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Alarmanlagen mit Speicherfunktion - welche Einsatzmöglichkeiten gibt es für elektrische Schaltungen?

Hinweis: Thema, Inhaltsfelder, inhaltliche Schwerpunkte und Kompetenzen hat die Fachkonferenz der Beispielschule verbindlich vereinbart. In allen anderen Bereichen sind Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen bei der Konkretisierung der Unterrichtsvorhaben möglich. Darüber hinaus enthält dieser schulinterne Lehrplan in den Kapiteln 2.2 bis 2.4 übergreifende sowie z.T. auch jahrgangsbezogene Absprachen zur fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit, zur Leistungsbewertung und zur Leistungsrückmeldung. Je nach internem Steuerungsbedarf können solche Absprachen auch vorhabenbezogen vorgenommen werden.

 

Jahrgangsstufe 10, Unterrichtsvorhaben I, Umfang 8 Stunden

Übergeordnete Kompetenzen

Sachkompetenz:

  • systematisieren komplexere fachbezogene Sachverhalte (SK 1) ,
  • analysieren technische Prozesse (SK 4) .

Methoden- und Verfahrenskompetenz:

  • entnehmen Modellen Kern- und Detailaussagen und entwickeln einfache modellhafte Vorstellungen zu fachbezogenen Sachverhalten (MK 1),
  • analysieren komplexere kontinuierliche Texte (MK 5) ,
  • analysieren und interpretieren komplexere diskontinuierliche Texte wie Grafiken, Statistiken, Schaltpläne, Schaubilder Diagramme sowie Bilder, Karikaturen und Filme (MK 6),
  • stellen fachspezifische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter sprachlicher Mittel und Fachbegriffe adressatenbezogen sowie problemorientiert dar und präsentieren diese anschaulich (MK 9).

Urteils- und Entscheidungskompetenz:

  • beurteilen differenziert fachbezogene Sachverhalte, Systeme und Verfahren vor dem Hintergrund relevanter, auch selbst entwickelter Kriterien (UK 1) ,
  • entscheiden sich in komplexeren, fachlich geprägten Situationen begründet für Handlungsoptionen, wägen Alternativen ab und beurteilen mögliche Konsequenzen (UK 4) ,

Handlungskompetenz:

  • entwickeln auch in kommunikativen Zusammenhängen Lösungen und Lösungswege für komplexere fachbezogene Probleme und setzen diese ggf. um (HK 3).

Inhaltsfelder:

  • IF 4 (Informations- und Kommunikationstechnik)

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Elektrische Schaltungen
  • Geräte der Informationsverarbeitung und ihre Subsysteme

Vorhabenbezogene Konkretisierung:

Unterrichtssequenzen

1. Geräte der Sicherheitstechnik – wie werden in ihnen Signale verändert und verarbeitet?

  • Analoge und digitale Signale
  • Verschiedene Geräte – verschiedene Aufgaben
  • Speicherung von Information und Energie

Zu entwickelnde Kompetenzen

konkretisierte SK

  • analysieren die Funktionsweise elektrischer Schaltungen auch mit Hilfe von Schaltplänen
  • benennen Subsysteme von Geräten der Informationsverarbeitung und erläutern in Grundzügen deren zentrale Aufgaben

MK

  • analysieren und interpretieren komplexere diskontinuierliche Texte wie Grafiken, Statistiken, Schaltpläne, Schaubilder Diagramme sowie Bilder, Karikaturen und Filme (MK 6)

Vorhabenbezogene Absprachen

Versuchsmaterial:

  • Multimeter
  • PC mit Crocodile Physics
  • Taschenrechner

Links:

Unterrichtssequenzen

2. Wie kann eine Unterbrechung zum Alarm führen?

  • Der Transistor als Schalter
  • Verstärken von Signalen mit Transistoren und Operationsverstärkern

Zu entwickelnde Kompetenzen

konkretisierte UK

  • entscheiden über den Einsatz von Bauteilen zur Realisierung einer elektrischen Schaltung,

MK

  • entnehmen Modellen Kern- und Detailaussagen und entwickeln einfache modellhafte Vorstellungen zu fachbezogenen Sachverhalten (MK 1).

Vorhabenbezogene Absprachen

Versuchsmaterial:

  • Multimeter und Bauteile
  • PC mit Crocodile Physics
  • Taschenrechner

Links:

Unterrichtssequenzen

3. Das Fenster geht zu, der Einbrecher bleibt - wie kann der Alarm gespeichert werden?

  • Der Transistor als Speicher
  • Speicherung mit FlipFlop

Zu entwickelnde Kompetenzen

konkretisierte SK

  • formulieren Anforderungen an eine elektrische Schaltung,

HK

  • entwickeln auch in kommunikativen Zusammenhängen Lösungen und Lösungswege für komplexere fachbezogene Probleme und setzen diese ggf. um (HK 3).

Vorhabenbezogene Absprachen

Versuchsmaterial:

  • PC mit Crocodile Physics

 

Literatur:

  • Datenblätter zu Transistoren und FlipFlops
  • Schaltbeispiele / Broschüren von Alarmanlagenherstellern

Unterrichtssequenzen

4. Verschiedene Überwachungsbereiche – wie verschiedene Sensoren verschaltet werden

  • Sicherungsbereiche am Haus
  • unterschiedliche Sensoren
  • Verschaltung mit Logikgattern

Zu entwickelnde Kompetenzen

konkretisierte UK

  • erörtern die Einsatzmöglichkeiten elektrischer Schaltungen im Alltag

MK

  • stellen fachspezifische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter sprachlicher Mittel und Fachbegriffe adressatenbezogen sowie problemorientiert dar und präsentieren diese anschaulich (MK 9).

Vorhabenbezogene Absprachen

Demonstrationsmaterial

  • Digital-Steckboards
  • PC mit Crocodile Physics

Literatur:

  • Datenblätter zu Logikgattern

Diagnose von Schülerkonzepten:

  • Funktionsprüfung verschiedener Schaltungsaufbauten

Leistungsbewertung:

  • Dokumentation der Schaltungsentwicklung und Präsentation des Konzepts
  • Bewertung der Portfolio-Arbeit
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