Kragbrücken bauen

2 Lernziele

2.1 Groblernziel der Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler sollen Erfahrungen mit dem Werkstoff Holz sammeln und vertiefen. Sie sollen wesentliche Merkmale des Gebauten erkennen und grundlegende Begriffe der Statik handelnd erfahren.

2.2 Groblernziel der Unterrichtsstunde

Die Schülerinnen und Schüler sollen Einsichten in die Grundprinzipien der Kragbauweise gewinnen.

2.3 Feinlernziele

Die Schülerinnen und Schüler sollen...

FZ 1: ... mit Hilfe einer Geschichte das Problem (Wie kann man mit kleinen Steinen eine standfeste Brücke ohne Stützen bauen?) erkennen und verbalisieren können.

FZ 2: ... mit den Bausteinen einen Abstand (in Kragbauweise) überbrücken, der größer ist als die Länge der Bausteine.

FZ 3: ... beim Bauen die Erfahrung machen, dass Gegengewichte überkragende Bauteile sichern müssen.

FZ 4: ... die statischen Grundsachverhalte skizzieren und/oder schriftlich erklären.

3 Hinweise zur Lerngruppe

4 Sachanalyse

In der Grundschule wird das Thema „Bauen“ vor allem aus dem Grund behandelt, den Schülerinnen und Schüler ihre gebaute Umwelt näher zu bringen. „Bauen läßt sich in zwei Schwerpunktbereiche gliedern: das statisch-konstruktive Bauen [...] und das räumlich funktionale Bauen“. ¹ In dieser Stunde bauen die Schülerinnen und Schüler statischkonstruktiv, da sie sich unter einer technischen Fragestellung mit den Grundprinzipien der Kragbauweise auseinandersetzen. 2

Brücken sind Bauwerke, mit der „Hilfe man Gewässer, ein Tal oder eine Straße beziehungsweise einen Schienenweg überqueren kann, ohne den darunter liegenden Weg oder Raum zu blockieren“. 3

Die Statik ist die „Lehre vom Gleichgewicht der Kräfte“ ⁴ , die Baustatik untersucht im Speziellen die Tragfähigkeit und Steifigkeit von Bauwerken. Deshalb spielen Gleichgewicht, Schwerpunkt und Standfestigkeit auch bei Brücken eine zentrale Rolle. Die Lage des Schwerpunktes bestimmt das Gleichgewicht. Dieses ist eher gewährleistet, wenn der Schwerpunkt des Körpers unterstützt wird, das heißt, ein Körper, wie hier die Brücke, steht „um so sicherer, je größer seine Unterstützungsfläche und sein Gewicht sind und je tiefer sein Schwerpunkt liegt.“ 5

Die Kragbogenbrücke zählt zu den Bogenbrücken, für diese generell gilt, dass sie unter Druckspannung stehen müssen um nicht einzustürzen. Sie werden dadurch stabil, dass die Kraft seitwärts auf die Enden gerichtet ist, die „Druckkräfte des Bogens wirken der Belastung entgegen“. 6

¹ Ullrich, H.; Klante, D.: „Technik im Unterricht der Primarstufe“, S.97

² vgl. ebd. , S. 97

³ Laux, H.; Wiemer, B.: „Brücken“: Ein Thema im Sachunterricht der Grundschule“, S.7

⁴ Ullrich, H.; Klante, D.: „Technik im Unterricht der Primarstufe“, S. 98

⁵ ebd.

⁶ Laux, H.; Wiemer, B.: „Brücken“: Ein Thema im Sachunterricht der Grundschule“, S. 13

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