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Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
Vorbemerkung:
Je zwei Unterrichtsstunden bilden eine Einheit zu folgenden Themenblöcken:
1. Wie Maschinen angetrieben werden (Beispiel Dampfmaschine)
2. Zündfähigkeit von Kraftstoff
3. Autoproduktion
4. Der Zweitakter und verschiedene Motorarten
Unterrichtsverlauf
U-Std. L-Aktivität
1
Brainstorming:
Tafelanschrieb: Wie Maschinen angetrieben werden
S-Aktivität
Medien
SuS schreiben ihre
Tafel
Lösungen der Frage an
die Tafel.
Antriebsarten sollen zeitlich eingeordnet werden.
Kontrolle durch die Lehrkraft, die Hinweise gibt auf falsche
Einordnungen.
SuS nummerieren die
Antworten mit großen
Ziffern durch.
Tafelanschrieb: 1. Die Entwicklung zur Mobilität
Darunter das Brainstorming eintragen lassen.
Die SuS übernehmen
das Tafelbild.
Fragen nach dem Antrieb der ersten selbst laufenden Maschine –
ohne menschlichen oder tierischen Antrieb (bei der Antwort
„Wasser“ muss die Lehrperson ergänzend hinzufügen: In diesem
Falle die zweite selbst laufende Maschine)
Schülerantworten
Powerpoint-Präsentation:
1. Texte zu den folgenden Bildern austeilen.
2. Präsentation vorführen.
3. Unterschiede zwischen den Bildern erkennen lassen.
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
Die SuS erkennen
Unterschiede bei der
Entwicklung des
Automobils.
Ein/e S/S liest im
Anschluss an ein Bild
den entsprechenden,
Dokument „Zweitakter –
Tafelanschrieb zur Mobilität“
Sachinformation
„Von der Dampfmaschine
zum Automobil“
Powerpoint-Präsentation
„Von der Dampfmaschine
zum Automobil“
1
Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
4. Austeilen des ABs zur Präsentation.
5. Kontrolle über den Tageslichtprojektor (AB auf Folie
kopieren)
2
Einteilen der SuS in 3er- oder 4-er-Gruppen.
vorgefertigten Text vor.
Die SuS schneiden die
Bilder und Texte aus
und ordnen sie in der
richtigen zeitlichen
Abfolge.
Arbeitsblatt
„Von der Dampfmaschine
zum Automobil“
→ als Folie: ausschneiden
und einkleben
SuS hören der
Lehrperson zu.
Verhaltensregeln mit heißem / kochendem Wasser klären.
Verhaltensregeln im Umgang mit Spiritus und Feuer klären.
Die SuS führen den
Versuch durch.
Austeilen des ABs „Versuch: Ei in der Flasche“
Besprechung des Versuchs
Erklärung des Versuchs
Luftballon in Eiswürfel /Eiswasser legen.
→ Luftballon zieht sich zusammen.
Austeilen des ABs „Dampfmaschine nach Newcomen“
Erklärung wird in das
AB eingetragen.
Die SuS erklären,
warum sich der
Luftballon
zusammenzieht.
Die SuS lesen und
lösen die Aufgabe.
Experiment „Versuch: Ei in
der Flasche“ (weitere
Materialien nötig, siehe
Arbeitsblatt)
Luftballon / Eiswürfel
Arbeitsblatt
„Dampfmaschine nach
Newcomen“ (ggf. als Folie
präsentieren)
Kontrolle der Aufgabe über den Tageslichtprojektor.
Gemeinsam erarbeitete Lösungen an die Tafel schreiben.
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
Die SuS tragen ihre
Lösungen vor. Eine
gemeinsam, richtige
Lösung wird erarbeitet,
die alle SuS in ihr Heft
übernehmen.
2
Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
3
Versuche zur Zündfähigkeit von Kraftstoff
(Ordnungspunkt im Heft / Ordner Nr.2)
(Hilfreich wäre es, in Stunde 3+4 in den Chemieraum zu gehen, da
dort viele der benötigen Materialien schon zur Verfügung stehen.)
Besprechen des ersten ABs zum Thema Sicherheit. Je nach
Bedarf: verschiedene Piktogramme zu Gefahrenhinweisen
erläutern.
Herausarbeiten der drei nötigen Voraussetzungen für die
Verbrennung von Kraftstoff.
Besprechen der unten aufgeführten Versuche.
→ Kleingruppen bilden: max. 3 SuS
Diese Gruppen bleiben später auch noch bestehen.
Besprechen der beiden Versuche und Aufschreiben der
Ergebnissicherung zu Versuch 2.
4
AB S.2: Versuche zur Zündfähigkeit von Kraftstoff
Besprechung der durchzuführenden Versuche
Vorführen des ersten Versuchs, damit die Vorgehensweise klar
wird.
1. Vermutung aufschreiben.
2. Durchführung:
ƒ Mit der Pipette die angegebene Tropfenzahl auf die
Innenwand des Becherglases geben.
ƒ Becherglas mit Bierdeckel abdecken und schütteln, bis die
Flüssigkeit verdampft ist.
ƒ Bierdeckel abnehmen und mit dem brennenden
Schaschlikspieß das Gemisch entzünden (evtl.
Schutzhandschuhe verwenden).
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
Die SuS erarbeiten die
drei Voraussetzungen
mündlich und führen
die zwei Versuche
durch. Bei Versuch 2
müssen sie noch eine
Erklärung aufschreiben.
Spiritus
Petrischalen
Streichhölzer
Bierdeckel o.ä.
Kerzen
2 verschieden große Gläser
Bilder:
ƒ Gefahrensymbol „reizend“
ƒ Gefahrensymbol
„brandfördernd“
ƒ Gefahrensymbol
„leichtentzündlich“
ƒ Gefahrensymbol „giftig“
ƒ Gefahrensymbol
„gesundheitsschädlich“
ƒ Gefahrensymbol
„explosionsgefährlich“
Die SuS arbeiten am
Experiment „Versuchsreihe:
ersten Versuch aktiv an Zündfähigkeit von Kraftstoff“
der Vermutung und der
Ergebnissicherung mit. Streichhölzer / Feuerzeug
Schaschlikspieß (Holz)
Durchgeführt werden
Benzin
die Versuche ab dem 2. Pipette
Versuch von den SuS. Bierdeckel
Becherglas mit 1 Liter Inhalt
Handschuhe evt.
Vermutungen und
Ergebnisse notieren.
3
Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
3. Aufschreiben des Ergebnisses
5+6
Mitarbeit an der
Ergebnissicherung.
Gemeinsame Kontrolle der Ergebnisse
Auf Folie die Vesruche nacheinander bearbeiten, um so eine
Sicherung der Ergebnisse zu erzielen.
SuS verbessern ihre
Ziel: Man braucht wenige Benzintropfen, um eine Explosion
Ergebnisse.
hervorzurufen (genaue Anzahl der Tropfen variiert, da sich das Glas
mit der Zeit erwärmt und so eine bessere Verdunstung und somit
ein besseres Gemisch mit weniger Benzin bildet).
Folien zu den Versuchen
(aus dem Dokument
Experiment „Versuchsreihe:
Zündfähigkeit von Kraftstoff“)
Wie ein Auto hergestellt wird
Bild „Mercedes-Benz SKLKlasse: Produktion“
Einstieg: Ratebild auf Folie drucken (mit 6 bis 8 Teilen Papier
zudecken und Stück für Stück aufdecken und erraten lassen)
Raten
2 Gruppen bilden: Vorteile / Nachteile von Robotern in der Industrie Gruppenarbeit: Je eine
herausarbeiten lassen.
Gruppe erarbeitet die
Vorteile, eine die
→ An der Tafel sammeln:
Nachteile von
Überschrift:
Robotern.
4. Vorteile und Nachteile von Robotern
Gemeinsames Erarbeiten und Auflisten der Ergebnisse
Hilfe: Vorteile
ƒ Rationalisierung
ƒ genauer
ƒ teilweise besser
ƒ schneller
ƒ körperliche Entlastung der Menschen (schwere Arbeiten)
ƒ preiswerter (Personalkosten und alles, was damit
zusammenhängt, entfällt) etc.
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
Tafel
Ergebnissicherung wird
von jedem ins Heft /
Ordner übertragen.
4
Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
Nachteile:
ƒ Probleme bei Ausfällen
ƒ Arbeitsplätze fallen weg
ƒ hohe Anschaffungskosten
ƒ nur noch qualifizierte Arbeiter nötig (Wartung und Bedienung)
Film: Die Auto-Maus (aus: Die Sendung mit der Maus, 2000)
In dieser Stunde geht es um Teil 1 des Films: Austeilen des
dazugehörigen Arbeitsblatts
Filmsichtung
Film wird angesehen und bei interessanten und wichtigen Stellen
kann die Lehrperson noch erklärend eingreifen, indem sie/er den
Film stoppt oder den Marker zurücksetzt. Dies wird evt. nötig, um
den SuS Zeit für ihre Notizen zu den Fragen zu geben.
Fragen und Notizen
zum Film machen
Bearbeitung des ABs
Im Anschluss an den Film: Besprechen der Fragen des ABs und
Eintrag der korrekten Antworten.
Arbeitsblatt „Auto-Maus:
Fragen zum Film (Teil 1)“
Arbeitsblatt „Auto-Maus:
Fragen zum Film (Teil 2)“
Austeilen des zweiten ABs zum Film
Nun wird der zweite Filmabschnitt gezeigt.
Im Anschluss an den Film: Besprechen der Fragen und Eintrag der
korrekten Antworten.
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
Film „Auto-Maus (Teil 1)“
Dauer: 36 Minuten, Sequenz
direkt aus der Themenbank
herunterladbar oder
Gesamtmedium ausleihbar
über das Landesmedienzentrum BadenWürttemberg über die
Verleihnummern: 4650447
(DVD), 4269163 (VHS)
Filmsichtung
Bearbeitung des ABs
Film „Auto-Maus (Teil 2)“
Dauer: 36 Minuten, Sequenz
direkt aus der Themenbank
herunterladbar oder
Gesamtmedium ausleihbar
über das Landesmedienzentrum BadenWürttemberg über die
Verleihnummern: 4650447
(DVD), 4269163 (VHS)
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Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
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Der Zweitaktmotor
Einstieg: Bilder von Motorrad und Motorroller
Fragen:
Was könnt ihr bald fahren?
→ Bezug zum Motorroller herstellen
SuS äußern sich.
Bilder
ƒ „Motorrad mit Gepäck“
ƒ „Roller in Fahrt“
ƒ „Verkehrssicherer Roller“
→ Unterrichtsgespräch
Bild „Nicht verkehrsicherer Roller“ zeigen und auf die eigene
Sicherheit kurz eingehen (Schutzbekleidung).
Mit diesem Bild überleiten auf den Antrieb eines Rollers → Oftmals
Zweitakter, stinkt, laut (Benzinmotor reicht hier auch schon).
Bild „Nicht verkehrssicherer
Roller“
Fragen: Welche weiteren Motorarten gibt es noch?
→ Diesel, Benzin, Elektro…
8
Tafelanschrieb: 5. Verschiedene Motorarten
Tafelanschrieb
übernehmen
Erklärung Zweitakter anhand der Flash-Animation
Hilfreich: Modell eines Zweitakters aus dem Physikraum, je nach
Schule Folien etc.
Lehrperson kann sich die Erklärung aus dem Lösungsteil des ABs
„Zweitaktmotor“ holen.
Sachinformation
„Zweitakter – Tafelanschrieb
zu Motorarten“
Animation „Zweitaktmotor –
Animation (SWF)“
Bild „Zweitaktmotor (Grafik)“
kann ggf. als Folie
präsentiert werden
SuS füllen die AB aus.
Austeilen des ABs: Kontrolle
Arbeitsblatt „Zweitaktmotor
– Fragen zur Animation“
Austeilen des ABs: Kontrolle
Arbeitsblatt „Zweitaktmotor“
(als Folie zur Kontrolle
präsentieren)
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
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Von der Dampfmaschine zum Automobil (HS/RS) - Unterrichtsmodul
Zusatz Weiterführend kann das Thema „Viertaktmotor“ behandelt werden, wofür sich das Unterrichtsmodul „Animationsmodell
9-12 Viertaktmotor“ eignet:
Dieses Modul ermöglicht es, Schülerinnen und Schülern die Takte eines Viertakt-Ottomotors am PC in Bewegung
darzustellen. Sie animieren die Takte im Trick und gelangen so durch eigenes Tun zu einem tieferen Verständnis der
Gaswechselvorgänge. Insbesondere die Kolbenbewegungen in Korrespondenz zu den Stellungen der beiden Ventile sowie
zur Zündung müssen Phase für Phase am Bildschirm korrekt dargestellt werden. Das Ergebnis ist eine Animation, die auch
als animiertes GIF ausgegeben werden kann, etwa für das schulische Intranet.
Weiterführendes Lehrmaterial zum Thema finden Sie in dem Dokument „Medienliste“.
Christoph Siegle
© 2008 LMZ-BW / Projekt SESAM - Unterrichtsmodule
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Bildung
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