Stell dir vor, deine Schüler verwandeln eine einfache Werkstatt in eine effiziente Produktionsstätte. Diese Unterrichtseinheit, eingebettet in den Lehrplanbereich "Technisierung und Rationalisierung prägen unser Leben", nimmt dich mit auf eine spannende Reise, bei der aus Einzelanfertigungen plötzlich Serienprodukte entstehen. Beobachte, wie Schüler mit unterschiedlichen Vorkenntnissen – vom handwerklich begabten Autowerkstatt-Sohn bis zu den zunächst unmotivierten Mädchen – zu einem Team zusammenwachsen, das die Prinzipien der Arbeitsteilung und Rationalisierung verkörpert. Anhand der Herstellung einer Duftlampe aus Kupfer, Silberstahl und Massivholz lernen sie nicht nur den Umgang mit Werkzeugen und Materialien, sondern entwickeln auch ein tiefes Verständnis für die wirtschaftlichen Vorteile der Serienfertigung. Der Fokus liegt auf dem handlungs- und problemorientierten Lernen, das die Schüler dazu anregt, eigene Arbeitsabläufe zu entwerfen, zu experimentieren und die Herausforderungen der Umstellung von Einzel- auf Serienproduktion zu meistern. Entdecke, wie Werbeplakate als Einstieg dienen, um das Interesse zu wecken, und wie die Schüler durch die Planung und Dokumentation ihrer Arbeitsschritte (Gewindeschneiden, Biegen, Zuschneiden, Treiben) nicht nur handwerkliche Fähigkeiten erwerben, sondern auch wichtige Kompetenzen in Organisation, Teamarbeit und Problemlösung entwickeln. Diese praxisnahe Erfahrung bereitet sie optimal auf ihre zukünftige berufliche Laufbahn vor und vermittelt ihnen ein grundlegendes Verständnis für die moderne Wirtschaft. Die detaillierte Sachanalyse, die klaren Zielsetzungen und die methodischen Vorüberlegungen bieten dir als Lehrkraft eine wertvolle Grundlage für eine erfolgreiche und motivierende Unterrichtsgestaltung, die den Schülern die Augen für die Welt der Serienfertigung öffnet.
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?
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Thema der Unterrichtsstunde?
Das Thema der Unterrichtsstunde ist Rationalisierung, insbesondere die Umstellung von Einzelfertigung auf Serienfertigung.
Welche Voraussetzungen bringen die Schüler mit?
Die Technikgruppe besteht aus Schülern mit unterschiedlichen handwerklichen Vorkenntnissen und Motivationen. Einige Schüler haben Erfahrung im Umgang mit Werkzeug, andere zeigen wenig Interesse an handwerklichen Arbeiten. Teamarbeit ist für die Gruppe noch ungewohnt.
Welchen Lehrplanbezug hat die Stunde?
Die Stunde gehört zur Lehrplaneinheit "Technisierung und Rationalisierung prägen unser Leben". Ziel ist es, den Schülern die Spezialisierung als Grundlage der Arbeitsteilung und die Bedeutung der Rationalisierung für Unternehmen zu vermitteln.
Was ist das Lernziel der Stunde?
Die Schüler sollen experimentieren, einen Arbeitsablauf für die Serienfertigung erstellen und die verschiedenen Arbeitsgänge koordinieren.
Wie wird der Unterricht gestaltet?
Der Unterricht beginnt mit Werbeplakaten, die ein vervielfältigtes Werkstück zeigen. Anschließend werden die Merkmale von Serienfertigungen besprochen. Die Schüler werden in Gruppen aufgeteilt, um die einzelnen Arbeitsgänge für die Serienfertigung zu planen und zu dokumentieren. Abschließend werden die Ergebnisse vorgestellt und zusammengetragen.
Welche Materialien werden verwendet?
Die Materialien umfassen Kupfer (für die Kupferschale), Silberstahl-Rundmaterial, Massivholz (für die Bodenplatte) und verschiedene Werkzeuge.
Welche Arbeitsgänge sind vorgesehen?
Die Arbeitsgänge umfassen Gewindeschneiden, Biegen, Zuschneiden, Bohren, Treiben, Schneiden und Stanzen.
Wie wird die Teamarbeit gefördert?
Die Schüler arbeiten in Gruppen, um die einzelnen Arbeitsgänge zu planen und zu optimieren. Sie müssen ihre Ergebnisse koordinieren und zusammenarbeiten, um ein vollständiges Werkstück in Serie zu fertigen.
Welche Rolle spielt das Experiment?
Die Planung der Serienfertigung wird als Experiment durchgeführt, um den Schülern die Möglichkeit zu geben, selbst zu organisieren und die Serienfertigung praktisch zu erfahren.
Wie wird die Dokumentation der Arbeit sichergestellt?
Jede Gruppe dokumentiert ihren Arbeitsgang schrittweise auf einem Arbeitsblatt (Flussdiagramm). Die Ergebnisse werden an der Tafel zusammengetragen und koordiniert.
Was sind die Merkmale von Werkstücken aus Serienfertigung?
Werkstücke aus Serienfertigung haben die gleiche Form, gleiche Abmessungen, das gleiche Muster, die gleichen Farben, die gleiche Qualität und die gleichen Herstellungskosten. Sie werden nach demselben Verfahren und mit Hilfe gleicher Vorrichtungen, Werkzeuge und Maschinen gefertigt.
Wie sieht der geplante Stundenverlauf aus?
Der Stundenverlauf ist tabellarisch dargestellt und in der Leseprobe abgebildet.
- Arbeit zitieren
- Jens Weigand (Autor:in), 1997, Unterrichtsentwurf im Fach Technik Thema: Erste Planungsschritte einer Serienfertigung, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/95827
