Durch das Erkennen und Benennen von geometrischen Körpern (Würfel, Quader, Kugel, Pyramide, Kegel, Zylinder, Prisma), das Untersuchen ihrer Eigenschaften und das Herstellen unterschiedlicher Modelle von Körpern werden geometrische Körper kennen gelernt, ein Schwerpunkt der geometrischen Inhalte des 3. Schuljahres. Über konkrete Handlungen werden diese Begriffe verinnerlicht. Kantenmodelle heben dabei die Anzahl der Ecken und Kanten und die Länge der Kanten hervor. Die Stabilität der Körper, die hier im spielerischen Ansatz Bausteine, Gebäude und Bäume für die Geocity darstellen, entsteht lediglich durch die geschickte Anordnung von Ecken und Kanten, die den Körper umschließen. Durch die Fantasiereise (und farbige Beispielmodelle für visuell orientierte Grundschüler!), in der die Kinder sich mit den Bewohnern der Geocity, den Kegeln, identifizieren sollen, wird räumliches Denken angeregt und der Aufforderungscharakter der Aufgabe gestärkt, der in der letzten Stunde durch graue anstrengende Würfelnetzarbeit anfängliche Begeisterung bremste.
Die Aufgaben sollen durch gezieltes Ausprobieren und Überlegen gelöst werden. Fehlversuche sollen dabei als Herausforderung an das eigene räumliche Denken gesehen und als Lernchancen erkannt werden. „Baustellen“ im Gesamtmodell sind zwar nicht direktes Ziel, können aber problemlos integriert werden und indirekt regen sie sehr sinnvolle Diskussionen an, wie sie durch Bestaunen perfekter Modelle kaum möglich sind.
Inhaltsverzeichnis
1. Thema der Reihe: Wir planen und bauen Geocity – Städteplanung mit geometrischen Flächenmodellen unter besonderer Berücksichtigung der Förderung von Raumvorstellung
2. Aufbau der Reihe
2.1. Auflistung der Stundenthemen
2.1.1. Geocity – Städteplanung mit dem Geodreieck: Kinder entwerfen arbeitsteilig einen Stadtplan in Planquadraten – ebene geometrische Formen bilden Grundrisszeichnungen der Stadt.
2.1.2. Das Geobauamt schreibt vor: NUR Würfelnetze im Bau verwenden! Kinder untersuchen Körperabwicklungen und Netze für das Flächenmodell der Stadt.
2.1.3. Bausteine und Bäume für die City! Kinder bauen arbeitsteilig Gebäudemodelle auf den Grundriss der Geocity in Planquadraten mit einfachen und zusammen gesetzten geometrischen Körpern und Teilkörpern.
2.1.4. Geocity – Modellstadtausstellung: Kinder ergänzen Wasser-, Land-, und ggfs. Luft- oder Untergrundwege im Modell.
2.1.5. Transport und Verkehr in Geocity: Kinder nutzen Verkehrsmittel und finden Wege in der Geocity - Topologische Aufgabenstellungen in der Geocity.
2.2. Überlegungen zur Struktur der Reihe
3. Didaktischer Schwerpunkt der Stunde
3.1. Einordnung in Lehrplan und Richtlinien Mathematik
3.2. Mathematische Analyse des Inhalts
3.3. Fachdidaktische Analyse
4. Übergeordnete Aufgabe und Teilaufgaben
4.1. Übergeordnete Aufgabe
4.2. Teilaufgaben
5. Lernvoraussetzungen der Schüler
5.1. Interesse an den Aufgaben
5.2. Fähigkeiten zum Lösen der Aufgaben
5.3. Fähigkeiten zum sozialen Lernen
6. Stundenverlaufsplan
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Unterrichtseinheit ist die Förderung der Raumvorstellung bei Grundschulkindern der dritten Klasse durch eine handlungsorientierte, spielerische Stadtplanung im Modell namens "Geocity". Die zentrale Forschungsfrage bzw. der didaktische Kern liegt darin, wie durch den spielerischen Umgang mit geometrischen Grundkörpern, deren Netzstrukturen und deren Anordnung in einem Planquadrat-System ein Verständnis für räumliche Beziehungen und geometrische Modellbildungen aufgebaut werden kann.
- Entwicklung und Förderung der Raumvorstellung (Orientierung, Vorstellung, Denken).
- Kennenlernen und Untersuchen geometrischer Körper (Würfel, Quader, Zylinder, Pyramide, Kegel) und deren Netze.
- Praktische Anwendung geometrischer Grundfertigkeiten wie Zeichnen, Schneiden, Falten, Kleben und Bauen.
- Förderung der Kooperationsfähigkeit und des mathematischen Argumentierens in Gruppenarbeit.
Auszug aus dem Buch
3.2. Mathematische Analyse des Inhalts
„Ein geometrischer Körper ist eine räumliche Figur, die vollständig durch ebene oder gekrümmte Flächen begrenzt wird. Prisma (Würfel, Quader), Zylinder, Pyramide, Kegel und Kugel sind geometrische Körper.“5 Man kann Körper nach verschiedenen Merkmalen unterscheiden, beispielsweise nach den geraden oder gekrümmten Begrenzungsflächen und der Anzahl und Form der Seitenflächen.
Der Würfel ist ein geometrischer Körper, der aus sechs gleichgroßen quadratischen Flächen, acht Ecken und 12 Kanten besteht. Modelle des Würfels sind das Voll- oder Massivmodell, das Kantenmodell und das Flächenmodell (geometrischer Hohlkörper). Man erhält ein Würfelnetz, wenn man das Flächenmodell in die Ebene abrollt oder aufklappt. Es besteht aus sechs zusammenhängenden deckungsgleichen Quadraten. Es existieren 11 verschiedene Würfelnetze. Der Zylindermantel, der hier den Baumstamm beschreibt, besteht aus einer rechteckigen Abwicklung und die Baumkrone kann kegel- (Nadelbaum) oder kugelförmig (Laubbaum) sein. Der Kegel, bzw. Kegelmantel, der hier als Spielfigur und Fingerpuppe dient, besteht aus einem gerollten Halbkreis, während sein Haus ein Quadernetz, erweitert zur Faltschachtel darstellt, in dem er auf die Planung und den Bau der Geocity wartet.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Thema der Reihe: Wir planen und bauen Geocity – Städteplanung mit geometrischen Flächenmodellen unter besonderer Berücksichtigung der Förderung von Raumvorstellung: Einführung in das Projekt der Stadtplanung Geocity als Rahmen für die Förderung geometrischer Raumvorstellung bei Grundschulkindern.
2. Aufbau der Reihe: Detaillierte Auflistung der geplanten Stundenthemen und grundlegende Überlegungen zur pädagogischen Struktur der Unterrichtsreihe.
3. Didaktischer Schwerpunkt der Stunde: Einordnung der Reihe in den Lehrplan Mathematik, mathematische Analyse der behandelten Körper sowie fachdidaktische Begründung zur Förderung der Raumvorstellung und Differenzierungsmöglichkeiten.
4. Übergeordnete Aufgabe und Teilaufgaben: Definition der Hauptaufgabe der Gruppenarbeit sowie Auflistung der konkreten Teilaufgaben zur Förderung mathematischer und sozialer Kompetenzen.
5. Lernvoraussetzungen der Schüler: Analyse des Interesses und der bereits vorhandenen Fähigkeiten der Schüler in Bezug auf praktisches Arbeiten und geometrische Aufgabenstellungen.
6. Stundenverlaufsplan: Detaillierte tabellarische Darstellung des zeitlichen Ablaufs der Unterrichtsstunde mit Handlungsschritten und Alternativszenarien.
Schlüsselwörter
Raumvorstellung, Geometrie, Grundschule, Geocity, Würfelnetze, Körper, Stadtplanung, Modellbau, Flächenmodelle, Mathematisieren, Handlungsorientierung, Grundrisse, Planquadrate, Differenzierung, räumliches Denken.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Unterrichtsreihe grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt eine schriftliche Unterrichtsplanung für den Mathematikunterricht in einer dritten Grundschulklasse. Im Zentrum steht ein fächerübergreifendes, spielerisches Projekt zur Stadtplanung unter dem Namen „Geocity“, bei dem Schüler mit geometrischen Flächenmodellen arbeiten.
Was sind die zentralen Themenfelder der Reihe?
Die Schwerpunkte liegen auf Geometrie, Modellbau, dem Erkennen von Körpereigenschaften, dem Arbeiten mit Würfel- und Quadernetzen sowie der Förderung der räumlichen Orientierung und des räumlichen Denkens.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist die Förderung der Raumvorstellung durch handlungsorientierte Aufgaben. Es soll untersucht werden, wie Schüler durch den Bau und die Planung eines Stadtmodells geometrische Grundkonzepte verinnerlichen und anwenden können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einem handlungsorientierten didaktischen Ansatz. Methodisch wird der „Geocity“-Kontext genutzt, um durch Konstruktionsaufgaben, Fantasiereisen und arbeitsteilige Gruppenphasen die mathematischen Kompetenzen der Kinder gezielt aufzubauen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die Einordnung in den Lehrplan, die fachdidaktische Analyse, die Definition von Minimal- und Maximalanforderungen an die Schülerleistungen, eine detaillierte Beschreibung der Teilaufgaben sowie die Analyse der Lernvoraussetzungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Raumvorstellung, Geometrie, Geocity, Würfelnetze, Stadtplanung, Modellbau, Handlungsorientierung und Differenzierung.
Wie gehen die Kinder mit der Aufgabe der Stadtplanung um?
Die Kinder arbeiten in arbeitsteiligen Kleingruppen an Planquadraten. Sie entwerfen und bauen selbstständig geometrische Modelle (Häuser, Bäume) aus Papiernetzen und integrieren diese nach funktionalen und geometrischen Kriterien in ein Gesamtmodell.
Welche Rolle spielen die im Anhang enthaltenen Bastelanleitungen?
Die Bastelanleitungen dienen als Unterstützungsmaterial („Lernbegleiter“) für die Schüler, um den Bau komplexer Modelle wie Gebäude mit Satteldach oder Bäume mit Kegelkrone technisch umzusetzen und dabei die geometrischen Eigenschaften der Vorlagen zu verstehen.
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- M. A. Jutta Mahlke (Author), 2005, Förderung der Raumvorstellung durch einen Stadtplan mit geometrischen Flächenmodellen. Eine Unterrichtsstunde für die 3. Klasse, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/122676
