Bildungsplan 2016 Sekundarstufe I - Beispielcurriculum für das Fach Technik Klassen 7/8/9/10 Beispiel 1 Mai 2017
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Bildungsplan 2016 Sekundarstufe I Beispielcurriculum für das Fach Technik Landesinstitut für Schulentwicklung Klassen 7/8/9/10 Qualitätsentwicklung Beispiel 1 und Evaluation Schulentwicklung und empirische Bildungsforschung Bildungspläne Mai 2017
Inhaltsverzeichnis Allgemeines Vorwort zu den Beispielcurricula .................................................................................. I Fachspezifisches Vorwort ............................................................................................................... II Technik – Klasse 7.......................................................................................................................... 1 Werkstoff Holz ............................................................................................................................. 1 Werkstoff Metall........................................................................................................................... 6 Werkstoff Kunststoff .................................................................................................................. 10 Technik – Klasse 8........................................................................................................................ 14 Einzel- und Serienfertigung ....................................................................................................... 14 Aufbau und Funktion einer Maschine ........................................................................................ 17 Antriebssysteme – Aufbau und Auswirkungen ........................................................................... 20 Grundlagen Elektrotechnik und Elektronik ................................................................................. 22 Technik – Klasse 9........................................................................................................................ 25 Bautechnik ................................................................................................................................ 25 Eingabe – Verarbeitung - Ausgabe (EVA) ................................................................................. 28 Elektronik .................................................................................................................................. 31 Versorgung und Entsorgung ...................................................................................................... 33 Technik – Klasse 10...................................................................................................................... 37 Steuern und Regeln .................................................................................................................. 37 Projekt- bzw. Abschlussarbeit.................................................................................................... 41
Allgemeines Vorwort zu den Beispielcurricula Beispielcurricula zeigen eine Möglichkeit auf, wie aus dem Bildungsplan unterrichtliche Praxis wer- den kann. Sie erheben hierbei keinen Anspruch einer normativen Vorgabe, sondern dienen viel- mehr als beispielhafte Vorlage zur Unterrichtsplanung und -gestaltung. Diese kann bei der Erstel- lung oder Weiterentwicklung von schul- und fachspezifischen Jahresplanungen ebenso hilfreich sein wie bei der konkreten Unterrichtsplanung der Lehrkräfte. Curricula sind keine abgeschlossenen Produkte, sondern befinden sich in einem dauerhaften Ent- wicklungsprozess, müssen jeweils neu an die schulische Ausgangssituation angepasst werden und sollten auch nach den Erfahrungswerten vor Ort kontinuierlich fortgeschrieben und modifiziert werden. Sie sind somit sowohl an den Bildungsplan, als auch an den Kontext der jeweiligen Schule gebunden und müssen entsprechend angepasst werden. Das gilt auch für die Zeitplanung, welche vom Gesamtkonzept und den örtlichen Gegebenheiten abhängig und daher nur als Vorschlag zu betrachten ist. Der Aufbau der Beispielcurricula ist für alle Fächer einheitlich: Ein fachspezifisches Vorwort thema- tisiert die Besonderheiten des jeweiligen Fachcurriculums und gibt ggf. Lektürehinweise für das Curriculum, das sich in tabellarischer Form dem Vorwort anschließt. In den ersten beiden Spalten der vorliegenden Curricula werden beispielhafte Zuordnungen zwi- schen den prozess- und inhaltsbezogenen Kompetenzen dargestellt. Eine Ausnahme stellen die modernen Fremdsprachen dar, die aufgrund der fachspezifischen Architektur ihrer Pläne eine an- dere Spaltenkategorisierung gewählt haben. In der dritten Spalte wird vorgeschlagen, wie die Themen und Inhalte im Unterricht umgesetzt und konkretisiert werden können. In der vierten Spal- te wird auf Möglichkeiten zur Vertiefung und Erweiterung des Kompetenzerwerbs im Rahmen des Schulcurriculums hingewiesen und aufgezeigt, wie die Leitperspektiven in den Fachunterricht ein- gebunden werden können und in welcher Hinsicht eine Zusammenarbeit mit anderen Fächern sinnvoll sein kann. An dieser Stelle finden sich auch Hinweise und Verlinkungen auf konkretes Unterrichtsmaterial. Die verschiedenen Niveaustufen des Gemeinsamen Bildungsplans der Sekundarstufe I werden in den Beispielcurricula ebenfalls berücksichtigt und mit konkreten Hinweisen zum differenzierten Vorgehen im Unterricht angereichert. I
Fachspezifisches Vorwort Bildungsgehalt und fachdidaktische Grundlagen Technik hat seit jeher weltgestaltende Bedeutung, dies gilt heute verstärkt und zukünftig vermutlich mehr denn je. Technische Bildung dient der Bewältigung von Gegenwarts- und Zukunftsproblemen und versteht sich im schulischen Kanon als unabdingbare Allgemeinbildung im Wirklichkeits- und Wirkungsbereich des Menschen. Neben dem Verständnis für unsere Kultur eröffnet technische Bildung uns Möglichkeiten des Mitwirkens in technisch geprägten Berufsfeldern, aber auch als mündiger Bürger, Konsument und verantwortungsbewusster Techniknutzer. Bei den Entstehungs-, Verwendungs- und Folgezusammenhängen der Technik sind soziale, humane und naturale Dimensionen von Bedeutung. Technisches Handeln ist nicht wertneutral, es ist immer ein Handeln im Rahmen von Zielkonflikten und unterschiedlicher Interessen, das Artefakt häufig das Ergebnis von Kompromissentscheidungen. Der mehrperspektivische Technikunterricht muss sich dem stellen - die Eingriffe des Menschen in die Welt thematisieren und bewerten. Dem Ziel einer technischen Allgemeinbildung nähert sich der Technikunterricht nur dann, wenn er Praxis und Theorie der Technik in enger Verknüpfung behandelt. Praktisches Arbeiten ohne Klärung des Problemkontextes, bloße Reproduktion von Bausätzen nach Anleitung oder isolierte, nicht mit der technischen Problemstellung verbundene Zeichenlehrgänge sind deshalb als problematisch einzuschätzen. Typische technische Handlungsformen sind z.B. Planen und Entwickeln, Untersuchen und Expe- rimentieren, zeichnerisches und modellhaftes Darstellen, Konstruieren und Optimieren, Herstellen, Bewerten und Auswählen, Bedienen und Verwenden, Pflegen und Reparieren, Entsorgen und Wiederverwerten. Zeitgemäßer Technikunterricht ist problem- und handlungsorientiert, schülerorientiert und mehr- perspektivisch angelegt. Angesichts der Fülle technischer Themen ist es unabdingbar, im Technik- unterricht im Sinne Klafkis exemplarisch zu arbeiten (Welches technische Prinzip, welche Invarian- te der Technik wird an diesem Thema besonders gut deutlich?). Kooperationen mit außerschulischen Partnern sowie Erkundungen an außerschulischen Lernorten ermöglichen wertvolle Realbegegnungen. Bildungsplan und Beispielcurriculum Die inhaltsbezogenen Kompetenzen im Fach Technik sind im Bildungsplan 2016 in die folgenden Bereiche gegliedert: II
Der Unterricht im Wahlpflichtfach Technik baut auf den in Biologie, Naturphänomene und Technik (BNT) erworbenen technischen Kompetenzen auf. Der Bereich „Werkstoffe und Produkte“ spielt im Beispielcurriculum der Klasse 7 eine zentrale Rolle. Ziel ist es, zunächst grundlegende Kompetenzen im fachgerechten Umgang mit den Werkstoffen Holz, Metall und Kunststoff anzubahnen bzw. weiter zu vertiefen. In den Klassenstufen 8 und 9 und der zum Mittleren Bildungsabschluss führenden Klassenstufe 10 spielt der Bereich „Systeme und Prozesse“ in Verbindung mit „Mensch und Technik“ eine immer größere Rolle. Die im Bereich „Werkstoffe und Produkte“ erworbenen Kompetenzen ermöglichen den Schülerinnen und Schülern weitgehend selbstständig bei der Lösung technischer Problemstellun- gen zu arbeiten. Sie konstruieren beispielsweise bei der Serienfertigung Vorrichtungen und bearbeiten unterschiedliche Werkstoffe. Oder sie experimentieren im Bereich Versorgung und Entsorgung mit Werkstoffen zur Konstruktion von Modellen zur regenerativen Energienutzung. Daneben führen sie technische Experimente zur Statik durch und konstruieren ein statisch effektives Brückenmodell. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bieten sich bei der Herstellung von Funktionsmodellen zum Messen, Steuern und Regeln oder Gehäusen für Schaltungen an. Die Aufgabenstellungen zur Vertiefung der Kompetenzen im Bereich „Systeme und Prozesse“ können aus den Handlungsfeldern des Bereichs „Mensch und Technik“ gewonnen werden (z.B. technische Systeme der Haustechnik, der Energieversorgung oder der Fahrzeugtechnik). Neben den inhaltsbezogenen Kompetenzen in den Bereichen „Werkstoffe und Produkte“, „Syste- me und Prozesse“ sowie „Mensch und Technik“ mit den Handlungsfeldern Produktionstechnik, Versorgung und Entsorgung, Bautechnik und Mobilität sind auch die prozessbezogenen Kompe- tenzen mit der Gliederung in die Bereiche Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung so- wie Herstellung und Nutzung bedeutsam. Sie ziehen sich von Klasse 7 bis 10 durch den Bildungs- plan im Fach Technik und sind wie die Leitperspektiven stets mit den inhaltsbezogenen Kompe- tenzen zu vernetzen. Das Fach Technik kann darüber hinaus wichtige Beiträge zu den Leitper- spektiven BNE, PG, BO, VB und MB leisten. III
Unterrichtsplanung Der Technikunterricht knüpft an die Lebens- und Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler an und bezieht ihr Vorwissen mit ein. Der zunehmenden Heterogenität der Lernenden wird der Technikunterricht durch geeignete Maßnahmen zur Differenzierung und Individualisierung gerecht, wie z. B. individuelle Themen- und Werkzeugauswahl nach Vorkenntnissen, Neigungen und Fähigkeiten, unterstützende Angebote (Hilfekärtchen, Hilfe durch Lehrer oder Mitschüler als Experten), umfangreichere Zeit zur Themenbearbeitung, Reduzierung der Anforderungen oder aber zusätzliche Angebote zur Förderung leistungsstarker Schülerinnen und Schüler. Instrumenten der pädagogischen Diagnostik zur Erhebung des Lernstands oder Ermittlung des Lernerfolgs kommt dabei eine zunehmend gewichtigere Bedeutung zu. Der Technikunterricht soll Mädchen und Jungen gleichermaßen fördern und unterstützt die Inklusion durch geeignete Maßnahmen. Durchgängig zu beachten sind die Aspekte Linkshändigkeit und Ergonomie beim Werkzeug- und Maschineneinsatz. Die Technikdidaktik entwickelte eine Reihe von Unterrichtsverfahren wie die Fertigungs- und Konstruktionsaufgabe, das technische Experiment, den Lehrgang, die Produktanalyse und die Erkundung. Weitere Methoden wie das Projekt, das Planspiel, die Fallstudie, der Leittext, die 4- Stufen-Methode, die Technikstudie und der Warentest ergänzen das Methodenrepertoire. Problemstellung, Informationsbeschaffung, Planung/Problemlösung, Klärung der Beurteilungskriterien, Herstellung (mit Optimierung), Reflexion und Bewertung von Prozess und Produkt sind typische Phasen einer Unterrichtseinheit im Fach Technik. Dabei sind Aspekte der Gesundheitsfürsorge und Sicherheitserziehung von zentraler Bedeutung. Die Bestimmungen der von der Kultusministerkonferenz für die naturwissenschaftlichen Fächer, Technik/Arbeitslehre, Hauswirtschaft und Kunst empfohlenen „Richtlinie für Sicherheit im Unterricht“ (RiSU) sind zu beachten und unter anderem ggf. Gefährdungsbeurteilungen zu erstellen. Darüber hinaus ist die Lehrkraft aufgefordert, pädagogisch zu wirken und nicht zuletzt ihrer Vorbildfunktion gerecht zu werden, um bei den Schülerinnen und Schülern die erwünschten Verhaltens-, Einstellungs- und Bewusstseinsänderungen im Hinblick auf Sicherheit und Umwelt zu erreichen. Fachraum und Medien Der Technikunterricht benötigt zur Umsetzung einen ausdifferenzierten Fachraumkomplex (z.B. Universaltechnikräume, Maschinenraum, Lagerraum, Vorbereitungs- und Medienraum, Werkhof) nach den aktuellen Vorschriften der Unfallkasse BW. Neben den im Fach etablierten Medien (z.B. Werkstoffe, Werkzeuge, Realobjekte, Modelle, Fachbücher) kommt elektronischen Medien (z.B. Internetzugang, fachspezifische Software, Kleinsteuerungen, Mikrocontroller, PC, Notebook, Tablet, Dokumentenkamera, Beamer) eine zunehmend gewichtigere Bedeutung zu. Die Betreuung des Fachraums, die Pflege von Geräten und Maschinen ist unabdingbar für den Erhalt der notwendigen Rahmenbedingungen für den Technikunterricht. Die Technikraumordnung, Ordnungsdienste und Rituale sind wichtige erzieherische Mittel im Fach Technik. IV
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I Technik – Klasse 7 Werkstoff Holz ca. 30 Std. Beschreibung: Die Schülerinnen und Schüler fertigen zunächst ein einfaches Probewerkstück an. Nach vorgegebenen Zeichenunterlagen stellen sie anschließend ein mehrteiliges Produkt aus Holz her. Während der Planungsphasen erfolgt der schrittweise Einstieg ins technische Zeichnen. Zielsetzung: - Eigenschaften unterschiedlicher Holzarten und Handelsformen kennen - Planungsunterlagen nutzen und teilweise selbst erstellen - Fertigungstechniken fachgerecht anwenden - Maschinen und Werkzeuge fachgerecht nutzen - Sicherheitsregeln kennen und einhalten - Arbeitsprozesse zunehmend mitplanen - Prozesse und Produkte beurteilen Hinweise: Die im Fächerverbund BNT erworbenen Kompetenzen sind wichtige Grundlagen für den Technikunterricht in Klasse 7 (Umgang mit Werkzeugen und Maschinen). Technisches Zeichnen soll weitgehend integrativ unterrichtet werden; es ist nicht an die Durchführung isolierter Zeichenlehrgänge ge- dacht. Konkretisierung, Ergänzende Hinweise, prozessbezogene Kompetenzen inhaltsbezogene Kompetenzen Vorgehen im Unterricht Arbeitsmittel, Organisation, Verweise Die Schülerinnen und Schüler können: Organisatorisches 1 Std. 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen Organisatorisches (Technikraumordnung, Sicher- und beachten heit, Pläne, Vorschau) wird in den ersten Wochen in den Unterrichtsablauf integriert Die Schülerinnen und Schüler können: Probewerkstück Stiftehalter 8 Std. Alternativen: Zettelhalter, Gummischnalzer, Pro- peller, Nagelspiel, Bücherstütze, Serviettenhalter, Geduldspiel, Kniffelkreuz … 1
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.1 (4) technische Informationen mit vor- 3.2.1 (1) technische Zeichnungen als Quader (z.B. Fichte) 110 x 70 x 20 Lernstandermittlung handenem Wissen verknüpfen und an- Planungsmittel nutzen (Skizze, Ferti- Mindestens ein Schnitt (max. 3) wird vorgenom- Für das Probewerkstück werden eine Fertigungs- wenden gungszeichnung, Dreitafelprojektion […]) men und mit dem Reststück nach eigenen Vorstel- zeichnung des Ausgangsmaterials sowie eine 2.1.(5) Konstruktions- und Herstellungs- lungen neu gefügt. einfache Lösung vorgegeben. Vorgegebene prozesse planen und strukturieren (M,E) 3.2.1 (5) […] Stücklisten und Arbeitspläne Zeichnungen lesen und schrittweise erste Pla- Einstieg Technisches Zeichnen (Eintafelprojektion, nungskompetenzen aufbauen (z.B. fehlende Ma- 2.2 (1) […[ grafischen Darstellungen tech- […] Kabinettperspektive des Quaders vor der Bearbei- nische Informationen entnehmen und ße eintragen, einen unvollständigen Arbeitsplan tung; Bemaßung des Quaders). Besprechung der vervollständigen…). interpretieren Fertigungszeichnung einer einfachen Lösung. 2.2.(4) ausgewählte technische Objekte grafisch darstellen Auf Wunsch der Schülerinnen und Schüler Skiz- Die Schülerinnen und Schüler erhalten die Mög- 2.2(5) technische Dokumentationen wie zen eines individuellen Stifthalters; modellhafte lichkeit, eigene Ideen umzusetzen. Eine Benotung Skizzen, technische Zeichnungen […] Lösung durch Schnitt(e) und Fügen mit Papierflä- entfällt. normorientiert erstellen (M,E) che; ggf. Überarbeitung und Optimierung. Mehrere Bohrungen / Stufenbohrungen planen. G: einfache …nutzen… G: Arbeitsplan mit konkreten Anweisungen liegt vor M: … erstellen M: Arbeitsablaufplan wird in Teilen selbständig durch Schüler ergänzt E: selbständig …erstellen E: Arbeitsplan wird weitgehend selbständig durch Schüler erstellt 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen 3.2.1 (6) die Werkstoffe Holz […] fachge- Holzbearbeitung nach Planvorgabe oder eigener - Wiederholung Sicherheitsregeln und beachten recht bearbeiten Planung. - Wiederholung und Vertiefung grundlegender Bearbeitungstechniken und fachgerechter 2.1.(1) technische Informationen aus 3.2.1 (9) Werkzeuge zur Werkstoffbear- Werkzeugverwendung verschiedenen Quellen sammeln und beitung … Herstellung des Stiftehalters (Messen, Anreißen, strukturiert auswerten Ablängen, Bohren, Fügen, Oberflächenbearbei- 2.1.(4) technische Informationen mit vor- G: … nennen und sicher nutzen tung, Oberflächenbehandlung) L PG Sicherheit und Unfallschutz handenem Wissen verknüpfen und an- M: … nennen, auswählen und sicher . wenden nutzen 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch ver- E: … beschreiben, auswählen und sicher antwortungsbewusst mit Material und nutzen Energie umgehen Bohrmaschinenführerschein aus BNT vorhanden? 3.2.1. (10) Maschinen sicher nutzen 2.4 (5)eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten (Tischbohrmaschine, […]) Gegebenenfalls nachholen. auch im Blick auf die spätere Berufswahl erkennen 3.2.1 (12) unterschiedliche Fügetechni- ken beschreiben und anwenden (Leimen, 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen […] Schrauben, Nageln, […]) und beachten 3.2.1 (13) verschiedene Möglichkeiten 2.4 (7)ihre technischen Lösungen reflektie- der Oberflächenbearbeitung und - ren, prüfen und optimieren (M,E) behandlung sicher anwenden und beur- teilen (zum Beispiel Schleifen, [...] Ölen […]) 2.3 (3) ihren eigenen Arbeitsprozess re- Reflexion Arbeitsprozess und Qualität des Produk- flektieren und bewerten tes. 2
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I Werkzeug- oder Getränketrage 6 Std. Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe mit konstruktiven Anteilen) Planung Alternativen: Tablett, Bilderrahmen, Holzspiele, Holzbox, Schemel, Nistkasten, Futterhaus, Ge- würzregal … 2.1 (1) technische Informationen aus ver- 3.2.1 (1) technische Zeichnungen als - Klärung der Aufgabenstellung - Öffnung der Fertigungsaufgabe zur schiedenen Quellen sammeln und struktu- Planungsmittel nutzen […] - Wahloptionen für Schüler Differenzierung riert auswerten - Absprache der Beurteilungskriterien - Lehrgang: verschiedene Eckverbindungen - Eckverbindungen (Nageln, Schrauben, offen / herstellen (ggf. Belastungsversuche) 2.1 (4) technische Informationen mit vor- 3.2.1. (12) G: unterschiedliche Fügetech- verdeckt Dübeln) - mindestens zwei unterschiedliche Eckverbin- handenem Wissen verknüpfen und an- niken […] anwenden (Leimen, […] Dü- - Oberflächenbehandlung (Ölen, Lasieren) dungen auswählen wenden beln, Schrauben, Nageln, […]) - Zusatzfunktionen (Erweiterung des Ord- - Zusatzfunktionen mit der Möglichkeit der 2.1 (5) Konstruktions- und Herstellungs- nungssystems, Deckel, Verschluss, integrier- Materialauswahl prozesse planen und strukturieren ter Kapselheber) 2.2 (5) technische Dokumentationen wie - gestalterische Elemente Skizzen, technische Zeichnungen […] 3.2.1 (1) technische Zeichnungen als Schüler lesen Zeichnungen und erstellen erste normorientiert erstellen Planungsmittel nutzen (Skizze, Ferti- Skizzen für die konstruktiven Anteile. 2.4 (2) den Arbeitsablauf planen, struktu- gungszeichnung, Dreitafelprojektion […]) rieren und optimieren Schüler erstellen eigene technische Zeichnungen 3.2.1 (2) normorientierte technische Einfache Zeichnungen erstellen (Ein- und Zweita- Zeichnungen als Planungsmittel erstellen felprojektion) und bemaßen; Linienarten; Umgang für ihre konstruktiven Anteile. mit den Zeichengeräten üben. 3.2.1 (5) […] Stücklisten und Arbeitspläne Anpassung der Stücklisten und Arbeitspläne an […] die individuelle Planung. G: einfache … nutzen… G: Stückliste und Arbeitsplan mit konkreten An- weisungen liegen vor M: … erstellen M: Stückliste und Arbeitsplan werden weitgehend selbständig durch Schüler erstellt E: selbständig … erstellen E: Stückliste und Arbeitsplan werden selbständig durch Schüler erstellt 3
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 3.2.1 (7) grundlegende Eigenschaften der Wiederholung und Vertiefung der Eigenschaften Beschränkung auf wichtige einheimische Holzar- Werkstoffe Holz, [...] und deren Handels- von Holz und wichtiger Handelsformen ten und gängige Handelsformen formen … G: … nennen G: Material wird vom Lehrer zugewiesen M: E: … beschreiben und die Eignung für M: E: begründete Werkstoffauswahl durch den bestimmte Produkte beurteilen Schüler Werkzeug- oder Getränketrage 13 Std. Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe mit konstruktiven Anteilen) Herstellung 2.2 (1) Texten, Datenblättern und grafi- 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterla- Niveaudifferenzierung erfolgt in den konstruktiven schen Darstellungen technische Informati- gen einen technischen Gegenstand in Anteilen. onen entnehmen und interpretieren einer Fertigungsaufgabe realisieren […] 3.2.1. (6) die Werkstoffe Holz [...] fachge- Grundlegendes Wissen über gängige Holzbearbei- L BO 2.4 (5) eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten recht bearbeiten tungswerkzeuge und Einüben des fachgerechten und sicheren Umgangs L PG auch im Blick auf die spätere Berufswahl Die Schülerinnen und Schüler nutzen und optimie- erkennen ren die eigenen Planungsunterlagen. 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch ver- 3.2.1 (8) Bauelemente (z.B. Dübel, Vertiefen grundlegender Arbeitstechniken (Mes- Lehrer kontrolliert und genehmigt Materialauswahl antwortungsbewusst mit Material […] um- Schrauben [...]) und Halbzeuge (z.B. […] sen, Anreißen, Ablängen, Bohren, Fügen, Ober- gehen Holzleisten […]) … flächenbearbeitung) G: … nach Vorgabe fachgerecht nutzen G: Materialausgabe nach vorgegebener Stückliste M: … fach- und bedarfsgerecht auswäh- M: E: Materialauswahl aus vorliegendem Bestand len und nutzen E: … fach- und bedarfsgerecht auswäh- len und nutzen […] 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen 3.2.1 (9) Werkzeuge zur Werkstoffbear- Ablängen und Bearbeiten der Einzelteile und beachten beitung … G: …nennen und sicher nutzen G: Vorgabe des Werkzeugs M: E: … […] auswählen und sicher nut- M: E: Auswahl aus vorhandenem bzw. zur Verfü- zen gung gestelltem Werkzeugbestand 3.2.1. (10) Maschinen sicher nutzen (Tischbohrmaschine und zum Beispiel Dekupiersäge, Schleifmaschine, […], Bohrschrauber) 2.1 (1) technische Informationen aus ver- 3.2.1 (11) … den Aufbau von Werkzeu- Beschränkung auf die wesentlichen schiedenen Quellen sammeln und struktu- gen und Maschinen beschreiben (zum Funktionseinheiten riert auswerten Beispiel Tischbohrmaschine, Spiralboh- 2.2 (1) Texten, Datenblättern und grafi- rer, Säge, Feile) … schen Darstellungen technische Informati- G: M: onen entnehmen und interpretieren E: das Wirkprinzip und … E: Drehzahlregelung bei Tischbohrmaschinen, 2.2 (7) relevante Informationen zu techni- Schneidewinkel von Bohrern, Schränkung, Feilen- 4
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I schen Sachverhalten in angemessener hieb Fachsprache strukturiert wiedergeben 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch ver- 3.2.1. (12) G: unterschiedliche Fügetech- Fügen der Einzelteile nach individuellem Plan antwortungsbewusst mit Material und niken […] anwenden (Leimen, […] Dü- Energie umgehen (M,E) beln, Schrauben, Nageln, […]) 2.4 (5) eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten 3.2.1. (13) verschiedene Möglichkeiten Oberflächenbearbeitung und -behandlung Verschiedene Möglichkeiten der Oberflächenbe- auch im Blick auf die spätere Berufswahl der Oberflächenbearbeitung und handlung (ggf. Beurteilung nach bedeutsamen Fertigstellung des Werkstücks Kriterien wie z.B.: Aufwand, Aussehen, Schutz- erkennen -behandlung sicher anwenden … (zum 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen Beispiel Schleifen, […] Ölen, Lasieren) funktion, Umweltaspekte, Kosten) und beachten G: …anwenden 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch ver- M: … anwenden und beurteilen Berufe aus dem Berufsfeld Holz thematisieren. LP BO antwortungsbewusst mit Material und Energie umgehen (M,E) E: … anwenden und bewerten Werkzeug- oder Getränketrage Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe mit konstruktiven Anteilen) 2 Std. Bewertung 2.3 (2) eigene technische Objekt […] krite- 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterla- Reflexion, Selbst- und Fremdbeurteilung des Gemeinsam erstellte oder vorgegebene Beurtei- rienorientiert bewerten gen einen technischen Gegenstand in Werkstücks und des Arbeitsprozesses. lungsbögen, die sich an den abgesprochenen 2.3 (3) ihren eigenen Arbeitsprozess re- einer Fertigungsaufgabe […] beurteilen Kriterien aus der Planungsphase orientieren. flektieren und bewerten 2.4 (7) ihre technischen Lösungen reflek- Ggf. schriftliche Leistungsfeststellung (Stunde aus tieren, prüfen und optimieren (M,E) Kontingent für Vertiefung, Wiederholung und Leistungsfeststellung). 5
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I Werkstoff Metall ca. 30 Std. Beschreibung: Die Schülerinnen und Schüler können, ausgehend von einer konkreten Aufgabenstellung, ein mehrteiliges Produkt aus Metall herstellen. Zielsetzung: - Eigenschaften unterschiedlicher Metalle kennen - Planungsunterlagen nutzen und teilweise selbst erstellen - Maschinen und Werkzeuge fachgerecht nutzen - Arbeitstechniken fachgerecht anwenden - Sicherheitsregeln kennen und einhalten - Arbeitsprozesse zunehmend mitplanen - Prozesse und Produkte beurteilen Hinweise: Die beim Werkstoff Holz erworbenen Kompetenzen sind Grundlage für die Unterrichtseinheit Metall. Technisches Zeichnen soll integrativ unterrichtet werden; es ist nicht an die Durchführung isolierter Zeichenlehrgänge gedacht. Ergänzende Hinweise, Konkretisierung, Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Arbeitsmittel, Organisation, Vorgehen im Unterricht Verweise Die Schülerinnen und Schüler können: Eigenschaften von Metallen 3 Std. 2.1 (1) technische Informationen aus ver- 3.2.1 (7) grundlegende Eigenschaften der Grundlegende Metalleigenschaften (Versuche zu Lernzirkel, arbeitsteilige Gruppenarbeit schiedenen Quellen sammeln und struktu- Werkstoffe [...] Metall und deren Handels- Dichte, Verformbarkeit, Wärmeleitfähigkeit, Härte, riert auswerten formen… Korrosionsbeständigkeit, Magnetismus von Alumini- 2.1 (2) technische Experimente […] durch- G: ... nennen um, Eisenmetallen, Messing, Kupfer) führen und auswerten 2.1 (4) technische Informationen mit vorhan- M: ... beschreiben und die Eignung für denem Wissen verknüpfen und anwenden bestimmte Produkte begründen 2.2 (7) relevante Informationen zu techni- E: … beschreiben und die Eignung für schen Sachverhalten in angemessener bestimmte Produkte beurteilen Fachsprache strukturiert wiedergeben Werkstück I: Zettel- bzw. Fotohalter Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 2 Std. Planung Alternativen: Kreisel, Reißnadel… 6
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.2 (1) Texten, Datenblättern und grafischen 3.2.1 (1) […] technische Zeichnungen als Technische Zeichnungen als Planungsmittel: Darstellungen technische Informationen Planungsmittel nutzen (Skizze, Ferti- Parallelprojektion(en) nutzen entnehmen und interpretieren gungszeichnung, Dreitafelprojektion […]) Erweiterung des technischen Zeichnens: 2.4 (2) den Arbeitsablauf planen, strukturie- G: M: … und eine Parallelprojektion z.B. Ergänzung einer fehlenden Ansicht in einer ren […] Dreitafelprojektion, Bemaßung, Gewindedarstellun- E: … und Parallelprojektionen gen kennen 3.2.1 (2) […] normorientierte technische Arbeitsschritte planen Zeichnungen als Planungsmittel erstellen 3.2.1 (5) einfache Stücklisten und Arbeits- pläne nutzen Kein Lehrgang „Technisches Zeichnen“ - Festlegung der Bewertungskriterien - Klärung der Arbeitsschritte - Erarbeitung des Arbeitsplans Werkstück I: Zettel- bzw. Fotohalter Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 9 Std. Herstellung 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterlagen Einführung und Anwendung grundlegender Metall- L PG Sicherheit und Unfallschutz einen technischen Gegenstand in einer bearbeitungstechniken: Messen, Anreißen, Sägen, Kurzlehrgänge Metallbearbeitungstechniken Fertigungsaufgabe realisieren […] Bohren, Oberflächenbearbeitung, Gewindeschnei- den Vergleich mit Holzbearbeitungswerkzeugen Einführung Messschieber 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch verant- 3.2.1 (6) die Werkstoffe […] Metall fachge- Herstellung der Einzelteile des Zettelhalters wortungsbewusst mit Material […] umgehen recht bearbeiten Zusätzlich möglich: Biegen, Löten (M,E) 3.2.1 (9) Werkzeuge zur Werkstoffbearbei- 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen tung nennen […] und sicher nutzen und beachten 3.2.1. (10) Maschinen sicher nutzen 3.2.1. (12) […] Fügetechniken […] anwen- Fügen der Einzelteile den 3.2.1. (13) […] verschiedene Möglichkeiten der Oberflächenbearbeitung […] sicher anwenden Werkstück I: Zettel- bzw. Fotohalter Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 1 Std. Beurteilung 7
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.4 (7) Schlüsse aus der Differenz zwischen 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterlagen Reflexion des Arbeitsprozesses und der Qualität Beurteilung anhand der vereinbarten Kriterien Plan und Realisierung ziehen (M,E) einen technischen Gegenstand in einer des Produkts 2.3 (3) Ihren eigenen Arbeitsprozess reflek- Fertigungsaufgabe […] beurteilen tieren und bewerten 2.4 (5) eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten auch im Blick auf die spätere Berufswahl erkennen Werkstück II: Bügelschloss Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 3 Std. Planung Alternativen: Platinenhalter (Dritte Hand), zerlegba- rer Grillspieß, Klebebandabroller, Kleine Klemme, verstellbarer Schraubenschlüssel, Kerzenständer… 2.2 (1) Texten, Datenblättern und grafischen 3.2.1 (1) […] technische Zeichnungen als Erstellung und Nutzung von Planungsunterlagen Darstellungen technische Informationen Planungsmittel nutzen (Skizze, Ferti- entnehmen und interpretieren gungszeichnung, Dreitafelprojektion […]) 2.4 (2) den Arbeitsablauf planen, strukturie- 3.2.1 (2) […] normorientierte technische ren […] Zeichnungen als Planungsmittel erstellen 3.2.1 (5) Stücklisten und Arbeitspläne nutzen G: Stückliste und Arbeitsplan mit konkreten Anwei- sungen liegen vor G: einfache … M: … erstellen M: Stückliste und Arbeitsplan werden weitgehend Die Schülerinnen und Schüler nutzen selbständig durch Schüler erstellt verschiedene Medien mit unterschiedlichem Abstraktionsgrad (z.B.: fertiges Produkt, 3D- E: selbständig … erstellen E: Stückliste und Arbeitsplan werden selbständig Darstellung, Explosionszeichnung mit durch Schüler erstellt Maßangaben, …) zur Erstellung der Planungsunterlagen (technische Zeichnung, Stückliste, Arbeitsplan) Werkstück II: Bügelschloss Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 10 Std. Herstellung 2.4 (2) den Arbeitsablauf […] optimieren 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterlagen Vertiefen grundlegender Arbeitstechniken (Messen, Festlegung der Bewertungskriterien 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen einen technischen Gegenstand in einer Anreißen, Sägen, Bohren, Gewindeschneiden, Erkenntnisse aus der Reflexion zu Werkstück I und beachten Fertigungsaufgabe … Oberflächenbearbeitung) anwenden G: … mit Unterstützung realisieren […] M: … realisieren […] L BO E: … selbstständig realisieren […] 3.2.1 (6) die Werkstoffe […] Metall fachge- Herstellung der Einzelteile des Bügelschlosses recht bearbeiten 3.2.1 (8) Bauelemente und Halbzeuge […] fachgerecht […] nutzen […] 8
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 3.2.1 (9) Werkzeuge zur Werkstoffbearbei- tung … und sicher nutzen G: ... nennen … G: Vorgabe des Werkzeugs M: ... nennen, auswählen … M: Auswahl aus vorhandenem bzw. zur Verfügung gestelltem Werkzeugbestand E: … beschreiben, auswählen … E: Auswahl aus vorhandenem bzw. zur Verfügung gestelltem Werkzeugbestand 3.2.1 (10) Maschinen sicher nutzen 3.2.1 (13) […] verschiedene Möglichkeiten der Oberflächenbearbeitung […] sicher anwenden […] 3.2.1 (12) unterschiedliche Fügetechniken Fügen der Einzelteile […] anwenden Werkstück II: Bügelschloss Die Schülerinnen und Schüler können: (Fertigungsaufgabe) 2 Std. Beurteilung 2.3 (3) Ihren eigenen Arbeitsprozess reflek- 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterlagen Reflexion, Selbst- und Fremdbeurteilung des Werk- Gemeinsam erstellte oder vorgegebene Beurtei- tieren und bewerten einen technischen Gegenstand in einer stücks und des Arbeitsprozesses. lungsbögen, die sich an den abgesprochenen 2.4 (5) eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten Fertigungsaufgabe […] beurteilen Kriterien aus der Planungsphase orientieren. auch im Blick auf die spätere Berufswahl Berufe aus dem Berufsfeld Metall thematisieren. erkennen LP BO Ggf. schriftliche Leistungsfeststellung (Stunde aus Kontingent für Vertiefung, Wiederholung und Leistungsfeststellung). 9
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I Werkstoff Kunststoff ca. 21 Std. Beschreibung; Die Schülerinnen und Schüler können, ausgehend von einer konkreten Problemstellung, ein Produkt aus Kunststoff (und ggf. weiteren Werkstoffen) planen und herstellen. Bei dieser Konstruktionsaufgabe soll die Einführung in die computergestützte Fertigung erfolgen. Zielsetzung: - grundlegende Eigenschaften der Kunststoffhauptgruppen mit Schwerpunkt Thermoplaste - technische Experimente - Planungshilfen nutzen z.B. Modelle, Versuchsreihen - Planungsunterlagen selbst erstellen (Skizzen, Stücklisten, Arbeitsablaufplan, …) - Einführung in CAD/CAM - Maschinen und Werkzeuge fachgerecht nutzen - Arbeitstechniken fachgerecht anwenden - Sicherheitsregeln kennen und einhalten - Prozesse und Produkte beurteilen Hinweise: Die mit den Werkstoffen Holz und Metall erworbenen Kompetenzen werden durch typische Techniken für die Bearbeitung von Thermo- plasten erweitert. Ergänzende Hinweise, Konkretisierung, Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Arbeitsmittel, Organisation, Vorgehen im Unterricht Verweise Die Schülerinnen und Schüler können: Eigenschaften von Kunststoffen 4 Std. 2.1 (1) technische Informationen aus ver- 3.2.1 (7) grundlegende Eigenschaften der Versuche zu grundlegenden Eigenschaften von Lernzirkel, arbeitsteilige Gruppenarbeit, … schieden Quellen sammeln und strukturiert Werkstoffe […] Kunststoff […] und deren Kunststoffen (Versuche zu Verformbarkeit, Leitfähig- Sicherheitsvorschriften beachten (keine auswerten Handelsformen … keit, Bearbeitbarkeit…). Brennproben), ggf. Gefährdungsbeurteilung 2.1 (2) technische Experimente planen, G: … nennen erstellen. durchführen und auswerten M: … beschreiben und die Eignung für be- Kunststoffe – vielseitig und problematisch 2.1 (4) technische Informationen mit vor- stimmte Produkte begründen - Häufig verwendete Kunststoffe L PG Sicherheit und Unfallschutz handenem Wissen verknüpfen und anwen- E: … beschreiben und die Eignung für be- - Einsatzmöglichkeiten den stimmte Produkte beurteilen - Entsorgung und Recycling 2.2 (1) Texten, Datenblättern und grafi- - Umweltbelastung durch Kunststoffabfälle schen Darstellungen technische Informati- onen entnehmen und interpretieren 3.2.1 (6) die Werkstoffe […] Kunststoff […] fachgerecht bearbeiten 2.2 (2) ihr Vorgehen, ihre Beobachtungen und die Ergebnisse ihrer Arbeit dokumen- tieren (M,E) 2.2 (6) Sachverhalte adressatengerecht und mediengestützt präsentieren (E) 10
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.2 (7) relevante Informationen zu techni- schen Sachverhalten in angemessener Fachsprache strukturiert wiedergeben (M,E) Die Schülerinnen und Schüler können: Einführung CAD/CAM 6 Std. 2.1 (4) technische Informationen mit vor- 3.2.1 (16) computerunterstützt Produkte Erweiterung des technischen Zeichnens: CAD Lehrgang „CAD/CAM“ handenem Wissen verknüpfen und anwen- fertigen (CAD, CAM) Grundlagen für die Konstruktionsaufgabe den 2.2 (4) ausgewählte grafische Objekte grafisch darstellen 2.2 (5) technische Dokumentationen wie Skizzen, technische Zeichnungen […] mit […] Computerunterstützung normorientiert erstellen 2.2.(6) Sachverhalte adressatengerecht und mediengestützt präsentieren (E) Smartphoneladestation Die Schülerinnen und Schüler können: (Konstruktionsaufgabe) 4 Std. Planung Alternativen: Utensilo, Reagenzglasvasenhalter, Geschicklichkeitsspiele, Leuchter, Handyhalter, Zif- fernblatt, Schlüsselanhänger, Kleiderhaken, Klemm- brett, Bilderhalter, Eierbecher, Stiftehalter, Zettel- box… 2.1 (4) technische Informationen mit 3.2.1 (15) in einer Konstruktionsaufgabe, Problemstellung klären: Die Dokumentation (Konstruktion und Herstel- vorhandenem Wissen verknüpfen und ausgehend von einer konkreten Problem- Lagerung des Smartphones während des Ladevor- lung) erfolgt begleitend und bildet die Grundla- anwenden stellung, einen technischen Gegenstand mit gangs an der Steckdose ge für Reflexionsprozesse. 2.1 (5) Konstruktions- und Herstellungs- Unterstützung ressourcenschonend …. Dokumentation (Konstruktionsmappe): prozesse planen und strukturieren G: … planen, entwickeln, fertigen, beurteilen - Skizze 2.1 (6) geeignete Methoden zur Gewinnung und optimieren - Modell von Lösungsideen anwenden (E) M: … weitgehend selbstständig und res- - Technische Zeichnung 2.2 (2) ihr Vorgehen, ihre sourcenschonend planen, entwickeln, ferti- - Stückliste Beobachtungen und die Ergebnisse gen, beurteilen und optimieren - Arbeitsplanung ihrer Arbeit dokumentieren E: selbstständig und ressourcenschonend - Optimierung Festlegung der Bewertungskriterien - Reflexion (Produkt und Prozess) 2.2.(4) ausgewählte grafische Objekte planen, entwickeln, fertigen, beurteilen und Realisierbarkeit klären (Funktion, Zeit, Kosten, optimieren - … 11
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I grafisch darstellen 3.2.1 (18) technische Sachverhalte und Komplexität...) 2.2 (5) technische Dokumentationen wie Problemlösungsprozesse… Kriterien für das Produkt vereinbaren: Skizzen, technische Zeichnungen, Schalt- G: … dokumentieren (z. B. Konstruktions- - Ladestation für das eigene Smartphone Farbiges Acrylglas oder ein anderer pläne, Diagramme und Fließbilder mit und mappe) - Befestigung der Station durch den jeweiligen Thermoplast ohne Computerunterstützung normorien- Netzteilstecker an der Steckdose tiert erstellen M: … dokumentieren und reflektieren (z. B. Konstruktion durch Abwicklung Konstruktionsmappe) - sinnvolle Unterbringung der Leitung 2.2 (7) relevante Informationen zu - sichere Lagerung des Smartphones Herstellung durch Warmumformung technischen Sachverhalten in ange- E: … dokumentieren, reflektieren und beur- - gute Gestaltung (Symmetrie, ausgewogene Integration von CAD/CAM in überschaubarem messener Fachsprache strukturiert teilen (z. B. Konstruktionsmappe) Proportionen, ansprechende Form..) Rahmen (max. 10 Minuten z.B.: Namenszug wiedergeben 3.2.1 (1) technische Zeichnungen als Pla- - Fertigung aus einem Stück oder Steckerkontur, Biegekanten anfräsen nungsmittel nutzen (Skizze, Fertigungs- - materialsparende Lösung oder Außenkontur) 2.3 (3) ihren eigenen Arbeitsprozess reflektieren und bewerten (M,E) zeichnung, Dreitafelprojektion …) - max. 5 Abkantungen 3.2.1 (2) einfache normorientierte techni- - Einsatz von CAD, CAM 2.4 (1) konstruktive Lösungen für techni- - fachgerechte Ausführung sche Probleme entwickeln (M,E) sche Zeichnungen als Planungsmittel er- Zusatzinhalt / Differenzierungsmöglichkeit: stellen (Skizze, Fertigungszeichnung […]) - ….. Sofern vorhanden und eingeführt können die 3.2.1 (3) technische Zeichnungen compu- Schülerinnen und Schüler mit einem 3-D- terunterstützt erstellen (CAD) Zeichenprogramm arbeiten. Erstellen von Planungsmitteln (Skizzen, ggf. Papp- Modelle, CAD-Zeichnung der Abwicklung, Arbeitsplan); Optimieren des Entwurfs 3.2.1 (4) G: einfache Modelle als Planungs- G: mit der erforderlichen Unterstützung durch die hilfen nutzen Lehrkraft 3.2.1 (4) M: E: Planungshilfen nutzen (z. B. M: E: weitgehend selbstständig einfache Modelle, Simulationen, Versuchs- reihen) 3.2.1 (5) G: einfache Stücklisten und Ar- Erstellung und Nutzung von Planungsunterlagen beitspläne nutzen G: Stückliste und Arbeitsplan mit konkreten Anwei- sungen liegen vor 3.2.1 (5) M: Stücklisten und Arbeitspläne M: Stückliste und Arbeitsplan werden weitgehend erstellen selbständig durch Schüler erstellt 3.2.1 (5) E: selbständig Stücklisten und E: Stückliste und Arbeitsplan werden selbständig Arbeitspläne erstellen durch Schüler erstellt 3.2.1 (16) M: E: computerunterstützt Pro- Erstellen der Fräsdatei. dukte entwickeln […] (CAD, CAM) Smartphoneladestation Die Schülerinnen und Schüler können: (Konstruktionsaufgabe) 7 Std. Herstellung 2.3 (1) ökologisch und ökonomisch verant- 3.2.1 (6) die Werkstoffe […] Kunststoff […] Anwenden grundlegender Arbeitstechniken (Messen, Sicherheitsvorschriften beachten, ggf. Gefähr- wortungsbewusst mit Material und Energie fachgerecht bearbeiten Anreißen, Sägen, Fräsen, Ritzbrechen, Bohren, dungsbeurteilung durchführen umgehen (M,E) 3.2.1 (9) G: Werkzeuge zur Werkstoffbear- Warmumformen, Oberflächenbearbeitung: unter anderem Abziehen, Polieren) L PG Sicherheit und Unfallschutz 2.4 (4) die Fertigung eines Gegenstands beitung […] sicher nutzen planen und selbstständig durchführen 3.2.1 (10) Maschinen sicher nutzen (Tisch- (M,E) bohrmaschine und z. B. Dekupiersäge […]) 12
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.4 (5) eigene Fähigkeiten und Fertigkeiten 3.2.1 (16) computerunterstützt Produkte […] Differenzierungsmöglichkeiten zum Ausgleich auch im Blick auf die spätere Berufswahl fertigen (CAD, CAM) CAD/CAM (Namenszug, Anfräsen der Abkantlinien von Maschinenengpässen einplanen erkennen 3.2.1 (13) verschiedene Möglichkeiten der für das Biegeumformen, Steckerkontur) 2.4 (6) Sicherheitsregeln berücksichtigen Oberflächenbearbeitung und –behandlung Herstellung der Außenkontur (ggf. CAD/CAM) Sicherheitsvorschriften beachten beim Biege- und beachten sicher anwenden […] (z. B. Schleifen, Polie- Bearbeitung der Kanten umformen. ren, […]) Biegeumformen L BO Smartphoneladestation Die Schülerinnen und Schüler können: (Konstruktionsaufgabe) 2 Std. Beurteilung 2.3 (2) eigene technische Objekte und 3.2.1 (15) […] einen technischen Gegen- Reflexion, Selbst- und Fremdbeurteilung des Werk- Gemeinsam erstellte oder vorgegebene Beur- Modelle kriterienorientiert bewerten stand […] beurteilen […] stücks und des Arbeitsprozesses teilungsbögen, die sich an den abgesproche- 2.3 (3) ihren eigenen Arbeitsprozess reflek- Einbeziehung der Dokumentation bei der Leistungs- nen Kriterien aus der Planungsphase orientie- tieren und bewerten beurteilung ren. 2.3 (4). ihr Verhalten in Bezug auf einen ressourcenschonenden Umgang mit Mate- Ggf. schriftliche Leistungsfeststellung (Stunde rialien und Energie reflektieren aus Kontingent für Vertiefung, Wiederholung 2.4 (7) ihre technischen Lösungen reflektie- und Leistungsfeststellung). ren, prüfen und optimieren 13
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I Technik – Klasse 8 Einzel- und Serienfertigung ca. 21 Std. Beschreibung: Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und bewerten verschiedene Fertigungsarten und deren Wechselwirkung auf das Arbeitsleben und die Gesellschaft. Sie kennen die Prinzipien arbeitsteiliger Serienfertigung und setzen diese am Beispiel der Fertigung eines einfachen Produkts um. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren und bewerten den Prozess und das Produkt. Zielsetzung: - Planungshilfen bei der Entwicklung eines Prototyps nutzen z.B. Modelle, Versuchsreihen - Planung einer Serienfertigung - Planungsunterlagen nutzen und selbst erstellen (Skizzen, Stücklisten, Arbeitsablaufplan, Flussdiagramm…) - Vorrichtungen und Hilfsmittel zur Qualitätssicherung und Zeitersparnis einsetzen - Maschinen (z.B. Tischbohrmaschine, Dekupiersäge, CAD/CAM) und Werkzeuge fachgerecht nutzen - Sicherheitsregeln kennen und einhalten - Prozesse und Produkte beurteilen - Einzel- mit Serienfertigung unter verschiedenen Aspekten vergleichen - Fertigungsarten in der außerschulischen Realität erkunden - Auswirkungen der Serienfertigung auf Arbeitsleben und Gesellschaft bewerten Hinweise: Je nach der zur Verfügung stehenden Unterrichtszeit sowie der Komplexität und dem zu erwartenden zeitlichen Aufwand für die Ferti- gung, kann entweder der Prototyp durch eine vorauslaufende Konstruktionsaufgabe durch die Schülerinnen und Schüler entwickelt wer- den oder das in der Serienfertigung zu fertigende Produkt wird vom Lehrer als fertige Lösung eingebracht. Eine weitere Variante besteht darin, gemeinsam mit den Schülern potentielle Produkte auf ihre Tauglichkeit für die Serienfertigung zu untersuchen und gemeinsam eine Auswahl zu treffen. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit bietet sich die Erkundung außerschulischer Lernorte zum Thema Einzel- und Mehrfachfertigung an. Die Zeit für die Durchführung einer Betriebserkundung sollte aus dem Schulcurriculum kommen. Konkretisierung, Hinweise, Arbeitsmittel, Prozessbezogene Kompetenzen Inhaltsbezogene Kompetenzen Vorgehen im Unterricht Organisation, Verweise Serienfertigung „Schnippkicker“ Die Schülerinnen und Schüler können: Entwicklung eines Prototyps 6 Std. (Konstruktionsaufgabe) Alternativen: Brettspiele, Nistkasten, Wind- Bei der Produktauswahl Anzahl der Einzelteile licht/Dekolicht, Windspiel… und der Arbeitsschritte beachten. 2.1 (5) Konstruktions- und Herstellungsprozes- 3.2.1 (15) in einer Konstruktionsaufgabe, aus- Planung des „Schnippkickers“ Konstruktiven Rahmen begrenzen se planen und strukturieren gehend von einer konkreten Problemstellung, Pflichtenheft Planung und Herstellung in Kleingruppen 2.1 (6) geeignete Methoden zur Gewinnung einen technischen Gegenstand mit Unterstüt- Kriterien und Vorgaben: zung ressourcenschonend …. 14
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I von Lösungsideen anwenden G: … planen, entwickeln, fertigen, beurteilen - Spielfigur (120 x 40 x 6, Sperrholz), und optimieren - Spielbein (80 x 18 x 2, Polystyrol) - Grundplatte (60 x 20 x 12, Multiplex) 2.4 (1) konstruktive Lösungen für technische M: … weitgehend selbstständig und ressour- - Funktion (variable Schüsse: Weitschuss, Probleme entwickeln censchonend planen, entwickeln, fertigen, Kurzpass, „Heber“) beurteilen und optimieren - individuelle Gestaltung E: selbstständig und ressourcenschonend planen, entwickeln, fertigen, beurteilen und Planungsmittel zur Problemlösung: optimieren - Versuche zur Funktion des Spielbeins (Länge, Abstand zum Boden, Winkel des Fußes) - Skizzen (Gestaltung, Verbindungstechni- ken) Siehe Technikstunde 303: Schnippkicker - Herstellung von Prototypen in Gruppenarbeit Planung und Durchführung einer Serienferti- Erprobung und Optimierung gung Technikstunde 304: Konstruktion mit 3-D-CAD Kurzpräsentation: „Schnippkicker“ - von der Skizze zum Werk- - Produkt stück - Fertigungsprozess - Funktion Reflexion, Selbst- und Fremdbeurteilung des Werkstücks Auswahl des besten Prototyps bzw. Kombina- tion mehrerer Lösungen als Grundlage für die Serienfertigung Die Schülerinnen und Schüler können: Serienfertigung „Schnippkicker“ 7 Std. Planung der Serienfertigung 3.2.3.1 (3) G: M: ein Produkt in Serienfertigung Klärung der Rahmenbedingungen: realisieren (z. B. Spielzeug, Dekorationsobjek- - Auswahl des Produkts te) … - Losgröße der Serie E: … und eine Zeitplanung und Kostenkalkula- - Ziel der Serienfertigung (Verkauf, schuli- Begleitend zur Unterrichtseinheit kann eine tion durchführen sche Nutzung, Nutzung durch soziale Ein- Kostenkalkulation durchgeführt werden (E) richtung, Eigennutzung…). 2.1.(5) Konstruktions- und Herstellungsprozes- 3.2.3.1 (2) die einzelnen Arbeitsschritte des Analyse der Arbeitsschritte Analyse ausgehend von den Erfahrungen bei se planen und strukturieren € Fertigungsprozesses eines Produkts … - Tätigkeiten der Herstellung des Prototyps 2.1.(7) Schlüsse aus der Differenz zwischen G: … beschreiben - Werkzeuge Plan und Realisierung ziehen (M,E) - Maschinen M: E: … beschreiben, den Ablauf der Ferti- 2.2.(7) relevante Informationen zu technischen gung planen und optimieren Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich Quali- Sachverhalten in angemessener Fachsprache tätssicherung und Zeitersparnis strukturiert wiedergeben 3.2.3.1 (4) Vorrichtungen zur Durchführung der Entwicklung und Herstellung von Vorrichtun- Arbeitsauftrag: Sicherstellung des Herstel- 2.3 (4) ihr Verhalten in Bezug auf einen res- Produktion … (z. B. Bohrschablone, Sägevor- gen und Hilfsmitteln (arbeitsteilige Gruppenar- lungserfolgs der Produktion durch geeignete sourcenschonenden Umgang mit Materialien richtung) beit) Mittel und Absprachen und Energie reflektieren (E) G: … nutzen … - Sägevorrichtungen Alternative Möglichkeit zur Konstruktion von 15
Beispielcurriculum für das NwT / Technik / Klasse 7-10/ Beispiel 1 –Sekundarstufe I 2.4 (2) den Arbeitsablauf planen, strukturieren M: … entwickeln und fertigen … - Bohrschablone Vorrichtungen in Gruppenarbeit: Erprobung und optimieren (M,E) - Abkantlehre bereitgestellter Vorrichtungen und Hilfsmittel E: … selbstständig entwickeln und fertigen - Montagehilfe und Zuordnung zu den Arbeitsschritten 2.4.(4) die Fertigung eines Gegenstands pla- 3.2.3.1 (6) den Herstellungsprozess eines nen und selbstständig durchführen € Serienprodukts … Einsatz von Maschinen und Geräten 2.4.(7) ihre technischen Lösungen reflektieren, G: … beschreiben - CAD/CAM prüfen und optimieren (M,E) - Tischbohrmaschine M: E: … beschreiben, bewerten und dokumen- - Schleifmaschine tieren (z. B. Arbeitsablauf, Qualität, Ressour- - Heizdraht cen, Arbeitsbedingungen) 3.2.3.1 (7) Optimierungsvorschläge für den Erprobung und Optimierung der Serienferti- Herstellungsprozess … gung M: … entwickeln - Erprobung der Vorrichtungen und Hilfsmit- tel E: … und das Produkt entwickeln - Erfassung des Zeitbedarfs pro Arbeits- schritt - Planung der Fertigung unter Berücksichti- gung des unterschiedlichen Zeitbedarfs 3.2.3.1 (3) G: M: ein Produkt in Serienfertigung pro Arbeitsschritt realisieren (z. B. Spielzeug, Dekorationsobjek- - Optimierung der räumlichen Anordnung te) … der Arbeitsplätze nach den örtlichen Ge- E: … und eine […] Kostenkalkulation durch- gebenheiten (kurze Wege) führen Probelauf der Serienfertigung - Verteilung der Arbeitsplätze Begleitend zur Unterrichtseinheit kann eine - Einweisung der „Arbeiter“ Kostenkalkulation durchgeführt werden (E) Bei Bedarf erneute Optimierung Die Schülerinnen und Schüler können: Serienfertigung „Schnippkicker“ 6 Std. Durchführung der Serienfertigung 2.3.(1) ökologisch und ökonomisch verantwor- 3.2.3.1 (5) G: M: E: ein Produkt arbeitsteilig Durchführung der Serienfertigung Losgröße der Serie orientiert sich an der An- tungsbewusst mit Material und Energie umge- fertigen zahl der Schüler (Ziel: 2 „Schnippkicker“ pro hen (E) Schüler).Notwendiger Zeitaufwand ca. 3 Unter- 2.3.(2) eigene technische Objekte und Modelle richtsstunden kriterienorientiert bewerten (M,E) Produktion nicht auf mehrere Unterrichtstage 2.3 (3) ihren eigenen Arbeitsprozess reflektie- verteilen ren und bewerten (M,E) - zeitaufwendiger Aufbau der Arbeitsplätze realitätsnahe Erfahrung ermöglichen 2.4.(6) Sicherheitsregeln berücksichtigen und beachten L PG Sicherheit und Unfallschutz 2.1.(7) Schlüsse aus der Differenz zwischen 3.2.1 (14) anhand von Planungsunterlagen Bewertung der gefertigten Produkte auf der Bewertung von Produkt und Prozess unmittel- Plan und Realisierung ziehen einen technischen Gegenstand in einer Ferti- Grundlage der festgelegten Kriterien bar im Anschluss an die Serienfertigung 2.3.(2) eigene technische Objekte und Modelle gungsaufgabe […] beurteilen - Erfüllung der Funktion kriterienorientiert bewerten (M,E) - Qualität der Verarbeitung - Stabilität 2.3.(3) ihren eigenen Arbeitsprozess reflektie- ren und bewerten (M,E) Bewertung des Prozesses 16
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