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Erfinder-Werkstatt

Intention

Die Schülerinnen und Schüler werden selbst zu Erfindern und entwerfen in Gruppen-, Partner oder Einzelarbeit eigene einfache technische Erfindungen zur Lösung eines Problems. Dabei dokumentieren sie mit der Foto App des Tablets den Entstehungsprozess des Modells ihrer Erfindung – von den ersten zeichnerischen Überlegungen bis hin zum fertigen Produkt.

Vorbereitung

  • Die gesammelten Materialien (siehe Elternbrief Sequenz 1): Kronkorken, Schraubdeckel (z.B. von Marmeladengläsern, Saftpackungen, o.ä.), Korken, Toilettenpapierrollen, Plastikbecher (z.B. Joghurtbecher, ausgewaschen), Blechdosen (ausgewaschen) usw. werden in Kisten sortiert im Klassenraum aufgestellt.
  • eine Materialkiste für jede Erfindung parat stellen
  • eine Wäscheklammer mit dem Namen jedes Kindes für die Reflexionsphase bereitstellen
  • Tablets geladen bereitstellen, ggf. Foto App aufspielen

Mögliche Vorgehensweisen

Phase 1 - Ideensammlung

Einstieg

Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

Impuls:

  • Willkommen in unserer Erfinderwerkstatt! In den nächsten Stunden seid ihr Erfinder!
  • „Was könntest du erfinden?“
  • „Welche Ideen hast du?“
  • „Welches Problem löst deine Erfindung?“

Erarbeitung

Die Schülerinnen und Schüler verschriftlichen erste Ideen für eine eigne Erfindung. Diese werden in Form eines Mindmaps an der Tafel gesammelt und festgehalten.

Abschluss

Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

  • Austausch von ersten Ideen im Plenum.
  • Die Kinder beschreiben sowohl das Problem, das ihre Erfindung löst als auch die Funktionsweise ihrer geplanten Erfindung.
  • Der weitere Materialbedarf wird besprochen. Was wird zusätzlich benötigt? (Gummibänder, Luftballons, …)
  • Wer kann die Dinge besorgen/mitbringen?

Mögliche Vorgehensweisen

Phase 2 - Planung und Zeichnung der Erfindung

Einstieg

Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

Gespräch über Erfinder, Erfindungen und den Weg, wie aus einer ersten Idee die fertige Erfindung wird.

Impuls: „Ich habe nicht versagt. Ich habe nur 10.000 Wege gefunden, die nicht funktionieren.“ Thomas Alva Edison (1847-1931)

  • Die Kinder äußern sich zum Zitat.
  • Gemeinsam wird erarbeitet, dass die Entstehung einer Erfindung in den seltensten Fällen stringent verläuft, sondern mit Fehlschlägen/Irrwegen einhergeht, die ggf. eine Veränderung in der Planung/im Bau nötig werden lassen. => Übertragung auf den geplanten eigenen Bau der Erfindungen.

Ausblick auf die 7. Sequenz der Unterrichtsreihe

  • Die Kinder antizipieren den Inhalt dieser Sequenz.
  • Die Lehrkraft ergänzt noch nicht genannte Inhalte.

Erarbeitung

  • Die Kinder sichten das Material, ohne bereits Gegenstände mit an den Platz zu nehmen. (Eventuell kann eine Obergrenze des zu verwendenden Materials angegeben werden: Du darfst maximal zehn Gegenstände verwenden.)
  • Die Kinder fertigen eine beschriftete Bleistiftzeichnung zur eigenen Idee/Idee der Gruppe/Idee der Partner mit einer kurzen Beschreibung der Funktion an. (Beachten der Kriterien für eine gute Bleistiftzeichnung aus der 4. Sequenz) Sie können eine Seitenansicht oder Draufsicht (vor der Seite oder von oben) zeichnen.
  • Sie finden eine Überschrift => Wie heißt die Erfindung? (z.B. das Styroporkugelkatapult o.ä.)
  • Die Zeichnung wird beschriftet und ein kurzer Text dazu geschrieben => So funktioniert meine/unsere Erfindung.
  • Die Zeichnung wird fotografiert.
  • Jede Gruppe stellt für ihre Erfindung 3 -6 Kriterien auf, die die geplante Erfindung am Ende erfüllen soll (z.B. flüssig funktionieren, ein Bonbon wegschleudern, stabil sein…)  Anhand dieser Kriterien wird am Ende geprüft, ob die Erfindung den geplanten Zweck erfüllt.

Die Tippboxen in der Stufung Tipp1 und Tipp2 dienen als Ideengeber für

  • eine Erfindung, die fahren kann,
  • eine Erfindung, die fliegen kann,
  • ein Katapult.

Abschluss

Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

  • Einzelne Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Zeichnungen und beschreiben die Funktion/en ihrer Erfindung. Im Plenum werden Ideen ausgetauscht.
    • „Das haben wir uns überlegt...
    • „Das habe ich mir überlegt...“
    • „So funktioniert die Erfindung…“
    • „Hier könnten wir/könnte ich noch einen Tipp gebrauchen...“
  • Die Kinder überarbeiten ihre Zeichnungen daraufhin und erweitern ihre Erfindungen aufgrund der Tipps aus der Erfinderkonferenz.

Mögliche Vorgehensweisen

Phase 3 - Bauphase mit Erfinderkonferenzen

Einstieg

Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

  • Organisatorische Klärung der nachfolgenden Gruppen-, Partner- oder Einzelarbeit.
    • „Gibt es Änderungen/neue Ideen?“
    • „Mein Ziel/Unser Ziel für die heutige Arbeit an der Erfindung…“
  • Vorstellen der „kleinen Erfinderkonferenzen“: Die einzelnen Gruppen können sich während der Bauphase gegenseitig zu kleinen Erfinderkonferenzen einladen, um Hilfestellungen, Tipps o.ä. von anderen Gruppen zu erhalten. Zur Dokumentation nutzen sie das AB Erfinderkonferenz und heften es in ihre Erfindermappe.
  • Erinnerung an das Fotografieren der einzelnen Entstehungsschritte
  • Sukzessive Auflösung des Kreises; maximal sechs Kinder stehen an den Materialkisten und wählen Gegenstände für die Erfindung aus.
  • Die Materialkiste für jede Erfindung wird mit den Namen der Gruppenmitglieder versehen.

Erarbeitung

Die Kinder arbeiten an ihren Erfindungen. Bei Bedarf beraten sie sich gegenseitig in kleinen Erfinderkonferenzen.

Abschluss

Große Erfinderkonferenz (Plenum) im Sitzkreis

  • Die Kinder heften beim Eintreten in den Sitzkreis ihre Namensklammer an eine der drei ausliegenden Smilies (lachendes Gesicht, neutrales Gesicht, trauriges Gesicht).
    • „Das möchte ich sagen…“
    • „Das haben wir schon gelöst…“
    • „Hier kommen wir noch nicht weiter…“
  • Einzelne Gruppen beschreiben und präsentieren in Kleingruppen/im Plenum ihre bisherigen Ergebnisse, beraten sich über Probleme beim Konstruieren und suchen gemeinsam nach Lösungen.
  • Sammeln von (allgemeinen und spezifischen) Tipps
  • Die Gruppen überarbeiten/überdenken ihre Planung/ihr Modell mit Hilfe der Rückmeldung der MitschülerInnen.
  • Die Kinder nutzen ihr Erfinder-Tagebuch zur Dokumentation und Planung ihrer Erfindung und ihres Modells.

Mögliche Vorgehensweisen

Phase 4 - Abschluss und Museumsgang

Abschluss

Fertigstellen der Erfindungen. Die Erfindungen aller Gruppen werden in einem Museumsgang betrachtet; die Zeichnungen der Kinder liegen neben den Erfindungen.

 

Reflexion (Metaebene)

Mögliche Reflexionsschwerpunkte:

  • „Das habe ich Neues gelernt…“
  • „Das fiel mir leicht/nicht so leicht…“
  • „Die Zeichnung hat mir bei meiner Erfindung geholfen, weil…“
  • „So haben wir zusammengearbeitet…“
  • „Das hat uns besonders bei der Zusammenarbeit geholfen…“
  • „Das könnte man noch weiterentwickeln…“

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Die Schülerinnen und Schüler können eigene Erfindungen mit bereitgestellten Materialien entwickeln und die einzelnen Entwicklungsschritte fotografisch dokumentieren. Im Austausch (in Partnerarbeit oder Gruppenarbeit und in Besprechungen in Erfinderkonferenzen) bewältigen sie Problemlöseprozesse und reflektieren die eigenen Lernprozesse.