Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Umsetzungshilfe Grundstufe Elektrotechnik Inhaltsangabe Seite 1 1.1 1.2 2 3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 6 2 2 5 8 9 12 14 14 30 41 50 59 Leitfaden vom Lernfeld zur Lernsituation Entwicklung von didaktischen Jahresplänen Strukturierung von Lernsituationen Lernfeldzuordnungen Block Organisationsmodelle Blockunterricht Schwerpunktsetzung Beispiele zur Umsetzung Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 1 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 2 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 3 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 4 Hinweise zur Übergangsregelung Anmerkung: Die nachfolgenden Umsetzungshilfen sind als Hilfestellung für die Schulen gedacht. Die Inhalte der Umsetzungshilfen sind nicht verbindlich und bedürfen in jedem Fall der individuellen Ergänzung und Anpassung an die jeweiligen Bedingungen der Schule. Weitere Umsetzungsbeispiele zu den Lernfelder des BGJ k Elektrotechnik finden Sie unter der folgenden URL: http://s1.teamlearn.de/isbelektro Zur Umsetzung dieser Lehrplanrichtlinie ist ein Verständnis der Lernfeldtheorie hilfreich; umfangreiche Publikationen zu Lernfeldern werden z. B. unter den folgenden InternetAdressen angeboten: http://www.isb.bayern.de/bes/modell/nele/ http://www.seluba.de http://www.lernfelder.schule-bw.de/ http://nibis.ni.schule.de/nibis.phtml?menid=303 1 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 1 Leitfaden vom Lernfeld zur Lernsituation 1.1 Entwicklung von didaktischen Jahresplänen Das Bildungsgangteam bzw. Berufsteam - Lehrerteams aus der Fachabteilung sowie nach Möglichkeit duale Partner bzw. Vertreter der überbetrieblichen Ausbildungsstätten - entwickelt im Rahmen der "Didaktischen Jahresplanung" für den Bildungsgang (Ausbildungsberuf) eine didaktische Grobstruktur Lernfeldanordnung didaktische Feinstruktur Lernsituationsentwicklung und -ausgestaltung in den einzelnen Lernfeldern Diese "Didaktische Jahresplanung" kann nach dem folgenden Ablaufplan durchgeführt werden: Schritt Prozess verantwortlich 1. Berufsteam (Lehrerteam) bilden Schulleitung, Fachabteilung 2. Anordnung/Abfolge der Lernfelder festlegen didaktische Grobstruktur Berufsteam 3. Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Berufsteam Definition von Lernsituationen (LS) – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen didaktische Feinstruktur 4. Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) (siehe 1.2) 2 Lehrende Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Mögliche Dokumentationsform für die didaktische Grobstruktur Beispiel einer didaktischen Jahresplanung im Bildungsgang BGJ k Elektrotechnik Ebene 1: Anordnung der Lernfelder und Überblick über die Lernsituationen Lehrerteam A Lehrerteam B Block woche 1 System- und Gerätetechnik Installations- und Energietechnik 2 LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84h) LS 1.1: Titel, Zeitrichtwert LS 1.2: Titel, Zeitrichtwert LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) 3 LS 2.1: Titel, Zeitrichtwert 4 LS 2.2: Titel, Zeitrichtwert 5 ... 6 LS 1.3: Titel, Zeitrichtwert ... 7 Steuerungstechnik IT-Systeme 8 LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) LF4 Informationstechnische Systeme bereitstellen (72 h) 9 LS 3.1: Titel, Zeitrichtwert LS 4.1: Titel, Zeitrichtwert 10 LS 3.2: Titel, Zeitrichtwert LS 4.2: Titel, Zeitrichtwert 11 ... LS 4.3: Titel, Zeitrichtwert ... 3 12 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Mögliche Dokumentationsform für die didaktische Feinstruktur Beispiel einer didaktischen Jahresplanung im Bildungsgang BGJ k Elektrotechnik Ebene 2: Anordnung und Beschreibung der Lernsituationen LS 4.1: PC-Komponenten analysieren und beschaffen Zeitrichtwert: 18 h Zielformulierungen: Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösungen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwerken. … Angestrebte Kompetenzen: Komponenten, deren Aufgabe und Kennwerte benennen Spezifikationen und Kompatibilität präsentieren … Inhalte: Hardwarekomponenten Gerätemanager … Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bei der Gruppenbildung Schülervorkenntnisse berücksichtigen Vorhandene PC in Gruppenarbeit zerlegen … Anmerkung: Vollständig ausformulierte Beispiele für Lernsituationen finden Sie ab Seite 14. 4 Umsetzungshilfe 1.2 BGJ k Elektrotechnik Strukturierung von Lernsituationen Lernfelder knüpfen an berufliche Handlungssituationen an und werden in kleineren thematischen Lernsituationen konkretisiert. Die pädagogisch-didaktische Umsetzung der Lernfelder in Lernsituationen und Unterrichtseinheiten erfolgt dabei nach den individuellen Gegebenheiten der jeweiligen Schule vor Ort. Lernsituationen sind: exemplarisch - aus den beruflichen Arbeits- und Geschäftsprozessen werden exemplarische Handlungssituationen als Grundlage von Lernsituationen ermittelt. berufsorientiert - die notwendigen fachwissenschaftlichen Inhalte werden handlungssystematisch in Bezug zu den beruflichen Handlungssituationen gesetzt. handlungsorientiert - komplexe Aufgaben- oder Problemstellungen werden als vollständige, abgeschlossene Handlungen bearbeitet. methodenoffen - im Unterricht, bei der Lernerfolgsüberprüfung und Leistungsfeststellung können unterschiedliche, der Lernsituation angemessene Methoden verwendet werden schülerorientiert - individuelle Lernbedürfnisse der Schülerinnen und Schüler werden berücksichtigt. lernortkooperativ - schulspezifische und regionale Besonderheiten werden berücksichtigt. Schrittweise Konkretisierung einer Lernsituation: 1. Schritt: Aufgaben und Problemstellungen des Lernfeldes werden Anwendung verschiedener Leitfragen analysiert. unter Wird die Wirklichkeit ausreichend widergespiegelt? Welche Kompetenzen werden durch die Handlungssituation gefördert? Können durch die Lernsituation fachwissenschaftliche Inhalte aufgebaut werden? Inwieweit werden individuelle Lernvoraussetzungen berücksichtigt? Wie sehr sind die Schüler und Schülerinnen an der Lernsituation interessiert? Wie komplex ist die Lernsituation, um verschiedene Sichtweisen, eine vollständige Handlung und einen beruflichen Bezug herstellen zu können? Können anhand der Lernsituation verschiedene Lernfelder miteinander verknüpft werden? Wie ist der zeitliche Rahmen für die Lernsituation? 2. Schritt: Die Lernsituation (LS) wird gestaltet durch Konkretisierung in Unterrichtseinheiten (UE) Die Beantwortung der folgenden Fragen führt zu einer Beschreibung der geplanten Lernsituation: Welche Kompetenzen sollen erreicht werden? Welche Inhalte sind für diese Handlungssituation/Lernsituation notwendig? Wie werden bisher erworbene Kenntnisse mit einbezogen? 5 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Wie wird die Lernsituation organisiert (Zeit, Zwischenergebnisse, Sozialformen)? Welche Rolle nimmt der Lehrer ein? Welche Medien stehen zur Verfügung? Welches methodische Vorgehen erscheint angebracht? Wie kann die Leistung überprüft werden? Wie sind die räumlichen Bedingungen? Spiegelt die Lernsituation Schülerinnen wieder? die berufliche Wirklichkeit der Schüler und Kann die Lernsituation in Kooperation mit dem dualen Partner durchgeführt werden? 6 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Mögliche Strukturierung von Unterrichtseinheiten nach Handlungsphasen: Handlungsphase der Lernenden Orientieren/Informieren Planen Durchführen Bewerten, Dokumentieren Mögliche Methoden, z. B. Analysieren des Problems/ der Aufgabenstellung Umfeld des Problems/der Aufgabenstellung erfassen Analysieren der betrieblichen Gegebenheiten Informationsquellen erfassen Auftrag konkretisieren Brainstorming Leittexte Fragebogen Kartenabfrage Mindmapping Gruppenzusammensetzung festlegen Arbeitsthemen, Zeitrahmen festlegen Formen der Dokumentation und Präsentation absprechen Arbeitsformen planen Arbeitsplan aufstellen Arbeitsplan präsentieren Maßnahmenplan Argumentationsrunde Entscheidungsmatrix Leittexte Schneeballmethode Informationen sichten und bearbeiten Erkundungen durchführen Ergebnisse zusammenstellen Störungen/Fehler beheben, Aufgabenstellung bearbeiten Arbeitsprozess dokumentieren Visualisierung vorbereiten Präsentation vorbereiten Präsentation durchführen Gruppenarbeit Praktische Tätigkeiten Simulation Stafettenpräsentation Arbeitsergebnisse und Präsentation bewerten Lösungsweg bewerten und optimieren Alternativen entwickeln und bewerten Qualitätssicherung Einzel-/Zwischenbericht Bewertung der Gruppenarbeit Auswertungszielscheibe Feldfeedback Schriftliche Auswertung 7 Umsetzungshilfe 2 BGJ k Elektrotechnik Lernfeldzuordnungen Block Zuordnung der Fächer und Lernfelder für Blockunterricht (entspricht der Stundentafel der Lehrplanrichtlinien des BGJ k Elektrotechnik) Fächer Jgst. 10 Religionslehre Deutsch Sozialkunde Sport 3 3 3 2 Summe allgemeinbildend 11 System- und Gerätetechnik LF1/7 (80 = 84) 7 LF2/7 (80 = 84) 7 LF3/6 (80 = 72) 6 LF4/6 (80 = 72) 6 2 Installations- und Energietechnik Steuerungstechnik IT-Systeme Englisch Summe/fachlich/Woche Summe gesamt/fachlich Summe gesamt/Woche 28 336 39 Bedeutung der Stundensummen am Beispiel LF1/7 (80 = 84): LF1: Lernfeld 1 7: 7 Jahreswochenstunden 80: Sollstundenzahl nach KMK-Rahmenlehrplan 84: Iststundenzahl 8 Umsetzungshilfe 3 BGJ k Elektrotechnik Organisationsmodelle Blockunterricht Mögliche Organisationsmodelle für die Anordnung der Fächer bzw. Lernfelder: I. Seriell (Epochal) Lehrerteam A + B Block woche 1 System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84 h) 2 3 4 Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) 5 6 7 Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) 8 9 10 IT-Systeme LF4 Informationstechnische Systeme bereitstellen (72 h) 11 12 9 Lehrerteam B Block woche 1 2 3 IT-Systeme LF4 Informationstechnische Systeme bereitstellen (72 h) Lehrerteam A Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) Lehrerteam B Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84 h) II. Parallel: Lehrerteam A 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik III. Seriell-parallel: Lehrerteam A Lehrerteam B System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84 h) Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) Block woche 1 2 3 4 5 6 7 Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) IT-Systeme LF4 Informationstechnische Systeme bereitstellen (72 h) 8 9 10 11 12 Lehrerteam B Lehrerteam A Installations- und Energietechnik LF2 Elektrische Installationen planen und ausführen (84 h) Steuerungstechnik LF3 Steuerungen analysieren und anpassen (72 h) 10 Block woche 1 2 3 IT-Systeme LF4 Informationstechnische Systeme bereitstellen (72 h) System- und Gerätetechnik LF1 Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen (84 h) IV. Gemischte Anordnung: Lehrerteam A 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Mögliche Stundeneinteilung zu Variante II. Parallel: Aus Übersichtlichkeitsgründen ist hier nur der Fachunterricht ohne Englisch aufgeführt (9 Teilungsstunden/Woche). Lehrereinsatz in Abhängigkeit der Personalsituation an der jeweiligen Schule! Std. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mo SG SG SG Legende: SG: IE: ST: IT: Di ST SG SG SG ST ST Mi SG SG SG IT ST ST ST IE IE IT IT Do IE IE IE IE IT IT IE IE IE IE Fr ST ST ST IT IT IT System und Gerätetechnik LF1 Installations- und Energietechnik LF2 Steuerungstechnik LF3 IT-Systeme LF4 Teilungsstunden zugunsten der Fächer mit höherem Praxisanteil zuteilen; Einteilung projektorientiert in größeren Blöcken - Tage und Stundenreihenfolge beliebig verschiebbar. Alternativ: Variante I, III, IV oder andere Anordnung 11 Umsetzungshilfe 4 BGJ k Elektrotechnik Schwerpunktsetzungen Die nachfolgende Tabelle dient ergänzend zu den Inhalten der Lernfelder zur Orientierung hinsichtlich der möglichen Schwerpunktsetzung innerhalb der einzelnen Lernfelder. In den Lernfeldern des BGJ k wird der Schwerpunkt auf den Erwerb eines berufsfeldbreiten grundlegenden Wissens sowie auf das Verständnis von grundlegenden Zusammenhängen und Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik gelegt. Mathematische und naturwissenschaftliche Verfahren und Modelle werden dabei in dem Maße dem Schüler vermittelt, wie sie zum grundlegenden Verständnis der Elektrotechnik und zum Lösen von berufsbezogenen Problemen erforderlich sind. Diese Grundlagen sind in den Lernfeldern integrativ anhand von geeigneten Lernsituationen zu vermitteln. Die Technische Mathematik wird in den Lernfeldern integrativ und bedarfsgerecht zur Lösung von Problemstellungen sowie zur Wiederholung und Vertiefung von Gesetzmäßigkeiten eingesetzt. Lernfe Inhalte/Grundlagen ld Vertiefung / Erweiterung von Vorkenntnissen Hinweise, Sonstiges LF1 Selbstständige Informationsbeschaffung Funktionsanalyse Einführung Schutzmaßnahmen Ohm´sches Gesetz Reihen- und Parallelschaltung, gemischte Schaltungen Messung von Strom, Spannung und Leistung Nichtlineare Widerstände, Diode, LED Kondensator, elektrisches Feld Grundlegende Werkstoffe der Elektrotechnik Mathematische Grundlagen Umgang mit Diagrammen Teamarbeit Schwerpunkt ist die Baugruppenebene, Verhalten und Kennwerte ausgewählter Bauelemente werden exemplarisch behandelt. Komplexe Funktionseinheiten werden als Blackbox betrachtet. Nur berufsrelevante Grundlagen des elektrischen Feldes behandeln. Vertiefung von Kondensator und elektrischem Feld in späteren Lernfeldern. LF2 Kundengespräche Schaltzeichen Arbeitsplanung Sicherheitsregeln Leiterwiderstand Spannungsfall Leitungskennzeichnung Leitungsschutz Überschlagsrechnung Einsatz des Tabellenbuches Technische Dokumentationen RCD in LF 5 behandeln. Auf eine Netzform beschränken. 12 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik LF3 Blockschaltbild, Funktionsbeschreibung, Logische Wirkungskette Technologieschema Grundverknüpfungen Relais und Schütz Teamarbeit nicht in diskreter Form Spule, magnetisches behandeln und Feld Steuerungsaufgaben Grundschaltungen der nur in Schütz- und SPSSchütztechnik Technik ausführen, nicht Logische mit digitalen Bauteilen. Grundverknüpfungen Nur berufsrelevante Programmierbare Grundlagen des Kleinsteuerung magnetischen Feldes Normgerechte behandeln. Vertiefung Schaltungsbezeichnung von Induktionsvorgängen und magnetischem Feld in späteren Lernfeldern. LF4 Hardwarekomponenten PC-Konfiguration Standardsoftware Funktionseinheiten der DV Umgang mit Textverarbeitung Tabellenkalkulation Präsentationssoftware Netzwerkerweiterungen Selbstständige Möglichst Informationsbeschaffung Einzelarbeitsplätze zur Kurzpräsentationen Verfügung stellen. Dokumentationen 13 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 5 Beispiele zur Umsetzung 5.1 Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 1 Lernfeld 84 Std. Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anlagen-, Geräte-, Baugruppenund Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Betriebsmittel. Sie analysieren und beheben Fehler. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fachsprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Inhalte Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation, betriebliche Kommunikation Produkte, Dienstleistungen Schaltpläne, Schaltzeichen Elektrische Betriebsmittel, Grundschaltungen, elektrische Grundgrößen Verhalten und Kennwerte exemplarischer Bauelemente und Funktionseinheiten Gefahren des elektrischen Stromes, Sicherheitsregeln, Arbeitsschutz Messverfahren, Funktionsprüfung, Fehlersuche Teamarbeit Methoden der Informationsbeschaffung und -aufbereitung 14 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen LS-Ebene: 1.1 Analyse eines elektrischen Gerätes (8 h) 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung (10 h) 1.2 Fehler in elektrischen Geräten suchen und beheben (20 h) 1.5 Schutz einer elektronischen Baugruppe (18 h) 1.3 Elektrisches Heizgerät prüfen (20 h) 15 1.4 Analyse eines elektrischen Bügeleisens (8 h) Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik LF-Ebene: LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen LS-Ebene: 1.1 Analyse eines elektrischen Gerätes (8 h) z. B. 1.2 Fehler in elektrischen Geräten suchen und beheben (20 h) z. B. Analyse eines Gerätes Bezeichnung und Funktion der Betriebsmittel angeben Schaltplan erstellen 16 Funktion analysieren mögliche Fehlerursachen nennen Methoden der Fehlersuche anwenden Fehler beheben 1.3 Elektrisches Heizgerät prüfen (20 h) z. B. Analyse des elektrischen Gerätes, z. B. Herdplatte, Heizlüfter Betriebsdaten einer Herdplatte ermitteln und messen (U, I, P) Elektrische Leistung Grundschaltungen, gemischte Schaltungen Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik LF-Ebene: LF 1 (84 h) Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen LS-Ebene: 1.4 Analyse eines elektrischen Bügeleisens (8 h) z. B. 1.5 Schutz einer elektronischen Baugruppe (18 h) z. B. Geräteanalyse Funktionszusammenhang herstellen Erarbeitung zentraler Werkstoffe der Elektrotechnik Problemanalyse Erarbeitung von Inhalten zu Halbleiterbauelementen Kondensator Schaltung planen und realisieren 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung (10 h) z. B. 17 Kundenauftrag Vertiefung bereits erarbeiteter Inhalte anhand einer Schaltung Erarbeitung von Inhalten zu nichtlinearen Widerständen Schaltung beschreiben und realisieren Schaltung in Betrieb nehmen Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.1: Analyse eines elektrischen Gerätes Zeitrichtwert: 8h Zielformulierungen: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Baugruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen Sie technische Unterlagen. Sie bestimmen die Funktion ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben im elektrotechnischen System. Sie beschaffen sich Informationen. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team. Angestrebte Kompetenzen: Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen Analysieren einer Schaltung Problemlösungsstrategien anwenden, z. B. Konzept der vollständigen Handlung Selbstständige Informationsbeschaffung Gefahrenbewusstsein entwickeln Präsentation der erarbeiteten Informationen Inhalte: elektrische Betriebsmittel Schaltpläne, Schaltzeichen Elektrischer Stromkreis Gefahren des elektrischen Stromes Regeln der Teamarbeit Methoden der Informationsbeschaffung und -aufbereitung Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfaches Gerät, z. B. Lampe mit Schalter verwenden. Einübung im Umgang mit Fach- und Tabellenbuch 18 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.2 Fehler in elektrischen Geräten suchen und beheben Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Betriebsmittel. Sie analysieren und beheben Fehler. Angestrebte Kompetenzen: Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen Systematisch Fehler eingrenzen und beheben Fachgerechte Handhabung von Messgeräten Elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch ermitteln Messwerte protokollieren und grafisch auswerten Elektrische Gesetzmäßigkeiten qualitativ beschreiben Inhalte: Spannung, Strom, Widerstand Ohm´sches Gesetz Strom- und Spannungsmessung Zehnerpotenzen, Vorsätze dezimaler Einheiten Diagramme Fehlereingrenzung und -behebung Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfaches Gerät, z. B. Lampe mit Schalter verwenden. Vorzugsweise digitale Messgeräte verwenden Behebung mathematischer Defizite, Überschlagsrechnung Direkte Widerstandsmessung z. B. in LS 1.4 19 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.2 Fehler in elektrischen Geräten suchen und beheben Ablauf / Inhalt Bemerkungen Problemstellung: Gerät(e) funktionieren nicht Wiederholung: elektrischer Stromkreis Orientierungsphase / Informationsphase Suche nach möglichen Ursachen; Einführung in die elektrischen Grundgrößen (U/I/R) Einführung in die Handhabung von Messgeräten Messen elektrischer Größen Planungsphase Reihenfolge der Vorgehensweise wird festgelegt Durchführungsphase Zusammenhang: Strom – Spannung – Widerstand Ohm´sches Gesetz Fehleranalyse und -behebung Funktionskontrolle Messung der Betriebswerte Präsentation Dokumentation / Bewertung Darstellung der Fehlersuche durch die Schüler Schülermessübung an Geräten: Tätigkeiten in einem Protokoll festhalten Mathematische Vertiefung des Ohm´schen Gesetzes Berechnungsbeispiele als Übung Vertiefung der Schutzmaßnahmen 20 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.3 Elektrisches Heizgerät prüfen Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anlagen-, Geräte-, Baugruppenund Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Zur Analyse und Prüfung von Grundschaltungen und zum Erkennen allgemeiner Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik ermitteln die Schülerinnen und Schüler elektrische Größen messtechnisch und rechnerisch, dokumentieren und bewerten diese. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Funktion elektrischer Schaltungen und Betriebsmittel. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Angestrebte Kompetenzen: Beachtung einschlägiger Sicherheitsbestimmungen und verantwortungsbewusstes Handeln Vertiefter Umgang mit elektrischen Grundgrößen Betriebsdaten ermitteln und messen Analyse von elektrischen Schaltungen Grundschaltungen messtechnisch und rechnerisch überprüfen Schaltpläne normgerecht zeichnen Inhalte: Grundschaltungen, gemischte Schaltungen Elektrische Leistung und Arbeit Funktionsprüfung Schaltpläne, Schaltzeichen, Betriebsmittelkennzeichnungen 21 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Z. B. einfache Kochplatte mit 7-Taktschalter oder einfachen Heizlüfter verwenden Direkte und indirekte Leistungsmessung Teilvorbereitete Schaltpläne verwenden (7-Taktschalter vorgeben). 22 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.4 Analyse eines elektrischen Bügeleisens Zeitrichtwert: 8h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Anlagen-, Geräte-, Baugruppenund Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fachsprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Angestrebte Kompetenzen: Wirkungszusammenhänge von Funktionseinheiten erkennen Selbstständige Informationsbeschaffung Arbeitsergebnisse präsentieren Inhalte: Funktionseinheiten des Bügeleisens Ausgewählte Werkstoffe der Elektrotechnik und ihre Kenngrößen Temperaturabhängigkeit des Leiterwiderstandes Englische Fachbegriffe 23 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Z. B. Leiter-, Widerstands- und Isolationswerkstoffe und ihre Kenngrößen (spez. Widerstand, Temperaturbeiwert, etc.) arbeitsteilig erarbeiten und präsentieren Regelkreis nicht behandeln LS 1.4 dient zur Anwendung der bisher erworbenen Querschnittskompetenzen (Informationsbeschaffung, Erkennen von Wirkungszusammenhängen, Präsentationstechniken) 24 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.4: Analyse eines elektrischen Bügeleisens (Vertiefung von LS 1.1 bis LS 1.3) Ablauf / Inhalt Bemerkungen Orientierung/Information: Klärung der Plenum; Schüler beschreiben Funktion prinzipiellen Funktionsweise anhand von Alltagserfahrung Entwicklung der Wirkungszusammenhänge der einzelnen Baugruppen (evtl. Verwendung von Leittexten zur Funktionsbeschreibung von Baugruppen) Hefteintrag: Erstellung einer Funktionsbeschreibung; elektrische Schaltung Durchführung: Erarbeitung der Inhalte zu ausgewählten Werkstoffen der Elektrotechnik (auch englische Begriffe) Leiterwerkstoffe Heizleiterwerkstoffe Isolationswerkstoffe Widerstandswerkstoffe Gruppenarbeit Bewertung, Dokumentation Präsentation der Ergebnisse im Plenum Hefteintrag Schüler erstellen in Gruppenarbeit eine Mind-Map 25 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.5 Schutz einer elektronischen Baugruppe Zeitrichtwert: 18 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fachsprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Angestrebte Kompetenzen: Selbstständige Informationsbeschaffung Umgang mit Datenblättern und Kennlinien Wirkungszusammenhänge von Bauelementen erkennen Dimensionierung der ausgewählten Bauteile Inhalte: VDR als Überspannungsschutz Diode als Verpolungsschutz Leuchtdiode zur Betriebsanzeige Kondensator als Entstörkondensator; berufsrelevante Größen und Gesetzmäßigkeiten des elektrischen Feldes Englische Fachbegriffe Normgerechte Darstellung (Schaltplan, Schaltzeichen) Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bearbeitung anhand eines Kundenauftrages Aufnahme der Diodenkennlinie Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Kondensator anhand des Beispieles eines Entstörkondensators. Vertiefte Betrachtungen von Wechsel- und Mischspannungen sowie zum Themenbereich EMV erfolgt in späteren Lernfeldern. 26 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.5 Schutz einer elektronischen Baugruppe Ablauf / Inhalte Bemerkungen Orientierung über Kundenauftrag: Elektronische Baugruppe soll vor falscher Polung und vor Überspannung geschützt Beschreibung der notwendigen sowie mit einer Betriebsanzeige versehen Eigenschaften durch den Schüler werden. Information: Lernzirkel mit arbeitsteiligen Stationen zu Diode VDR Leuchtdiode Kondensator als Störspannungsschutz Durchführung: Entwicklung einer Schaltung entsprechend dem Kundenauftrag Erstellung eines Schaltplans Dimensionierung Leittexte Erarbeitung der Funktions- und Wirkungsprinzipien der Bauelemente Messung von Strom und Spannung Kennlinienaufnahme Arbeit mit Tabellenbuch, Datenblättern, Herstellerunterlagen etc. Aufbau der Schaltung, Funktionskontrolle Dokumentieren Schüler erstellen eine Bauteile- und Produktbeschreibung Bewerten Reflexion der Gruppe bezüglich der Problemlösung Handlungsschema bewusst darstellen 27 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation LS 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung Zeitrichtwert: 10 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über Aufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und exemplarische Arbeitsprozesse ihres Berufes. Die Schülerinnen und Schüler analysieren elektrotechnische Systeme auf der Baugruppen- und Bauelementeebene sowie Wirkungszusammenhänge zwischen den einzelnen Ebenen. Dabei lesen und erstellen sie technische Unterlagen. Sie bestimmen Funktionen und Betriebsverhalten ausgewählter Bauelemente und Baugruppen und deren Aufgaben in elektrotechnischen Systemen. Sie beschaffen dazu selbstständig Informationen und werten sie aus. Englischsprachige technische Dokumentationen werten sie unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln aus. Die Schülerinnen und Schüler realisieren Aufgaben im Team und kommunizieren fachsprachlich korrekt. Sie wenden Methoden der Arbeits-, Zeit- und Lernplanung an. Sie handeln verantwortungsbewusst unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte. Angestrebte Kompetenzen: Selbstständige Informationsbeschaffung Umgang mit Datenblättern und Kennlinien Wirkungszusammenhänge von Bauelementen erkennen und Funktionsweisen beschreiben Dimensionierung der ausgewählten Bauteile Inhalte: Englische Fachbegriffe Normgerechte Darstellung (Schaltplan, Schaltzeichen) Ausgewählte nichtlineare Widerstände, z. B. LDR Spannungsteiler 28 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bearbeitung eines Kundenauftrages, z. B. anhand eines Dämmerungsschalters; Schaltplan wird im Rahmen des Kundenauftrages vorgegeben. Widerstand, Diode und Kondensator sind in der Schaltung des Kunden bereits vorhanden und dienen zur Wiederholung und Vertiefung zentraler Inhalte. Verwendung logarithmischer Kennlinien 29 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 1.6 Analyse einer elektronischen Schaltung Ablauf / Inhalt Orientierung über Kundenauftrag: Anpassung einer vorhandenen Dämmerungsschaltung an veränderte Lichtverhältnisse Information: Der Schüler informiert sich über die prinzipielle Funktion eines LDR. Durchführung: Anpassung der Schaltung entsprechend des Kundenauftrages Erkennen der Notwendigkeit einer Schaltungserweiterung Bemerkungen Beschreibung der Problemsituation durch den Schüler Schaltungs- und Funktionsanalyse; Vertiefung der Funktion bereits bekannter Bauelemente Leittexte Fachbücher Auswertung der Kennlinie Arbeit mit Tabellenbuch, Datenblättern, Herstellerunterlagen, Internet etc. Information: Prinzip des Spannungsteilers Durchführung: Dimensionierung des Vorwiderstandes Realisierung der Schaltung Funktionskontrolle Dokumentieren Schüler erstellen eine Bauteile- und Produktbeschreibung Kundenübergabe Bewerten Reflexion der Gruppe bezüglich der Problemlösung Handlungsschema bewusst darstellen 30 Umsetzungshilfe 5.2 BGJ k Elektrotechnik Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 2 Lernfeld Elektrische Installationen planen und ausführen 84 Std. Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler analysieren Energieversorgung von Anlagen und Geräten. Aufträge zur Installation der Die Schülerinnen und Schüler planen Installationen unter Berücksichtigung typischer Netzsysteme und der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Sie erstellen Schalt- und Installationspläne auch rechnergestützt. Sie bemessen die Komponenten und wählen diese unter funktionalen, ökonomischen und ökologischen Aspekten aus. Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus. Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von Anlagen. Dabei bestimmen sie die Vorgehensweise zur Auftragserfüllung, Materialdisposition und Abstimmung mit anderen Beteiligten, wählen die Arbeitsmittel aus und koordinieren den Arbeitsablauf. Sie ermitteln die für die Errichtung der Anlagen entstehenden Kosten, erstellen Angebote und erläutern diese den Kunden. Die Schülerinnen und Schüler errichten Anlagen. Sie halten dabei die Sicherheitsregeln unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften beim Arbeiten in und an elektrischen Anlagen ein. Sie erkennen mögliche Gefahren des elektrischen Stromes und berücksichtigen einschlägige Sicherheitsbestimmungen und Schutzmaßnahmen. Die Schülerinnen und Schüler nehmen Anlagen in Betrieb, protokollieren Betriebswerte und erstellen Dokumentationen. Sie prüfen die Funktionsfähigkeit der Anlagen, suchen und beseitigen Fehler. Sie übergeben die Anlagen an die Kunden, demonstrieren die Funktion und weisen in die Nutzung ein. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Arbeitsergebnisse zur Optimierung der Arbeitsorganisation. Sie erstellen für die bearbeiteten Aufträge eine Rechnung. Inhalte Auftragsplanung, Auftragsrealisierung Energiebedarf einer Anlage oder eines Gerätes Sicherheitsbestimmungen Installationstechnik Betriebsmittelkenndaten Schaltplanarten Leitungsdimensionierung Arbeitsorganisation Kostenberechnung, Angebotserstellung 31 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 32 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LS-Ebene: LF 2 (84 h) Elektrische Installationen planen und ausführen ca. 44 h ca. 20 h 2.1.1 Installation 1 planen 2.1.2 Installation 2 planen ca. 20 h 2.2.1 Installation 1 ausführen 2.3.1 Installation 1 in Betrieb nehmen 2.2.2 Installation 2 ausführen 2.3.2 Installation 2 in Betrieb nehmen optional 2.2.3 Installation 3 ausführen 2.1.3 Installation 3 planen 33 2.3.3 Installation 3 in Betrieb nehmen Umsetzungshilfe z. B. BGJ k Elektrotechnik Im Kundengespräch Auftragsanforderungen ermitteln Installation dimensionieren Pläne erstellen Materialbedarf ermitteln Angebot erstellen z. B. Stundenverteilung: Insgesamt sollte die Planungsphase ca. 44 h Ausführungsphase ca. 20 h die Inbetriebnahme ca. 20 h betragen. 34 Arbeitsplanung Materialdisposition Installation modellhaft errichten Sicherheitsvorschriften und Unfallverhütungsvorschriften beachten z. B. Installation in Betrieb nehmen Einschlägige Messungen durchführen Fehlersuche und - beseitigung Kundenübergabe und Nutzereinweisung Kostenberechnung erstellen Bewertung der Arbeitsergebnisse Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.1 Installation planen Zeitrichtwert: 44 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler analysieren Energieversorgung von Anlagen und Geräten. Aufträge zur Installation der Die Schülerinnen und Schüler planen Installationen unter Berücksichtigung typischer Netzsysteme und der erforderlichen Schutzmaßnahmen. Sie erstellen Schalt- und Installationspläne auch rechnergestützt. Sie bemessen die Komponenten und wählen diese unter funktionalen, ökonomischen und ökologischen Aspekten aus. Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus. Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von Anlagen. Sie ermitteln die für die Errichtung der Anlagen entstehenden Kosten, erstellen Angebote und erläutern diese den Kunden. Angestrebte Kompetenzen: Auftragsanforderungen im Kundengespräch ermitteln Informationen aus Fachbüchern, Katalogen und Internet beschaffen Elektrische Komponenten dimensionieren und auswählen Schaltpläne erstellen und präsentieren Auftragsabwicklung planen und Angebot erstellen Planungs- und Standardsoftware nutzen Inhalte: Auftragsplanung Betriebsmittelkenndaten Energiebedarf von Geräten Leiterwiderstand, Spannungsfall Verlegearten Dimensionierung und Normung von Leitungen Überstromschutzeinrichtungen, ortsübliche Netzform, ausgewählte VDEBestimmungen und Schutzmaßnahmen Betriebsmittelkennzeichen, Schaltzeichen und Schaltplanarten Stückliste, Kostenberechnung, Angebotserstellung 35 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Einfache Installation (z. B. Hobbyraum, Garage, etc.) wählen Zur Leistungsdifferenzierung Schaltung in mehreren Durchläufen erweitern Installationsgrundschaltungen (Aus-, Wechsel-, Kreuz-, Taster- und Serienschaltung) HEA-Ausstattungsvarianten und Planungsunterlagen von Herstellern verwenden Angebotserstellung im Sinne einer Kostenaufstellung Kalkulationshilfen und Großhändlerpreislisten verwenden Absprache mit Lernfeld 1 z. B. bezüglich Fehlersuche, Sicherheitsbestimmungen, … Weiterführung und Vertiefung im LF 5 Flexible Verteilung von Teilungsstunden auf LS 2.2 und LS 2.3 sinnvoll Es bietet sich an, strukturähnliche Aufgabenstellungen (Installation 1 - 3) mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad zu lösen. 36 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.1.1 Installation planen Ablauf / Inhalt Problemstellung: Für eine bestehende Anlage (z. B. Klassenzimmer) soll zunächst ein Bestandsplan erstellt werden. Anschließend soll die Anlage um eine Lampe mit Ausschalter und eine Steckdose erweitert werden. Bemerkungen Rollenspiel: Kunde, Elektroniker Gruppen erstellen Gesprächsnotizen Analyse der bestehenden Anlage Informationsbeschaffung, Schaltzeichen, Betriebsmittel, Betriebsmittelkennzeichnung Tabellenbuch, Informationsblätter Installationsplan erstellen und erweitern Grundrissplan wird gestellt Information: Bestandteile des einfachen Stromkreises am Beispiel einer Ausschaltung Absprache mit LF 1 Stromlaufplan erstellen Information über Leitungen einholen Informationsblätter, Herstellerkataloge, Prospekte, Fachbuch, Internet Rücksprache mit Kunden über Verlegeart Telefonat, E-Mail, ... Materialbedarf ermitteln Stückliste erstellen Kostenaufstellung Kalkulationshilfe, z. B. der Elektroinnung, verwenden. Bei weiterer Vertiefung des Lernfeldes: 37 Einsatz branchenüblicher CADSoftware mit LF 4 abstimmen Preisvergleiche verschiedener Lieferanten und Ausstattungsvarianten Kupferpreis ... Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.2 Installation ausführen Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die typischen Abläufe bei der Errichtung von Anlagen. Dabei bestimmen sie die Vorgehensweise zur Auftragserfüllung, Materialdisposition und Abstimmung mit anderen Beteiligten, wählen die Arbeitsmittel aus und koordinieren den Arbeitsablauf. Die Schülerinnen und Schüler errichten Anlagen. Sie halten dabei die Sicherheitsregeln unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften beim Arbeiten in und an elektrischen Anlagen ein. Sie erkennen mögliche Gefahren des elektrischen Stromes und berücksichtigen einschlägige Sicherheitsbestimmungen und Schutzmaßnahmen. Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe der Elektroinstallationstechnik an. Sie werten Informationen auch in englischer Sprache aus. Angestrebte Kompetenzen: Arbeitspläne laut Arbeitsauftrag erstellen Materialbeschaffung und -kontrolle durchführen Arbeitsmittel auswählen und beschaffen Arbeitsabläufe ökonomisch und systematisch durchführen Installation sorgfältig und fachgerecht ausführen Unfallverhütungsvorschriften und Sicherheitsbestimmungen beachten Inhalte: Arbeitsorganisation, Auftragsrealisierung Sicherheitsbestimmungen, Unfallverhütungsvorschriften Installationsschaltungen Verlegetechniken Gefahren des elektrischen Stromes, Schutzmaßnahmen Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Installationsgrundschaltungen (Aus-, Wechsel-, Kreuz-, Taster- und Serienschaltung) Installation nach Möglichkeit vor Ort aufbauen oder in Kooperation mit dem dualen Partner realisieren Auftrag aus LS 2.1 oder externen Auftrag eines dualen Partners verwenden Software für Unfallverhütungsvorschriften und Sicherheitsbestimmungen einsetzen 38 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 39 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.2.1 Installation ausführen Ablauf / Inhalt Bemerkungen Materialanforderungsschein Lagerbestand prüfen Arbeitsplan erstellen Arbeitsablauf Stückliste, Werkzeug Persönliche Schutzausrüstung Absprache mit Kunden und mit am Gewerk beteiligten Firmen Zeitliche Disposition Setzen der Betriebsmittel Sicherheitsregeln Gefahren des elektrischen Stromes in Absprache mit LF 1 Anschlussbezeichnungen der Betriebsmittel Beachtung der einschlägigen UVV Anschließen der Betriebsmittel Realisierung der Installation im Labor oder als Wandmontage mit NYM Verwendung der einzelnen Adern unter Berücksichtigung der Farbcodierung Anschluss des Lampensockels, des PE 40 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 2.3 Installation in Betrieb nehmen Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler nehmen Anlagen in Betrieb, protokollieren Betriebswerte und erstellen Dokumentationen. Sie prüfen die Funktionsfähigkeit der Anlagen, suchen und beseitigen Fehler. Sie übergeben die Anlagen an die Kunden, demonstrieren die Funktion und weisen in die Nutzung ein. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Arbeitsergebnisse zur Optimierung der Arbeitsorganisation. Sie erstellen für die bearbeiteten Aufträge eine Rechnung. Angestrebte Kompetenzen: Prüfen von Installationen nach DIN VDE 0100 610 Funktionsprüfungen von Installationen durchführen Betriebswerte messen und protokollieren Fehler systematisch eingrenzen und beseitigen Installation an den Kunden übergeben und diesen in die Bedienung einweisen Kostenberechnung erstellen Auftragsabwicklung bewerten und optimieren Inhalte: Sichtprüfung und Erprobung Messung und Kontrolle von Betriebswerten (U, I, P) Energiebedarf der Anlage Nutzereinweisung Kostenberechnung Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Prüfung nach DIN VDE 0100 610 erfolgt unter Anleitung oder Aufsicht; selbstständige Prüfungen mit Prüfprotokoll werden erst im Lernfeld 5 durchgeführt. Bei der Kostenberechnung den Zusammenhang mit dem Angebot aus LS 2.1 herstellen. 41 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 2.3.1 Installation in Betrieb nehmen Ablauf / Inhalt Bemerkungen Sichtkontrolle der Installation Vergleich Plan - Ausführung Bewertung der Ausführung Sauberkeit Fachgerecht Maßhaltigkeit, Symmetrie Inbetriebnahme der Anlage Isolationswiderstandsmessung Einschalten Funktionsprüfung Ggf. Fehlersuche unter Beachtung der Sicherheitsbestimmungen Messen der Betriebswerte Vergleich mit Leistungsschild Ausfüllen eines „Prüfprotokolls“ Handhabung der Messgeräte in Absprache mit LF 1 Übergabe der Installation an den Kunden Hinweis auf die Leitungsverlegung, mit Nutzereinweisung Zuordnung der LS-Schalter, maximale Belastbarkeit der Steckdose, Kinderschutz Kostenberechnung erstellen Vergleich mit Angebot Auftrag bewerten Verbesserungsvorschläge abwägen Zeitaufwand, alternative Verlegungstechnik, Konventionalstrafen, Arbeitsablauf optimieren 42 Umsetzungshilfe 5.3 BGJ k Elektrotechnik Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 3 Lernfeld Steuerungen analysieren und anpassen 72 Std. Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steuerungen nach Vorgabe. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Anlagen und Geräte und visualisieren den strukturellen Aufbau sowie die funktionalen Zusammenhänge. Sie bestimmen Steuerungen und unterscheiden zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Techniken zur Realisierung von Steuerungen und bewerten deren Vor- und Nachteile auch unter ökonomischen und sicherheitstechnischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte messtechnisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die technischen Veränderungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungsspezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbstständig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Erkenntnisse. Sie werten englischsprachige Dokumentationen unter Nutzung von Hilfsmitteln aus und wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Inhalte Blockschaltbild, EVA-Prinzip, Sensoren, Aktoren, Schnittstellen Wirkungskette, Funktionsbeschreibungen Verbindungs- und speicherprogrammierte Signalverarbeitung Logische Grundverknüpfungen, Speicherfunktionen Normen, Vorschriften und Regeln Technische Dokumentationen 43 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LF 3 ( 72 h) Steuerungen analysieren und anpassen LS-Ebene: 3.1 Aufbau und Wirkungsweise einer Steuerung analysieren und veranschaulichen (12 h) z. B. 3.2 Einfache verbindungsprogram mierte Steuerungen planen und ausführen (30 h) z. B. Rollladen- oder Torsteuerung des Schulhauses bzw. vorhandene Modelle analysieren Systemkomponenten und ihre Wirkungszusammenhänge beschreiben und visualisieren 44 Torsteuerung oder ähnliche Problemstellung in VPS planen, aufbauen und ändern mit schrittweiser Steigerung der Komplexität 3.3 Einfache Steuerungen mit programmierter Logik planen und ausführen (30 h) z. B. Übertragung der Problemstellungen von LS 3.2 auf programmierbare Kleinsteuerungen Bewertung der Vor- und Nachteile von VPS und SPS Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.1 Aufbau und Wirkungsweise analysieren und veranschaulichen einer Steuerung Zeitrichtwert: 12 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler analysieren Anlagen und Geräte und visualisieren den strukturellen Aufbau sowie die funktionalen Zusammenhänge. Sie bestimmen Steuerungen und unterscheiden zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbstständig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Erkenntnisse. Sie werten englischsprachige Dokumentationen unter Nutzung von Hilfsmitteln aus und wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen: Geräte und Funktionseinheiten der Anlage analysieren und benennen Informationsbeschaffung, auch in englischer Sprache Funktions- und Wirkungszusammenhänge visualisieren und präsentieren Steuerungs- und Regelungsprozesse unterscheiden Inhalte: Blockschaltbild, EVA-Prinzip, Sensoren, Aktoren Begriffe der Steuerungstechnik nach DIN Wirkungskette, Funktionsbeschreibungen Unterschiede zwischen Steuerungs- und Regelungsprozessen Visualisierungs- und Präsentationstechniken Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Rollladen- oder Torsteuerung des Schulhauses bzw. vorhandene Modelle arbeitsteilig oder arbeitsgleich analysieren Systemkomponenten und ihre Wirkungszusammenhänge beschreiben und visualisieren Regelung nur im Vergleich zur Steuerung behandeln Sensoren und Aktoren nur als Blackbox betrachten Präsentationstechniken in Abstimmung mit LF 4 45 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 3.1 Aufbau und Wirkungsweise einer Steuerung analysieren und veranschaulichen Beispiel: Funktion einer Torsteuerung Ablauf / Inhalt Bemerkungen Problemstellung: Gerät(e) für das Beispiel Orientierungsphase / Informationsphase „Torsteuerung“ mit seinen Bestandteilen erfassen Durchführung in arbeitsgleichen/-teiligen Bestandteile strukturieren Gruppen Tor, Motor, Taster, Endschalter … Durchführungsphase: Notizen zusammenstellen und in einen Wirkungszusammenhang bringen Begriffe: Sensoren und Aktoren Präsentation der Gruppenergebnisse mittels verschiedener Methoden (Flipchart, Folie, Tafel, Präsentationssoftware, …) und Korrektur Einsatz von Wortkarten und Wirkungspfeilen Aus der verfügbaren Fachliteratur die entsprechenden englischen Fachbegriffe suchen und zuordnen Blockschaltbild erstellen mit normgerechten Begriffen nach DIN, auch mit englischen Fachvokabeln Lehrerdarstellung mit Vertiefung Unterscheidung einer Steuerung bzw. Regelung Beispiele aus dem Alltag zur Unterscheidung von Steuerungen und Regelungen, wie z. B. Tempomat, Dimmer, Bügeleisen, Heizungssteuerung/-regelung, … Dokumentation der Steuerung mittels Zeichnung bzw. PC-Ausdruck 46 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.2 Einfache verbindungsprogrammierte Steuerungen Zeitrichtwert: planen und ausführen 30 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steuerungen nach Vorgabe. Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte messtechnisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die technischen Veränderungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungsspezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbstständig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Erkenntnisse. Sie wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen: Steuerungen in VPS planen und die Komponenten auswählen Steuerungen in VPS aufbauen, in Betrieb nehmen und prüfen Schaltungsunterlagen normgerecht erstellen und ändern Arbeitsabläufe im Team organisieren und bewerten Inhalte: Verbindungsprogrammierte Signalverarbeitung Steuer- und Laststromkreise Aufbau und Funktion von Relais/Schütz Spule; berufsrelevante Größen und Gesetzmäßigkeiten des magnetischen Feldes Grundschaltungen in Schütztechnik Normen, Vorschriften und Regeln Technische Dokumentationen 47 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Torsteuerung oder ähnliche Problemstellung in VPS planen, normgerecht darstellen (evtl. CAD-Programm einsetzen), aufbauen und ändern mit schrittweiser Steigerung der Komplexität Herstellerunterlagen für Schütze/Relais verwenden Komplexere Steuerungen (ab Drehrichtungsumkehr) in späteren Lernfeldern behandeln Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Spule anhand des Beispieles einer Relais- oder Schützspule. Vertiefung von Elektromagnetismus und Induktionsvorgängen (Generator- und Motorprinzip) in späteren Lernfeldern; nur berufsrelevante Größen des magnetischen Feldes behandeln 48 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 3.2 Einfache verbindungsprogrammierte Steuerungen planen und ausführen Ablauf / Inhalt Bemerkungen Problemstellung: Kundenauftrag: Einfache Rolltorsteuerung mit Tasterbetrieb soll erweitert werden mit Schalterbetrieb, Lichtschranke und Staudruckschalter. Orientierungsphase / Informationsphase Schüler erhält vom Hersteller einen Schaltplan mit Tasterbetrieb zum Schließen und Öffnen (mit Tasterverriegelung). Durchführungsphase Gruppenarbeit: Schüler analysieren den Schaltplan mit Tabellenbuch, evtl. Zusammenstellungen der Schaltsymbole. Schüler benennen die Bauteile. Aufbau, Wirkungsweise von Schütz und Relais erklären Darstellung durch den Lehrer mit Modellen und Demonstration Schüler erklären Wirkungszusammenhang (Bezug zum Blockschaltbild). Erarbeitung der grundlegenden Inhalte zum Themenbereich Spule anhand des Beispieles einer Relais- oder Schützspule. Aufbau der Schaltung Inbetriebnahme unter Berücksichtigung der Sicherheitsbestimmungen Messung der Spannung, Funktionsprüfung Aufbau z. B. am Montagegitter Erweiterung der Problemstellung durch Endschalter oben und unten 2 Schaltstellen Schützverriegelung Tor schließen mit Verzögerung und Warnleuchte Wiederholung von Aufbau, Inbetriebnahme, Messung Erweiterung der Problemstellung durch Sensoren (z. B. Lichtschranke und Staudruckschalter) Behandlung nur als Schaltung Simulationssoftware einsetzen 49 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Stückliste mit Kostenaufstellung Umsetzung der handgezeichneten Pläne mit branchenspezifischer Software in normgerechte Schaltungen Dokumentation / Bewertung z. B. als Tabellenkalkulation, Benutzung von Herstellerunterlagen Evtl. Einweisung in die Software 50 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Ausformulierung der Lernsituation: LS 3.3 Einfache Steuerungen mit programmierter Logik planen Zeitrichtwert: und ausführen 30 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen Änderungen und Anpassungen von Steuerungen nach Vorgabe. Die Schülerinnen und Schüler ändern Steuerungen und wählen dazu Baugruppen und deren Komponenten nach Anforderungen aus. Sie nehmen die gesteuerten Systeme in Betrieb, prüfen die Funktionsfähigkeit, erfassen Betriebswerte messtechnisch und nehmen notwendige Einstellungen vor. Sie dokumentieren die technischen Veränderungen unter Nutzung von Standard-Software und anwendungsspezifischer Software. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden Techniken zur Realisierung von Steuerungen und bewerten deren Vor- und Nachteile auch unter ökonomischen und sicherheitstechnischen Aspekten. Die Schülerinnen und Schüler organisieren ihre Lern- und Arbeitsaufgaben selbstständig sowie im Team. Sie analysieren, reflektieren und bewerten dabei gewonnene Erkenntnisse. Sie wenden auch englische Fachbegriffe zur schriftlichen Darstellung von Sachverhalten der Steuerungstechnik an. Angestrebte Kompetenzen: Kontaktlose Steuerungen planen und die Komponenten auswählen Kontaktlose Steuerungen aufbauen, in Betrieb nehmen und prüfen Schaltungsunterlagen normgerecht erstellen und ändern Arbeitsabläufe im Team organisieren und bewerten Techniken zur Realisierung von Steuerungen unterscheiden und bewerten Inhalte: Logische Grundverknüpfungen, RS-Speicherfunktion Speicherprogrammierte Signalverarbeitung Normen, Vorschriften und Regeln Technische Dokumentation Vorteile und Nachteile von VPS und SPS 51 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Logische Grundverknüpfungen nur mittels Software, nicht diskret behandeln Umsetzung der Problemstellungen aus LS 3.2 nur mit Kleinsteuerungen 52 Umsetzungshilfe 5.4 BGJ k Elektrotechnik Umsetzungsbeispiel zu Lernfeld 4 Lernfeld Informationstechnische Systeme bereitstellen 72 Std. Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösungen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwerken. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hard- und Softwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Umweltverträglichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren und konfigurieren informationstechnische Systeme sowie aufgabenbezogen Standard- und anwendungsspezifische Software und wenden diese an. Sie integrieren informationstechnische Systeme in bestehende Netzwerke und führen die dazu notwendigen Konfigurationen durch. Die Schülerinnen und Schüler berücksichtigen gesetzliche Bestimmungen zum Datenschutz und zum Urheber- und Medienrecht. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Datensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse zur Bereitstellung von informationstechnischen Systemen. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Präsentation ein. Inhalte Funktion und Struktur des Pflichtenheftes Hardware, Betriebssysteme, Standard- und anwendungsspezifische Software Beschaffungsprozess Installations- und Konfigurationsprozesse von Hard- und Softwarekomponenten Ergonomische Arbeitsplatzgestaltung Werkzeuge und Methoden zur Diagnose und Fehlerbehebung Lokale und globale Netzwerke, Datenübertragungsprotokolle Datensicherung und Datenschutz, Urheber- und Medienrecht Präsentationstechniken und -methoden 53 Umsetzungshilfe BGJ k Elektrotechnik 3. Schritt (vgl. 1.1): Analyse der Zielformulierungen der einzelnen Lernfelder zur Definition von Lernsituationen – Inhalte, Kompetenzen, Arbeits- und Geschäftsprozesse sowie Zeitrichtwerte zuordnen LF-Ebene: LF 4 ( 72 h) Informationstechnische Systeme bereitstellen LS-Ebene: 4.1 PC-Komponenten analysieren und beschaffen (18 h) z. B. PC zerlegen und Komponenten analysieren Informationsbeschaffung nach Pflichtenheft Komponentenbeschaffung 4.3 Software auswählen, installieren und anwenden (20 h) 4.2 PC erweitern und konfigurieren (14 h) z. B. Komponenten, wie Netzwerkkarte oder HDD, einbauen und konfigurieren Drucker oder Scanner installieren und konfigurieren 54 z. B. Standard- und/oder branchenspezifische Software installieren und Kurzanleitung erstellen 4.4 Datenaustausch über Netz- werk realisieren (20 h) z. B. Netzwerkkomponenten analysieren Einbindung in LAN und/oder WAN Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.1 PC-Komponenten analysieren und beschaffen Zeitrichtwert: 18 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie analysieren Systeme, prüfen die technische und wirtschaftliche Durchführbarkeit der Aufträge und bieten Lösungen an. Sie recherchieren deutsch- und englischsprachige Medien durch Nutzung von Netzwerken. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hardwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Umweltverträglichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Präsentation ein. Angestrebte Kompetenzen: Komponenten, deren Aufgabe und Kennwerte benennen Spezifikationen und Kompatibilität präsentieren Beachtung der einschlägigen Sicherheitsbestimmungen Neue Komponenten gemäß Pflichtenheft und wirtschaftlichen Gesichtspunkten beschaffen Informationsbeschaffung aus Netzwerken, auch in englischer Sprache Präsentation der Informationen Angebote erstellen Nutzung von Standardsoftware Inhalte: Hardwarekomponenten Gerätemanager Funktion und Struktur des Pflichtenheftes Beschaffungsprozess Präsentationstechniken und -methoden Informationsgewinnung Leistungsaufnahme des PC (Betrieb/Stand-by) Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Bei der Gruppenbildung Schülervorkenntnisse berücksichtigen Vorhandene PC in Gruppenarbeit zerlegen 55 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Informationsbeschaffung nach Pflichtenheft über Kataloge oder Internet Komponenten nach Pflichtenheft ergänzen 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.1 PC-Komponenten analysieren und beschaffen Ablauf / Inhalt Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen Kundenauftrag von Hauptschule: „Gläserner Computer“ Pflichtenheft ansprechen Hauptschule fordert ein Demo-Modell „Gläserner Computer“ an Die Schüler informieren sich über PCKomponenten und deren Kennwerte Arbeitsteilige Gruppenarbeit (unterschiedliche Leistungsanforderungen an PC) Übersichtsliste erstellen lassen Internetzugang und/oder Kataloge, Zeitungsanzeigen bereitstellen Angebote erstellen, Arbeitsteilige präsentieren und bewerten Gruppenarbeit Angebotsliste z. B. als Pflichtenheft dokumentieren Bestellung vorbereiten z. B. über InternetWarenkorb 56 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.2 PC erweitern und konfigurieren Zeitrichtwert: 14 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die Erweiterung informationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Die Schülerinnen und Schüler wählen Hard- und Softwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität, Ökonomie und Umweltverträglichkeit aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren und konfigurieren informationstechnische Systeme sowie aufgabenbezogen Standard- und anwendungsspezifische Software und wenden diese an. Angestrebte Kompetenzen: PC-Komponenten fachgerecht einbauen Treiber installieren und aktualisieren Neue Komponenten auf Betriebssystemebene (Gerätemanager) konfigurieren Erweiterungsschritte dokumentieren und erläutern Inhalte: BIOS-Setup, z. B. Boot-Sequenz Plug & Play Schnittstellen Installationsroutinen, Setup-Programme Treiber-Update Fehlerdiagnose Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Installationen und Updates sollten möglichst von jedem Schüler durchgeführt werden. Vorgehensweise und Dokumentationen werden in Gruppenarbeit erstellt und präsentiert. 57 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.2 PC erweitern und konfigurieren Ablauf / Inhalt Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen Kundenauftrag: Folgeauftrag zum Vorhandener PC soll um „Gläsernen PC“ einen DVD-Brenner oder ähnliches erweitert werden. Schüler informieren sich über Angebote am Markt. Einbau- und Auch englischsprachige Betriebsanleitung beachten Einbaueinleitung und Komponente einbauen verwenden Evtl. Einbauanleitungen zur Verfügung stellen Komponente konfigurieren (incl. Treiber- und Softwareinstallation), in Betrieb nehmen und Funktion prüfen (evtl. Fehler beschreiben) Konfiguration im Gerätemanager überprüfen Maximalleistung des Netzteils beachten Arbeitsbericht erstellen Evtl. Formblatt verwenden 58 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.3 Software auswählen, installieren und anwenden Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler wählen Softwarekomponenten unter Berücksichtigung von Funktion, Leistung, Einsatzgebiet, Kompatibilität und Ökonomie aus und beschaffen diese. Die Schülerinnen und Schüler installieren anwendungsspezifische Software und wenden diese an. Die Schülerinnen und Schüler berücksichtigen gesetzliche Bestimmungen zum Datenschutz und zum Urheber- und Medienrecht. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Datensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Präsentation ein. Angestrebte Kompetenzen: Branchensoftware gemäß Aufgabenstellung auswählen und beschaffen Software installieren und testen Installationsvorgang dokumentieren Programm hinsichtlich Funktion und Leistung beurteilen und präsentieren Kurzanleitung erstellen Lizenzierungsvarianten beachten wie z. B. Freeware, Shareware, Demo, etc. Standardsoftware anpassen Unterschiedliche Dateiformate zum Datenaustausch verwenden Fachspezifische Problemstellungen mit Standardsoftware bearbeiten Inhalte: Standardprogramme Software für elektrotechnische Anwendungen Installation von Softwarekomponenten Dateiformate Datensicherung und Datenschutz, Urheber- und Medienrecht 59 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Aufgabenstellungen aus anderen Lernfeldern aufgreifen. Softwareangebote aus dem Internet berücksichtigen, wie z. B. Freeware, Shareware oder Demoprogramme Dokumentation zur Installation speichern 4. Schritt (vgl. 1.1): Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation in Unterrichtseinheiten (UE) Exemplarische Strukturierung/Umsetzung der Lernsituation 4.3 Software auswählen, installieren und anwenden Ablauf / Inhalt Methodische Hinweise Hilfsmittel / Bemerkungen Kundenauftrag: Auf PC soll Folgeauftrag zum Anwendersoftware „Gläsernen PC“ installiert werden. Evtl. Betriebssystem wechseln oder updaten Die Schüler informieren Urheberrecht, sich über SoftwareLizenzierung, Kosten Produkte für die besprechen geforderten Anwendungen. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Präsentationssoftware. Bildbearbeitungsprogramme, CAD, Simulationssoftware, etc. Ein Software-Produkt auswählen und installieren Evtl. kostenlose Downloads aus dem Internet verwenden Programm(e) anwenden Kurzeinweisung für den Kunden (Hauptschüler) formulieren Aufgabenstellung aus LS 4.1/ 4.2 verwenden Übergabegespräch und / oder Protokoll 60 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Ausformulierung der Lernsituationen: LS 4.4 Datenaustausch über Netzwerk realisieren Zeitrichtwert: 20 h Zielformulierung: Die Schülerinnen und Schüler planen die Bereitstellung und die Erweiterung informationstechnischer Systeme nach Pflichtenheft. Sie integrieren informationstechnische Systeme in bestehende Netzwerke und führen die dazu notwendigen Konfigurationen durch. Sie setzen ausgewählte Maßnahmen zur Datensicherung und zum Datenschutz ein. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren die Arbeitsabläufe und -ergebnisse zur Bereitstellung von informationstechnischen Systemen. Dazu setzen sie Software zur Textgestaltung, Tabellenerstellung, grafischen Darstellung und Präsentation ein. Angestrebte Kompetenzen: Vorhandene Netzwerkkomponenten analysieren und mit Dokumentation vergleichen Übertragungsmedium auswählen und dessen Eigenschaften berücksichtigen Verbindungskomponenten auswählen, installieren und prüfen Netzwerkübertragungsprotokoll konfigurieren Datenübertagungsstrecke testen und Kenngrößen (z. B. Antwortzeit) dokumentieren Einweisungsgespräch führen Inhalte: Planungsrichtlinien Passive und aktive Netzwerkkomponenten Beschaffungsvorgang Installation Datenübertragungsprotokoll Konfiguration Werkzeuge und Methoden zur Diagnose und Fehlerbehebung Dokumentation 61 Entwurf-Umsetzungshilfe BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Methodisch-didaktische und organisatorische Hinweise: Eine zusätzliche Komponente, wie z. B. einen Rechner oder Netzwerkdrucker, in ein bestehendes Netz integrieren Aktuelle Richtlinien aus dem Internet einsehen 62 Entwurf-Umsetzungshilfe 6 BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 Hinweise zur Übergangsregelung In den neuen Ausbildungsverordnungen der industriellen und handwerklichen Elektroberufe sind jeweils Übergangsregelungen enthalten, nach denen für Berufsausbildungsverhältnisse, die bis zum 31.12.2003 beginnen, die Vertragsparteien die Anwendung der bisherigen Vorschriften vereinbaren können. Damit können zum Schuljahr 2003/2004 Ausbildungsverträge noch nach den alten Vorschriften oder bereits nach den neuen Vorschriften abgeschlossen werden. Die Beschulung von Schülern mit alten Ausbildungsberufen erfolgt jedoch in gemeinsamen Klassen mit Schülern nach neuen Ausbildungsberufen unter Anwendung der neuen Lehrplanrichtlinien für das BGJ k Elektrotechnik. Um den Firmen, die von den Übergangsregelungen Gebrauch machen, entgegenzukommen, können die zur Zwischenprüfung notwendigen, aber in den neuen Lehrplanrichtlinien nicht mehr enthaltenen Inhalte zusätzlich an geeigneten Stellen vermittelt werden. Eine Hilfestellung dazu soll der inhaltliche Vergleich des Lehrplans BGJ k Elektrotechnik (alt) mit den Lernfeldern (LF) und Lernsituationen (LS) der neuen Lehrplanrichtlinien des BGJ k Elektrotechnik bieten. Die neuen Lehrplanrichtlinien und die entsprechenden Umsetzungshilfen decken inhaltlich die Fächer und Lerngebiete des alten Lehrplans BGJ k wie folgt ab: Fach (alt) Lerngebiet Status Grundlagen der Elektrotechnik (GET) 1.1 Abgedeckt LF 1: LS 1.1, LS 1.2 LF 2: LS2.1 1.2 Abgedeckt LF 1: LS 1.2, LS 1.4 1.3 Abgedeckt LF 1: LS 1.3, LS 1.4 LF 2: LS 2.1 1.4 Teilweise abgedeckt LF 1: LS 1.5, LS 1.6 63 Entsprechendes LF bzw. LS Entwurf-Umsetzungshilfe Anlagentechnik (AT) Gerätetechnik (GT) BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 1.5 Teilweise abgedeckt LF 3: LS 3.2 2.1 Abgedeckt LF 2: LS 2.1, LS 2.2, LS 2.3 2.2 Nicht abgedeckt 2.3 Teilweise abgedeckt LF 1: LS 1.4 LF 2: LS 2.1, LS 2.2 3.1 Abgedeckt LF 1: LS 1.1, LS 1.2 LF 2: LS 2.1, LS 2.2, LS 2.3 LF 3: LS 3.2 3.2 Abgedeckt LF 1: LS 1.2, LS 1.3, LS 1.5 LF 2: LS 2.3 3.3 Teilweise abgedeckt LF 1: LS 1.3 - 1.6 im Querschnitt zuweisen 3.4 Abgedeckt LF1: LS 1.3, LS 3.4 LF 2: LS 2.1 3.5 Abgedeckt LF 1: LS 1.3 LF 2: LS 3.5 LF 4: LS 4.1 64 Nicht im Rahmenlehrplan enthalten Entwurf-Umsetzungshilfe Steuerungs- und Systemtechnik (SUS) Elektronik BGJ k Elektro Stand: 03-05-02 4.1 Abgedeckt 4.2 - 4.3 Abgedeckt 4.4 - 4.5 Abgedeckt LF 3: LS 3.3 5.1 Abgedeckt LF 1: LS 1.5, LS 1.6 5.2 Teilweises abgedeckt LF 1: LS 1.5 Transistorschaltungen werden nur noch bei Elektronikern für Geräte und Systeme und bei Systemelektronikern in späteren LF behandelt. 65 LF 2. LS 2.2, LS 2.3 LF 3: LS 3.2, LS 3.3 Wird in späteren LF behandelt! LF 3: LS 3.1, LS 3.2, LS 3.3 Wird in späteren LF behandelt!