Lehrplan PLUS

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Technologie 11 (T)

gültig ab Schuljahr 2017/18

In Jahrgangsstufe 11 müssen neben den Pflichtmodulen noch zwei weitere Module gewählt werden. Wahlmodule sind im Fachlehrplan mit „optional“ gekennzeichnet. Eines der ausgewiesenen Module soll vertieft behandelt werden.

Te11 Lernbereich 1: Technologische Grundlagen
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren die Begriffe Technik und Technologie, um diese als zielgerichtete Anwendungen von naturwissenschaftlichen Beobachtungen und Gesetzmäßigkeiten zu beschreiben.
  • analysieren mithilfe von Fachinformationen die verschiedenen Technologiebereiche und strukturieren diese nach Handlungsfeldern, wie z. B. Elektrotechnik, Maschinenbau, Bautechnik, Informationstechnologie.
  • beurteilen Chancen und Risiken aktueller Entwicklungen im regionalen Wirtschaftsraum und Arbeitsmarkt, analysieren regionale und überregionale technische Ausbildungs-, Weiterbildungs- und Studienmöglichkeiten und reflektieren ihre Erkenntnisse auch mit Blick auf die eigene berufliche Orientierung.
  • unterscheiden exemplarisch fachgerecht die Begriffe Entdecken, Erfinden und Entwickeln und machen sich damit die Notwendigkeit einer systematischen Vorgehensweise bei der Entwicklung von technischen Geräten, Verfahren und Systemen bewusst.
  • untersuchen anhand ihrer Kenntnisse über die vier Hauptphasen der Produktentwicklung konkrete Entwicklungsabläufe technischer Systeme oder Produkte.
  • untersuchen technische Systeme und Produkte im Rahmen geschlossener Produktkreisläufe in Hinblick auf deren Wiederverwertbarkeit und beurteilen dabei mögliche Auswirkungen auf Mensch, Gesellschaft und Umwelt.
  • erläutern Aufbau- und Darstellungsmöglichkeiten von technischen Systemen und unterscheiden dabei ihre Hauptfunktionen und Umsetzungsarten, um konkrete technische Systeme zu beschreiben.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Definition Technik und Technologie, zielgerichtete Anwendungen von Naturwissenschaften
  • Technologiebereiche
  • aktuelle Trends im regionalen Wirtschaftsraum und Arbeitsmarkt; technische Ausbildungs-,Berufs-, Weiterbildungs- und Studienmöglichkeiten
  • Entdecken, Erfinden und Entwickeln
  • Produktentwicklung (Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten), technische Systeme und Produkte, z. B. Haus, Rechnernetz
  • geschlossener Produktkreislauf, technische Systeme und Produkte, z. B. Joghurtbecher, Smartphone, Auswirkungen auf den Menschen, Gesellschaft, Umwelt
  • technische Systeme und Subsysteme, Hauptfunktionen (Energie-, Stoff- und Informationsumsatz), Umsetzungsarten (Umwandeln, Umformen, Transport, Speichern)

Te11 Lernbereich 2: Informatik
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern anhand einer technischen Aufgabenstellung grundsätzliche Lösungsstrategien mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms und beschreiben dabei den grundsätzlichen Programmaufbau auch unter ergonomischen Aspekten.
  • unterscheiden Adressierungsmöglichkeiten, nutzen Assistenten und Hilfemenüs, um technische Aufgabenstellungen mittels Formeln fachgerecht und zeitsparend zu bearbeiten und verwenden geeignete Zellenformatierungen.
  • analysieren komplexere Problemstellungen auch mit Verzweigungen anhand von Struktogrammen und setzen diese mithilfe gegebener Funktionen in einem Tabellenkalkulationsprogramm sicher um.
  • analysieren umfangreiche Tabellen nach vorgegebenen Suchkriterien auch über mehrere Tabellenblätter und gestalten das Layout passend.
  • erläutern Möglichkeiten der Visualisierung von Daten in Diagrammen mit Tabellenkalkulationsprogrammen und beurteilen deren Aussagekraft und Einsatzmöglichkeiten.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Aufgabenanalyse; Eingabe-, Verarbeitungs-, Ausgabebereich; Zellen, Zeilen, Spalten, sinnvolle Menüführung
  • Bezüge, relative und absolute Adressierung, Namenfeld, einfache selbst erstellte Formeln (z. B. =A1+B2), vorgegebene Formeln (z. B. Summe, Mittelwert, Min/Max, Anzahl), Zellenformatierung
  • Struktogramm, Verzweigungen (z. B. Wenn-Funktion), logische Funktionen
  • Funktionen mit Suchkriterien (z. B. SVerweis), mehrere Tabellenblätter, bedingte Formatierung
  • Diagramme

Te11 Lernbereich 3: Maschinenbau (optional)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern die historische Entwicklungsgeschichte einer exemplarisch gewählten Maschine oder eines Werkzeuges verbunden mit den dazugehörenden technischen Herausforderungen und beurteilen resultierende Veränderungen, z. B. in Produkten, Gesellschaft, Arbeitswelt, Umwelt.
  • erläutern technische Entwicklungsstufen von Werkzeugmaschinen, untersuchen dabei deren Konstruktionen, Funktionen und Einsatzgebiete und bewerten daraus resultierende Einflüsse, z. B. auf Werkstückgestaltung, Produktqualität, Fertigungsprozesse.
  • analysieren selbständig die Funktionsweise einer modernen Antriebsmaschine, erläutern dabei Aufbau und technische Realisierung der jeweiligen Komponenten und stellen ihre Ergebnisse im Rahmen einer Präsentation vor.
  • erläutern mithilfe von Kenntnissen bzgl. verschiedener Belastungs- und Beanspruchungsarten die Notwendigkeit von Mindestanforderungen an die Eigenschaften verwendeter Werkstoffe, wie Festigkeit, Dehnbarkeit, und beurteilen damit die Verwendung üblicher Werkstoffe.
  • untersuchen bei Zug- und Druckbelastung den quantitativen Zusammenhang zwischen Kraft, Querschnittsfläche, Spannung und Dehnung, um mithilfe einfacher Festigkeitsberechnungen Lösungen technischer Problemstellungen zu bewerten.
  • analysieren die durch Biegemomente auftretenden Spannungen in technischen Bauteilen und beurteilen mithilfe fachgerechter Berechnungen und Tabellen die Werkstoffauswahl und Bauteildimensionierung.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Entwicklungsgeschichte von Maschinen und Werkzeugen (z. B. Handwerkzeuge, Lastenheber, Automobil), Einflüsse wie Industrialisierung, Urbanisierung, Mobilität
  • Entwicklungsstufen einer Werkzeugmaschine (z. B. Universaldrehmaschine, Universalfräsmaschine, Bohrmaschine), Einflüsse auf Produktqualität, Fertigungsprozesse, Umwelt
  • Funktionsweise komplexer technischer Antriebsmaschinen, z. B. Ottomotor, Dieselmotor, Flugtriebwerk, Gasturbine
  • Beanspruchungs- und Belastungsarten, Einzelkräfte, Spannung und Dehnung, Werkstoffkennwerte aus Tabellen (Zugfestigkeit, E-Modul)
  • einachsiger Spannungszustand, technische Berechnungen bei Zug- und Druckspannung, z. B. zulässige Spannung, Flächenpressung, Lochleibung
  • Berechnen der Biegespannung (ohne Berechnung der Biegemomente und Widerstandsmomente) auch von genormten Querschnitten mithilfe von Tabellen, Dimensionierung (nur Querschnitte) und Werkstoffauswahl

Te11 Lernbereich 4: Elektrotechnik (optional)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern die historische Entwicklungsgeschichte der Elektrotechnik, indem sie wichtige elektrotechnische Entwicklungen beschreiben und deren Auswirkungen auf Mensch, Gesellschaft, Arbeitswelt und Umwelt beurteilen.
  • erläutern mithilfe von Kenntnissen über die wesentlichen Arbeitsgebiete der Elektrotechnik grundsätzliche elektrotechnische Aufgabenbereiche und Tätigkeitsfelder.
  • erläutern technische Entwicklungsstufen eines exemplarisch gewählten elektrotechnischen Systems, untersuchen dessen Konstruktionen, Funktionen und Einsatzgebiete und bewerten daraus resultierende Einflüsse, z. B. auf Produktgestaltung, Produktqualität, Einsatzgebiete.
  • analysieren selbständig die Funktionsweise eines modernen elektrotechnischen Systems, erläutern Aufbau und technische Realisierung der jeweiligen Komponenten und stellen ihre Ergebnisse im Rahmen einer Präsentation vor.
  • untersuchen quantitativ unter Verwendung der Kirchhoff’schen Gesetze Spannungs- und Stromverläufe in komplexeren elektrotechnischen Schaltungen und dimensionieren dabei elektrische Bauelemente.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Entwicklungen in der Elektrotechnik, Einflüsse wie Industrialisierung, Urbanisierung, Mobilität
  • Aufgabenbereiche und Tätigkeitsfelder in der Energietechnik (z. B. Energieübertragung, Energieumwandlung, Antriebstechnik, MSR-Technik), Aufgaben und Tätigkeitsfelder in der Nachrichtentechnik, z. B. Messtechnik, Schaltungstechnik, Analog- und Digitaltechnik
  • Entwicklungsstufen eines elektrotechnisches Systems, z. B. datenverarbeitende Systeme, steuerungs- und regeltechnische Systeme, automatisierungstechnische Systeme, energieübertragende Systeme
  • Funktionsweise komplexer elektrotechnischer Systeme, z. B. Computer, Haustechnik
  • Knotenregel, Maschenregel, Untersuchung und Dimensionierung elektrischer Schaltkreise, Spannungs- und Stromverläufe im Gleichstromkreis

Te11 Lernbereich 5: Bautechnik (optional)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erläutern anhand der historischen Entwicklung exemplarisch gewählter Bauten Zusammenhänge zwischen Baumotivation, Baugestaltung, Planung und technischer Umsetzung und analysieren Wechselwirkungen auf Mensch, Gesellschaft und Umwelt.
  • analysieren technische Entwicklungs- oder Ausbaustufen von bautechnischen Systemen, wie z. B. Brückenbau, und bewerten technische Möglichkeiten zur Umsetzung unter verschiedenen Bedingungen.
  • analysieren selbständig Gewerke eines modernen bautechnischen Systems, erläutern dessen exemplarischen Aufbau (Konstruktionsmerkmale) sowie technische Realisierungs- und Einsatzmöglichkeiten der jeweiligen Komponenten und stellen ihre Ergebnisse im Rahmen einer Präsentation dar.
  • untersuchen verschiedene Aufgaben- und Tätigkeitsbereiche der Bautechnik auf Basis eines Bauprojektes, um darauf aufbauend technisch notwendige logistische Arbeitsabläufe von Gewerken zu entwickeln.
  • analysieren mittels einfacher bauphysikalischer Berechnungen technische Problemstellungen der Bautechnik und reflektieren die ermittelten Ergebnisse vor dem Hintergrund ausgewählter Kriterien.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Bauausführung an Bauwerken (z. B. Pyramiden, Brücken, Garagen, Häuser), Kriterien, wie z. B. der Zweck des Baus, gesellschaftliche Notwendigkeiten, Stadtplanung
  • Anforderungsanalysen, notwendige Konstruktionsmerkmale, Bauprinzipien und Bautechniken
  • Aufgabenbereiche und Anforderungsprofile einzelner Gewerke, z. B. Mauern, Dachstühle, Innenausbau, Elektroinstallation, Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik
  • Logistisch notwendige Abläufe der Gewerke, einfacher Projektplan
  • bauphysikalische Berechnungen (z. B. Ermitteln von Belastungen, Dimensionierung von einfachen Tragwerken unter Berücksichtigung von Sicherheiten, einfache Energiebedarfsrechnungen und Wärmeschutzberechnungen, Temperaturverlaufs- und Taupunktberechnungen im Mauerwerk), Tabellenwerke

Te11 Lernbereich 6: Informations- und Kommunikationstechnik (optional)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • untersuchen an konkreten Beispielen Einsatzbereiche moderner informations- und kommunikationstechnischer Systeme (IuK) und bewerten deren Einflüsse, z. B. auf Produktqualität, Mensch und Umwelt.
  • erläutern Hauptaufgaben informations- und kommunikationstechnischer Systeme und untersuchen deren technische Umsetzung exemplarisch.
  • analysieren selbständig die generelle Funktionsweise eines exemplarisch gewählten modernen informations- und kommunikationstechnischen Systems, erläutern dabei Aufbau und technische Realisierung einzelner Komponenten und stellen ihre Ergebnisse im Rahmen einer Präsentation vor.
  • analysieren verschiedene Möglichkeiten, Rechner lokal zu vernetzen, erläutern dabei grundlegende Aufgaben und Funktionen von eingesetzten Netzwerkkomponenten und Datenübertragungssystemen und wenden ihre Kenntnisse in der Entwicklung einfacher Rechnernetze an.
  • analysieren die binäre Struktur der Rechneradressierung (IP-Adressen), unterscheiden dabei private und öffentliche IP-Adressen und erläutern die grundsätzliche Kommunikation zwischen Rechnernetzen, um diese z. B. in einer Simulation zu verbinden.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • moderne informations- und kommunikationstechnische Systeme (z. B. B2C, Industrie 4.0, Mobilfunk), Ausprägungen, z. B. im Bereich der IT-Technik, Kommunikationstechnik
  • Aufgaben (Datenübertragung, Datenspeicherung, Datenverarbeitung), technische Umsetzung im IuK-System, z. B. Mobilfunk, Rechnernetz
  • Funktionsweise eines IuK-Systems, z. B. Mobilfunksysteme, GPS, drahtlose Datenübertragungssysteme
  • lokale Rechnernetze (LAN), Komponenten eines Computernetzwerkes (z. B. Switch, Router), Datenübertragung (z. B. über Kabel, WLAN), Rechnernetzwerke, z. B. privates Netzwerk
  • Rechneradressierung (z. B. IPv4), IP-Adressen in privaten und öffentlichen Rechnernetzen, Kommunikation zwischen Rechnernetzen (z. B. mithilfe von NAT), Datenübertragung zwischen verschiedenen Rechnernetzen