BELEGARBEIT

B E L E G A R B E I T
Fach Technik und Computer
Klassenstufe 6
Lernbereich 1
Thema: Übertragungselemente als Funktionselemente
Angefertigt von:
Michael Haase
51. Mittelschule Leipzig
W.-Bredel-Str. 11
04279 Leipzig
im Rahmen einer berufsbegleitenden Fortbildung.
Leipzig, den 28.07.2006
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
Seite I
Inhaltsverzeichnis:
1. Projektbeschreibung ............................................................1
2. Methodisch-didaktisches Vorgehen .....................................2
3. Bewertungsmöglichkeiten .....................................................3
4. Quellen- und Literaturverzeichnis .......................................4
5. Anhang ..................................................................................5
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
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1. Projektbeschreibung
In Klassenstufe 6 sollen die Schüler Lösungen für einfache technische Probleme finden, ent­
sprechende Konstruktionen anfertigen und erproben. In diesem Kontext soll der Umgang mit
Elementen der Informatik gefestigt werden.
Grundlage dafür sind Kenntnisse über den prinzipiellen Aufbau von Maschinen und das
funktionale Zusammenwirken wesentlicher Bauteile.
Das hier erstellte Unterrichtsmaterial soll helfen, den Schülern diese Grundkenntnisse zu ver­
mitteln. Aus diesem Grund ist es günstig, dieses Thema am Anfang des Schuljahres zu be­
handeln. Aus Klassenstufe 5 haben sind die Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer
ausgeprägt, so dass die Schüler einen Teil der Arbeit selbstständig erledigen können.
Mit dieser Unterrichtssequenz werden folgende Ziele angestrebt:
•
Kennen lernen der Funktionselemente von Maschinen und deren Aufgaben
•
Zuordnen von Maschinenbauteilen zu Funktionselementen
•
Einblick gewinnen in die Übertragungselemente Welle und Kupplung
•
Kenntnisse von Getriebearten und deren Sinnbilder
•
Modellhaftes Umsetzen der Getriebearten anhand von Maschinenmodellen
•
Fähigkeit einfache Sinnbilder zu zeichnen
Am Ende dieser Unterrichtssequenz hat jeder Schüler 3 Arbeitsblätter ausgefüllt, ca. 6 Ma­
schinen- bzw. Getriebemodelle gebaut und ausprobiert sowie die entsprechende Anzahl Pro­
tokolle erstellt.
Letztere können am Ende dieser Unterrichtssequenz bewertet werden. Da die Schüler bis da­
hin verschiedene Fähigkeiten und Fertigkeiten erlangt bzw. gezeigt haben, ist eine Bewertung
als komplexe Leistung denkbar.
Als Zeitumfang sind 6 Unterrichtsstunden vorgesehen. Da diese Unterrichtseinheit noch nicht
erprobt wurde, muss der tatsächliche Zeitbedarf noch verifiziert werden.
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
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2. Methodisch-didaktisches Vorgehen
Das hier vorliegende Material besteht aus folgenden Teilen:
•
Powerpoint-Präsentation (PPP) „Funktionselemente in Maschinen“ mit zugehörigem
Arbeitsblatt (siehe Anhang)
•
Powerpoint-Präsentation (PPP) „Überblick über die Übertragungselemente“ mit zuge­
hörigem Arbeitsblatt (siehe Anhang)
•
Powerpoint-Präsentation (PPP) „Getriebe als Übertragungselemente“ mit dem zugehö­
rigen Arbeitsblatt „Getriebearten“ (siehe Anhang)
•
10 Arbeitsanweisungen für einen Stationsbetrieb zum Bau der Modelle
In der ersten Unterrichtsstunde werden die Schüler anhand von Originalen in einem Lehrervor­
trag mittels der PPP „Funktionselemente in Maschinen“ mit den grundlegenden Begriffen
vertraut gemacht. Im Anschluss lösen sie das Arbeitsblatt I „Funktionselemente“ selbstständig.
Mit Hilfe der letzten Folie der PPP erfolgt die Ergebnissicherung (das Vergleichen).
Anschließend erhalten die Schüler das Arbeitsblatt II „Übertragungselemente“ und erarbeiten
sich den Inhalt selbständig mit Hilfe der PPP „Überblick über die Übertragungselemente“. Die
Ergebnissicherung erfolgt durch ein anschließendes Unterrichtsgespräch anhand von Origina­
len (soweit vorhanden).
Die dritte PPP „Getriebe als Übertragungselemente“ wird in der zweiten Stunde, nach einer
Übungs- und Festigungsphase, durch die Schüler selbständig erarbeitet. Das fertige Arbeits­
blatt III „Getriebearten“ sollte am Stundenende eingesammelt und die Sinnbilder durch den
Lehrer auf fachliche Richtigkeit begutachtet werden.
Damit ist die Erarbeitungsphase abgeschlossen. In den nächsten 4 Unterrichtsstunden soll das
erarbeitete Wissen angewendet werden. Dazu wird mit Hilfe von Bausätzen ein Stationsbe­
trieb eingerichtet. Die Schüler bauen in Partnerarbeit ( 2er Teams)
Maschinenmodelle.
Anhand des Modells sollen sie die Getriebart zuordnen und das jeweilige Sinnbild zeichnen.
Dies ist für insgesamt 6 Modelle (bei max. 10 Stationen, abhängig von der Schülerzahl) zu tun.
Nach absolvieren der jeweiligen Station ist das Protokoll abzugeben.
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
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3. Bewertungsmöglichkeiten
Jedes der 6 Protokolle kann mit Hilfe einer Punkteskala bewertet werden.
Da der Lehrer bei einem Stationsbetrieb Zeit für die Beobachtung der Schüler hat, kann auch
die praktische Tätigkeit nach folgenden Gesichtspunkten bewertet werden:
•
Organisiertheit beim Vorgehen
•
Arbeitstempo bzw. Fehlerquote
•
Ordnung auf dem Arbeitsplatz (insbesondere nach dem Erledigen der Aufgabe)
Als Ergebnis können einerseits mehrere Einzelnoten stehen, wobei eine Bewertung jedes Pro­
tokolls nicht nötig ist. Andererseits kann die Gesamtleistung des Schülers als komplexe Leis­
tung gewertet werden.
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
Seite 4
4. Quellen- und Literaturverzeichnis
•
Lehrbuch „Technik und Computer“, Herausg.: Breier, Friedrich, Schacht
Verlag Duden Paetec, 2. Auflage 2005 ISBN 3-89818-624-5, Seite 46 - 57
Die Seitenangaben auf den Arbeitsblättern beziehen sich auf dieses Lehrbuch.
Die Getriebesinnbilder sind ebenfalls diesem Lehrbuch entnommen.
•
Arbeitsanleitungen aus „Technischer Baukasten Maschinen und Getriebe“ der Fa.
HEWA-MAMUD
Hewa GmbH
Weimarische Straße 53
99510 Apolda
http://www.hewa-mamud.de
Danksagung
Ich möchte mich bei Herrn Dieter Ruhmke und Herrn Lutz Engelmann vom DUDEN PAETEC
Schulbuchverlag für die freundliche Genehmigung der Verwendung der Abbildungen aus o.g.
Lehrbuch bedanken.
Bei Herrn Uli Merkel von der HEWA GmbH möchte ich mich ebenfalls für die freundliche
Genehmigung der Verwendung der Arbeitsanleitungen bedanken.
Belegarbeit Übertragungselemente als Funktionselemente
angefertigt von Michael Haase
5. Anhang
1. Arbeitsblatt Funktionselemente
2. Arbeitsblatt Übertragungselemente
3. Arbeitsblatt Getriebe
4. Arbeitsanweisung Station 1 Drechselmaschine
5. Arbeitsanweisung Station 2 Drehbühne
6. Arbeitsanweisung Station 3 Handbohrmaschine
7. Arbeitsanweisung Station 4 Handmixer
8. Arbeitsanweisung Station 5 Seilwinde
9. Arbeitsanweisung Station 6 Seilwinde mit Sperrklinke
10. Arbeitsanweisung Station 7 Waagerecht – Stossmaschine
11. Arbeitsanweisung Station 8 Tischbohrmaschine
12. Arbeitsanweisung Station 9 Tischkreissäge
13. Arbeitsanweisung Station 10 Umformmaschine
14. PPP Funktionselemente in Maschinen
15. PPP Überblick über die Übertragungselemente
16. PPP Getriebe als Übertragungselemente
17. Getriebe - Sinnbilder des Stationsbetriebes
Seite 5
Funktionselemente in Maschinen – AB I
Überblick über die Funktionselemente
Aufgabe 1: Vervollständige die Tabelle! Du kannst dazu das LB S.46 – 47 verwenden
Funktionselement
Aufgabe
Beispiel
Tragen und Schützen anderer Bauteile
Bereitstellen und Umwandeln von
Energie
Getriebe
Wellen
Arbeitselement
Beeinflussen (Steuern) des Stoff und
Energieflusses
Aufgabe 2: Schaue dir die Abbildung der Bohrmaschine in der Präsentation an! Trage die beschrifteten
Teile in die Tabelle ein und ordne das jeweilige Funktionselement zu! Ein Beispiel habe ich schon vorgege­
ben.
Teil der Bohrmaschine
Tisch
Zugeordnetes Funktionselement
Trägerelement
Funktionselemente in Maschinen – AB II
Wellen und Kupplungen als Übertragungselemente
Aufgabe 1: Vervollständige mit Hilfe der Präsentation „Überblick über die Übertragungselemente“ das
Arbeitsblatt
Wellen:
Wellen übertragen ............................ und leiten Energie weiter.
Außerdem dienen sie zum.............................. von Bauelementen.
Beispiele:
Abbildung
Wellenart
Sinnbild
Hohlwelle
Kupplungen:
Mit Kupplungen kann der Kraftfluss zwischen gegeneinander
................................ Teilen unterbrochen oder geschlossen
werden.
Beispiele:
.............................................
............................
................................
Funktionselemente in Maschinen – AB III
Überblick über die Getriebearten
Aufgabe: Vervollständige die Tabelle mit Hilfe der Präsentation „Getriebe als Übertragungselemente“!
Zeichne die entsprechenden Sinnbilder nur in der Schnittansicht!
Getriebeart
Beispiel
Sinnbild
Tabelle fertig? Dann hast du den ersten (theoretischen) Teil geschafft.
Glückwunsch!
Für den zweiten (praktischen) Teil benötigst du deine 3 vollständig ausgefüllten
Arbeitsblätter.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 1
Drechselmaschine
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 2
Drehbühne
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 3
Handbohrmaschine
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 4
Handmixer
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 5
Seilwinde
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 6
Seilwinde mit Sperre
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 7
Stossmaschine
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 8
Tischbohrmaschine
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 9
Tischkreissäge
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Funktionselemente in Maschinen – AB IV
Bau von Getriebemodellen
Station 10
Umformmaschine
1. Baue wie auf der Rückseite beschrieben das Funktionsmodell!
2. Führe die angegebenen Versuche durch! Notiere deine Beobachtungen
im Hefter! Fertige dazu ein Protokoll an!
3. Welches Getriebe arbeitet in der Maschine?
4. Zeichne das Sinnbild dieses Getriebes!
Zur Lösung dieser Aufgaben kannst du deine Arbeitsblätter und das Lehrbuch
verwenden.
Wenn du fertig bist, baue das Modell wieder auseinander. Lege alle Teile in
die Aufbewahrungsbox.
Überblick über die Getriebe-Sinnbilder des Stationsbetriebes
Station 1: Drechselmaschine – Kegelradgetriebe und Riemengetriebe
Station 2: Drehbühne – Reibradgetriebe
Station 3: Handbohrmaschine – Kegelradgetriebe – Stirnradgetriebe
Station 4: Handmixer – Stirnradgetriebe
Station 5: Seilwinde – Schneckenradgetriebe
Station 6: Seilwinde mit Sperrklinke – Stirnradgetriebe
Station 7: Waagerecht-Stoßmaschine – Kurbelgetriebe
Station 8: Tischbohrmaschine – Riemengetriebe
Station 9: Tischkreissäge – Riemengetriebe
Station 10:
Umformmaschine – Stirnradgetriebe