Informationen

Informationen zum Fach Technik

Technik am LLG

Das Landrat-Lucas-Gymnasium hat den Status einer MINT-EC-Schule, und bot als eine der ersten Schulen das Fach Technik als reguläres Grundkursfach in der gymnasialen Oberstufe an.  Ebenfalls besteht ein fächerübergreifendes Kursangebot im Differenzierungsbereich der Mittelstufe (WPU). In der gymnasialen Oberstufe können jährlich zwei Kurse in der Einführungsphase eingerichtet werden, in der Qualifikationsphase werden diese Kurse weitergeführt. Die Zusammenführung der Schülerinnen und Schüler mit bzw. ohne Vorkenntnisse im Fach Technik aus dem Differenzierungsbereich erfolgt durch gezielte Maßnahmen zum Umgang mit Heterogenität in der Einführungsphase.

Der Technikunterricht findet in B212 statt. Dieser Raum ist mit einem Whiteboard und 32 Notebooks ausgestattet und befindet sich oberhalb der Mensa in der 2. Etage im Physiktrakt des B-Gebäudes.

Technik in der Mittelstufe

Seit 2013 wird im Differenzierungskurs (WPU) der Stufe 8 und 9 das Fach Bionik und Nanotechnologie angeboten. In der Stufe 8 startet man Bionik: Bionik ist eine Kombination aus Biologie und Technik. Worum geht es hier? Die Natur ist sehr vielseitig und erfinderisch. Im Labor Evolution hat die Natur sehr ausgefeilte Strukturen hervorgebracht, die ihren Trägern hervorragenden Nutzen bringen, sich z.B. schnell in der Luft fortzubewegen, weit zu gleiten, wendig zu sein, etc. Die Technik arbeitet seit geraumer Zeit daran, diese Vorbilder der Natur für den Menschen nutzbar zu machen. Bionik versucht also eine Brücke zwischen Biologie und Technik zu schlagen, von der Natur zu lernen und biologische Prozesse in technische Produkte zu überführen.

Im Differenzierungskurs BIONIK wird  in Stufe 8 verschiedene biologische Vorbilder zum Thema Gleiten und Fliegen vorgestellt und untersucht. Diese Kenntnisse werden auf eigene Flugobjekte übertragen. Diese werden dann in einem Wettbewerb gegeneinander getestet. Hierzu wird die Styroporschneidemaschine FiloCUT und der neue 3-D-Drucker eingesetzt. Überraschend ausgefeilte Strukturen finden Wissenschaftler auch in mikroskopisch kleinem, im Nano - Maßstab. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter! Hier passieren unglaubliche Sachen: magnetische Flüssigkeiten, Strom leitendes Glas oder besonders kratzfeste Oberflächen um nur einige Beispiele zu nennen.  Es wird viel recherchiert und auch mit den neuen Nano-Koffern selber spannende Experimente zu den Nanoeffekten durchgeführt. Hier treffen Bionik und Nanotechnologie aufeinander. Die Nanotechnologie ist somit das Thema in der Stufe 9.

Technik in der Oberstufe

Was bedeutet es, Technik in der Oberstufe zu wählen ? Ganz klar, viel Interessantes aus dem Bereich der modernen Technik erfahren.

In der Einführungsphase EF beschäftigen wir uns mit der Steuerung- und Regeltechnik am Beispiel der Haustechnik: Hier werden zunächst die Grundlagen der Elektrik vermittelt und praktisch in einer Schaltung umgesetzt. Planen, Experimentieren, Optimieren sind dabei die Hauptbestandteile des praxisnahen etwas physiklastigen Unterrichts. Im zweiten Halbjahr geht es zum Simulieren von digitalen Schaltungen an die Notebooks in B212: Mit der Simulationssoftware SiemensLogo! lernst Du alle Symbole aus dem Bereich der digitalen Logik und Steuerungstechnik kennen und wie man sie zu einem funktionierenden digitalen Schaltplan verbindet. Programmierkenntnisse sind hierbei nicht erforderlich!

In der Qualifikationsphase Q1 und Q2 gibt das zentrale Abitur die Themen vor: Energietechnik und  Digitaltechnik spielen hier die Hauptrollen, Bionik ist neu im Lehrplan: Im Themenfeld Energietechnik geht es zunächst um die Energieerzeugung mit Kohlekraftwerken mit denen immer noch über 50% der Energie in Deutschland erzeugt wird. Wie funktioniert ein Kohlekraftwerk und wie kann man die Effizienz solcher Kraftwerke optimieren, damit elektrische Energie umweltschonender und effektiver erzeugt werden kann? Mit der "Energiewende" hat die Bundesregierung ein neues Kapitel zur Energieerzeugung und deren Verteilung in Deutschland  weit aufgeschlagen. Stichwort: regenerative Energie, Fotovoltaik, Brennstoffzellen, Wind- und Wasserenergie. Wie erzeugt man damit elektrischen Strom, wie gut und effektiv arbeiten diese Methoden der Energiegewinnung, wann lohnt es sich eine Fotovoltaikanlage auf mein Hausdach zu bauen? Kann man damit die Energieproblematik lösen? Welche Autos fahren in Zukunft auf Deutschlands Straßen? Solche Zukunftsfragen gehören schon jetzt zu den herrausfordernsten Themen der Technik. Willst Du bei der Energiewende mitreden können und technisch und auch physikalisch Bescheid wissen? Dann bist Du bei Technik richtig. In der Digitaltechnik programmieren wir mit Siemens LogoSoft! Grundschaltungen der Elektrotechnik: UND- und ODER Schaltungen gehören überall beim Steuern und in der Alarmtechnik zum Grundwerkzeug, aber wie kann man auch Signale halten und weiterverarbeiten? Wozu benötigt man ein flip-flop und wie steuert man eine Tiefgarage oder die Alarmanlage in einem Museum? Wir lösen das Problem auf und finden den richtigen Schaltplan. Zum Thema "neue Technologien" rundet Bionik dann das Unterrichtsgeschehen ab. Hier betrachten wir die unendliche Vielfalt der bionischen Vorbilder aus der Natur aus denen hochinteressante Technikprodukte entstehen. Vorgeben ist hier derzeit das Thema "Statik von Tragwerken".

Hier haben wir noch mal alle sin einer PPT zusammen gefasst:  FÄCHERINFORMATIONEN für die Wahl zur Oberstufe

Aktuelles

Aktuelles

Lehrplan

Leistungsbewertungskonzept Technik

Leistungsbewertungskonzept Technik (328,7 KiB)

Lehrplan Mittelstufe

WPU Stufe 8: Bionik

Zeit: Thema: Inhalt:
bis zu den Herbstferien Was ist Bionik?
Geschichte der Bionik
Wir lernen Beispiele aus der Natur kennen und erklären physikalische Prinzipien.

Schwerpunkt Samenverbreitung:
Klettfrüchte, Mohnsamen, Flugsamen, etc.
(ggf. Exkursion zum NaturGut Ophoven)
bis zu den Weihnachtsferien Bionische Vorgehensweisen anhand von Beispielen biologischer Strukturen

Wir beobachten und verstehen Beispiele aus der Natur: Vogelflug, Flügelform, Auftrieb, Winglets.
Wir recherieren und analysieren: Welche technische Anwendungen gibt es bereits? Was ist optimierbar?
bis Karneval Planen und Konstruieren
(Infoblatt Winglets)
- Systematische Innovationsstrategie
- mögliche Methoden
- Systematik biologischer Strukturen

Wir beobachten und verstehen Beispiele aus der Natur: Vogelflug, Flügelform, Auftrieb, Winglets.
Wir recherieren und analysieren: Welche technische Anwendungen gibt es bereits? Was ist optimierbar?
bis zu den Osterferien Einführung in Computer Aided Design (CAD) Wir fertigen eigene Flugkörper mit der Styroporschneidemaschine
Praxistest: Flugwettbewerb (praktische Klassenarbeit)
bis zu den Sommerferien Ergebnisanalyse
Weiterführung:
Leichtbau und Stabilität
(Leonardobrücke, Spaghettibrücke)
Wir untersuchen biologische Vorbilder bzgl. ihrer Stablität und Leichtigkeit
und übertragen sie auf technische Anwendungsgebiete, z.B. Brückenbau

Ziele:

- Naturverbundenheit
- Experimentierfreude
- Biologie- und Technikbildung
- Problemlösefähgkeit
- Ökologisches und ökonomisches Denken
- Teamfähigkeit, Kooperativität und Kreativität (Neugier, Phantasie und vernetztes Denken) ...fördern.


Exkursionsmöglichkeiten:

DLR-Standort Köln
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Flugplatz Kurtekotten
Leverkusen

Naturgut Ophoven
Leverkusen

WPU Stufe 9: Nanotechnologie

Zeit: Thema: Inhalt:
bis etwa zu den Herbstferien Was bedeutet "Nano" ?
Atomare Dimensionen erkunden
Wir erhalten einen Einblick in den Nanomaßstab und lernen verschiedene Nanostrukturen kennen.


Wir experimentieren mit Blättern und verstehen die Grundlagen des Lotuseffekts.
bis Ende des 1. Halbjahres im Februar Eigenschaftsänderungen durch veränderte Größenrelationen.



Anwendung von Nanoechnologie
Wir experimentieren mit verschiedenen nanotechnologischen Materialien und analysieren die Eigenschaften. Anwendung der Nanobox. Herstellung von "Erklär-Videos" mit den Schul-iPads.

Wir recherchieren praktische Anwendungen für Nanotechnolgie.
(Exkursion zu BayLab: Ferrofluide)
etwa bis zu den Osterferien Den Nanokosmos verstehen! Wir lernen die Grundzüge der Quantenphysik kennen....
bis zu den Sommerferien Nanodimensionen sichtbar machen. Geht das? ....um zu verstehen wie ein Rastertunnelmikroskop und ein Elektronenmikroskop funktionieren

Ziele:

- Experimentierfreude
- Physik-, Technikbildung
- Problemlösefähgkeit
- Ökologisches und ökonomisches Denken
- Teamfähigkeit, Kooperativität und Kreativität (Neugier, Phantasie und vernetztes Denken) ...fördern.

Exkursionsmöglichkeiten:

BayLab: Ferrofluide in der Medizin, s. auch den Artikel unter "Aktuelles" 

Deutsches Museum in Bonn

Fachschaft

Fachkonferenz Technik

Mitglieder der Fachschaft Technik

Manfred Albrecht (Vorsitz)

Oliver Niewerth (Stellverteter)

 

Elternvertreter im Schuljahr 2017/18

Herr Hill

Herr Jakobs

Lernmittel

Lernmittel im Fach Technik

- verschiedene Materialien zum Experimentieren (Elektrik, Solarzelle, Brennstoffzelle)

- Siemens Logo: Soft- und Hardware zur Programierung von Logik-Schaltplänen

- Material der Firma ESTU zum Stecken von logischen Schaltungen