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Veranstaltung 7 Der Lehrgang. Lehrgang: Ein Beispiel Erklären Sie die Funktion dieser Schaltung: 5V 0.

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Präsentation zum Thema: "Veranstaltung 7 Der Lehrgang. Lehrgang: Ein Beispiel Erklären Sie die Funktion dieser Schaltung: 5V 0."—  Präsentation transkript:

1 Veranstaltung 7 Der Lehrgang

2 Lehrgang: Ein Beispiel Erklären Sie die Funktion dieser Schaltung: 5V 0

3 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

4 Schritt 1 Funktion der Bauteile benennen 5V 0 Festwiderstand LDR Trimmpoti LED Transistor Optisches Signal Regeln des Widerstandes Bauteile schützen (Spannungsreduktion) Schalten, Stromsignale verstärken Lichtabhängige Widerstandsänderung Ordnen Sie den Bauteilen die Funktionen zu.

5 Schritt 2: Eingabe- und Ausgabebauteil identifizieren Wo setzt der Impuls zum Schalten an? Welches Bauteil zeigt den geänderten Zustand an? 5V 0

6 Schritt 3: Stromkreise unterscheiden Gesucht sind die Reihenschaltungen (4) 5V 0

7 Schritt 4: Spannungspotentiale identifizieren 5V 0

8 Schritt 5: Schaltzustände unterscheiden 5V 0 Zustand 1: dunkel LDR 10K, R 2 =1K R proportional U (RS) U LDR /U R2+T = 10/1 = 4,55V/0,45V Transistor schaltet nicht durch, CE-Strecke ist hochohmig In RS R 1 + 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 R 1 =220 P=5k R 2 =1k

9 Schaltzustände unterscheiden 5V 0 R 1 =220 P=5k R 2 =1k Zustand 2: hell LDR 100Ώ, R 2 =1K R proportional U (RS) U LDR /U R2+T = ? = ? Transistor schaltet ?, CE- Strecke ist ? In RS R 1 + 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 ?

10 Schritt 6: Schaltung im Zusammenhang erklären 5V 0 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. Wird der LDR abgedunkelt, wird er hochohmig und ein großer Teil von U liegt an ihm an. Des- halb sperrt T. CE ist hochohmig. In RS R 1 -CE-Strecke liegt größ- ter Teil von U an CE. Da LED parallel liegt, liegt auch dort viel U an, LED leuchtet. Im Regelstromkreis wird über den Trimmer die Empfindlichkeit der Schaltung eingestellt.

11 Schritt 7: Anwendungsbeispiele Helligkeitsgesteuerte Straßenbeleuchtung Zählwerk Wertstoffsortieranlagen

12 Zusammenfassung Das systematische Beschreiben einer Schaltung führt in 7 Schritten zum Erfolg: 1.Funktion der Bauteile benennen 2.Eingabe- und Ausgabebauteile identifizieren 3.Stromkreise unterscheiden 4.Spannungspotentiale identifizieren 5.Schaltzustände unterscheiden 6.Schaltung im Zusammenhang erklären 7.Anwendungsbeispiele

13 Und nun Sie... Erklären Sie diese Schaltung nach der vorgestellten 7-Schritt-Methode 5V 0

14 Der Lehrgang: Verlaufsphasen 1.Einstieg 2.Vorstellung des Sachgebietes im Überblick 3.Erarbeitung in Teilschritten 4.Zusammenfassung des Gelernten 5.Anwendung des Gelernten Erklären Sie... Überforderungssituation Informierender Überblick Schritte 1 bis 7 Wiederholung der Schritte im Zusammenhang Anwendung bei derselben oder bei neuer Schaltung

15 Der Lehrgang: Überblick Definition: Lehrgänge sind genau vorgeplante, nach Schwierig- keitsgraden 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 Konstruktions- aufgaben 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

16 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

17 Veranstaltung 8 Der Lehrgang Teil 2 Grundlagen des Lernens

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21 Lernen mit dem Nürnberger Trichter Warum das Lernen so nicht funktioniert: Lernen = aktiver Aneignungsprozess Wie bekomme ich etwas in meinen Kopf?

22 Struktur des Gehirns Nervenzellen (Neuronen): Zellkörper Dendrit Axon

23 Vorgänge bei Hirnaktivitäten Elektrisches Signal Elektrisches Signal Aufnahme in den Zellkern Transmittermoleküle

24 Neuronale Netze Neuronale Netze für Das Sehen Das Fühlen...

25 Lernen heißt Verknüpfen

26 Bildung neuer Synapsen Nervenzellen im Gehirn (Neuronen) feuern Nerven- impulse 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 Aktivi- tät 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 aus- fällt, 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

27 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

28 Mehrkanaliges Lernen Effektiveres Lernen durch Viele Lernkanäle Vernetzung verschiedener Hirnareale Input + Output

29 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

30 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

31 Veranstaltung 9 Die Betriebserkundung

32 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 Anschauungs- medien Demontage Technischer Objekte

33 Merkmale der Betriebserkundung Begegnung mit der technischen Welt pädagogischer Weichzeichner contra Ernstsituationen Interdependenzen technologischer, sozialer, gesellschaftlicher und ökonomischer Momente im Industriebetrieb rücken in das BlickfeldInterdependenzen technologischer, sozialer, gesellschaftlicher und ökonomischer Momente im Industriebetrieb rücken in das Blickfeld

34 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

35 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

36 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, Material-, Energie- oder Informationsfluss Fertigungstechnik...

37 Vorbereitung unserer Erkundung


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