Kinder begegnen oft Mustern und Symmetrien, die ihre kognitive Entwicklung fördern. In dieser Digitalen Lernaufgabe wiederholen sie geometrische Formen und gestalten Muster mit Legespielen. Mithilfe einer App aus dem „Haus der kleinen Forscher“ entwerfen sie digital komplexere Strukturen und entdecken Gesetzmäßigkeiten der Achsensymmetrie. Sie suchen symmetrische Formen in ihrer Umgebung, überprüfen sie und erstellen ein E-Book zur Präsentation.
Die vorliegende Sequenz zur Erforschung von Mustern und Symmetrien ist für Schülerinnen und Schüler der 1./2. Jahrgangsstufe konzipiert und kann in der 3./4. Jahrgangsstufe Anwendung und Übertragung finden. Sie bietet eine ganzheitliche und praxisnahe Herangehensweise: Durch verschiedene Aktivitäten werden die Kinder dazu ermutigt, ihre Umwelt aktiv zu erkunden und dabei grundlegende mathematische Konzepte zu entdecken. Die Einführung in das Thema erfolgt spielerisch, indem die Lernenden geometrische Formen legen und einfache Muster gestalten. So sammeln sie handelnd erste Erfahrungen mit Mustern und entfalten ihre kreativen Fähigkeiten.
Anschließend nutzen die Kinder eine App, die es ihnen ermöglicht, digitale Muster zu erstellen und zu bearbeiten. Digitale Kompetenzen werden gefördert, während die Schülerinnen und Schüler weitere und komplexere Strukturen entwerfen und erkunden.
Parallel dazu können sich die Lernenden mithilfe der App mit Gesetzmäßigkeiten der Symmetrie vertraut machen. Sie lernen, symmetrische Formen zu erkennen und zu gestalten, sowie Symmetrieachsen zu zeichnen und zu verstehen. Durch Verbalisierung und Sicherung des fachgemäßen Wortschatzes finden sprachförderliche Prozesse statt.
Ein wichtiger Teil der Sequenz ist zudem die Erforschung und das Auffinden von Symmetrien in der realen Welt. Die Kinder werden ermutigt, symmetrische Figuren in ihrer Umgebung selbsttätig zu entdecken, diese zu fotografieren und in ein E-Book einzufügen, welches auch kollaborativ erstellt werden kann. Durch die praktische Anwendung wird ihr Verständnis für Symmetrie vertieft und sie lernen, mathematische Konzepte in der eigenen Lebenswelt anzuwenden. Abschließend präsentieren die Schülerinnen und Schüler ihre erstellten E-Books in der Klasse, wodurch sie ihre Ergebnisse teilen und ihr erworbenes Wissen kommunizieren können. Insgesamt bietet die Sequenz eine vielfältige und handlungsorientierte Herangehensweise, die Kindern die Chance eröffnet, mathematische Konzepte kindgemäß zu erforschen, entdecken und anzuwenden, während sie gleichzeitig ihre kreativen, sprachlichen und digitalen Fähigkeiten weiterentwickeln.
Die Unterrichtseinheit „Entdecke die faszinierende Welt der Muster und Strukturen!“ bietet die flexible Möglichkeit, auf sechs bis acht Unterrichtsstunden oder über das gesamte Schuljahr verteilt zu werden. Hierbei wird bewusst eine Brücke zwischen analogem und digitalem Unterricht geschlagen, um den Schülerinnen und Schülern vielseitige Lernerfahrungen bereitzustellen. Die Offenheit der Lernaufgabe schafft Raum für eine natürliche Differenzierung, indem die Kinder ihre eigene Lerngeschwindigkeit und -art anpassen können.
Die Lernenden haben die Freiheit, in Zweierteams oder in größeren Lerngruppen zusammenzuarbeiten, wodurch nicht nur soziale Interaktionen gefördert werden, sondern auch die Möglichkeit besteht, sich gegenseitig zu unterstützen und voneinander zu lernen. Mit der kollaborativen Herangehensweise können Kinder unterschiedliche Perspektiven teilen und ihre individuellen Stärken nutzen, um gemeinsam an den gestellten Aufgaben zu arbeiten.
1. Abschnitt: Einstieg in das neue Thema „Entdecke die faszinierende Welt der Muster und Strukturen!“
Thematisierung und Wiederholung bereits bekannter geometrischer Formen im Unterricht
Mit Bausteinen und verschiedenen Legespielen werden Muster gelegt.
Gesetzmäßigkeiten der Muster werden dann verbalisiert und besprochen (einheitliche Struktur, wiederkehrende Farben).
Übertrag auf Muster mit Zahlen und Buchstaben
2. Abschnitt: Kennenlernen einer App, mit der digital Muster gelegt werden können
Vorstellung der App durch die Lehrkraft
Auseinandersetzung mit der App: spielerisches Entdecken von Gesetzmäßigkeiten durch anschauliche Ergebnisse der Kinder, Ergebnisse haben hohen Aufforderungscharakter und regen zu weiteren Handlungen an
3. Abschnitt: Muster zeichnerisch umsetzen
Motiviert durch die App zeichnen die Kinder analog eigene Muster: auf exaktes Zeichnen wird dabei Wert gelegt.
4. Abschnitt: Muster digital spiegeln
Mithilfe einer geeigneten App werden erstellte Muster gespiegelt und Symmetrieachsen eingefügt.
Das Feedback erfolgt unmittelbar und das Verständnis von Achsensymmetrie wird so individuell gefördert.
5. Abschnitt: Beschreibung von mathematischen Gesetzmäßigkeiten
Auffinden von symmetrischen Objekten in der Lebenswelt der Kinder
Durch den Einsatz der verschiedenen Materialien wie die Legespiele oder Formen, haben die Kinder die Möglichkeit, ihre eigenen Entscheidungen beim Musterlegen zu treffen. Die Integration von Tablets in diese Unterrichtssequenz fördert die Motivation der Kinder. Eine passende App aus dem „Haus der kleinen Forscher“ regt zum genauen, analogen Zeichnen an. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Entdecken von Symmetrien in der Umwelt, wodurch eine natürliche Differenzierung im Lernprozess gegeben ist. Diese Methoden tragen dazu bei, die kreativen, kognitiven, digitalen und feinmotorischen Fähigkeiten der Schüler zu entwickeln.
Die Unterrichtssequenz eignet sich insbesondere auch für Kombiklassen der Jahrgangsstufen 1 und 2, da die Kinder auf ihrem individuellen Leistungsniveau arbeiten können. Die Flexibilität der Unterrichtseinheit ermöglicht eine differenzierte Herangehensweise an mathematische Konzepte, während die Schülerinnen und Schüler in heterogenen Gruppen zusammenarbeiten können. Die individuelle Entwicklung wird gefördert, ebenso der Austausch von Erfahrungen und Wissen zwischen den Kindern unterschiedlicher Altersstufen. In den Jahrgangsstufen 3/ 4 liegt der Schwerpunkt dann mehr auf der Symmetrie – auch diese kann mit der Anwendung einer App passend eingeführt und umgesetzt werden.
In der Einheit erfolgt automatisch eine Verbalisierung von mathematischen Fachbegriffen, die in Wortspeichern gesammelt werden. Durch die gemeinsame Arbeit an den Legespielen und dem Gestalten von Mustern werden die Kinder dazu angeregt, ihre Gedanken und Lösungsansätze mündlich auszudrücken.
Die Unterrichtssequenz kann auch mit anderen Fächern wie Kunst kombiniert werden. Insbesondere die Gestaltung symmetrischer Bilder dient als kreativer Ausdruck im Kunstunterricht und mathematischen Konzepte verknüpfen sich mit künstlerischen Aktivitäten. So lädt das Thema z.B. zur Auseinandersetzung mit dem Künstler Ursus Wehrli „Kunst aufräumen“ ein. Es können Formen und Farben verschieden angeordnet werden. Der Fokus liegt insgesamt auf einem ganzheitlichen und interdisziplinären sowie vielseitigem Lernen.
In dieser Digitalen Lernaufgabe (DigLA) erforschen und erkennen die Lernenden, wie man mit Foto oder Stift das menschliche Auge austricksen kann. Mit Freude und Motivation können sie auf diese Weise der Fotografie und ihrer Wirkungsweise begegnen.
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Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit italienischen Fachbegriffen aus der Musik und dann zum Abschluss bei der Produktion eines kurzen Hörspiels aktiv mit der Lautstärke in der Musik.
In diesem Selbstlernkurs beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Erarbeitung der Lehrplaninhalte zum Thema „Magnetismus“ und „Elektromagnetismus“ im Fach Natur und Technik in der 8. Jahrgangsstufe der Mittelschule.
