NT7 2.4 Projekt Einfache elektrische Schaltungen aus dem Alltag (Informatik/Physik)

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NT7 2.4 Projekt

Einfache elektrische Schaltungen aus dem Alltag (Informatik/Physik)

Jahrgangsstufen 7

Fach/Fächer Natur und Technik – Schwerpunkte Informatik und Physik Übergreifende

Bildungs- und Erziehungsziele

Technische Bildung, Medienbildung

Zeitrahmen ca. vier Unterrichtsstunden in Informatik und zwei Unterrichtsstunden in Physik

Benötigtes Material  WYSIWYG-Editor, mit dem Hypertextdokumente erstellt werden können

 Physik-Experimentierkästen zum Aufbau einfacher Schaltkreise (Stromquelle, mindestens zwei Schalter, ggf. mehrere Lampen)

 Handys oder/und Digitalkamera (für Fotos und ggf. Filme)

 themenspezifische Handouts mit den Projektanweisungen

Kompetenzerwartungen

Informatik

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln innerhalb eines festen Zeitrahmens im Team eine Hypertextstruktur zu einem vorgegebenen Thema oder eine Lösung zu einer geeigneten Aufgabenstellung aus der Algorithmik (z. B. Physical Computing)..

Projektidee

In Dreierteams entwickeln die Schülerinnen und Schüler zu einer Problemstellung innerhalb der Thematik „Einfache elektrische Schaltungen aus dem Alltag“ eine Schaltung, die ein vorgegebenes Alltagsproblem löst. Der Lösungsvorschlag wird in einem Schaltbild veranschaulicht und anschließend aufgebaut. Die Ergebnisse und Lösungen werden teamintern in einem Hypertext-Dokument festgehalten. Die Dokumente der einzelnen Teams werden anschließend zu einer Hypertextstruktur zusammengefügt. Die Teams erhalten eine relativ ausführliche Projektbeschreibung. Eine zentrale Einweisung durch Lehrervortrag ist nicht notwendig.

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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS

Gymnasium, Natur und Technik, Jahrgangsstufe 7

Beispiel einer Projektbeschreibung¹:

1 Siehe Dokument Beispiel für eine Projektbeschreibung (PKW-Innenbeleuchtung).doc

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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS

Gymnasium, Natur und Technik, Jahrgangsstufe 7

Im Dokument Projektthemenvorschläge sind folgende weitere Projektthemen vorgestellt:

 Backofen

 Gangbeleuchtung

 Hausklingel

 Holzspalter

 Notruftaste

 Rasenmäher

 Waschmaschine

Die Festlegung des Aufbaus sowie des Layouts erfolgt nicht im Plenum, sondern in einer Gruppe, die aus der Lehrkraft und je einer Vertreterin bzw. einem Vertreter jedes Teams besteht. Die Vereinbarungen werden für die anderen Teilnehmer in einem Text-Dokument festgehalten² und ggf.

in einem Musterdokument umgesetzt.

Eine mögliche Umsetzung zeigt das im Folgenden als Screenshot abgebildete Dokument Festlegung Dokumentenaufbau- und Layout.doc.

2Wegen des knappen Zeitansatzes sollte i. d. R. die Lehrkraft das Schreiben und Layouten des Dokuments übernehmen.

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Die Verlinkungsstruktur wird ebenfalls in einer Gruppe festgelegt, die analog zur Layout-Gruppe zusammengesetzt ist, allerdings sollte von den Teams ein anderer Schüler oder eine andere Schülerin entsendet werden. Auch das Verlinkungskonzept wird in einem Dokument festgehalten.

Folgende Verlinkungskonzepte sind beispielsweise vorstellbar:

 Zentrale Einstiegseite mit auf die Einzeldokumente verlinktem Inhaltsverzeichnis

 Stichwortseite, d. h. Verlinkung von Stichworten auf die jeweiligen HTML-Dokumente

 Verlinkung inhaltlich verwandter Themen

 Verlinkung der Themen mit gleichen Schaltungsgrundtypen (Wechselschaltung, UND-Schaltung, ODER-Schaltung)

 Lernpfad durch alle Dokumente, beispielsweise geordnet nach Schwierigkeitsgrad

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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS

Gymnasium, Natur und Technik, Jahrgangsstufe 7

Eine mögliche Umsetzung zeigt das im Folgenden als Screenshot abgebildete Dokument Verlinkungskonzept.doc

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Hinweise zum Unterricht

Voraussetzungen:

 Physik

o Verständnis und Erstellung einfacher Schaltbilder

o Grundlegende Erfahrung im Experimentieren mit Schaltungen

 Informatik

o Umgang mit einem Werkzeug zum Erstellen von Hypertext-Dokumenten o Verständnis des Verweisprinzips; Erstellen von Verweisen

o Grundlegende Vorgehensstrategien bei der Internetrecherche o Grundlagen des Urheberrechts, u. a. Zitierweise

o Umgang mit Vektorgrafikprogrammen (Jgst. 6) Einsatz im Unterricht:

Vorgeschriebenes Projekt nach NT 7.2.2

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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS

Gymnasium, Natur und Technik, Jahrgangsstufe 7

Das Partnerfach von Informatik sollte (u. a. aus Zeitgründen) insofern vom Projekt profitieren, dass durch das Projekt auch explizit im Partnerfach geforderte Kompetenzen und Inhalte erarbeitet werden können. Im vorliegenden Fall ist die Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Physik optimal, weil eine in Physik geforderte Kompetenzerwartung (siehe Punkt „Kompetenzerwartungen“) direkt eingebunden wird.

Zusammenstellung der Beispiel- und Unterstützungsdokumente:

 Projektbeschreibung_Vorlage.doc

 Beispiel_Projektbeschreibung_(PKW-Innenbeleuchtung).doc

 Projektthemen_Vorschlaege.doc

 Festlegung_Dokumentenaufbau_Layout.doc

 Verlinkungskonzept.doc

 Schuelerloesung-Ausschnitt (Ordner mit Teilen eines Projektergebnisses)

Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler

Ein kleiner Ausschnitt einer von Schülerinnen und Schülern entwickelten Website „Einfache Schaltung im Alltag“ befindet sich im Ordner Schuelerloesung-Ausschnitt.

Der folgende Screenshot zeigt die Einstiegsseite einstieg.html.

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Quellen- und Literaturangaben

Ideen für einfache elektrische Schaltungen aus dem Alltag:

 https://sites.google.com/site/bastelnelektroelektrik/grundkurs-elektrische-schalter

 http://www.ulfkonrad.de/physik/ph-5-6-elek.htm

 Physik-Lehrbücher Bildquellen:

Die Bilder und Fotos sind vom ISB-Arbeitskreis „LehrplanPLUS Gymnasium Informatik Serviceteil“

bzw. von Schülerinnen und Schülern erstellt worden. Sie sind für Unterrichtszwecke frei nutzbar.