PowerPoint-Präsentation - Pädagogische Hochschule Weingarten
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Veranstaltung 7 Der Lehrgang Lehrgang: Ein Beispiel Erklären Sie die Funktion dieser Schaltung: 5V 0 Beschreibung einer Schaltung Ziel: Selbstständiges Erarbeiten des Aufbaus und der Funktion einer Schaltung. Vorgehensweise: Demonstration an einem Beispiel, Üben an einem zweiten Beispiel, Aufschrieb, weitere Übung als Hausaufgabe 0 • Festwiderstand • LDR • Trimmpoti • LED • Transistor 5V Schritt 1 Funktion der Bauteile benennen • Optisches Signal • Regeln des Widerstandes • Bauteile schützen (Spannungsreduktion) • Schalten, Stromsignale verstärken • Lichtabhängige Widerstandsänderung Ordnen Sie den Bauteilen die Funktionen zu. Schritt 2: Eingabe- und Ausgabebauteil identifizieren Wo setzt der Impuls zum Schalten an? Welches Bauteil zeigt den geänderten Zustand an? 5V 0 Schritt 3: Stromkreise unterscheiden Gesucht sind die Reihenschaltungen (4) 5V 0 Schritt 4: Spannungspotentiale identifizieren 5V 0 Schritt 5: Schaltzustände unterscheiden Zustand 1: dunkel 5V R1=220 R2=1k P=5k 0 • LDR 10K, R2 =1K • R proportional U (RS) • ULDR/UR2+T = 10/1 = 4,55V/0,45V • Transistor schaltet nicht durch, CE-Strecke ist hochohmig • In RS R1+ T liegt großer Teil von U daher an der CE-Strecke an • Da T und LED in PS, liegt an LED auch großer Teil von U an • LED leuchtet Schaltzustände unterscheiden 5V Zustand 2: hell • • • • R1=220 R2=1k P=5k 0 LDR 100Ώ, R2 =1K R proportional U (RS) ULDR/UR2+T = ? = ? Transistor schaltet ?, CEStrecke ist ? • In RS R1+ T liegt ? Teil von U daher an der CE-Strecke an • Da T und LED in PS, liegt an LED auch ? Teil von U an • LED ? Schritt 6: Schaltung im Zusammenhang erklären Es handelt sich um eine lichtabhängige Schaltung, bei der die LED eingeschaltet wird, wenn es dunkel wird (Dunkelschaltung). Im Steuerstromkreis wird der Transistor geschaltet, wenn der LDR beleuchtet (niederohmig) wird. Dadurch sinken R und U an der CE-Strecke von T. Im Arbeitsstromkreis liegt an der LED nur wenig Spannung an, da die LED parallel zu CE liegt. 5V Wird der LDR abgedunkelt, wird er hochohmig und ein großer Teil von U liegt an ihm an. Deshalb sperrt T. CE ist hochohmig. 0 Im Regelstromkreis wird über den Trimmer die Empfindlichkeit der Schaltung eingestellt. In RS R1-CE-Strecke liegt größter Teil von U an CE. Da LED parallel liegt, liegt auch dort viel U an, LED leuchtet. Schritt 7: Anwendungsbeispiele • Helligkeitsgesteuerte Straßenbeleuchtung • Zählwerk • Wertstoffsortieranlagen Zusammenfassung Das systematische Beschreiben einer Schaltung führt in 7 Schritten zum Erfolg: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Funktion der Bauteile benennen Eingabe- und Ausgabebauteile identifizieren Stromkreise unterscheiden Spannungspotentiale identifizieren Schaltzustände unterscheiden Schaltung im Zusammenhang erklären Anwendungsbeispiele Und nun Sie... Erklären Sie diese Schaltung nach der vorgestellten 7-Schritt-Methode 5V 0 Der Lehrgang: Verlaufsphasen 1. Einstieg Erklären Sie... Überforderungssituation 2. Vorstellung des Informierender Sachgebietes im Überblick Überblick 3. Erarbeitung in Teilschritten 4. Zusammenfassung des Gelernten 5. Anwendung des Gelernten Schritte 1 bis 7 Wiederholung der Schritte im Zusammenhang Anwendung bei derselben oder bei neuer Schaltung Der Lehrgang: Überblick Definition: Lehrgänge sind genau vorgeplante, nach Schwierigkeitsgraden gestufte Lernsequenzen und dienen der rationellen Vermittlung ausgewählter Lehrinhalte. Die Lernschritte folgen sachlogisch dem Fachsystem und in ihrer Kleinschrittigkeit dem Fassungsvermögen der Lernenden. Ziel: fachliche Fundierung für problembezogene Konstruktionsaufgaben oder Werkprojekte (=dienende Funktion!) 2 Varianten: • Demonstrierender Lehrgang durch Lehrperson oder Schülerinnen / Schüler (s.o.) • Selbstgesteuerter Lehrgang (s. Formulare erstellen in Word). Wichtig: Möglichkeit zur Selbstkontrolle Der Lehrgang: Beispiele • Vermittlung von Fertigkeiten in den verschiedenen Materialbearbeitungsbereichen • Löten, Oberflächenbearbeitung von Holz, Gewinde schneiden... • Handhabung von Maschinen • Handhabung der Stichsäge, Sägeblattwechsel bei der Dekupiersäge... • Vermittlung von Grundkenntnissen in verschiedenen Sachgebieten des Technikunterrichts • Beschreiben einer Schaltung, Baugruppen einer Maschine Veranstaltung 8 Der Lehrgang Teil 2 Grundlagen des Lernens Grundlagen des Lernens Lernen mit dem Nürnberger Trichter Warum das Lernen so nicht funktioniert: Lernen = aktiver Aneignungsprozess Wie bekomme ich etwas in meinen Kopf? Struktur des Gehirns Nervenzellen (Neuronen): •Zellkörper •Dendrit •Axon Vorgänge bei Hirnaktivitäten Aufnahme in den Zellkern Elektrisches Signal Transmittermoleküle Neuronale Netze Neuronale Netze für •Das Sehen •Das Fühlen •... Lernen heißt Verknüpfen Bildung neuer Synapsen Nervenzellen im Gehirn (Neuronen) feuern Nervenimpulse immer dann, wenn ein bestimmter Input, auf den sie sich spezialisiert haben (z.B. ein Fachbegriff), vorliegt. Die Zellen „... Feuern jedoch auch noch dann ..., wenn dieser Ort nicht ganz genau gemeint ist. Durch gewichtete Mittelwertbildung der Aktivität aller Neuronen (Nervenzellen) wird auf diese Weise gleich Mehrfaches erreicht: Zum einen ist ein solcher Kode genauer, viel genauer als ein einzelnes Neuron je sein kann; und zum zweiten ist es nicht weiter schlimm, wenn ein Neuron ausfällt. Man kann zeigen, dass selbst dann, wenn genau dasjenige Neuron ausfällt, das einen bestimmten Aspekt (z.B. einen Ort) am besten repräsentiert, die anderen praktisch nach wie vor dessen Arbeit ebenso gut erledigen. Dass der Kode ein verteilter ist, macht ihn also gerade robuster gegen Ausfälle.“ Manfred Spitzer: Lernen. Heidelberg/Berlin 2002, S. 97 Lernen aus Sicht der Gehirnforschung • Informationsinput und –output = Übertragung elektrischer Impulse • Informationsspeicherung = chemische Veränderung • Synapsen werden durch Gebrauch gebahnt • Mehr Synapsen und Axone = Gespeichertes sicherer abrufbar • Synapsen veröden Mehrkanaliges Lernen Effektiveres Lernen durch • Viele Lernkanäle • Vernetzung verschiedener Hirnareale • Input + Output Zitat „Es geht darum, dass die Schüler das Gelernte mit ihren eigenen Erfahrungen verbinden müssen. Dies ist keine „Kann-Bestimmung“, nach dem Motto: Wenn möglich, sollte auch noch darauf (wie auf vieles andere auch) geachtet werden. Nein, wenn der Schüler es nicht schafft, die Inhalte, um die es in der Schule geht, mit seiner ganz individuellen Lebenserfahrung in Verbindung zu bringen, wird er letztlich nichts lernen. Vielleicht werden ein paar „Leerformeln“ hängen bleiben, mit großem Aufwand, und ohne jede Wirkung auf Verhalten.“ Manfred Spitzer: Lernen. Heidelberg/Berlin 2002, S. 416 Folgerungen für die Organisation des Lernprozesses • Lernen muss Inhalt + Erfahrungen verknüpfen • Aktiver Umgang mit Lerngegenstand verstärkt Vernetzung der Gehirnzellen • Vielfältiger Zugang verhindert Ausfälle • Je aufmerksamer, desto mehr Hirnareale werden aktiviert Veranstaltung 9 Die Betriebserkundung Technische Realsituationen Wann kommt es in der Schule zu Begegnungen der Schülerinnen und Schüler mit der technischen Realität? Wann kommt es im Technikunterricht zu...? Realobjekte als Anschauungsmedien Demontage Technischer Objekte Merkmale der Betriebserkundung • Begegnung mit der technischen Welt • pädagogischer Weichzeichner contra Ernstsituationen • „Interdependenzen technologischer, sozialer, gesellschaftlicher und ökonomischer Momente im Industriebetrieb rücken in das Blickfeld“ Ziele • Abgleich der durch • theoretische Betrachtungen • eigene praktische Erfahrungen gewonnenen Erkenntnisse mit der Realität • Anschauungsgrundlage für neue Erkenntnis • Ganzheitlicher Zugang zu Technik (alle Sinne) • Berufsorientierung Verlaufsphasen 1. Planungsphase • Didaktische Reduktion (s.u.) • Absprachen mit dem Betrieb • Vorbereitung der Schüler (Fragenkataloge und Eigenversuche im Technikunterricht, Gruppeneinteilung) 2. Durchführung: Ausführung der Erkundungsaufträge in Kleingruppen 3. Auswertung: • Kontinuierlich: Bericht, Schülermappe • Diskontinuierlich: Schaubild, Ausstellung Didaktische Schwerpunkte Betriebsarten: Produktions-, Versorgungs-, Dienstleistungs-, kaufmännische oder landwirtschaftliche Betriebe Betriebsorganisation: Grad der Arbeitsteilung, Mechanisierung, Gliederung in Abteilungen/Werkstätten Berufsorientierung Einzelne technische Aspekte: • Prozessabläufe: Arbeitsschritte, Informationsfluss • Fertigungstechnik • ... Material-, Energie- oder Vorbereitung unserer Erkundung
