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Typische Betrachtungsweisen von Technik als Inhaltselement technischer Bildung. Weiter Stoffbegriff – formale Bildung ?. Gliederung. 1. Zu den Aussagenbereichen der technischen Bildung/ allgemeinen Techniklehre 2. Zum Denken in Strukturen und Funktionen - PowerPoint PPT Presentation
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Typische Betrachtungsweisen von Technik als Inhaltselement technischer Bildung
Weiter Stoffbegriff – formale Bildung ?
Dieter Mette Universität Potsdam
Gliederung1. Zu den Aussagenbereichen der
technischen Bildung/ allgemeinen Techniklehre
2. Zum Denken in Strukturen und Funktionen2.1. Zur Systematik technischer Systeme2.2. Zu den Funktionsbereichen technischer Systeme
3. Typische Betrachtungsweisen im Technikunterricht
2
Bildungstheoretische Didaktik
Dieter Mette Universität Potsdam 3
Inhalt und Stoff
Dieter Mette Universität Potsdam 4
Typische Betrachtungsweisen als Inhalte technischer Bildung
TB
InhalteTypische Betrachtungswe
isen
apparativ vorgangsorientiert
Dieter Mette Universität Potsdam 5
Dieter Mette Universität Potsdam
Typische Betrachtungsweisenals Inhalte technischer Bildung
Apparative Betrachtung
Struktur - Verhalten (Aufbau – Funktion)
technischer Artefakte
Vorgangsorientierte Betrachtung
Struktur - Verhalten (Aufbau – Funktion)
in technischen Artefakte
6
Typische Betrachtungsweisenapparativ
Dieter Mette Universität Potsdam
Wolffgramm, Horst 2006
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Typische Betrachtungsweisenapparativ
Dieter Mette Universität Potsdam
Wolffgramm, Horst 2006
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Typische Betrachtungsweisen apparativ
Dieter Mette Universität Potsdam
Wolffgramm, Horst 2006
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Typische Betrachtungsweisen vorgangsorientiert
Technisches Gebilde
Vorgang (technologisch)
Zweckrealisierung.
Wirkungsbedingungen (WB)
Wirkungsweise (WW)
Wirkprinzips (WP)
Wirkungsstelle
10Dieter Mette Universität Potsdam
Formgebung durch WalzenTechnisches Gebilde
Vorgang (technologischen)
Zweckrealisierung.
Wirkungsbedingungen (WB)
Wirkungsweise (WW)
Wirkprinzips (WP)
Wirkungsstelle
realisierteinen
an der
unter Ausnutzung des
unter bestimmten
nach spezieller
für einebestimmte
Duowalzwerk
Zwei Walzen ziehen durchentstehende Reibungskräftedas Walzgut zwischen ihnen hindurch, die dabei gleichzeitig wirksam werdendenDruckkräfte pressen (drücken)es zusammen, dasWalzgut streckt sich.
Ort der Einwirkung derWalzen auf das Walzgut.
(Formänderungszone)
Druckkräfte pressen (drücken)den Werkstoff zusammen, sein Querschnitt verringert sich, seine Länge wird gestreckt, das Volumen bleibt gleich undDer Stoffzusammenhaltbleibt erhalten.
1. Das Walzgut muss plastischd.h. dauerhaft umformbar sein.
2. Zur Formänderung ist eine Umformkraft(Fu) nötig, dieabhängig von der Temperatur und Plastizität des Walzgutesist.
3. Die Umformkraft muss größersein als der Formwiderstand(FW)aber kleiner als dieBruchkraft (FA).
4.Tum Transport des WalzgutesMüssen Reibungskräfte vorhanden sein.
5. Der Spalt zwischen den sichgegenläufig drehenden Walzenmuss kleiner sein als h0.
Walzen als material- undarbeitsökonomisches Umformverfahren mitbreiter Anwendung in derProduktionswirtschaft
Bsp. - Bleche- Schienen- Rohre
Walzen
Def. TGL: Walzen ist stetiges oder schrittweisesDruckumformen mit mehrerensich drehenden Werkzeugen(Walzen) ohne oder mit Zusatzwerkzeug.
Dieter Mette Universität Potsdam 11
Reduktion DrehenTechnisches Gebilde
Vorgang (technologischen)
Zweckrealisierung.
Wirkungsbedingungen (WB)
Wirkungsweise (WW)
Wirkprinzips (WP)
Wirkungsstelle
realisierteinen
an der
unter Ausnutzung des
unter bestimmten
nach spezieller
für einebestimmte
Abtrennen von Werkstoff beiRotierender Schnittbewegung des Werkstücks sowie geradliniger Vorschub- und Zustellbewegung des Werkzeugs
Ort der Einwirkung des Drehmeißelsauf das Werkstück
Maschinelle spanabhebende Bearbeitung durch mechanische
Kräfte mit geometrisch bestimmtem,
einschneidigem, ständig im Eingriff stehendem Werkzeug
1. Werkzeug ist härter als Werkstück
2. Kohäsionskräfte des zu bearbeitenden
Werkstoffes werden durch Schnittkräfte überwunden
3. Keilwinkel ist der Härte des zu bearbeitenden
Werkstoffes angepasst
Fertigen rotationssymmetrischer Teile unterschiedlicher
Form und Größe mit hoher Genauigkeit
Drehen
Dieter Mette Universität Potsdam 12
Reduktion GalvanisierenTechnisches Gebilde
Vorgang (technologischen)
Zweckrealisierung.
Wirkungsbedingungen (WB)
Wirkungsweise (WW)
Wirkprinzips (WP)
Wirkungsstelle
realisierteinen
an der
unter Ausnutzung des
unter bestimmten
nach spezieller
für einebestimmte
Das zu galvanisierendeWerkstück wird alsKatode in einen Elektrolyten (galvanisches Bad) eingebracht, aus dem bei Stromdurchgang das Überzugsmetall abgeschiedenwird.
Platten aus dem abzuscheidendenMetallbilden die Anode.
Elektrolysebad
Aufbringen einer festhaltenden Schicht aus formlosen Stoff
Beschichten aus dem ionisierten Zustand
metallisch sauberes Werkstück galvanische Elemente Geschlossener Stromkreis angemessene Stromdichte und Temperatur
Erhöhung der mechanischen oder chemischen
Widerstandsfähigkeit, Verbesserung der
Elektrischen Leitfähigkeit bzw. Dekoration.
Galvanisieren
13Dieter Mette Universität Potsdam
Systemanalyse im Unterricht1. Analyse einer bekannten Arbeitsmaschine
2. Reaktivieren des technologischen Vorgangs und der notwendigen Arbeitsbewegungen
3. Bestimmen der wesentlichen Bauteile zur Realisierung des technologischen Vorgangs
4. Vergleichen der Bauteile hinsichtlich der zu erfüllenden Funktion
14Dieter Mette Universität Potsdam
5. Gruppieren der Bauteile gleicher Funktion
6. Zusammenfassen zu Funktionsorganen (Bestimmen der Funktionsorgane an einer weiteren Maschine)
7. Analyse des Zusammenwirkens der Funktionsorgane
8. Ermitteln z.B. des Energieflusses und Prinzipiendarstellung
9. Abstraktion zur Darstellung im Blockschema
15Dieter Mette Universität Potsdam
Ein Beispiel aus der Praxis?
Dieter Mette Universität Potsdam 16
Technik und Naturwissenschaften im VergleichNaturwissenschafte
nTechnikwissenschaften
Erkenntnisse über objektive Zusammenhänge in der Natur.
Ziele Erkenntnisse über die Nutzung objektiver Zusammenhänge zur Schaffung technischer Gebilde.
Natürliche Systeme Gegenstandsbereich
Vom Menschen geschaffene technische Systeme.
Orientiert auf: Abbildung Ursache-Wirkung-Relation
Erkenntnismethode
Orientiert auf: Anwendung Zweck-Mittel-Relation Funktion-Konstruktion
über: Erscheinung und Objekte
Aussagen über:•Artefakte•Entstehungssysteme•Verwendungssysteme•Rückführung•Prozessabläufe
Ja-Nein Wertung Aufwand – NutzenÖkonomie – ÖkologieSozial – Ethik
Experimentieren•Vorbereiten•Durchführen•Auswerten
Tätigkeiten •Experimentieren•Konstruieren•Optimieren•Fertigen•Bewerten
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Kernprobleme
Lebensbereiche
Privat, beruflich, öffentlich
Themen
HandlungsfelderArbeit und Produktion – Transport und Verkehr – Versorgung und Entsorgung
Bauen und gebaute Umwelt – Information und Kommunikation
SachebeneStrukturwissen der Technik- Systeme der Technik,
Stoff, Energie, Information
- Grundfunktionen technischer Systeme
-Gesetzmäßigkeiten der Technik
WertungsebeneBedingungen und Folgen der Technik
-technikimmanenter,
-ökologischer,
-sozio-humaner,
-ökonomischer Art
MethodenebeneDenk- und Handlungsweisen der Technik
-Darstellen, Konzipieren und Optimieren
-Herstellen und Verwenden
-Bewerten
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Ich danke für Ihre
Aufmerksamkeit.
Dieter Mette Universität Potsdam