Planung und Bau einer Kegelbahn mit automatischem Rücklauf

Transkript

1 Unterrichtsbeispiel TuN Klassenstufe 7-8 Planung und Bau einer Kegelbahn mit automatischem Rücklauf

2 Klassenstufe Umwelt, Mensch, u Natur Bauen u. Wohnen Versorung u. Entsorgung Transport u. Verkehr Information u. Kommunikation Arbeit u. Produktion 6 7 X 8 X 9 10

3 Nach der Vorplanung (s. Matrix) gilt es nun, dem jeweiligen Problem-/Handlungsfeld (z.b. Transport und Verkehr ) ein geeignetes Themenfeld (z.b. Transportsysteme ) abzuleiten und eine geeignete Problemstellung bzw. einen geeigneten Handlungsanlass (z.b. Planung und Bau einer Kegelbahn mit automatischem Rücklauf ) zuzuordnen.

4 Konkrete Aufgaben- bzw. Problemstellung: Bau einer Miniatur-Kegelbahn, bei der der Rücklauf der Kugel durch eine technische Einrichtung erfolgt Mögliche Lösungen: Transportscheibe (Lochscheibe) Kolbenhub Kurbelbetrieb Elektromotor mit Transmission Zentrale Methode Herstellungsaufgabe Technische Handlung: Produzieren - Planen - Organisieren - Durchführen - Bewerten Aufgabe des Schülers: Er plant und organisiert zunehmend selbständig den Fertigungsablauf, führt ihn durch und bewertet ihn abschließend. Phasen der Herstellungsaufgabe: 1. Vorstellung und Besprechung der Herstellungsaufgabe 2. Planen und Organisieren der Herstellung 3. Durchführung der Herstellung 4. Auswerten der Herstellung Ziele: Bewältigung d. technischen Alltags - einfache Bearbeitungsverfahren kennen und anwenden - einfache Geräte und Maschinen bedienen Technisches Grundverständnis - technische Handlungen erkennen und ausführen - Bedeutung der Technik für Erlernen und Ausüben von Berufen einschätzen Technische Mündigkeit - Normen zur Entwicklung, Verwendung und Bewertung - von Technik aufstellen und überprüfen

5 Ergebnisse: Quelle: Unterrichtsergebnisse Klasse 7 RS+ Cochem

6 Quelle: Unterrichtsergebnisse Klasse 7 RS+ Cochem

7 Quelle: Unterrichtsergebnisse Klasse 7 RS+ Cochem

8 Kompetenzbereiche im Rahmen des technischen Handelns (gem. Strukturmodell)

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13 Unterrichtsbeispiel TuN Klassenstufe 7-8 Steuerung eines Transportbandes am Beispiel des Festo Meclab

14 Klassenstufe Umwelt, Mensch, u Natur Bauen u. Wohnen Versorung u. Entsorgung Transport u. Verkehr Information u. Kommunikation Arbeit u. Produktion 6 7 X 8 X 9 10

15 Nach der Vorplanung (s. Matrix) gilt es nun, dem jeweiligen Problem-/Handlungsfeld (z.b. Information und Kommunikation ) ein geeignetes Themenfeld (z.b. digitale Steuerungstechnik ) abzuleiten und eine geeignete Problemstellung bzw. einen geeigneten Handlungsanlass (z.b. Steuerung eines Transportbandes am Beispiel des Festo Meclab ) zuzuordnen.

16 Steuerung eines Transportbandes am Beispiel des Festo MecLab Das Lehr- und Lernsystem MecLab Systemen vertraut zu machen. von Festo zielt darauf ab, die Lernenden mit automatisierten technischen Neben dem hier vorgestellten Transportband umfasst das MecLab-System noch die Lehr-Lernstationen Handling und Stapelmagazin. Die Steuerung der Stationen erfolgt über das Simulationsprogramm FluidSim in Verbindung mit einem EasyPort, der mit der USB-Schnittstelle Schnittstelle eines PCs verbunden ist. Somit kann FluidSim Sensorsignale der Station einlesen und die Antriebe der Station steuern. Das Bedienen von FluidSim erlernen die Schülerinnen und Schüler in sehr kurzer Zeit und die ersten Erfolgserlebnisse stellen sich sehr schnell ein. Das MecLab Transprtband lässt sich umbauen, so dass verschiedene Aufgabenstellungen bearbeitet werden können. Weiterführende und vertiefende Informationen erhalten Sie unter oder auf bei der Landesakademie für Fortbildung und Personalentwicklung an Schulen (lehrerfortbildung-bw.de)

17 Mögliche Aufgabenstellung: Kunststoff- und Metallwerkstücke sollen sortiert werden. Während die Kunststoffwerkstücke auf dem Transportband weiterbefördert werden sollen, müssen die Metallwerkstücke auf die Rutsche aussortiert werden. Das Band soll zur Energieersparnis nur dann anlaufen, wenn ein Werkstück am Anfang des Transportbandes aufgelegt wird und auch nach möglichst kurzer Zeit nach dem Sortiervorgang wieder stehen bleiben. Startposition aussortiertes Metallwerkstück Kunststoffwerkstück

18 Einige Bauelemente des Transportbands: Abbildung Symbol Beschreibung Gleichstromgetriebemotor, bewegt die Riemen des Transportbandes und alle aufliegenden Werkstücke. Kann vorwärts und rückwärts laufen Hubmagnet (Stopper/Weiche), kann als Weiche oder als Stopper arbeiten, d.h. Werkstücke vom Band ausschleusen oder anhalten, je nachdem, auf welcher Seite die Einheit am Band angebaut wurde Induktiver Sensor, kann metallische oder metallisierte Werkstücke erkennen Optischer Sensor, erkennt alle Werkstücke, die den Strahlengang der Lichtschranke blockieren (d.h. alle nicht durchsichtigen Werkstücke) Relais, steuert den Motor an, dient zum Umpolen des Motors (Richtungsumkehr) Multipolverteiler, Schnittstelle zum Anschluss aller Aktoren und Sensoren der Station Transportband an den Steuer-PC (Quelle: Festo Didactic)

19 Digital-Modul zur Ferner steht als Hilfsmittel ein Digital Durch Doppelklicken auf das Modul kann dies geöffnet nowendig, damit das Transportband weiterläuft, kurzzeitig durchbrochen rochen hat und damit der Hubmagnet Werkstück aussortiert. Verfügung, das ein Logikprogramm enthält. und programmiert werden. Dies ist nachdem das Werkstück die Lichtschranke zum richtigen Zeitpunkt ein metallisches Steuerung des Transportbands erstellt in FluidSim Das Digitalmodul mit EinEin bzw. Ausschaltverzögerung

20 Zentrale Methode Konstruktionsaufgabe Technische Handlung: Konstruieren - Entwerfen- Berechnen- Gestalten Aufgabe des Schülers ist es, ein ausgewähltes technisches Problem zu lösen. Phasen der Konstruktionsaufgabe: 1. Problem- und Aufgabenstellung 2. Sammeln von Informationen 3. Erfinden und Entwerfen 4. Herstellen 5. Erproben und Beurteilen 6. Auswerten Ziele: Bewältigung d. technischen Alltags: - einfache Abläufe planen und durchführen - Vorhandene Normierungen kennen und nutzen Technisches Grundverständnis: - allgemeine Strukturen erkennen u. anwenden - technische Handlungen erkennen und ausführen - Folgen technischer Prozesse abschätzen Technische Mündigkeit: - Normen zur Entwicklung, Verwendung und - Bewertung von Technik aufstellen und überprüfen

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26 Unterrichtsbeispiel TuN Klassenstufe 7-8 Planung und Bau Leichtbaufahrzeuges mit elektrischem Antrieb

27 Klassenstufe Umwelt, Mensch, u Natur Bauen u. Wohnen Versorung u. Entsorgung Transport u. Verkehr Information u. Kommunikation Arbeit u. Produktion 6 7 X 8 X 9 10

28 Nach der Vorplanung (s. Matrix) gilt es nun, dem jeweiligen Problem-/Handlungsfeld (z.b. Transport und Verkehr ) ein geeignetes Themenfeld (z.b. Fahrzeugtechnik ) abzuleiten und eine geeignete Problemstellung bzw. einen geeigneten Handlungsanlass (z.b. Planung und Bau eines Leichtbaufahrzeuges mit elektrischen Antrieb ) zuzuordnen.

29 Konkrete Aufgaben- bzw. Problemstellung: Bau eines Leichtbaufahrzeuges aus Recyclingmaterialien, welches mittels elektrischem Antrieb möglichst schnell geradeaus fährt Mögliche Lösungen: Rückstoßprinzip Riemenantrieb Zahnradantrieb Zentrale Methode Herstellungsaufgabe Technische Handlung: Produzieren - Planen - Organisieren - Durchführen - Bewerten Aufgabe des Schülers: Er plant und organisiert zunehmend selbständig den Fertigungsablauf, führt ihn durch und bewertet ihn Phasen der Herstellungsaufgabe: 1. Vorstellung und Besprechung der Herstellungsaufgabe 2. Planen und Organisieren der Herstellung 3. Durchführung der Herstellung 4. Auswerten der Herstellung Ziele: Bewältigung d. technischen Alltags - einfache Bearbeitungsverfahren kennen und anwenden - einfache Geräte und Maschinen bedienen Technisches Grundverständnis - technische Handlungen erkennen und ausführen - Bedeutung der Technik für Erlernen und Ausüben von Berufen einschätzen Technische Mündigkeit - Normen zur Entwicklung, Verwendung und Bewertung - von Technik aufstellen und überprüfen

30 Ergebnisse: Quelle: Eigennachbau

31 Quelle: bmburgdorf.kibs.ch ; Stand 6/2012

32 Kompetenzbereiche im Rahmen des technischen Handelns (gem. Strukturmodell)

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