Rollend auf Geschwindigkeit

Ablauf der Lektion

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   Schritt 1: Vorbereitung

   Drucke für alle Schüler*innen einen Satz Arbeitsblätter aus. Sammle für jede Gruppe Material zum Bau einer schiefen Ebene, auf der ein Ball hinunterrollen kann. Geeignet sind zum Beispiel Bücher, Küchenrollen, Karton und Ähnliches. Die Schüler*innen brauchen außerdem eine Stoppuhr.

   Sieh dir das Video an, um zu erfahren, wie du die Distance-App und den Laufzeitsensor verwendest. Das Video führt Schüler*innen nicht durch diese spezielle Lektion.

   Begriffe

   Schiefe Ebene – eine Rampe. Anders gesagt: eine geneigte Fläche, die entsteht, wenn du eine ebene Fläche in einem Winkel zum Boden oder zu einer anderen waagerechten Fläche aufstellst.

   Geschwindigkeit – wie schnell sich etwas bewegt. Du berechnest die Geschwindigkeit, indem du die zurückgelegte Strecke durch die dafür benötigte Zeit teilst.

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   Schritt 2: Einführung

   Sammle alle verfügbaren Materialien, mit denen du schiefe Ebenen bauen kannst, zum Beispiel Küchenrollen und Bücher, sowie einen Ball. Lege sie vorne im Raum auf einen Vorführtisch.

   Lass die Schüler*innen alle verfügbaren Materialien ansehen und frage: „Wie kann ich mit diesen Materialien eine Rampe oder eine schiefe Ebene bauen?“

   Baue mit den Vorschlägen der Klasse eine schiefe Ebene auf dem Vorführtisch.

   Zeige eine Stoppuhr auf der Tafel und lege einen Ball oben auf die schiefe Ebene.

   Lass ein*e Schüler*in die Stoppuhr bedienen. Lass den Ball die schiefe Ebene hinunterrollen. Die Stoppuhr soll gestartet werden, sobald sich der Ball bewegt, und gestoppt werden, sobald er die schiefe Ebene verlässt.

   Zeige mit der Distance-App von Ari, wie du Ari oben an der schiefen Ebene und den Ball unten platzierst. Ari erkennt den Ball und misst die Länge der schiefen Ebene.

   Frage die Schüler*innen, wie sie die schiefe Ebene verändern könnten, damit der Ball schneller hinunterrollt.

   Ermutige die Schüler*innen, sich darüber in ihren Gruppen auszutauschen, während sie an ihre Plätze zurückkehren, um ihre eigenen schiefen Ebenen zu bauen.

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   Aktivität 1

   Schritt 3: Aktivität 1 – Schiefe Ebenen bauen und testen

   Lass die Schüler*innen mit den verfügbaren Materialien drei verschiedene schiefe Ebenen bauen. Als Anregung dient ihnen das Beispiel aus der Vorführung.

   Sobald die Modelle fertig sind, bekommen die Schüler*innen eine Stoppuhr oder öffnen eine auf einem Gerät. Sie messen, wie lange der Ball braucht, um jede schiefe Ebene hinunterzurollen.

   Die Schüler*innen notieren auf dem Arbeitsblatt, wie lange der Ball gebraucht hat, um jede schiefe Ebene hinunterzurollen.

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   Aktivität 2

   Schritt 4: Aktivität 2 – Strecke messen und Durchschnittsgeschwindigkeit berechnen

   Wiederhole die Vorgehensweise aus der Vorführung: Platziere Ari oben an einer schiefen Ebene und den Ball unten. Ari erkennt den Ball und misst die Länge der schiefen Ebene.

   Die Schüler*innen notieren diese Angaben für jede schiefe Ebene auf dem Arbeitsblatt.

   Mit den gemessenen Strecken und den Zeiten aus Aktivität 1 berechnen die Schüler*innen die Durchschnittsgeschwindigkeit des Balls bei jedem der drei Versuche. Dazu verwenden sie die folgende Formel:

   Geschwindigkeit = zurückgelegte Strecke / benötigte Zeit

   Eine Beispielrechnung ist vorhanden. Damit kannst du zeigen, welche Rechnung nötig ist und wie die passenden Werte eingesetzt werden, um die Geschwindigkeit des Balls zu berechnen.

   Die Schüler*innen notieren ihre Ergebnisse auf dem Arbeitsblatt.

   Hinweis: Mit dieser Rechnung bestimmst du die durchschnittliche Geschwindigkeit des Balls, der die schiefe Ebene hinunterrollt. Tatsächlich ändert sich seine Geschwindigkeit, weil er beschleunigt!

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   Schritt 5: Abschlusskarte

   Nutze die folgenden Fragen, um die Schüler*innen zum Nachdenken und zum Austausch anzuregen. Gehe im Raum umher, während sie ihre Antworten zuerst auf das Abschlusskärtchen schreiben und anschließend mit einer anderen Person aus der Klasse besprechen:

   1. Welche Faktoren haben deiner Meinung nach die Geschwindigkeit des Balls bei den drei schiefen Ebenen beeinflusst, die du gebaut hast?
   2. Beschreibe, wie du eine deiner schiefen Ebenen verändern würdest, damit der Ball schneller rollt.