Ziel dieser Aufgabe ist es eine Tiefgarageneinfahrt so zu planen, dass verschiedene Autos einfahren können, aber auch andere Fortbewegungsmittel wie Kinderwägen, Rollstühle etc.. Dabei soll die Einfahrtsrampe, d.h. der Übergang zwischen Straße und Kelleretage, so kurz wie möglich gestaltet werden.
Diese Aufgabe wurde durch die Aufgabe Planung eines Parkdecks inspiriert, die vom spanischen Mascil Team erstellt wurde.
Die Problemstellung verbindet mathematische Ideen mit dem Straßenbau, Automobildesign, Architektur und Verkehrskotrolle (Bremsschwellen).
Von den SchülerInnen wird erwartet, dass sie reale Situationen mithilfe von Papiermodellen und dynamischer Geometrie-Software erproben. Basierend auf Experimenten stärken sie ihr Gespür für die entsprechende Situation, formulieren und verifizieren Vermutungen und finden schließlich zulässige Lösungen.
Schulfach: Mathematik, Informationstechnologie (IT)
Zielgruppe: Sekundarstufe I und II
Alter: 12-17, kann aber an andere Altersgruppen angepasst werden
Dauer: Zwei Unterrichtsstunden (90 Minute), Teil 1 und Teil 2, mit Hausaufgaben dazwischen
Aspekte des forschenden und entdeckenden Lernens:
- Der Kontext ist von Bedeutung
- SchülerInnen müssen forschend planen, sie formulieren und überprüfen verschiedene Hypothesen
- Die Aufgabe fordert von den SchülerInnen Zusammenarbeit und Kommunikation
Bezug zur Arbeitswelt:
- Kontext: Architektur und Design
- Rolle: Die SchülerInnen werden aufgefordert eine Einfahrt mit konstanter Steigung zu planen, die Straße und Tiefgarage miteinander verbindet.
- Tätigkeiten: Gruppenarbeit um eine reale Situation mithilfe von Papiermodellen und dynamitscher Geometrie-Software zu erproben
- Produkt: Papiermodelle der entworfenen konstanten Steigung.
Verfügbares Material
- Handreichung für LehrerInnen Word bzw. PDF
- Arbeitsblatt für SchülerInnen und vorgeschlagene Hausaufgaben Word bzw. PDF
- Verschiedene dynamische Arbeitsblätter, z.B.
http://www.math.bas.bg/omi/cabinet/content/bg/html/d22179.html
http://mascil.science-edu.at/file/pom/2015-05/Tiefgarageneinfahrt-Wagen.ggb
http://mascil.science-edu.at/file/pom/2015-05/Tiefgarageneinfahrt-Wagen-Var.ggb
- Beispiele für Unterrichtspläne (Anhang des Leitfadens für LehrerInnen)
Mögliche Anpassungen an andere Altersgruppen:
Teil 1 ist auch für jüngere SchülerInnen und sogar GrundschülerInnen geeignet. LehrerInnen dieser Altersstufe werden sich daher eventuell dafür entscheiden, Teil 1 alleine durchzuführen. Anderenfalls kann die gesamte Aufgabe angepasst werden indem man die Länge des Unterrichts angepasst, z.B. auf drei Unterrichtsstunden verlängern (siehe Unterrichtsbeispiel).
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