Sondergebiete der Technik
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26 Sondergebiete der Technik, Wahlthema: Bionik I (TG) Handlungsorientierte Themenbearbeitung (HOT) Eingangsklasse Zeitrichtwert Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Themen handlungsorientiert. Z. B. Projekte, Exkursionen, Bau von Modellen, Experimente 1 Die Themenauswahl hat aus den nachfolgenden Lehrplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen. Grundlagen der Bionik 6 Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Geschichte der Bionik. Sie vergleichen Prinzipien aus der belebten Natur mit denen in technischen Konstruktionen oder Verfahren und vollziehen den Abstraktions- und Übertragungsvorgang an Beispielen nach. Definition der Bionik Geschichte der Bionik Leonardo da Vinci, Otto Lilienthal, Georges de Mestral, Werner Nachtigall Methoden der Bionik Bottom-up- und Top-down-Prinzip Bionik im Alltag Klettverschluss, Stacheldraht 2 Oberflächenbionik 20 Die Schülerinnen und Schüler erläutern die Bedeutung von Oberflächen als Kontaktstellen zwischen Lebewesen und der Umwelt. Sie begründen ausgewählte Eigenschaften des Lebewesens mit dem Aufbau auf der Nanoebene oder speziellen Eigenschaften der Oberfläche. Sie beschreiben aktuelle technische Anwendungsmöglichkeiten. Lotuseffekt – Benetzung – Selbstreinigung Berufliches Gymnasium, dreijährige Aufbauform Schulversuch 41-6624.10/104 vom 16.08.2007 LS-FB 4 29.07.11/gi BG2-TG-SV_Sondergebiete-der-Technik_08_3661.doc 10 Pflanzenblätter von Kohl, Tulpe, Kapuzinerkresse – Nanotechnologie: Wandfarben, schmutzabweisende Textilien, Beschichtungen Reibungsreduzierung Haifischhaut – Schwimmanzug Wüstenechse („Sandfisch“) Reflexionsminderung Mottenauge: Sehen und Nicht-gesehenwerden – Entspiegelung von Displays, Beschichtung von Solarzellen Haften und Kleben – Haftstrukturen – Van-der-Waals-Kräfte – Kleben mit Klebstoff Geckofuß Seepocken, Miesmuschel
Sondergebiete der Technik, Wahlthema: Bionik I (TG) 27 Farbe durch Oberflächenstruktur Morphofalter Wassergewinnung Wüstenkäfer der Gattung Stenocara 3 Bewegungsbionik 14 Die Schülerinnen und Schüler analysieren die natürlichen Vorbilder von strömungsgünstigen Formen. Sie erläutern bionische Konstruktionsprinzipien und stellen Anwendungsmöglichkeiten dar. Sie würdigen das kreative Potential des Fin-Ray-Effekts. Fliegen – Auftriebskräfte (Bernoulli-Effekt) – aerodynamische Eigenschaften – Randwirbel Schwimmen – Strömungsgünstige Formen – cw-Wert Vogelflug Flugzeugflügel Winglets Delfinnase – Schiffsbug Pinguin – Schiffs- oder Flugzeugrumpf Kofferfisch – bionisches Automobil Fin-Ray-Effekt Fischflosse – adaptive Rückenlehne, technischer Greifer Künstlicher Fisch oder künstliche Qualle 4 Energiebionik 10 Die Schülerinnen und Schüler analysieren bionische Konzepte zum Umgang mit Energie. Sie erläutern die aktive und passive Solarenergienutzung in Natur und Technik. Energienutzung beim Eisbär Fell- und Hautbeschaffenheit – transparente Wärmedämmung Natürliche Klimatisierung Termitenbau – Solarkamin, natürliche Lüftung Fotosynthese – Bio-Solarzelle Farbstoffzelle nach Grätzel Berufliches Gymnasium, dreijährige Aufbauform Schulversuch 41-6624.10/104 vom 16.08.2007 LS-FB 4 29.07.11/gi BG2-TG-SV_Sondergebiete-der-Technik_08_3661.doc
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<strong>Son<strong>der</strong>gebiete</strong> <strong>der</strong> <strong>Technik</strong>, Wahlthema: Bionik I (TG) 27<br />
Farbe durch Oberflächenstruktur Morphofalter<br />
Wassergewinnung Wüstenkäfer <strong>der</strong> Gattung Stenocara<br />
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Bewegungsbionik 14<br />
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die natürlichen Vorbil<strong>der</strong> von strömungsgünstigen Formen.<br />
Sie erläutern bionische Konstruktionsprinzipien und stellen Anwendungsmöglichkeiten dar.<br />
Sie würdigen das kreative Potential des Fin-Ray-Effekts.<br />
Fliegen<br />
– Auftriebskräfte (Bernoulli-Effekt)<br />
– aerodynamische Eigenschaften<br />
– Randwirbel<br />
Schwimmen<br />
– Strömungsgünstige Formen<br />
– cw-Wert<br />
Vogelflug<br />
Flugzeugflügel<br />
Winglets<br />
Delfinnase – Schiffsbug<br />
Pinguin – Schiffs- o<strong>der</strong> Flugzeugrumpf<br />
Kofferfisch – bionisches Automobil<br />
Fin-Ray-Effekt Fischflosse – adaptive Rückenlehne,<br />
technischer Greifer<br />
Künstlicher Fisch o<strong>der</strong> künstliche Qualle<br />
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Energiebionik 10<br />
Die Schülerinnen und Schüler analysieren bionische Konzepte zum Umgang mit Energie. Sie erläutern<br />
die aktive und passive Solarenergienutzung in Natur und <strong>Technik</strong>.<br />
Energienutzung beim Eisbär<br />
Fell- und Hautbeschaffenheit – transparente<br />
Wärmedämmung<br />
Natürliche Klimatisierung Termitenbau – Solarkamin, natürliche Lüftung<br />
Fotosynthese<br />
– Bio-Solarzelle<br />
Farbstoffzelle nach Grätzel<br />
Berufliches Gymnasium, dreijährige Aufbauform Schulversuch 41-6624.10/104 vom 16.08.2007<br />
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