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Te13 Lernbereich 6: Modellbildung-Anwendung (optional) Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Fachoberschule: Technologie 13 (T)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • planen weitestgehend selbständig die Modellentwicklung eines komplexen realen diskreten bzw. dynamischen Prozesses oder Systems, dokumentieren die Vorgehensweise fachgerecht und erläutern die gewählten Gewichtungen von Einflüssen und Störgrößen.
  • analysieren verschiedene einfache numerische Näherungsverfahren zur Bestimmung der mittleren Änderungsrate dynamischer Prozesse und Systeme und beurteilen deren Vor- und Nachteile. Sie stellen die zugehörigen Modellgleichungen selbstständig auf und erläutern sicher den Sachzusammenhang der jeweiligen Terme.
  • prüfen die Gültigkeit von selbstentwickelten Modellen anhand zuvor festgelegter Kriterien und beurteilen die Qualität der Ergebnisse eigener Modellbildungsschritte.
  • bewerten mithilfe geeigneter Simulationssoftware die Güte von Modellen dynamischer Prozesse bzw. Systeme, prüfen deren Einsatzbereich und erläutern mögliche Verfeinerungen und Verbesserungen.

Inhalte zu den Kompetenzen:

  • Entwicklung komplexer Modelle, Ausgangsbedingungen, Randbedingungen, Störgroßen, Whitebox- und Blackboxmodelle
  • Modellgleichungen (Differenzialgleichungen), Zustandsgrößen, Änderungsrate, mittlere Änderungsrate, numerische Näherungsverfahren, z. B. Euler, Runge‑Kutta, Runge‑Kutta 2
  • Gültigkeitsprüfung nach Struktur, Verhalten, Empirik und Anwendung
  • Optimierung von Modellen mit Computern