Informationen

Informationen zum Fach Technik

Technik am LLG

Das Landrat-Lucas-Gymnasium hat den Status einer MINT-EC-Schule und bietet seit vielen Jahren, als eines von nur insgesamt zwanzig Gymnasien in NRW (siehe Übersicht), das Fach Technik als reguläres Grundkursfach in der gymnasialen Oberstufe an. In Leverkusen ist das LLG das einzige Gymnasium mit Technik als Unterrichtsfach.

In der gymnasialen Oberstufe werden entsprechend der Wahlergebnisse in der Einführungsphase (EF) I.d.R. 1-2 Kurse eingerichtet, in den Qualifikationsphasen Q1 und Q2 werden diese weitergeführt.

Ebenfalls besteht ein fächerübergreifendes Kursangebot im Differenzierungsbereich der Stufen 9 und 10 in der Mittelstufe (WPU). Hier wird Bionik und Nanotechnologie angeboten, zwei innovative Technologien des 21. Jahrhunderts.

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

Technik in der Mittelstufe

Im Wahlpflichtunterricht (WPU) der Stufen 9 und 10 wird das Fach Bionik und Nanotechnologie angeboten. In der Stufe 9 starten wir mit 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. Verschiedene biologische Vorbilder zum Thema Gleiten und Fliegen werden 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 3D-Drucker eingesetzt. 

In der Stufe 10 geht es um die Welt im Nanokosmos. Überraschend ausgefeilte Strukturen finden Wissenschaftler auch in mikroskopisch kleinem, im Nano - Maßstab. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter! Hier passieren unglaubliche Dinge: es gibt magnetische Flüssigkeiten, Strom leitendes Glas oder besonders kratzfeste Oberflächen um nur einige Beispiele zu nennen.  Im Unterricht wollen wir in diese Nanodimension vordringen und die faszinierenden Effekte physikalisch verstehen lernen. Natürlich werden dabei auch spannende Experimente zu den Nanoeffekten durch Schülerinnen und Schüler durchgeführt und diese in einer längeren Projektarbeitsphase als Erklärvideo mit den Schul-iPads dokumentiert.

Technik in der Oberstufe

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

Hier findest Du alle Informationen in einer Präsentation zusammengefasst: [nbsp]FÄCHERINFORMATIONEN für die Wahl zur Oberstufe

In der Einführungsphase EF beschäftigen wir uns zunächst mit den Strukturen von technischen Systemen im allgemeinen. Anschließend werden diese in verschiedenen Unterrichtsvorhaben konkret wiederkehren. Zunächst geht es um die Grundlagen der Elektronik und um Grundbegriffe wie Energie, Leistung und Wirkungsgrad.. Planen und Experimentieren  sind dabei die Hauptbestandteile des praxisnahen etwas physiklastigen Unterrichts. . Des Weiteren behandeln wir das sehr aktuelle Thema Elektromobilität, das Elektroauto  und die unterschiedlichen Herausforderungen an die Infrastruktur. Natürlich hingeht es auch um die Energiewende, wir verschaffen uns einen Überblick über die  verschiedenen Kraftwerkstypen zum Erzeugen elektrischer Energie und legen dabei den Schwerpunkt auf die Windenergie. Am Ende des zweiten Halbjahr geht es um digitale Schaltungen. 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! Auch hier werden wir praktisch arbeiten. Mit dem Stecksystem von ESTU werden digitale Schaltungen auch in echt und nicht nur am PC zusammengesteckt.

In der Qualifikationsphase Q1 und Q2 gibt das zentrale Abitur die Themen vor: Energietechnik und  Digitaltechnik spielen hier die Hauptrollen, Bionik und Statik ist neu im Lehrplan: 

Im Themenfeld Energietechnik geht es zunächst um die Energieerzeugung mit Kohlekraftwerken mit denen immer noch rund 40% der elektrischen 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 Wasserkraftwerke. 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 nun 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 und Statik 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".

Aktuelles

Aktuelles

06. September 2020

COVID-19 hat der Schule große Herausforderungen gestellt, deshalb haben wir uns im 3D-Druck Projektkurs überlegt wie wir der Schule helfen können die Pandemie zu bestreiten. Zusammen mit Frau Mahlke, der Kursleiterin, entwarfen wir aus diesem Grund einen Handtuchspender, welcher mit dem 3D-Drucker gedruckt werden kann. Dieser sollte ein ansprechendes Design haben, stabil, schnell zu drucken, kostengünstig und materialsparend sein.

07. Mai 2019

Info Technik

Technik wählen! In der Einführungsphase beschäftigen wir uns in Technik mit den physikalischenGrundlagen der Elektrik, sowie mit Steuerung- und Regeltechnik. In der Q1 und Q2 gibt das Zentralabitur die Themen vor: Energietechnik und Digitaltechnik, sowie Bionik.

04. März 2019

Bionik Info

Das Fach Bionik verbindet die Biologie mit der Technik. Geniale Vorbilder der Natur versucht man in der Bionik für den Menschen nutzbar zu machen. Die Nanotechnolgie erforscht interessant Eigenschaften und Strukturen im Kleinsten.

04. Dezember 2016

Zum Thema "Steuerbare Moleküle - Trojaner in der Medizin" forschte der BIONIK/Nanotech-Kurs der Stufe 9 von Herrn Albrecht im BAYLAB mit winzigen magnetischen Nanoteilchen, sogenannten Ferrofluide. Diese Exkursion findet jedes Jahr in diesem WPU-Kurs statt.

17. Dezember 2015

Im Rahmen des WPU Kurses „Bionik- und Nanotechnologie“ am LLG haben Frau Mahlke und Herr Albrecht am Wettbewerb „Education Foundation“ von Bayer teilgenommen. Das innovative Unterrichtskonzept im Wahlpflichtunterricht der Stufen 8 und 9 hat, wie auch Projekte anderer Schulen, hohe Preisgelder erhalten und sich davon 3-D Drucker und Nanoschoolboxen gekauft. In diesem sehr unterhaltsamen Video, dass bei der Preisverleihung in unserm Hause stattfand hat Leverkusens OB Richrath Erfahrungen mit der Nanokrawatte gemacht..

Lehrplan

Leistungsbewertungskonzept Technik

Leistungsbewertungskonzept Technik (223,0 KiB)

Lehrplan Mittelstufe

WPU Stufe 8: Bionik

Zeit: Thema: Inhalt:
bis zu den Herbstferien Was ist Bionik?
Geschichte der Bionik.

Schritt 1:
Genau beobachten
Wir lernen an Beispielen der Natur die bionische Vorgehensweise und das Innovationspotential kennen.

Anhand der Samenverbreitung (Klettfrüchte, Mohnsamen, Flugsamen, etc.) lernen wir verschiedene Strategien kennen.
(ggf. Exkursion zur Kölner Flora)
bis zu den Weihnachtsferien Schritt 2:
Am Beispiel Gleiten und Fliegen bionische Eigenschaften auf eigene Produkte übertragen
bionische Strukturen selber anwenden: eigene Ideen entwickeln in verschiedenen Wettbewerben

Dabei werden biologische und physikalische Grundlagen des Fliegens (Vogelflug, Flügelform, Auftrieb, Winglets) analysiert
anschließend Planen und Konstruieren
(Infoblatt Winglets)
Wir entwickeln und testen Flieger aus verschiedenen Materialien (Idee, Skizze, Modell, Fertigung, Test)
  Einführung in Computer Aided Design (CAD) Wir fertigen eigene Flugkörper mit der Styroporschneidemaschine und dem 3-D-Drucker
Praxistest: Flugwettbewerb (praktische Klassenarbeit)
  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:

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

Flugplatz Kurtekotten, Leverkusen

Flora Köln

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.
bis Ende des 1. Halbjahres im Februar Eigenschaftsänderungen durch veränderte Größenrelationen.



Anwendung von Nanotechnologie
Wir experimentieren mit verschiedenen nanotechnologischen Materialien und analysieren die Eigenschaften. Anwendung der Nanoschoolbox. 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)

Tobias Dannenberg (stellvertretender Fachvorsitz)

Anja Mahlke (Bionik)

 

Elternvertreter im Schuljahr

Frau Qaadan

Lernmittel

Lernmittel im Fach Technik

  • verschiedene Materialien zum Experimentieren zu Grundlagen Elektrik
  • Solarzelle, Brennstoffzelle, Windkoffer
  • Siemens Logo Software: Soft- und Hardware zur Programierung von Logik-Schaltplänen
  • Material der Firma ESTU zum Stecken von logischen Schaltungen
  • Styroporschneidemaschine FiloCAD
  • 3D-Drucker
  • Nanoschoolbox