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Funktionsweise Hebel - Alltagsmaterial

Intention

Beim Bau einfacher Maschinen aus Alltagsmaterialien untersuchen die SuS exemplarisch die Funktionsweise des Hebels und erkennen, dass die Effektivität eines Hebels davon abhängt, wo sich der Drehpunkt, der Kraftansatz und die Last befinden.

Lernausgangslage

Die SuS haben in den Versuchen der Vorstunde Erkenntnisse über Hebel gewonnen und die Erfahrung gemacht, dass man sich durch das Verschieben des Hebels auf dem Drehpunkt bzw. durch verschiedene Kraftansatzpunkte die Arbeit unterschiedlich stark vereinfachen kann. Dazu passen Erfahrungen beim Wippen auf dem Spielplatz mit unterschiedlich schweren Personen.

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

Einstieg im Sitzkreis:

  • Anknüpfen an das Vorwissen der Kinder. Die Versuchsergebnisse der beiden Hebelstationen werden wiederholt.
  • Erklären der Bauweise eines Hebels aus Alltagsmaterialien
  • Einführung der Fachbegriffe: Hebelarm, Kraftansatz, Drehpunkt, Last mithilfe einer Hebelzeichnung.
  • Klärung des Ablaufs und der Regeln für den Umgang mit dem Material.

Erarbeitung

  • Bau von Hebeln mit Alltagsmaterialien in Kleingruppen
  • Erprobung unterschiedlicher Drehpunktpositionen und Kraftansatzpunkte
  • Benennung der Bauteile mit den eingeführten Fachbegriffen und Dokumentation auf dem Arbeitsblatt

Abschluss

  • Zusammentragen der gewonnenen Erkenntnisse und der Funktionsprinzipien des Hebels
  • Bedeutung der Lage von Drehpunkt, Kraftansatz und Last immer wieder herausstellen.
  • Übertragung der untersuchten Hebel auf weitere Bauteile, die die Kinder aus dem Alltag kennen (z.B. Türklinke, Schere, Locher, …)
  • Die von den Kindern gefundenen Erklärungen werden auf einem Ergebnisplakat festgehalten. 

Ausblick: „In der nächsten Stunde suchen wir Hebel und andere einfache Maschinen in unserer Schulumgebung.“

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Die Lage von Drehpunkt, Kraftansatz und Last beeinflussen den Grad der Arbeitserleichterung.