Die Schüler wenden die Grundverknüpfungen UND, ODER und NICHT bei der Entwicklung einer ersten kleinen Steuerung anhand eines praktischen Beispiels an.
Zentrales Ziel jeder Berufsausbildung ist die Herausbildung von beruflicher Handlungskompetenz (MBWFK 2003,4). Gerade zu Beginn der Berufsausbildung ist es für die Schüler daher wichtig, dass sie die Tätigkeitsbereiche ihres Berufes kennen lernen und Beispiele aus ihnen bearbeiten. Dieser Bezug zur Praxis fördert nicht nur die Handlungskompetenz, sondern trägt zum Identifikationsprozess mit dem Beruf bei und sorgt dadurch zusätzlich für eine intrinsische Motivation bei den Schülern. Für eine Herausbildung der Handlungskompetenz sollen laut Lehrplan (MBWFK 2003) die Fachkompetenz, die Sozialkompetenz, die Personalkompetenz und die Methodenkompetenz im Einzelnen und im Zusammenhang gefördert werden.
1 Bedingungsanalyse
Die 15 Schüler lernen im ersten Ausbildungsjahr den Beruf des Elektronikers für Geräte und Systeme. Bis auf zwei Schüler, die bei der Deutschen Bahn angestellt sind, lernen alle beim Marinearsenal und kennen sich daher untereinander schon ganz gut. Die Schüler sind interessiert und arbeiten meist konzentriert mit. Ich kenne die Schüler erst aus 12 Stunden Unterricht, daher sind mir noch nicht alle Namen geläufig.
2 Sachanalyse
2.1 Thematische Ü berlegungen
Für das zweite Ausbildungshalbjahr ist laut Lehrplan (MBWFK 2003) das Lernfeld 3 vorgesehen. Die Lernfelder 1 und 2 sind abgeschlossen.
Das Lernfeld 3 beinhaltet die Analyse und Anpassung von Steuerungen. Das Team Elektrotechnik hat sich für die inhaltliche Ausgestaltung des Lernfeldes zum Ziel gesetzt, einen elektronischen Würfel entwickeln zu lassen und das Verständnis für die Funktionen der einzelnen Komponenten zu erreichen. Inhalt ist also die Digitaltechnik. Daher müssen zu Beginn des Lernfeldes zunächst die Gegenüberstellung analoger und digitaler Grundprinzipien sowie die logischen Grundverknüpfungen stehen. Die UND-, ODER- und NICHT-Verknüpfung ist ohne die Anwendung an einem Beispiel wenig eingängig. Zumal zusätzlich das Duale Zahlensystem und die damit zusammenhängenden logischen „0“ und „1“ völlig neue Sachverhalte sind. Um die logischen Verknüpfungen und die Interpretation der Signale als Pegel deutlich zu machen, möchte ich in dieser Stunde ein Beispiel wählen, das einen praktischen Hintergrund hat.
2.2 Einordnung der Stunde in die Unterrichtssequenz
Das Lernfeld 3 wird einen Unterrichtsblock vorher durch mich eröffnet. Nachdem ich den Schülern einen Überblick über die Inhalte gegeben habe, stelle ich kurz die analogen und digitalen Grundprinzipien gegenüber, führe das Duale Zahlensystem ein und erarbeite dann gemeinsam mit den Schülern die Grundverknüpfungen UND, ODER und NICHT mit Schaltzeichen und Wertetabelle.
In der gezeigten Doppelstunde sollen diese einfachen Verknüpfungen in einem Beispiel angewendet werden. In den Stunden darauf werden weitere Verknüpfungen, Vereinfachungen sowie grundlegende Regeln der booleschen Algebra erarbeitet.
3 Didaktisch-methodische Analyse
3.1 Intentionen der Unterrichtsstunde
Leitidee: Die Schüler wenden die Grundverknüpfungen UND, ODER und NICHT bei der Entwicklung einer ersten kleinen Steuerung anhand eines praktischen Beispiels an.
Zentrales Ziel jeder Berufsausbildung ist die Herausbildung von beruflicher Handlungskompetenz (MBWFK 2003,4). Gerade zu Beginn der Berufsausbildung ist es für die Schüler daher wichtig, dass sie die Tätigkeitsbereiche ihres Berufes kennen lernen und Beispiele aus ihnen bearbeiten. Dieser Bezug zur Praxis fördert nicht nur die Handlungskompetenz, sondern trägt zum Identifikationsprozess mit dem Beruf bei und sorgt dadurch zusätzlich für eine intrinsische Motivation bei den Schülern.
Für eine Herausbildung der Handlungskompetenz sollen laut Lehrplan (MBWFK 2003) die Fachkompetenz, die Sozialkompetenz, die Personalkompetenz und die Methodenkompetenz im Einzelnen und im Zusammenhang gefördert werden.
Die Fachkompetenz wird in dieser Stunde durch die Anwendung der Grundverknüpfungen auf ein bestimmtes Problem herausgebildet.
Methoden- und Sozialkompetenz wird herausgebildet, in dem die Schüler in einer Gruppe den Arbeitsauftrag analysieren und mit Hilfe ihrer Bücher und des Arbeitsblattes aus der vorherigen Stunde bearbeiten.
Die Personalkompetenz wird durch die zunehmende berufliche Identifikation geschult. Dies wird durch das problem- und berufsorientierte Beispiel begünstigt.
4 Verlaufsplanung
Die Tische wurden in der Stunde vorher mit Hilfe der Schüler bereits zu Gruppentischen umgestellt. Die Schüler sitzen bereits in selbst gewählten Gruppen zusammen.
a) Begr üß ung
Zu Beginn der Stunde werden die anwesenden Personen den Schülern vorgestellt.
b) Hinführung
Das Arbeitsblatt (AB) mit der Problembeschreibung und dem Arbeitsauftrag wird ausgeteilt und von einem Schüler vorgelesen. Ist die Aufgabenstellung für alle Schüler klar, können die Gruppen mit ihrer Arbeit beginnen. Ich erwarte, dass die Schüler motiviert sind, die Aufgabe zu bearbeiten, da sie im Arbeitsalltag auch einen solchen Arbeitsauftrag erhalten könnten. Die Gruppen habe ich die Schüler selbst bilden lassen, damit die Schüler zusammensitzen, die auch gut zusammenarbeiten können. Dadurch will ich Probleme bei der Anwendung des sehr neuen Stoffes vermeiden.
c) Erarbeitungsphase
Die Schüler erarbeiten selbstständig die Wahrheitstabelle und die Funktionsgleichung. Bei der Hilfestellung werde ich darauf achten, dass ich erst einen fachlichen Hinweis gebe, wenn das Arbeitsblatt der vorherigen Stunde zur Hilfe gezogen wurde. Denn die Leitidee der Stunde wird gerade in der Bearbeitung der Aufgabe a) berücksichtigt. Die Schüler sollen lernen, den Auftrag selbstständig zu bearbeiten.
Für die Erarbeitung der logischen Schaltung (Aufgabe c) werde ich schneller Hilfestellungen geben, da die Schüler damit noch keine Erfahrungen gesammelt haben in der vorherigen Stunde.
Eine Bearbeitungszeit von 30 Minuten wird vorgegeben. Weitere 10 Minuten werde ich geben, wenn 5 Minuten vor Ende der ersten Bearbeitungszeit absehbar ist, dass es nur wenige Gruppen schaffen, fertig zu werden.
d) Ergebnisphase
Damit mehrere Gruppen präsentieren können, soll jeweils nur eine der Aufgaben präsentiert werden. Ich möchte mehreren Gruppen die Chance geben, die Darstellung ihrer Ergebnisse zu üben. Um den Ablauf der Präsentation zu vereinfachen, habe ich eine Folie vorbereitet, die wie das Arbeitsblatt aussieht. Die letzte Aufgabe wird an die Tafel gezeichnet. Hat es keine Gruppe geschafft, die letzte Aufgabe zu bearbeiten, möchte ich im Lehrer-/Schüler-Gespräch die Schüler zu der Lösung führen.
e) Optional
Sollten wider Erwarten die Schüler sehr schnell mit allen drei Aufgaben fertig sein, möchte ich den Schülern die Chance geben ihre Schaltungen mit TTL-Gattern aufzubauen. Vor allem bei unterschiedlichen Ergebnissen in den verschiedenen Gruppen, können die Schüler eigenständig durch eine Fehlersuche auf die richtige Lösung kommen. Dazu ist der Demonstrationswagen bereits in der Klasse in der Garderobe.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
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- Meike Herbers (Author), 2009, Unterrichtsplanung Systeminformatiker: Einführung in die Digitaltechnik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/196955
