optional: Stabile Dreiecke
Intention
Die SuS bauen einen stabilen Würfel oder Turm z.B. aus Holzstäben und Knetkugeln zur Entdeckung des stabilen Dreiecks.
Wird auf diese Sequenz verzichtet, so setzen sich die Kinder in der anschließenden Bauphase handelnd und entdeckend mit der Stabilisierung des Gerüsts in Skelettbauweise auseinander. Diese Unterrichtseinheit ist alternativ auch mit Papier als Baumaterial denkbar und sinnvoll.
Lernausgangslage
Die SuS kennen wesentliche Merkmale funktionstüchtiger Murmelbahnen und haben Kriterien zum Murmelbahnbau festgelegt. Ggf. haben die SuS bereits Vorerfahrungen zum Bau von Türmen.
Mögliche Vorgehensweisen
Einstieg
Einstieg im Sitzkreis:
Besprechung der Aufgabenstellung: Mit Rundstäben (Schaschlikspieße o.ä.) und Knetkugeln soll ein möglichst hoher Turm gebaut werden (alternativ Stützen aus Papier). Das gelingt nur, wenn der Bau ausreichend stabilisiert wird. Zusätzlich soll der Turm einen Holzbaustein tragen können.
Aufgabe: „Baut mit den Rundstäben und den Knetkugeln einen möglichst hohen Turm. Achtet darauf, dass der Turm möglichst stabil gebaut ist. Der fertige Turm soll auf einer Plattform einen Holzbaustein tragen können.“
Erarbeitung
Die SuS erhalten vorbereitete Materialkisten für die Erarbeitungsphase.
Die SuS bauen stabile Türme und entdecken dabei das Prinzip des stabilen Dreiecks.
Abschluss
Die Gruppen stellen ihre Türme vor und vergleichen ihre Konstruktionen.
Impulsfrage: „Was würde passieren, wenn die Türme keine Dreiecke hätten?“, „Wo gibt es noch stabile Dreiecke?“, „Wie kann man stabile Dreiecke aus Papier bauen?“
Das stabile Dreieck wird gemeinsam nachgebaut und noch einmal auf seine Stabilität untersucht.
Tipps werden auf einem Tippplakat festgehalten.
Es kann ggf. eine zweite kurze Arbeitsphase angeschlossen werden, in der die Kinder den Bau von Stützen und stabilen Dreiecken aus Papier erproben.
Ausblick: „In der nächsten Stunde zeichnen wir unsere Murmelbahnen auf.“
Beispiele aus der Erprobung
Schüleräußerungen aus der Erprobung
„Wir haben erst ein Viereck gebaut und dann da drin so über Kreuz. Das macht den Turm stabiler. Das haben wir am Boden und nochmal hier oben gemacht.“
„Unser Turm hat nicht gehalten. Wir haben immer Vierecke gebaut, aber in der dritten Etage ist alles zusammengebrochen.“ Tipp eines anderen Kindes: „Ihr hättet das mit so Dreiecken bauen können. Dreiecke halten besser. Da kann man so einen schrägen Spieß dazwischen bauen und dann hält es schon besser.“
„Unser Turm ist dreieckig. Dann haben wir noch Stützen drangemacht, so wie eine Sonne, damit er nicht umkippt. Unser Turm ist sehr hoch geworden. Das liegt an den Dreiecken.“
„Wenn man schräge Holzspieße einbaut, kann man den Turm stabiler machen. Das geht auch bei der Murmelbahn. Wenn man merkt, dass es wackelig ist, muss man da einfach eine Schräge einbauen.“
„Die Stützen würde ich bei der Murmelbahn anders machen. Da kann man das Papier unten einfach einschneiden. Das hält auch besser.“
„Dreiecke helfen, etwas stabil zu bauen.“
Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung
Die SuS arbeiten in dieser Einheit forschend-entdeckend am Thema. Das bedeutet, dass sie erste Ideen entwickeln, diese erproben und anschließend Verbesserungen vornehmen.
Es ist notwendig, genug Zeit einzuplanen (ca. 45 Minuten für die Bauphase), damit die Gruppen verschiedene Lösungen erproben können.-Die Knete wird mit der Zeit weicher. Daher wird das Bauen immer schwieriger, weil die Spieße nur noch schwer halten. Es ist daher sinnvoll, wenn die Kinder die Knete, die nicht gebraucht wird, auf dem Tisch liegen lassen und nicht in der Hand halten.
Diese Unterrichtseinheit ist auch mit Papier als Baumaterial denkbar und sinnvoll.
Nicht alle Gruppen kommen zu sinnvollen Verbesserungen und das stabile Dreieck ist manchmal eher ein Zufallsfund, als eine bewusst geplante Konstruktion. Daher ist die gemeinsame Reflexion mit gezieltem Blick auf die Bauweise sehr wichtig. Hier können auch stabile und weniger stabile Türme in ihrer Konstruktionsweise verglichen werden.
Material aus der Erprobung
Angestrebtes Unterrichtsergebnis
Erkenntnis: Stabile Dreiecke erhöhen die Stabilität.