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Betonbauweise – Herstellung von Betonprobekörpern

Ziele

� Die Schüler sollen den Baustoff Beton kennenlernen. � Die Schüler sollen verschiedene Betonprobekörper

betonieren.

Weitere Ziele:

� Die Schüler sollen die Wichtigkeit des Zuschlags im Beton verstehen.

� Die Schüler sollen befähigt werden, sich selbst Wissen anzueignen.

� Die Schüler sollen befähigt werden, in Gruppenarbeit eine praktische Aufgabe zu bearbeiten. Dabei werden Kooperationsfähigkeit und Kommunikationsbereitschaft gefördert.

� Die Schüler sollen zum vernetzten Denken angeregt werden.

Unterrichtskonzept Fertigungsaufgabe mit starken Vorgaben

Richtlinienbezug Bildungsplan für die Realschule Baden-Württemberg 3/1994 Lehrplaneinheit 2: Bautechnik und Energie

Weiter mit

• Unterrichtsablauf

• Arbeitsblätter

• Lösungsblätter

• Fachtipps für Lehrer

• Medien und Material

� Download des aktuellen Programms: http://www.burger-

bernhard.de

Briefkasten Anregungen, Tipps und Hinweise bitte an: [email protected]

Autor

Bernhard Burger Robert-Schuman-Realschule Waldshut

[email protected] http://www.burger-bernhard.de

http://www.burger-bernhard.de/

mailto:[email protected]

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http:\\www.burger-bernhard.de

Unterrichtsablauf im Überblick

Zum Konzept

In dieser Unterrichtseinheit wird die Herstellung von Betonprobekörpern theoretisch und praktisch erarbeitet.

Zu Beginn bekommen die SchülerInnen einen theoretischen Einblick in die Herstellung von Beton. Dabei eignen sich die SchülerInnen das Wissen teilweise selbständig an (Computer-Lernprogramm). Andere SchülerInnen können durch die kleine Gruppengröße optimal vom LehrerInnen frontal unterrichtet werden. Als Ergebnis stehen Betonprobeträger, die nach der Aushärtung auf ihre Belastbarkeit geprüft werden.

Organisation des Unterrichts

Es werden zwei Gruppen gebildet. Die eine Gruppe beschäftigt sich mit der Frage, was in den Beton hineingehört. Die andere Gruppe erarbeitet, wie man betoniert. Die theoretische Erarbeitung erfolgt mit dem Computerprogramm, das der Unterrichtseinheit angefügt ist.

Nach dem theoretischen Erarbeiten folgt die praktische Umsetzung. Die SchülerInnen stellen nach unterschiedlichen Mischungsverhältnissen Beton her und betonieren kleine Betonprobeträger. Diese werden nach der Aushärtung auf ihre Belastbarkeit geprüft.

Merkmale der Fertigungsaufgabe

Die selbstständige Erarbeitung der Betonbauweise erfolgt auf zwei Ebenen.

Sehr schülerorientiert, im Vordergrund steht das Handeln der SchülerInnen. Versuchscharakter!

Anforderungen an die Arbeitsweise der Schüler

• Es wird kein Fachwissen vorausgesetzt. • Arbeiten an den Computern. Das Programm ist aber sehr einfach

zu bedienen • Schüler bearbeiten das Lernprogramm und tragen die

Ergebnisse in das Schülerarbeitsblatt ein. • Lehrer-Schüler-Gespräch

Die andere Hälfte der Klasse bespricht mit dem Lehrer den späteren praktischen Teil der Stunde.

• Praxis: Herstellung von Betonprobekörpern • Gruppenarbeit

Kontrollmöglichkeiten Arbeitsblatt zum Lernprogramm; Lehrer-Schüler-Gespräch; Leistungsbereitschaft

Verlaufsplanung

Schule: Datum:

Fach: Natur und Technik Stunden: mind. 2 Klasse: 9c

Thema der übergeordneten Unterrichtseinheit: LPE 9.2: Bautechnik und Energie

Thema der Unterrichtsstunden mit bevorzugter Perspektive: Betonbauweise - Herstellung von Betonprobekörpern

Zeit Phasen Unterrichtsverlauf Methode/Hinweise Medien

Begrüßung Hinführung/ Problemstellung

Begrüßung der Schüler und Vorstellung der Prüfer Lehrer zeigt Folienbild und legt nach einer kurzen Pause die Sprechblase auf. Die Schülerantworten (Zement, Wasser, Sand/Kies => Zuschlag) werden auf die Folie gelegt.

Lehrer-Schüler-Gespräch

Tageslichtprojektor Leinwand Folienbild => Wird für das Unterrichts- gespräch in Sprech- blase, Wasser, Zement und Zuschlag zerschnitten.

Lehrer zeigt Probekörper (aus Styrodur) Wir werden heute solche Betonprobekörper herstellen. Um die Betonkörper zu testen, brauchen wir eine ..... (Prüfeinrichtung wird abgedeckt) ... Prüfeinrichtung


Probeträger aus Styrodur Prüfeinrichtung Stoff zum Abdecken der Prüfeinrichtung

Demonstration der Prüfeinrichtung mit dem Probekörper aus Styrodur

Lehrer mit einem Schüler Prüfeinrichtung wird ohne Messeinrichtung demonstriert!

Organisation

Wir werden zwei Gruppen bilden. Die eine Gruppe beschäftigt sich mit der Frage "Was gehört in den Beton?" und die andere Gruppe mit der Frage" Wie wird betoniert?"

Austeilen der Arbeitsblätter "Baustoff Beton". Bitte merkt euch die Gruppenfarbe auf dem Arbeitsblatt.

Kurze Erklärung des Computerprogramms Gruppe Gelb und Rot gehen in den Computerraum.


Schüler brauchen zum Ausfüllen des AB einen Stift.

Computer Computerlernprogramm

AB Baustoff Beton

Arbeiten an den Computern und Arbeiten an den

Lehrer-Schüler-Gespräch über das Betonieren.

Computern und Lehrer-Schüler-Gespräch

Erarbeitung und Ergebnis-sicherung der ersten U-Phase

Arbeiten an den Computern

Schüler bearbeiten das Lernprogramm und tragen die Ergebnisse in das Schülerarbeitsblatt ein.

Schülerarbeit

Computerraum Lernprogramm

Erarbeitung der zweiten U-Phase

Lehrer-Schüler-Gespräch Die andere Hälfte der Klasse bespricht mit dem Lehrer den späteren praktischen Teil der Stunde.


Sicherheitshinweise: Zement

Werkzeugeimer Schalung 1 AB Herstellung von Betonprobeträgern

Wechsel Wechseln der Schülergruppen nach ca. 8 Minuten.

Zweite U-Phase: Herstellung von Betonprobekörpern

Praxis: Herstellung von Betonprobekörpern

Gruppenarbeit

Bei schönem Wetter wird im Freien betoniert.

4 Werkzeugeimer mit 4 AB Herstellung von Betonprobeträgern Sand, Kies Wasser (Gießkanne) Zement Schalungen

Aufräumen Alle Schüler helfen beim Aufräumen mit.

Ende

Folie für die Problemstellung am Anfang des Unterrichts

Was gehört in die

Betonmaschine?

Natur und Technik / © B. Burger Baustoff Beton 1 / Arbeitsblatt zum Computerprogramm Klasse 9

Der Baustoff Beton Arbeitsblatt zum Computerprogramm

1. Zusammensetzung des Betons

Beton ist ein künstliches, druckfestes Material. Er besteht aus der Zusammensetzung von

• Zement þ Bindemittel

• Wasser þ Auslöser für den chemischen Vorgang (Hydratation)

• Zuschlag

2. Zusammensetzung der Zuschläge

Als Zuschlag bezeichnet man eine Mischung aus verschiedenen Korngrößen von Sand und Kies. Aus

wirtschaftlichen und technologischen Gründen streben wir für Beton einen möglichst hohen

Zuschlag- und einen möglichst geringen Zementanteil an.

Trage hier die drei Gründe für einen Zuschlag im Beton aus dem Computerlernprogramm ein:

• ___________________________________________________

• ___________________________________________________

• ___________________________________________________

Bei der Verwendung von nur einer Korngröße (Sand oder Kies) wird

wesentlich mehr Zement verbraucht als bei einer Mischung aus Sand und

Kies. Der Zementleim muß ja alle Hohlräume füllen um eine gute

Festigkeit zu erlangen. Man Verwendet deshalb immer einen Zuschlag

aus Sand und Kies. Dadurch wird weniger Zement benötigt.

Des weiteren hat ein Zuschlag aus Sand und Kies den Vorteil, daß es viel

mehr direkte „Klebestellen“ ( Zementleimverbindungen) gibt. Dadurch

kann der Beton weniger schwinden und er bleibt rißfrei.

3. Betonarten

Trage unter jedes Bild die jeweilige Betonart aus dem Computerlernprogramm ein:

_________________________ _________________________ _________________________

_________________________ _________________________ _________________________

Die Herstellung von Betonprobeträgern

1. Gruppe

Farbe:

Gruppenzeichen: _________________

In Betonträger einritzen!

Namen der Mitglieder:

1. __________________________________ 2. __________________________________ 3. __________________________________ 4. __________________________________

2. Allgemeine Informationen

Entfernen der Schalung: nach ca. einer Woche Endfestigkeit: nach 28 Tagen

1 Teil ≙≙≙≙ 1 voller Gipsbecher

Probe Nr. In Betonträger

einritzen!

Betonart Zement in Teile

Wasser in Teile

W/Z Zuschlag Anzeige bei Bruch des Meßgerät

Belastung bei Bruch in kg Sand 0/2

in Teile Kies 5/8 in Teile

unbewehrter Beton

2

1

4

3

bewehrter Beton

Spannbeton


1. Gruppe

Farbe:




1. __________________________________ 2. __________________________________ 3. __________________________________ 4. __________________________________





einritzen!


Wasser in Teile




unbewehrter Beton

4 3 2 3

bewehrter Beton

Spannbeton


1. Gruppe

Farbe:




1. __________________________________ 2. __________________________________ 3. __________________________________ 4. __________________________________





einritzen!


Wasser in Teile




unbewehrter Beton

3 1 3 3

bewehrter Beton

Spannbeton


1. Gruppe

Farbe:




1. __________________________________ 2. __________________________________ 3. __________________________________ 4. __________________________________





einritzen!


Wasser in Teile




unbewehrter Beton

1 1 5 3

bewehrter Beton

Spannbeton

Natur und Technik / © B. Burger Baustoff Beton 1 / Arbeitsblatt zum Computerprogramm - Lehrer Klasse 9

Der Baustoff Beton Arbeitsblatt zum Computerprogramm

1. Zusammensetzung des Betons

Beton ist ein künstliches, druckfestes Material. Er besteht aus der Zusammensetzung von

• Zement þ Bindemittel

• Wasser þ Auslöser für den chemischen Vorgang (Hydratation)

• Zuschlag

2. Zusammensetzung der Zuschläge

Als Zuschlag bezeichnet man eine Mischung aus verschiedenen Korngrößen von Sand und Kies. Aus

wirtschaftlichen und technologischen Gründen streben wir für Beton einen möglichst hohen

Zuschlag- und einen möglichst geringen Zementanteil an.

Trage hier die drei Gründe für einen Zuschlag im Beton aus dem Computerlernprogramm ein:

• __Senkung der Materialkosten__________________________

• __Minderung des Schwindens __________________________

• __Minderung der Rißbildung___________________________

Bei der Verwendung von nur einer Korngröße (Sand oder Kies) wird

wesentlich mehr Zement verbraucht als bei einer Mischung aus Sand und

Kies. Der Zementleim muß ja alle Hohlräume füllen um eine gute

Festigkeit zu erlangen. Man Verwendet deshalb immer einen Zuschlag

aus Sand und Kies. Dadurch wird weniger Zement benötigt.

Des weiteren hat ein Zuschlag aus Sand und Kies den Vorteil, daß es viel

mehr direkte „Klebestellen“ ( Zementleimverbindungen) gibt. Dadurch

kann der Beton weniger schwinden und er bleibt rißfrei.

3. Betonarten

Trage unter jedes Bild die jeweilige Betonart aus dem Computerlernprogramm ein:

__Unbewehrter Betonbalken__ ___Bewehrter Betonbalben___ _____Spannbetonbalken_____

_________________________ _________________________ _________________________


1. Gruppe

Farbe:

Gruppenzeichen: _________X________ In Betonträger einritzen!


1. _____Marco________________________

2. _____Daniel________________________

3. _____Alexander_____________________

4. __________________________________


Entfernen der Schalung: nach ca. einer Woche

Entfestigkeit: nach 28 Tagen

1 Teil ≙≙≙≙ 1 voller Gipserbecher

Zuschlag Probe Nr. In Betonträger

einritzen!

Betonart

Zement in Teile

Wasser in Teile

W/Z Sand 0/2

in Teile

Kies 5/8 in Teile

Anzeige bei Bruch des Meßgerät

Belastung bei Bruch in kg

1 unbewehrter Beton

Angaben sind

geschätzt!!!

35,0

10,0

3

bewehrter Beton

29,0

40,0

2 Spannbeton

2 1 0,5

4 3

25,0

60,0

Lehrplaneinheit 2: Bautechnik und Energie Thema der Stunde:

Betonbauweise – Herstellung von Betonprobekörpern

1. Sachinformation

Der Baustoff Beton sowie der Baustoff Stahlbeton sind aus der heutigen Bautechnik nicht mehr wegzudenken. Beton ist ein künstliches, druckfestes Gestein. Der Beton wird aus Zement und Zuschlägen unter Zugabe von Wasser hergestellt. Im Gegensatz zu anderen Bauweisen sind Betonteile mit Hilfe geeigneter Schalungen in beliebiger Form herstellbar. Der Baustoff wurde in den letzten 30 Jahren durch Verbesserung der Mischungsverhältnisse und der Rohmaterialien ständig verbessert. Das Gebiet ist so Umfangreich, dass es einen speziellen Beruf für die Herstellung von Betonbauteilen/Betonbauten gibt. Er heißt Beton- und Stahlbetonbauer.

Es gibt mehrere Möglichkeiten den Beton in verschiedene Betonarten einzuteilen. Zum Beispiel nach seinem Herstellungsort, Bewehrung, Erhärtungszustand, Einbringungsort oder Druckfestigkeit. Ich habe mich für die Einteilung nach der Bewehrung entschieden. Diese Einteilung ist recht einfach zu durchschauen. Beton, der ohne jegliche Stahlzugabe hergestellt wurde heißt "unbewehrter Beton". Enthält der Beton Stähle, die vorwiegend zur Aufnahme von Zug-Spannungen dienen, nennt man ihn "bewehrter Beton". "Spannbeton" enthält vorgespannte hochfeste Stähle, die Druckkräfte in den Beton einleiten und damit dem Entstehen von Biege-Zug-Spannungen entgegenwirken.

Ein wichtiger Faktor bei der Betonherstellung sind die Zuschläge. Sie bilden das tragende Gerüst des Betons. Man unterscheidet sie nach der Größe in Sand (bis 4mm) und Kies. Gemischtkörnige Zuschläge mit günstiger Korngruppen-Verteilung erfordern geringe Zementleimmengen. Der Zuschlag verringert so die Materialkosten, mindert das Schwindmaß des Betons und damit die Gefahr der Schwindrissbildung. Norm-Sieblinien erlauben die genaue Beurteilung der Kornzusammensetzung, die durch den Siebversuch geprüft wird.

Um eine gewünschte Betongüte für einen bestimmten Verwendungszweck zu erhalten, können Zement und Beton unter Zuhilfenahme eines Betonrezepts abgemessen werden. Ein wichtiger Faktor dabei ist der Wasser/Zementwert, der die Druckfestigkeit des Betons stark beeinflusst.

Nach dem Betonieren und bei großen Flächen auch während des Betonierens werden die Hohlräume durch Verdichten des Betons ausgetrieben. Dies geschieht von Hand durch Stampfen, Stochern mit Latten oder Klopfen an die Schalung oder maschinell mit einer Rüttelflasche oder einem Schalungsrüttler (teilweise aus: Kohl, Bastian, Neizel; Baufachkunde 1 Grundlagen; Teubner-Verlag Stuttgart).

2. Didaktische Überlegungen

Einordnung des Themas in den Lehrplan

In der 9. Klasse wird das Thema Betonbauweise in der Lehrplaneinheit 9.2: "Bautechnik und Energie" behandelt. Diese Überschrift der Lehrplaneinheit ist leicht irreführend. Die Schüler sollen entweder ein bautechnisches oder ein energietechnisches Problem lösen. In der Klasse 9 stehen 4 Lehrplanthemen zur Auswahl, von denen drei zu behandeln sind.

Ich habe mich für ein bautechnisches Problem entschieden. Die Schüler sollen aus Papier eine 400mm lange Brücke herstellen, die später mit einer speziellen Prüfeinrichtung in der Fahrbahnmitte belastet wird. Die Schüler sollen dort unter anderem statische Probleme lösen. Parallel zu dieser eher praktischen Seite habe ich bisher die verschiedenen Brückenarten und die Geschichte des Brückenbaus unterrichtet. Am Ende der Unterrichtsstunde "Von der industriellen Revolution bis Heute" wurden die verschiedenen Betonarten (unbewehrter Beton, bewehrter Beton und Spannbeton) im Zusammenhang mit den neuen brücken-bautechnischen Errungenschaften genannt. So bekomme ich jetzt den Bogen zu dem Baustoff Beton. Durch die Betonprobekörper und das spätere Prüfen erhalten die Schüler einen Einblick, welchen Einfluss Zement, Wasser und Zuschlag auf die Biegefestigkeit eines Betonträgers haben.

Gegenwartsbedeutung

Die Schüler konstruieren zur Zeit eine Modellbrücke aus Papier. Sie sind noch an der Planung und an der Durchführung von Experimenten mit ihren Papierträgern. Die Betonprobekörper stellen eine Verbindung zur Realität, zur Lebenswelt der Schüler dar.

Beton ist heute ein Baustoff, der im Brückenbau eine wichtige Rolle spielt. Die Schüler kennen den Baustoff aus ihrer Umwelt. So ist zum Beispiel die Schule ein Betonskelettbau. Über die Herstellung haben die Schüler eventuell nur geringe Vorkenntnisse. Ihnen fehlt aber mit Sicherheit der Begründungszusammenhang für die einzelnen Zutaten eines Betonrezeptes.

Der Computer spielt im Leben vieler Schüler eine wichtige Rolle. Als "Wissensvermittler" haben ihn aber bisher die wenigsten eingesetzt.

Zukunftsbedeutung

Beton ist ein Baustoff, den man auch zur Herstellung von Fundamenten benützt. Die Schüler könnten in ihrem weiterem Leben mit dem Baustoff Beton zum Beispiel beim Hausbau oder einfach nur beim fundamentieren eines Zaunpfostens konfrontiert werden.

Für den ein oder anderen Schüler könnte das Thema auch Interessen wecken, die für seine Berufswahl eine Rolle spielen.

In vielen Lebensbereichen spielt die selbständige Informations- und Wissensaneignung eine wichtige Rolle. Die Schule muss daher den Schülern die Möglichkeit geben, dies zu erlernen. Dabei spielt der "Computer" eine immer wichtigere Rolle. Die Schüler sollen ihn nicht nur als Freizeitbeschäftigung sehen, sondern ihn als Hilfsmittel und Informationsquelle nutzen lernen.

Exemplarische Bedeutung

Das Thema der Stunde "Betonbauweise – Herstellung von Betonprobekörpern" steht exemplarisch für die Baustoffe und ihre Eigenschaftsprüfung.

Die Schüler sollen anhand des Baustoffes Beton einen wichtigen Baustoff der Bautechnik kennenlernen und an ihm erfahren, welchen Einfluss die Bestandteile des Betons auf die Biegefestigkeit des Trägers haben.

Zugänglichkeit

Beton ist heute beim Bauen fast überall anzutreffen. Die Schüler haben wahrscheinlich schon einmal das Betonieren eines Fundamentes gesehen und der ein oder andere weiß auch seine Bestandteile. Die Motivierung der Schüler an der Herstellung von Betonprobekörpern wird mit Sicherheit durch die Vorführung eines

Betonprobeträgers (aus Styrodur) an der Prüfeinrichtung erreicht. Das Computerlernprogramm motiviert die Schüler, sich mit der eher theoretischen Seite zu beschäftigen.

Methodische Überlegungen

Auf die Idee, Betonprobekörper herzustellen, kam ich beim Durchschauen des Schülerbuches "umwelt: technik 9" zur Vorbereitung der Lehrplaneinheit 9.2. Dort wird der Schülerversuch auf der Seite 47 genau beschrieben. Mir erschien aber die Prüfeinrichtung und die Schalung nicht gerade als sehr gelungen.

Zur Prüfeinrichtung:

Die Prüfeinrichtung sollte für die Schüler gut zu bedienen sein und relativ einfach eine hohe Belastung in der Mitte auf den Betonprobeträger bringen. Ich entschloss mich für einen hydraulischen Wagenheber. Die Belastung der Träger sollte von oben kommen (þ wie bei den Brücken). Da der Wagenheber aber nur in der abgebildeten Position funktioniert, musste ich für die Befestigung des Wagenhebers noch eine zusätzliche Metallplatte an der Vergrößerungsschraube des Wagenhebers anbringen. Der Rahmen der Prüfeinrichtung wurde aus Eisen hergestellt, da das Material die entstehenden Druck- und Zugkräfte gut aushält. Dabei war die Berücksichtigung des Eigengewichtes der Prüfeinrichtung ein weiterer Faktor! (Man muss sie noch Tragen können.) Wie kann ich jetzt aber die Last, die auf den Träger wirkt, messen? Das dazwischenlegen einer Personenwaage erschien mir als sehr umständlich und für die Handhabung als ungeeignet. Ich kam auf die Idee, einen Drucksensor zwischen zwei Metallplatten zu legen. Drucksensoren sind ähnlich wie Folienschalter, ändern aber, im Gegensatz zu normalen Schaltern, den Widerstand bei in Normalenrichtung aufgebrachtem Druck. Den Widerstandswert kann man an einem Messgerät einfach ablesen. Diese Messeinrichtung muss einmalig "geeicht" werden indem man in die Prüfeinrichtung anstatt eines Betonprobekörpers eine Personenwaage einbaut. Die so erhaltenen Werte werden in eine Tabelle eingetragen und man kann mit dem Prüfen der Betonprobekörper beginnen. Das Eichen der Prüfeinrichtung wird nicht in dieser Stunde gemacht. (Anmerkung des Autors: Der konkrete Versuchsaufbau wird später nachgereicht.)

Zur Schalung:

Die im Buch abgebildete Schalung ist zwar in der Herstellung sehr einfach, weist aber für meine Zwecke erhebliche Schwächen auf. Mir fehlte zum Beispiel eine Grundplatte, um die frisch betonierten Betonträger zum Lagerort zu transportieren. Die Schraubzwingen ermöglichen einen schnellen Abbau der Schalung, stören aber das Einbringen des Spannstahles und evtl. das spätere Betonieren. Die Schalung sollte über mehrere Jahre verwendet werden können. Die von mir verwendete Schalung liegt in einem Rahmen, der alles zusammen hält. Die Schalung wollte ich mit Spannkeilen zusammen halten, da sich die Keile aber beim späteren Rütteln lösen könnten, kam ich von dieser Idee wieder ab. Ich schraubte den Rahmen einfach auf die Grundplatte mit Spax-Schrauben. Die Schrauben stören auch nicht das spätere Abziehen des Betons. Zum Abbauen der Schalung muss eine Seite wieder losgeschraubt werden. Das Abbauen der Schalung ist jetzt etwas schwieriger aber ich habe eine sehr stabile Konstruktion.

Das Computerlernprogramm "Der Baustoff Beton":

An dieser Stelle möchte ich das von mir programmierte Computerlernprogramm nur kurz vorstellen. Eine ausführliche Abhandlung über "Computerlernprogramme im Unterricht" würde mit Sicherheit den Rahmen "sprengen".

Das Programm wurde mit dem Autorensystem ToolBook für die Windows-Betriebsumgebung geschrieben. Die Programmierumgebung von ToolBook ist objektorientiert. ToolBook stellt Zeichenhilfsmittel zur Erstellung von Objekten und eine Programmiersprache, OpenScript, zum Programmieren des Objektverhaltens zur Verfügung. Der Anwendungsentwickler hat schnellen Zugriff auf die von der Windows-Umgebung am häufigsten benutzten Funktionen, wie Fenster, Menüs usw.. Mit ToolBook kann man verschiedene Anwendungsprogramme wie Spiele, Grafikbibliotheken, Datenbanken, interaktive Lernprogramme und vieles mehr erstellen.

Folgende Ziele verfolgt das Programm:

� Es soll dem Schüler Informationen vermitteln und/oder Sachzusammenhänge über den Baustoff Beton möglichst einfach veranschaulichen. Dabei werden komplexe Zusammenhänge einfach grafisch dargestellt.

� Es soll dem Schüler das Verstehen und Lernen vereinfachen. � Die Bedienung des Programms ist sehr einfach gehalten. � Das Programm hat einen gut gegliederten Aufbau mit einer übersichtlichen Bildschirmgestaltung. � Für manche Seiten steht eine Hilfsfunktion zur Verfügung, um auf jeden Fall das Programm erfolgreich beenden zu können. � Das Programm soll mein unterrichtliches Arbeiten unterstützen und ergänzen.

Inhaltlich sei kurz angemerkt: Auf einer Seite wird der Zement mit einem Kleber verglichen. Obwohl man in der Fachsprache vom Zementleim spricht, war mir der Begriff "Kleber" an dieser Stelle für die Schüler vom Verständnis her einfacher.

Zum Ablauf der Stunde:

Die Stunde beginnt mit der Problemstellung "Was gehört in die Betonmaschine?". Dazu wird ein Folienbild gezeigt, das nach Schülerantworten jeweils vervollständigt wird. Nach dieser kurzen Phase zeigt der Lehrer einen Betonprobekörper, der denen entspricht, die in der heutigen Stunde hergestellt werden. Dieser Betonprobekörper ist aber aus Styrodur. Der Styrodur-Träger ist zur Vorführung wesentlich ungefährlicher und effektvoller (lauter Knall beim durchbrechen!). Nach der Demonstration der Prüfeinrichtung und der kurzen Erklärung des Drucksensors folgt eine Organisationsphase. Durch das Austeilen des Arbeitsblattes "Baustoff Beton" wird die

Klasse in vier Gruppen eingeteilt. Auf jedem Arbeitsblatt ist ein Aufkleber, der dem Schüler die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Gruppe angibt. Die Schüler bekommen an dieser Stelle von mir eine kurze Einführung in die Bedienung des Computerlernprogramms. Danach arbeiten zwei Gruppen an den Computern und zwei Gruppen erarbeiten mit dem Lehrer die Vorgehensweise beim Betonieren. Ich glaube, dass die eher theoretische Seite durch das Computerprogramm motivierend und ansprechend vermittelt wird. Bei der praktischen Seite kann ich durch die kleine Gruppe gut auf individuelle Fragen der Schüler eingehen. Bei den beiden Gruppen, die zuerst mit dem Lehrer der Frage nachgehen "Wie wird betoniert?" muss man besonders darauf achten, dass ihnen noch der theoretische Hintergrund fehlt. Dafür hat es diese Gruppe nachher beim Bearbeiten des Programms wesentlich einfacher. Nach dem Wechsel der Gruppen beginnt jede der vier Gruppen mit dem Betonieren von Betonprobekörpern. Beim Aufräumen helfen alle zusammen. Wobei die Gruppe, die als erstes fertig ist schon beginnt.

Das einzige Problem, das mir bei der Vorbereitung der Stunde aufgefallen ist, ist die Zeit! Man muss am Anfang der Stunde darauf achten, dass sich der Lehrer nicht "verredet" und so unnötig Zeit dahingeht.

1. Zielentscheidungen

Das Thema der Stunde hat das zentrale Anliegen:

� Die Schüler sollen den Baustoff Beton kennenlernen. � Die Schüler sollen verschiedene Betonprobekörper betonieren.

Weitere Ziele:

� Die Schüler sollen die Wichtigkeit des Zuschlags im Beton verstehen. � Die Schüler sollen befähigt werden, sich selbst Wissen anzueignen. � Die Schüler sollen befähigt werden, in Gruppenarbeit eine praktische Aufgabe zu bearbeiten. Dabei werden Kooperationsfähigkeit und

Kommunikationsbereitschaft gefördert. � Die Schüler sollen zum vernetzten Denken angeregt werden.

4. Anhang

Medien/Material/Werkzeuge/Maschinen

� Tageslichtprojektor � Leinwand � Folienbild und vier Folienstücke � Prüfeinrichtung mit Messgerät und Drucksensor (Eigenbau!) � Stoff zum Abdecken der Prüfeinrichtung zu Beginn des Unterrichts � Ein Probekörper aus Styrodur � Technik-Computerraum (Möglichst nahe zusammen!) � Demo-Computer

� Computerlernprogramm "Der Baustoff Beton" � Arbeitsblätter "Der Baustoff Beton" mit Gruppenaufklebern (Zweckform Nr. 4732)

Für das Betonieren in den Gruppen:

� 4 Werkzeugeimer mit * einer Kelle, Handschuhe * ein Abziehholz * ein Gipsbecher * Material für bewehrten Beton und für den Spannbeton * Folie * Nagel * Steckschlüssel mit einem 5,5 mm Steckschlüsseleinsatz (leider nur zwei vorhanden!) * 4 Arbeitsblätter "Herstellung von Betonprobeträgern" mit Betonrezept

� Sand, Kies, Zement � Gießkanne und ein leerer Eimer � 4 Schalungen � zwei Tische fürs Freie

Literatur:

� Bildungsplan Realschule 3/1994 � Umwelt: Technik 9, Schülerbuch Ausgabe A, Klett Verlag � Kohl, Bastian, Neizel; Baufachkunde 1 Grundlagen; Teubner-Verlag Stuttgart � Europa Lehrmittel, Bautechnik/Fachkunde Bau, Verlag Europa-Lehrmittel � Baustoffkunde, Ordner von Südwest Zement Leonberg, Bauberatung Zement Stuttgart 1984

Organisation

� Der Lehrer muss die Materialien bereitstellen (siehe oben) � Fachraum organisieren � Computerlernprogramm installieren

Computerlernprogramm

Um das Programm erfolgreich auf einem System zu installieren, müssen folgende Hardware-Bedingungen erfüllt sein:

� IBM PC oder kompatibel, mindestens 386 � VGA-Grafikkarte (wenn möglich HighColor 16-bit) � mindestens 5,5 MB freier Festplattenspeicher � MS Windows 95 oder höher

� eine Maus

Bitte prüfen sie diese Bedingungen bevor sie das Programm installieren!

Starten sie Windows. Legen sie die CD "Der Baustoff Beton" in das CD-Laufwerk ihres Computers ein. Klicken sie in der Menüleiste auf "Start" und "Ausführen". Geben sie bitte folgenden Text in die Befehlszeile ein: "d:\Baustoff Beton\setup.exe". Wobei "d" dem Laufwerksbuchstaben des CD-Laufwerks entspricht und bei ihnen einen anderen Buchstaben besitzen kann. Klicken sie auf "OK". Folgen sie den Bildschirmanzeigen. Klicken sie bitte auf "Volle Installation". Danke!

9. Anlage zum Lehrprobenentwurf

Ich versichere, dass ich diesen Lehrprobenentwurf selbständig und nur mit den angegebenen Hilfsmitteln angefertigt habe. Alle Stellen, die dem Wortlaut oder dem Sinne nach anderen Werken entnommen sind, habe ich durch Angabe der Quellen als Entlehnung kenntlich gemacht.

Endingen, den 16. Mai 1999 __________________________________ Bernhard Burger

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