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.“
Schüleräußerungen aus der Erprobung
Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung
Material aus der Erprobung
Angestrebtes Unterrichtsergebnis
Die Lage von Drehpunkt, Kraftansatz und Last beeinflussen den Grad der Arbeitserleichterung.