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Muss in der Berufsschule so viel gerechnet werden ?

Hans-Dietrich Zeuschner, 06.05

 

   Auf den ersten Blick  hat manche Lehrkraft zu Beginn der Behandlung  von Problemen der  Mechanik  den Eindruck, dass die Berufsschüler ein gerütteltes Maß an Vorwissen aus dem vorangegangenen Physikunterricht mitbringen. Bei näherem Hinsehen muss danach jedoch häufig festgestellt werden, dass lediglich Worthülsen in vielen Schülerköpfen herum geistern.  Begriffe wie Kraft und Druck sowie Arbeit und Leistung oder Drehmoment und Arbeit bzw. Kreisradius und Kreisumfang  werden synonym gebraucht. Im Hinblick  auf die  zugehörigen Einheiten scheint die Ahnungslosigkeit noch größer zu sein.

   Das Lösen von technischen Mathematikaufgaben nimmt nach wie vor sowohl in Lehrbüchern als auch  im Berufsschulunterricht einen beachtenswerten Raum ein. Die Ausgangsgrößen werden  i.d.R. mit Zahlenwert und Einheit, gelegentlich sogar mit  Formelzeichen vorgegeben, die gültige Formel wird im Tabellenbuch nachgeschlagen. Beim Lösen stehen Lösungsweg und Rechenvorgang im Vordergrund.  Dies geschieht, obwohl dem Lösen von  eingekleideten Aufgaben  anhand von Beispielen des täglichen Lebens bereits im Mathe-Unterricht des Sek. I-Bereichs  viel Zeit gewidmet  wird.

(Bildquelle: Dehmlow, M. u.a.: Fachrechnen für Maschinenschlosser, Stuttgart, 1951)

  Ein derart norm- und formgerechtes  Tafelbild habe ich während meines langjährigen Paukerdaseins nicht hinbekommen. Allerdings hat die Aufgabenstellung in meinen Augen einen wesentlichen Makel:  Die Anzahl der gegebenen Daten  kann nicht größer sein. Bei dieser Anlage haben die Schüler lediglich die zugehörige Formel zu suchen, die Zahlen einzusetzen, den Rechenvorgang durchzuführen, und das Ergebnis zu präsentieren.

Die neue Zielvorgabe

   Unter berufenet.arbeitsamt.de/... ist nachzulesen, dass

„Kraftfahrzeugmechatroniker/innen ………. planen, kontrollieren und dokumentieren ihre Arbeiten und bewerten ihre Arbeitsergebnisse.  Kundenberatung bzw. die Kommunikation mit Kunden nimmt bei ihrer Arbeit einen hohen Stellenwert ein.“

Auf den Punkt gebracht lautet der Auftrag der Berufsschule demnach, die fachbezogene Kommunikationskompetenz  der angehenden Kfz-Mechatroniker zu fördern. Dies kann in der ersten Stufe nur mit der intensiven Behandlung der Definitionen sowie  der  Eigenschaften und  Wirkungen der physikalischen/ technischen Größen und deren Verknüpfungen  miteinander erreicht werden. Hierauf aufbauend, können in der zweiten Stufe die Ziele    >Dokumentation der Arbeit, Kundenberatung bzw. Kommunikation mit Kunden<  trainiert werden.

   Das  nachstehende Arbeitsblatt  ist im vorstehenden Sinne von mir konstruiert worden. Es kann zur Übung, zur Festigung des Gelernten sowie zur Lernerfolgskontrolle eingesetzt werden und ist jeder Zeit im Umfang und in der Form veränderbar.  

 

AUFGABE: Tragen Sie die zutreffenden Fachbegriffe ein!

(Die Anzahl der richtigen Antworten in einer Zeile ergibt sich aus der Aufgabenstellung)

Kann eine Bewegung oder eine Bewegungsänderung hervorrufen           

 Ist umso größer, je länger der Weg ist, auf dem der Widerstand überwunden wird

 Wird in der Einheit kWh angegeben

Entsteht beim Komprimieren von Gasen

Wird eine Schraubenfeder zusammen gedrückt, dann wird verrichtet

Treibt den Kolben eines Verbrennungsmotors abwärts

Wird in der Einheit  1/min  angegeben

Schließt die Ventile an Verbrennungsmotoren

Wird in Nm angegeben

Erzeugt eine gleich große Gegenkraft

Wird in N/cm2 angegeben

Das Drehmoment eines Motors ist abhängig von

Kann mit  W : s berechnet werden 

Ist die Wirkung einer Kraft an einem Kurbelradius

Bewirkt das Fallen eines nicht unterstützten Körpers

Ruft an einem Körper eine Verformung hervor

Wird eine Last gehoben, dann wird verrichtet

Ist die Wirkung einer Kraft auf eine Fläche

Ist die Wirkung einer Kraft längs eines Weges

Ist die Wirkung einer Kraft an einem Hebel

Ist der senkrechte Abstand der Wirkungslinie der Kraft vom Drehpunkt

Ist verrichtete Arbeit, bezogen auf einen Zeitabschnitt

Ist gespeicherte Arbeit

Kann auf ihrer Wirkungslinie beliebig verschoben werden

Kann mit  F .  vm  berechnet werden

Kann für einen Motor berechnet werden mit  Weff :  t

Durch das Anwenden eines Hebels kann nicht gespart werden

Wirkt wenn eine Kraft, die an einen Hebel angreift

Wird in der Einheit  kW angegeben

 Ist abhängig von ihrer Größe, ihrer Richtung und ihrem Angriffspunkt

Können grafisch addiert und zerlegt werden

Wird in bar angegeben

Wird formelmäßig durch  F . s dargestellt

Kann mit  p . A  berechnet werden

Kann für einen Motor berechnet werden mit  9550 . P eff   :  n

Kann mit  F : A  berechnet werden

Hängt von M und n ab

Wird in  hPa  angegeben

Hat die gleiche Einheit wie die Arbeit

AUFGABE: Ergänzen Sie die nachstehenden Halbsätze!

Je kürzer die zurück gelegte Strecke, desto …

Je größer die wirksame Kraft, desto …

Je länger der Kurbelradius, desto …

Je kleiner die wirksame Fläche, desto

Je länger die Dauer der Krafteinwirkung, desto …

 Bereich: Kraft  - Druck - Arbeit – Drehmoment - Leistung                  H.-D. Zeuschner,06.05

 

Eine wichtige Aufgabe der Berufsschule  ist es, den Schülern  fachbezogene Kommunikationskompetenz zu vermitteln. Das wiederum bedingt, dass die Fachbegriffe „sitzen“ und nicht nur als Worthülsen in den Schülerköpfen existieren.  

   Die Eingangsfrage lautete: 

„Muss in der Berufsschule so viel gerechnet werden?“

  Meine Antwort: 

Keine Frage, gerechnet werden muss, aber weniger als bisher!

 

H.-D. Zeuschner


Der Fachbeitrag wurde weder gekürzt noch inhaltlich verändert.

Wiesinger

19.02.2015