Baue mit dem Material so, dass andere dein Bauwerk nach einem Foto nachbauen können.

Transkript

1 Aufgabe 2.3 Idee und Aufgabenentwurf Rainer Meiers, Nicolaus-Voltz-Grundschule, Losheim am See, Klassenstufe 2 (Januar 2013) Baue mit dem Material so, dass andere dein Bauwerk nach einem Foto nachbauen können. - Zeichne in dein SINUS-Werkstatt-Heft, was du gebaut hast. Finde für dein Bauwerk einen passenden Namen. Schreibe ihn zu deiner Zeichnung. - Erstelle eine Materialliste. Notiere Anzahl und Farbe der Kugeln. Notiere, wie viele Stäbe du für dein Bauwerk benötigst. Gib dabei die Länge der Stäbe an. Hinweise zur Aufgabenauswahl Das Kugeli-Material, mit dem die Kinder räumlich bauen können, ist Bestandteil unserer Sinus-Mathe-Werkstatt. Es besteht aus farbigen Kugeln, die mit unterschiedlich langen Stäben verbunden werden. Die Kinder sollen bei dieser ersten unterrichtlichen Begegnung mit räumlichen Aspekten frei bauen dürfen. So sollen sie auf spielerische Weise ein räumliches Vorstellungsvermögen entwickeln bzw. grundlegende Erfahrungen mit räumlichen Aspekten, mit der Form und den Eigenschaften geometrischer Körper sammeln. Der offene Ansatz soll den Kindern ganz individuelle Zugangsmöglichkeiten eröffnen, unabhängig vom Leistungsstand eines Kindes. Reflexion zur Aufgabendurchführung In einer ersten Unterrichtsstunde bauten die Kinder mit dem Material frei. Als Ergebnis entstanden fantasievolle Gebilde, die immer weniger Symmetrieeigenschaften aufwiesen. Durch die Aufgabenstellung Baue mit dem Material so, dass andere dein Bauwerk nach einem Foto nachbauen können ergab sich die Notwendigkeit, eher symmetrische Formen zu konstruieren. Der Schwerpunkt verschob sich so von einem freien künstlerischen Gestalten hin zu mathematischen geometrischen Modellen. 64

2 SINUS an Grundschulen Saarland Offene Aufgaben zur Leitidee Raum und Form Dokumentation der Schülerarbeiten Baue mit dem Material so, dass andere dein Bauwerk nach einem Foto nachbauen können. Beispiel Zelt Beispiele für Kreisel Beispiel Hubschrauber Beispiel Großer Pfeil Beispiel Hoher Turm Beispiel Gabelstapler 65

3 SINUS an Grundschulen Saarland Offene Aufgaben zur Leitidee Raum und Form Dokumentation der Schülerarbeiten Beispiel Superkreisel Modell Raumstation Beispiel Würfel Beispiel Karussell Beispiel Flugzeug Beispiel Schuh 66 Beispiel Turm

4 SINUS an Grundschulen Saarland Offene Aufgaben zur Leitidee Raum und Form Dokumentation der Schülerarbeiten Beispiel Großer Kreiselstern Beispiel Kreisel 67

5 Einsatz der Schülerergebnisse im Unterricht Die Konstruktionen der Kinder werden von der Lehrkraft fotografiert, denn unter Verwendung dieser Fotos soll eine Serie neuer Karteikarten mit Bauaufträgen zum Nachbauen ausgewählter Modelle erstellt werden. So soll das Angebot der Sinus-Mathe-Werkstatt erweitert werden. Neben einem Foto, auf dem der Aufbau des Modells gut zu erkennen ist, soll eine Materialliste beigefügt werden, um den richtigen Nachbau zu erleichtern. Deshalb werden die Materiallisten, die die Kinder zu ihren Bauwerken erstellt haben, von anderen durch Abgleich mit dem Original auf sachliche Richtigkeit und Vollständigkeit überprüft. Zuordnung der Aufgabe zu den Bildungsstandards und zum Saarländischen Kernlehrplan Inhaltsbezogene Kompetenzen Raum und Form: 1. Räumliches Vorstellungsvermögen entwickeln - nach Handlungsanweisungen bauen Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Vorstellungen von Bauwerken, präzisieren diese beim Bauen und passen sie an die Konstruktionsmöglichkeiten an. 2. Körper und ebene Figuren erkennen, benennen und darstellen - Gegenstände nach Form, Farbe und Größe unterscheiden, sortieren und Fachbegriffen zuordnen - Modelle von Körpern und ebenen Figuren herstellen und untersuchen - Körper und ebene Figuren (z. B. Rechteck, Quadrat, Dreieck und Kreis) benennen und in der Umwelt wieder erkennen Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler erkennen Bauwerke oder Teile davon als Körper oder ebene Figur und benennen diese mit geometrischen Fachbegriffen. Sie finden einen passenden Namen für das eigene Bauwerk. 3. sich im Raum orientieren - über räumliches Vorstellungsvermögen verfügen - räumliche Beziehungen erkennen, beschreiben und nutzen - zwei- oder dreidimensionale Darstellungen von Bauwerken zueinander in Beziehung setzen (zu Bauten Baupläne erstellen, Kartenmodelle und Netze untersuchen) - Figuren frei Hand und mit Hilfsmitteln zeichnen 68

6 Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ihre Bauwerke beim Bauen weiter, fertigen Skizzen an und ordnen diese den entsprechenden Fotos zu. Die verwendeten Materialien werden aufgelistet. 4. Einfache geometrische Abbildungen untersuchen - einfache symmetrische Muster erkennen, fortsetzen und selbst entwickeln - achsensymmetrische Figuren erkennen, beschreiben, herstellen Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler achten auf eine symmetrische Bauweise, damit andere nach einem Foto das Bauwerk leichter nachbauen können. Die Skizzen und Fotos der Bauwerke anderer Kinder werden überprüft. Allgemeine mathematische Kompetenzen 1. Darstellen - für das Bearbeiten mathematischer Probleme geeignete Darstellungen entwickeln, auswählen und nutzen Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler skizzieren das eigene Bauwerk. Sie übertragen dabei das Bauwerk aus der dreidimensionalen in die zweidimensionale Ebene. Sie vollziehen das Baugeschehen nach, indem der Materialbedarf analysiert und eine Materialliste erstellt wird. 2. Problemlösen: - mathematische Kenntnisse, Fertigkeiten und Fähigkeiten bei der Bearbeitung problemhaltiger Aufgaben anwenden - Lösungsstrategien entwickeln und nutzen - Zusammenhänge erkennen, nutzen und auf ähnliche Sachverhalte übertragen Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Vorteil einer symmetrischen Bauweise zum leichteren Nachbau. Sie entwickeln Strategien zum Übertragen des dreidimensionalen Bauwerks in die zweidimensionale Ebene. 3. Argumentieren - Mathematische Aussagen hinterfragen und auf Korrektheit prüfen - mathematische Zusammenhänge erkennen, Vermutungen entwickeln Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler überprüfen Zeichnungen und Materiallisten von Bauwerken anderer Kinder. 4. Kommunizieren - mathematische Fachbegriffe und Zeichen sachgerecht verwenden - Aufgaben gemeinsam bearbeiten, dabei Verabredungen treffen und einhalten 69

7 - eigene Vorgehensweisen beschreiben, Lösungswege anderer verstehen und gemeinsam darüber reflektieren Schüleraktivitäten: Die Schülerinnen und Schüler konstruieren Bauwerke in Partnerarbeit gemeinsam. Sie beschreiben und benennen Konstruktionen unter Verwendung geometrischer Fachbegriffe und begutachten sie nach gesetzten Vorgaben. Diagnose - Beschreibung der erbrachten Schülerkompetenz Schülerkompetenz am Schülerbeispiel Kugelstern erweiterte Problemlösefähigkeiten: Räumliche Beziehungen werden zur Lösung komplexerer Aufgaben genutzt. Achsenspiegelungen sind in ihren wesentlichen Eigenschaften bekannt. Die Lösung von Aufgaben verlangt unterschiedliche allgemeine mathematische Kompetenzen, teilweise auch in Kombination. Figuren und Methoden der räumlichen Geometrie können flexibel angewendet werden. Schülerkompetenz an den Schülerbeispielen Kreisel und Großer Kreiselstern Räumliche Beziehungen werden zur Lösung einfacher Probleme genutzt erweiterte Problemlösefähigkeiten: Räumliche Beziehungen werden zur Lösung komplexerer Aufgaben genutzt. Achsenspiegelungen sind in ihren wesentlichen Eigenschaften bekannt. Fördermaßnahmen Empfehlungen an die Schülerinnen und Schüler mit dem Bauwerk Kugelstern Ihr habt einen kniffligen Kugelstern gebaut. Versucht ihn symmetrisch zu konstruieren, damit er leichter nachgebaut werden kann. Empfehlungen an die Schülerinnen und Schüler Kreisel und Großer Kreiselstern Du hast toll gebaut. Überprüfe noch einmal deine Liste und ergänze die Materialliste. Empfehlungen an die Schülerinnen und Schüler mit den Bauwerken Zelt und Hoher Turm Bei diesen Modellen sind anschließende Fragen möglich, um grundlegende Begriffe der ebenen und räumlichen Geometrie anhand der konkreten Beispiele zu klären oder zu entwickeln, z. B.: - Aus welchen Teilen besteht dieses Bauwerk? - Welche Formen kannst du daran erkennen? Benenne sie. 70

8 Als Vorbereitung auf den Geometrieunterricht der nachfolgenden Klassenstufen kann so vorsichtig mit einer systematischen Erarbeitung geometrischer Grundbegriffe begonnen werden. Aufgabenerweiterung A Nachbau vorgegebener Bauwerke: Wähle ein Bauwerk aus, das du nachbauen möchtest. Nimm dir das erforderliche Material und baue es nach. B Einschränkungen durch die Begrenzung der erlaubten geometrischen zwei- oder dreidimensionalen Grundformen, z. B. nur Dreiecke, nur Vierecke, nur Quader oder Würfel: - Baue ein Bauwerk, das nur aus Würfeln besteht. Zeichne in dein SINUS-Werkstatt-Heft, was du gebaut hast, und notiere die Anzahl der Kugeln und wie viele Stäbe in welcher Länge du verwendet hast. - Konstruiere ein Bauwerk, das rundum nur aus Dreiecken besteht. C Einschränkung durch Vorgabe der Art des Bauwerkes, z. B. - Baue einen Kreisel. Zeichne in dein SINUS-Werkstatt-Heft eine Ansicht des Kreisels von oben gesehen und notiere die Anzahl der Kugeln und wie viele Stäbe in welcher Länge du verwendet hast. Probiere den Kreisel aus. Wie lange dreht er sich? Stoppe die Zeit und notiere die Daten in einer Tabelle. D Einschränkung des verfügbaren Materials, indem z. B. nur Stäbe gleicher Länge erlaubt sind 71