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Beispielhaftes Würfelgebäude mit der App erstellt
Lernumgebung

Kurzübersicht

Fach
Mathematik
Klassenstufe
Klasse 3
Unterrichtsform
Partnerarbeit
Zeitbedarf / Dauer
90-135 Min.
Technische Voraussetzungen
Tablets, Apps Klötzchen und Book Creator

Würfelgebäude digital und analog

Bob der Baumeister bei der Arbeit

Die Lernumgebung bietet den Kindern die Möglichkeit, sich analog und digital mit dem Thema Würfelgebäude zu beschäftigen. Sie arbeiten dabei selbstständig an einer Lerntheke mit verschiedenen Aufgabenformaten. Sie erstellen ein digitales Buch mit der App „Book Creator”, in dem die Inhalte dokumentiert, digitale und analoge Würfelbauten miteinander verglichen und Baudiktate für spätere Stunden erstellt werden. Zu Beginn erfolgt eine Phase des freien Ausprobierens. Anschließend wird die Lerntheke vorwiegend in Partnerarbeit bearbeitet. Zum Schluss finden ein Museumsrundgang zu den erstellten digitalen Büchern sowie eine Reflexion statt.
von:
|
Lizenz:
CC BY-SA 4.0 Lizenz
Lizenzangabe:
© Lernumgebung "Würfelgebäude digital und analog" von Anna-Lena Fichtner, Melanie Trützschler, überarbeitet durch Christoph Schäfer unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 via DigiLeG-Portal
Bild:
© Abbildung "Screenshot aus der App Klötzchen" von Christoph Schäfer unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 via DigiLeG-Portal
  • Kennen verschiedener Darstellungen von Würfelgebäuden
  • Übertragen einer Darstellung in eine andere
  • zwei- und dreidimensionale Darstellungen von Bauwerken (z.B. Würfelgebäuden) zueinander in Beziehung setzen (nach Vorlage bauen, zu Bauten Baupläne erstellen)
  • erkennen, beschreiben und nutzen räumlicher Beziehungen

Ein Würfel gehört zu den platonischen Körpern und weist sechs kongruente Flächen (Quadrate) sowie zwölf Kanten und acht Ecken auf.

Das Bauen mit Würfel ist ein Bauen mit homogenem Material, bei dem die Würfel genau aufeinander passen, also gleiche Flächen haben. Um ein Verständnis für die Bauwerke zu erlangen, sind unter anderem Ordnungs- oder Orientierungsbegriffe erforderlich: oben, unten, hinten, vorn, rechts und links (Franke, 2007).

Das Bauen eines Würfelgebäudes kann sowohl nach Beschreibung als auch nach Zeichnung erfolgen. Zusätzlich kann ein Würfelgebäude mit Hilfe eines Bauplans erstellt werden. „Die Standfläche eines Gebäudes bildet dabei den Grundriss eines Bauplans“ (Franke & Reinhold, 2016, S. 192). Die Ziffern im Bauplan entsprechen den übereinander aufgestellten Würfeln.

KMK Kompetenzrahmen

  • Produzieren und Präsentieren
    • Entwickeln und Produzieren
    • Weiterverarbeiten und Integrieren
  • Problemlösen und Handeln
    • Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen
    • Digitale Werkzeuge und Medien zum Lernen, Arbeiten, Problemlösen nutzen

Bildungsstandards im Fach Mathematik

  • Raum und Form
    • Über räumliches Vorstellungsvermögen verfügen
  • Mathematisch kommunizieren
    • Überlegungen zu mathematischen Sachverhalten, Lösungswege und Ergebnisse adressatengerecht beschreiben und erklären (auch unter Nutzung geeigneter Medien)
    • Lösungen und Lösungswege anderer nachvollziehen, hinterfragen und diese gemeinsam weiterentwickeln
  • Probleme mathematisch lösen
    • Lösungsstrategien entwickeln (z.B. systematisches Probieren, Analogien nutzen)
  • Mathematisch darstellen
    • Geeignete Darstellungsformen für das Bearbeiten mathematischer Fragestellungen auswählen, nutzen und entwickeln
    • Eine Darstellungsform in eine andere übertragen

Grundsätzlich besitzen die Kinder Lesekompetenz und haben Erfahrung im Umgang mit Tablets. Sie haben bereits zuvor in Partnerarbeit zusammengearbeitet und die Methoden „Lerntheke” und „Museumsrundgang” sind bekannt.

Fachlich wird das Thema „Würfelgebäude” aus Klassenstufe 2 in einer Unterrichtsstunde vor der Einheit wiederholt. Dabei soll auf das Bauen mit Würfeln, Bauregeln, das Schrägbild und das Erstellen von Bauplänen eingegangen werden.

Die App Book Creator sowie deren wichtigste Funktionen sollten bekannt sein. Erfahrungen im Umgang mit der App Klötzchen sind sinnvoll.

  • Klassensatz Tablets mit den Apps Klötzchen und Book Creator
  • Holzwürfel
  • Bauunterlagen (7x7 Kästchen)
  • Arbeitsblätter der Lerntheke
  • Schreibmaterial

Downloads

docx-Datei
AB_Würfelgebäude(docx, 544 KB, Datei ist barrierefrei/barrierearm)
pdf-Datei
AB_Würfelgebäude(pdf, 264 KB, Datei ist barrierefrei/barrierearm)
  • Download der Apps „Klötzchen” und „Book Creator” auf die Tablets
  • Material bereitlegen

1. Einstieg

Der Einstieg in die Unterrichtseinheit kann beispielsweise über folgende kurze Rahmengeschichte erfolgen:


Nach einem schlimmen Sturm sind alle Häuser in Hochhausen zerstört worden. Alles ist kaputt und es sind nur Ruinen übrig. Zum Glück sind Bob der Baumeister, seine Partnerin Wendy und sein Team sofort zur Stelle, um die Stadt wieder aufzubauen. Sie benötigen jetzt aber eure Hilfe, um alle Häuser bis zum großen Stadtfest wieder herzurichten! Also Stiefel an, Gürtel zu, Helm auf, los! Können wir das schaffen? Jo, wir schaffen das!

Anschließend wird der Ablauf der weiteren Unterrichtsstunde besprochen sowie Hinweise für die Arbeit an der Lerntheke, mit den Tablets und Materialien gegeben. Hierbei ist es sinnvoll, wenn die Lehrperson zeigt, wie Darstellungen von Würfelgebäuden aus der App Klötzchen in den Book Creator eingefügt werden können (siehe Hinweise).

2. Erarbeitung – Bearbeitung der Lerntheke

Es gibt fünf Lernangebote, wobei eines davon eine verpflichtende Startaufgabe ist.

Die übergreifende Aufgabe für die Partnerarbeit ist das Erstellen eines digitalen Buches mit der App „Book Creator“ als eine Art „Sammelmappe“ zur Dokumentation, zum Vergleich von digital und analog sowie zur späteren Nutzung.

Lernangebot 1: Neue Gebäude bauen

  • Startaufgabe für alle Paare zum Kennenlernen und Ausprobieren der App
  • Bauen von neuen Gebäuden mit verschiedenen Vorgaben: Höhe, Breite, Würfelanzahl, Form, …

Aufgabe für „Book Creator“: Fügt mindestens drei eurer Gebäude als Bild ein und gebt den Gebäuden Namen.

Lernangebot 2: Ruinen nachbauen

  • Bauen der „Ruinen“, indem Würfelgebäude nach Bauplan gebaut werden
  • App „Klötzchen“ als Hilfestellung und Kontrolle

Lernangebot 3: Von der Ruine zum Bauplan

  • Kind 1 entwirft Gebäude auf Tablet, Kind 2 darf es nicht sehen
  • Kind 1 beschreibt die „Ruine“
  • Kind 2 baut das Würfelgebäude anhand der Beschreibung mit echten Würfeln nach und erstellt den Bauplan
  • Vergleich der Gebäude und Baupläne
  • Rollentausch

Aufgabe für „Book Creator“: Fügt Fotos eurer echten Gebäude und der passenden digitalen Gebäude mit Bauplan in euer digitales Buch ein.

Lernangebot 4: Vom Baudiktat zum Gebäude

Erstellt in Partnerarbeit mithilfe der Sound-Funktion ein Baudiktat zu einem Würfelgebäude aus der ersten Aufgabe. Hört euch die Aufnahme an und überlegt, ob ein anderes Kind das Würfelgebäude nur durch das Baudiktat nachbauen könnte. Ihr könnt euer Baudiktat auch nochmal aufnehmen. Fügt auf der nächsten Seite ein Foto von dem Würfelgebäude als Lösung ein.

Lernangebot 5: Ruinen wiederaufbauen

  • „Ruinen“ in Form von Würfelgebäuden zu einem „Gebäude“ in Form eines 3x3x3-Würfels ergänzen
  • Bestimmen der vorhandenen und der fehlenden Klötzchen für „Baumaterial-Liste“

Aufgabe für „Book Creator“: Sucht euch eine der Ruinen aus. Fügt ein Bild der nachgebauten Ruine ein. Beschreibt, wie ihr die Anzahl der Klötzchen herausgefunden habt und wie ihr auf die fehlenden Klötzchen gekommen seid.

3. Abschluss und Reflexion

Zum Abschluss der Lernumgebung werden die erstellten Bücher in Form eines Museumsrundgangs präsentiert. Die Tablets liegen auf den Tischen aus und die Kinder können herumgehen und sich die Bücher betrachtet. Es soll hierbei auch die Möglichkeit bestehen, einzelne Baudiktate anzuhören und ein Würfelgebäude danach zu bauen. Anschließend findet eine Reflexion über die bearbeiteten Aufgaben und die Arbeitsweise statt. Es besteht die Möglichkeit, über die Gemeinsamkeiten und Unterschiede von digitalem und analogem Bauen zu sprechen.

In weiterführenden Stunden können die Baudiktate der Kinder gelöst und die digitalen Bücher für kommende Jahrgänge aufbereitet werden. Da das Thema „Würfelgebäude” auch in Klassenstufe 4 behandelt wird, können die mit „Book Creator” erstellten Bücher auch erweitert werden.

Differenzierung ist in der Lernumgebung besonders als natürliche Differenzierung wiederzufinden. Entsprechend des individuellen Leistungsstands können die Kinder komplexe oder weniger komplexe Würfelgebäude erstellen.

Die Lernenden dürfen sich die Reihenfolge, in der sie die Aufgaben bearbeiten, selbst heraussuchen und können so zwischen unterschiedlichen Anforderungsstufen innerhalb der Lerntheke wählen.

Jedes Paar sollte die Startaufgabe sowie mindestens zwei weitere Aufgaben bearbeiten. Für schnellere Kinder stehen weitere Aufgaben zur Verfügung. Sollte das nicht ausreichen, kann beispielsweise das ausführliche Gestalten des Buches als Zusatz dienen.

  • Einfügen der Darstellung des Würfelgebäudes aus Klötzchen in Book Creator
    • 1. Möglichkeit:
      • Exportfunktion (Ordnersymbol in der Mitte unten),
      • Ansichten auswählen (ausgewählte Ansichten sind grau hinterlegt),
      • auf „Ansichten als Bilder exportieren“ klicken
      • Bild sichern
      • Im Book Creator über Foto-Funktion einfügen
    • 2. Möglichkeit:
      • Exportfunktion
      • Ansichten auswählen
      • Ansichten als Bilder exportieren
      • Book Creator in der oberen Leiste auswählen
      • Im Book Creator über den „Geteilt“-Button einfügen
  • Würfel und Apps können leicht zu Ablenkungen führen
  • kreative Gestaltung des Buches kann bei einigen SuS viel Zeit in Anspruch nehmen und den mathematischen Aspekt der Unterrichtseinheit aus dem Fokus rücken

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