Die Seiltänzerin

• Lesen Sie sich das Online-Material für Schülerinnen und Schüler durch. Zeigen Sie diese Materialien im Unterricht mit einem Beamer.
• Es ist wichtig, dass Sie die relevanten Konzepte (d. h. Erdanziehungskraft, ausgeglichene und unausgeglichene Kräfte) im Unterricht bereits besprochen haben.
• Berücksichtigen Sie dabei die Fähigkeiten und den Lernstand aller Schülerinnen und Schüler. Differenzieren Sie die Aufgabe, damit alle einen Zugang dazu finden. Siehe dazu auch die Vorschläge zur Differenzierung im Abschnitt unten.

• Sehen Sie sich das Schülervideo hier an oder öffnen Sie es über das Online-Material für Schülerinnen und Schüler.

• Regen Sie eine Diskussion über die Erdanziehungskraft an.
• Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel:
  • Was ist die Erdanziehungskraft? Es ist eine Kraft, die alles in Richtung Erde zieht.
  • Was ist Seiltanzen? Es ist die Fähigkeit, auf einem dünnen Draht oder Seil zu laufen.
  • Welche Fähigkeiten brauchen Seiltänzer, um nicht hinunterzufallen? Sie brauchen einen guten Gleichgewichtssinn.
  • Wie schaffen Seiltänzer es, auf dem Seil zu bleiben? Solange Seiltänzer das Gleichgewicht halten, drückt das Seil gegen ihre Füße, sodass sie nicht herunterfallen.
• Erzählen Sie der Klasse, dass sie ein Drahtseil bauen werden.
• Geben Sie jedem Team ein Set.

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler in Zweierteams das Seiltänzer-Modell bauen. Sagen Sie ihnen, dass sie sich abwechseln sollen: Einer fängt an, die Steine herauszusuchen, während der andere baut. Nach jedem Schritt wird gewechselt.
• Zusätzliche Unterstützung finden Sie im Abschnitt Tipps unten.
• Wenn die Teams ihr Modell fertig gebaut haben, erklären Sie die Testphase.
• Erklären Sie, dass sie abwechselnd den Schwerpunkt der Seiltänzerin testen werden. Dazu müssen sie den Gewichtsstein auf der Balancierstange entlangschieben oder Steine auf den beiden Seiten der Stange hinzufügen oder entfernen, um das Gleichgewicht der Seiltänzerin anzupassen.
• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler Skizzen auf ihren Arbeitsblättern (Unterstützung für Lehrkräfte - Zusätzliche Ressourcen) anfertigen. Sie sollen notieren, welche Steine sie auf welcher Seite der Stange angebracht haben, um die Seiltänzerin ins oder aus dem Gleichgewicht zu bringen. Erinnern Sie sie auch daran, zu markieren, ob die Stange auf einer Seite kürzer oder länger ist als auf der anderen.

• Versammeln Sie alle, um zu besprechen, was sie gebaut haben.
• Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel:
  • Was ist euch beim Gleichgewicht der Seiltänzerin aufgefallen und wie hat es sich verändert, als ihr die Stange bewegt habt? Erklären Sie, dass die Erdanziehungskraft die Gewichtssteine an den Armen oder der Stange nach unten zieht. Dadurch kann das Gewicht auf beiden Seiten ausgeglichen werden, sodass sie ihr Gleichgewicht halten kann und nicht nach unten gezogen wird, wodurch sie herunterfallen würde.

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler untersuchen, was der Schwerpunkt ist:
  • Sie sollen sich auf ein Bein stellen und den anderen Fuß nahe über dem Boden halten. Dann sollen sie den leicht angehobenen Fuß immer weiter heben, bis sie das Gleichgewicht verlieren. Sie sollen das zuerst mit herunterhängenden Armen und dann mit ausgestreckten Armen probieren. Wie ist es einfacher?
  • Lassen Sie einen oder zwei von ihnen auf einem Bein stehen und den anderen Fuß weit über den Boden halten. Dann sollen sie mit einer Hand ein Buch zur Seite halten.
  • Fragen Sie, wann sie die Erdanziehungskraft am meisten gespürt haben und wann ihr Gleichgewicht am besten war.
• Geben Sie den Teams ausreichend Zeit, um die Modelle auseinanderzubauen, die Steine zurück in die Schale zu sortieren und ihre Arbeitsplätze aufzuräumen.

• Fragen Sie im Laufe der Stunde nach dem Warum und Wie, um die Schülerinnen und Schüler dazu anzuregen, über die Konzepte nachzudenken, mit denen sie arbeiten.
• Ermutigen Sie die Teams durch Fragen dazu, „laut zu denken“ und so ihre Gedanken auszudrücken und die Entscheidungen zu begründen, die sie zum Lösen der Aufgabenstellung beim Bauen getroffen haben.

Checkliste für Beobachtungen

• Beurteilen Sie, wie gut die Schülerinnen und Schüler den Schwerpunkt und ausgeglichene und unausgeglichene Kräfte beschreiben können.
• Erstellen Sie eine geeignete Bewertungsskala, wie zum Beispiel:
  1. Benötigt Hilfe
  2. Arbeitet eigenständig
  3. Kann anderen helfen

Selbsteinschätzung

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler selbst den Stein auswählen, der am besten ihrer Leistung entspricht:
  • Grün: Ich denke, ich kann beschreiben, was „Anschieben“ und „Ziehen“ bedeutet.
  • Blau: Ich weiß, dass ich beschreiben kann, was „Anschieben“ und „Ziehen“ bedeutet.
  • Lila: Ich kann beschreiben und erklären, was „Anschieben“ und „Ziehen“ bedeutet, und anderen dabei helfen, es auch zu verstehen.

Feedback von Mitschülern

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler in ihren Teams über ihre Zusammenarbeit sprechen.
• Ermutigen Sie sie dazu, ihre Rückmeldungen wie folgt zu formulieren:
  • Ich fand es gut, wie/dass du …
  • Ich würde gern mehr darüber wissen, wie du …

Tipps zum Modell

• Es kann unter Umständen schwierig sein, das kleine Rad zu finden, das unten an der Seiltänzerin befestigt wird. Es befindet sich in der Schale mit den schwarzen und grauen Elementen.
• Das kleine Rad an der Seiltänzerin lässt sich nur sehr schwer wieder abnehmen. Es muss aber nicht unbedingt wieder abgenommen werden. Die Teams können daher diese Elemente zusammengebaut lassen. Achten Sie darauf, dass die Schülerinnen und Schüler niemals versuchen, Elemente mit ihren Zähnen auseinanderzunehmen!
• Die Länge der Achsen des Modells wird in LEGO^® Noppen gemessen. Führen Sie vor, wie eine 16 Noppen lange Achse ausgemessen wird, indem sie an eine 16 Noppen lange weiße Platte gelegt wird. Heben Sie dabei hervor, dass die Achse 16 Noppen lang ist.

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler einen Test durchführen, bei dem sie zuerst an beiden Seiten der Seiltänzerin dieselben Steine anbringen. Dann sollen sie unterschiedliche Steine anbringen und die Erdanziehungskraft beobachten.

Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:

• Die Teams zu einem Spiel herausfordern, bei dem jedes Teammitglied eine Seite der Stange bestückt, die mittig an der Seiltänzerin befestigt ist
  • Die Teammitglieder wählen jeweils fünf Elemente aus und versuchen damit, die Seiltänzerin auf der eigenen Seite umzukippen.
  • Um zu gewinnen, müssen die schwersten Elemente ausgewählt und angebracht werden.

(Hinweis: Die Erweiterungen erfordern zusätzliche Zeit.)
Um mathematische Fähigkeiten zu fördern, können Sie die Schülerinnen und Schüler Textaufgaben über das Ausbalancieren der Seiltänzerin schreiben lassen. Dann sollen sie die Aufgaben in ihren Zweierteams austauschen und lösen.