Vom Protokoll zum Schaltplan
AFB I–IIDie Gruppe von Mia hat ihren Aufbau nicht gezeichnet, sondern nur in einer Materialliste protokolliert. In der nächsten Stunde soll daraus ein ordentlicher Schaltplan werden.
| Bauteil | Anzahl | Bemerkung |
|---|---|---|
| Flachbatterie 4,5 V | 1 | Pluspol links |
| Glühlämpchen | 2 | hintereinander im selben Stromweg |
| Schalter | 1 | direkt hinter dem Pluspol |
| Amperemeter | 1 | zwischen Schalter und erstem Lämpchen |
| Kabel | 5 | rot und schwarz, unterschiedlich lang |
- Entnehmen Sie der Tabelle, welche Einträge im Schaltplan durch ein genormtes Schaltzeichen dargestellt werden und welcher Eintrag kein eigenes Schaltzeichen erhält.
- Stellen Sie Mias Aufbau als vollständigen Schaltplan dar. Beschriften Sie die Bauteile.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Ein eigenes Schaltzeichen bekommen: Batterie, beide Glühlampen, Schalter und Amperemeter – also fünf Bauteile.
Kein eigenes Schaltzeichen bekommen die Kabel: Sie werden im Schaltplan als einfache gerade Linien gezeichnet. Ihre Länge, Farbe und Anzahl spielt für den Plan keine Rolle – wichtig ist allein, welche Bauteile miteinander verbunden sind.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Der Schaltplan zeigt einen geschlossenen Umlauf mit gerade gezeichneten Leitungen. In der Reihenfolge des Umlaufs liegen: Batterie (langer Strich = Pluspol) → Schalter → Amperemeter (Kreis mit A) → Lampe 1 → Lampe 2 → zurück zum Minuspol der Batterie.
Bewertet wird: genormte Zeichen, durchgehend geschlossener Kreis, richtige Reihenfolge laut Bemerkungsspalte, Beschriftung der Bauteile (z. B. „4,5 V“, „L₁“, „L₂“).
„Ein Foto sagt doch mehr“
AFB II–IIIFür das Protokoll bringt Tom ein Foto seines Aufbaus mit: ein Gewirr aus roten und schwarzen Kabeln, dahinter zwei Lämpchen und eine Batterie. Mia hat stattdessen einen Schaltplan gezeichnet. Tom sagt: „Ein Foto ist doch viel anschaulicher als so ein Plan – man sieht ja alles genau so, wie es ist.“
In Mias Plan kreuzen sich außerdem an einer Stelle zwei Leitungen ohne Punkt, an einer anderen Stelle treffen drei Leitungen mit einem dick gezeichneten Punkt zusammen.
- Vergleichen Sie Foto und Schaltplan hinsichtlich der Kriterien Eindeutigkeit, Übertragbarkeit auf andere Aufbauten und Aufwand.
- Begründen Sie, warum in einem Schaltplan an Kreuzungen ohne Punkt keine elektrische Verbindung besteht, an Stellen mit Punkt dagegen schon.
- Nehmen Sie Stellung zu Toms Aussage.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Eindeutigkeit: Der Schaltplan ist eindeutig – jedes Zeichen steht für genau ein Bauteil, jede Linie für genau eine Verbindung. Auf dem Foto verdecken sich Kabel gegenseitig; man kann oft nicht erkennen, welches Kabel wo endet.
Übertragbarkeit: Der Schaltplan gilt für jeden Aufbau derselben Schaltung, unabhängig von Kabelfarbe, Kabellänge und Anordnung auf dem Tisch. Das Foto zeigt nur diesen einen Aufbau.
Aufwand: Das Foto ist schneller gemacht; der Schaltplan muss gezeichnet werden, ist dafür aber klein, kopierbar und auch in Schwarz-Weiß lesbar.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Schaltpläne sind genormt: Nur dann kann jeder Leser sie gleich verstehen. Weil Leitungen in einem Plan aus Platzgründen häufig übereinander hinweggeführt werden müssen, braucht es ein Zeichen, das „hier ist wirklich verbunden“ von „hier läuft nur eine Linie über die andere“ unterscheidet. Diese Rolle übernimmt der Knotenpunkt.
Ohne diese Vereinbarung wäre der Plan mehrdeutig: Man könnte aus derselben Zeichnung zwei völlig verschiedene Schaltungen aufbauen – z. B. eine Reihen- statt einer Parallelschaltung.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Toms Aussage trifft nur teilweise zu. Zugestanden: Für das Wiederfinden der Bauteile im Materialkasten oder für eine Aufbauanleitung ist ein Foto tatsächlich hilfreich – es zeigt, wie ein Bauteil aussieht.
Dagegen spricht: Ein Schaltplan soll nicht das Aussehen zeigen, sondern die elektrischen Verbindungen. Genau darin ist das Foto unterlegen, weil sich Kabel verdecken und nichts genormt ist. Wer aus einem Foto eine Schaltung nachbauen soll, muss raten; aus einem Schaltplan folgt der Aufbau eindeutig.
Eigene Position: Beide Darstellungen haben verschiedene Aufgaben. Für das Protokoll ist der Schaltplan die richtige Wahl; das Foto kann ihn ergänzen, aber nicht ersetzen.