Ein smartes Elektronik-Gadget bauen: eine Anleitung

  • Physik / Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung
  • 4 bis 5 Unterrichtsstunden
  • Arbeitsblatt, Video, Diskussion, kooperatives Lernen
  • 6 Arbeitsmaterialien

Die Schülerinnen und Schüler bauen und installieren in dieser Unterrichtseinheit selbst ein Elektronik-Gadget und wenden so Kenntnisse zum Thema Elektronik im Zusammenhang mit intelligenter Gebäudetechnik praktisch an.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Mithilfe dieser Unterrichtseinheit bauen und installieren Schülerinnen und Schüler selbst einen per Fernbedienung steuerbaren LED-Stripe. So lernen sie praktisch durch eigenes Tun die Kennzeichen und Merkmale intelligenter Gebäudetechnik und deren Einsatzmöglichkeiten kennen.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Digitalisierung und Technologie bestimmen zunehmend den Alltag: So wie es heute selbstverständlich ist, mobil das Wetter zu checken, wird es mehr und mehr zur Normalität, Heizung, Beleuchtung oder Sicherheitsfunktionen automatisiert per App zu steuern. Das Internet of Things (IoT) ist auf dem Vormarsch. Doch wie funktionieren smarte Anwendungen? Wie spielen Technik und Technologie zusammen? Und kann man einfache "smarte", elektronische Gadgets selbst bauen? Hier setzt die vorliegende Unterrichtseinheit an.

Ziel der Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit "Ein smartes Elektronik-Gadet bauen" ermöglicht Schülerinnen und Schülern einen handlungsorientierten Zugang zu den Themen Smart Home sowie Internet of Things (IoT). Aufbauend auf dem Video "Elektroniker-Azubis: Woran denken sie bei Smart Home?" tragen sie zusammen, was sie mit dem Begriff "Smart Home" verbinden. Dabei haben sie sowohl die Aussagen der Personen aus dem Video als auch ihre eigenen Assoziationen im Blick. Seitens der Lehrkraft ist darauf zu achten, dass neben dem Mehrwert und den Vorteilen auch kritische Aspekte thematisiert werden. Exemplarisch dafür stehen dafür die Themen Datenschutz/Datensicherheit und Abhängigkeit gegenüber Technik. Anschließend testen die Lernenden mithilfe eines Kreuzworträtsels ihr Wissen zu grundlegenden physikalischen Fachbegriffen.

Der Bau und die Installation eines LED-Stripes bildet den Kern der Unterrichtseinheit. Als Hilfe und Unterstützung dient den Lernenden dabei die Anleitung auf dem Arbeitsblatt "Bauanleitung RGB-Stripe". Ihren gebauten und installierten RGB-Stripe dokumentieren die Lernenden in einem Handyfoto oder Handyclip und posten dies unter den Hashtags #ezubis, #installation, #diy #smarthomeInstallation auf Instagram. Abschließend tragen sie weitere "smarte" elektronische Gadgets zusammen, die leicht nachgebaut werden können. Dabei haben sie sowohl ihr eigenes Zuhause als auch die Schule im Blick. Zur Inspiration schauen sie sich die E-Zubi E-Hacks auf YouTube an.

Einsatzmöglichkeiten

Die Unterrichtseinheit ist für die Klassenstufen 8 bis 10 geeignet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Fächern Technik, Arbeitslehre und Physik. Aufgrund des Schwerpunktes, der im Bau und der Installation liegt, eignet sich die Unterrichtseinheit auch für den fachübergreifenden und fächerverbindenden Unterricht im Rahmen einer Projektwoche.

Thematisch verwandte Unterrichtseinheiten aus dem Dossier

Die Schülerinnen und Schüler sollten bereits über grundlegendes Wissen rund um die Themen Smart Home und Smart Building verfügen. Diese umfasst Wissen um die Merkmale und Funktionen eines Smart Homes, die Vorteile aber auch Vorbehalte gegenüber intelligenter und vernetzter Gebäudetechnik. Hierzu kann die Unterrichtseinheit "Smart Home: Smart leben, lernen und arbeiten in Gegenwart und Zukunft" mit seinen Materialien genutzt werden.

Unterrichtsmaterial "Ein smartes Elektronik-Gadget bauen" zum Download
Gesamtdownload – Arbeitsmaterial

Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • wissen, was ein Smart Home ist und können es mit eigenen Worten beschreiben.
  • wiederholen und festigen physikalische Grundbegriffe.
  • bauen selbst ein Elektronik-Gadget und wenden so Kenntnisse zum Thema Elektronik im Zusammenhang mit intelligenter Gebäudetechnik praktisch an.
  • erarbeiten Ideen für weitere Elektronik-Gadgets und diskutieren Möglichkeiten ihres Einsatzes in Schule und privatem Umfeld.
  • reflektieren die Vorteile und Vorbehalten von intelligenter und vernetzter Gebäudetechnik.
  • erkennen die Bedeutung von Smart Homes vor dem Hintergrund einer effektiven Energienutzung, zur Steigerung der Sicherheit, der Wohn-, Arbeits- und Lebensqualität.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen, Medien bei der Produktion im Rahmen der Umsetzung des Bauprojektes handlungsorientiert zu nutzen.
  • trainieren Anleitungen zu lesen und diese bei der Umsetzung eines Projektes zu befolgen.
  • üben sich darin, wichtige von unwichtigen Informationen zu unterscheiden und wichtige Inhalte aus einem Medienbeitrag zu extrahieren.
  • nutzen soziale Medien zur Dokumentation ihrer Ergebnisse.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • trainieren im Rahmen von Partner- beziehungsweise Gruppenarbeit ihre Zusammenarbeit mit anderen Menschen.
  • lernen das strukturierte Erfassen von Informationen.
  • üben sich darin, bei inhaltlicher Kritik sachlich zu argumentieren.
Autor
Portrait von Dipl.-Ing. Reimar Toepell Dipl.-Ing. Reimar Toepell

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In Kooperation mit

E-Zubis

Dieser Beitrag entstand mit Unterstützung der ArGe Medien im ZVEH GbR.