhandenen, geeigneten Widerstandswert auswählen und die Belastung prüfen. Im Unterricht entscheidet die Lehrkraft über die freigegebenen Bauteile.

Fehlerdiagnose ohne Einschalten: Ein aufgebauter LED-Stromkreis funktioniert nicht. Prüfe zuerst spannungsfrei und visuell: Sind die Kontaktreihen des Steckbretts richtig verstanden? Ist die LED richtig gepolt? Gibt es eine Unterbrechung? Ist der Widerstand an der richtigen Stelle in Reihe? Wurde eine falsche Versorgung gewählt? Formuliere eine Prüf-Reihenfolge, die vom ungefährlichsten und einfachsten Test zur gezielten Messung führt.

Selbstkontrolle: Gute Fehlersuche verändert immer nur einen Faktor auf einmal, dokumentiert Beobachtungen und schaltet nur nach Freigabe wieder ein. Keine Netzspannung.

Steuerung – Sensor, Logik und Aktor

Eine Steuerung beeinflusst einen Ablauf nach festgelegten Regeln, ohne dass die Ausgangsgröße zwingend zurückgeführt wird. Eine Regelung nutzt eine Rückführung: Der aktuelle Zustand wird gemessen und mit einem Sollzustand verglichen. Diese Unterscheidung hilft Dir, technische Systeme richtig zu beschreiben.

Transfer: Eine Zeitschaltuhr schaltet eine Lampe jeden Tag um 18 Uhr ein. Eine Heizungsregelung misst die Raumtemperatur und reagiert auf Abweichungen. Ordne beide Systeme zu und begründe mit dem Vorhandensein oder Fehlen einer Rückführung.

Eine Logikfunktion beschreibt, wie Eingangszustände zu einem Ausgangszustand verknüpft werden. Bei UND ist der Ausgang nur aktiv, wenn alle geforderten Eingänge aktiv sind. Bei ODER genügt mindestens einer. NICHT kehrt einen logischen Zustand um.

Logiklabor: Ordne UND, ODER und NICHT zu. Entwickle dann eine sichere Freigabelogik: Ein Modellmotor darf nur laufen, wenn die Schutzabdeckung geschlossen UND der Starttaster betätigt ist.

Simulation: Baue die Logik zuerst in einer von der Schule freigegebenen Simulationssoftware nach. Teste systematisch alle Eingangskombinationen. Übertrage die Ergebnisse in eine Wahrheitstabelle. Erst danach darf ein reales Schulmodell nach Unterweisung und Freigabe aufgebaut werden.

Selbstkontrolle: Bei zwei Eingängen hat eine vollständige Wahrheitstabelle vier Eingangskombinationen. Bei der genannten UND-Freigabe darf nur „Abdeckung geschlossen“ zusammen mit „Start betätigt“ den Ausgang aktivieren.

Bewertung, Optimierung und Dokumentation

Bewertung und Optimierung – technisch begründet entscheiden

Eine technische Lösung ist selten in allen Kriterien gleichzeitig ideal. Bewerten bedeutet, Kriterien festzulegen, Informationen zu prüfen, Zielkonflikte sichtbar zu machen und ein begründetes Urteil zu formulieren. Optimieren bedeutet, eine Lösung gezielt zu verbessern, ohne neue Probleme zu übersehen.

Für die Signalleuchte können Kriterien sein: Funktion, Sicherheit, Energiebedarf, Materialbedarf, Reparierbarkeit, Kosten, Bedienbarkeit, Herstellbarkeit und Gestaltung.

Entscheidungsmatrix: Vergleiche zwei Gehäusevarianten. Variante A braucht wenig Material, ist aber schwer zu öffnen. Variante B braucht mehr Material, lässt sich aber leicht warten. Gewichte mindestens vier Kriterien passend zum Auftrag. Begründe nicht nur die Punktzahl, sondern auch Deine Gewichtung.

Hilfe: Eine hohe Gewichtung ist nur sinnvoll, wenn Du erklären kannst, warum dieses Kriterium für genau diesen Auftrag besonders wichtig ist.

Optimierungsauftrag: Das Funktionsmodell reagiert zu früh auf Schatten. Nenne mindestens drei mögliche Ursachen. Entwickle zwei Verbesserungen und beschreibe, wie Du mit einer Versuchsreihe prüfst, welche Änderung tatsächlich wirkt.

Dokumentation – andere müssen Deine Lösung verstehen

Eine technische Dokumentation macht Entscheidungen, Aufbau, Änderungen und Prüfungen nachvollziehbar. Sie ist kein Fototagebuch ohne Erklärung.

Eine gute Dokumentation enthält eine verständliche Aufgabenbeschreibung, Anforderungen, Skizzen oder Zeichnungen, Schaltplan, Stückliste, Arbeitsplan, Sicherheitsaspekte, Prüfprotokoll, Änderungen, Bewertung und eine kurze Reflexion.

Dokumentations-Check: Tausche im Unterricht eine Dokumentation mit einer anderen Person. Prüft gegenseitig: Könnte jemand, der das Projekt nicht kennt, den Aufbau verstehen? Sind Maße, Bauteile und Änderungen eindeutig? Ist erkennbar, wie geprüft wurde? Sind Quellen und verwendete Medien nachvollziehbar angegeben?

Medienlabor: beobachten, markieren, vergleichen, messen, simulieren, Fehler finden

Aktion	Medium oder Material	Arbeitsauftrag	Selbstkontrolle
Beobachten	Explosionszeichnung	Beschreibe erst nur Sichtbares, dann die vermutete Funktion.	Trennst Du Beobachtung und Schlussfolgerung?
Markieren	Dreitafelprojektion	Markiere zusammengehörige Kanten in drei Ansichten.	Stimmen Lage und Maße logisch überein?
Vergleichen	Schaltplan und Breadboard	Ordne jedem Bauteil und jeder Verbindung eine Entsprechung zu.	Ist „räumlich nah“ wirklich „elektrisch verbunden“?
Messen	Messschieber	Lies Wert und Messrichtung ab; wiederhole Messung.	Sind Einheit und Messstelle dokumentiert?
Simulieren	Logikschaltung	Teste alle Eingangszustände vor einem realen Aufbau.	Ist die Wahrheitstabelle vollständig?
Fehler finden	Elektronisches Funktionsmodell	Prüfe spannungsfrei und ändere jeweils nur eine mögliche Ursache.	Ist jeder Prüfschritt protokolliert?

Prüfungsnaher Anwendungstrainer

Prüfungsauftrag A – Planen und Konstruieren

Situation: Eine Schülerin plant ein Gehäuse für eine Signalleuchte. Sie zeichnet sofort eine schöne Perspektive, ohne Maße, Stückliste oder Anforderungen.

Aufgabe: Erkläre drei Risiken dieser Vorgehensweise. Entwickle eine bessere Reihenfolge aus Auftragsanalyse, Anforderungsliste, Skizze, technischer Zeichnung, Stückliste, Arbeitsplan und Prüfung. Begründe die Reihenfolge.

Lösungsweg: Zuerst muss klar sein, was das Produkt leisten soll. Danach werden Lösungsvarianten entwickelt und eindeutig dargestellt. Stückliste und Arbeitsplan bauen auf der festgelegten Konstruktion auf. Prüfungen werden schon bei der Planung mitgedacht.

Prüfungsauftrag B – Fertigung entscheiden

Situation: Zehn gleiche Abstandshalter werden benötigt. Zwei Verfahren stehen zur Verfügung. Verfahren 1 ist schnell vorbereitet, liefert aber größere Maßstreuung. Verfahren 2 braucht eine Vorrichtung, liefert danach sehr gleichmäßige Teile.

Aufgabe: Entscheide anhand von Losgröße, Qualität, Vorbereitungszeit und Sicherheit, welches Verfahren unter schulischen Bedingungen sinnvoller sein kann. Nenne außerdem ein Prüfmittel.

Lösungshinweis: Bei mehreren gleichen Teilen kann sich zusätzlicher Vorbereitungsaufwand für eine sichere Vorrichtung lohnen. Entscheidend sind jedoch Schulausstattung, Unterweisung und die geforderte Qualität. Ein geeignetes Längenprüfmittel kann zum Beispiel ein Messschieber sein.

Prüfungsauftrag C – Elektronik diagnostizieren

Situation: Eine LED bleibt aus. Im Schaltplan ist ein Vorwiderstand vorgesehen. Der reale Aufbau weicht an mehreren Stellen vom Plan ab.

Aufgabe: Formuliere eine sichere, systematische Fehlerstrategie mit mindestens fünf Prüfschritten. Erkläre, warum Du nicht mehrere Bauteile gleichzeitig austauschst.

Lösungshinweis: Spannungsfrei vergleichen, Versorgung und Polung prüfen, Verbindungspfad verfolgen, Bauteilwerte kontrollieren, erst dann gezielt messen. Wer mehrere Dinge gleichzeitig ändert, weiß nachher nicht, welche Änderung den Fehler beseitigt hat.

Prüfungsauftrag D – Bewerten und Optimieren

Situation: Zwei Funktionsmodelle erfüllen dieselbe Aufgabe. Modell X ist billiger, aber schwer zu reparieren. Modell Y kostet mehr, ist modular und verbraucht weniger Energie.

Aufgabe: Entwickle mindestens fünf Bewertungskriterien, gewichte sie für einen schulischen Langzeiteinsatz und formuliere eine begründete Entscheidung. Beschreibe anschließend eine Optimierung für die nicht gewählte Variante.

Selbstkontrolle: Eine fachlich gute Entscheidung nennt Kriterien, Gewichtung, belegbare Eigenschaften und Zielkonflikte. „Ich finde es besser“ genügt nicht.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Diesen aiMOOC als Battle spielen

Welche Unterlage macht Anforderungen und Prüfkriterien für eine technische Lösung nachvollziehbar? (Pflichtenheft) (!Explosionsfoto) (!Werbeplakat) (!Materialrest)

Warum wird eine Dreitafelprojektion verwendet? (Um einen Körper in eindeutigen rechtwinkligen Ansichten darzustellen) (!Um nur die Farbe eines Produkts festzulegen) (!Um elektrische Ströme zu messen) (!Um Fertigungskosten automatisch zu berechnen)

Welche Handlung gehört zu einer systematischen Fehlersuche? (Nur eine mögliche Ursache nach der anderen prüfen) (!Mehrere Bauteile gleichzeitig tauschen) (!Ohne Kontrolle die Spannung erhöhen) (!Den Schaltplan ignorieren)

Was ist die Hauptaufgabe eines Vorwiderstands in einer LED-Schaltung? (Den Strom auf einen geeigneten Wert zu begrenzen) (!Die LED mechanisch zu befestigen) (!Die Versorgungsspannung zu erzeugen) (!Die Schaltung zu kühlen)

Welche Aussage beschreibt einen Sensor am besten? (Er erfasst eine physikalische Größe oder einen Zustand) (!Er stellt grundsätzlich mechanische Bauteile her) (!Er ist immer die Energiequelle) (!Er ersetzt jede Dokumentation)

Wann ist bei einer UND-Verknüpfung mit zwei Eingängen der Ausgang aktiv? (Wenn beide geforderten Eingänge aktiv sind) (!Wenn kein Eingang aktiv ist) (!Wenn genau ein beliebiger Eingang aktiv ist) (!Immer unabhängig von den Eingängen)

Was kennzeichnet eine Regelung gegenüber einer einfachen Steuerung? (Eine Rückführung des erfassten Istzustands) (!Das Fehlen jeder Messung) (!Nur ein mechanischer Schalter) (!Eine besonders große Versorgungsspannung)

Welche Information gehört in eine technische Dokumentation? (Prüfergebnisse und begründete Änderungen) (!Nur ein dekoratives Titelbild) (!Nur die Namen der Gruppenmitglieder) (!Nur das Endfoto ohne Erklärung)

Was macht ein technisches Bewertungskriterium brauchbar? (Es passt zum Auftrag und lässt sich begründen) (!Es basiert nur auf persönlichem Geschmack) (!Es ändert sich nach dem gewünschten Ergebnis) (!Es darf nicht überprüfbar sein)

Welche Sicherheitsregel gilt für elektrische Schulversuche in diesem aiMOOC? (Nur freigegebene Komponenten und sichere schulische Kleinspannung verwenden) (!Netzspannung zum Testen selbst anschließen) (!Schaltungen ohne Kontrolle einschalten) (!Defekte Leitungen weiterverwenden)

Memory

Pflichtenheft	Anforderungen
Dreitafelprojektion	Ansichten
Stückliste	Bauteile
Sensor	Messgröße
Aktor	Wirkung
Transistor	Schalterfunktion
Steuerung	Ablauf ohne Rückführung
Regelung	Rückführung des Istzustands

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Anforderungsliste	Auftragsanalyse
Technische Zeichnung	Konstruktion
Arbeitsplan	Fertigung
Blockbild	Systemanalyse
Schaltplan	Elektronik
Wahrheitstabelle	Steuerung
Kriterienmatrix	Bewertung
Prüfprotokoll	Dokumentation

Kreuzworträtsel

Pflichtenheft	Wie heißt eine Unterlage, die Anforderungen an eine technische Lösung bündelt?
Sensor	Welches Bauteil erfasst einen Zustand oder eine physikalische Größe?
Aktor	Wie heißt ein Element, das ein Steuersignal in eine Wirkung umsetzt?
Transistor	Welches elektronische Bauteil kann in einer Schaltung als Schalter arbeiten?
Simulation	Wie heißt das digitale Erproben eines geplanten Systems vor dem realen Aufbau?
Dokumentation	Wie heißt die nachvollziehbare Sammlung von Planung, Aufbau, Prüfung und Änderungen?

LearningApps

Lückentext

Eine technische Aufgabe beginnt mit klaren

.

Eine eindeutige Darstellung eines Werkstücks kann durch eine

erfolgen.

Die benötigten Einzelteile werden in einer

dokumentiert.

Ein Messschieber ist ein genaues

für Längenmaße.

Ein lichtabhängiger Widerstand wird als

bezeichnet.

Ein elektronischer Schalter kann mit einem

realisiert werden.

Ein Element zur Erfassung eines Zustands heißt

.

Ein Element, das eine technische Wirkung erzeugt, heißt

.

Bei einer Regelung wird der Istzustand über eine

berücksichtigt.

Technische Verbesserungen entstehen durch gezieltes

.

Offene Aufgaben

Leicht

Anforderungs-Check: Wähle einen ungefährlichen Alltagsgegenstand im Klassenraum. Formuliere fünf technische Anforderungen und zu jeder ein überprüfbares Kriterium.
Bildanalyse Technik: Nutze eine der Commons-Abbildungen dieses aiMOOCs. Markiere mindestens fünf technische Informationen und trenne dabei Beobachtung von Interpretation.
Messprotokoll: Erstelle für ein von der Lehrkraft freigegebenes Werkstück ein Messprotokoll mit Messstelle, Messgerät, Einheit, drei Messwerten und kurzer Erklärung möglicher Abweichungen.
Dokumentations-Scan: Untersuche eine vorhandene Projektdokumentation. Markiere Stellen, an denen ein außenstehender Leser Informationen vermissen würde, und formuliere konkrete Ergänzungen.

Standard

Gehäuse planen: Entwickle zwei Gehäuseideen für eine Signalleuchte. Fertige Skizzen an, wähle eine Variante nach mindestens vier Kriterien und begründe die Entscheidung.
Schaltplan vergleichen: Vergleiche einen von der Lehrkraft bereitgestellten Schaltplan mit einem spannungsfreien Schulaufbau. Markiere Übereinstimmungen und drei mögliche Fehlerstellen. Kein Einschalten ohne Freigabe.
Logik simulieren: Entwickle in einer schulisch freigegebenen Simulation eine UND-Freigabe mit zwei Eingängen und einem Ausgang. Teste alle Eingangskombinationen und dokumentiere die Ergebnisse.
Fertigungsweg bewerten: Vergleiche zwei schulisch mögliche Fertigungswege für dasselbe Teil nach Zeit, Qualität, Materialverbrauch, Sicherheit und Wiederholgenauigkeit. Praxis nur nach Unterweisung und unter Aufsicht.

Schwer

Systemanalyse: Analysiere ein technisches System aus dem Schulalltag. Lege eine Systemgrenze fest, beschreibe Energie-, Stoff- und Informationsflüsse und zeichne ein Blockbild.
Fehlersuche planen: Erhalte von der Lehrkraft eine absichtlich fehlerhafte, spannungsfreie Kleinspannungsschaltung. Entwickle zuerst eine Diagnose-Reihenfolge, lasse sie freigeben und dokumentiere danach jeden Prüfschritt.
Technikentscheidung: Vergleiche zwei Produktlösungen nach Funktion, Sicherheit, Kosten, Reparierbarkeit, Ressourcenbedarf und Nutzungsdauer. Gewichte die Kriterien und verteidige Deine Entscheidung in einem kurzen Fachgespräch.
Optimierungsprojekt: Verbessere ein schulisches Funktionsmodell nach einem Testprotokoll. Ändere jeweils nur einen Einflussfaktor, führe eine Versuchsreihe durch und belege mit Daten, ob die Änderung tatsächlich eine Verbesserung war.

Lernkontrolle

Transfer Planung: Du bekommst einen neuen Auftrag für ein kleines Aufbewahrungsprodukt. Entwickle aus einem ungenauen Wunsch eine Anforderungsliste mit mindestens fünf prüfbaren Kriterien und erkläre zwei mögliche Zielkonflikte.
Transfer Konstruktion: Ein Werkstück ist nur als perspektivische Skizze dargestellt. Erkläre, welche zusätzlichen Ansichten und Maße für eine eindeutige Fertigung nötig sind, und begründe Deine Auswahl.
Transfer Fertigung: Für ein Einzelstück und eine Serie von zwanzig gleichen Teilen stehen dieselben zwei Fertigungsverfahren zur Auswahl. Begründe, warum die sinnvolle Entscheidung unterschiedlich ausfallen kann.
Transfer Systemanalyse: Übertrage das Schema Eingabe – Verarbeitung – Ausgabe auf eine automatische Tür. Ergänze Energieversorgung, Sensor und Aktor und erkläre einen möglichen Fehlerfall.
Transfer Elektronik: Eine LED ist trotz korrekter Versorgung zu hell belastet. Erkläre, welche Größe verändert werden muss, wie Du die Änderung berechnest und wie Du die Lösung sicher überprüfst.
Transfer Steuerung: Entwirf für ein Modelltor eine Logik, bei der der Motor nur unter zwei sicheren Bedingungen starten darf. Stelle die Bedingungen als Wahrheitstabelle und als sprachliche Regel dar.
Transfer Bewertung: Zwei Lösungen erfüllen die Funktion gleich gut, unterscheiden sich aber bei Kosten, Ressourcenverbrauch und Reparierbarkeit. Entwickle eine begründete Kriteriengewichtung für den Schulalltag.
Transfer Dokumentation: Ein anderes Team kann Dein Projekt nur anhand Deiner Unterlagen übernehmen. Lege fest, welche Dokumente unverzichtbar sind und begründe die Reihenfolge, in der sie gelesen werden sollten.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig, dass Du Zusammenhänge nicht nur benennst, sondern an einem neuen technischen Problem anwenden kannst.

Planungskompetenz: Anforderungen, Prüfkriterien und eine sinnvolle Arbeitsfolge aus einem Auftrag ableiten.
Konstruktionskompetenz: technische Darstellungen lesen, ergänzen und für die Fertigung nutzen.
Fertigungskompetenz: Werkstoffe, Verfahren und Prüfmittel auftragsbezogen auswählen und begründen.
Systemkompetenz: Systemgrenze, Teilfunktionen sowie Energie-, Stoff- und Informationsflüsse erklären.
Elektronikkompetenz: Schaltpläne lesen, Bauteilfunktionen erläutern, einfache Berechnungen durchführen und Fehler systematisch eingrenzen.
Steuerungskompetenz: Sensoren, Aktoren und Logik verknüpfen sowie Steuerung und Regelung unterscheiden.
Bewertungskompetenz: technische Lösungen anhand transparenter Kriterien vergleichen, Zielkonflikte benennen und Optimierungen entwickeln.
Dokumentationskompetenz: Planung, Aufbau, Prüfung, Änderungen, Quellen und Ergebnis so dokumentieren, dass andere den Prozess nachvollziehen können.

OERs zum Thema

Die im aiMOOC eingebundenen Bilder stammen aus Wikimedia Commons und sind dort mit freien Lizenzen oder als gemeinfrei ausgewiesen. Die YouTube-Inhalte werden eingebettet und nicht kopiert. Für den Unterricht sind zusätzlich die schulischen Datenschutz- und Medienvorgaben zu beachten.

Weiterführende OER- und Referenzseiten:

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