Unterrichtsentwurf im Fach „Technik“
1. Bedingungsanalyse (antropogene und soziokulturelle Voraussetzungen)
1.1. Angaben zur Klasse
Der Unterricht wird an der Schule durchgeführt. Die Schule ist eine Gesamtschule. Der Technikkurs hat eine Klassenstärke von 15 Schülern, davon 6 weibliche und 9 männliche Teilnehmer unterschiedlicher Nationalitäten. Für diesen Technikkurs der Jahrgangsstufe 8 ist es der Kern-Bereich.
In der Schule gibt es einen Technik - Raum im Erdgeschoss. Somit sind die Lichtverhältnisse für praktische Arbeiten ideal. Der Raum bietet Platz für bis zu 20 Schüler. Jeweils vier Schüler können an einer Tischgruppe sitzen. Da ich für meine Unterrichtsstunde keine Werkzeuge außer Scheren und Kleber benötige, werde ich in diesem Abschnitt keine werkzeugtechnische Raumbeschreibung liefern und auch nicht auf die sicherheitsrelevante Verwahrung von Werkzeugen eingehen.
Die Schüler der 8. Jahrgangsstufe sind zwischen 13 und 14 Jahre alt. Der Technikunterricht findet für diesen Kurs Dienstag in der 5. und 6. Stunde statt.
1.2. Pädagogische - psychologische Überlegungen
Da ich die Schüler nur in diesem Fach bei einer gewissen Anzahl von Unterrichtsstunden kennengelernt habe, fällt es mir schwer komplexere Schlussfolgerungen im antropol.-psychologischen (z.B. Vorwissen, Lernstand, Sozialverhalten) Bereich für die Planung meiner Unterrichtsstunde zu ziehen. Nach Rücksprache mit meinem Mentor ist anzumerken, dass das Verhalten der Klasse, insbesondere das der männlichen Beteiligten, in anderen Unterrichtsfächern nicht unproblematisch sei. Auffällig ist jedoch, dass es in dem Fach Technik der Unterricht geregelt und ohne große Störungen abläuft. Dieses resultiert wahrscheinlich u.a. aus dem technisch geprägten Interesse und Begeisterung der Schüler. Während der praktischen Arbeitsphasen arbeiten die meisten Schüler motiviert mit. Insgesamt verhält sich die Klasse im Technikunterricht unauffällig und sehr kollegial. In den Technikstunden lässt sich feststellen, dass Mädchen und Jungen häufig eine getrennte Arbeitsgruppe bilden und dann zusammenarbeiten. Dennoch ist der Umgang untereinander unproblematisch. Der Lehrer muss somit selten ermahnend tätig werden. Ein großes Problem des Technikunterrichtes sind jedoch die Fehlzeiten verschiedener Schüler. Die somit meistens nicht fertiggestellten praktischen Arbeiten sind dann in der Notenfindung problematisch.
Inhaltsverzeichnis
1 Bedingungsanalyse (antropogene und soziokulturelle Voraussetzungen)
1.1 Angaben zur Klasse
1.2 Pädagogische - psychologische Überlegungen
2 Lernplanung (Didaktisch-Methodische Entscheidungsfelder)
2.1 Thema der Stunde
2.2 Curriculare Analyse
2.3 Lerninhaltsanalyse
2.4 Lernzielanalyse
2.5 Methodische Analyse
2.5.1 Didaktisch-Methodische Verlaufsstruktur
2.5.2 Strukturgitter der ersten Doppelstunde
2.6 Mediale Analyse
2.6.1 Anschauungs- und Lernmittel
2.6.2 Arbeitsmittel
3 Begründung zentraler didaktisch-methodischer Entscheidungen
3.1 Thematischer Zusammenhang
3.2 Intention und Unterrichtsziele
3.3 Didaktische Reduktion (Optimale Passung)
3.4 Interaktionsstruktur und Medien
4 Reflexion der getroffenen didaktisch-methodischen Entscheidungen
4.1 Intention und Unterrichtsziele
4.2 Interaktionsstruktur und Medien
4.3 Didaktische Reduktion
5 Anhang / Unterrichtsmaterialien
6 Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Dieser Unterrichtsentwurf zielt darauf ab, Schülern der 8. Jahrgangsstufe die Grundlagen der Programmierung und Steuerungstechnik anhand der LEGO-Mindstorm-Umgebung "ROBOLAB" näherzubringen, um komplexe technische Prozesse im Alltag besser verstehbar zu machen.
- Einführung in die LEGO-Mindstorm-Robotik
- Grundlagen der grafischen Programmierung mit ROBOLAB
- Unterscheidung zwischen Hardware und Software
- Analyse von Steuerungsabläufen
- Handlungsorientiertes Lernen im Technikunterricht
Auszug aus dem Buch
2.5.1 Didaktisch-Methodische Verlaufsstruktur
Verlauf der ersten Doppelstunde: Das oben genannte Thema ist für die Schüler neu und wurde vorab in der letzten Stunde nicht bekannt gegeben. Als Einstieg in den Unterricht ist eine Präsentation eines ferngesteuerten und programmierten LEGO – MINDSTORM – Roboters gedacht. Die Schüler werden erstaunt über die Konstruktion und Funktionsweise sein. Nun kann der Lehrer nach wichtigen Merkmalen des Modell-Autos fragen. Die Schüler können spontan antworten und sich weitere Gedanken machen. Der Lehrer sammelt die Begrifflichkeiten an der Tafel. Sollten in dem Unterrichtsgespräch die wichtigsten Elemente erkannt worden sein, werden die Begriffe strukturiert, um eine bessere Übersicht der Inhalte zu erlangen. Aufgabe der Schüler wird es sein in diesem Gespräch unter anderem auch die Vor- und Nachteile dieses Modell – Autos zu nennen. In diesem Zusammenhang soll auch der Unterschied zwischen „Fernsteuerung“ und „Programmablauf“ deutlich werden.
Anschließend formuliert der Lehrer eine Frage, in der ein Zusammenhang zum täglichen Leben beantwortet werden soll. Aufgabe der Schüler ist es Beispiele für ein solches Modell-Auto in abgewandelter Form zu finden. Verschiedene Beispiele werden an der Tafel gesammelt. Dann werden die Beispiele der Schüler gemeinsam erläutert und überprüft. Nicht zutreffende Beispiele müssen eingeklammert werden. Es folgt ein kleiner Vortrag über das gängigste Beispiel „Marssonde Pathfinder“ in einem Lehrervortrag. Dieser Frontalunterricht ist kurz gehalten. Es ist wichtig das Gespräch mit den Schülern trotz Informationsvermittlung aufrecht zu halten. Inhaltliche Rückfragen der Schüler beantwortet der Lehrer oder gibt sie als Überlegung in die Klasse weiter.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Bedingungsanalyse (antropogene und soziokulturelle Voraussetzungen): Beschreibung der Klassensituation, der räumlichen Gegebenheiten und pädagogisch-psychologischer Beobachtungen zur Motivation und zum Sozialverhalten der Schüler.
2 Lernplanung (Didaktisch-Methodische Entscheidungsfelder): Detaillierte Darstellung der Lernziele, der inhaltlichen Strukturierung sowie der methodischen und medialen Planung für die Doppelstunde.
3 Begründung zentraler didaktisch-methodischer Entscheidungen: Erläuterung der Auswahl des Themas innerhalb der Messen-Steuern-Regeln-Reihe sowie der didaktischen Reduktion zur optimalen Anpassung an den Kenntnisstand der Schüler.
4 Reflexion der getroffenen didaktisch-methodischen Entscheidungen: Kritische Analyse der Durchführung, wobei insbesondere auf zeitliche Engpässe und die Wirksamkeit der eingesetzten Medien eingegangen wird.
5 Anhang / Unterrichtsmaterialien: Bereitstellung der für den Unterricht entwickelten Arbeitsblätter.
6 Literaturverzeichnis: Auflistung der verwendeten fachdidaktischen und technischen Fachliteratur.
Schlüsselwörter
Technikunterricht, Robotik, LEGO Mindstorm, ROBOLAB, Messen Steuern Regeln, Programmierung, Didaktik, Hardware, Software, Unterrichtsentwurf, Lernzielanalyse, Informatische Bildung, Handlungsfähigkeit, Gesamtschule, Doppelstunde.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Unterrichtsentwurf grundsätzlich?
Es geht um die Konzeption einer Unterrichtsdoppelstunde im Fach Technik, in der Schüler der 8. Klasse in die Grundlagen der Robotik und computergesteuerter Abläufe mittels LEGO-Mindstorm und der Software ROBOLAB eingeführt werden.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themenfelder umfassen die Unterscheidung zwischen Fernsteuerung und Programmierung, den Aufbau von Hardware (RCX-Modul) sowie die grafische Programmierung von Bewegungsabläufen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Hauptziel ist es, Schülern den "durchschaubaren" Zugang zu alltäglichen Technologien wie Mikroprozessoren zu ermöglichen und sie zur selbstständigen Entwicklung von Programmen zu befähigen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer didaktisch-methodischen Planung (Bedingungs-, Lerninhalts- und Lernzielanalyse) sowie einer kritischen Reflexion der Unterrichtsdurchführung nach schulpraktischen Kriterien.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die konkrete Strukturierung der Unterrichtsphase, angefangen bei der Motivation durch Anschauungsobjekte bis hin zur Erarbeitung von Programmabläufen anhand von Arbeitsblättern.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Technikunterricht, Robotik, Messen-Steuern-Regeln, Handlungsfähigkeit und didaktische Reduktion charakterisiert.
Wie unterscheidet die Arbeit zwischen Fernsteuerung und Programmablauf?
In der Unterrichtseinheit wird dies durch ein anschauliches Modell-Auto verdeutlicht, wobei die Schüler die Vor- und Nachteile beider Ansätze im Unterrichtsgespräch erarbeiten.
Warum wird das Marsmobil "Pathfinder" als Beispiel verwendet?
Es dient als praxisnahes Anschauungsobjekt, an dem sich fast alle technischen Elemente des LEGO-Roboters (Hardware-Komponenten, Sensoren, Steuereinheit) didaktisch sinnvoll erklären lassen.
Welche Rolle spielt die Zeitplanung in der Reflexion?
Die Reflexion zeigt, dass die Zeitvorgaben der Doppelstunde zu knapp bemessen waren, weshalb die praktische Programmierung in ROBOLAB nicht wie geplant durchgeführt werden konnte.
- Quote paper
- Holger Sokol (Author), 2002, Unterrichtseinheit: Robolab - Lego Mindstorms-Roboter (8. Klasse), Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/51231
