Arbeitsblatt: Elektrizität Werkstatt

ELEKTRIZITÄT Es werde Licht. Dein Persönliches Lernheft Name: àTechnisches Gestaltenà 6. Klasse EINLEITUNG Licht ist Leben. Unter Einfluss der Sonne entwickelten sich vor drei Milliarden Jahren die ersten Lebewesen auf der Erde. Heute können wir uns kaum noch vorstellen, wie die ersten Menschen (Homo sapiens) gelebt haben. Im Gegensatz zum Leben der Homo Sapiens ist vieles mit der Erfindung des elektrischen Lichtes einfacher geworden. Statt auf Feuer kochen wir heute auf elektronischen Herdplatten. Auch haben wir heute die Möglichkeit, durch elektrisches Licht die Nacht zum Tag zu machen. Die Erfindung der Elektrizität hat das Leben der Menschen enorm geprägt und verändert. Elektrisches Licht wird aber nicht nur als Beleuchtung im Haushalt genutzt, sondern auch im Strassenverkehr, zum Beispiel in Form einer Ampel. Die Ampel regelt den Verkehr und zeigt den einzelnen Verkehrsteilnehmer, wann sie Vortritt haben. àTechnisches Gestaltenà 2 ES WERDE LICHT . . Forsche und entdecke selbständig den Stromkreislauf mit Hilfe verschiedenster Lernaufgaben. Gemeinsam bringen wir Licht in die Sache. LERNAUFGABE ZUM STROMKREISLAUF Wie oft am Tag drückst du den Lichtschalter? Hast du dir schon einmal überlegt, wie es hinter dem Lichtschalter eigentlich aussieht? Woher kommt eigentlich der Strom? Wohl kaum aus der Steckdose? Du wirst herausfinden, wie ein einfacher Stromkreis funktioniert. Du wirst unter anderem mithilfe von verschiedenen Materialien eine Glühlampe zum Brennen bringen. Ausserdem lernst du, welche Gründe es haben kann, dass zum Beispiel deine Taschenlampe nicht mehr funktioniert. Um was geht es? Welche Bauteile braucht man, um einen einfachen Stromkreis zu bauen? Wie baut man einen einfachen Stromkreis? Welche Gründe kann es haben, dass eine Glühlampe nicht brennt? Was kannst du dabei lernen? Du kannst die verschiedenen Werkzeuge für den Bau des Stromkreises benennen und weisst, wie sie anschliessend bei deinem Stromkreislauf eingesetzt werden. Du findest heraus, wie man ein Glühlämpchen zum Brennen bringt. Du kennst mindestens zwei Gründe, weshalb eine Glühlampe in einem Stromkreis nicht brennen könnte. àTechnisches Gestaltenà 3 ELEKTRIZITÄT WERKSTATT . . . . Erledigt Posten Nr. 1 Posten Nr. 2 Posten Nr. 3 Posten Nr. 4 Posten Nr. 5 Posten Nr. 6 Posten Nr. 7 Posten Nr. 8 Posten Nr. 9 àTechnisches Gestaltenà Bemerkung Was hast du gelernt? Notiere in Stichworten deine Erkenntnis. 4 Posten Nr. 1 mit Lämpchen und Batterie experimentieren Auftrag: Setze den Fuss des Lämpchens zuerst auf die kurze, dann auf die lange Metallzunge. a) Was geschieht? Jetzt stellst du das Lämpchen auf die lange Metallzunge und bringst die kurze mit dem Gewinde in Berührung. b) Was geschieht? c) Warum ist das so? Probiere nun aus, ob das Lämpchen auch leuchtet, wenn du es auf die kurze Metallzunge stellst und die lange Metallzunge ans Gewinde hältst. d) Was geschieht? Glühbirnen – Gewinde Lass das Lämpchen eine Weile leuchten und berühre es dann. e) Was fühlst du? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen àTechnisches Gestaltenà 5 Posten Nr. 2 ein Lämpchen zum Leuchten bringen Auftrag: Lege ein Ende des Drahts auf die Unterlage (Schneidunterlage). Ungefähr 3 cm vom Ende entfernt schneidest du mit dem Messer rund um den Draht herum. Pass auf, dass du den Draht nicht durchschneidest! Zieh jetzt die Plastikumhüllung vom Drahtende. Mit dem anderen Ende des Drahts machst du es genauso. Wickle jetzt ein blankes Drahtende um die lange Metallzunge der Batterie und knicke die Metallzunge nach hinten. So kann der Draht nicht mehr herunter rutschen. Jetzt stellst du das Lämpchen auf die kurze Metallzunge der Batterie. Das freie Drahtende hältst du an das Gewinde des Lämpchens. a) Was geschieht? b) Warum ist das so? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen 25 cm Klingeldraht Schneidunterlage ein Japanmesser àTechnisches Gestaltenà 6 Posten Nr. 3 eine Fassung benutzen Auftrag: Befestige ein Drahtende an der Fassung. Mache nun den zweiten Draht an der anderen Seite der Fassung fest. Die beiden übrigen Drahtenden befestigst du an den beiden Metallzungen der Batterie und biegst die Metallzungen anschliessend nach hinten. Löse jetzt wieder einen Draht von der Fassung. a) Was geschieht? b) Warum ist das so? c) Was musst du tun, wenn du das Lämpchen wieder zum Leuchten bringen willst? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen eine Fassung zwei 25 cm lange Klingeldrähte mit blanken Enden àTechnisches Gestaltenà 7 Posten Nr. 4 Lichterkette Auftrag: Probier es nun mit drei Lämpchen aus. Verbinde zuerst die drei Lampenfassungen durch die zwei kurzen Drähte. Führe von der kurzen Metallzunge der Batterie ein Kabel zur ersten Fassung. Das noch übrige Kabel machst du an der langen Metallzunge der Batterie und an der dritten Fassung fest. Jetzt dreh das erste Lämpchen locker. a) Was ist geschehen? b) Warum ist das so? Dreh das erste Lämpchen wieder fest und probier aus, was passiert, wenn du das zweite oder das dritte Lämpchen lockerst. c) Was geschieht? d) Warum ist das so? e) Was kannst du mit einer solchen Lichterkette schmücken? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie drei 1,2-Volt-Lämpchen drei Fassungen zwei 25 cm lange und zwei kurze Klingeldrähte mit blanken Enden àTechnisches Gestaltenà 8 Posten Nr. 5 Strom im Bleistift Auftrag: Halte die Bleistiftspitze gegen die lange Metallzunge der Batterie. Das Lämpchen hältst du so an das hintere Bleistiftende, dass der Sockel mit der Mine Kontakt hat. Deine Freundin dein Freund klappt die Schere auf und hält einen Schenkel an die kurze Metallzunge der Batterie, den anderen an das Gewinde des Lämpchens. a) Was geschieht? b) Warum ist das so? c) Was geschieht, wenn dir das Lämpchen ein bisschen verrutscht, so dass es mit dem Holz des Bleistifts Kontakt hat? d) Warum ist das so? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen eine Schere ein Bleistift, an dessen hinterem Ende man die Mine sehen kann àTechnisches Gestaltenà 9 Posten Nr. 6 Was leitet Strom? Auftrag: Leite einen Draht von einer Metallzunge der Batterie zur Fassung und befestige ihn dort. Mit dem anderen Draht verbindest du die andere Seite der Fassung und die zweite Metallzunge der Batterie. a) Was geschieht? Einen Draht nimmst du jetzt aus dem Stromkreis heraus und hältst an seiner Stelle andere Gegenstände zur Überbrückung dazwischen. b) Bei welchen Dingen leuchtet das Lämpchen? c) Warum ist das so? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen mit Fassung zwei Klingeldrähte mit blanken Enden div. Gegenstände: Gabel, Gummi, Lineal, Büroklammer, Kreide. àTechnisches Gestaltenà 10 Posten Nr. 7 Licht ein- und ausschalten Auftrag: Du schlägst einen Nagel in das Brettchen. Den zweiten Nagel schlägst du ungefähr 2 cm vom ersten Nagel entfernt hinein. Auf einem Nagel befestigst du die Büroklammer jetzt so, wie es auf der Zeichnung zu sehen ist. Wenn du die Klammer drehst, berührt sie den zweiten Nagel. Fertig ist der Schalter. Jetzt baust du den Schalter so in einen Stromkreis ein, wie es dir das Bild zeigt. a) Leuchtet das Lämpchen? b) Was musst du tun, damit das Lämpchen leuchtet? c) Warum ist das so? Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie ein 3,5-Volt-Lämpchen mit Fassung ein kleines Brettchen (ca. 2 cm 10 cm 3 cm) drei Klingeldrähte mit blanken Enden zwei Nägel eine grosse Büroklammer einen Hammer àTechnisches Gestaltenà 11 Posten Nr. 8 kribbeln auf der Zunge Auftrag: Nimm eine Batterie einer Fernsehfernbedienung. Halte die Zunge an einen Pol der Batterie. Jetzt versuche das gleiche auf der anderen Seite beim anderen Pol. a) Hast du irgendetwas gefühlt? Halte die Zunge jetzt gleichzeitig an beide Pole. b) Wie fühlt sich das an? c) Wie wäre es, wenn die Batterie leer wäre? Material: Batterie der Fernsehfernbedienung àTechnisches Gestaltenà 12 Posten Nr. 9 zwickender Finger Auftrag: Nimm einen kurzen, dünnen, nicht isolierten Draht und verbinde damit die Pole der Batterie. Nimm diesen Draht jetzt in die Finger und halte ihn eine Weile fest. a) Was fühlst du? b) Beschreibe deine Entdeckung. Material: eine flache 4,5-Volt-Taschenlampenbatterie Klingeldraht, 4-5 cm lang, nicht isoliert àTechnisches Gestaltenà 13 AUFGABENSTELLUNG Du kreierst deine persönlichen Lichterschilder und verleihst ihnen mit einer Lichterkette das Gewisse „Etwas. Es wird deine persönliche Arbeit. Dabei musst du dich an ein paar Vorgaben halten, tüfteln und forschen. Wie kannst du drei Schilder mit einer Lichterkette zum Leuchten bringen, sodass am Ende des Prozesses der Lichtschalter versorgt und befestig ist? BEDINGUNGEN Diese Materialien musst du in deiner Arbeit verarbeiten und bearbeiten: • 3 – 4 Dachlatten à 20 cm Individuell formen und bearbeiten • 1 Lichterkette à 12 Lämpchen • Verbindung der 3 – 4 Dachlatten • Halterung für Batterie der Lichterkette àTechnisches Gestaltenà 14 CHECKLISTE . . FÜR DEIN . ARBEITSPROZESS . . . Lies deine Checkliste für den bevorstehenden Arbeitsprozess genau durch. Wie musst du vorgehen? Welche Materialien brauchst du? Dachlatte abmessen à 20 cm Länge und zuschneiden Du brauchst davon 3 – 4 Stück (3 20 cm) Ü Kontrolliere selbständig, das sind 20 cm Abgemessene Dachlatten individuell an den Ecken formen. Du darfst die Form der Dachlattenseiten selbst bestimmen. Abrunden: Eckig: Spitzig: Dachlatten mit unterschiedlichen Schleifblättern bearbeiten. Dabei darfst du nicht vergessen, für die Weiterbearbeitung müssen die Dachlatten fein und glatt sein. Sauberes Arbeiten ist gefragt! àTechnisches Gestaltenà 15 Dachlatte im „Shabby Chic Stil bearbeiten. Anleitung: Ein Holzstück im Shabby Chic Stil bearbeiten. 1. Wer die Farben seiner Wahl gefunden hat, trägt sie gleichmässig. 2. Die Farbe muss nun gründlich trocknen, ehe man wieder vorsichtig zu Schleifen beginnt. 3. Diesmal geht es um ein leichtes Anrauen der Oberfläche, damit die nächste Lacksicht besser hält. Ein feines Schleifpapier (z.B. 200er) reicht daher aus. 12 Löcher bohren führ Lichterkette Du darfst selbst entscheiden, wo du die Löcher bohrst und wie du die 12 Löcher auf die 3 Dachlatten verteilst. Du benötigst dazu den 5,5 Bohraufsatz. Verbinde die 3 – 4 Dachlatten miteinander. Überlege dir eine Idee wie sie zusammenhalten und präsentiere deine Idee der Lehrperson. Danach fährst du mit deiner Idee weiter. àTechnisches Gestaltenà 16 Die Batterie der Lichterkette befestigen. Also musst du dir im Voraus überlegen: 1. Wie verbindest du die 3 – 4 Dachlatten? 2. Wo befestigst du die Batterie? Sodass man es nicht sieht. 3. Welche Materialien benötigst du? 4. Geht meine Idee auf? Mit einem persönlichen Schriftzug darfst du die Dachlatten beschriften. Ü Siehe Vorlagen Lehrperson àTechnisches Gestaltenà 17 BEURTEILUNGSKRITERIEN TTG. 1 Wahrnehmung und Kommunikation Die Wirkung des Stromkreislaufes wurde verstanden und fehlerfrei bei der Arbeit eingebaut. Die Fachbegriffe für die Werkzeuge und Maschinen wurden während dem Unterricht korrekt angewandt. TTG. 2 Prozesse und Produktion Mit der Berücksichtigung aller Bedingungen, der Hilfestellung zur Aufgabe und der punktuellen Unterstützung wurde die Arbeit korrekt umgesetzt. Die Auseinandersetzung mit den Eigenschaften von Stromkreisen führte zu einer fehlerfreien Umsetzung. Die Arbeit wurde mit vorgegebener Farbtechnik angemalt und die Gestaltung des Produktes wurde sorgfältig ausgewählt und umgesetzt. Während der Arbeit orientierte man sich an der Checkliste und arbeitete selbständig am Produkt und dessen Prozess. Die Werkzeuge und Maschinen wurden verantwortungsbewusst eingesetzt und mit Name benannt. TTG.3 Kontext und Orientierung Es ist zu erkennen, dass das Lampenbild ein Einzelstück ist und in den Unterrichtseinheiten gezielt und korrekt eingesetzt werden kann. Der hat aktiv im Unterricht mitgearbeitet und den Anweisungen gefolgt. Der war gewillt neue Materialien und Arbeitsprozesse kennenzulernen. àTechnisches Gestaltenà 18 àTechnisches Gestaltenà 19