Eines unserer Profilfächer ist NwT (Naturwissenschaft und Technik), das ab Klasse 8 vierstündig unterrichtet wird. Hier werden die Kompetenzen aus den naturwissenschaftlichen Basisfächern aufgegriffen und nicht nur im Hinblick auf technische Aspekte erweitert.

Ziel ist fachübergreifendes naturwissenschaftliches Denken unter Einbezug der modernen technischen Möglichkeiten, damit aktuelle und globale Fragestellungen interdisziplinär bearbeitet werden können.

NwT am ESG ist eingebettet in den umfassenden Unterricht im Bereich der MINT-Fächer.

Hier nun konkrete Beispiele aus dem Unterricht:

 

Unterricht (Beispiele)


Klassenstufe 8

Die Unterrichtseinheit „Werkstoff Holz“ vermittelt die direkte Umsetzung von einer selbst erstellten technischen Zeichnung in ein eigenes Produkt. Die Unterrichtseinheit ist in zwei Blöcke unterteilt. Der erste Block umfasst das Erlernen wesentlicher Regeln des technischen Zeichnens. Im zweiten Block erfolgt die Fertigung des Produkts (zum Beispiel Holzspielzeug) mit Werkzeugen und Maschinen (Ständerbohrmaschine und Dekupiersäge).

Die Unterrichtseinheit „Fortbewegung“ beinhaltet das Sezieren eines Hühnerkniegelenks, welches beispielhaft für das entsprechende Gelenk des menschlichen Bewegungsapparats im Hinblick auf Anatomie und Funktionalität untersucht wird. Abgerundet wird die Einheit durch den Bau eines Mausefallenautos, welches eine bestimmte Aufgabe erfüllen muss (zum Beispiel so weit wie möglich fahren oder eine bestimmte Strecke vorwärts und anschließend eine bestimmte Strecke rückwärtsfahren).

 

Klassenstufe 9

In der Unterrichtseinheit „Lärm und Schall“ steht der Bau eines Lautsprechers auf dem Programm. Neben dem Werkstoff Holz, kommen noch andere Werkstoffe zum Einsatz. Der Lautsprecher lässt sich an ein Handy anschließen und bei Bedarf durch eine selbst gebaute Verstärkerschaltung ergänzen. Optional werden aktuell im Unterricht außerdem Kistentrommeln („Cajones“) gebaut.

Im Mittelpunkt der Unterrichtseinheit „Elektronik“ steht der Bau eines „Lichtpfeifers“. Ein Lichtpfeifer stellt eine einfache Alarmanlage dar: Bei Lichteinfall fängt die Anlage an zu pfeifen, bei Dunkelheit bleibt sie stumm. Die Schüler können die Alarmanlage zum Beispiel zu Hause zum „Schutz“ von Süßigkeiten verwenden, welche in einer Schublade versteckt sind …

Im Rahmen der Unterrichtseinheit „Roboterprogrammierung“ mit LEGO MINDSTORMS Education NXT lernen die Schüler die Grundlagen  der Programmierung und Messwerterfassung kennen. Einfache Programme können mit der symbolorientierten Programmiersoftware nahezu intuitiv erstellt werden. Neben dem Bau und der Programmierung einfacher Roboter (zum Beispiel ein fegender Roboter, welcher eine Tischoberfläche säubert, ohne vom Tisch zu fallen), ist auch die Konstruktion (die Programme sind vorgegeben, da sehr schwierig) komplizierterer Roboter vorgesehen : So wurde zum Beispiel am Tag der offenen Tür von einer neunten Klasse ein Segway-Roboter gebaut, welcher durch ein Schülerhandy steuerbar war. Außerdem konnten die Besucher gegen einen von den Schülern gebauten Roboter „4 gewinnt“ spielen. Absolutes Highlight war der „tilted twister“, ein Roboter, welcher selbständig einen Zauberwürfel lösen konnte.

 

Klassenstufe 10

Die Unterrichtseinheit „Energie“ beinhaltet verschiedene Experimente mit einem Modellhaus (Schuhkarton). Ausgangspunkt ist die Untersuchung geeigneter Wärmedämmmaßnahmen (Innendämmung, Außendämmung, …), deren Wirksamkeit unter anderen mit einer Wärmebildkamera untersucht werden. Anschließend soll der Schuhkarton zu einem funktionierenden Wärmetauscher umgebaut werden. Dazu soll Wärmeenergie von einem warmen Luftstrom (Föhn auf kleiner Stufe) auf einen kalten Luftstrom (Experimentiergebläse) möglichst gut übertragen werden. Ein Wärmetauscher ist das zentrale Element einer Lüftungsanlage, welche in gut gedämmten Häusern Anwendung findet.

Mit Hilfe des mechatronischen Lehr- und Lernsystems MecLab von FESTO-Didactic werden in der Unterrichtseinheit „Automatisierungstechnik“ typische Prozesse industrieller, automatisierter Systeme simuliert. Das System beinhaltet drei Stationen (Transportband, Stapelmagazin und Handling), welche typische Abläufe in Fertigungs- und Verarbeitungsprozessen nachbilden. So müssen die Schüler zum Beispiel Miniaturfußbälle in Dosen abpacken und diese an eine ganz bestimmte Stelle im „Lager“ transportieren.

Im Rahmen der Unterrichtseinheit „Mikrocontroller“ wird der Umgang mit einem „kleinen“ Computersystem und anderen Bauteilen der Digitalelektronik erlernt. Dazu gehört, Programmieren zu erlernen (einfache Textprogrammierung „BASIC“), elektronische Bauteile zu verstehen und Schaltbilder lesen und erstellen zu können. Die Schüler müssen zum Beispiel eine funktionierende Ampelanlage, bestehend aus Auto- und Fußgängerampel, bauen und programmieren.

CAD (=computer-aided design) und CNC-Maschine (=computerized numerical controlled)” sind Inhalte der Unterrichtseinheit, welche das technische Zeichnen mit dem Computer und das Anfertigen eines Werkstücks mit einer Fräse vermittelt. Die Schüler fertigen zum Beispiel Kugelschreiber mit selbst entworfenen Gravuren an, erstellen Türschilder oder fräsen sich ihr eigenes Tangram.

Back to top