Bauen und Konstruieren in der Grundschule

(1)

3

Vorwort. . . 4

Materialien und Werkzeuge (Klasse 1–4)

. . . 5

Hinweise . . . 5

KV1 Materialien zum Bauen . . . 7

KV2 Materialkarten . . . 8

KV3 Werkzeuge-Memory^® . . . 9

KV4 Meine Erfindung . . . 10

KV5 Meine Erfindung – Tippkarten . . . 11

KV6 Einen Erfinderbecher befüllen . . . 12

Männchen und Roboter (Klasse 1)

. . . 13

Hinweise . . . 13

KV1 Männchen bauen. . . 15

KV2 Männchen aus verschiedenen Materialien . . 16

KV3 Naturmännchen. . . 17

KV4 Roboter bauen . . . 18

KV5 Unser Roboter . . . 19

Häuser und Mauern (ab Klasse 2)

. . . 20

Hinweise . . . 20

KV1 Die drei kleinen Schweinchen. . . 22

KV2 Die drei kleinen Schweinchen – Bildkarten . . 23

KV3 Haus aus Naturmaterialien . . . 24

KV4 Haus aus Holz . . . 25

KV5 Haus aus Bierdeckeln . . . 26

KV6 Das stabile Dreieck . . . 27

KV7 Eine Mauer bauen . . . 28

KV8 Mauer aus Duplo^®-Steinen . . . 29

KV9 Mauer aus Streichholzschachteln . . . 29

KV10 Mauer aus Ziegelsteinen. . . 30

KV11 Mauer aus Schuhkartons . . . 30

KV12 Riesenmauer aus Eierkartons. . . 31

KV13 Mauerdetektive . . . 32

Kugelbahnen (ab Klasse 2)

. . . 33

Hinweise . . . 33

KV1 Verschiedene Kugelbahnen . . . 34

KV2 Kugelbahn aus Papier. . . 35

KV3 Kugelbahn aus Papprollen . . . 35

KV4 Kugelbahn aus Holzstäben. . . 36

KV5 Kugelbahn aus Sand. . . 36

KV6 Unsere Kugelbahn. . . 37

Türme (ab Klasse 2)

. . . 38

Hinweise . . . 38

KV1 Berühmte Türme . . . 40

KV2 Turmarten-Domino^® . . . 41

KV3 Einen Turm bauen . . . 42

KV4 Turm aus Bausteinen. . . 43

KV5 Turm aus Papier . . . 43

KV6 Turm aus Holzstäben und Knete . . . 44

KV7 Turm aus Eisstielen und Klammern . . . 44

KV9 Turm aus Keksen. . . 45

KV8 Turm aus Bechern . . . 45

KV10 Der Hundertwasserturm . . . 46

KV11 Einen Hundertwasserturm gestalten . . . 47

KV12 Unser Turm . . . 48

KV13 Turmdetektive . . . 49

Fahrzeuge (Klasse 2–4)

. . . 50

Hinweise . . . 50

KV1 Was schwimmt? Was sinkt? . . . 53

KV2 Schwimmt Knete? . . . 54

KV3 Auftrieb . . . 55

KV4 Verschiedene Schiffe . . . 56

KV5 Ein Schiff bauen . . . 57

KV6 Ein Schiff bauen – Tippkarten. . . 58

KV 7Unser Schiff . . . 60

KV8 Die Geschichte des Autos. . . 61

KV9 Teile des Autos . . . 62

KV10 Ein Auto bauen . . . 63

KV11 Ein Auto bauen – Tippkarten. . . 64

KV12 Unser Auto . . . 68

Brücken (Klasse 3/4)

. . . 69

Hinweise . . . 69

KV1 Verschiedene Brückenarten . . . 73

KV2 Brückenpuzzles . . . 74

KV3 Berühmte Brücken – Leporello . . . 75

KV4 Eine Balkenbrücke bauen . . . 77

KV5 Eine Kragbogenbrücke bauen . . . 77

KV6 Eine Bogenbrücke bauen . . . 78

KV7 Eine Fachwerkbrücke bauen . . . 79

KV8 Eine Brücke aus Papier bauen . . . 80

KV9 Eine Brücke aus Papier bauen – Tippkarten . 80 KV10 Unsere Brücke . . . 81

KV11 Brückenprofile . . . 82

KV12 Experiment zu den Kräften . . . 83

KV13 Die Brücke aus Gras . . . 84

KV14 Die Brücke aus Gras nachbauen . . . 85

KV15 Die Brücke aus Gras – Ausschneidefiguren 86 KV16 Brückendetektive . . . 87

Balance und Gleichgewicht (Klasse 2–4)

. . . 88

Hinweise . . . 88

KV1 Die Wippe . . . 90

KV2 Eine Wippe bauen . . . 91

KV3 Unsere Wippe . . . 92

KV4 Werkzeuge mit Hebel . . . 93

KV5 Eine Balkenwaage anfertigen . . . 94

KV6 Ein Mobile bauen. . . 95

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Svenja Ernsten: Bauen und Konstruieren in der Grundschule © Auer Verlag

Materialien und Werkzeuge (Klasse 1–4)

Materialien zum Bauen

Es gibt viele verschiedene Gegenstände, aus denen du etwas bauen kannst.

Diese Dinge bestehen aus unterschiedlichen Materialien.

Betrachte die Bilder und verbinde sie mit dem richtigen Material.

Papier

Plastik

Kork

Metall

Stoff

Stein

Glas

Holz

Name: Datum:

KV 1

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Materialien und Werkzeuge (Klasse 1–4)

Meine Erfindung – Tippkarten

Baue etwas, das sich bewegt. Baue etwas, das Geräusche macht.

Baue etwas, das einen Gegenstand hochheben kann.

Erfinde ein Spielzeug.

Erfinde einen Haushaltshelfer. Erfinde etwas, womit man Nachrichten verschicken kann.

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Männchen und Roboter (Klasse 1)

Hinweise

Inhalte

Auch schon in der 1. Klasse kann mit dem Konstruieren begonnen werden. Beim Konstruieren von Männchen und Robotern können die Kinder Modelle aus verschiedenen Materialien bauen. Dabei sammeln sie Erfahrungen mit den Materialien und erproben Möglichkeiten, diese miteinander zu ver- binden. Sie stellen sowohl zwei- als auch dreidimensionale Modelle her und erwerben beim Bau der dreidimensionalen Modelle erste Kenntnisse zur Standfestigkeit.

Ein Modell bildet die Wirklichkeit ab. Die Standfestigkeit eines Modells hängt unter anderem von der Größe der Standfläche ab.

Hinweise zu den Kopiervorlagen

KV1 „Männchen bauen“

Bevor die Kinder Männchen aus verschiedenen Materialien konstruieren, sollen sie sich mit den Körperteilen eines Menschen beschäftigen. Dazu schneiden die Kinder die Wortkarten aus und kleben sie an die richtige Stelle. Dieses Arbeitsblatt können die Kinder als Vorlage für das Kon- struieren eines Männchens nutzen.

KV2 „Männchen aus verschiedenen Materialien“

Die Kinder können oben auf dem Arbeitsblatt einkreisen, welche Dinge sie für ihr Männchen verwenden wollen. Anschließend erstellen sie eine Skizze. Der Lehrer sollte den Kindern vorab erklären, dass eine Skizze eine sehr einfache Zeichnung ist und meist nur mit einem Bleistift erstellt wird. Der Lehrer stellt die entsprechenden Materialien (Wolle, Watte, Holzstäbe, Wäscheklammern, Bierdeckel, CDs, Kronkorken, Pfeifenputzer, Wattestäbchen, Schwämme, Trinkhalme, Knöpfe, Flaschendeckel) für den Bau der Männchen bereit.

Im Anschluss werden die Männchen gebaut. Dazu sollten die Kinder die Materialien zunächst nur auf einen großen Tonkarton legen und anschließend die einzelnen Teile mit Kleber, doppelseitigem Klebeband oder Heißkleber aufkleben. In dieser Altersstufe sollte der Lehrer bei der Benutzung der Heißklebepistole helfen. Die Männchen können anschließend im Klassenraum aufgehängt werden.

KV3 „Naturmännchen“

Der Lehrer kann den Schülern verschiedene Naturmännchen (z. B. aus Kastanien, Eicheln und Zahn- stochern) präsentieren. Die Kinder können beschreiben, aus welchen Materialien diese zusammenge- setzt sind. Gemeinsam wird ein Spaziergang in die Natur unternommen mit dem Auftrag, Materialien für ein Männchen zu sammeln. Die Männchen können in der Gruppe oder allein gebaut werden. Löcher für Arme und Beine können unter Aufsicht mit einem Handbohrer gebohrt werden.

Für das Zusammenkleben der Materialien eignet sich Heißkleber. Die Männchen können anschließend auf einem Tisch ausgestellt werden. Die Kinder können hier Erfahrungen in Bezug auf die Standfestig- keit der Figuren machen. Eine große Standfläche wie z. B. zwei flache Kastanien sorgt dafür, dass das Männchen gut steht.

Augen

Nase

Hals

Hände

Arme

Füße

Haare

Ohren

Kopf

Mund

Körper

Beine

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Männchen und Roboter (Klasse 1)

Naturmännchen

Sammelt gemeinsam in der Natur Materialien für eure Männchen.

Du brauchst außerdem:

Bastelt aus den Materialien Männchen.

So könnten eure Männchen aussehen:

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20

Häuser und Mauern (ab Klasse 2)

Hinweise

Inhalte

Das Bauen mit Duplo^®- oder Lego^®-Steinen werden die Kinder aus ihrem Alltag kennen. Einige Kinder werden auch bereits wissen, dass Mauern und Steine besser halten, wenn die Steine sich überlappen.

Im Sachunterricht sollen die Kinder verschiedene Bauweisen miteinander vergleichen.

Häuser werden aus unterschiedlichen Materialien wie Lehm, Holz, Beton oder Ziegelsteinen gebaut.

Die ersten Häuser wurden aus Naturmaterialien errichtet und erinnerten eher an Zelte. Später baute man Häuser aus Lehm und Holz. Im Mittelalter wurden Fachwerkhäuser gebaut. Heute gehören Beton und Ziegel zu den stabilsten Baustoffen und haben gegenüber Holz den Vorteil, dass sie nicht brennbar sind. Um eine noch höhere Stabilität zu erlangen, werden die Steine bei gemauerten Häusern im Verbund angeordnet. Fachwerkhäuser erreichen ihre Stabilität, indem Holzbalken in Quadraten oder Dreiecken – auch stabiles Dreieck genannt – angeordnet werden.

Hinweise zu den Kopiervorlagen

KV1 „Die drei kleinen Schweinchen – Geschichte“ / KV2 „Die drei kleinen Schweinchen – Bildkarten“

Der Lehrer liest den Kindern die Geschichte vor oder die Geschichte wird gemeinsam gelesen. Danach befragt der Lehrer die Kinder, warum der Wolf die Häuser aus Stroh und Holz umpusten konnte. Anschließend schneiden die Kinder die Bilder aus, bringen sie in die richtige Reihenfolge und kleben sie auf ein weißes Blatt Papier.

KV3 „Haus aus Naturmaterialien“

Aus Naturmaterialien (Äste, Zweige, Blätter, Moose) gestalten die Kinder ein Modell eines Zeltes. Die Illustration auf dem Arbeitsblatt dient als Anregung. Die Naturmaterialien können auf dem Schulhof oder auch bei einem Spaziergang im Wald gesammelt werden.

KV4 „Haus aus Holz“

Für dieses Haus können Holzstäbe aus dem Bastelbedarf verwendet werden. Da für die Wände sehr viele Holzstäbe aneinandergebaut werden müssen, sollten die Kinder in Gruppen arbeiten. Die Stäbe für die Wände können mit Bastelkleber zusammengefügt werden. Für das Zusammenfügen der Wände mit dem Dach sollten die Kinder unter Aufsicht die Heißklebepistole nutzen.

KV5 „Haus aus Bierdeckeln“

Die Kinder sollen versuchen, mit Bierdeckeln ein Haus mit mehreren Etagen zu bauen. Anschließend sollte mit den Kindern besprochen werden, was das Haus stabil macht. Der Lehrer erklärt den Kindern, dass man solch ein Dreieck auch „stabiles Dreieck“ nennt, da es für die Stabilität des Bauwerkes sorgt.

KV6 „Das stabile Dreieck“

Die Kinder sollen beim Haus sowie bei weiteren Bauwerken und Alltagsgegenständen nach „stabilen Dreiecken“ suchen und diese markieren. Die untere Aufgabe eignet sich insbesondere als Hausauf- gabe. So können die Kinder in ihrer Umgebung bzw. in ihrem Haus oder ihrer Wohnung nach weiteren

„stabilen Dreiecken“ suchen.

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Die drei kleinen Schweinchen

nach Joseph Jacobs Es waren einmal drei kleine Schweinchen. Sie aßen und aßen und wurden immer

größer. Eines Tages sagte ihre Mutter zu ihnen: „Ihr könnt jetzt nicht mehr bei mir bleiben, liebe Kinder. Jeder von euch muss sich sein eigenes Haus bauen.“ Und sie schickte sie in die große weite Welt hinaus.

Das erste Schweinchen baute sich ein Haus aus Stroh. Das zweite Schweinchen baute sich ein Haus aus Holz. Das dritte Schweinchen baute sich ein Haus aus Ziegelsteinen.

Nun freuten sich die drei kleinen Schweinchen und waren glücklich, dass jeder von ihnen ein Dach über dem Kopf hatte. Darin konnten sie sich vor dem bösen Wolf

verstecken. Das erste Schweinchen sagte: „Ich habe ein Haus aus Stroh, ich bin sicher und so froh!“ Das zweite Schweinchen sagte: „Ich habe ein Haus aus Holz, ich bin sicher und stolz!“ Das dritte Schweinchen sagte: „Ich habe ein Haus aus Stein, es ist sicher und fein!“ Gemeinsam sangen sie im Chor: „Und kommt der böse Wolf vorbei, dann lachen wir, hihi, heihei!“

Eines Tages kam tatsächlich der böse Wolf vorbei und wollte die Schweinchen

auffressen. Zuerst klopfte er an die Tür des Strohhauses. Aber das erste Schweinchen ließ ihn nicht herein. Da sprach der Wolf: „Ich werde husten und prusten und dir dein Haus zusammenpusten!“ Und der Wolf hustete und prustete und pustete das Strohhaus zusammen. Aber das Schweinchen war nicht mehr da. Es war durch eine kleine

Hintertür zum zweiten Schweinchen ins Holzhaus gelaufen.

Da klopfte der Wolf am Holzhaus. Aber die beiden Schweinchen ließen ihn wieder nicht herein. Da sprach der Wolf: „Ich werde husten und prusten und euer Haus

zusammenpusten!“ Und der Wolf hustete und prustete und pustete auch das Holzhaus zusammen. Aber die beiden Schweinchen war nicht mehr da. Sie waren durch eine kleine Hintertür zum dritten Schweinchen ins Steinhaus gelaufen.

Da klopfte der Wolf am Ziegelhaus. Aber die drei Schweinchen ließen ihn nicht herein. Da sprach der Wolf erneut: „Ich werde husten und prusten und euer Haus zusammenpusten!“ Er hustete und pustete, aber das Ziegelhaus aus Stein war so fest, dass er es nicht zusammenpusten konnte.

Von nun an wohnten die drei kleinen Schweinchen zusammen in dem Haus aus Stein.

Sie freuten sich und sagten: „Wir haben keine Angst mehr vor dem bösen Wolf, denn unser Steinhaus kann er nicht zusammenpusten.“

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Haus aus Holz

Baut in der Gruppe ein Haus aus Holz.

Ihr benötigt:

Holzstäbe, Bastelkleber oder Leim, Heißkleber

Name: Datum:

KV 4

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30 Häuser und Mauern (ab Klasse 2)

Mauer aus Schuhkartons

Baue eine stabile Mauer aus Schuhkartons.

Ist die Mauer stabil? Erkläre.

Name: Datum:

KV 11

Mauer aus Ziegelsteinen

Baue aus den kleinen Ziegelsteinen und dem Mörtel eine Mauer.

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33

Kugelbahnen (ab Klasse 2)

Hinweise

Inhalte

Die meisten Kinder kennen Kugelbahnen schon aus ihrer Kindergartenzeit. Bei einigen Kugelbahnen kann man die Teile individuell zusammenstecken und so neue Strecken konstruieren. Am Ende der Bahn kann sich ein Auffanggefäß befinden.

Bei einer Kugelbahn rollt die Kugel aufgrund der Schwerkraft auf einer schiefen Ebene abwärts.

Hinweise zu den Kopiervorlagen

KV1 „Verschiedene Kugelbahnen“

Die Kinder betrachten und beschreiben die Kugelbahnen. Sie können dabei ihre eigenen Erfahrungen einbringen. Gemeinsam erarbeitet der Lehrer mit den Kindern wesentliche Merkmale: schiefe Ebenen (um die Kugel zum Rollen zu bringen), Stützen, ein Auffanggefäß am Ende der Kugelbahn. Die Kinder können Kugelbahnen von zu Hause mitbringen und vorstellen. Diese können für den Bau der Kugel- bahnen Anregungen geben. Die Kinder sollten Kriterien für eine gute Kugelbahn nennen: Die Kugel rollt möglichst lange, sie fällt nicht aus der Bahn, die Kugelbahn ist stabil.

KV2 „Kugelbahn aus Papier / KV3 „Kugelbahn aus Papprollen“

Die Kinder erfahren, dass Papier durch Umformung stabil wird. Bei der Kugelbahn mit den Papprol- len müssen die Kinder darauf achten, dass sie die Lücken zwischen den einzelnen Papprollen nicht zu groß gestalten. Für die Herstellung der Kugelbahn aus Papier werden Papier, Kleber, Schere und Klebestreifen benötigt. Für den Bau der Kugelbahn aus Papprollen benötigen die Kinder ausreichend Papprollen, Klebeband sowie eine stabile Wand bzw. eine stabile Pappe.

KV4 „Kugelbahn aus Holzstäben / KV5 „Kugelbahn aus Sand“

Für die Kugelbahn aus Holzstäben eignen sich Holzstäbe aus dem Bastelbedarf. Außerdem benötigen die Kinder Holzkleber und einen Pappkarton. Die Kinder erfahren, dass sich auch Naturmaterialien wie Sand oder Erde eignen, um eine Kugelbahn zu bauen. Dafür sollte ein größerer Sandkasten vorhanden sein.

KV6 „Unsere Kugelbahn“

Mit diesem Arbeitsblatt sollen die Kinder ihre Kugelbahn bewerten. Wesentlich sind Stabilität und das Rollverhalten der Kugel. Dabei sollen die Kinder sowohl positive Aspekte als auch Schwierigkeiten notieren. Außerdem sollen sie über Verbesserungsmöglichkeiten nachdenken.

Weiterführende Unterrichtsideen

• Die Kinder können Kugelbahnen mit Musik (z. B. Glockenspiel) ausprobieren.

• Mit Schläuchen (z. B. Spiralschläuche) lässt sich eine Schlauchkugelbahn bauen.

• Es können Kugeln aus verschiedenen Materialien (Glas, Holz, Plastik etc.) verwendet werden.

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36

Kugelbahnen (ab Klasse 2)

Name: Datum:

KV 5

Kugelbahn aus Holzstäben

Du benötigst:

einen Pappkarton, Holzstäbe, Holzkleber

Klebe die Holzstäbe in den Pappkarton.

Halte den Karton etwas schief.

Kugelbahn aus Sand

Du benötigst:

Sand, eine Schaufel

Baue einen Berg aus Sand.

Grabe mit der Schaufel oder der Hand Bahnen in den Sand.

Tipp: Du kannst auch Tunnel bauen.

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38

Türme (ab Klasse 2)

Hinweise

Inhalte

Viele Kinder sind von Türmen fasziniert und versuchen auch selbst immer wieder, möglichst hohe Türme zu bauen. Für Kinder gibt es dazu neben Bausteinen auch spezielle Stapelbecher oder Stapelkartons.

Türme erreichen ihre Stabilität durch eine möglichst große Standfläche. Oft werden die Türme zur Spitze hin schmaler. Bei Steintürmen sind die einzelnen Steine im Verbund verbaut. Bei Türmen aus Stahl, wie dem Eifelturm oder dem Kölner Dom, werden die Stahlelemente in Skelettbauweise angeordnet.

Hinweise zu den Kopiervorlagen

KV1 „Berühmte Türme“

Auf diesem Wimmelbild befinden sich sieben verschiedene berühmte Türme. Die Kinder können berichten, ob sie einen dieser Türme schon besucht haben. Die Tür- me unterscheiden sich in Bezug auf ihre Höhe, das Baumaterial und die Bauweise.

Der Lehrer kann die Kinder auffordern, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu beschreiben.

KV2 „Turmarten-Domino^®“

Es gibt viele verschiedene Turmarten. Je nach Zweck unterscheidet sich auch die Bauweise des Turmes.

Die Kinder spielen das Domino^® mit einem anderen Kind und bekommen so einen Eindruck über die Vielfalt der Türme. Sie können berichten, welche Turmarten es in der näheren Umgebung gibt.

KV3 „Einen Turm bauen“

Mithilfe der Abbildungen auf dem Arbeitsblatt bauen die Kinder verschiedene Türme mit Bauklötzen nach und erfahren so handelnd, was einen Turm stabil macht. Diese Kenntnisse können sie für den Bau von weiteren Türmen nutzen. Zum Nachmessen der Turmhöhe werden Maßbänder benötigt.

KV4 „Turm aus Bausteinen“

Hier können auch unterschiedlich große Bausteine zur Verfügung gestellt werden, sodass die Kinder die Erfahrung machen können, dass die Bausteine für einen stabilen Turm möglichst die gleiche Größe haben sollten.

KV5 „Turm aus Papier“

Die Kinder machen die Erfahrung, dass Papier durch Knicken stabil wird. Die Papierstreifen werden in Skelettbauweise mithilfe von Klebestreifen miteinander verbunden. So können beeindruckende Türme entstehen, die größer sind als die Kinder selbst.

KV6 „Turm aus Holzstäben und Knete“ / KV7 „Turm aus Eisstielen und Klammern“

Die Kinder machen die Erfahrung, dass die Skelettbauweise mit unterschiedlichen Materialien durch- geführt werden kann. Für den Bau der Türme werden ausreichend Holzstäbe, Knete, Eisstiele und Klammern benötigt.

KV8 „Turm aus Bechern“

Bei diesem Turm wird die Spitze nach oben hin schmaler. Ein Turm aus Plastikbechern ist besonders stabil, wenn die Becher versetzt übereinander in Form einer Pyramide gestapelt werden.

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Svenja Ernsten: Bauen und Konstruieren in der Grundschule© Auer Verlag

Berühmte Türme Der höchste Turm der Welt ist der Burj Khalifa (1). Er steht in Dubai.

Es gibt noch viele andere berühmte Türme.

Welche Türme kennst du? Ordne zu.

Name: Datum:

KV 1

1

2

3 4

5

6 7

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42

Einen Turm bauen

Baue diese Türme nach.

Wie hoch sind sie? Miss mit einem Maßband nach.

Höhe:

Was macht Türme stabil?

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46

Der Hundertwasserturm

Lies den Text und male das Bild in den passenden Farben an.

Dieser Turm steht in der Stadt Abensberg im Süden von Deutschland. Er wurde vom Künstler Friedrich Hundertwasser entworfen.

Der Turm ist in verschiedenen Farben angemalt.

Die Kuppel ist gold. Er ist ungefähr 34 m hoch.

Neben der Kuppel befindet sich eine Aussichtsterasse.

Von dieser hat man eine tolle Aussicht über die Umgebung.

Name: Datum:

KV 10

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50

Fahrzeuge (Klasse 2–4)

Inhalte

Schwimmen und Sinken

Materialien wie Holz, Styropor, Plastik und Korken schwimmen, während Materialien wie Metall, Glas oder Stein sinken. Ob ein Körper schwimmt oder sinkt, hängt von seiner Dichte (Masse : Volumen) ab. Ein Körper schwimmt, wenn seine Dichte kleiner ist als die Dichte von Wasser. Ein Körper sinkt, wenn seine Dichte größer ist. Außerdem ist die Auftriebskraft des Körpers wesentlich. Die Auftriebs- kraft ist genauso groß wie die verdrängte Flüssigkeit. Dementsprechend haben Körper mit einem großen Volumen wie ein Schiff aus Metall mit einem Hohlkörper eine stärkere Auftriebskraft. Dieses Phänomen lässt sich mit einer Knetkugel und einem Knetkugelboot gut demonstrieren.

Das Auto

Ein Auto besteht aus verschiedenen Teilen: der Karosserie, den Rädern und der Achse. Das Auto rollt, wenn es auf einer schiefen Ebene herunterfährt, oder durch einen Antrieb. Die meisten Autos fahren mit einem Motor. Modellautos können einen Segelantrieb, einen Rückstoßantrieb, einen Gummiantrieb oder einen Federantrieb besitzen.

Hinweise zu den Kopiervorlagen

KV1 „Was schwimmt? Was sinkt?“

Die Kinder überprüfen verschiedene Materialien in Bezug auf ihre Schwimm fähigkeit.

Die auf dem Arbeitsblatt angegebenen Gegenstände (Nagel, Strohhalm, Plastik- gefäß, Holzstäbe, Stein, Korken, Styroporplatte, Plastikflasche, Geldstück, Glas- murmel) müssen dafür zur Verfügung gestellt werden.

Auf den Karten können weitere Materialien ergänzt werden. Die Karten werden ausgeschnitten und an die passende Stelle in das Becken geklebt.

KV2 „Schwimmt Knete?“

Handelnd erfahren die Kinder, dass bei einigen Stoffen die Form ausschlaggebend dafür ist, ob sie schwimmen oder sinken. Die Kinder benötigen dafür je zwei Kugeln aus Knete.

KV3 „Auftrieb“

Durch dieses Experiment können die Kinder das Prinzip des Auftriebs entdecken und nachvollziehen.

Der Versuch kann auch gemeinsam im Sitzkreis durchgeführt werden. Die Kinder benötigen dafür Knete, eine kleine und eine große Schüssel sowie eine Waage.

KV4 „Verschiedene Schiffe“

Mithilfe dieses Arbeitsblattes lernen die Kinder verschiedene Schiffe und unterschiedliche Antriebe kennen. Die Kinder sortieren die Schiffe nach ihrem Antrieb. Die Karten können geordnet auf ein weißes Blatt Papier geklebt werden.

KV5 „Ein Schiff bauen“

Auf diesem Arbeitsblatt planen die Kinder den Bau eines Schiffes. Es sollte vorher abgeklärt werden, welche Materialien dafür zur Verfügung stehen bzw. welche Materialien beschaffbar sind.

Wind Motor Dampf Muskelkraft

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53

Was schwimmt? Was sinkt?

Schneide die Karten aus.

Probiere aus, ob die Gegenstände schwimmen oder sinken.

Klebe die Gegenstände in das Wasserbecken.

Name: Datum:

KV 1

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57

Ein Schiff bauen

Ich arbeite zusammen mit:

Notiere die Materialien für …

… den Schiffskörper:

… das Segel:

Notiere die Werkzeuge, die ihr benötigt:

Erstelle eine Skizze von eurem Schiff:

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Die Geschichte des Autos

Schneide die Bilder aus und ordne sie richtig zu.

Karl Benz war der Erfinder des ersten Autos mit Benzinmotor. Es sah eher aus wie eine Kutsche mit drei Rädern.

1886 machte er die erste Probefahrt mit seinem Auto.

Im gleichen Jahr baute Gottlieb Daimler eine vierrädrige Kutsche zu einer Mo- torkutsche um. Da das Auto sehr teuer war, verkaufte es sich schlecht.

Ab 1913 ließ der Amerikaner Henry Ford ein Auto am Fließband bauen. Dadurch wurde es billiger. Dennoch konnten sich zu dieser Zeit nur sehr reiche Menschen solch einen Wagen leisten. Dieses Auto war geschlossen und hatte Türen.

Ferdinand Porsche erfand 1930 ein Auto für alle: der Volkswagen oder auch der Käfer. Über viele Jahre wurden über 20 Millionen Wagen verkauft.

1980 fuhr das erste Auto auf dem Mond.

Zwei amerikanische Astronauten flogen mit einer Rakete zum Mond und sammelten dort mit dem Auto Gestein ein.

Name: Datum:

KV 8

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Ein Auto bauen – Tippkarten

Windantrieb

Befestige ein Segel aus Tonkarton mit einem Holzstab auf deinem Auto.

Das Segel sollte möglichst groß und stabil sein.

Mit einem Fön kannst du das Auto antreiben.

Rückstoßantrieb

Befestigte einen Luftballon auf deinem Auto.

Blase den Luftballon auf und lasse ihn los. Die Luft, die hinten aus dem Luft- ballon entweicht, drückt das Auto nach vorne.

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Brücken (Klasse 3/4)

Hinweise

Inhalte

Aus ihrer Umgebung kennen die Kinder verschiedene Brücken. Auch von berühmten Brücken wie der Brooklyn Bridge oder der Tower Bridge werden einige Kinder schon gehört haben. In diesem Kapitel beschäftigen sich die Kinder mit den ersten Brücken, ordnen Brücken nach verschiedenen Brückenty- pen und erstellen ein Leporello zu berühmten Brücken. Anschließend konstruieren sie selbst Brücken.

Die Kinder können hierbei verschiedene Materialien verwenden und unterschiedliche Brückentypen (Balkenbrücke, Kragbogenbrücke, Hängebrücke) nachbauen. Dadurch gewinnen sie erste Einsichten in die Stabilität von Brücken. Insbesondere für leistungsschwächere Kinder sind hier allerdings auch Hilfestellungen nötig.

Geschichte der Brücke

Brücken werden gebaut, um Hindernisse wie Straßen, Flüsse oder Täler zu überqueren. Die erste Brücke stammt vermutlich aus der Steinzeit und war ein einfacher Holzstamm. Heute werden außer Holz auch Stein, Beton und Stahl verwendet. Die Brücken werden in drei Brückentypen unterteilt: die Balkenbrücke, die Bogenbrücke und die Hängebrücke. Die Balkenbrücke ist die einfachste Brücken- form. Heute werden die meisten Balkenbrücken aus Beton gebaut. Die Stützen leiten das Gewicht in den Untergrund. Die Bogenbrücke gibt es seit dem Mittelalter. Zu dieser Zeit verwendete man Steine, die in der Verbundbauweise übereinandergeschichtet wurden. Durch den Bogen werden die Gewichtskräfte auf die Widerlager übertragen. Die ersten Hängebrücken wurden aus Naturmateri- alien wie Lianen gebaut. Heute bestehen die meisten Hängebrücken aus Stahlseilen. Das Gewicht hängt an den Stützpfeilern, die auch Pylonen genannt werden. Außerdem gibt es Fachwerkbrücken.

Bei dieser Brückenart wird die Stabilität durch Dreiecks- oder Viereckskonstruktionen erreicht.

Teile einer Brücke

Brücken bestehen aus verschiedenen Teilen. Die Balkenbrücke besteht aus einem Balken, den man auch Träger nennt. Dieser leitet die Kräfte zu den Stützen. Im Träger wirken Druck und Zugkräfte.

Die Druckkräfte drücken den Träger im oberen Bereich zusammen, die Zugkräfte ziehen ihn auseinander. Die Bogenbrücke besteht aus einem Bogen. An den beiden Enden des Bogens befinden sich Widerlager, die die Druckkräfte aufnehmen. Bei der Hängebrücke hängt die Fahrbahn an dicken Stahlseilen und dünneren Stahlkabeln, auch Hänger genannt. Bei der Hängebrücke wirken in den Seilen Zugkräfte und in den Pylonen Druckkräfte.

Brückenprofile

Durch die Umformung eines Materials zu einem Profil können sich Zug- und Druckkräfte auf das gesamte Profil verteilen. Man unterscheidet zwischen offenen und geschlossenen Profilen. Zu den offenen Profilen gehören das Zickzack-, das T-, das Doppel-T-, das Winkel-L und das U-Profil. Rohr- profil, Dreikantprofil und Vierkantprofil sind geschlossene Profile.

Hinweise zu den Kopiervorlagen des Kapitels

KV1 „Verschiedene Brückenarten“

Die Kinder schneiden die Bilder aus, lesen die Texte und ordnen die Bilder den verschiedenen Brückenformen zu. Die Kinder können beschreiben, aus welchen Materialien die Brücken gebaut werden und welche Hindernisse sie überqueren. Die Schüler können zusätzlich selbst Fotos von (berühmten) Brücken mitbringen und diese den Brückentypen zuordnen.

Die Balkenbrücke ist die älteste Brücke. Die erste Balkenbrücke war ein Baumstamm, der über den Fluss gelegt wurde. Die Balkenbrücke besitzt min- destens zwei Stützpfeiler.

Die erste Bogenbrücke gab es schon im Mittelalter.

Zunächst wurden die Bogenbrücken aus Steinen gebaut. Später verwendete man Stahl.

Bei einigen Bogenbrücken gibt es mehrere Bögen.

Die Fahrbahn kann sich über, unter oder zwischen den Bögen befinden.

Die Hängebrücke besitzt zwei Pfeiler, die auch Pylonen genannt werden. Die Brücke ist mit Seilen an den Pylonen befestigt.

Die erste Hängebrücke wurde aus Lianen gebaut.

Heute verwendet man Stahlseile.

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V er sch ie d en e B rü ck en a rt en Sch n e id e d ie B ild e r a u s u n d o rd n e s ie d e m r ich ti g e n T e x t z u . K le b e d ie B ild e r u n d T e x te a u f e in l e e re s B la tt . D ie B a lke n b rü c ke i s t d ie ä lt e s te B rü ck e . D ie e rs te B a lk e n b rü ck e w a r e in B a u m s ta m m , d e r ü b e r d e n F lu s s ge le gt w u rd e . Di e B a lk e nbr ü c k e b es it z t m in - d e s te n s z w e i S tü tzp fe ile r. Di e e rst e Bo g e n br ü c k e g a b e s s ch o n i m M it te la lt e r. Z u n ä ch s t w u rd e n d ie B og e n b rü ck e n a u s S te in e n g e b a u t. S p ä te r v e rw e n d e te m a n S ta h l. Be i e in ig e n B og e n b rü ck e n g ib t e s m e h re re B ög e n . D ie F a h rb a h n k a n n s ich ü b e r, u n te r o d e r z w is ch e n d e n B ög e n b e fi n d e n . D ie H än g e b rüc k e b e s it z t z w e i P fe ile r, d ie a u ch P y lo n e n g e n a n n t w e rd e n . D ie B rü ck e i s t m it S e ile n a n d e n P yl o ne n b e fest igt . Di e e rst e H ä n gebr ü c k e w u rd e a u s L ia ne n geb a u t. He u te v e rw e n d e t m a n S ta h ls e ile .

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(22)

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Eine Bogenbrücke bauen

Forme aus der Knete eine Wurst und lege die Wurst auf die Vorlage.

Schneide die Wurst unten gerade ab.

Unterteile die Knetwurst mit dem Messer in fünf Teile.

Stelle die Teile zu einer Bogenbrücke auf.

Forme noch zwei Widerlager aus der Knete

Widerlager Bogen

Name: Datum:

KV 6

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Experiment zu den Kräften

Lege das Stück Schaumstoff mit den Strichen auf die beiden Stützen. Stelle ein Auto darauf.

Beobachtung:

Erklärung:

Wenn ein Auto über eine Brücke fährt, wirken Kräfte auf den Träger.

Die Kraft im oberen Bereich des Trägers drückt ihn zusammen.

Daher heißt sie Druckkraft.

Die Kraft im unteren Bereich des Trägers zieht ihn auseinander und wird daher als Zugkraft bezeichnet.

Last Druckkraft Zugkraft Balkenbrücke

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Die Brücke aus Gras

Sicher kennst du viele berühmte Brücken – die Europabrücke oder auch die Brooklyn Bridge. Sie alle sind beeindruckende Bauwerke. Aber ohne Stahl und Beton hätte man sie niemals bauen können.

Aber wusstest du, dass man auch eine Brücke aus Gras bauen kann? Eine solche Brücke gibt es tatsächlich. Sie befindet sich in Südamerika ganz weit oben in den An- den und macht es den Dorfbewohnern dort möglich, den Apurimak zu überqueren. So heißt der gefährliche, reißende Fluss, der sich durch eine tiefe Schlucht zwischen den hohen Bergen zwängt. Die Brücke aus Gras ist fast 30 Meter lang und hängt 15 Meter über dem Fluss. Man muss deshalb sehr mutig sein und darf keine Höhenangst haben, wenn man die Brücke überquert. Denn die Brücke aus Gras ist eine Hängebrücke und schaukelt beim Laufen hin und her.

Aber kann man einer Brücke aus Gras überhaupt vertrauen? Kann so eine Brücke über- haupt halten? In den Anden wächst das besonders stabile, goldene Qoya-Gras. Jedes Jahr im Juni wird es geschnitten. Aus den einzelnen Grashalmen flechten die Frauen der Dörfer meterlange Zöpfe, aus denen später die Brücke zusammengebaut wird.

Bereits vor 500 Jahren gab es die Brücke aus Gras. Sie wurde erstmals vom Volk der Inkas erbaut. Weil das Gras aber nicht ewig haltbar ist, muss die Brücke jedes Jahr neu gebaut werden. Das ist mit sehr großer Arbeit verbunden, die sehr viel Zeit in Anspruch nimmt. Deshalb sind beim Neubau der Brücke im Juni jedes Jahr alle Dorfbewohner beteiligt.

Die Männer durchtrennen die Seile der alten Brücke und lassen diese in die Fluten des Apurimaks stürzen. Gleichzeitig flechten die Frauen eifrig die Grasseile zum Bau der neuen Brücke. Ist diese Arbeit erledigt, spannen die Männer die neuen Seile über die Schlucht.

Die neue Brücke wird bei einem gemeinsamen Fest eingeweiht. Nun können sich die Dorfbewohner beider Flussseiten wieder gegenseitig besuchen. Ohne die Brücke aus Gras könnten sie die gefährliche Schlucht nicht überqueren.

Name: Datum:

KV 13

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Die Brücke aus Gras – Ausschneidefiguren

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Balance und Gleichgewicht (Klasse 2–4)

Hinweise

Inhalte

Die meisten Kinder werden bereits Erfahrungen zum Gleichgewicht auf einer Spielplatzwippe gemacht haben. Daher sollte der Einstieg über solch eine Wippe erfolgen.

Um eine Wippe, ein Mobile oder eine Balkenwaage ins Gleichgewicht zu bringen, kommt es auf das Gewicht an, das auf beiden Seiten vorhanden ist, aber auch auf die Verteilung des Gewichts.

Wenn das Gewicht auf beiden Seiten gleich ist und die Entfernung zur Drehachse ebenfalls gleich ist, befindet sich die Wippe im Gleichgewicht. Mithilfe der Wippe können aufgrund der Hebelwirkung schwerere Gegenstände nach oben befördert werden. Das Hebelgesetz besagt, dass die Kraft durch den längeren Weg verstärkt wird.

Hinweise zu den Kopiervorlagen des Kapitels

KV1„Die Wippe“

Auf der Zeichnung sind verschiedene Personen in unterschiedlichen Positionen auf der Wippe zu sehen.

Diese Zeichnungen sollen als Gesprächsanlass dienen. Die Kinder können beschreiben, dass der Vater schwerer ist und die Wippe sich daher auf der Seite mit dem Kind nach oben bewegt, dass die Wippe sich im Gleichgewicht befindet, wenn beide Kinder gleich schwer sind und außen sitzen, und dass sich die Wippe nach oben bewegt, wenn sich eines dieser Kinder weiter nach vorne setzt. Die Kinder können darüber hinaus von eigenen Erfahrungen beim Wippen berichten.

KV2 „Eine Wippe bauen“

Mit dem Modell der Wippe aus einer halben Papprolle und einem Lineal können die Kinder in der Gruppe mit dem Gewicht von Büroklammern experimentieren und ihre zuvor notierten Beobachtungen überprüfen.

KV3 „Unsere Wippe“

Auf diesem Arbeitsblatt können die Kinder ihre selbstgebaute Wippe zeichnen. Unter der Zeichnung ist Platz für die Beobachtungen der Kinder. In dem unteren Kästchen können die Kinder weitere Beo- bachtungen zeichnerisch festhalten und zu diesen schreiben.

KV4 „Werkzeuge mit Hebel“

Der Lehrer stellt an verschiedenen Stationen unterschiedliche Werkzeuge (Schere, Locher, Astschere, Flaschenöffner, Korkenzieher, Nussknacker) zur Verfügung, die die Kinder selbst ausprobieren können. So erfahren sie die Hebelwirkung handelnd.

Anschließend malen die Kinder die Werkzeuge, die einen Hebel haben, auf dem Arbeitsblatt an.

KV5 „Eine Balkenwaage anfertigen“

Mit der selbstgebauten Balkenwaage aus einem Kleiderbügel, zwei Joghurtbechern und einer Schnur können die Kinder das Gewicht von Gegenständen aus ihren Schulränzen (Stifte, Radiergummis, An- spitzer) sowie weitere Gegenstände aus dem Alltag (Nägel, Büroklammern, Schrauben) untersuchen und vergleichen. Zur Herstellung der Waage benötigen die Kinder einen Handbohrer und ein Maßband.

Werkzeuge mit Hebel Mit einem Hebel hat man mehr Kraft und kann Dinge z. B. öffnen, zerteilen oder abschneiden.

Male alle Werkzeuge an, die einen Hebel haben.

Name: Datum:

KV 4

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Eine Wippe bauen

Du benötigst:

halbe Papprolle, Lineal, mehrere Büroklammern

Lege das Lineal so auf die halbierte Papprolle, dass es sich im Gleichgewicht befindet.

Lege auf die Enden Büroklammern.

Versuche, die Wippe ins Gleichgewicht zu bringen.

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