Die Notwendigkeit einer allgemeinen technischen Bildung ist besonders im Zusammenhang mit Nachwuchsdiskussionen und Fachkräftemangel der letzten Zeit immer deutlicher geworden. Den Abiturient*innen sollte im Rahmen ihrer Schulausbildung die Möglichkeit gegeben werden, Erfahrungen mit Technik zu sammeln, um eine gezielte Berufs- und Studienwahl treffen zu können. Den Spaß, Technik zu entwickeln und zum Funktionieren zu bringen aber auch die Anstrengung, die die Lösung eines komplexen technischen Problems erfordert, sind Erfahrungen, die dabei nicht fehlen sollten.

Diese Möglichkeit bietet das Fach Technik, dessen Fokus auf der praktischen Anwendung und dem Experimentieren mit der Technik, in realen Experimenten und Simulationen, im Vordergrund stehen. Dabei sollt ihr befähigt werden, ausgehend von motivierenden Problemstellungen, möglichst selbstständig technische Lösungen zu entwickeln und diese schließlich technisch zu optimieren. Ergänzend dazu werden wir auch Theorie behandeln, damit sie euch beim Verständnis der technischen Zusammenhänge unterstützt.

Außerdem werden wir uns im Technikunterricht mit der Wirtschaftlichkeit von Technik, der Einwirkungen von Technik auf das Zusammenleben und die Entwicklung der Menschheit und auf die Umwelt beschäftigen.

Als Voraussetzungen für das Fach Technik solltet ihr Interesse an technischen Fragestellungen und Spaß an ihrer experimentellen Untersuchung sowie an der praktischen Umsetzung ihrer Lösungen mitbringen.

Für die praktische Umsetzung steht uns nicht nur eine sehr gut ausgestattete Technik- Sammlung mit vielen modernen Geräten wie einem 3D- Drucker oder Arduino- Mikrocontroller und ein Schülersatz Laptops, sondern auch eine eigene, hervorragend ausgestattete Schülerwerkstatt zur Verfügung.

 werkstatt

 

Inhalte der Einführungsphase:

In der Einführungsphase werden wir uns mit sogenannten soziotechnischen Systemen auseinandersetzen. Diese soziotechnischen Systeme beschreiben das Zusammenwirken von Mensch und Technologie zur Erreichung eines Ziels. Dabei widmen wir uns folgenden Fragestellungen:

  • Wie funktioniert ein soziotechnisches System?
  • Wie plane, entwickle und fertige ich ein solches System? Wie betreibe und nutze ich ein System?
  • Was für Auswirkungen hat mein System auf Menschen und Umwelt?

Dabei wollen wir uns diesen Fragestellungen vor allem experimentell nähern und dazu selbst verschiedene Systeme selbst bauen und entwickeln:

Beispiele:

  • Bau, Entwicklung und Programmierung eines selbstfahrenden, sensorgesteuerten Roboterfahrzeugs mithilfe von LEGO Mindstorms
  • Entwicklung und Bau einer automatisierten Ampelanlage mithilfe digitalelektronischer Systeme
  • Entwicklung, Bau und Steuerung einer Dosierungsspritze mithilfe von Schrittmotoren

Inhalte der Qualifikationsphase

Automatisierungstechnik

  • Digitale Sensoren und Aktoren
  • Logik-Bausteine, Speicher und Zähler
  • Optimierungsmöglichkeiten digitaler Schaltungen
  • Speicherprogrammierbare Systeme

Hier werden wir uns u.a. mit dem Bau von Alarm- und Sicherheitsanlagen beschäftigen und diese z.B. mit Yenka simulieren und viele sogar selbst bauen. Wo sind die Grenzen von Digitalelektronik? Wofür brauche ich programmierbare Systeme? Hier werden wir auch grundlegende Programmierkenntnisse erwerben und mithilfe von Mikrocontrollern Systeme ansteuern können.

Versorgung mit elektrischer Energie

  • Regenerative und nicht regenerative Energieträger
  • Energiewirtschaft und Kraftwerkseinsatz
  • Systemanalyse und Effizienz von Kraftwerken

Neben klassischen thermischen Kraftwerken (Kohle-, Atomkraftwerke) liegt ein technischer Schwerpunkt auf der Solarenergie. Wie funktioniert eine Solarzelle physikalisch? Wie und wo setze ich sie ein? Wie plane ich eine Solaranlage?

Beispiel: Was für eine Solaranlage brauche ich, um einen Parkscheinautomat unabhängig mit Energie zu versorgen? Welche wirtschaftlichen Faktoren spielen eine Rolle?

Entwicklungsfelder neuer Technologien

  • Bionik

Was können wir uns von der Natur für neue Technologien abschauen? Gibt es mehr als den Lotus- Effekt und den Klettverschluss, für das die Natur unserer Vorbild sein kann?

  • Elektromobilität und Verkehr

Welche Zukunft hat die Elektromobilität? Wie sieht der Verkehr der Zukunft aus? Wie organisiere ich Verkehr so, dass es zu wenigen Problemen kommt? Welche Technologien bestimmen den Verkehr der Zukunft?

Technische Innovation

  • Konzepte innovativer Technologien
  • Einfluss von Grundlagenforschung auf die Produkt- und Anwendungsentwicklung
  • Auswirkungen von Innovation auf Gesellschaft und Wirtschaft

Dieses Themenfeld wollen wir mit den anderen Themenfeldern kombinieren und uns dort fragen, wie Innovation aussehen kann, wie sie umgesetzt werden kann und welche Auswirkungen sie auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft haben kann.

Ansprechpartner für das Fach Technik sind Herr Engel (stv. Fachvorsitz) und Herr Schützendorf (Fachvorsitz, Sammlungsleitung).