Bei dieser Aufgabe arbeiten die SchülerInnen als SchreinerInnen. Sie soll in einem Einfamilienhaus eine bequeme Kellertreppe planen und ihre Überlegungen dokumentieren.

Zunächst überlegen sich die SchülerInnen inwiefern die durchschnittliche Schrittlänge mit der Stufenhöhe und Auftrittbreite einer bequem begehbaren Treppe in Zusammenhang steht.

Dann berechnen sie eine mögliche Treppenöffnungslänge für eine Treppe, die 2,8 m Höhe überwindet (siehe Skizze).

Die SchülerInnen dokumentieren ihre Annahmen und Berechnungen und präsentieren diese den anderen SchülerInnen, z. B. Im Rahmen einer Planungsbesprechung.

Bild: mascil-team Austria

Fach: Mathematik

Dauer: 2 Unterrichtseinheiten (100 Minuten)

Zielgruppe: Sekundarstufe I und II

Altersgruppe: 12–16 Jahre

Aspekte des forschenden und entdeckenden Lernens

• Erkundung der Situation: Die SchülerInnen werden mit Informationen aus Text und Abbildungen (evtl. auch Tabelle) konfrontiert. Sie müssen sich in die Situation der Aufgabenbeschreibung einfinden und eine Lösungsstrategie erarbeiten.
• Interpretation und Bewertung der Ergebnisse: Bei der Darstellung der Resultate werden Begründungen erwartet. Da die SchülerInnen ihre Ergebnisse präsentieren, bewerten sie diese im Vorfeld und reflektieren ihre Lösungsstrategien.
• Kommunikation und Präsentation: Die SchülerInnen sind in Gruppen mit 3-4 Mitgliedern eingeteilt. Während der Arbeitsphase tauschen sie sich aus und präsentieren ihre Ergebnisse den anderen MitarbeiterInnen in Form einer Baubesprechung
• ForscherInnengeist; Anwendung von Mathematik und Naturwissenschaft im wirklichen Leben; Verstehen, wie Mathematik in der Arbeitswelt genutzt wird
• SchülerInnen versuchen Probleme zu lösen, nutzen ihr Wissen für die Lösungsfindung; sie reflektieren über Ergebnisse, entwickeln eigenes Verständnis, erkunden die Arbeitswelt
• Konsens über Sinn und Ziel; gemeinsame Verantwortung; Zusammenarbeit
• Kontext ist sinnvoll und bedeutsam; Fragestellung ermöglicht unterschiedliche Lösungsstrategien; die Lernenden sind aktiv und eigenverantwortlich tätig; die Aufgabe fördert Zusammenarbeit und Kommunikation

Bezug zur Arbeitswelt:

• Kontext: Die Aufgabe entstammt dem Bauwesen.
• Rolle: Die SchülerInnen sind MitarbeiterInnen einer Baufirma und für Materialberechnung und Kostenkalkulation zuständig.
• Tätigkeit: Die SchülerInnen erarbeiten mit Hilfe einer Abbildung den Zusammenhang zwischen menschlicher Schrittlänge, Stufenhöhe und Auftrittbreite. Sie überlegen, warum in verschiedenen Bauwerken unterschiedliche Stufenhöhen umgesetzt werden. Dazu benutzen sie Informationen aus einer Tabelle. Für die Berechnungen der Bemaßungen einer Kellertreppe müssen sie einen Ausschnitt eines Plans nachvollziehen und eine Vorgehensweise erarbeiten. Ihre Ergebnisse fassen sie zusammen und präsentieren sie den anderen MitarbeiterInnen.
• Produkt: In Form einer schriftlichen Zusammenfassung halten die SchülerInnen ihre Ergebnisse fest und stellen sie den anderen in einer kurzen Präsentation vor.
• Beruf: FacharbeiterInnen (SchreinerInnen, MaurerInnen); MitarbeiterInnen in Baufirmen

Verfügbares Material

Handreichung für LehrerInnen (Word bzw. PDF)
Arbeitsblatt für SchülerInnen (Word bzw. PDF)

Schnitt durch den Keller des Einfamilienhaus

Zusammenhang zwischen Stufenhöhe (h), Auftrittbreite (a) und menschlicher Schrittlänge Fleiss M., Gangl, G., Graf, A., Gruber, F., Heitzer, P., Huter, R., Laschober, K., Reisinger, W., Roppatsch, E. & Schnedl, R. (2002b), S. 39

Ausgewählte Stufenhöhen in cm aus Fleiss, M., Gangl, G., Graf, A., Gruber, F., Heitzer, P., Huter, R., Laschober, K., Reisinger, W., Roppatsch, E. & Schnedl, R. (2002a). Bautechnik Bau. Jugend & Volk, Wien.

Links:

http://www.treppenportal-deutschland.de/treppenberater/treppenberater.php

Mögliche Anpassungen an andere Altersgruppen

Beschränkung auf Teilaufgaben (z. B. nur Beziehung zwischen durchschnittlicher Schrittlänge mit Stufenhöhe und Auftrittbreite; für fixe Treppenöffnung Anzahl der Stufen angeben).

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Die Aufgabe wurde erstellt vom mascil-Team aus Österreich.

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