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.
Ein smartes Elektronik-Gadget bauen: eine Anleitung
Unterrichtseinheit
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.
- Technik / Sache & Technik / Elektrotechnik / Fächerübergreifend
- Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung
- 4 bis 5 Unterrichtsstunden
- Arbeitsblatt, Video, Diskussion, kooperatives Lernen
- 6 Arbeitsmaterialien
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Unterrichtsablauf
Inhalt
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Einstieg
- Anschauen des Videos "Elektroniker-Azubis: Woran denken sie bei Smart Home?"
- Zusammentragen der im Video formulierten Assoziationen zum Begriff "Smart Home“ sowie der eigenen Assoziationen zum Begriff in einer Mind-Map
-
Erarbeitung
- wiederholen und festigen grundlegender physikalischer Begriffe mithilfe eines Kreuzworträtsels; Vergleich der Ergebnisse im Plenum
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Projektphase
- Bau und Installation eines LED-Stripes; verbinden mit einer Fernbedienung für die Steuerung sowie Montage
- Zur Unterstützung dient das Arbeitsblatt "Bauanleitung LED-Stripe – Schritt 1", das Arbeitsblatt "Bauanleitung LED-Stripe – Schritt 2" sowie das Arbeitsblatt "Bauanleitung LED-Stripe – Schritt 3"
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Dokumentation
- Dokumenation der Ergebnisse in einem Handyclip oder Handyfoto
- Posting unter den Hashtags #ezubis, #installation, #diy #smarthomeieInstallation auf Instagram
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Abschluss
- Zusammentragen weiterer leicht nachzubauender "smarter" elektronischer Gadgets für Zuhause oder die Schule
- Inspirationen bieten die E-Zubi E-Hacks auf YouTube
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
- Spiel: Energie-Kreuzworträtsel
Die Schülerinnen und Schüler wiederholen und festigen grundlegende physikalischer Begriffe mithilfe dieses Kreuzworträtsels.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Lösungsblatt: Energie-Kreuzworträtsel
Mithilfe des Lösungsblattes überprüfen die Lernenden, ob ihre Zuordnungen richtig sind.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Arbeitsblatt 1: Was man für den Bau von LED-Stripes braucht
Das Infoblatt gibt Aufschluss darüber, welche Materailien und Werkzeuge für den Bau eines LED-Stipes benötigt werden. Es finden sich auch grunlegende Sicherheitshinweise zum Umgang mit dem Lötkolben.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bauanleitung Schritt 1: Den LED-Streifen anschließen
Mithilfe dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung schneiden die Schülerinnen und Schüler die gewünschte Länge des LED-Streifens zu und erstellen die Anschlüsse. Texte und Bilder sorgen für Anschaulichkeit.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bauanleitung Schritt 2: Controller und Fernbedinedung einrichten
Die Schritt-für-Schritt-Anleitung erklärt in Wort und Bild, wie Schülerinnen und Schüler den Controller und die Fernbedienung einrichten, um den LED-Streifen zu steuern.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bauanleitung Schritt 3: LED-Streifen montieren
Die Schritt-für-Schritt-Anleitung erklärt in Wort und Bild, wie der LED-Streifen montiert wird. Abschließend dokumentieren die Schülerinnen und Schüler ihren LED-Stripe und tragen Ideen für weitere Gadgets zusammen.
VorschauIm Classroom-Manager speichern
Gesamtdownload – Arbeitsmaterial
- Alle Materialien
Hier können Sie alle Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit "Ein smartes Elektronik-Gadget bauen: eine DIY-Anleitung" im PDF-Format als ZIP-Ordner herunterladen.
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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.
Zusatzinformationen
- Links zur Unterrichtseinheit "Ein smartes Elektronik-Gadet bauen: eine Anleitung"
Links, die im Rahmen der Unterrichtseinheit "Ein smartes Elektronik-Gadet bauen: eine Anleitung" verwendet werden oder darüber hinaus hilfreich sein können, sind hier zu finden.
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