Schriftlicher Unterrichtsentwurf - Europa-Lehrmittel

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STUDIENSEMINAR FÜR LEHRÄMTER
AN SCHULEN KREFELD
SEMINAR FÜR DAS LEHRAMT AM BERUFSKOLLEG
Schriftlicher Unterrichtsentwurf
Elektrotechnik
Lernfeld 7
Die Schüler der Klasse MT71 entwerfen eine Schaltung zur
Drehrichtungsumkehr der am Bandmodell eingesetzten
Gleichstrommotoren, indem sie in teils arbeitsteiligen und
teils arbeitsparallelen Gruppen Informationen beschaffen und
austauschen, welche dann in der Erstellung eines
Stromlaufplans zur Realisierung dieses Vorhabens münden.
Der Schwerpunkt der heutigen Stunde liegt auf der Planung
der Drehrichtungsumkehr der beiden am Bandmodell
eingesetzten Gleichstrommotoren. Diese erfolgt in einer
kooperativen Arbeitsphase und wird durch die Auswahl eines
geeigneten Motorschutzschalters ergänzt. Die Auswahl und
der Einsatz von Leitungsschutzschaltern zur Absicherung des
Stromkreises ist nicht Inhalt der heutigen Stunde.
Di, 26.05.2009
MT71 – Mechatroniker im 2. Ausbildungsjahr
Daniel Kohlen
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1. Lernvoraussetzungen im Hinblick auf die Unterrichtsstunde
1.1 Rahmenbedingungen
Die 14 Schüler der Klasse MT71 besuchen die Mittelstufe der Berufsschule. Ihr Ziel ist es,
die Berufsausbildung zum Mechatroniker erfolgreich zu absolvieren. Die 14 Schüler sind
nur ein Teil der gesamten Klasse, da die Schüler sich zur Bearbeitung der Lernsituation
„Bandmodell“ in Gruppen mit unterschiedlichen Aufgaben 1 unterteilt haben. Die 14 Schüler
zeichnen sich verantwortlich für (i) die Funktionskontrolle der Bauteile und die Datenblatt-
recherche (2x2 Schüler), (ii) das erstellen des Stromlaufplans und des Klemmenplans (2x4
Schüler) sowie (iii) die Koordination (2x1 Schüler).
Seit einem halben Jahr hospitiere und unterrichte ich unter Anleitung und im Rahmen des
BDU 2 in dieser Klasse im Lernfeld 7. Während dieser Zeit war es mir möglich Eindrücke
über das unterrichtliche Verhalten und das Leistungsvermögen der Schüler zu sammeln.
1.2 Vorkenntnisse/Verhalten bezogen auf den Stundeninhalt
Die Unterrichtsaktivität der Schüler ist sehr unterschiedlich, jedoch in der Regel als positiv
einzuschätzen. Die Lern- und Arbeitsatmosphäre ist angenehm. Sie ist geprägt von gegen-
seitigem Respekt und Wertschätzung von Arbeitsergebnissen der Mitlernenden, was die
Arbeit in kooperativen Arbeitsphasen wesentlich erleichtert und der Qualität der Arbeitser-
gebnisse zuträglich ist.
In Bezug auf die Leistungsfähigkeit zeigen die Schüler nach meinen Beobachtungen un-
terschiedliches Potenzial.
Diese Umstände werden in der heutigen Stunde durch einen kooperativen Lernansatz be-
rücksichtigt. Vorläufige Ergebnisse der jeweiligen Gruppen werden zusammengeführt und
münden in einem gemeinsamen Arbeitsergebnis.
Fachkompetenz
Die Schüler sind in der Lage einfache Schützschaltungen zu planen und diese zu zeichnen.
Der Einsatz von elektrotechnischen CAD-Programmen erfolgte bisher im Unterricht nicht
und wird im Laufe der Bearbeitung der Lernsituation „Bandmodell“ noch erfolgen. In der
1 Koordination, Gruppe1: Funktionskontrolle & Recherche, Gruppe2: Stromlaufplan, Pneumatik, Funktionsbeschreibung,
Technologieschema
2 Bedarfs deckender Unterricht
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heutigen Stunde liegt der Schwerpunkt jedoch auf dem Schaltungsentwurf, weshalb die
Schüler die Schaltung auf Papier (Folie) planen. Die Erklärung der Funktion und des Ein-
satzes des Motorschutzschalters wurde von den beiden Koordinatoren vorbereitet und wird
in die Gruppenarbeitsphase eingebracht. Hierbei liegt der Fokus auf den für den Praktiker
relevanten Eigenschaften des Motorschutzschalters wie Anschluss und Beschaltung.
Methodenkompetenz
Nach Aussage meines Ausbildungslehrers und meinen Beobachtungen wurden Aufgaben-
stellungen bisher meist in Einzel- und/oder Partnerarbeit bearbeitet und gelöst. In der jün-
geren Vergangenheit verfolgten wir vermehrt einen kooperativen Lernansatz, der die Stär-
ken und Schwächen der einzelnen Schüler berücksichtigt. In der Lernsituation „Bandmo-
dell“ wird nun das Ziel verfolgt, die Arbeit mehrerer Gruppen zu koordinieren und synchro-
nisieren, um die Kooperationsfähigkeit der Schüler zu stärken.
Dies ist besonders vor dem Hintergrund der Tatsache zu sehen, dass die Arbeit an be-
trieblichen Projekten niemals von einer Einzelperson oder einer einzelnen Gruppe durchge-
führt wird, sondern vielmehr auf verschieden Gruppen mit Aufgabenschwerpunkten verteilt
wird.
Personalkompetenz
Die Schüler verhalten sich kollegial und respektvoll, sowohl gegenüber ihren Mitschülern
als auch in Bezug auf meine Person. Sie unterstützen sich gegenseitig bei ihrem Lernpro-
zess und arbeiten in der Regel zielgerichtet.
2. Didaktisch/methodische Schwerpunkte
Der Schwerpunkt der heutigen Stunde liegt auf der Planung der Drehrichtungsumkehr der
beiden am Bandmodell eingesetzten Gleichstrommotoren. Diese erfolgt in einer
kooperativen Arbeitsphase und wird durch die Auswahl eines geeigneten
Motorschutzschalters ergänzt. Die Auswahl und der Einsatz von Leitungsschutzschaltern
zur Absicherung des Stromkreises ist nicht Inhalt der heutigen Stunde.
2.1 Curriculare Anbindung
Die ordnungspolitische Grundlage für den Unterricht im Lernfeld 7 ist das Heft 41010 des
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Ministeriums für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein-Westfalen (Lehrplan
Mechatroniker).
Entsprechend dieser Richtlinien sind die Inhalte „Grundschaltungen von Antrieben“ und
„Entwurf von Schaltungen“ Teil des Lernfelds 7.
Die in dieser Stunde behandelten Inhalte Entwurf einer Schaltung zur Drehrichtungsum-
kehr und Absicherung des Motorschutzschalters decken sich somit mit den Anforderungen
des Lernfelds 7.
2.2 Einordnung in den unterrichtlichen Kontext
Datum Unterrichtsstunden Thema
13.05.09 2 Analyse des Bandmodells, Erörterung der zu erledigenden
Aufgaben und Einteilung der Gruppen
20.05.09 4 Arbeit in den einzelnen Gruppen
26.05.09 1 Entwurf der Motoransteuerung
27.05.09 2 Einbindung der Motoransteuerung in den Gesamtstromlaufplan,
Stromlaufplan mit Caddy++ erstellen
3. Ziele des Unterrichts
3.1 Gesamtziel der Unterrichtsstunde
Die Schüler entwerfen eine Schaltung, die geeignet ist, den Motor für das Transport-
band im Links- und Rechtslauf zu betreiben und berücksichtigen dabei die notwendige
Absicherung des Motors, indem Sie ausgehend von ihren bisherigen Recherche- und Ar-
beitsergebnissen kooperativ einen Stromlaufplan erstellen.
3.2 Angestrebte Kompetenzerweiterung
Die Schüler erweitern ihre Kompetenz im Bereich des Schaltungsentwurfs, indem sie
einen Stromlaufplan zur Drehrichtungsumkehr eines Gleichstromantriebs entwerfen.
Die Schüler erweitern ihre Kompetenz im Bereich des Schutzes elektrischer Antriebe ge-
gen Überlast und Kurzschluss, indem sie einen geeigneten Motorschutzschalter auswäh-
len und diesen bei der Planung des Schaltung berücksichtigen.
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4. Verlaufsplan
Unterrichtsphase Sachinhalte Methodische Hinweise Medien/
Materialien
Einstieg/
Motivation
Planung/ Organisation
Die Schüler erkennen die Notwendigkeit
eine Schaltung zur
Drehrichtungsumkehr der beiden
Gleichstrommotoren zu
entwerfen, um die Bänder in
zwei Richtungen laufen lassen
zu können und die Motoren in
geeigneter Weise gegen Überlast
zu sichern.
Verteilung der Arbeitsaufträge
auf die unterschiedlichen
Gruppen durch die beiden Koordinatoren.
Erarbeitung „Stromlaufplan“: Erstellen
einen Stromlaufplan zur Realisierung
des Vorhabens.
„Recherche & Funktionskontrolle“:
Wählen einen geeigneten
Motorschutzschalter aus.
„Koordinatoren“: Informieren
die Gruppen über Schaltzeichen,
Funktion und Auswahlkriterien
des Motorschutzschalters.
Präsentation Gruppe „Stromlaufplan“ stellt
die entworfenen Schaltung vor
Reflexion Die Schüler der übrigen Gruppen
überprüfen die Aussagen
der vortragenden Gruppe und
überprüfen, ob die gewünschte
Funktion so realisiert werden
kann.
Sicherung Die Arbeitsergebnisse der
Schüler werden im Austauschordner
des Schulservers gespeichert
Lehrerimpuls, Unterrichtsgespräch
Lehrerimpuls, Unterrichtsgespräch
Bandmodell
Tafel
Gruppenarbeit Informationsblatt
„Motorschutz
schalter“, Folie
1, PC,
Datenblatt
„Motor“,
Datenblätter
„Motorschutz
schalter“
Schülervortrag OHP
Plenumsdiskussion
PC
5

5. Anlagen
Informationsblatt „Motorschutzschalter“
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Datenblätter verschiedener Motorschutzschalter mit den Bemessungsströmen
(1A, 1,25A, 1,6A, 2A)
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Datenblatt „Motor“
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Folie 1
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Mögliche Lösung
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