STEM Gear Tech

Grundlagen verschiedener Getriebearten in der Sekundarstufe begreifbar machen!

17 spannende Modelle warten auf die Erforschung der Techniker von morgen! Spielerisch lassen sich die Experimente anhand von Modellen wie einer Balkenwaage, einem Scherenhubgetriebe oder eines Scheibenwischers durchführen und die spannende Technik dahinter vermitteln. Natürlich dürfen auch die verschiedensten Getriebearten, wie beispielsweise ein Uhrengetriebe, verschiedene Planetengetriebe oder ein Differentialgetriebe, nicht fehlen. Das Konzept wird durch das online verfügbare und frei zugängliche Begleitmaterial abgerundet.

Anzahl Schüler

2-4 pro Baukasten

Lernziele

Realitätsnahe Vermittlung verschiedener Getriebearten

Zeitaufwand

Jede Aufgabe enthält detaillierte Zeitangaben für die Unterrichtsstrukturierung

Klassenstufe

Sekundarstufe

Infos zum Produkt

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Didaktisches Begleitmaterial

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Händlersuche

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Themen und Lernziele

Thema

Zentrales Thema ist die Änderung des Drehmoments durch ein Getriebe und damit deren Einsatz als „Kraftverstärker“. Es werden Getriebe wie Flaschenzüge, Kardanwellen und Planentengetriebe eingeführt, konstruiert und berechnet, die in der Praxis eine wichtige Rolle spielen.
Lernziele:

Verständnis der Grundlagen und Einsatzzwecke von Getrieben als „Kraftverstärker“

Berechnung von Übersetzungen ins Langsame und ins Schnelle

Konstruktion von Getrieben zur Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit und des Drehmoments
Zeitaufwand:

Die Konstruktion der Getriebe sollte – ein wenig Konstruktionserfahrung mit dem fischertechnik-System vorausgesetzt – jeweils nicht mehr als 10-20 Minuten Zeit in Anspruch nehmen. Der Zeitbedarf für die Bearbeitung der thematischen Aufgabe wird auf 10-20 Minuten geschätzt. Dabei eignen sich die Aufgaben alle auch als Gruppenaufgabe. Anschließend sollten die Ergebnisse kurz bewertet und diskutiert werden (5-10 Minuten). In der Regel sollte daher – Grundkenntnisse über Getriebe vorausgesetzt (siehe Klassensatz Primarstufe) – jede der Aufgaben innerhalb einer Schulstunde behandelt werden können.

Die Experimentieraufgaben vertiefen das Thema. Sie sind entweder als Erweiterung des Themas gedacht (Aufwand: etwa eine weitere Schulstunde) oder können Schülerinnen und Schülern gegeben werden, die mit der thematischen Aufgabe vorzeitig fertig werden.

Weiterführende Informationen