Murmelbahnen bauen
Intention
Die SuS konstruieren eigene Murmelbahnen unter Berücksichtigung der Bedingungen (Materialvorgabe und –beschränkung) und unter Beachtung der aufgestellten Kriterien.
Lernausgangslage
Die SuS kennen wesentliche Merkmale funktionstüchtiger Murmelbahnen und haben Kriterien zum Murmelbahnbau festgelegt. Sie können außerdem auf ihre Erkenntnisse zur Stabilisierung von Papier mittels Profilgebung und die Funktion stabiler Dreiecke zurückgreifen.
Mögliche Vorgehensweisen
Einstieg
Einstieg im Sitzkreis:
Besprechung der Aufgabenstellung: In den folgenden Unterrichtsstunden sollen Murmelbahnen in Gruppenarbeit gebaut werden. Dabei steht den Gruppen nur beschränktes Material zur Verfügung. Gleichzeitig sollen die erarbeiteten Kriterien eingehalten werden. Das Vorwissen zu Profilen und dem stabilen Dreieck hilft dabei, die Stabilität der Murmelbahn sicherzustellen. Diese Aspekte werden daher im Sitzkreis nochmals zusammengetragen.
Wichtig ist dabei vor allem, dass von den Schülerinnen und Schülern nicht zu viel Klebeband benutzt wird, sondern andere Möglichkeiten der Stabilisierung (Profile, Dreieckskonstruktionen) genutzt werden!
Aufgabe: „Baut mit dem vorgegebenen Material eine möglichst stabile Murmelbahn aus Papier. Beachtet dabei unsere Kriterien.“
Erarbeitung
Die SuS bauen in Baugruppen (ca. 3-4 Kinder) eigene Murmelbahnen aus Papier. Sie orientieren sich dabei an den Materialvorgaben und den Baukriterien und nutzen ihr Vorwissen zu Profilen und stabilen Dreiecken.
Abschluss
Vorstellung von Zwischenergebnissen
Impulsfragen: „Wie habt ihr eure Murmelbahn heute stabiler gebaut?“, „Wo gab es Schwierigkeiten?“, „Wie habt ihr sie gelöst?“, „Welchen Tipp habt ihr für die anderen Baugruppen?“
Ergänzung des Tippplakats
Schüleräußerungen aus der Erprobung
| Schwierigkeit: | Tipp/ Lösung: |
| Eine Kurve bauen | „Man kann eine Kurve bauen, wenn man zwei Röhren so schräg zusammenklebt. Dann schneidet man in die eine Schiene ein Loch rein und da steckt man die andere so rein.“ |
| „Man kann auch das Papier so auseinanderschneiden und dann Stück für Stück als Kurve wieder zusammenkleben.“ | |
| „Man kann auch einfach die Ränder hochklappen.“ | |
| Stützen bauen | Für die Stützen kann man das O-Profil unten einschneiden und dann so aufklappen. Wenn man das festklebt, hält das ganz fest.“ |
| Schienen verbinden | „Wir haben die Schiene an der Seite eingeschnitten und dann die andere Schiene da reingesteckt.“ |
| Murmel fliegt aus der Bahn | „Unsere Murmel ist auch an einer Stelle immer rausgeflogen. Da haben wir dann so ein Papier als Rausfallschutz drangeklebt.“ |
| Kugel stoppt, zu wenig Steigung | „Wir mussten unseren Trichter nochmal steiler festkleben, damit die Murmel auch weitergerollt ist.“ |
| „Man kann da auch die eine Stütze kürzer machen. Da unten muss dann nur einfach noch weiter eingeschnitten werden.“ | |
| Die Bahn ist instabil | „Um das stabiler zu bauen, kann man da oder da ein stabiles Dreieck einbauen.“ |
| „Ich würde noch eine Stütze bauen. Das ist stabiler.“ | |
| Die Murmel rollt zu schnell | „Wir hatten noch Zeit übrig. Da haben wir noch einen Zickzack gebaut, um die Murmel langsamer werden zu lassen.“ |
Beispiele aus der Erprobung
Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung
Von besonderer Relevanz während des Bauprozesses ist das permanente Testen und Verbessern der Murmelbahnen. Dadurch setzen sich die Kinder mit vielfältigen technischen Problemstellungen auseinander und versuchen, ihre Murmelbahn zu optimieren.
Regelmäßige Zwischenreflexionen geben den SuS Gelegenheit, Schwierigkeiten zu formulieren und sich gegenseitig Tipps zur Weiterarbeit zu geben. Dabei ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, den Bau der Murmelbahnen technisch zu reflektieren: Warum ist der eine Weg besser als der andere? Welche Stabilisierungsformen bieten sich aus welchen Gründen an? Welche Lösungen helfen bei der Umsetzung der Kriterien besser weiter als andere und warum? ...
Zur Erreichung einer möglichst hohen Stabilität sollte thematisiert und reflektiert werden, dass das Klebeband zwar zur Verbindung der Einzelteile eingesetzt wird, aber nicht, um die Stabilität der Murmelbahn zu erhöhen. Auf den sparsamen Umgang sollte daher Wert gelegt werden.
Material aus der Erprobung
- Material für den Murmelbahnbau in Kisten: 1 Bogen Tonkarton, 30 Blätter Din A4-Papier (160g), 1 Schere, 1 Klebestift, 1 Rolle Krepp-Klebeband, 1 Murmel, Büroklammern
- Aufgabenkarten
- Tippplakat
Angestrebtes Unterrichtsergebnis
Fertigstellung der eigenen Murmelbahnen aus Papier unter Beachtung der Materialvorgaben und Baukriterien.
Sprachsensibilität im Fokus
Anhand der Unterrichtsreihe „Wir bauen stabile Murmelbahnen aus Papier“ kann sehr gut verdeutlicht werden, wie eine sprachsensible Unterrichtsgestaltung konkret in den Blick genommen werden kann. Verschiedene Scaffolds helfen den Kindern bei der Heranführung an eine komplexere Bildungssprache.
Gesprächsphasen in den Baugruppen, im Plenum und Erstellung von Tippplakaten
Diese Unterrichtseinheit bietet Gelegenheit für verschiedene Gesprächsanlässe über die Murmelbahnen. Die Kleingruppengespräche in den Baugruppen und gemeinsame Gespräche im Plenum gaben den Kindern kontinuierlich Gelegenheit, ihre Schwierigkeiten und Lösungen zu versprachlichen und dabei die Fachsprache zunehmend zu üben. Gefundene Lösungen wurden auf einem Tippplakat festgehalten.
Verschriftlichung von Satzanfängen
In dieser Unterrichtsreihe wurden außerdem zur Unterstützung gemeinsamer Gespräche im Plenum Impulskarten eingesetzt. Diese waren so gestaltet, dass auf der Vorderseite eine aktuelle Fragestellung und auf der Rückseite mögliche Satzanfänge zu deren Beantwortung aufgeführt waren. Diese konnten die Kinder bei den Unterrichtsgesprächen als Operatoren nutzen.