Leuchtkörper

Projektentwicklung «Leuchtkörper» durch Eva Maria Martin / Gabriela Gyr.

ABSTRACT

Die Schüler*innen (1. Klasse Kantonsschule Alpenquai Luzern) gestalteten im Technischen Gestalten einen Leuchtkörper.

Im ersten Teil entwickeln die SuS 3D-Papierskizzen und Kartonmodelle von ihren Leuchtkörpern. Im zweiten Teil setzen die SuS ihre Modelle mit Holz und Plexiglas um. Sie löten einen Stromkreislauf, sodass ihr Leuchtkörper mit einem Kippschalter aus und angeschaltet werden kann.

SACHANALYSE

Die SuS setzten sich in dieser Arbeit intensiv mit den Materialien Holz und Plexiglas auseinander und lernten wie einen Stromkreislauf mit farbigen LED’s zu bauen ist. Anhand von den unterschiedlichen Materialien und Farbwahl sammelten sie Ideen zum Design ihres Leuchtkörpers und skizzierten diese. Ihre 2D Skizzen transferierten sie in 3D-Papier- und Kartonmodelle. Sie lernten eine Materialliste zu führen und einen genauen Bauplan (1:1) zu zeichnen, welcher nachher auf die Materialien Holz und Plexiglas umgesetzt wurde. Die SuS bekamen eine Einführung wie das Plexiglas mit Ritzen, (An-)Bohren und Schleifen bearbeitet werden kann, um gewisse Leuchteffekte zu erzielen. Ferner wurden sie in den Holzmaschinen eingeführt, um selbstständig ihr Holz bohren, zusägen und schleifen zu können. Des Weiteren lernten sie mit dem Material Beize umzugehen, um das Holz einzufärben.

BEGRÜNDUNGSANALYSE
Mehrmals täglich knipsen wir Lampen an und aus, ohne uns dabei grosse Gedanken zu machen. Doch Licht ist nicht gleich Licht. Licht kann bewusst geführt und designt werden, um eine gewisse Stimmung und Funktion in einem Raum zu erzeugen. In diesem Projekt erkennen die SuS das Potenzal des Lichtdesigns. Sie lernen wie hinter einem vermeintlich banalen Alltagsgegenstand viele Desgin- und technische Entscheide getroffen werden müssen, um einen bestimmten Zweck zu erfüllen.

LERNZIELE & BEURTEILUNGSKRITERIEN

Ein Lernziel war das Element Licht im Wohn- und Lebensbereich zu analysieren und ein eigenes Leuchtobjekt nach funktionalen Kriterien entwickeln und herstellen können. (Funktion, Wirkung, Proportion.) So gehörte zu den Lernzielen der SuS Strategien und Lösungswege zu entwickeln, um eine eigene Leuchte zu bauen. Dafür wurden Modelle und Skizzen eingesetzt und das Leuchtdesign experimentiert und analysiert, sowie eine Planzeichnung ausgeführt.
Ein weiteres Lernziel war es die statische Beanspruchung von Teilen (Zug, Druck, Biegung, Ritzen, Schmelzen, Bohren) und Verbindungen (Kantenüberschneidungen / Verschrauben / Kleben) kennen zu lernen.
Ferner war Ziel mechanische (Bohr-, Schlief-, Sägemaschine, Kleben, Verschrauben) und elektrische (Stromkreislauf) Gesetzmässigkeiten zu verstehen und anzuwenden.
Lernziel war es auch, die Objektidee (unter Berücksichtigung von Funktion, Konstruktion, Material, Farben, Formen, Verfahren und bestimmten Gesetzmässigkeiten der Gestaltung) in einem persönlichen Design zum Ausdruck bringen zu können.    

Das Bauprojekt Leuchte wurde in der Planzeichnung (1/2 Note), sowie in der technischen Ausführung und Lichtgestaltung (1 ½) benotet.

ABLAUF

Sequenz 1

In der ersten Doppelstunde stelle ich mich vor und führte die SuS in das Leuchtprojetk ein. Für dies dunkelte ich das Zimmer ab und verteilte diverse leuchtende Lampen aus Holz und Plexiglas im Raum. Anschliessend präsentierte ich anhand einer PP diverse Möglichkeiten einer Gestaltung der Leuchte. Das Handout Leuchte wurde verteilt und die Lernziele und Bewertungskriterien zusammen angeschaut.
Nun zeichneten die SuS ihre ersten Skizzen auf Papier. Sie experimentierten mit Farben und Grössen der Leuchte. Ein Skizzenentwurf wurde ausgewählt und in ein 3D Papierskizze umgesetzt. Dabei stand das weisse Papier für Plexiglas, das graue für dünnes Holz und das schwarze für dickes Holz.

Sequenz 2
Die 3D Papierskizzen wurden fertiggestellt und in den Kartonmodellbau eingeführt. Der Modellbau sollte von der Grösse und Materialdicke 1:1 wie die Lampe werden. Der weisse Karton stand für das Plexi (0,3 cm), der dünne Karton für das dünne Holz (0,5 cm) und der dicke Karton für das dicke Holz (1cm). Beim Bau des Kartonmodells musste auf die Seitenüberlappung geachtet werden. Dafür mussten die breiten sowie dicken der Seitenwänden richtig berechnet werden, damit die Leuchte rechteckige Kanten enthält.

Sequenz 3

Der Kartonmodellbau wird beendet und mit der genauen Planzeichnung gestartet. Auf einem Häuschenpapier zeichnen die SuS im 1:1 Massstab jedes einzelne Teil der Leuchte auf. Es wird eine genaue Materialliste geführt mit Teil- sowie Materialbezeichnung, Seitenlängen und -dicke und Anzahl Teile davon.

Sequenz 4

Die SuS werden in die Holzbearbeitung eingeführt. Es gab einen Input über das Holzeinzeichnen, sowie das Bedienen der Sägemaschine und Schleifen. Nach der Fertigstellung des Planes starteten die ersten SuS mit der Holzbearbeitung und sägten die ersten Holzteile aus.

Sequenz 5

In dieser Sequenz wird selbstständig an der Holzbearbeitung weitergearbeitet. Zudem gab es eine Einführung in die Bearbeitung von Plexiglas. Beim Sägen des Plexiglases ist es sehr wichtig mit Klebeband die Linie die gesägt werden soll, vorerst abzukleben! Ansonsten schmilzt das Plexiglas durch die Wärme der Reibung des Sägeblattes und verklebt die Sägemaschine. Ferner war wichtig zu lernen mit einem Plexiglasschneider zu arbeiten (schneiden und Plexi brechen), um grosse Materialteile zu verkleinern.

Sequenz 6
Nun gab es neben der selbstständigen Weiterführung der Arbeit eine Einführung in die Hand- und Standbohrmaschine. Die SuS konnten anhand von verschiedenen Grössen an Bohrköpfen, das Schalterloch (Lampen Knipsschalter) sowie Kabelloch bohren. Dabei mussten sie darauf achten, das Loch nicht zu tief anzusetzen, damit es später beim Zusammenbau nicht versehentlich an der anderen Seitenwand angesetzt ist.
Zudem wurde die Oberflächengestaltung des Holzes angeschaut. Mit dem Ziel in der Mitte des Holzteiles eine gewünschte Fläche auszusägen, musste zuerst das Holz durchgebohrt werden. Anschliessend konnte das Sägeblatt dort durchgespannt werden. Die einzelnen ausgeschnittenen Flächen sollten mindestens einen Abstand von 1cm haben, damit das Holz nicht durchbricht.

Sequenz 7

Die SuS bekommen in dieser Sequenz eine Einführung in die Plexiglasoberflächenbearbeitung. Dabei lernten sie die Möglichkeiten ins Plexiglas zu ritzen (mit Ale oder Cutter), es auf unterschiedliche Arten zu schleifen (gerade, rund) oder es an- oder durchzubohren. Falls die Plexiglasteile keine Seitenwände sind, sondern nur einzelne Teile hinter dem Holzflächenausschnitt, mussten sie korrekt verleimt werden. Dafür war wenig Leim einzusetzen (sonst fliesst es übers Plexi) und darunter genug Holzoberfläche einzusetzen, damit es hält. Ferner arbeiten die SuS in dieser Einheit weiterhin ihre eigenen Arbeitsschritte selbstständig durch.

Sequenz 8

In dieser Sequenz ging es um das Löten. Dafür wurde erstmals den Stromkreislauf anhand einer LED Leuchte erklärt. Zum besseren Verständnis wurde ein Video zum Stromkreislauf angeschaut. Anschliessend wurde der Lötprozess erklärt. Die SuS schnitten Kabel zu und verbanden damit mit Lot die einzelnen Elemente (Stecker, Wiederstand, LED, Kippschalter).

Sequenz 9

Es wurde zu Ende gelötet und anschliessend die einzelnen Teile zu einer Lampe zusammengebaut. Die Plexiglasseiten wurden jeweils ans Holz angebohrt. Holzseiten wurden jeweils verleimt. Falls eine Lampe nur aus Holzseiten bestand, wurde auch da eine Seite verschraubt, damit der Zugang zum LED noch gewährt ist. 

Sequenz 10

Fertigstellung der Leuchte. Die Leuchten wurden an der Schule ausgestellt, an den Strom angeschlossen, und zum Leuchten gebracht! Mit Orangensaft und Snacks wurden die Arbeiten geschätzt und gefeiert.

REFLEXION

Das Projekt Leuchte ist sehr komplex und enthält von den handwerklichen Techniken bis zur Gestaltung des Leuchtkörpers Spielraum für Kreativität. Die unterschiedlichen Arbeitsschritte machen dieses Projekt für die SuS und mich abwechslungsreich und spannend. Gleichzeitig waren einzelne Schritte für mich herausfordernd: Da jede einzelne Leuchte individuell in ihrer Grösse, im Aufbau und in der Lichtführung ist, musste ich als Lehrperson die einzelnen Problematiken jeder Leuchte erkennen und zusammen mit den SuS Lösungen dafür finden. Es gab keinen einheitlichen Lösungsweg, welcher auf jede Leuchte gepasst hätte, was viel Flexibilität und Kreativität meinerseits und schüler*innenseits forderte. Ich war dadurch sehr aktiv in der Begleitung und im Beziehungsaufbau mit den SuS. Ich empfand die Unterrichtsstunden somit jeweils sehr interaktiv, vielfältig und interessant.
Nicht allen SuS fiel es leicht, eine Planzeichnung zu erarbeiten. Ich selbst brauchte eine gewisse Zeit, um mich mit den einzelnen Planzeichnungen vertraut zu machen und deren mathematischen Aufbau zu verstehen. Dies war wichtig, damit ich die SuS im vollen Umfang unterstützen konnte und allenfalls Fehler aufdecken konnte. Mit dem Ziel die Planzeichnung und der mathematische Hintergrund für mich und die SuS zu vereinfachen, könnte man beim Wiederholen des Projektes für alle denselben Grundaufbau der Leuchte wählen. (Alle dieselbe Höhe und Breite.) Dafür würden die SuS sich insgesamt mehr auf das Gestalten der Seitenwände und der Lichtführung fokussieren.  (Oberflächenbearbeitung von Holz und Plexiglas, Farbwahl.)

Die Vorarbeit der 2D Skizzen, der 3D Papierskizze, des Kartonmodells und der Planzeichnung war für einzelne etwas zu langwierig. Womöglich könnte man nächstes Mal die 3D Papierskizze auslassen oder als freiwillige Vorarbeit anbieten. Das Arbeiten mit den Materialien Holz, Plexiglas und Lot begeisterte die SuS hingegen sehr. Vertieft lernten sie damit umzugehen und schätzten das eigenständige Arbeiten (an den Maschinen). Sie waren sehr motiviert ihre Leuchte zu gestalten und zu bauen. Die meisten waren stolz auf das Resultat ihrer Leuchte und freuten sich sehr über sie. Dies gibt mir das Gefühl, dass dieses Projekt insgesamt gelungen ist und die SuS grundsätzlich Spass daran empfunden haben.