Spanendes Bearbeiten von Kunststoffen
Spanendes Bearbeiten von Kunststoffen
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Ausführlicher Unterrichtsentwurf<br />
Fach: Technik<br />
Stundenthema: <strong>Spanendes</strong> <strong>Bearbeiten</strong> <strong>von</strong> Kunststoff<br />
Schülerthema: Herstellen des Decks für den Katamaran aus<br />
Plexiglas<br />
Klasse: 5<br />
Schule: Grund- und Hauptschule mit Werkrealschule ***<br />
Datum: ***<br />
Dozent: ***<br />
Lehrer: ***<br />
Von: ***<br />
Matrikel: ***<br />
Email: ***<br />
Anschrift: ***<br />
***
Inhaltsverzeichnis<br />
1. Lernvoraussetzungen ............................................................................................. 3<br />
2. Sachanalyse ........................................................................................................... 4<br />
2.1. Spanende Fertigungsverfahren........................................................................ 4<br />
2.2. <strong>Spanendes</strong> <strong>Bearbeiten</strong> <strong>von</strong> <strong>Kunststoffen</strong>......................................................... 5<br />
3. Didaktische Analyse ............................................................................................... 8<br />
3.1. Bezug zum Bildungsplan.................................................................................. 8<br />
3.2. Vorüberlegungen.............................................................................................. 9<br />
3.3. Ziele / Kompetenzen ...................................................................................... 10<br />
3.4. Begründung der Ziele..................................................................................... 10<br />
3.5. Auswahl <strong>von</strong> Inhalten..................................................................................... 10<br />
3.6. Methodische Überlegungen ........................................................................... 11<br />
4. Literaturverzeichnis............................................................................................... 14<br />
5. Anhang ................................................................................................................. 14<br />
Unterrichtsskizze<br />
Tafelbild<br />
Deckblatt<br />
2
1. Lernvoraussetzungen<br />
Schule, Klasse<br />
Der Unterricht findet in der 5. Klasse der Grund- und Hauptschule<br />
mit Werkrealschule in *** statt. Die Klassengröße <strong>von</strong> 6 SuS wirkt<br />
sich auf die Wahl der Methoden aus, siehe methodische<br />
Überlegungen.<br />
Da die Schule Wert auf die Entwicklung der Selbstständigkeit legt,<br />
haben wir Praktikanten uns entschieden, während des<br />
Katamaranbaus projektorientiert zu arbeiten. Die SuS sollen damit<br />
vertraut werden, Entscheidungen zu treffen und diese zu<br />
begründen, sowie bekannte Arbeitstechniken auf andere Werkstoffe<br />
zu übertragen.<br />
Der Unterricht findet in einer Doppelstunde statt. Es ist für die SuS<br />
die erste Stunde des Tages. Da es an der Schule kein<br />
Klingelzeichen gibt, arbeiten die SuS freiwillig die Fünf-Minuten-<br />
Pause durch. Wenn den SuS die Arbeit Spaß macht, fragen sie, ob<br />
sie noch fünf Minuten der große Pause anhängen und<br />
weiterarbeiten dürfen.<br />
Leistungsstand im Technikunterricht<br />
Die SuS haben bereits den Bohrmaschinen-Führerschein gemacht<br />
und können mit Dekupiersäge und Laubsäge selbstständig<br />
arbeiten. Im Bereich Kunststoffe haben sie keine schulischen<br />
Vorerfahrungen.<br />
Die SuS arbeiten mit großer Begeisterung im praktischen Teil und<br />
zeigen Durchhaltevermögen. Wenn sie im theoretischen Bereich<br />
ernst genommen werden, lassen sie sich auch hierin leicht<br />
motivieren.<br />
Obwohl das Klassenklima sehr gut ist, teilen sich die SuS sich in<br />
der Gruppenarbeit in Mädchen- und Jungengruppe auf.<br />
Unterrichtsbegleitend sollte eine Arbeitsmappe geführt werden.<br />
Diese kommt jedoch meist wegen der positiven praktischen<br />
Arbeitshaltung der SuS zu kurz.<br />
Fachraum<br />
Trotz des großen Raumes kommt es immer wieder zu<br />
ungeschickter Platzwahl einzelner SuS, wodurch sie sich<br />
gegenseitig beim Arbeiten behindern. Die Akzeptanz und der<br />
Respekt untereinander verhindern, dass einzelne SuS sich „Platz<br />
verschaffen“. Die jeweils betroffenen SuS haben oft nicht genügend<br />
Platz für eine arbeitsgerechte Haltung, was aber nicht dazu führt,<br />
dass einer den eingenommenen Arbeitsplatz wechselt (siehe<br />
soziales Ziel).<br />
3<br />
gut: Verknüpfung<br />
gut: Schulprofil in die Planung<br />
einbezogen<br />
Was bedeutet das für den<br />
konkreten Unterricht? Wenn in<br />
der Planung nicht aufgegriffen,<br />
lieber weglassen.<br />
gut: Verknüpfung
2. Sachanalyse<br />
2.1. Spanende Fertigungsverfahren<br />
Einordnung des Themas in die Fertigungsverfahren:<br />
(DIN Deutsches Institut für Normung e.V. 1986, S. 60)<br />
Bei der spanenden Bearbeitung fallen, im Gegensatz zu anderen<br />
trennenden Verfahren wie beispielsweise dem Scheren, Späne an.<br />
„Außerdem besteht dabei häufig die Gefahr einer für den Menschen<br />
schädlichen Geruchsbelästigung und Staubentwicklung, was das<br />
Tragen <strong>von</strong> Atemschutzgeräten“ 1 erforderlich machen kann.<br />
Die wesentlichen in der allgemeinbildenden Schule genutzten<br />
spanbildenden Verfahren sind Sägen, Feilen / Raspeln, Bohren /<br />
Senken und Fräsen.<br />
Da die Wahl des Werkzeugs <strong>von</strong> dem zu bearbeitenden Material<br />
und dem Zweck des Arbeitsschrittes abhängt, wird im folgenden<br />
Abschnitt darauf eingegangen.<br />
1 Nutsch 1997, S. 109<br />
4<br />
Absprache in<br />
unserem<br />
Praktikum: In den<br />
Überlegungen zur<br />
Sache können<br />
passende(!)<br />
Abschnitte kopiert<br />
und eingefügt<br />
werden.<br />
Die Kopie könnte<br />
bessere Qualität<br />
haben!
2.2. <strong>Spanendes</strong> <strong>Bearbeiten</strong> <strong>von</strong> <strong>Kunststoffen</strong><br />
Als Material wird eine 3 mm starke Polystyrol-Platte (PS)<br />
verwendet, umgangssprachlich als Plexiglas bekannt. Dieses<br />
Material gehört zur Gruppe der Thermoplaste.<br />
Die Art des Kunststoffes spielt bei der Bearbeitung eine große<br />
Rolle. Sehr spröde Kunststoffe splittern leicht. Auch ist die<br />
Wärmeempfindlichkeit sehr unterschiedlich und damit das<br />
Schmierverhalten während der Verarbeitung. Länger gelagerte<br />
Materialien können ihre Eigenschaften verändern, vor allem spröde<br />
werden, und sind vor Gebrauch auf Tauglichkeit zu testen.<br />
Alle Plexiglas-Platten sind durch Folie beidseitig vor Zerkratzen<br />
geschützt. Diese Folie sollte so lang wie möglich auf dem Werkstoff<br />
bleiben und kann gefahrlos gesägt und gefeilt werden. Auch<br />
können die SuS mit wasserfesten Stiften oder Kugelschreibern ihr<br />
geplantes Werkstück auf der Folie aufzeichnen und wenn die Folie<br />
abgezogen wird, ist das Material immer noch unbeschädigt und<br />
sauber (Ästhetik). Anreißen mit der Anreißnadel könnte beim<br />
Abrutschen zu Kratzern auf der Oberfläche führen.<br />
Mit gesundheitsschädlichen Gasen oder Staub ist nicht zu rechnen,<br />
was das Tragen eines Atemschutzes nicht notwendig macht.<br />
Die für diese Stunde relevanten spanenden Arbeitsverfahren mit<br />
geometrisch bestimmten Schneiden sind die Sägen und Feilen.<br />
Geometrisch bestimmte Schneiden <strong>von</strong> Werkzeugen besitzen<br />
Freiwinkel, Keilwinkel und Spanwinkel.<br />
2 Wikipedia<br />
2<br />
5<br />
falsch: Plexiglas = PMMA<br />
Widerspruch zu oben –<br />
Erläutern!<br />
Abbildung schlecht.<br />
Unzureichende<br />
Quellenangabe
In den folgenden Stunden werden auch Bohren und spanendes<br />
<strong>Bearbeiten</strong> mit geometrisch unbestimmten Schneiden, wie<br />
Verputzen 3 , Schleifen und Polieren, angewendet.<br />
„Das Zerspanen <strong>von</strong> Halbzeug bedient sich aller in Metall- und<br />
Holzbearbeitung üblicher Methoden.“ 4 Auch können Werkzeuge<br />
beider Bereiche verwendet werden, um Kunststoffe manuell wie<br />
maschinell spanend zu bearbeiten, wobei sich Holzwerkzeuge<br />
etwas besser eignen, wenn man die Wahl hat.<br />
Zu beachten ist bei der spanenden Bearbeitung, dass alle<br />
Kunststoffe schlechte Wärmeleiter sind, „daher muß die durch den<br />
Schneidevorgang verursachte Wärme in Grenzen gehalten und<br />
abgeführt werden.“ 5 Vor allem „bei Thermoplasten ruft zu große<br />
Schneidwärme oder deren unzureichende Abführung Erweichen<br />
und Verschmieren des Kunststoffes und vorzeitiges Versagen der<br />
Schneiden [...] hervor.“ 6<br />
Sägen<br />
„Zum Sägen <strong>von</strong> <strong>Kunststoffen</strong> kann man alle in der Holzbearbeitung<br />
gebräuchlichen Handsägen verwenden.“ 7 Die Feinsäge eignet sich<br />
auf Grund des Rückens nur für kurze Schnitte. Den Fuchsschwanz<br />
verwendet man wegen des breiten Blattes nur für gerade Schnitte.<br />
Mit der Laubsäge ist es möglich, Rundungen zu sägen.<br />
Die richtige Bewegungsgeschwindigkeit muss vorab getestet<br />
werden, denn oft wird zu schnell gearbeitet. Dann passiert es, dass<br />
in den Sägepausen das warme Sägeblatt den Kunststoff<br />
anschmilzt, das Sägeblatt beim Abkühlen verklebt und zerreißt.<br />
Vom Zerreißen sind hauptsächlich die Laubsägeblätter betroffen,<br />
weil diese sehr dünn sind.<br />
„Maschinelles Sägen kann auf der Bandsäge oder der Kreissäge<br />
erfolgen.“ 8 Bevorzugt werden Sägeblätter mit Hartmetallschneiden<br />
verwendet, um eine zu schnelle Abnutzung des Blattes zu<br />
verhindern. Ist kein spezielles Kunststoffsägeblatt vorhanden, dann<br />
ist es sinnvoll, ein Holzbrett auf die Plexiglas-Platte zu legen und<br />
dieses mit zu sägen. So verhindert man das Splittern der Platte.<br />
Es eignen sich nur Dekupiersägen mit Drehzahlregulierung, ohne<br />
Regulierung arbeiten sie zu schnell und erzeugen zu viel Wärme.<br />
Grundsätzlich ist beim Sägen <strong>von</strong> Kunststoff ein negativer<br />
Spanwinkel <strong>von</strong> Vorteil, da dieser „schabend zerspant" 9 .<br />
Negativer Spanwinkel zum Sägen <strong>von</strong> Thermoplasten 10<br />
3 Verputzen bedeutet hier das <strong>Bearbeiten</strong> mit der Ziehklinge.<br />
4 Stockhert, S. 571<br />
5 Stockhert, S. 571<br />
6 Stockhert, S. 571<br />
7 Nutsch 1997, S. 110<br />
8 Nutsch 1997, S. 110<br />
9 Glinski 2001, S. 148<br />
6
Feilen<br />
Das Feilen <strong>von</strong> Thermoplasten ist nicht einfach. Durch die<br />
entstehende Wärme neigt das Plexiglas zum Schmieren, daher<br />
muss sehr langsam gearbeitet werden. Ebenso sollten die<br />
Feilenhiebe öfter durch Ausbürsten mit einer Feilenbürste gereinigt<br />
werden.<br />
„Die zu bearbeitenden Werkstücke sind so einzuspannen, daß sie<br />
nicht federn.“ 12 Beim Feilen ist darauf zu achten, dass das Plexiglas<br />
10 Glinski 2001, S. 148<br />
11 Nutsch 1997, S. 297<br />
12 Nutsch 1997, S. 297<br />
11<br />
7<br />
Unsaubere Abb.<br />
gute Literaturgrundlage
nicht durch zu großen Abstand zur Einspannvorrichtung bricht. Es<br />
sollten nur ein bis zwei Zentimeter des Werkstücks zur Bearbeitung<br />
über die Spannbacken hinausstehen.<br />
Die an den Arbeitstischen angebrachten Holzschraubstöcke<br />
befinden sich auf schülergerechter Höhe. Leider sind sie nicht<br />
geeignet, um großflächige Kunststoffplatten so einzuspannen, dass<br />
sie nicht federn. Deswegen sollte man zum Sägen und Feilen<br />
entweder zwei Holzplatten seitlich dazu mit einspannen oder das<br />
Plexiglas unter eine Holzplatte auf den Tisch zwingen.<br />
Oberflächenbearbeitung - Verputzen, Schleifen und Polieren<br />
Nach dem Feilen wird das Plexiglas mit der Ziehklinge verputzt.<br />
Auch die Kanten können mit der Ziehklinge gebrochen werden.<br />
Danach wird die Arbeitsfläche mit feinem Schleifpapier geschliffen<br />
und abschließend poliert.<br />
Insgesamt gute Überlegungen zur Sache. Gute Breite und Tiefe,<br />
gute Literaturgrundlage (Wiki ist OK, wenn durch andere Quellen<br />
abgesichert).<br />
3. Didaktische Analyse<br />
3.1. Bezug zum Bildungsplan<br />
Das Stundenthema „<strong>Spanendes</strong> <strong>Bearbeiten</strong> <strong>von</strong> <strong>Kunststoffen</strong>“ ist<br />
sowohl im Fächerverbund Wirtschaft – Arbeit – Gesundheit (WAG)<br />
einzuordnen als auch im Fächerverbund Mensch – Natur – Technik<br />
(MNT). Für die fünfte Klasse findet sich das Stundenthema<br />
hauptsächlich in den Themenbereichen „Arbeit – Produktion –<br />
Technik“ (WAG) und „Vom Ordnen zum Gestalten“ (MNT) wieder.<br />
In diesen Themenbereichen wird Wert darauf gelegt, dass die SuS<br />
„Werkzeuge, Geräte und Maschinen sach- und fachgerecht“ 13<br />
einsetzen und „grundlegende Bearbeitungsverfahren“ 14 anwenden<br />
lernen, um „je nach Aufgabe Gegenstände aus Holz, Metall,<br />
Kunststoff, Keramik und Textilien“ 15 fertigen zu können. Um dies zu<br />
erreichen, sollten die SuS so früh wie möglich mit den genannten<br />
Werkstoffen vertraut gemacht werden. Die Tatsache, dass es für<br />
Kunststoffe kaum spezielle Werkzeuge gibt, fördert<br />
„sachstrukturelle[r] Kenntnisse und Einsichten sowie den Bereich<br />
der Handlungsfähigkeit und die Bewertung technischer Mittel und<br />
Verfahren." 16<br />
Um die SuS zum selbstständigen Denken und Handeln anzuregen,<br />
ist es sinnvoll „problemorientierte, entdeckende Unterrichtsverfahren<br />
altersgerecht einzusetzen." 17<br />
13 Ministerium für Kultus, S.128; vgl. auch S.118.<br />
14 Ministerium für Kultus, S.128<br />
15 ebd. vgl. auch S.118.<br />
16 Ministerium für Kultus, S.120<br />
17 Ministerium für Kultus, S.120<br />
8<br />
Nicht verputzt, sondern<br />
abgezogen<br />
Es muss nassgeschliffen<br />
werden, um Spannungsrisse<br />
zu vermeiden.<br />
Infos zum Polieren zu knapp<br />
Zu stark verkürzte<br />
Argumentation
Sehr knapper Bildungsplanbezug. Nicht nur Kompetenzen und<br />
Inhalte aufnehmen, sondern auch die „Leitgedanken zum<br />
Kompetenzerwerb“.<br />
3.2. Vorüberlegungen<br />
Gegenwartsbedeutung<br />
Im alltäglichen Leben begegnen die SuS dem Material Kunststoff<br />
meist noch unbewusst. Da Plexiglas auf Grund seines<br />
glasähnlichen Aussehens und der einfachen Verformbarkeit für die<br />
SuS ein faszinierender Werkstoff ist, wollen wir diesen im Unterricht<br />
gemeinsam erkunden und das Deck des Katamarans daraus<br />
bauen. Hierfür ist Plexiglas im Vergleich zu Holz interessanter, weil<br />
es durchsichtig und die Oberfläche gegen Wasser unempfindlicher<br />
ist. Im fertigen Zustand kann man durch das Katamaran-Deck auf<br />
die Wasseroberfläche schauen.<br />
Sägen und Bohren, vor allem an den Maschinen, wirkt auf die SuS<br />
anziehend und abschreckend zugleich. Der Umgang mit<br />
Werkzeugen und Maschinen sollte oft geübt werden, damit sich die<br />
SuS die notwendige Sicherheit erarbeiten können.<br />
Der wichtigste Punkt zur Gegenwartsbedeutung fehlt: Die SuS<br />
brauchen Kenntnisse und Fertigkeiten zum Unterrichtsgegenstand,<br />
um ihren Katamaran weiterbauen zu können. Das ist für sie<br />
Hauptmotivator, sich damit zu beschäfitgen.<br />
Zukunftsbedeutung und exemplarische Bedeutung<br />
Wenn die ersten Berührungsängste überwunden sind, stellt<br />
Kunststoff eine Alternative zu Holz und Metall dar. Auch wenn die<br />
SuS dieses Wissen beruflich nicht unbedingt nutzen können, so<br />
können sie daran lernen, Vor- und Nachteile sowie Grenzen und<br />
Möglichkeiten <strong>von</strong> Verfahren und Werkstoffen zu reflektieren, zu<br />
bewerten und eine begründete Wahl zu treffen (siehe Bezug zum<br />
Bildungsplan).<br />
Spanende Bearbeitungen <strong>von</strong> <strong>Kunststoffen</strong> beschreiben ein sehr<br />
weites Feld und bieten dadurch weitere Zugänge:<br />
• Alltagsbezug: „Schaut euch mal um...“<br />
• Verwunderliches: Nutzung im Weltall, der Zahnmedizin, usw.<br />
• Recycling: „Mach was draus!“, „Wo kommt es her, wo geht<br />
es hin?“<br />
• Alternativen: Tiefziehen, Spritzgießen<br />
• Vorteile <strong>von</strong> Kunststoff gegenüber Holz oder Metall<br />
• Plastik – Wertvoller Werkstoff<br />
• Gefahren für die Gesundheit – Weichmacher<br />
Unklar bleibt der Unterschied zwischen Zukunftsbedeutung und<br />
Exemplarität, incl. der Bedeutung des Unterrichtsgegenstandes für<br />
die SuS in beiden Bereichen.<br />
9<br />
PMMA<br />
Warum in einem Punkt?
3.3. Ziele / Kompetenzen<br />
Methodische Ziele:<br />
• SuS üben den Versuch arbeitsteilig zu organisieren<br />
• SuS nutzen Versuchsergebnisse<br />
• SuS üben das Vortragen <strong>von</strong> Ergebnissen<br />
Fachliche Ziele:<br />
• SuS lernen Thermoplaste zu sägen<br />
• SuS üben das Sägen und Feilen<br />
• SuS treffen mit Hilfe <strong>von</strong> Versuchsergebnissen eine<br />
begründete Werkzeugauswahl<br />
Personale Ziele:<br />
• SuS üben ihren Arbeitsplatz so zu wählen, dass sie einander<br />
nicht behindern<br />
Soziale Ziele:<br />
• Lösung des Arbeitsplatzproblems ohne einzelne Schüler<br />
auszugrenzen<br />
Bis auf das letzte Ziel sehr gute Formulierungen! Man kann im<br />
Unterrichtsverlauf jeweils genau überprüfen, ob das Ziel erreicht<br />
wurde oder nicht (=operationalisierte Lernzielformulierungen).<br />
3.4. Begründung der Ziele<br />
Der Schwerpunkt dieser Unterrichtsstunde liegt auf den fachlichen<br />
Zielen. Das Ziel des Projektes, einen Katamaran herzustellen, ist<br />
es, die bereits erlernten Fähigkeiten noch einmal an verschiedenen<br />
Werkstoffen anzuwenden.<br />
Längerfristig werden die SuS lernen, aus Versuchsergebnissen<br />
eine Hypothese zu formulieren, welche in einem Experiment<br />
überprüft wird. Somit sind die methodischen Ziele dieser Stunde<br />
erste Schritte zur selbstständigen Durchführung <strong>von</strong> Experimenten.<br />
Auch sollen die SuS ihre Hemmungen abbauen, Werkzeuge für den<br />
benötigten Zweck auszuprobieren.<br />
Da falsche körperliche Haltung auf Dauer ein gesundheitliches<br />
Problem darstellt, muss das Arbeitsplatzproblem, wenn es auftritt,<br />
angesprochen und gelöst werden.<br />
3.5. Auswahl <strong>von</strong> Inhalten<br />
Die SuS haben bisher im Technikunterricht sehr viel mit Holz und<br />
Metall gearbeitet. Heute sollen sie Plexiglas als neuen Werkstoff<br />
kennenlernen und bearbeiten (siehe Bezug zum Bildungsplan). Da<br />
der Katamaran später funktionstüchtig sein soll, stellen wir das<br />
Deck aus Kunststoff her, denn dieser ist in Verbindung mit Wasser<br />
unproblematischer als Holz.<br />
Eine ausführliche theoretische Phase zur Erklärung <strong>von</strong> Plexiglas<br />
und dessen Verarbeitungsmöglichkeiten ist in dieser Klassenstufe<br />
zu früh. Zur Bezeichnung des Kunststoffs bietet es sich an, nur den<br />
Namen Plexiglas zu verwenden und den Begriff Thermoplast nur im<br />
direkten Zusammenhang mit dem schmierenden oder ver-<br />
10<br />
Sehr gut!!!<br />
PMMA<br />
gut: Verknüpfung<br />
richtig, aber Begründung fehlt
klebenden Kunststoff zu erwähnen und situationsabhängig zu<br />
erklären.<br />
Sowohl Tiefziehen <strong>von</strong> Kunststoff als auch Fräsen mit der Kosy<br />
sind Alternativen zum Aussägen und Feilen des Oberdecks. Da<br />
beim Bau des Katamarans die Kabinen tiefgezogen werden, wird<br />
diese Verarbeitungsmöglichkeit <strong>von</strong> Thermoplasten zeitnah<br />
ausprobiert. Arbeiten mit der Kosy würde eine längere Vorbereitung<br />
der SuS im Bereich Kosy bedeuten und möglicherweise vom<br />
Projektthema wegführen. Deswegen wird diese Arbeitsweise im<br />
Unterricht nicht vorgestellt. Am Schuljahresende sollen die SuS<br />
noch einmal die bereits gelernten Fähigkeiten anwenden um zu<br />
sehen, was sie alles können und um zu bewerten, welche<br />
Arbeitstechniken sich da<strong>von</strong> für Plexiglas eignen.<br />
Die Katamaran-Modelle der letzten Stunde werden als Baupläne<br />
und Entscheidungshilfen gesehen. Die SuS haben die Möglichkeit,<br />
sich <strong>von</strong> jedem Modell die am besten passende Idee auszusuchen<br />
und umzusetzen.<br />
Sehr gute Begründung, warum div. Inhalte verworfen wurden. Es<br />
fehlt die Begründung der tatsächlich ausgewählten Inhalte.<br />
3.6. Methodische Überlegungen<br />
Da diese Stunde ein Teil des projektorientierten Arbeitens am<br />
Katamaran ist, muss darauf geachtet werden, dass der Arbeits- und<br />
Lernprozess genauso wichtig ist wie das Produkt. 18<br />
Im ersten Teil der Stunde ergibt sich aus den methodischen Zielen<br />
ein Versuch. Die SuS werden mit einem Problem konfrontiert, sie<br />
sollen mit Kunststoffsägen arbeiten, die es in diesem Sinne gar<br />
nicht gibt. Die aufkommenden Vorschläge sind die Analyse<br />
alternativer Möglichkeiten. Die Informationsphase ist in dem<br />
Versuch selbst zu sehen, zusätzliche Informationen einzuholen und<br />
auszuwerten. Durch die Sammlung der Versuchsergebnisse an der<br />
Tafel werden Entscheidungsalternativen aufgezeigt. Im fünften<br />
Schritt treffen die SuS eine begründete Entscheidung zur Auswahl<br />
der Säge. 19<br />
Der weitere Stundenverlauf hat mehr den Charakter eines<br />
Trainings 20 , in dessen Verlauf die SuS durch das Fertigstellen des<br />
Oberdecks „Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten“ 21 üben,<br />
sowie den Transfer <strong>von</strong> „ für Kunststoff verwendbare Sägen“ auf<br />
weitere Werkzeuge wie Feilen leisten.<br />
Stundenaufbau<br />
Auf Grund der kleinen Gruppe finden lehrergeleitete<br />
Unterrichtsgespräche, wenn nicht anders erwähnt, im Sitzkreis um<br />
einen Tisch statt.<br />
18 Vgl. Meyer (1988) S.144<br />
19 Vgl. Schmayl (1995) S.161-162<br />
20 Meyer (1988) S.143<br />
21 Meyer (1988) S.143<br />
11<br />
gut: Überblick über die<br />
Konzeption der Stunde.<br />
gut: Leitmethode Versuch<br />
benannt<br />
gut: Um nicht jedes Mal<br />
dasselbe schreiben zu<br />
müssen, hier gesammelte<br />
Infos zu der Sozialform
Ordnen der Arbeitsmappe<br />
Die Arbeitsmappe wurde sowohl <strong>von</strong> den SuS als auch den LoL<br />
stark vernachlässigt. Somit sind Informations- und Arbeitsblätter,<br />
auf welche die SuS im Laufe dieser Stunde zurückgreifen sollen,<br />
lose in der Werkstückkiste gelandet. Deswegen werde ich nach der<br />
Begrüßung ein Deckblatt zum Thema Katamaran ausgeben und<br />
das Einordnen der einzelnen Blätter lenken. Die SuS hier allein<br />
arbeiten zu lassen, würde den zeitlichen Rahmen sprengen.<br />
Einleitung<br />
In der letzten Stunde wurden Katamaran-Modellen aus Styrodur<br />
und die Tabelle „Standard / Wünsche“ erarbeitet. Damit legen wir<br />
die Arbeit für die heutigen Stunden fest. Die Modelle werden als<br />
Bauplan eingesetzt. Anhand eines zerkratzten Reststücks stelle ich<br />
den Werkstoff Plexiglas vor und kläre zusammen mit den SuS den<br />
Zweck der Schutzfolie.<br />
Welche Unterrichtsmethode wird hier gewählt und warum?<br />
Arbeitsphase 1<br />
Die SuS zeichnen die Deckform auf und sollen diese anschließend<br />
mit „Kunststoffsägen“ aussägen. Diese Arbeitsphase ist<br />
Wegbereiter für die aktiv-entdeckende Versuchsphase. Ich werde in<br />
dieser Phase an meinem eigenen Oberdeck arbeiten, in der<br />
Hoffnung, dass es auf Aufforderung zur allgemeinen Suche und<br />
Diskussionen über Kunststoffsägen kommt. Die Auflösung, dass es<br />
keine expliziten Kunststoffsägen gibt, erfahren die SuS erst<br />
nachdem sie sich für eine Säge entschieden haben.<br />
Methode und Sozialform nicht benannt oder begründet<br />
Problem<br />
Die SuS stellen fest, dass es keine Kunststoffsägen im Raum gibt.<br />
Je nach Ideenreichtum der SuS werde ich sie auffordern, andere<br />
Sägen auszuprobieren. Der problemorientierte Zugang zum Thema<br />
„Spanende Verarbeitung <strong>von</strong> Kunststoff“ bietet sich an, da er<br />
nachhaltiges Wissen fördert und die SuS zum ausprobieren<br />
motiviert.<br />
Es könnte passieren, dass die SuS auf die Idee kommen das Deck<br />
dann doch aus Holz zu bauen. In diesem Fall werde ich lenkend<br />
eingreifen und sie ermutigen, die anderen Sägen zu versuchen.<br />
Versuch<br />
Ich stelle den SuS Reste der Plexiglas-Platte zur Verfügung, an<br />
denen sie die unterschiedlichen Sägen ausprobieren können.<br />
Allgemein ist der Versuch die Vorstufe zum Experiment. Hier dient<br />
der Versuch dazu, die SuS dazu anregen, Beobachtungen und<br />
Ergebnisse zu nutzen, um sich begründet für eine Säge zu<br />
entscheiden. Um beratend unterstützen zu können, beobachte ich<br />
das Arbeiten der SuS, was auf Grund der Klassengröße gut zu<br />
schaffen sein wird.<br />
12
Während des Versuchs arbeiten die SuS in Einzelarbeit, damit<br />
jeder <strong>von</strong> ihnen in der Besprechung eine andere Säge präsentieren<br />
kann.<br />
Hier ist es richtig gemacht!<br />
Versuchsbesprechung<br />
Es bietet sich an, die Versuchsergebnisse in einem lehrergeleiteten<br />
Gespräch an der Tafel auszuwerten (siehe Tafelbild). Dabei besteht<br />
für mich die Möglichkeit, durch Nachfragen zu lenken oder mich bei<br />
zielgerichteten Auskünften der SuS zurückzuhalten.<br />
Weiter können Hypothesen zu einzelnen Sägen aufgestellt und<br />
überprüft werden, damit den SuS die Auswahl leichter fällt.<br />
Arbeitsphase 2<br />
Die SuS sägen und feilen im Anschluss ihr Oberdeck. Um beim<br />
Feilen auftretende Schwierigkeiten zu beheben, kann das<br />
Informationsblatt „Arbeitshaltung, Führen der Feile“ der vorletzten<br />
Woche genutzt werden. Da zu Beginn der Stunde die Arbeitsmappe<br />
sortiert wurde, sollte jeder SuS dieses Blatt wiederfinden.<br />
Aufräumen<br />
15 Minuten vor Stundenende kündige ich die Aufräumphase und<br />
die anschließende Nachbesprechung an. Die Feilen und Sägen<br />
werden geputzt und in den Schrank geräumt. Tische und Boden<br />
werden gefegt.<br />
Nachbesprechung<br />
Es ist anzunehmen, dass die SuS solange wie möglich arbeiten<br />
wollen, deswegen beschränkt sich die Abschlussbesprechung auf<br />
das Herausstellen der zwei wichtigsten Erkenntnisse des Morgens.<br />
Erstens: Holz- und Metallwerkzeug eignet sich zur<br />
Kunststoffbearbeitung, und zweitens: Langsames Sägen und Feilen<br />
ist bei <strong>Kunststoffen</strong> notwendig.<br />
Motivation<br />
Die Motivationsphase wird je nach Bedarf eingesetzt. Es könnte<br />
sein, dass die SuS auf Grund der körperlichen Arbeit eine etwas<br />
längere Pause benötigen. Für diesen Fall ist auf dem Deckblatt eine<br />
lange Welle eingezeichnet, auf welche die SuS den Namen ihres<br />
Bootes schreiben können bevor wir ihn auf den Rumpf des Bootes<br />
übertragen.<br />
Differenzierung<br />
Für schnellere SuS gibt es die Möglichkeit, mit Ziehklinge und<br />
Schleifpapier weiterzuarbeiten. Anschließend kann mit der<br />
Umsetzung der Wünsche-Liste begonnen werden.<br />
13<br />
gut: Tafelbild der Struktur nach<br />
geplant<br />
gut: Medien werden mehrmals<br />
genutzt. So soll es sein!<br />
Wichtig: Freie Besprechungen<br />
lassen sich schwer planen.<br />
Auf alle Fälle muss der L<br />
wissen, was in der<br />
Besprechung erreicht werden<br />
soll. Hier ist es gut gemacht.
4. Literaturverzeichnis<br />
DIN Deutsches Institut für Normung (1986) Fertigungsverfahren:<br />
Normen. 2. Trennen. 1. Aufl.: Berlin; Köln: Beuth.<br />
Glinski, Willi u. a. (2001): Grundwissen Holztechnik. 2. Aufl.<br />
Hamburg: Handwerk und Technik.<br />
Meyer, Hilbert (2003): UnterrichtsMethoden. 1: Theorieband. 3.<br />
Aufl. 2 Bände: Cornelsen.<br />
Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg (Hg.):<br />
Bildungsplan 2004. WAG. Online verfügbar unter<br />
http://www.bildung-staerktmenschen.de/service/downloads/Bildungsstandards/Hs/Hs_WAG_b<br />
s.pdf, zuletzt geprüft am 23.06.2009.<br />
Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg (Hg.):<br />
Bildungsplan 2004. MNT. Online verfügbar unter<br />
http://www.bildung-staerktmenschen.de/service/downloads/Bildungsstandards/Hs/Hs_MNT_b<br />
s.pdf, zuletzt geprüft am 19.06.2009.<br />
Nutsch, Wolfgang (Hg.) (1997): Holztechnik Fachkunde. 16. Aufl.:<br />
Europa-Lehrmittel.<br />
Schmayl, Winfried; Wilkening Fritz (1995): Technikunterricht. 2.<br />
Aufl.: Klinkhardt.<br />
Schwarz, Otto (2005): Kunststoffverarbeitung. 10. Aufl. Unter<br />
Mitarbeit <strong>von</strong> Friedrich-Wolfhard Ebeling und Brigitte Furth: Vogel.<br />
Stockhert, Klaus (Hg.) (1973): Kunststoff-Lexikon. Zerspanen. 7.<br />
Aufl.: Hanser.<br />
Wikipedia: Winkel in der Zerspanungstechnik. Online verfügbar<br />
unter http://de.wikipedia.org/wiki/Spanwinkel, zuletzt geprüft am<br />
25.06.2009.<br />
5. Anhang<br />
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Unterrichtsskizze<br />
Name: *** Datum: *** Fach: WAG-MNT-Technik Lehrer: *** Dozent: ***<br />
Stundeninhalt: <strong>Spanendes</strong> <strong>Bearbeiten</strong> <strong>von</strong> Kunststoff Stundenthema: Herstellen des Decks für den Katamaran aus Plexiglas<br />
Ziele: SuS üben den Versuch arbeitsteilig zu organisieren; Nutzen <strong>von</strong> Versuchsergebnissen; SuS üben das informative Vortragen <strong>von</strong> Ergebnissen.<br />
SuS lernen Thermoplast zu sägen; SuS üben das Sägen und Feilen; SuS treffen mit Hilfe <strong>von</strong> Versuchsergebnissen eine begründete Werkzeugauswahl.<br />
SuS üben ihren Arbeitsplatz so zu wählen, dass sie einander nicht behindern.<br />
Zeit Phase Inhalt Sozialform Medien<br />
8.20-8.25 Begrüßung Blätter in Arbeitsmappe einordnen Plenum Deckblatt, Arbeitsmappe<br />
8.25-8.30 Einleitung Kurze Besprechung des Materials Plexiglas:<br />
- Name<br />
- Zweck <strong>von</strong> Schutzfolie<br />
Sitzkreis am Tisch Reststück vom Plexiglas<br />
8.30-8.40 Arbeitsphase 1 Anzeichnen der Form des Decks.<br />
Einzelarbeit Plexiglas<br />
Aussägen mit „Kunststoffsägen“.<br />
Kugelschreiber<br />
Bootsrümpfe<br />
8.40-8.43 Problem Es gibt keine Kunststoffsägen im Schrank, was jetzt?<br />
8.43-9.00 Versuch Wenn möglich testet jeder SuS eine Sägenart. Einzel- oder Reststücke<br />
Partnerarbeit versch. Holz- u. Metallsägen<br />
9.00-9.10 Versuchsbesprechung SuS geben Auskunft über den Versuchsverlauf und das Ergebnis. Sitzkreis am Tisch Sägeversuche<br />
Ergebnis: Alle Sägen können genutzt werden, aber nicht gleich gut.<br />
Die am Besten geeignete Säge wird bestimmt.<br />
Sägen<br />
9.10-9.45 Arbeitsphase 2 SuS sägen und feilen an ihren Decks. Einzelarbeit<br />
9.45-9.50 Aufräumen Werkzeug aufräumen und fegen. Gruppenarbeit<br />
9.50-9.55 Nachbesprechung 1. Holz- und Metallwerkzeug eignet sich zur Kunststoffbearbeitung.<br />
2. Langsames Sägen und Feilen ist bei <strong>Kunststoffen</strong> notwendig.<br />
Verabschiedung<br />
Sitzkreis am Tisch<br />
Motivationsphase: Zeitlich nicht festgelegt, wird bei sinkendem Interesse eingesetzt oder als Abschluss.<br />
Namensfindung: Überlegt euch einen Namen für euren Katamaran, den wir auf die Rümpfe schreiben.<br />
gut: Zeitangaben als Uhrzeit, das ermöglicht den Beobachtern, die Planung mit der Realität zu vergleichen. Phasenspalte sorgt für guten Überblick über die<br />
Stundenstruktur. Wichtige Impulse wörtlich ausformuliert. Medienspalte erlaubt für den L ein sicheres Vorbereiten unmittelbar vor der Stunde (im Sinne einer<br />
Checkliste).<br />
Verbesserung: Methodenspalte fehlt.<br />
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Tafelbild zum Sammeln der Versuchsergebnisse<br />
Sägerichtung Oberfläche Sägegeschwindigkeit<br />
Name Säge Gerade Kurve Rau Glatt Schnell Langsam<br />
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