sitemap link mailform link home

TAS 1

TAS - Teamarbeit in der Schule

Projektdauer: März bis Juni 2016

Termin: Mittwoch 10:15 - 13:15

Schule: Erasmus-Gymnasium Rostock

Teilnehmer: Lukas, Michael, Louis, Charlene, Sarah, Yaroslav (Klasse 9)

Motto des diesjährigen TAS-Unterrichts: "Auf den zweiten Blick..."

Projektinhalt:

Die Schülerinnen und Schüler bauen ein Landschaftmodell mit einer elektronisch gesteuerten Ampelanlage, solarbetriebenen Gebäuden und selbst fahrenden Fahrzeugen.

Praktische Tätigkeiten:

  • Herstellen von Modellbäumen aus Zweigen und Papierservietten
  • Bauen, testen und optimieren selbstfahrender Fahrzeuge (auf der Basis des SPURT-Roboters)
  • Herstellen einer Brücke für die selbstfahrenden Fahrzeuge
  • Zusammenbauen der Solarhäuser
  • Montieren und Kleben von Spielgeräten für einen kleinen Spielplatz
  • Montieren und Kleben einer Modell-Gärtnerei
  • Planen und Gestalten der Modellplatte
  • Montieren und Löten der elektronischen Ampelsteuer-Platine
  • Herstellen von Ampeln aus Kunststoffteilen (Sägen, Kleben, LEDs / Schaltdraht löten)
  • Herstellung der korrekten Verbindungen zwischen Ampelsteuer-Platine und Ampeln

Die Ampelsteuerung (Pollin-Bausatz) wurde neu programmiert

Zip-Ordner Download des kompletten Projektordners (ready for WinAVR)


 

Themenvorschläge für die Facharbeit

Außerdem schreibt jeder Projektteilnehmer eine Facharbeit über einen Teil des Projektes.

Thema 1: Solarzellen

  • Definition Solarzelle / Photovoltaik / photovoltaischer bzw. photoelektrischerv Effekt
  • Welche verschiedenen Typen / Bauformen von Solarzellen gibt es? (Halbleiter -> Silizium, organische Solarzellen, Grätzelzellen...)
  • Warum werden die meisten Solarmodule heute aus Silicium hergestellt?
  • Typen und Wirkungsgrade der verschiedenen Silizium-Solarzellen kurz erläuetern (Dickschicht, Dünnschicht)
  • Aufbau und Wirkungsweise einer Silicium-Solarzelle (mit möglichst selbst gezeichneter Grafik)
  • Wie werden Solarzellen zu Solarmodulen verschaltet?
  • Welche Probleme gibt es bei der Zusammenschaltung einer größeren Anzahl von Solarmodulen? (Abschattung -> Schutzdioden)
  • Verfügbarkeit der Solarenergie (Ausbeute im Sommer / Winter bzw. Tag / Nacht)
  • Probleme durch Erwärmung der Solarzellen (Wirkungsgrad)
  • Quellenangaben nicht vergessen!

Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle

Thema 2: Regenerative Energie

  • Aus welchen Quellen stammt heute die Elektroenergie in Deutschland?
  • Welche regenerativen Energien gibt es?
  • Grundsätzliches Wirkprinzip von Windkraftanlagen, Solaranlagen, Biogasanlagen...
  • Wie groß ist der Anteil der regenerativen Energien in Deutschland (eventuell mit selbst gezeichnetem "Tortendiagramm" -> Microsoft Office / Libre Office)
  • Welche Probleme ergeben sich durch die Einspeisung großer "Mengen" regenrativer Energien in das Stromnetz (siehe auch Grundlast-Kraftwerke, Spitzenlast-Kraftwerke)?
  • Wie kann regenerative Energie gespeichert werden?
  • Welche ökologischen Probleme bringen Windkraftanlagen, Biogasanlagen (die meist direkt Strom erzeugen und einspeisen), Solaranlagen?
  • Was bedeutet "Smart Grid"? (eventuell mit Grafik)
  • Quellenangaben nicht vergessen!

Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Intelligentes_Stromnetz

Thema 3: Moderne Ampelsteuerungen

  • Was ist eine Lichtsignalanlage?
  • Wo / wofür werden diese verwendet?
  • Sprachgeschichtliche Herkunft des Wortes "Ampel".
  • Historische Entwicklung / Geschichte der Lichtsignalanlagen (Heuer-Ampel, Verkehrsturm Potsdamer Platz)
  • Übliche Ampelphasen in den meisten europäischen Ländern (Signalfolge mit vier Zuständen ->Grafik selbst zeichnen!)
  • Wie funktioniert eine deutsche "Standard-Ampelanlage" an einer Kreuzung (mit Fußgänger-Ampeln)? Versuche einmal, eine Tabelle zu entwickeln, wie die einzelnen LEDs unsere Modellanlage geschaltet werden müssen! (auch die Fußgänger-Ampeln berücksichtigen)
  • Zeichne auch ein Bild unserer Ampelanlage (mit Fußgänger-Überwegen und Fußgängerampeln)
  • Welche Typen von verkehrsabhängigen Steuerungen gibt es?
  • Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Ampel#Ablauf_und_Technik
  • Was bewirkt eine verkehrsabhängige Steuerung?

Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Ampel

http://www.pollin.de/shop/dt/Njc4OTgxOTk-/Bauelemente_Bauteile/Bausaetze_Module/Bausaetze/Bausatz_Ampelsteuerung.html

http://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/modul/gruen-gelb-rot-aufbau-modellierung-und-programmierung-einer-ampelanlage

http://www.hans-p-schneider.de/informatik/pdfs/ampel.pdf

http://bascom-forum.de/mediawiki/index.php/1.1.3_Realistische_Verkehrsampelsteuerung

Thema 4: Planung und Bau eines autonom fahrendes Linienfolger-Fahrzeuges

  • Beschreibung Elektronikschaltung und Funktion des "normalen" SPURT-Roboters (Fotos)
  • Beschreibung der Funktion des Linienfolgers (mit Fotos)
  • Zeichnen und Erläutern der elektronischen Schaltung
  • Ausmessen und Zeichnen des mechanischen Aufbaus des Fahrzeugs
  • Funktion und Aufbau des Gleichstrommotors

Thema 5: Der Weg zum autonomen Fahren

  • Aktuelle Projekte von Daimler, Google und Co.
  • Welche Anforderungen werden an autonom fahrende Fahrzeuge gestellt?
  • Welche Sicherheitsanforderungen sind unerlässlich?
  • Wie muss die Infrastruktur (Straßen, Kreuzungen usw.) ausgerüstet werden?
  • Gibt es Konzepte / Testfahrzeuge, die auch auf herkömmlichen Straßen unfallfrei fahren?

Thema 6: Projektdokumentation

  • Thema: Planung und Bau eines Landschaftmodell mit einer elektronisch gesteuerten Ampelanlage, solarbetriebenen Gebäuden und selbst fahrenden Fahrzeugen
  • Skizze der Fahrstrecke / Modellplatte
  • Fotos der einzelnen Komponenten (Ampelsteuerung, Ampeln, Häuser, Bäume)
  • Fotos der fertigen Platte
  • Beschreibung / Anleitung zum Herstellen der Bäume und Büsche
  • Beschreibung der autonomen Fahrfunktion der Linienfolger-Fahrzeuge

Tipp: Quellenangaben nicht vergessen! Fremde Fotos und Grafiken müssen gekennzeichnet werden!

Besser ist es, Skizzen und Grafiken selbst zu zeichnen und Fotos (wenn möglich) selbst zu schießen.

Oder: Man sucht in speziellen Foto-Portalen nach frei verwendbaren Fotos und verwendet diese. Auch hier wird meist eine Quellenangabe gefordert (Creative Commons, Public Domain...).

 

 

 

 

Letzte Änderung:
October 05. 2018 10:52:47
«    top    »