4-2-1 Kunststoffeigenschaften (1. Doppelstunde) |

Vorbemerkungen

Der Stundenschwerpunkt liegt auf der Erforschung technologischer Eigenschaften. Jeder Schüler untersucht einen Kunststoff und einen Holzwerkstoff. Es arbeiten jeweils zwei Schüler mit unterschiedlichen Werkstoffen zusammen, sodass in der Partnerarbeit die Eigenschaften von vier unterschiedliche Werkstoffe ermittelt werden.

Neben der selbstständigen Ermittlung der Werkstoffeigenschaften ist die eigenständige Reflexion im Rahmen der Vorbereitung und Nachbereitung gleichbedeutend. Hiefür ist ausreichend (gleichviel) Zeit einzuräumen.

Es sollten nachfolgende Fragen besprochen werden:

Ist es überhaupt sinnvoll die Oberfläche von Acrylglas zu beschichten (i. S. der Schutzfunktion des Werkstoffes)?
Wie kommt der Kunststoff zu seiner Farbe?
Welche anderen Möglichkeiten des Verbindens von Werkstoffen (Holz-Holz, Kunststoff-Kunststoff, Holz-Kunststoff) gibt es?
Ist nicht auch Holz umformbar?
Gibt es wirklich nur Unterschiede zwischen Holzwerstoffen und Kunststoffen oder weisen Kunststoffe nicht viel größere Unterschiede auf (Elastizität, elektrische Leitfähigkeit)?

Die im Experiment ausgewählten Untersuchungen zu technologischen Eigenschaften sowie die Anlage als naturwissenschaftlich orientiertes Experiment stehen im Zusammenhang mit

der Ermittlung von Fertigkeiten im Umgang mit Werkzeugen und Hilfsmitteln (Übernahme der Werkgruppen seit diesem Schuljahr)
bisher fehlenden technologischen Betrachtungen zu Holz und Holzwerkstoffen im Werkenunterricht (Nichtvernetzung des erworbenen Wissen und Können)
für den Erwerb von weiteren Unterricht notwendiger Kenntnisse und Fertigkeiten (Kennenlernen neuer Werkzeuge und Hilfsmittel, z. B. Kneifzange, Kreuzschlitzschraubenzieher, Wärmeschiene, Biegevorrichtung)

Materialien für 16 Schüler

8x Vollholz (Dachleiste) 36 x 20 x 75

8x OSB-Verlegeplatte (Holzfaserplatte) 45 x 12 x 85

8x PVC 35 x 1 x 70

8x Acrylglas 20 x 3 x 60

Vorbereitung der Experimentierarbeitsplätze

Schneiden (große Allzweckschere)
Sägen (Schraubstock; Sägelade; Feinsäge)
Biegen (Wärmeschiene; Stoffhandschuhe)
Schrauben (gehärtete, selbstschneidende Blechschraube/Spanplattenschraube; Schraubendreher; Schraubzwinge)
Nageln (großer Nagel 3mm; Hammer 250 g; Kneifzange; Nagelunterlage; Schraubzwige; Schutzbrille; Handschuhe)
Wachsen (weiße Paraffinkerze; Lappen)
Lasieren (Lasur; Pinsel; Papierunterlage; Pinselbecher; Lappen)

Die Arbeitsplätze Nageln, Biegen und Schrauben haben eine große räumliche Nähe. Der Lehrer befindet sich beim Experimentieren beim Biegen (Hilfestellung, Ängstlichkeit, Unfallschutz).

Ablauf

0. Unterrichtsvorbereitung / ZO/MO [2]

Schürze, feste Schuhe, Arbeitsplatzvorbereitung
Kontrolle der Hausaufgabe (Hefterordnung)
MO: Experimentieren wie Wissenschaftler

1. Kurzvortrag durch Lehrer [6]

Historie
Ausgangsstoffe
Kosten (Erdöl)
Recycling -> Umwelt
UG Einsatzbereiche

2. Erläuterung Ablaufs und des Protokolls [3]
a) Vermutungen anstellen und aufschreiben
b) Experimentieren
c) Auswertung der Experimentiertätigkeit: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Zeitvorgaben: a) 10 min b) pro Experiment 3 min c) Auswertung/Schlussfolgerungen 10 min
freigestellte Experimentierreihenfolge
Hinweis auf Beobachtung/Leistungsermittlung (Kriterien: Einhaltung Arbeitsschutz/Experimentierplatzordnung/Arbeitssicherheit, Zielstrebigkeit/Diszipliniertheit; Max.: 2 + 2 BE)
Tafel: Zeiten, Bewertungskriterien

3. Kurzvorstellung der Experimentierarbeitsplätze [5]

Nageln (Unterlage, Schraubzwinge, Schutzbrille; nur ein Schüler - wg. Nagelhalten; solange bis der Nagel feststeckt, dann mit Kneifzange entfernen und Nagelstelle betrachten)
Schrauben (Vorstecher, Kreuzschlitz, Schraubzwinge; nur Einzeln - wg. Vorstecher und Acrylglas; Kommentar: "Manchmal gehen Dinge einfach nicht!")
Lasieren (Haltbarkeit durch Abwischen mit Lappen testen)
Biegen (nur Benennung der Wärmeschiene)

4. Schülerexperiment [45]

Eintragen der Werkstoffbezeichnungen
Formulierung der Vermutungen
experimentelle Parnerarbeit der Schüler mit jeweils unterschiedlichen Holzwerkstoffen und Kunststoffen
gemeinsame Abstimmung zu allgemeinen Aussagen bzgl. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Werkstoffeigenschaften
[L-Standort: Wärmeschiene]
[prozessorientierte Leistungsfeststellung durch Lehrer mittels Beobachtungsbogen]

5. Zusammenfassung/Systematisierung/Ergebnissicherung [6 + 8 + 4 + (5) + 2]

UG zu den Untersuchungsergebnissen (werkstoffbezogen; bzgl. Gemeinsamkeiten/Unterschiede)
Vervollständigung des Protokolls mit Merksätze auf der Rückseite
Zusammenfassung durch einen Schüler
Hausaufgabe:
- Protokoll: Einheften, Vollständigkeitsprüfung, Zuordnung der Hauptgruppen (T, U, F, B) zu den Fertigungsverfahren zu den Hauptgruppen
- Anwendungsbereiche von Kunststoffen (s. "HA-Merkzettel"; jeder Schüler ein Bereich)

6. Stundenende [4]

Bekantgabe der Beobachtungs-BE
Aufräumen
Verabschiedung