Umfang und Quadrate

Ziele

Die Schüler entwickeln einen Roboter, der Quadrate mit einem Laserpointer zeichnen kann. Das Verständnis der Schüler im Hinblick auf
den Zusammenhang zwischen Umfang und Seitenlänge eines Quadrats wird gefördert.
Im Rahmen der Aufgaben ziehen die Schüler logische Schlussfolgerungen, um Lösungen zu entwickeln, während
sie gleichzeitig ihre Arbeit dokumentieren. Die Unterrichtseinheit kann in Kombination mit der Unterrichtseinheit „Fläche und Quadrate“ verwendet werden.

Planung

Eine Grundvoraussetzung für die Unterrichtseinheit ist, dass die Schüler mit Quadraten, Umfang und Fläche vertraut sind.

Materialien

  • Gelenkmodul (Fable-Roboter)
  • Laserpointer
  • Telefonhaltevorrichtung (für den Laserpointer)
  • PC
  • Papier und Bleistift (ggf. Geogebra oder ein ähnliches Programm)

Fach: Mathematik

Klasse: 4-5

Dauer: 2 Einheiten

Dokumenten

Lernaktivitäten

Die Schüler arbeiten in Gruppen zu je zwei Personen. Jede Gruppe erhält eine Kopie des Aufgabenblatts.

Die Schüler entwickeln einen Code für Fable, mit dem das Gelenkmodul mit einem Laserpointer ein Quadrat zeichnet. Die Schüler dokumentieren ihr Quadrat, indem sie dieses zeichnen. Hierbei wird ein Blatt Papier als Arbeitsfläche für den Laserpointer verwendet. Die Schüler markieren jeden Eckpunkt (Laserpunkt) und zeichnen die Figur, indem die Punkte durch Linien miteinander verbunden werden. Die Schüler werden vermutlich erkennen, dass in den Programmiercode Pausen eingefügt werden müssen, damit ausreichend Zeit bleibt, um die Punkte auf dem Papier zu markieren.

Wenn die Schüler ein Quadrat erstellt haben, sollen sie Fable in Aufgabe 1.b ein Quadrat erstellen lassen, dessen Umfang doppelt so groß ist, wie der Umfang des zuvor gezeichneten Quadrats. Die Idee ist, dass Schüler das mathematische Verhältnis zwischen Seitenlänge und Umfang eines Quadrats entdecken – d. h., wenn die Seitenlänge verdoppelt wird, verdoppelt sich auch der Gesamtumfang.

Falls die Unterrichtseinheit zusammen mit der Unterrichtseinheit „Flächen und Quadrate“ („Area and squares“) durchgeführt wird, können die Schüler den Zusammenhang zwischen den beiden Aufgaben untersuchen.

Beispielsweise:

Falls die Seitenlänge eines Quadrats verdoppelt wird, wird die Fläche viermal so groß und der Umfang doppelt so groß.

Bewertung

Die Schüler stellen ihre Ergebnisse einer anderen Gruppe vor. Im Rahmen der Präsentationen tauschen die Schüler ihre Erkenntnisse und Programmiercodes aus.  

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