Wahrscheinlichkeitsberechnungen mit einem Roboter, der Gegenstände werfen kann

Ziel:

Die Schüler sollen einen Wurfroboter entwickeln und programmieren, der einen Tischtennisball werfen kann. Unter Verwendung des Roboters sollen die Schüler ein einfaches Wahrscheinlichkeitsexperiment, bei dem mit Stichproben Raum und Häufigkeit untersucht werden.

Ausgehend von ihrem Experiment werden die Schüler dann darüber nachdenken, welche Faktoren sich auf den Stichprobenraum auswirken können und was im Programmiercode oder in der Hardware geändert werden kann, um den Stichprobenraum zu verändern. Es ist wichtig, dass die Schüler die Konzepte von Stichprobenraum und Häufigkeit kennen, damit die Unterrichtseinheit funktionieren kann.

Planung

Die Lehrkräfte sollten vor Beginn der Unterrichtseinheit folgende Hilfsmittel zur Hand haben:

  • Fable-Roboter (mit entsprechendem LEGO-Modul)
  • Laptops mit installierter Fable-Software
  • Tischtennisbälle
  • LEGO
  • Maßband (vorzugsweise mindestens 5 Meter)
  • Matten/Teppiche (oder eine sonstige Unterlage, die verhindert, dass der Ball zu weit wegrollt)
  • Aufgabenblatt

Fach und Klassenstufe: Mathematik, 5. – 6. Klasse

Umfang:: 2 Einheiten (2 x 45 Minuten)

Dokumenten

Unterrichtsablauf

Die Schüler werden in Gruppen von 2-3 Personen aufgeteilt.

Es ist wichtig, dass die Schüler vor der Unterrichtseinheit bereits mit Konzepten wie Stichprobenraum und Häufigkeit gearbeitet haben. In dem Aufgabenblatt ist der Aufbau einer Häufigkeitstabelle beschrieben, es empfiehlt sich jedoch, die Struktur der Multiplikationstabelle in der Klasse durchzugehen.

Die Schüler sollen einen Gegenstände werfenden Roboter mit einem Gelenkmodul und einer Ballplattform aus LEGO-Steinen bauen. Es bietet sich eine Aktivität an, bei der verschiedene Entwürfe getestet werden und sich die Klasse dann auf einen Standard-Entwurf einigt.

Der Roboter wird vor Beginn des jeweiligen Experiments zusammengebaut, programmiert und getestet.

Ein Beispiel dazu, wie ein Programmiercode aussehen kann, finden Sie im Lösungsabschnitt. 

Bewertung

In der Klasse präsentieren die Schüler ihre Ergebnisse und fassen diese zusammen.

Die Schüler müssen auch ein individuelles Evaluationsformular ausfüllen.

Diese Beurteilung dient lediglich als persönliche Hilfe für die Schüler, sie kann jedoch auch von der Lehrkraft bei zukünftigen Unterrichtseinheiten verwendet werden.

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