Würfel

Diese Themenkiste wurde als hervorragendes MINT-Projekt auf dem europäischen Science on Stage Festival 2022 in Prag präsentiert. In diesem Rahmen wurden drei Lernumgebungen ins Englische übersetzt.

Den Lernumgebungen ist ein Lernangebot für die Schulanfangsphase vorangestellt. In diesem Vorkurs werden die Lagebeziehungen hinten, vorne, rechts und links geübt und genutzt, um Würfelgebäude zu beschreiben. Die Kinder lernen, Baupläne zu erstellen und entsprechende Gebäude zu bauen

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form

Inhalte:
- Bauen mit Würfeln
- Beschreiben von Würfelgebäuden
- Entwickeln eines Grundverständnisses für Grundriss und Bauplan
- Bauanleitungen formulieren

Niveau: A / B

Unterrichtsmaterial zum Download:

In der Lernumgebung 1 „Würfelgebäude“ werden zwei- und dreidimensionale Darstellungen von Würfelgebäuden in Beziehung gesetzt und der Vorteil des Bauplans - die Eindeutigkeit - im Vergleich zum Schrägbild herausgearbeitet. Es werden Baupläne erstellt und beschrieben. Zusätzlich wird das Bauen von Würfelgebäuden und das Erstellen der dazugehörigen Baupläne unter kombinatorischem Aspekt betrachtet.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form
- Daten und Zufall

Inhalte:
- Förderung der Raumvorstellung durch das Arbeiten auf unterschiedlichen Darstellungsebenen
- Erstellen von Bauplänen zu Würfelgebäuden
- Beschreiben von Bauplänen und Würfelgebäuden
- Bauen von Würfelgebäuden
- Erstellen von Bauplänen unter kombinatorischer Fragestellung

Niveau: B / C

Unterrichtsmaterial zum Download:

Lernumgebung ins Englische übersetzt von Amy Bailey:

Telefonat Bauproblem

In der Lernumgebung 2 „Würfelnetze“ lernen die Schülerinnen und Schüler Würfelnetze kennen und sie zu identifizieren. Hierbei spielen die beiden Vorgehensweisen, das Abrollen/Aufklappen und das Zusammensetzen von Quadraten zu einem Würfelnetz, eine wichtige Rolle. Die Lernumgebung fördert die Darstellungs- und Problemlösekompetenz, indem die Lernenden Würfelnetze zeichnen, Strategien entwickeln und Würfelnetze nach Kriterien ordnen.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form

Inhalte:
- Erkennen, Benennen und Beschreiben geometrischer Körper am Modell
- Herstellen von Würfelmodellen
- Herstellen von Würfelnetzen
- Erkennen und Benennen von ebenen gespiegelten und gedrehten Figuren

Niveau: C

Unterrichtsmaterial zum Download:

Die Schülerinnen und Schüler finden in derLernumgebung 3 „Somawürfel “ alle Würfelvierlinge und vergleichen sie mit den Teilen des Somawürfels. Dabei setzen sie sich mit der Form der Somateile auseinander, was das anschließende Nachbauen vorgegebener und das Finden eigener Figuren aus Somateilen erleichtert. Für die Abbildung der gefundenen Lösungen kommen unterschiedliche Medien zum Einsatz

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form

Inhalte:
- Finden verschiedener Würfelvierlinge mit Steckwürfeln
- Erforschen der Somateile
- Bauen verschiedener Figuren mit Somateilen
- Dokumentation der Lösungen mit verschiedenen Medien

Niveau: C

Unterrichtsmaterial zum Download:

Im Mittelpunkt von Lernumgebung 4 „Seitenansichten“ stehen das Erfassen räumlicher Beziehungen und deren Veranschaulichung. Die Schülerinnen und Schüler üben, Gebäude aus verschiedenen Perspektiven zu zeichnen bzw. mit Hilfe von Seitenansichten Würfelgebäude zu bauen.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form
- Gleichungen und Funktionen

Inhalte:
- Herstellen von Seitenansichten zu Würfelgebäuden
- Bauen von Würfelgebäuden zu vorgegebenen Seitenansichten
- Beschreiben von Würfelgebäuden mithilfe der Seitenansichten
- Untersuchen der Eindeutigkeit bestimmter Darstellungen von Würfelgebäuden

Niveau: C

Unterrichtsmaterial zum Download:

In der Lernumgebung 5 „Schrägbilder“ müssen die Lernenden Lagebeziehungen im Raum erkennen und in eine ebene bildliche Darstellung übertragen. Dazu nutzen sie Legematerial (Rauten und Würfelplättchen). Sie dokumentieren ihre Ergebnisse auf isometrischem Rastenpapier.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form

Inhalte:
- Bauen und Darstellen von Würfelgebäuden nach Vorgaben
- Darstellen von Würfelgebäuden mit Hilfe von Rauten oder Würfelplättchen
- Zeichnen von Würfelmehrlingen auf isometrischem Rasterpapier

Niveau: D

Unterrichtsmaterial zum Download:

Lernumgebung ins Englische übersetzt von Amy Bailey:

In der Lernumgebung 6 „Kantenmodelle von Würfelmehrlingen“ untersuchen die Schülerinnen und Schüler Zahlenfolgen (Anzahl der Ecken, Anzahl der Kanten), die sich durch die stetige Fortsetzung von Würfelbauten ergeben. Die Herausforderung ist es, sich vorzustellen, welche Kanten und Ecken die einzelnen Würfel in einem Würfelmehrling gemeinsam haben.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form
- Gleichungen und Funktionen

Inhalte:
- Herstellen von Kantenmodellen
- Bestimmen der Anzahl der Ecken und Kanten von Würfelmehrlinge
- Erkennen und Beschreiben der Bildungsregeln für Zahlenfolgen (Anzahl der Ecken/ Kanten von Würfelschlangen)

Niveau: D

Unterrichtsmaterial zum Download:

Lernumgebung ins Englische übersetzt von Amy Bailey:

In der Lernumgebung 7 „Würfel kippen“ wird die Fähigkeit gefördert, sich Bewegungen von Körpern im Raum vorzustellen (Fähigkeit zur mentalen Rotation) und diese Bewegungen zu beschreiben.

Bezug zum Rahmenlehrplan:
- Raum und Form
- Daten und Zufall

Inhalte:
- Darstellen der verschiedenen Ansichten eines Farbwürfels
- Vorstellen und Beschreiben der Lageveränderung eines Würfels bei Dreh- und Kippbewegungen

Niveau: D

Unterrichtsmaterial zum Download: