Unterrichtsmaterialien → Technik Berufsbildung

Tipp der Redaktion

Erneuerbare Energien

In dieser Unterrichtseinheit befassen sich die Lernenden mit dem Thema erneuerbare Energien. Im Mittelpunkt stehen dabei Photovoltaik und Windkraft.

Tipp der Redaktion

Werkstoffkunde

Diese Unterrichtseinheit bietet eine Einführung in die Werkstoffkunde mithilfe einer Internetrecherche.

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Einführung in die Werkstoffkunde

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit zum Thema Werkstoffe bietet ein Beispiel für eine Einführung in die Werkstoffkunde mittels einer Internetrecherche in Gruppenarbeit. Dabei werden möglichst viele Sinneskanäle angesprochen und verschiedene Präsentationsformen geübt.Je nach Werkstück und dessen Verwendungszweck bedarf es passender Werkstoffe und damit auch eines Wissens über Werkstoffe. Nach einem haptisch-visuellen Einstieg recherchieren die Lernenden in Partner- oder Gruppenarbeit im Internet und entdecken dabei interessante Informationen über Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium, Kunststoffe und Schneidstoffe. Mithilfe von QR-Codes auf dem begleitenden Arbeitsblatt gelangen die Schülerinnen und Schüler zu informativen Webseiten, auf denen sie die Antworten zu ihren Arbeitsaufträgen ermitteln können. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit präsentieren sie die Ergebnisse ihrer Klasse Die Unterrichtseinheit kann in der Berufsschule im Fach Metalltechnik, an Haupt- oder Realschulen im Fach Technik oder im Technischen Gymnasium eingesetzt werden.Um das Interesse der Lernenden zu wecken, werden den Schülerinnen und Schülern zu Beginn Werkstücke, die die Lehrkraft mitgebracht hat, präsentiert. Diese sollten aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein, damit bereits hier deutlich wird, dass verschiedene Werkstoffe benötigt werden, je nach Verwendungszweck eines Werkstücks und den Anforderungen daran. Das Bild der Werkstoff-Einteilung aus dem ersten Arbeitsblatt, welches die Lehrkraft zuvor in Teile geschnitten und in Umschlägen verpackt hat, erhalten jeweils vier Lernende zusammen als Schnipselsammlung. Diese sollen sie nun richtig ordnen. Kontrolliert wird ihre Lösung, indem das Arbeitsblatt projiziert und kommentiert wird. Aus diesem ergeben sich dann die thematischen Gruppenzusammensetzungen, die auf dem nächstfolgenden Arbeitsblatt zu finden sind: Stahl, Eisen-Gusswerkstoffe, Schneidstoffe, Aluminium, Kupfer und Kunststoffe. Zum Gruppenthema "Schneidstoffe" ist anzumerken, dass Schneidstoffe auch aus Stählen, Keramik oder künstlichen Werkstoffen (Industrie-Diamant) bestehen können. Aufgrund der Nennung der Hartmetalle in der Gruppe der Verbundwerkstoffe wird die Schneidstoffaufgabe hier zugeordnet. Im Anschluss daran finden sich die Lernenden in Gruppen oder Partnerteams zusammen, wählen ein für sie ansprechendes Thema aus und begeben sich auf eine Internet-Recherche, sobald sie den zugehörigen Aufgabenabschnitt des Arbeitsblattes erhalten haben. Sind alle Informationen zusammengetragen, werden sie für eine Präsentation aufbereitet. Dabei können die Lernenden die Darstellungsform nach eigener Präferenz wählen – ob klassische Plakatkreationen oder moderne Miro-Boards, alles ist erlaubt. Am Ende erfolgt eine Evaluierung der Unterrichtseinheit im Plenum. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Anforderungen an das Werkstück und dessen Verwendungszweck für die Auswahl von Werkstoffen eine wichtige Rolle spielen. können eine Werkstoffeinteilung darstellen. sammeln in Gruppen Informationen zu einem Werkstoff bzw. zu einer Werkstoffgruppe im Internet. selektieren in Gruppen wichtige Informationen und bündeln diese anschaulich in einer Präsentationsform. präsentieren ihre Ergebnisse.

  • Metalltechnik / Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe II, Berufliche Bildung, Sekundarstufe I

Härten von Stahl – die praktischen Arbeitsschritte

Video / Interaktives

Mithilfe eines Erklär-Videos und einer interaktiven Übung lernen Schülerinnen und Schüler die Arbeitsschritte beim Härten von Stahl kennen. Ein Quiz unterstützt die Festigung des Gelernten.Dieses Video zeigt den praktischen Arbeitsablauf beim Härten und Anlassen eines Werkstückes aus Stahl. Wo sind in der Werkstückzeichnung die Vorgaben zum Härten zu finden? Welche Härtetemperatur ist erforderlich? In welchem Abkühlmittel wird das Werkstück abgeschreckt und wie hoch ist die Temperatur zum Anlassen? Das Video zeigt das Erhitzen des Werkstückes in einem Härteofen auf Härtetemperatur, das Abschrecken in Öl und das anschließende Anlassen des Werkstückes. Die Vorgänge, die sich beim Härten und Anlassen im Gefüge des Stahls abspielen, werden in dem Video " Härten von Stahl – Was passiert im Gefüge des Werkstoffes? " beschrieben.Das Video verdeutlicht mit Animationen die einzelnen Arbeitsschritte beim Härten von Stahl. Mithilfe eines interaktiven Quiz festigen die Schülerinnen und Schüler im Anschluss die Inhalte des Videos. Beide Arbeitsmaterialien sind auf einer Seite für die Lernenden eingebunden, sodass sie nur einen Link benötigen, um das Video anzusehen und anschließend die interaktive Übung zu bearbeiten Die digitalen Arbeitsmaterialien können sowohl im Distanz-Unterricht eingesetzt, sodass die Lernenden sich mit dem Lehrinhalt über ihr Endgerät selbst auseinandersetzen können, als auch im Präsenz-Unterricht genutzt werden, um den Lehrinhalt aufzugreifen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die grundsätzlichen Arbeitsschritte bei der Wärmebehandlung von Stahl kennen. lernen, wo Vorgaben zum Härten auf einer Werkstückzeichnung zu finden sind. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen den PC/Laptop als Medium (Präsenz- und Distanz-Unterricht). vertiefen den Umgang mit digitalen Formaten. eignen sich selbstständig Wissen mit Lernvideos und interaktiven Übungen an.

  • Metalltechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Härten von Stahl – Was passiert im Gefüge des Werkstoffes?

Video / Interaktives

Mithilfe eines Erklär-Videos und einer interaktiven Übung lernen Schülerinnen und Schüler die Veränderungen im Gefüge von Stahl beim Härten und Anlassen kennen. Ein Quiz unterstützt die Festigung des Gelernten.Das Härten von Stahl ist eine Wärmebehandlung. Stähle bekommen durch diese Wärmebehandlung eine größere Härte und werden verschleißfester. Unter Härte versteht man den Widerstand, den ein Werkstoff dem Eindringen eines noch härteren Körpers entgegensetzt. Beim Härten und Anlassen von Stahl wird das Gefüge des Werkstoffes geändert. Im Video wird anschaulich gezeigt, wie sich das Kristallgitter des Stahls beim Erwärmen, beim schnellen und beim langsamen Abkühlen verändert. Die Kenntnis dieser grundlegenden Vorgänge der Wärmebehandlung sind eine gute Voraussetzung für das Verstehen der Eigenschaften des gehärteten Stahls.Das Video verdeutlicht mit Animationen die Veränderungen im Gefüge von Stahl beim Erwärmen und Abkühlen. Mithilfe eines interaktiven Quiz festigen die Lernenden im Anschluss die Inhalte des Videos. Beide Arbeitsmaterialien sind auf der Seite für Schülerinnen und Schüler eingebunden, sodass die Lernenden nur einen Link benötigen, um das Video anzusehen und anschließend die interaktive Übung zu bearbeiten Die digitalen Arbeitsmaterialien können sowohl im Distanz-Unterricht eingesetzt, sodass die Lernenden sich mit dem Lehrinhalt über ihr Endgerät selbst auseinandersetzen können, als auch im Präsenz-Unterricht genutzt werden, um den Lehrinhalt aufzugreifen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den grundsätzlichen Ablauf der Wärmebehandlung von Stahl kennen. entwickeln Verständnis grundlegender Gefügeveränderungen bei der Wärmebehandlung von Stahl. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen den PC/Laptop als Medium (Präsenz- und Distanz-Unterricht). vertiefen den Umgang mit digitalen Formaten. eignen sich selbstständig Wissen mit Lernvideos und interaktiven Übungen an.

  • Metalltechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Programmieren mit dem Arduino

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtsreihe stellt Berufsschulen Materialien zur Verfügung, die eine Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel des Arduino ermöglichen. Dabei kann gänzlich auf Hardware verzichtet werden, denn die Simulation bietet eine vollständige und leicht bedienbare Virtualisierung. Der Beitrag entstand im Rahmen des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Projekts "Berufsschule digital". Der Arduino ist ein Mikrocontroller und Open Source-Projekt von Massimo Banzai und David Cuartielles aus dem Jahr 2005. Hard- und Software sind im Internet unter einer Creative-Commons-Lizenz frei verfügbar. Ein Mikrocontroller besteht aus einem Prozessor und verschiedenen Peripherie-Elementen. In vielen Haushaltsgeräten oder Maschinen werden Mikrocontroller für zahlreiche Aufgaben eingesetzt. So findet man diese in Waschmaschinen, Fernsehgeräten, Fernbedienungen, Druckern, aber auch in Fahrzeugen, zum Beispiel für die Steuerung von Fensterhebern, Airbags oder Klimaanlagen. Dieses Unterrichtsmaterial für die Berufsschulfächer Elektrotechnik und Metalltechnik umfasst eine Einführung für die Lehrkraft sowie die Schülerinnen und Schüler in Form einer PowerPoint-Präsentation. Vorbereitet sind sieben Unterrichtseinheiten , für die lediglich pro Schülerin oder Schüler ein Computer mit Internetverbindung benötigt wird. Die Programmier-Aufgaben lassen sich komplett am Bildschirm bearbeiten. Die Unterrichtseinheiten orientieren sich an einem Pkw, der mit Sensoren und Programmen in seinen Funktionen erweitert wird , zum Beispiel durch ein automatisches Abblendlicht, einen Parksensor und eine automatische Abstandsregelung. Vorkenntnisse Die Lernenden benötigen keine Vorkenntnisse in Programmierung. Sie sollten aber über grundlegende Computerkenntnisse verfügen. Didaktische Analyse Das Thema Programmieren ist generell von Relevanz für alle Schülerinnen und Schüler, denn die Digitalisierung bringt immer mehr Automatisierung und Künstliche Intelligenz (KI) in den Alltag der Menschen. Die Schülerinnen und Schüler von heute sollten im Hinblick auf ihre Zukunft grundlegende Zusammenhänge der Programmierung kennen, um die Möglichkeiten aber auch Beschränkungen von Software zu erfassen. Heutiges Programmieren findet kaum noch auf einem leeren Blatt Papier statt. Programmcode wird heute aus dem Internet geladen, analysiert, wiederverwendet und abgeändert. Wichtig ist es, wiederverwendeten Programmcode vollständig verstanden zu haben, um ihn für eigene Projekte zu benutzen. Die Lehrkraft sollte die Schülerinnen und Schüler zu dieser Vorgehensweise anhalten. Mithilfe einer detaillierten Kommentierung des Programmcodes kann sichergestellt werden, dass bei den Lernenden das notwendige Verständnis vorhanden ist. Methodische Analyse Die Lerneinheiten sowie die Lösungen sind auf tinkercad.com vorbereitet und werden auch dort von den Lernenden bearbeitet. Die Lehrkraft kann die Schülerinnen und Schüler bei TinkerCAD als Klasse einladen oder Einzel-Accounts durch die Schülerinnen und Schüler erstellen lassen, die dann auch zuhause genutzt werden können. Weiterhin ist es möglich, die Aufgaben mit realen Bauteilen und Mikrocontrollern zu bearbeiten, weil sowohl Programmier-Code als auch Hardware identisch in der Simulation abgebildet werden. Entsprechende Hardware-Sets sind kostengünstig frei erhältlich. Für Schülerinnen und Schüler mit Vorkenntnissen enthält jede Unterrichtseinheit eine Aufgabe für "Profis". Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende Programmier-Techniken kennen. lernen einen Mikrocontroller (Arduino) kennen. nutzen eine Virtualisierung für Programmierzwecke (tinkercad.com). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen digitale Werkzeuge für die Lösung alltäglicher Aufgaben mithilfe von Elektronik. erkennen Algorithmen und ändern diese für die Lösung der Aufgaben ab. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen selbstorganisiert mit vorbereitetem Material. unterstützen sich gegebenenfalls in Partnerarbeit bei der Lösung der Aufgaben.

  • Informationstechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Robotertechnik: Schülerübungen mit dem System DOBOT Magician

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtsmaterialien beinhalten fünf Schülerübungen zu dem Robotersystem DOBOT Magician, welches die einfache Verwendung eines Roboterarms im Unterricht erlaubt. Eine gewisse Anzahl an mitgelieferten Werkzeugen und die Ähnlichkeit zu den großen Brüdern bieten einen anschaulichen Grundeinstieg in das Themengebiet "Robotertechnik".Vorgestellt werden in dieser Einheit fünf Schülerübungen, die relativ leicht von den Schülerinnen und Schülern bearbeitet werden können. Aufgabenthemen sind das Positionieren von Werkstücken Bewegungsarten von Robotern (linear, kreisförmig, Besonderheiten) Verfahrwege und Barrieren (Drehteile durch Barrieren führen) Sortieren und Montieren (am Beispiel von Bleistiften) Betrachtung von Arbeits- und Kollisionsraum. Die Roboter werden in Klassen mit dem Ausbildungsberuf Industriemechaniker, Maschinen- und Anlagenführer sowie Metallbauer eingesetzt. Die Roboter lassen sich für eine gemeinsame Arbeitsaufgabe zusammenstellen und mit Sensoren ergänzen. Das System ist für die Arbeit in Gruppen von zwei bis vier Lernenden gut geeignet. Kollisionsprobleme Mensch - Roboter kommen nicht vor, beziehungsweise gefährden nicht die Sicherheit der Schülerinnen und Schüler. Jede Übung sollte zwischen 15 bis 30 Minuten dauern und die Ergebnisse auf den Arbeitsblättern schriftlich festgehalten werden.

  • Elektrotechnik / Metalltechnik
  • Berufliche Bildung

Erstaunliche Entwicklung: Technik früher und heute

Fundstück

Ein Leben ohne Handy, Computer oder Fernseher? Das ist heute kaum noch vorstellbar! Mit unserem Fundstück der Woche gehen wir zu den Ursprüngen dieser technischen Geräte und zeigen Ihnen, welche erstaunlichen Entwicklungen in kurzer Zeit gemacht wurden.

  • Elektrotechnik / Informationstechnik

Elektroniker-Azubis: Wie stehen sie zu Elektroautos?

Video

Anhand des Videoclips erfahren die Schülerinnen und Schüler, was Auszubildende des Elektrohandwerks von Elektroautos halten.Finden Auszubildende des Elektrohandwerks die Entwicklung hin zum Elektromotor gut oder gibt es vielleicht Probleme, die der normale Verbraucher gar nicht mitbekommt? In einem Blitzinterview auf der Weltleitmesse für Licht- und Gebäudetechnik "Light + Building" gaben sie zur Frage Auskunft: Was haltet ihr von Elektroautos? Der Clip ist Teil der Unterrichtseinheit „ Elektromobilität: Zukunft schreibt man mit E “. Dort kann er als Einstieg zur eigenen Reflexion und anschließende Diskussion zur Frage genutzt werden wie die Schülerinnen und Schüler ganz persönlich zum Thema Elektromobilität stehen und welches Zukunftspotenzial mit dieser Technik einhergeht. Dabei haben sie auch die Aspekte Energiewende sowie Endlichkeit fossiler Ressourcen im Blick. Daran schließt sich eine tiefergehende Auseinandersetzung mit dem Thema Elektromobilität an. Hierfür stellt die Unterrichtseinheit Informations- und Arbeitsblätter, ein interaktives Quiz sowie Link- und Literaturempfehlungen bereit. So lernen die Schülerinnen und Schüler unter anderem verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien von Elektrofahrzeugen sowie ihre Vor- und Nachteile kennen. Hier befassen sie sich auch mit der Energiegewinnung von Elektrofahrzeugen. So erarbeiten sie sich die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos sowie Brennstoffzellen für Wasserstoffautos und setzen sich mit den Vor- und Nachteilen der verschiedenen Konzepte auseinander. Anhand von textlichen und grafischen Informationen zu staatlichen Unterstützungsmaßnahmen sowie dem aktuellen Entwicklungsstand reflektieren sie anschließend das Zukunftspotenzial von Elektrofahrzeugen für die Gesellschaft und den eigenen Alltag. Der Clip als Teil der Unterrichtseinheit „Elektromobilität: Zukunft schreibt man mit E“ bietet vor allem Einsatzmöglichkeiten in den Fächern Physik, Technik und Sozialkunde der Sekundarstufe II. Darüber hinaus kann er im Rahmen von Projektwochen sowie im fachübergreifenden und fächerverbindenden Unterricht genutzt werden, in denen Themen wie Elektromobilität oder Zukunft des Automobils im Mittelpunkt stehen.

  • Technik / Sache & Technik / Elektrotechnik / Physik / Astronomie / Politik / WiSo / SoWi / Fächerübergreifend
  • Berufliche Bildung, Fort- und Weiterbildung, Sekundarstufe II

Unterrichtsreihe "Programmierung von automatisierten Anlagen"

Unterrichtseinheit

Das "Sicherstellen der Betriebsfähigkeit von automatisierten Anlagen" ist ein Lernfeld für den Ausbildungsberuf zur Industriemechanikerin/ zum Industriemechaniker. In dieser Unterrichtseinheit erhalten Auszubildende einen Einblick in die Programmierung von SPS-Geräten.Anhand einer realen Funktionseinheit - eines Umsetzers für Katalysatoren - werden in der Unterrichtseinheit Funktionsabläufe mithilfe der kostenpflichtigen Software LOGOSoft programmiert, an die Steuereinheit einer LOGO!8 der Firma Siemens übertragen und die Funktion an der vorhandenen Anlage überprüft. Anbindung an den Rahmenlehrplan Zielgruppe der Unterrichtseinheit "Programmierung von automatisierten Anlagen" sind Auszubildende zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker im dritten und vierten Ausbildungsjahr. Grundlage ist der Niedersächsische Rahmenlehrplan vom Juni 2004. Die Inhalte beziehen sich auf das Lernfeld 13: Sicherstellen der Betriebsfähigkeit von automatisierten Anlagen. Auswahl des Lerninhaltes Im ersten und zweiten Ausbildungsjahr zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker dominieren im Bereich der Steuerungstechnik unter anderem die Pneumatik und die Elektropneumatik. In den Betrieben finden die Auszubildenden allerdings eher Steuerungen vor, die mit SPS-Geräten betrieben werden. Diesem Thema wird die Unterrichtseinheit gerecht. Den Schülerinnen und Schülern werden die Einfachheit der Programmierung der Anlagen, die Übersichtlichkeit des Systems sowie die Flexibilität der verwendeten SPS-Geräte verdeutlicht. Damit werden die Vorzüge der LOGO für abgeschlossene automatisierte Anlagen mit übersichtlichen Aufgaben dargestellt. Voraussetzungen an der Schule Die technischen Voraussetzungen für die Umsetzung der Unterrichtseinheit sind: Funktionsmodell, ausreichend Computerarbeitsplätze mit installierter Software LOGOSoft (Demoversion kostenfrei). An einem Rechner ist die kostenpflichtige Vollversion der Software LOGOSoft für den Datentransfer an die LOGO installiert. Die Inbetriebnahme weiterer Funktionsmodelle ist geplant. Sozialform Programmiertätigkeit Die einfacheren Programmieraufgaben werden in Einzelarbeit, die komplexeren in Partnerarbeit oder Dreiergruppenarbeit erledigt. Für die Komplexaufgabe (Blatt 8105, Aufgaben 6 und 7) werden die ersten drei Schritte in Grafcet und nach FUP gemeinsam an der Tafel erstellt.Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Verständnis für die Softwareprogrammierung von pneumatischen Anlagen. beherrschen die Programmierung von einfachen Programmen mittels Funktionsplantechnik. optimieren technische Systeme durch die Programmierung. lernen die Vorzüge der Softwareprogrammierung kennen.

  • Metalltechnik
  • Berufliche Bildung

Pneumatische Steuerungstechnik II

Unterrichtseinheit

Dieser Aufbaukurs beschäftigt sich mit pneumatischen Steuerungen für besondere Aufgaben. Erarbeitet wird unter anderem die Sicherheitssteuerung, eine Schaltung mit Einknopfbedienung und mit der Option für die Betriebsarten Einzel- und Dauerbetrieb. Die Schaltungen basieren auf der Grundsteuerungen des Moduls Pneumatik I.In einem zweiten Teil wird die Funktion ausgesuchter wichtiger Komponenten betrachtet. Dafür stehen animierte Funktionsdarstellungen der Bauteile zur Verfügung. Ergänzt wird diese Unterrichtseinheit um prüfungsnahe Schaltungen, unter anderem als Vorbereitung auf die Abschlussprüfung Teil I für Industriemechanikerinnen und -mechaniker. In diesem Zusammenhang werden die vorhandenen Schaltpläne analysiert und praxisnah betrachtet. Es werden die notwendigen schaltungstechnischen Unterlagen wie das Funktionsdiagramm, die Wertetabellen und der Funktionsplan nach Grafcet (PAL-Nähe) betrachtet.Lehrkräfte können diesen Aufbaukurs im Rahmen der Ausbildung in metallischen Ausbildungsberufen des Handwerks und der Industrie gezielt einsetzen. Er wurde entwickelt für die Ausbildung von Industriemechanikern im 1. und 2. Ausbildungsjahr als Vorbereitung auf die Abschlussprüfung Teil 1. Die Unterlagen können aber auch in Berufsfachschulen, der Fachoberschule und anderen industriellen und handwerklichen Ausbildungsberufen verwendet werden. Ablauf der Unterrichtssequenz und Arbeitsmaterialien Die Unterrichtsmaterialien dienen zur der Fortführung des Themengebietes "Pneumatische Steuerungstechnik". Dazu stehen umfangreiche Arbeitsmaterialien zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Verständnis für die pneumatischen Anlagen und Komponenten entwickeln. pneumatische Schaltungen analysieren können. schaltungstechnische Unterlagen wie Pneumatikschaltplan, Funktionsdiagramm, Wertetabelle und Funktionsplan nach Grafcet erstellen und auswerten können. die Eigenschaften wichtiger pneumatischer Komponenten kennenlernen. pneumatische Bauteile auswählen und funktionsgerecht montieren können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Lösungen mit digitalen Medien präsentieren können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen im Team Lösungen entwickeln und technisch realisieren können. Funktionsbeispiele Die Schülerinnen und Schüler lernen die Funktion der Sicherheitssteuerung kennen. Als Funktionsbeispiele aus der Praxis kann beispielsweise eine Pressensteuerung betrachtet werden. Praktischer Hinweis Beide Schalter müssen nahezu zeitgleich gedrückt werden. Es kann kein Schalter festgesetzt werden (Besenstiel). Die beiden Schalter müssen in einem gewissen Abstand voneinander montiert werden (zum Beispiel 60 Zentimeter), damit sie sich nicht mit einer Hand bedienen lassen. Eine Tür lässt sich auf Knopfdruck öffnen und durch Betätigung desselben Knopfes wieder schließen. Die Funktion dieser komplexen Steuerung soll von den Schülerinnen und Schüler erfasst werden. Auch hier soll die Funktion einer Schaltung erfasst werden. Die Schaltung lässt die Betriebsart Einzelbetrieb, eine Aus- und Einfahrbewegung des Zylinders, und auch Dauerbetrieb, oszillierende Bewegung des Zylinders, zu. Anhand des Versuchsaufbaus soll die Funktion des Schnell-Entlüftungsventils und dessen Bedeutung von den Schülerinnen und Schülern erfasst werden. Es werden dabei zwei Schaltungen miteinander verglichen. Endlagendämpfung Die Schülerinnen und Schüler stellen die Endlagendämpfung ein und nehmen sie wieder heraus ("Aufschlagen" des Zylinders). Die Funktion wird mithilfe einer Animation verdeutlicht. Sitz- und Schieberventil Thema ist die Unterscheidung der Bauarten von Ventilen: Sitz- und Schieberventil. Zur Funktionsdarstellung werden jeweils Animationen eingesetzt. Damit lassen sich die Merkmale der beiden Ventiltypen herausarbeiten. Der Einstieg in die Thematik kann mit einem Versuch erfolgen. Dabei wird ein vorgesteuertes Ventil einem Ventil ohne Vorsteuerung gegenübergestellt. Es werden jeweils die Schaltdrücke aufgenommen und dokumentiert. Der Mindestschaltdruck wird festgestellt. Die Funktion der Ventile mit und ohne Vorsteuerung wird mithilfe einer Animation verdeutlicht. Der Versuch kann mit einem elektropneumatischen Ventil wiederholt werden. Auch hier steht eine animierte Datei zur Funktionsdarstellung zur Verfügung.

  • Metalltechnik
  • Berufliche Bildung

WebQuest "Digitaltechnik"

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Digitaltechnik eignen sich die Lernenden mit der handlungsorientierten Unterrichtsmethode WebQuest aktiv und ganzheitlich Wissen mithilfe der digitalen Medien an. Sie erhalten eine Aufgabenstellung zur Entwicklung einer digitalen Steuerung, die sie mithilfe authentischer Informationsquellen in Gruppen bearbeiten.In der Unterrichtseinheit "WebQuest 'Digitaltechnik'" beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler im Rahmen eines WebQuests mit dem Einsatz von digitalen Bauteilen in der Steuerungstechnik. Bevor sie aber die vorgesehene Gebläsesteuerung entwerfen können, müssen sie sich zuerst einmal mit den digitalen Grundschaltungen auseinandersetzen. Im Internet gibt es dazu zahlreiche Informationsquellen. Die Schülerinnen und Schüler lernen Möglichkeiten kennen, wie man derartige Schaltungen entwerfen, gegebenenfalls vereinfachen und simulieren kann. Konzeption In der Beruflichen Bildung sind Lehr-Lern-Arrangements gefragt, die sich an "vollständigen Handlungen" orientieren, autonome Lernstrategien zulassen und gleichzeitig die Motivation der Lernenden fördern. Dementsprechend gab es zwei Hauptmotive für die Entwicklung dieses WebQuests: Zum einen ging es darum, durch ein bei Jugendlichen positiv besetztes Medium (= Internet) ein motivierendes Lehr-Lernarrangement zu schaffen, das sie auf den Weg zum selbstorganisierten Lernen bringt. Zum anderen wurde nach einer E-Learning-Variante gesucht, die kooperatives Lernen in der Gruppe ermöglicht und gleichzeitig die zahlreichen Chancen neuer Medien nutzt. Nach den gemachten Erfahrungen erfüllt das vorgestellte WebQuest diese Bedingungen. Durchführung Der Ablauf der Lernsituation ergibt sich aus der Bearbeitung der WebQuest-Struktur, beginnend bei der Vorstellung des Themas bis zur Präsentation. Insgesamt umfasst die Lernsituation etwa 14 bis 16 Unterrichtsstunden, wobei für einen Arbeitsschritt jeweils etwa drei bis vier Stunden einzuplanen sind. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwerfen eine Gebläsesteuerung, überprüfen die Funktion mithilfe von Simulationssoftware und nehmen sie in Betrieb. dokumentieren ihre Lösungen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ziel- und ergebnisorientiert, indem sie relevante Informationen aus dem Internet oder anderen Quellen zur Bearbeitung der WebQuest-Aufgabe heranziehen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Zusammenarbeit in ihrem Team. Dabei setzen sie sich rational und verantwortungsbewusst mit anderen Menschen auseinander.

  • Elektrotechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Präsentationsregeln in Vorträgen

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit zu Präsentationsregeln in Vorträgen vermittelt Regeln zur Präsentation mit PowerPoint. Die Lernenden werden in die Lage versetzt, Arbeitsinhalte ansprechend vorzustellen oder in Diskussionen Meinungsbildungsprozesse zu initiieren - ohne dabei den Sachkern zugunsten von technischen Effekten zu vernachlässigen.Bei manchem Vortrag entsteht der Eindruck, dass PowerPoint exzellent eingesetzt, aber damit im Grunde wenig dargestellt wird. Hauptsache die Verpackung stimmt und die Präsentation ist mit Animationen gespickt. Die Fähigkeit, Fachinhalte oder Ergebnisse zielgruppenorientiert zu strukturieren und zu visualisieren, ist aber eine bedeutende Kompetenz. Unter Verwendung einer Standardanwendungssoftware erwerben die Lernenden in diesem Lernarrangement allgemeine methodische Fähigkeiten, Sachinformationen in einer computergestützten Form aufzubereiten und vorzutragen. Die Methodik des richtigen Präsentierens und Vortragens wird dabei selbst zum Gegenstand der Aufgabenstellung. Die Lerngruppe erarbeitet auf der Basis von Internetrecherchen Präsentationsregeln, die bei einer gelungenen Themendarstellung beachtet werden sollen.Das didaktische Verlaufsmodell der Stunde ist eine handlungsorientierte Lernschleife, in die eine Lernspirale eingebettet ist. Die Lernspirale gliedert das Thema in Arbeitsinseln, welche einzeln in mehrstufigen EVA-Aktivitäten bearbeitet werden. Dabei wird das Thema unter Verwendung unterschiedlicher Zugänge wie Lesen oder freies Vortragen bearbeitet. Die Verwendung der Lernspirale erlaubt die wiederholte Beschäftigung mit dem Lerngegenstand unter Nutzung verschiedener Sozialformen (Einzelarbeit, Partnerarbeit, Plenum) und Sinneskanäle. Das selbstständige Erarbeiten der Inhalte steigert die Akzeptanz und verbessert die Nachhaltigkeit des Lernens. Die Unterrichtseinheit lässt sich problemlos als Übung in die Erarbeitung einer Präsentation zu Fachthemen integrieren. Ferner können die Erkenntnisse fächerübergreifend Verwendung finden, wenn Partnerarbeiten oder Referate zu präsentieren sind. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Hier finden Sie detaillierte Hinweise zur Unterrichtseinheit "Präsentationsregeln in Vorträgen" und zum Einsatz der Arbeitsmaterialien. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, indem sie Wissen über gelungene Präsentationen erarbeiten und ausgewählte Aspekte softwarebasiert visualisieren. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln die Fähigkeit, Informationen im Internet zu recherchieren, eine Auswahl von Quellen vorzunehmen und die zentralen Aspekte zusammenzufassen. erarbeiten Präsentationsregeln und üben sich darin, die erworbenen Einsichten in einem Vortrag an Dritte weiterzugeben. erweitern ihre Visualisierungskompetenz und IT-Methodenkompetenz im dosierten und gezielten Einsatz von PowerPoint zur Darstellung von Sachinformationen. In einem problematisierenden, hinführenden Einstieg wird eine Präsentation gezeigt, die in mancherlei Hinsicht gegen die Regeln einer guten Präsentation verstößt. Die Eindrücke der Schülerinnen und Schüler dienen als Einstieg, um sie in der Analyse dafür zu sensibilisieren, was eine gute von einer schlechten Präsentation unterscheidet. Im Folgenden erhält die Klasse den Arbeitsauftrag. Dieser enthält unterschiedliche Arbeitsphasen, die sukzessive durchlaufen werden. Es empfiehlt sich deshalb, das Arbeitsblatt so zu falten, dass jeweils nur der aktuelle Arbeitsauftrag zu lesen ist, oder die Arbeitsphasen einzeln in die Lerngruppe zu geben. Die Schülerinnen und Schüler recherchieren zunächst im Internet zum Thema Präsentationsregeln. Alternativ können Links oder Dokumente vorgegeben werden. Sie sichten gefundene Informationen und wählen Dateien aus, mit denen sie im Folgenden weiterarbeiten möchten. Danach halten die Lernenden in dieser Einzelarbeitsphase fünf Regeln fest, die aus ihrer Sicht für eine gelungene Präsentation wesentlich sind. Zum Abschluss bereiten sie einen Kurzvortrag für die zweite Arbeitsphase vor. Dazu können sie sich anhand der Methodenkarte über wichtige Aspekte eines Kurzvortrags informieren. In der zweiten Phase wird in Tandems gearbeitet. Die Lernenden setzen sich im wechselseitigen Vortrag mit den Inhalten des Unterrichts aktiv auseinander. Sie bearbeiten den Lerninhalt in einem sinnstiftenden Unterrichtsgespräch, in dem Fachinhalte in eigenen Worten zusammengefasst und vorgetragen werden. Falls ein Tandem mit den bisher gefundenen Ergebnissen nicht zufrieden ist, können die verwendeten Informationsquellen erneut bearbeitet oder weitere Informationen recherchiert werden. Im Anschluss erstellen die Teams eine Kurzpräsentation mit fünf Regeln. Dabei besteht die Möglichkeit, zusätzlich auf die Methodenkarte zum Thema Präsentation zurückzugreifen. Die Teams präsentieren im Anschluss ihre fünf Regeln zur gelungenen Präsentation. Die Lernenden sind aufgefordert, dabei die Hinweise für einen Vortrag sowie die von ihnen angeführten Regeln zu beachten. In dieser Unterrichtsphase können die ausgewählten Regeln miteinander verglichen und der Auswahlprozess thematisiert werden. Mit den auftretenden Fragen bieten sich Anknüpfungspunkte zur Stundenreflexion, in der die Stärken und Schwächen der PowerPoint-Präsentationen thematisiert und daran Impulse zur Verbesserung von softwarebasierten Präsentationen erarbeitet werden. Die Ergebnisse der Stunde werden darüber gesichert, dass jeder Schüler die Methodenkarte sowie die Präsentation mit den Präsentationsregeln zur Verfügung hat. TIM Techniken Ideen Materialien, Heft 1 2006, Leitfaden für eine gute Präsentation Klippert, H., Kommunikationstraining, Beltz: Weinheim und Basel Mattes, W., Methoden für den Unterricht, 75 kompakte Übersichten für Lehrende und Lernende, Schöningh: Braunschweig, Paderborn und Darmstadt

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

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