Was dreht sich denn da?
GMS Bietigheim, Bietigheim (Baden)
Koordinaten
- Klassenstufe:
- 3. bis 4. Klasse
- Thematische Einordnung:
- Symmetrie, Zeit
- Zeitbedarf:
- 2 bis 6 Unterrichtsstunden
- Kooperationen mit anderen Fächern (möglich):
- Sachunterricht, Kunst
- (Außerschulische) Lernorte:
Die Faszination von Kreiseln hat die Kinder dieser Klasse dazu veranlasst, bei ihren freien Bauaktivitäten mit Legobausteinen selbst Kreisel herzustellen. Zunächst stand für die Schülerinnen und Schülerinnen die Forscherfrage im Fokus, wie sie einen Kreisel bauen können, der möglichst gut und lange „kreiselt“.
Wie muss man den Kreisel bauen, dass er sich gut dreht?
Warum sind vier Flügel wichtig?
Kann sich ein Kreisel in der Luft drehen?
Wie schnell kann sich ein Kreisel drehen?
Warum muss er sich gut drehen können?
Wie viele Steine braucht man für einen guten Kreisel?
Welche Teile sind am besten?
Wie baut man den Kreisel, dass er nicht auf eine Seite kippt?
Wie dreht er sich lange und schnell (und stark)?
Wie viele Formen eines Kreisels gibt es?
Mathematik weiterdenken
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Die Schülerinnen und Schüler sollten versuchen, ihr Spiel mit den Lego-Kreiseln zu strukturieren und genauer zu erforschen. Schon vorher haben die Kinder sich ausgetauscht, wie man einen schnellen oder stabilen Kreisel baut. Im Rahmen des Projekts wurde versucht, diese Ansätze zu systematisieren. In einigen Situationen wurden auch Bereiche der Physik angesprochen. So diskutierten die Schüler bspw. über Reibungskräfte (Spitze der Kreisel - Tisch, der Vergleich zum Fahrradreifen wurde hergestellt) oder Zentrifugalkräfte (Das Gewicht der Steine dreht den Kreisel an).
Lernprozesse individualisieren
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Die Kinder haben ihre Lernprozesse selbst individualisiert. So waren bspw. einige Skizzen sehr detailgetreu. Andere Kinder haben im Laufe des Projekts ihre Forscherfrage angepasst, um diese beantworten zu können.
Mit Forscherfragen arbeiten
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Nach der Klärung, was eine Forscherfrage überhaupt ist (Schülerin: "Das weiß ich noch nicht und möchte es wissen."), wurden Dinge bzw. Fragen, die die Kinder über Kreisel wissen und herausfinden wollten, notiert. Jeder sollte sich zunächst eine Frage aussuchen, aufschreiben und versuchen, diese zu beantworten.
· Wie muss man den Kreisel bauen, dass er sich gut dreht?
· Warum sind vier Flügel wichtig?
· Kann sich ein Kreisel in der Luft drehen?
· Wie schnell kann sich ein Kreisel drehen?
· Warum muss er sich gut drehen können?
· Wie viele Steine braucht man für einen guten Kreisel?
· Welche Teile sind am besten?
· Wie baut man den Kreisel, dass er nicht auf eine Seite kippt?
· Wie dreht er sich lange und schnell (und stark)?
· Wie viele Formen eines Kreisels gibt es?
Mathematik sichtbar machen
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Die Schülerinnen und Schüler haben Mathematik sichtbar gemacht, indem sie immer wieder ihre Kreisel miteinander verglichen, verändert und ihre Forscherfrage überprüft und darüber kommuniziert haben. Die Kinder haben ihre Kreisel gegeneinander 'antreten' lassen oder haben die Zeit gestoppt, um zu sehen, wie lange sich ihr Kreisel dreht. So konnten die Forscherfragen direkt überprüft werden und die Kreisel ggf. verändert werden ("Ich muss hier noch was hin machen [Kreisel hat nur zwei Flügel], weil er sonst zur Seite wegkippt. Mit zwei Flügel gibt es hier nicht so viel Gewicht wie hier [Gewicht ist ungleichmäßig verteilt]).
Leistungen beurteilen
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Eine Leistungsbeurteilung fand nicht statt.
Das sagen die Lehrkräfte dazu
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Es war schön zu sehen, dass ausnahmslos alle Kinder bei der Sache waren und begeistert geforscht haben. Kein Kind hat etwas anderes gebaut, kein Kind musste zurechtgewiesen werden.
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Es war spannend, wie die Schülerinnen und Schüler komplexe (mathematische und physikalische) Zusammenhänge versucht haben, mit ihrem (Alltags‑)Wissen zu erklären.
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Die Kinder haben erkannt, dass man häufig nicht pauschalisieren kann. Also ein schwerer Kreisel dreht sich nicht immer gut oder schlecht. Es kommt auf viele verschiedene Faktoren an. Dies konnte man sehr gut in den Diskussionen erkennen oder wenn sie schon vor dem Ausprobieren beurteilen konnten, wie sich ein Kreisel dreht.
Das sagen die Lernenden dazu
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Der Kreisel dreht sich länger, weil er eine kleine Spitze hat. Weil es unten dann kleiner ist, es ist dann weniger auf dem Tisch, dann kann weniger abbremsen.
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Der schwere Kreisel hat mehr Gewicht, deshalb kann er mehr Gewicht nach außen drehen, das schwingt dann und er kann längere Kreise machen. Das ist wie mit den Drehsachen auf dem Spielplatz. Wenn man da drinsitzt, wird man nach außen gedrückt.
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Ich möchte dir widersprechen. Meiner besteht nur aus fünf Vierecken und vier Flügeln. Und der hält auch länger durch.
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Der Schwerpunkt muss unten sein. Das ist wie wenn man bei einem ganz geraden, hohen Stab andreht. Das bringt nichts, der kippt gleich um.
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Wenn die Flügel lang und weit auseinander sind, dann kommt da mehr Wind dazwischen. Das erinnert an einen Hubschrauber.
Kreisel haben einen großen Aufforderungscharakter. Man will sie drehen, um zu sehen, wie sie sich bewegen und wie lange. Bei der vorliegenden Mathe.Forscher Aktivität haben die Kinder mit Legosteinen Kreisel selbst gebaut. Im Rahmen der Bau- und Experimentieraktivitäten sind verschiedene mathematische Aspekte zu berücksichtigen. Intuitiv haben die Kinder symmetrische Aspekte bedacht und um das Zentrum des Kreisels symmetrisch – zum Teil eine gerade Anzahl von Flügeln unter Beachtung von Achsensymmetrie – angebaut. Dabei müssen die gegenüberliegenden Flügel gleich lang und gleich schwer sein, damit der Kreisel im Gleichgewicht bleibt.
Um in Experimenten die Funktionsfähigkeit der verschiedenen Kreisel vergleichen zu können, müssen sie entweder gleichzeitig gestartet werden oder die Zeit der Bewegung muss mit einer Stoppuhr gemessen werden. Während des Bauens und Experimentierens konnten die Kinder auch erforschen, dass sich zu lange oder zu schwere Flügel negativ auf die Funktionsfähigkeit auswirken.