Digitale Medien im Technikunterricht

aus ZUM-Wiki, dem Wiki für Lehr- und Lerninhalte auf ZUM.de
(Weitergeleitet von Technik/Digitale Medien)
Wechseln zu: Navigation, Suche

Digitale Medien im Technikunterricht (oder auch Computer im Fach Technik) sind das Thema dieses Beitrags.

Inhaltsverzeichnis

Erstellen von Arbeits- bzw. Organisationsplänen

Ein Beispiel soll aufzuzeigen, wie Anwendungssoftware im Fach Technik integriert werden kann. Im Fach Technik lässt sich der Computer als technischer Aspekt (Aufbau, Funktion) im Bereich der Informationstechnik behandeln, anders dient der PC in der Technik auch oft als Hilfsmittel. Zum Beispiel in der Produktionstechik, speziell im Bereich von technischen Zeichnungen. Hierzu zählt nicht nur eine saubere Zeichnung, sondern wird speziell später im Berufsleben erwartet, dass man auch saubere Stücklisten und Arbeitsaufträge anfertigen kann. Im Zeitalter der „Neuen Medien“ sollten die Schüler dies am PC umsetzen. Man muss die Schüler darauf aufmerksam machen, dass solche Arbeiten, speziell Arbeitsplan und Stücklisten oft über die Wirtschaftlichkeit des Produktionsprozesses entscheiden. Niemand wird von Schülerinnen und Schülern verlangen, dass sie in der Lage sind, dies fehlerfrei zu leisten und das auch noch auf Anhieb. Ziel dieser Unterrichtsphase ist es, die Vorteile eines Arbeits- bzw. Organisationsplan zu erläutern. Mit Hilfe eines Textverarbeitungssystems lassen sich die erstellten Pläne im Nachhinein individuell ändern und ggf. verbessern.

Nuvola apps edu miscellaneous.png   Unterrichtsidee

Ausgehend von einer so genannten reichhaltigen Lernsituation sollen die Schülerinnen und Schüler einen Arbeitsauftrag erhalten.

Lernsituation

Als Auszubildender in einer Schreinerei, sollst du einem Kunden einen Sonderwunsch erfüllen. Der Kunde wünscht sich einen Holzschemel und erstellt mit dir zusammen eine Skizze und nennt dir die genauen Maße. Da du vor der Umsetzung mit deinem Meister Rücksprache halten willst, verlangt dieser eine saubere Skizze und eine genaue Stückliste und einen Arbeitsplan.

Aufgabe

Zeichne die Skizze auf sauberes Papier und entwirf eine Stückliste und einen Arbeitsplan mit dem Computer.


Simulationssoftware im Technikunterricht

Professionelle Ingenieure und Konstrukteure verwenden seit vielen Jahren Computer mit entsprechenden digitalen Arbeitsumgebungen, um ihre Entwürfe zu simulieren. Durch die Simulation können mit Hilfe des Computers zukünftige Zustände eines Artefakts, die erreicht werden sollen, virtuell durchgespielt werden. Diese Methode erlaubt vor der Konstruktion eines teuren und zeitaufwendigen Prototyps, abzuschätzen, ob die gewünschten Ergebnisse in der Realität ohne Fehler erreichbar seien werden.

Im Technikunterricht der Schule verlässt man sich noch häufig zur Vermittlung technischer Sachverhalte auf traditionelle Methoden die meist zeitintensiv und unzuverlässig sind: Man arbeitet vorwiegend mit Experimenten, Modellen und Prototypen. Im Zeitalter von Computer und Multimedia steht jedoch mit der Simulationssoftware ein geeignet(er)es Medium zur Verfügung, um technische Einsichten und Vorstellungen zu vermitteln und Variationen und Verbesserungen von Produkten im Vorfeld einer frühen Entwurfsphase zu testen.

Die Grundlagen der Mechanik lassen sich von den Schülern auf verschiedenen konkreten Wegen erarbeiten. Elektrische Schaltkreise hingegen entziehen sich dem unmittelbaren Anschauungs- und Erfahrungsbereich. Das hat häufig einen entsprechenden Wissensmangel zur Folge. Kenntnisse über elektronische Schaltkreise und Zusammenhänge von Strom, Spannung und Widerstand sind die grundlegende Voraussetzung für das Verständnis moderner Technologien. Um die Grundlagen der Elektrizität und Elektronik zu vermitteln, bedienen sich herkömmliche Lernmethoden diverser Modellvorstellungen. Diese sind zwar wichtig für Wissenschaftler und Techniker, die ein eingehendes Verständnis dieses Fachgebietes anstreben; sie sind aber in der allgemeinen Technikbildung zu abstrakt. Doch kann hier die Simulation helfen, um die Sache zu veranschaulichen.

Nuvola apps edu miscellaneous.png   Unterrichtsidee
Idee

Zur Umsetzung der zwei Lehrplaneinheiten für die achte Klasse „Maschinen und ihre Funktion für den Menschen“ (RS und HS) und „Nutzung des elektrischen Stroms in Geräten, Maschinen und Anlagen“ (RS) soll an einem Beispiel gezeigt werden, wie herkömmliche Unterrichtsformen mit multimedialen verbunden werden können. Das Unterrichtsbeispiel wurde so gewählt, dass es in einem für die Schüler verständlichen und nachvollziehbaren Alltagskontext steht. Neben der Schulung ihrer Fertigkeiten und Fähigkeiten werden die Entwicklung von Kreativität und Eigenständigkeit beim Arbeiten angemessen berücksichtigt. Zudem ist der Themenvorschlag so aufgebaut, dass er vom Lehrer qualitativ und quantitativ an den individuellen Leistungsstand der Klasse angepasst werden kann.

Das Unterrichtsbeispiel
PC und Auto.jpg

Als geeignetes Beispiel wurde die Kfz-Elektrik gewählt, die bisher in der unterrichtspraktischen Diskussion nur wenig Beachtung gefunden hat. Zur Umsetzung dieser Aufgabe wird neben relativ anspruchslosen Hardwarevoraussetzungen lediglich ein einfaches Elektrotechnik-Programm (nicht Elektronik-Programm!) benötigt. Dabei kommen nur elementare Bauteile der Elektrotechnik - Lampen, Fassungen, Schalter oder Relais - zum Einsatz. Mit einem Zeitvorschlag von zwölf Stunden ist die geplante Teileinheit relativ überschaubar; sie kann jedoch leicht erweitert oder gekürzt werden. Das hier ausgewählte Beispiel hat den Vorzug, dass Grundplanung und Schwierigkeitsgrad des Unterrichts modular erfolgen können: Nach zeitlicher Einteilung des Lehrers oder nach Differenzierung durch die Schüler können nahezu alle elektrischen Teile des Autos simuliert und in einer grundlegenden und einer weiterführenden Unterrichtseinheit behandelt werden.

Literatur

  • Kruse, S: Lernsoftware im Unterricht - ein Unterrichtsbeispiel, Zeitschrift TU Ausgabe 109; 4. Quartal 2003
  • Kruse, S: Techniksoftware im Unterricht, Zeitschrift TU Ausgabe 107; 2. Quartal 2003
  • Kruse, S: Multimediales Lernen im Unterricht; in „Neue Medien in Schule und Freizeit“, Schneider Verlag Baltmannsweiler 2003 ISBN 3-89676-645-7

Linkliste

Siehe auch