Arbeitsblätter & Unterrichtsmaterial für Biologiemodellmacher

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Beruf und Unternehmen zu präsentieren sowie betriebliche Arbeitsabläufe zu erläutern. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Bedeutung der Berufsausbildung sowie des Ausbildungsbetriebes (Aufbau, Ablauf, Erzeugnisse, Unternehmensphilosophie) und ihre Rolle in der Ausbildung (Aufgabenbereiche, Rechte, Pflichten, Prüfungen). Die Schülerinnen und Schüler verschaffen sich einen Überblick über das Unternehmen sowie die historische Entwicklung des biologischen Modellbaus. Sie erfassen betriebliche Organisationsstrukturen, die Produktpalette und die betrieblichen Arbeitsabläufe. Sie erkunden die Tätigkeitsbereiche ihres Berufes, die Branchenstellung und Ziele des Unternehmens. Dabei sondieren sie berufliche Perspektiven. Die Schülerinnen und Schüler strukturieren die Ergebnisse in Präsentationen und entwickeln Kriterien zu ihrer Bewertung. Die Schülerinnen und Schüler präsentieren die Arbeitsergebnisse (Ziele des Unternehmens, Leitbild, Historie, Produkte, Tätigkeiten, Arbeitsabläufe, berufliche Weiterbildung). Sie reflektieren ihr Vorgehen bei der Informationsbeschaffung, Präsentationsvorbereitung und -durchführung. Dabei gehen sie konstruktiv mit Rückmeldungen um und argumentieren angemessen.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, biologische Modelle nach naturgetreuen Gesichtspunkten herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag, Modelle mit verschiedenen Fertigungstechniken und Materialien herzustellen. Sie erkunden die Vielfalt biologischer Lehr- und Demonstrationsmodelle (anatomisch, botanisch, zoologisch) und deren Einsatzmöglichkeiten bei der Aus- und Weiterbildung an Schulen und Universitäten. Dazu recherchieren sie Informationen auch in Modellsammlungen und Museen sowie in einer fremden Sprache. Sie führen Naturstudien durch. Die Schülerinnen und Schüler planen die Herstellung von Biologiemodellen (manuell, maschinell) auf der Grundlage der Fertigungsverfahren. Sie vergleichen die Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe und wählen diese modellspezifisch aus. Sie ermitteln technologische Daten und führen fertigungs- und materialbezogene Berechnungen durch. Die Schülerinnen und Schüler stellen Modelle aus unterschiedlichen Werkstoffen mit verschiedenen Fertigungsverfahren her. Sie nutzen fertigungstechnische Unterlagen und fertigen technische Zeichnungen an. Sie beschreiben und präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit. Die Schülerinnen und Schüler kontrollieren die Arbeitsergebnisse und nehmen Korrekturen vor (Modelle, Abläufe).

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Modellteile und Modelle mit manuellen Gießverfahren herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag, Modellteile und Modelle mit manuellen Gießverfahren unter Berücksichtigung technischer Dokumentationen sowie fertigungsbezogener Daten herzustellen. Sie informieren sich über die Werkstoffe (Papiermaché, Gips, Silikon, Polyurethan, Verstärkungsmaterialien) für Formenbau und Modellherstellung im Handgussverfahren sowie die Verfahren des Formenbaus (Vollguss, Hohlguss). Sie planen Fertigungsabläufe unter gestalterischen, technischen und wirtschaftlichen Aspekten und wählen Werkstoffe, Werkzeuge, Hilfsmittel sowie Formenbau- und Gießverfahren unter Beachtung von Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzmaßnahmen aus. Dabei setzen sie Konstruktionsunterlagen, naturgetreue Darstellungen, Muster und technische Zeichnungen ein. Sie führen werkstoff- und produktbezogene Berechnungen (Mischungsverhältnisse, Schwindung) durch. Die Schülerinnen und Schüler stellen Formen und Modelle aus verschiedenen Werkstoffen mit manuellen Verfahren her. Zu diesem Zweck verwenden sie unterschiedliche Formmassen sowie Trennmittel und wenden Gieß- und Abformverfahren an. Sie führen Nacharbeiten (Entformen, Oberflächenbehandlungen) durch. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse. Sie beurteilen die Qualität des gefertigten Modells an Hand des Mustermodells, bewerten ihr Arbeitsergebnis und ergreifen Maßnahmen zur Optimierung des Herstellungsprozesses hinsichtlich Maß- und Oberflächengüte.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Oberflächen einteiliger Modelle unter Beachtung technologischer und ergonomischer Gesichtspunkte kundenorientiert zu gestalten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag zur Oberflächengestaltung an Hand von Mustern und Vorlagen im Hinblick auf Gestaltungselemente (Punkt, Linie, Fläche, Körper, Schrift, Farbe), Gestaltungsprinzipien (Symmetrie, Asymmetrie, Reihung, Rhythmus, Kontrast) und Kundenanforderungen. Sie informieren sich über Materialien (Zeichenuntergründe, Farben, Lösungsmittel), Werkzeuge (Zeichengeräte, Pinselarten) und Arbeitstechniken (Schraffieren, Schummern, Verwischen, Punktieren, Zeichnen von Verläufen) sowie den erforderlichen Material- und Arbeitsaufwand. Die Schülerinnen und Schüler planen die Modellgestaltung, prüfen die Oberflächenbeschaffenheit und wählen Arbeitstechniken, Materialien und Hilfsmittel aus. Sie dokumentieren ihr Vorgehen und richten den Arbeitsplatz nach ergonomischen Gesichtspunkten ein. Sie gestalten die Oberflächen einteiliger Modelle. Dazu skizzieren und zeichnen sie Entwürfe nach Mustervorlagen maßstabsgerecht und beschriften diese in Normschrift. Sie bereiten die Modelloberfläche vor (Abwaschen, Aufrauen, Anlösen, Schleifen) und gestalten (Malen, Beschriften, Nummerieren) diese nach naturwissenschaftlichen Gegebenheiten und Kundenauftrag. Sie führen Berechnungen (Maßstab, Goldener Schnitt) durch. Dabei beachten sie die Vorschriften zum Arbeits- und Umweltschutz (Unfallverhütungsvorschriften, Entsorgung von Rest- und Abfallstoffen). Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Ergebnisse und prüfen die Oberflächengestaltung der Modelle hinsichtlich Arbeitstechniken, Arbeitsaufwand und Naturtreue. Sie gehen offen mit Kritik um und optimieren ihr Vorgehen.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Rohlinge durch maschinelle Fertigungsverfahren, insbesondere durch Spritz- und Rotationsgießen, herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag der maschinellen Rohlingsherstellung unter Berücksichtigung technologischer und fertigungstechnischer Gesichtspunkte. Sie informieren sich über Verfahren des Spritz- und Rotationsgießens und deren Verwendung für die Fertigung verschiedener Rohlinge. Dabei beachten sie die Bestimmungen des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes. Die Schülerinnen und Schüler planen den Gießvorgang und wählen Werkzeuge, Maschinen und Anlagen für Voll- und Hohlgussteile aus. Sie berechnen Materialbedarf sowie Schwindung und beachten die Viskosität von Gießmassen. Darüber hinaus legen sie Kriterien für die Qualitätssicherung der Rohlingsherstellung fest. Sie bereiten die Spritzgießwerkzeuge und Rotationsgießformen für die Herstellung der Rohlinge vor und rüsten die Maschinen und Anlagen. Die Schülerinnen und Schüler stellen Rohlinge im Spritz- und Rotationsgießverfahren her. Sie analysieren die Einflüsse des Fertigungsprozesses auf Maßhaltigkeit und Oberflächengüte und beurteilen die Produktqualität (subjektives und objektives Prüfen). In diesem Zusammenhang ergreifen sie Maßnahmen zur Erhaltung der Funktionsfähigkeit der Werkzeuge, Maschinen und Anlagen. Die Schülerinnen und Schüler führen wiederverwertbare Materialien dem Recycling zu und entsorgen Abfälle umweltgerecht. Sie dokumentieren und bewerten ihre Arbeitsergebnisse, diskutieren Mängelursachen und ergreifen Maßnahmen zur Qualitätssicherung. Sie überdenken die durchgeführten Maßnahmen zum Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz und optimieren diese.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Modellteile nach anatomischen und physiologischen Gesichtspunkten für die Montage vorzubereiten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag der Montagevorbereitung und ordnen die Modellteile nach anatomischen und physiologischen Zusammenhängen. Sie planen die Arbeitsabläufe unter Beachtung modellspezifischer Gegebenheiten und wählen Materialien (Verbindungselemente, Klebstoffe), Werkzeuge sowie Maschinen aus. Die Schülerinnen und Schüler bereiten die Modellteile für die Montage vor und kontrollieren ihre Vollständigkeit sowie die Einhaltung betrieblicher Qualitätsstandards. Sie richten den Arbeitsplatz ein, retuschieren, arbeiten Modellstrukturen nach und wählen modellspezifische Verbindungstechniken und -mittel aus. Sie überprüfen die Passgenauigkeit der Modellteile und nehmen bei Bedarf Korrekturen vor (thermisch, mechanisch). Sie beschreiben Materialeinsatz und -verbrauch und erstellen Dokumentationen zu den Modellen (Bau, anatomische Besonderheiten, Funktion). Sie entsorgen Abfälle umweltgerecht. Die Schülerinnen und Schüler bewerten ihre Ergebnisse an Hand der anatomischen und physiologischen Gegebenheiten der biologischen Objekte und präsentieren diese. Sie reflektieren Qualitätsmängel bei der Arbeitsplanung und -durchführung und leiten Optimierungsmöglichkeiten ab.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Oberflächen mehrteiliger Modelle unter Beachtung technologischer und ökonomischer Gesichtspunkte naturgetreu zu gestalten und zu behandeln. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag der Oberflächengestaltung mehrteiliger Modelle im Hinblick auf technologische Aspekte (Proportionen, Passgenauigkeit, Farbgestaltung, Naturtreue) sowie die Einhaltung ökonomischer Parameter (Materialkosten, Zeitaufwand). Sie informieren sich über Materialien (Maluntergründe, Farben, Lacke, Lösungsmittel), Werkzeuge (Pinsel, Mischpaletten, Airbrush) und Arbeitstechniken (Säubern, Glätten, Strukturieren, Bemalen, Beschriften, Versiegeln) sowie den erforderlichen Material- und Arbeitsaufwand. Die Schülerinnen und Schüler planen die Modellgestaltung, indem sie die Oberflächenbeschaffenheit prüfen und Arbeitstechniken sowie Materialien und Hilfsmittel auswählen. Sie dokumentieren ihr Vorgehen und bereiten den Arbeitsplatz nach ergonomischen Gesichtspunkten vor. Sie gestalten die Oberflächen mehrteiliger Modelle. Dazu skizzieren und zeichnen sie Entwürfe nach Mustervorlagen in unterschiedlichen Perspektiven und beschriften diese. Sie bereiten die Modelloberflächen vor, stellen Farbmischungen und Pigmentpräparationen nach Vorgaben her. Sie gestalten die Oberflächen nach naturwissenschaftlichen Gegebenheiten. Dazu führen sie Berechnungen (Mischungsverhältnisse, Materialverbrauch, Fertigungszeit) durch und berücksichtigen die Vorschriften zum Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz (Trennen, Lagern, Entsorgen). Sie bewerten ihre Arbeitsergebnisse auf Einhaltung technologischer und ökonomischer Vorgaben, auf Vollständigkeit sowie naturgetreue Umsetzung. Sie ergreifen qualitätssichernde Maßnahmen, gehen konstruktiv mit Kritik um und optimieren ihr Vorgehen.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, biologische Modelle nach naturgetreuen Gesichtspunkten zu montieren. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Arbeitsauftrag der naturgetreuen Modellteilmontage unter Berücksichtigung von Mustern, Arbeitsabläufen und betrieblichen Qualitätsstandards (Naturtreue, Langlebigkeit). Sie verschaffen sich einen Überblick über die anatomischen und physiologischen Gegebenheiten der als Modell darzustellenden Lebewesen und deren Feinstrukturen. Die Schülerinnen und Schüler planen Montageschritte und -techniken (Stecken, Verdrahten, Verschrauben, Kleben) und wählen Material, Werkzeuge- und Maschinen aus. Sie montieren die Modellteile (form-, kraft- und stoffschlüssig) und bezeichnen sie. Die Schülerinnen und Schüler beurteilen Vollständigkeit, Passgenauigkeit und Funktionalität der Modelle, stellen Abweichungen fest und ergreifen Maßnahmen zur Behebung. Sie fertigen technische Zeichnungen an und führen Berechnungen mit Hilfe technischer Unterlagen durch. Dabei beachten sie die Bestimmungen des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes. Sie präsentieren die Arbeitsergebnisse und reflektieren Vorgehen und Lerntechniken. Die Schülerinnen und Schüler optimieren den Arbeitsablauf im Hinblick auf Arbeitsstrategien und die Einhaltung von Qualitätsstandards.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Modelle nach Qualitätskriterien zu kontrollieren, zu komplettieren und zu verpacken. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag, Modelle zu kontrollieren, zu komplettieren und zu verpacken unter Berücksichtigung der Ziele und Aufgaben des betrieblichen Qualitätsmanagements. Sie informieren sich über qualitätssichernde Maßnahmen vor, während und nach der Modellfertigung sowie über Komplettierungsvarianten und Verpackungsarten. Die Schülerinnen und Schüler kontrollieren die Modelle (Vollständigkeit, fachliche Richtigkeit, Funktionsfähigkeit), komplettieren (Stativ, Sockel, Produktdokumentation) und verpacken (Verpackungsmittel und -arten) sie nach produktbezogenen Vorgaben und Kundenanforderungen. Sie überprüfen die Arbeitsabläufe auf Einhaltung der Qualitätsstandards, ermitteln Ursachen für Qualitätsabweichungen und ergreifen Maßnahmen zur Behebung. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren ihre Arbeitsergebnisse und leiten Maßnahmen zur Verbesserung von Arbeitsvorgängen ab. Dabei wenden sie Verfahren der Qualitätssicherung an.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Modelle naturgetreu und nach Kundenauftrag zu entwickeln, herzustellen und zu vermarkten. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag, Modelle nach betrieblichen Standards und Kundenanforderungen zu entwickeln, herzustellen und zu vermarkten. Sie konzipieren die Modellherstellung und -vermarktung. Zu diesem Zweck skizzieren und zeichnen sie die Modelle und wählen Material, Werkzeug, Maschinen sowie Fertigungsarten (Handguss, Maschinenguss) aus. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Fertigungspläne (Material, Werkzeug, Maschinen, Abfolge der Arbeitsschritte). Dabei beachten sie anatomische, funktionelle, gestalterische, technologische und ökonomische Anforderungen sowie deren Wechselwirkungen. Sie entwickeln Konzepte zur Vermarktung (Zielgruppen, Marketingmaßnahmen) und kalkulieren Herstellungskosten. Die Schülerinnen und Schüler fertigen Modelle an. Zu diesem Zweck entwickeln sie Mustermodelle, nehmen Änderungen nach Kundenwunsch vor und passen die Kalkulation an. Sie erstellen Produktbeschreibungen auch in einer fremden Sprache. Die Schülerinnen und Schüler präsentieren die Konzepte zur Modellentwicklung und -herstellung unter Einsatz verschiedener Präsentationstechniken. Sie überprüfen und bewerten ihre Konzepte zur Modellherstellung und -vermarktung an Hand von Qualitätskriterien (Vollständigkeit, Naturtreue, Funktionalität) und gehen konstruktiv mit Kritik um.

Die Schülerinnen und Schüler verfügen über die Kompetenz, Modelle nach Kundenauftrag zu reparieren. Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Auftrag, an Modellen Service-, Reinigungs- und Reparaturaufgaben nach Kundenanforderungen durchzuführen. Sie erfassen Kundendaten und ermitteln den Reparaturbedarf (Modellbeschreibungen, Zeichnungen, Modellmuster). Auf dieser Grundlage schätzen sie den Reparaturaufwand und ihre Umsetzbarkeit ab (technologisch, personell, zeitlich). Die Schülerinnen und Schüler reparieren Modelle. Sie wählen Material, Werkzeuge, Hilfsmittel sowie Maschinen aus und richten ihren Arbeitsplatz ein. Sie ersetzen fehlende Modellteile, stellen Ersatzteile her und passen diese an die Modelle an. Dabei berücksichtigen sie die Bestimmungen des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes. Sie dokumentieren ihre Arbeitsergebnisse und bereiten die reparierten Modelle für den Versand vor. Die Schülerinnen und Schüler prüfen die Vollständigkeit und Qualität der durchgeführten Arbeiten und nehmen Korrekturen vor.