Rupprecht-Gymnasium München

Kerninformationen

Zukunftsthema: SINNsorik – Wahrnehmen durch Sensoren
Jahrgangsstufe: 9 (NTG, andere Zweige)
Beteiligte Fächer: B, Ph, C, WR, Ku, Inf

Kontakt

Rupprecht-Gymnasium München
Albrechtstr. 7
80636 München
Telefon: +49-(0)89-1211529-0
www.rupprecht-gymnasium.de

Beteiligte Projektlehrkräfte

Team aus Lehrkräften aller beteiligten Fächer

Beteiligte Fächer

Thematischer Überblick

Im Rahmen des Projekts „SINNsorik – Wahrnehmen durch Sensoren“ beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 9 fächerübergreifend umfassend mit dem Thema Sensorik.

Passend zu den Lehrplänen der beteiligten Fächer erweitern die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über die Wahrnehmung und Sinnesleistung bei Mensch und Tier, lernen unterschiedliche Funktionsprinzipien technischer Sensoren und deren Einsatzgebiete sowie Nachweismethoden für Stoffe kennen, die der Mensch nicht einfach wahrnehmen kann. Messungen mit Sensoren werden durchgeführt und ausgewertet. Die Jugendlichen machen sich Gedanken über zukünftige gesellschaftliche Herausforderungen, entwickeln Ideen für Sensorprodukte, welche zur Lösung jener beitragen können, und erstellen passende Businesspläne. Dabei müssen die jungen Menschen Eigeninitiative ergreifen, Kreativität zeigen, Risiken abwägen sowie Entscheidungen treffen. Datenbankanwendungen geben den Lernenden die Möglichkeit, Geschäftsdaten der fiktiven Schülerfirmen zu verwalten und zu organisieren. Eine künstlerische Umsetzung ist etwa in Form von Werbeplakaten möglich.

Der Unterricht in SINNsorik findet episodisch übers Jahr verteilt statt, wobei die einzelnen Module logisch aufeinander aufbauen.

Der modulare Aufbau des Unterrichtsprojekts erlaubt die Kombination verschiedener Module. Dabei können auch einzelne Module herausgegriffen werden. Somit ist auch eine Modulzusammenstellung ohne Einbeziehung der Profilstunden möglich, was insbesondere für Klassen in Nicht-NTG-Zweigen geeignet ist. Ein Beispiel für eine derartige „Kurzversion“ ist die Kombination der Module „Einführung“, „Infrarotsensorik in Natur und Technik“ sowie „Produkt- und Geschäftsideen“. Das Modul „Infrarotsensorik in Natur und Technik“ kann hierbei auch durch das Modul „Elektrische und Magnetische Sensorik“ ersetzt werden. Außerschulische Lernorte wie Forschertage an Universitäten oder Unternehmen in der Sensorindustrie runden das Projekt ab.

An einem Tag der Woche werden mindestens zwei der drei beteiligten Fächer B, C und Ph direkt hintereinander gelegt. Somit wird es ermöglicht, in längeren Phasen am Thema zu arbeiten, da zwei oder drei Unterrichtsstunden am Stück zur Verfügung stehen. Nach Absprache der beteiligten Lehrkräfte wird diese Einheit bisweilen im Team unterrichtet. Des Weiteren werden die Profilstunden als Doppelstunden genutzt. Finden die Profilstunden einer Parallelklasse zur selben Zeit statt, kann auch klassenübergreifend gearbeitet werden.

Materialien

Allgemeine Hinweise

Intention

Sinne und Sensoren sind für Menschen, andere Lebewesen und technische Systeme unverzichtbar, ihre Umwelt wahrzunehmen. Mit Hilfe von technischen Sensoren schafft es der Mensch, aktuellen und zukünftigen Herausforderungen intelligent zu begegnen. Der sich beschleunigende technische Fortschritt und die Existenz von Maschinen und Lebewesen, die etwas wahrnehmen, was der Mensch allein nicht kann, begeistern Jugendliche für das Thema und schaffen eine starke Alltags- und Zukunftsrelevanz.

Einbettung in den Lehrplan

Das Unterrichtsprojekt „SINNsorik – Wahrnehmen durch Sensoren“ ist für die 9. Jahrgangsstufe ausgelegt, da verschiedene Fächer hier einen Beitrag auf Grund des Lehrplans liefern können. Vor allem Biologie (Sinneswahrnehmung) und Physik (Sensorik) ergänzen sich hier ideal.

Organisation und Rahmenbedingungen

Bei der Umsetzung des Unterrichtsprojektes sollten einige Rahmenbedingungen beachtet werden. Kern des Unterrichts ist eine Dreistundeneinheit C-B-Ph, die es ermöglicht, nach Absprache auch drei Unterrichtsstunden lang an einer fächerübergreifenden Einheit zu arbeiten.

Mögliche Projektabläufe

Das Unterrichtsprojekt ist modular aufgebaut und lässt damit unterschiedliche Schwerpunktsetzungen zu, die auch flexibel dem jeweiligen Zweig (NTG oder andere) angepasst werden können.

Einführung

Ziel dieser fächerübergreifenden Einheit ist eine erste Perspektivenbildung zu den Begriffen „Sinne“ und „Sensorik“. Die SuS vergleichen natürliche und technische Systeme und erhalten einen Überblick, wie verschiedene Sinne und Sensoren unser derzeitiges und zukünftiges Leben mitbestimmen und im Alltag eingesetzt werden

Wahrnehmung und Sinnesleistungen

Das Modul trägt einen biologischen Schwerpunkt, wobei der Unterricht gemäß dem Lehrplan stattfindet und dabei immer wieder Bezug zum Rahmenthema genommen wird. Die SuS setzen sich intensiv mit der Wahrnehmung und Sinnesleistung des Menschen auseinander. Sie stellen fest, dass Sinnesleistungen in der Natur auch Vorbilder für die Technik sein können und erweitern ihr Wissen über die evolutive Entwicklung des Auges.

Infrarotsensorik in Natur und Technik

Infrarotstrahlung ist für Menschen nicht einfach wahrnehmbar. Im Alltag werden Infrarotsensoren deshalb vielfach eingesetzt und ermöglichen eine präzise Erfassung dieser Strahlung. Auch bei verschiedenen Tierarten hat sich ein Infrarotsinn entwickelt, der ihnen Überlebensvorteile verschafft.

Elektrische und magnetische Sensorik

Die Jugendlichen lernen verschiedene Beispiele für elektrische und magnetische Sensoren kennen. In der Unterrichtseinheit stehen ein selbsttätiges Erarbeiten und das Vermitteln von Wissen im Vordergrund.

Produkt- und Geschäftsideen

Die Jugendlichen werden für zukünftige Herausforderungen der Menschheit sensibilisiert. Sie erarbeiten schrittweise Lösungsansätze, die zu einer Idee für einen Sensorprodukt führen. Dazu erstellen sie einen Businessplan zu ihrer Geschäftsidee und gestalten ein Werbeplakat. Die SuS des NTG-Zweiges veranschaulichen das physikalische Wirkprinzip ihres Sensors in einer didaktisch reduzierten Form.

Arbeiten mit Datenbanken

Die SuS des NTG-Zweiges erstellen im Team auf Basis fiktiver Geschäftsdaten passend zu ihrer Produktidee eine Datenbankanwendung.

Bewegungslehre – Messen und Interpretieren

Es werden Anregungen für die Analyse verschiedener Bewegungsabläufe mit Hilfe von Sensoren gegeben.

Stoffen auf der Spur

Eine natürliche Anknüpfung an das Projekt ist durch die Lehrplaninhalte des NTG-Zweiges in Chemie bezüglich der Qualitativen Analytik gegeben. Am Beispiel von der Entdeckung des Kohlenstoffdioxid-Gases begeben sich die SuS auf historische Wege. Durch Alltagsbezüge wird den SuS die Notwendigkeit von Nachweismethoden für Stoffe, die der Mensch nicht wahrnehmen kann, bewusst.

Ergänzungen und Links

Unter diesem Menüpunkt befinden sich verschiedene Materialien, welche das Unterrichtsprojekt ergänzen.

Beschreibungen

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