Unterrichtsentwurf im Fach Technik Thema: Erste Planungsschritte einer Serienfertigung

Inhaltsverzeichnis

1 Voraussetzungen der Klasse

2 Lehrplanbezug

3 Sachanalyse

4 Ziele

5 Didaktische Vorüberlegungen

6 Methodische Vorüberlegungen

7 geplanter Stundenverlauf

1. Voraussetzungen der Klasse

Die Technikgruppe besteht aus 10 Schülern und 3 Schülerinnen, die unterschiedliche Voraussetzungen mitbringen.

Der Vater von Andreas besitzt zu Hause eine Werkstatt zur Reparatur von Autos und Motorrädern und er ist es daher gewohnt, mit Werkzeug umzugehen. Allerdings hat er Schwierigkeiten mit dem richtigen Einsatz der Werkzeuge, sachgemäßes und exaktes Arbeiten fällt ihm schwer.

Alem, der neu in der Klasse ist, besitzt zwar handwerkliches Geschick, lässt sich aber selten zur Arbeit motivieren, macht allerdings im Bereich seines Verhaltens in letzter Zeit Fortschritte.

Özkan verliert viel Zeit mit Unterhaltungen oder Ablenkungen jeglicher Art.

Die Mädchen, die in dieser Gruppe in der Minderzahl sind, lassen sich nur schwer für handwerkliche Arbeiten begeistern.

Die Idee, die Schüler in Teams arbeiten zu lassen, ist der Gruppe noch recht fremd. Die

Einsicht, dass sie als Team Verantwortung übernehmen und gemeinsam arbeiten dürfen, ist noch nicht zu allen Schülern durchgedrungen.

Die Mitarbeit der restlichen Schüler ist zufriedenstellend, besonders Augenmerk ist also auf die oben erwähnten Schüler zu richten.

Die meisten Schüler arbeiten sehr schnell mit wenig Rücksicht auf Exaktheit.

2. Lehrplanbezug

Das Thema dieser Stunde gehört zur Lehrplaneinheit 2 "Technisierung und Rationalisierung prägen unser Leben".

Ein Ziel dieser Einheit ist es, den Schülern die Spezialisierung als Grundlage der Arbeitsteilung vorzustellen. Hierbei bauen sie auf den bereits gewonnenen Erfahrungen aus dem Technik- und HTW - Unterricht auf. Den Schülern soll bewusst werden, dass die Rationalisierung für die Unternehmen eine Steigerung der Produktivität bedeutet, welche für die heutige Wirtschaft unverzichtbar ist.

3. Sachanalyse

Nahezu alle Gegenstände, die wir täglich benützen, werden in Serie hergestellt. Einzelstücke sind selten und meistens schon deshalb wertvoll.

Von einer Serienfertigung spricht man, wenn der gleiche Gegenstand in einer grösseren Stückzahl hergestellt wird. Dazu werden Formen und Schablonen benötigt, deren Planung und Fertigung oft sehr aufwendig und damit teuer ist. Der Aufwand lohnt sich um so mehr, je grösser die Stückzahl der Serie ist. Mit Hilfe der Vorrichtungen, Werkzeuge und Formen lassen sich die Artikel rationeller, wirtschaftlicher und damit auch billiger in grosser Stückzahl fertigen.

Teile, die in Serienfertigung hergestellt werden, haben alle folgende Eigenschaften:ßdie gleiche Form

- gleiche Abmessungenßdas gleiche Muster - die gleichen Farbenßdie gleiche Qualität
- die gleichen Herstellungskosten.

Sie sind nach demselben Verfahren und mit Hilfe gleicher Vorrichtungen, Werkzeuge und Maschinen gefertigt.

Die Duftlampe besteht aus folgenden Materialien:

- Kupfer ( getriebene Kupferschale für die Flüssigkeit )

- Silberstahl-Rundmaterial Æ 5 mm

- Massivholz als Bodenplatte

Das Rundmaterial wird mit einer Bohrung in der Bodenplatte befestigt. Das gebogene Rundmaterial dient zur Befestigung der Kupferschale und legt den Abstand zwischen Bodenplatte und Kupferschale fest, welche beim Gebrauch durch ein Teelicht erhitzt wird.

4. Ziele

- Experimentieren anhand der verschiedenen Aufgabenstellungen mit den zur Verfügung gestellten Materialien
- Erstellen eines Arbeitsablaufes für die entsprechenden Arbeitsgänge.

5. Didaktische Vorüberlegungen

Diese Unterrichtsstunde ist die erste zum Thema Rationalisierung. Bisher arbeiteten die Schüler an Einzelstücken. Da die Einzelanfertigung immer seltener wird und die meisten Gegenstände im Alltag der Schüler aus Serienfertigungen stammen, sollen nun die Kenntnisse, die die Schüler bei ihrer Arbeit sammeln konnten, übertragen werden und ein Werkstück in Serie gefertigt werden. Der Zeitpunkt für dieses Thema ist günstig, da die Schüler bereits mit OiB begonnen haben und auch dort hauptsächlich mit der Serienfertigung konfrontiert werden. Das gleiche gilt für das zukünftige Berufsleben der Schüler.

Um eine Problemsituation zu schaffen, mit der sich die Schüler mit "Kopf, Herz und Hand" auseinandersetzen müssen, soll die Planung der Umstellung von der Einzelfertigung zur Serienfertigung von den Schülern selbst geleistet werden. Ausgehend von dieser Problemsituation haben die Schüler die Möglichkeit, die Serienfertigung selbst zu durchdenken und die Organisation praktisch zu erfahren. Gerade dieses praktische Erfahren erleichtert das Verstehen der Zusammenhänge. Dieses handlungs- und problemorientierte Lernen wird auch vom Bildungsplan gefordert. Es hilft den Schülern Interesse zu entwickeln und pubertätsbedingte Beeinträchtigungen von Konzentration und Motivation zu kompensieren.

Lässt man den Schülern die Möglichkeit, selbst zu organisieren, muss man damit rechnen, dass das Ergebnis noch mit einwandfrei ist. Aus diesem Grund läuft die Planung der Serienfertigung als Experiment. Bei einer reellen Serienfertigung werden an mehreren Stationen die verschiedenen Arbeitsgänge ausgeführt. Dies soll auch auf die Situation der Schüler übertragen werden, um der Realsituation möglichst nahe zu kommen. Verschiedene Gruppen beschäftigen sich mit der Planung ihres Arbeitsganges. Da das Experiment ausgewertet wird und die Ergebnisse der verschiedenen Gruppen zusammengetragen und koordiniert werden müssen, ist eine Dokumentation des Experiment sinnvoll.

6. Methodische Vorüberlegungen

Als Unterrichtseinstieg dienen mehrere Werbeplakate, auf denen ein Werkstück eines Schülers vervielfältigt wurde. Text und Preis sollen die Schüler auf das Thema Serienfertigung einstimmen. Die Plakate hängen bereits im Technikraum und werden anfangs nicht kommentiert. Da die Klasse konkret angesprochen wird, soll Interesse geweckt werden. Begonnen wird dann mit der Fragestellung, wie man tatsächlich eine solche Stückzahl zu einem solchen Preis produzieren könnte. Der Sinn der Einzelfertigung soll in Frage gestellt werden.

Da noch keine Vorerfahrungen zum Thema Serienfertigung gemacht werden konnten, sollen zu Beginn die Merkmale von Werkstücken aus Serienfertigungen im Unterschied zu Einzelstücken besprochen werden. Zu diesem Zweck versammelt sich die Klasse hinter der ersten Sitzreihe und nimmt dort Platz. Beim Betrachten des Plakates, welches an der Tafel für alle sichtbar befestigt wird und auf dem das gleiche Werkstück mehrmals zu sehen ist, sollten die Schüler einige Merkmale erkennen. Die restlichen Merkmale werden kurz anhand eines Plakates an der Tafel durchgesprochen. Da diese Merkmale keinen entscheidenden Bestandteil der Stunde darstellen, soll auch nur kurze Zeit darauf verwendet werden.

In der nächsten Phase soll geklärt werden, welche Materialien und Arbeitsgänge bei unserem Werkstück in Frage kommen:

- Gewindeschneiden ( Metall Rundmaterial )
- Biegen ( Silberstahl Rundmaterial ) ß Massivholz ( Zuschneiden, Bohren. )
- Kupfer ( Treiben, Schneiden, Stanzen )

Die einzelnen Arbeitsgänge werden nun auf die vier üblichen Gruppen verteilt: Jede Gruppe überlegt sich, wie sich die einzelnen Arbeitsgänge als Serienfertigung umsetzen und vereinfachen lassen.

Vorerst sollen keine Hilfestellungen gegeben werden. Falls sich jedoch eine Gruppe überhaupt nicht zu helfen weiss, kann sie ein Arbeitsblatt zu dem jeweiligen Thema erhalten, auf dem wichtige Informationen erhalten sind.

Da die Ergebnisse zu einem Gesamtablauf zusammengetragen werden sollen, soll jede Gruppe ihren Arbeitsgang benennen und schrittweise auf dem dafür vorgesehenen

Arbeitsblatt dokumentieren. ( Flussdiagramm ). Zudem erhält jede Gruppe ein Blatt mit den anfangs erarbeiteten Merkmalen, welches in den Gruppenordner abgeheftet werden soll.

Jetzt beginnt die Experimentierphase: Vorne an der Werkzeugausgabe befinden sich verschiedene Materialien und Werkzeuge, die die Schüler verwenden können.

Die Gruppen arbeiten jetzt selbständig, während der Lehrer die Arbeit beaufsichtigt und hier und da ein paar praktische Tips gibt.

Benötigt wird folgendes:

- Eine Form für die Grundplatte (evtl. Schablone) und ein entsprechender Anschlag zum Bohren,

- eine Biegevorrichtung zum Biegen des Silberstahls

- genauere Kenntnisse zum Gewindeschneiden

- praktische Lösungen zum Ausschneiden des Kupferbleches und zum Kupfertreiben (Lehre?)

Nach dieser Experimentierphase sollen die Ergebnisse vorgestellt und an der Tafel zusammengetragen werden. Ein Mitglied jeder Gruppe beschreibt kurz die Lösung und stellt den Ablauf vor.

An der Tafel stehen jetzt vier Kästen jeweils in der Grösse eines Din A 4 Blattes, in welche die Blätter mit den Gruppenergebnissen geheftet werden sollen. Zu diesem Zweck soll kurz in der Gruppe diskutiert werde, ob die Arbeitsgänge in beliebiger Reihenfolge erfolgen können.

Dies ist grundsätzlich möglich, es bietet sich jedoch an, erst zu biegen und dann das Gewinde zu schneiden, da das Gewinde beim Biegen beschädigt werden könnte.

Das Tafelbild mit den einzelnen Arbeitsschritten bietet auch die Grundlage für die folgende Stunde: Die konkrete Umsetzung kann beginnen.

7. geplanter Stundenverlauf

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In der Serie haben alle Stücke

- die gleiche Form
- gleiche Abmessungen
- das gleiche Muster
- die gleichen Farben
- die gleiche Qualität
- die gleichen Herstellungskosten und sind nach demselben Verfahren und mit Hilfe gleicher Vorrichtungen, Werkzeuge und Maschinen gefertigt.

Wie nennt ihr euren Arbeitsgang?

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten