Roboter und Umfänge
Empfohlen für: 10-12 Jahre
4h + Vor- und Nacharbeit
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In „Roboter und Umfänge“ erkunden die Lernenden verschiedene Strategien zur Berechnung des Umfangs von Kreisen und anderen zweidimensionalen Figuren. Die Lernenden verwenden LEGO® Education SPIKE™ Prime-Roboter, um ihre Methoden zu testen und erhalten im Laufe des Tages mehrere Gelegenheiten, ihre Berechnungen und Ergebnisse ihren Mitschülern vorzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
Roboter und Umfänge konzentriert sich auf mathematische Diskussionen und Erkundungen. Während ihres Besuchs im Newton-Raum arbeiten die Lernenden zu zweit zusammen, um verschiedene Strategien zur Berechnung des Umfangs von Kreisen und zweidimensionalen Figuren zu erforschen.
Das Modul dauert ca. vier Stunden und besteht aus drei aufeinander aufbauenden Aktivitäten inkl. Pausen.
Aktivität 1: Der Umfang eines Kreises
Die Lernenden arbeiten zu zweit daran herauszufinden, wie weit ein Roboter fährt, wenn sich seine Räder eine bestimmte Anzahl von Malen drehen. Sie berechnen die Strecke und testen ihre Ergebnisse mit dem Roboter. Anschließend stellen sie ihre Vorgehensweise den anderen vor. Der Newton-Lehrer bespricht mit der Klasse vier verschiedene Lösungswege und hebt deren Besonderheiten hervor.
Aktivität 2: Sicher ist sicher- der richtige Abstand
Die Lernenden überlegen, welche mathematischen Informationen sie brauchen, um ihren Roboter so zu programmieren, dass er möglichst nah an eine LEGO-Minifigur heranfährt – ohne sie zu berühren. Der Newton-Lehrer gibt ihnen den genauen Abstand und ein neues Set Räder für den Roboter. Auf dieser Grundlage berechnen die Lernenden, wie viele Radumdrehungen nötig sind, ohne es praktisch zu testen. Danach zeigt jedes Team dem Newton-Lehrer mithilfe des Roboters, wie sie ihre Berechnungen durchgeführt haben.
Aktivität 3: Eine Form nachzeichnen
Jedes Team entwirft mit Klebeband eine eigene Form auf dem Boden. Anschließend programmieren die Lernenden ihren Roboter so, dass er entlang jeder Seite dieser Form fährt. Dabei berechnen sie den Umfang der Figur. Danach stellen die Gruppen ihre Ergebnisse einander vor. Zum Abschluss kommen der Newton-Lehrer und die Lernenden zu einer gemeinsamen Runde zusammen, um ihre Vorgehensweisen und Ergebnisse zu besprechen.
Ziel des Moduls „Roboter und Umfang“
In diesem Modul sollen die Lernenden verschiedene mathematische Strategien ausprobieren und darüber ins Gespräch kommen. Der Newton-Lehrer unterstützt sie dabei, ihre Entscheidungen zu erklären und unterschiedliche Lösungswege zu entwickeln und zu testen. Dabei hilft er auch, einzuschätzen, welche Methoden besonders hilfreich oder effektiv waren. Im Mittelpunkt steht, wie die Lernenden zu ihren Ergebnissen kommen – nicht, ob die Antwort richtig ist.
Hinweise zur Durchführung
Vorbereitende und abschließende Aktivitäten werden dem begleitenden Klassenlehrer zur Verfügung gestellt. Diese finden vor und nach dem Besuch im Newton-Raum statt und sind ebenfalls in diesem Leitfaden beschrieben.
Für die Durchführung des Moduls wird ausreichend Platz benötigt. Besonders für Aktivität 2 ist ein Robotertisch mit passender Robotermatte erforderlich. Falls kein Robotertisch vorhanden ist, kann die Matte alternativ direkt auf dem Boden verwendet werden.
