Naturwissenschaft und Technik Set

Sicherheits-Gadget

Erfinde ein Sicherheits-Gadget, das deine Sachen schützen kann!

45-90 Min.
Könner
Klassen 5–8
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1. Einführung/Diskussion

Teilen Sie die Arbeitsblätter aus und lassen Sie den Schülerinnen und Schülern Zeit, die Aufgabe zu durchdenken. Alternativ können Sie auch den MAKER-Verknüpfungstext als Einführung vorlesen.

2. Das Problem bestimmen

Regen Sie eine Diskussion an, während sich die Schülerinnen und Schüler in der Verknüpfungsphase die Bilder und Fragen zur Lerneinheit ansehen. Ziel dabei sollte sein, sie auf eine neue Fragestellung oder eine neue Konstruktionsidee aufmerksam zu
machen. Achten Sie darauf, dass die Schülerinnen und Schüler das zu lösende Problem dokumentieren, nachdem sie sich geeinigt haben. Auf welche Weise sie dies tun, bleibt ihnen selbst überlassen. Sie können beispielsweise das Schülerarbeitsblatt verwenden, um die Dokumentation zu strukturieren. Sie können sich aber auch für eine andere Vorgehensweise entscheiden, um den Konstruktionsprozess zu dokumentieren.

3. Ideen sammeln

Die Schülerinnen und Schüler sollten zunächst allein für sich arbeiten und etwa drei Minuten lang so viele Ideen wie möglich für die Problemlösung sammeln. Sie können dabei die Steine aus dem LEGO® Set verwenden oder ihre Ideen in dem dafür vorgesehenen Feld auf dem Arbeitsblatt festhalten.

Beim Sammeln von Ideen ist es wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler sich ausreichend Zeit nehmen, um Verschiedenes mit den LEGO® Steinen auszuprobieren. Das Ziel dabei ist, so viele Lösungswege wie möglich zu erkunden. Am Ende dieses Dokuments finden Sie Anregungen zum Experimentieren, die Sie für die Ideenfindung oder als Einstiegshilfe nutzen können.

Die Schülerinnen und Schüler können jetzt abwechselnd ihre Ideen in den Gruppen vorstellen. Nachdem alle ihre Ideen vorgestellt haben, müssen die Gruppen die besten Ideen auswählen, die dann gebaut werden sollen. In dieser Phase sollten Sie die Schülerinnen und Schüler dabei unterstützen, nur solche Ideen auszuwählen, die tatsächlich umsetzbar sind. Regen Sie sie dazu an, verschiedenste Lösungswege zu verfolgen – nicht alle Gruppen müssen das Gleiche bauen.

Anregungen zum Experimentieren

Einige Schülerinnen und Schüler benötigen für einen guten Einstieg möglicherweise ein paar Anregungen oder etwas Unterstützung. Es steht ihnen dabei frei, ob sie ein vorhandenes Modell umbauen oder eine ganz neue Konstruktion entwickeln.
Hinweis: Wir empfehlen, den Schülerinnen und Schülern diese Bilder nicht vorab zu zeigen.

Beispiellösungen

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BEISPIELPROGRAMM HERUNTERLADEN8 KB, Erfordert EV3 Desktop-Software

4. Konstruktionskriterien festlegen

Die Schülerinnen und Schüler sollten bis zu drei Konstruktionskriterien auf den Arbeitsblättern festhalten. Am Ende sehen sie sich diese Kriterien wieder an, um zu überprüfen, ob ihre Lösung diese auch wirklich erfüllt.

5. Konstruieren und bauen

Die Schülerinnen und Schüler setzen nun die ausgewählte Idee mithilfe des LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 Sets um. Bei Bedarf können sie zusätzlich auch andere Materialien verwenden.

Betonen Sie, dass sie nicht schon von Anfang an die gesamte Lösung kennen müssen.

Erinnern Sie die Schülerinnen und Schüler während dieser Phase daran, ihre Ideen immer wieder zu testen und zu analysieren und bei Bedarf Verbesserungen vorzunehmen. Wenn Sie möchten, dass die Schülerinnen und Schüler ihre Aufzeichnungen am Ende abgeben, achten Sie bitte darauf, dass sie Zeichnungen anfertigen und Fotos zur Dokumentation aufnehmen.

6. Beurteilen und verbessern

Die Schülerinnen und Schüler testen und beurteilen ihre Konstruktionen anhand der Kriterien, die sie am Anfang festgelegt haben. Sie können Notizen zu dieser Beurteilung auf ihren Arbeitsblättern anfertigen.

7. Präsentieren

Geben Sie den Schülerinnen und Schülern Zeit, ihre Ergebnisse allein oder in der Gruppe der ganzen Klasse vorzustellen. Hierfür kann es hilfreich sein, alle Modelle auf einem großen Tisch aufzustellen. Sollte die Zeit knapp sein, können auch jeweils immer nur zwei Gruppen ihre Ergebnisse einander vorstellen.

8. Leistungsbewertung

Die Schülerinnen und Schüler nutzen den Selbsteinschätzungsbogen, um ihre Konstruktionsarbeit anhand der Lernziele zu beurteilen. Es gibt vier Erfolgsstufen: Bronze, Silber, Gold und Platin. Mithilfe der Bewertungstabelle sollen die Schülerinnen und Schüler darüber nachdenken, was sie in Bezug auf die Lernziele bereits gut gemacht haben und wo sie sich noch verbessern könnten. Der Inhalt der Bewertungsbögen bezieht sich auf Lernziele, die einen direkten Bezug zu technischen Fähigkeiten haben.

9. Aufräumen

Planen Sie etwa 10 bis 15 Minuten ein, damit die Schülerinnen und Schüler am Ende der Unterrichtsstunde die Modelle wieder auseinanderbauen und die Elemente in die LEGO® Boxen einsortieren können.

Unterstützung für Lehrkräfte

In dieser Lerneinheit werden die Schülerinnen und Schüler
• den Konstruktionsprozess verstehen und anwenden,
• ein eindeutiges Konstruktionsziel festlegen,
• ihre Fähigkeit verbessern, Vorgehensweisen zu wiederholen und Konstruktionslösungen zu überarbeiten,
• ihre Kommunikations- und Problemlösefähigkeiten weiterentwickeln.

LEGO MINDSTORMS EV3 Set
EV3 Software oder Programmier-App

Sie können Bastelmaterial aus Ihrem Klassenzimmer nutzen, um diese Aufgabe zusätzlich zu erweitern. Zum Beispiel:
• Gummibänder
• Biegeplüsch
• Bastelkarton
• Dünner Draht
• Kunststofffolie
• Recycelte Materialien
• Schaumstoff

Materialien für Schülerinnen und Schüler

Schülerarbeitsblatt

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