Lehrplan für das Fach Technik M am TG

Technik M

Vorbemerkungen

Im Unterricht des Faches Technik erschließt sich den Schülerinnen und Schülern wissenschaftspropädeutisch die systemische Denk- und Arbeitsweise des Ingenieurs. Der Erwerb vertiefter technischer Kenntnisse und übergreifender soziotechnischer Einsichten befähigt sie, mit Sachverhalten einer von Technik geprägten Welt rational umzugehen. Sie lernen, technische Problemlösungen als Kompromisse in größeren soziotechnischen Zusammenhängen zu verstehen. Unter Einbindung wesentlicher Erkenntnisse aus anderen Fächern lernen sie Technik als bedeutsame kulturelle und zivilisatorische Leistung zu begreifen.

Die Ziele des Technikunterrichts im Einzelnen sind:

• der Erwerb eines technischen Grundlagenwissens am Beispiel ausgewählter Themen,
• das Anwenden technikadäquater und ingenieursspezifischer Arbeitsmethoden wie Analysieren, Lösungswege suchen, Ergebnisse experimentell überprüfen, Grenzen von Modellvorstellungen einschätzen und Teilsysteme entwickeln,
• das sorgfältige Arbeiten bei Aufbau und Durchführung von Laborversuchen,
• die Fähigkeit, Ergebnisse präzise darzustellen und zu beurteilen,
• das systematische und rationelle Ermitteln technischer Informationen aus unterschiedlichsten Quellen,
• die Einsicht, dass die Realisierung technischer Ideen von einer Vielzahl von Faktoren wie bspw. Werkstoffe, Fertigungsverfahren, Ökonomie und Ökologie, gesellschaftliche Akzeptanz u.a., abhängt,
• das Erkennen der Bedeutung von Umweltschutz- und Sicherheitsvorschriften.

Die inhaltliche Bezüge des Faches Technik zu den Nachbarfächern Angewandte Technik, Mathematik, Physik, Computertechnik und Sondergebiete der Technik sollten im Unterricht besonders berücksichtigt und den Schülern einsichtig gemacht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich fächerübergreifend in den Seminarkurs einbinden.

Am Beispiel eines technischen Systems erfahren die Schülerinnen und Schüler die Bereiche technische Kommunikation, Fertigung und Werkstoffe als Teile einer technischen Ganzheit.

In technischer Kommunikation lernen sie technische Zeichnungen als Informationsträger zu nutzen. Das Anfertigen einfacher Teilzeichnungen und das Arbeiten mit Informationsquellen befähigen Schüler, einfache technische Fragestellungen selbstständig zu erarbeiten und zu lösen.

Unterschiedliche Fertigungsverfahren werden verglichen und bewertet. Die Schüler lernen die Funktion einer computergesteuerten Maschine kennen und erhalten auf diese Weise Einblicke in moderne Fertigungssysteme. Die enge Verknüpfung mit dem Fach Angewandte Technik wird durch die praxisgerechte Programmierung einer CNC-Fertigungsaufgabe hergestellt. Werkstoffe werden nach ihren Eigenschaften unterschieden und unter Verwendungs- und Umweltaspekten bewertet. Die Schülerinnen und Schüler erfahren, wie Werkstoffeigenschaften geprüft und durch Kennwerte und Diagramme dargestellt werden können. Diese Kenntnisse sind Voraussetzung, das in Projektunterricht entwickelte technische Objekt analysieren, beurteilen und optimieren zu können.

Heute werden Informationen in großen Umfang digital erfasst, übertragen, gespeichert und verändert. Im Teilgebiet Digitaltechnik eignen sich Schülerinnen und Schüler Kenntnisse an, die sie bei der Realisierung elektronischer Schaltungen anwenden und vertiefen. Sie werden dabei mit technisch-mathematischen Grundlagen jener Informations- und Kommunikationstechniken vertraut gemacht, die moderne Informationsgesellschaften in allen Lebensbereichen durchdringen. Davon ausgehend können sowohl technische als auch soziotechnische Aspekte wie Wachstum und Beschäftigung diskutiert werden.

Aufbauend auf den Inhalten der Eingangsklasse werden die Schülerinnen und Schüler im Teilgebiet Schaltwerke, Sequenzielle Logik mit grundlegenden Entwurfsverfahren für sequenzielle Schaltungen befasst. In projektorientierter Gruppenarbeit können Lösungsstrategien für einfache Steuerschaltungen erprobt und vertieft werden. Der Einsatz von Entwurfs- und Simulationssoftware verdeutlicht den Schülerinnen und Schülern die Wichtigkeit des Computers als Werkzeug zur Planung und Gestaltung technischer Objekte.

Im Teilgebiet Wechselstromtechnik lernen Schülerinnen und Schüler die Bedeutung der Sinusform bei periodischen Wechselgrößen in Energietechnik und Nachrichtentechnik kennen. Mit Rechnerunterstützung werden alltägliche Anwendungen im Sound-Sampling und der Synthesizertechnik durchschaubar. Die Berechnungen im Wechselstromkreis bieten Anwendungmöglichkeiten der Geometrie und der Vektorrechnung. Grafische Methoden erfordern Genauigkeit und bieten den Schülerinnen und Schülern anschauliche Lösungen. Vereinfachende Zusammenfasssungen und Ersatzschaltungen erleichtern das Erfassen und Berechnen umfangreicher und komplexer Schaltungen. Der Bereich der Energietechnik vermittelt Einsichten in Probleme der elektrischen Energieversorgung. Die Schülerinnen und Schüler sollen befähigt werden, aktuelle Energiediskussionen sachlich zu bewerten.

In der Vermittlung der Inhaltsbereiche Werkstoffe, Statik, Festigkeitslehre und Maschinenelemente erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass die Anforderungen an eine technische Konstruktion und die Art der Fertigung von Bauteilen eine gezielte Beeinflussung der Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe erfordern. Sie lernen, wie diese Beeinflussung technisch durchgeführt wird.

Sie erkennen die Statik als physikalisch-mathematische Grundlage jeder technischen Konstruktion. Sie üben die Anwendung von Lösungsverfahren zur Ermittlung von Bauteilbelastungen.

In der Festigkeitslehre werden die Schüler befähigt, einfache Maschinenelemente zu berechnen. Sie erleben dabei, wie das Thema und die bisher erarbeiteten Stoffgebiete Statik und Werkstoffe eine für sie begreifbare systemische Einheit bilden, indem sie die Wechselwirkung von Belastung, Werkstoffkennwerten und Abmessungen eines Bauteils erkennen.

Während in den übrigen Lehrplaneinheiten der Schwerpunkt in der formelmäßig erfassbaren, mathematischen Behandlung von technischen Fragestellungen liegt, sollen in der Lehrplaneinheit Energietechnik vermehrt übergreifende, systemtechnische Kenntnisse und Einsichten vermittelt werden. Dies beinhaltet sowohl die Berücksichtigung von Systemkomponenten aus verschiedenen Bereichen der Technik (Elektrotechnik, Maschinenbau, Bautechnik) als auch Fächer übergreifende Gesichtspunkte. Hier können die Schülerinnen und Schüler in besonderem Maße die Zusammenhänge zwischen technischen Problemstellungen und gesellschaftspolitischen Fragestellungen kennen lernen. Die Umweltrelevanz bei der Verwirklichung technischer Lösungen soll den Schülerinenn und Schülern bewusst werden. Hier bieten sich verstärkt schüleraktive und sozialkommunikative Unterrichtsformen wie eigenständiges Erarbeiten, Schülerreferate und Gruppenarbeit an. Neben der Fachkompetenz erwerben die Schüler hierbei insbesondere jene Methoden- und Sozialkompetenzen, wie sie von Betrieben der Wirtschaft mit Nachdruck gefordert werden.

Wahlthemen

Die in Jahrgangsstufe 2 angegebenen Themen ermöglichen es den Lehrerinnen und Lehrern in pädagogischer Verantwortung, je nach Interessenlage der Klasse und den Gegebenheiten der Schule, ein neues Wissensgebiet aufzugreifen.

Wahlthemen