Arbeitsauftrag 8

Hilfsmittel:

Kraftmesser, Material für die Herstellung von Rollen (Rad, Platte, Nagel, Klammer – oder was die Schülerinnen und Schüler vorschlagen werden), Eimer (gefüllt, z.B. mit Sand)

Arbeitsvorgang:

In der nächsten Aufgabe vergleichen die Schülerinnen und Schüler die Verwendung von festen und freien Rollen. Die Lehrerin oder der Lehrer kann eine Diskussion darüber beginnen, ob die Schülerinnen und Schüler jemals eine Rolle gesehen haben. Es ist wichtig, den Schülerinnen und Schülern die Rolle zu zeigen, damit sie wissen, worüber die Lehrerin oder der Lehrer spricht. Sie können zwar die Rolle sehen, aber müssen das Gerät nicht benennen können. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, so viele Geräte, die die Rolle verwenden, wie möglich im Internet zu finden. Auf diese Weise werden die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Rollen an vielen Stellen verwendet werden und normalerweise so konstruiert sind, dass sie das Hochziehen von Lasten vereinfachen. Die Lehrerin oder der Lehrer schlägt vor, dass die Schülerin oder der Schüler versucht, eine Rolle zu erstellen und ihre Funktionalität zu testen.

Die Schülerinnen und Schüler bauen zunächst Rollen nach dem Schema. Die Lehrerin oder der Lehrer leitet die Schülerinnen und Schüler an, zu beschreiben, was die feste und freie Rolle strukturell unterscheidet. Dies wird die Aufmerksamkeit der Schülerinnen und Schüler auf das Detail lenken. Die Lehrerin oder der Lehrer leitet die Schülerinnen und Schüler an, Annahmen zu einer neuen Forschungsfrage zu erstellen: Gibt es einen Unterschied in der Anstrengung, wenn Lasten mit einer festen und losen Rolle bis zu einer Höhe gezogen werden? Diesmal machen sie die Annahme mit eigenen Worten. Sie bestätigen dann die Annahme, indem sie die Rollen aufbauen und mit einem Kraftmesser die Kraft vergleichen, mit der wir die Last mit einer festen und losen Rolle auf die Höhe ziehen. Sie werden das Ergebnis der Beobachtung in Form einer Antwort auf eine Forschungsfrage erfassen. Die Schülerinnen und Schüler finden heraus, dass durch die Verwendung einer freien Rolle die Anstrengung, die erforderlich ist, um die Last auf eine Höhe zu ziehen, im Vergleich zu der festen Rolle halbiert wird. Sie finden auch heraus, dass wir die gleiche Kraft verwenden, um die Last zu heben, wenn eine feste Rolle verwendet wird. Der Unterschied ist jedoch, dass wir bei Verwendung der Rolle das Seil ziehen, auf dem die Last nach unten montiert ist, sodass wir das Gewicht unseres eigenen Körpers nutzen können, um das Heben der Ladung zu vereinfachen.