Das Hauptlernziel ist die Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens der SchülerInnen, indem sie versuchen die Würfelnetze auf ihre Richtigkeit zu überprüfen.
Außerdem sind im Bildungsplan für die Grundschule die Unterthemen „Netze herstellen und untersuchen; Modelle von Würfel und Quader aus Netzen herstellen“ vorgesehen.
Doch auch hier ist das übergeordnete Lernziel die Schulung des räumlichen Vorstellungs-vermögens.
Die Groblernziele bestehen darin, dass die SchülerInnen die Aufgaben in entsprechender Zeit selbstständig und im Großen und Ganzen richtig lösen. Außerdem sollten sie sich, auch im Bezug auf Arbeitsmaterialien, selbst organisieren, als auch mit den MitschülerIn-nen koordinieren können.
Bei den Schülern soll eine motivierte bzw. interessierte Bereitschaft geweckt werden, sich mit geometrischen Problemen auseinanderzusetzen.
Inhaltsverzeichnis
1. Thema der Reihe: Würfelnetze
2. Aufbau der Reihe
2.1. Thema der 1. Stunde: Wiederholung Würfel- Würfelnetz oder kein Würfelnetz
2.2. Thema der 2. Stunde: Welche Würfelnetze gibt es? Wie viele verschiedene gibt es?
2.3. Thema der 3. Stunde: Wie viele verschiedene Würfelnetze gibt es? Wo muss man das Quadrat anfügen, damit es ein Würfelnetz wird?
2.4. Thema der 4. Stunde: Wo muss man das Quadrat anfügen, damit ein Würfelnetz entsteht?
2.5. Thema der 5. Stunde: Welche sind gleich? Vergleich von Würfelnetzen in verschiedenen Faltzuständen
2.6. Thema der 6. Stunde: Ergänzendes Wo ist die Deckfläche? (Vorgeben einer Grundfläche)
2.7. Thema der 7. Stunde: Wo sind die Pfeilspitzen beim zusammengeklappten Würfel?
2.8. Thema der 8. Stunde: Würfel kippen- Wo ist die Deckfläche nun?
2.9. Thema der 9. Stunde: Würfel kippen- Wie gelangt der Würfel in die vorgegebene Position?
2.10. Thema der 10. Stunde: Würfelnetze/Quadernetze- Gemeinsamkeiten und Unterschiede; Kippen von Quadern
3. Lernmöglichkeiten für die Kinder der Klasse
4. Stundenverlauf
5. Medien
Zielsetzung und Themen
Die Arbeit zielt auf die Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens von Grundschulkindern ab, indem sie systematisch die Eigenschaften und Strukturen von Würfelnetzen durch handlungsorientiertes Lernen und mathematisches Argumentieren erschließt.
- Systematische Erarbeitung und Identifikation der 11 möglichen Würfelnetze.
- Anwendung des EIS-Prinzips (enaktiv, ikonisch, symbolisch) nach Bruner.
- Schulung der Raumvorstellung durch Falten, Bauen und Analysieren von Modellen.
- Förderung der Selbstorganisation und Kooperationsfähigkeit in Partner- oder Einzelarbeit.
- Reflexion geometrischer Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten beim Konstruieren.
Auszug aus dem Buch
Lernmöglichkeiten für die Kinder der Klasse
Der Würfel ist ein Polyeder, da er von 6 kongruenten Quadraten begrenzt wird. Er weist 12 Kanten und 8 Ecken auf. Jede Fläche ist rechtwinklig zu jeder ihrer Nachbarflächen und alle Kanten treffen sich rechtwinklig in einer Ecke. Außerdem ist der Würfel einer der 5 platonischen Körper. Die Oberfläche eines Würfels mit der Kantenlänge a beträgt A = 6 a² . Sein Volumen ist V = a³ .
Will man einen Würfel aus Karton bauen oder wie später noch beschrieben einen Würfel „einkleiden“ so benötigt man dafür ein „geeignetes Schnittmuster“. Dafür gibt es genau mehrerer Möglichkeiten. Durch Fallunterscheidung kann man zeigen, dass es genau 11 nicht kongruente Würfelnetze gibt.
So erhält man 6 Netze mit 4 Quadraten in einer Reihe, 4 Netze mit 3 Quadraten in einer Reihe und es gibt es 1 Netz mit höchstens 2 Quadraten in einer Reihe.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Thema der Reihe: Würfelnetze: Einführung in das zentrale Thema der Unterrichtsreihe, die sich mit der Geometrie des Würfels und dessen Abwicklung beschäftigt.
2. Aufbau der Reihe: Detaillierte Auflistung der 10 Unterrichtsstunden, die schrittweise vom Verständnis der Würfelform bis hin zu komplexen Aufgaben wie dem Kippen von Quadern führen.
3. Lernmöglichkeiten für die Kinder der Klasse: Theoretische Herleitung der Eigenschaften des Würfels und der mathematischen Grundlagen für die Existenz von exakt 11 nicht kongruenten Würfelnetzen.
4. Stundenverlauf: Konkrete methodische Planung einer Unterrichtseinheit, gegliedert in Einführung, Erarbeitung, Übungs- und Abschlussphase unter Verwendung verschiedener Sozialformen.
5. Medien: Darstellung der eingesetzten Lehr- und Lernmaterialien wie Bierdeckel, Arbeitsblätter und PC-Software zur Unterstützung des räumlichen Lernprozesses.
Schlüsselwörter
Würfelnetze, Geometrie, Raumvorstellung, Grundschule, EIS-Prinzip, Würfel, Körper, Konstruktion, Handlungsorientierung, Mathematische Bildung, Unterrichtsreihe, Polyeder, Falten, Modellieren, Lernziel.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption einer Unterrichtsreihe zum Thema "Würfelnetze" für die Grundschule, die darauf abzielt, geometrische Zusammenhänge durch aktives Handeln zu begreifen.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Im Zentrum stehen die Identifikation der 11 Würfelnetze, die Untersuchung geometrischer Eigenschaften wie Kanten und Ecken sowie das Verständnis für räumliche Abwicklungen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das übergeordnete Lernziel ist die systematische Schulung und Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens der Schülerinnen und Schüler.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird das EIS-Prinzip nach Bruner angewandt, welches die enaktive, ikonische und symbolische Darstellungsebene miteinander vernetzt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Basis zu Würfelnetzen, die methodische Planung der Unterrichtsstunden und die didaktische Einordnung der Lerninhalte.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Publikation?
Wichtige Begriffe sind Würfelnetze, Raumvorstellung, Geometrie, Handlungs- und Erfahrungsorientierung sowie das EIS-Prinzip.
Warum wird beim Erstellen der Plakate mit farbigen Zetteln gearbeitet?
Die farbliche Markierung gegenüberliegender Seiten dient dazu, implizit die Verbindung zur Deckfläche herzustellen, ohne den Kindern diese Regel vorab explizit vorzugeben.
Welche Rolle spielen die Bierdeckel im Unterricht?
Die Bierdeckel dienen als haptisches Hilfsmittel, um Würfelnetze physisch zu falten, zu überprüfen und so die eigene Vermutung über die Korrektheit eines Netzes praktisch zu belegen.
Warum wird die Seite "mathematikus.de" im Unterricht eingesetzt?
Die Webseite wird genutzt, um durch anschauliche Animationen am PC eine motivierende Form der Selbstkontrolle zu bieten, was die Eigenständigkeit der Kinder beim Lernen fördert.
- Arbeit zitieren
- Melissa Naase (Autor:in), 2008, Unterrichtsstunde Würfelnetze: Wie viele verschiedene Würfelnetze gibt es? Wo muss man das Quadrat anfügen, damit es ein Würfelnetz wird?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/141004
