Arbeitsauftrag 10

Arbeitsblätter

Hilfsmittel:

2 Zeichnungen, Klebeband / Kleber, Schnur, Gewicht (z. B. Knete)

Arbeitsvorgang:

Bei früheren und nachfolgenden Aufgaben soll daran erinnert werden, dass, obwohl der Begriff „Winkel“ verwendet wird, es für die praktische Umsetzung der Untersuchung nicht notwendig ist, den Begriff einzuführen. Es genügt, mit den Schülerinnen und Schülern im Sinne des unterschiedlichen schrägen Abfeuerns der Kugeln aus der Schleuder zu diskutieren. Aus diesem Grund ist es nicht angemessen, echte Winkelmesser in der Aktivität zu verwenden, es können auch provisorische Messgeräte selbstgebaut werden.

Da wir eine bereits aufgeschriebene Skala haben (unten), können wir diese mit den Schülerinnen und Schülern in der Aktivität als ein Werkzeug für die Unterstützung der Untersuchung verstehen. Daher ist es gut, sich zuerst der Konstruktion dieser Grafik und seiner Verwendung zu widmen, damit die Schüler die Bedeutung verstehen. Sobald eine Forschungsfrage gestellt wird (Wie schräg muss der Ball geschossen werden, damit er so weit wie möglich fliegt?), diskutiert die Lehrerin oder der Lehrer mit den Schülerinnen und Schülern, wie der optimale Winkel am besten gemessen werden kann. Angesichts der Entwicklung eines Wissenschaftsprozesses ist es wichtig, dass Raum bleibt um eigene Verfahren zu entwerfen. Wenn eine der Ideen ausreichend durchdacht ist, kann sie auch verwendet werden.

Abbildung 38: Instrument zur Messung des Winkels des Abschusses von Objekten

Wenn die Schülerinnen und Schüler keinen eigenen Vorschlag haben, kann der Lehrer oder die Lehrerin die Erstellung eines vereinfachten Instrumentes zur Messung des Winkels zum Abwerfen der Objekte vorschlagen. Zuerst wird aus einem dicken Papier ein Viertelkreis herausgeschnitten, an dessen Rand in regelmäßigen Abständen die Zahlen von 1 bis 8 aufgetragen worden sind (wie von 10° bis 90°, also im rechten Winkel). Es ist am besten, wenn die Lehrerin oder der Lehrer diese Viertelkreise für die Schülerinnen und Schüler vorbereitet, so dass die regelmäßigen Striche der gemessenen Winkel bereits zur Verfügung stehen. Alternativ kann in der Klasse auch eine Vorlage zum Zeichnen der Skala ausgeteilt werden. Ein neues Papier kann nun eng eingerollt und daran die Winkelskala fixiert werden. In der Ecke des Winkelmessers wird ein Loch gemacht und ein Faden mit kleinem Gewicht daran festgebunden. Die Schnur ist der Richtungsanzeiger. Die Schüler können ein Objekt betrachten und den Winkel bestimmen, mit dem sie (wie schräg) schießen, wenn sie mit dem Gewicht zielen.

Abbildung 39: Objekteinfalldiagramm

Wenn die Schüler mit der Verwendung des Richtungsmessers vertraut sind, können sie eine Forschungsfrage beantworten: Wie schräg muss der Ball gefeuert werden, damit er so weit wie möglich fliegt? Für die Entwicklung von Ideen über Wissenschaft ist es jedoch wichtig, die Schülerinnen und Schüler überprüfen zu lassen, ob das Diagramm in Arbeitsauftrag 10 wirklich auch zeigt, wohin die Objekte fallen, wenn wir sie in verschiedene Richtungen werfen. Der Arbeitsauftrag führt dazu, dass die Informationen aus dem Diagramm zu abgelesen und interpretiert werden. Die Daten im Diagramm sind in Graden angegeben, es ist sehr einfach, diese Grade in Zahlen auf einer eigenen Skala zu konvertieren (z. B. 20° = 2; 30° = 3, 90° = 9, usw.).

Um die Untersuchung durchzuführen, können die Schülerinnen und Schüler ihre eigene Tabelle von Messdaten erstellen. Absichtlich ist diese jedoch im Arbeitsauftrag für die Schülerinnen und Schüler nicht erwähnt worden, denn in vielen der vorherigen Arbeitsaufträgen waren Beispiele für Tabellen enthalten, um Datensätze aus der Untersuchung zu systematisieren, und in dieser Aufgabe sollten sie versuchen, ihre eigene Tabelle zu erstellen, um die Bedeutung der Tabellenerstellung besser zu verstehen. Es empfiehlt sich, jede Messung mehrmals zu wiederholen oder Daten von mehreren Gruppen auszutauschen. Auf der Grundlage dieser Daten wird versucht eine Schlussfolgerung zu ziehen, um die Forschungsfrage zu beantworten. Die offenen Fragen: macht es einen Unterschied woher das Objekt fällt oder wie schräg man den Ball schießt? Stimmen die gemessenen Daten mit dem Diagramm überein? Die grundlegende Schlussfolgerung soll sein, dass die Entfernung zunimmt, wenn wir das Objekt flacher schießen.