Lernmaterial

STEM Simple Machines

 

Physikalische Gesetze in der Sekundarstufe entdecken


In diesem Baukasten steckt eine ganze Bandbreite an physikalischen Gesetzen. STEM Simple Machines behandelt die Themen Seil und Stange, Hebel, Rolle und schiefe Ebene, welche die Grundlagen der verschiedenen Werkzeuge und Maschinen bilden. Doch nicht nur mechanische Funktionsweisen wie die eines Ausgleichsgetriebes werden erforscht, auch spannende Modelle aus dem Alltag der Schüler werden genauer unter die Lupe genommen und sorgen für aufregende Aha-Effekte – so wird beispielsweise die Mechanik eines Schraubstocks sowie eines Flaschenzugs untersucht. Die Ergebnisse aus den praktischen Versuchen können mit Hilfe der selbst gebauten Federwaage gemessen und überprüft werden.

Anzahl Schüler
2-4 pro Baukasten
Lernziele
Mechanische Grundlagen auf spielerische Art und Weise vermitteln
Zeitaufwand
Jede Aufgabe enthält detaillierte Zeitangaben für die Unterrichtsstrukturierung
Klassenstufe
Sekundarstufe
Infos zum Produkt

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Didaktisches Begleitmaterial

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Themen und Lernziele

 

  • Thema

    STEM Simple Machines bietet einen Querschnitt wichtiger mechanischer Grundlagen und deren physikalischer Wirkung für den Unterricht in der Sekundarstufe. Alltägliche technische Funktionsbereiche werden spielerisch und praxisnah konstruiert, erforscht und regen zum Reflektieren an. Selbständig oder im Team bauen Schüler*innen einfache und anspruchsvollere Maschinen, Automaten, Werkzeuge und physikalische Modelle.
    Durch die Beschäftigung mit den einfachen Maschinen kann Physikunterricht dazu beitragen, dass Schülerinnen und Schüler ihre Umwelt anders wahrnehmen und die physikalischen Prinzipien der einfachen Maschinen wie ein Muster in den vielfältigen Alltagsanwendungen wiedererkennen.

     

  • Lernziele

    Inhaltbezogene Kompetenz:

    • Einfache Mechaniken mit Alltagsbezug, Kurbelgetriebe, Kardangelenke, Exzenter, Parallelkurbel, Zahnradgetriebe, Kniehebel-Mechaniken, Zählen, Sperrklinken, Seilwinden, Flaschenzüge, Ausgleichsgetriebe, Schnecken- und Spindelgetriebe, Kräfte und ihre Messung

     

  • Andere Kompetenzen

     

    • Prozessbezogene Kompetenz: Problemlösen/ kreativ sein.
    • Mathematische Kompetenz: logisches und strategisches Denken.
    • Personale und soziale Kompetenz: gemeinsam im Team Lösungen finden.
    • Sprachlich-kommunikative Kompetenz: Erarbeitung von Fachbegriffen.

  • Zeitaufwand

     

    In der Regel sollten einzelne Themen innerhalb einer Schulstunde behandelt werden können. Der Zeitbedarf für das Experimentieren, Bewerten und Diskutieren wird individuell ergänzend auf ca. 45 Minuten geschätzt.

    Informationsmaterial
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    Einführung ins Thema
    Was sind einfache Maschinen?
    Historie
    Lehrplanbezug
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