Kräfte und ihre Wirkung

Das Gleichgewicht zu halten ist manchmal gar nicht so einfach...

Sich selber immer wieder auszubalancieren, zum Beispiel auf einer umgedrehten Turnbank oder auf einer Unterlage, die sich bewegt, hin und her schaukelt oder stark wackelt, das kann eine echte Herausforderung sein. Bei einem Stationslauf erproben wir , wie gut wir unser Gleichgewicht halten können und erspüren unseren eigenen Schwerpunkt. Unsere Turnhalle bietet dazu reichlich Anregungen.

Sehr erstaunlich ist auch, wenn man Erfahrungen mit dem eigenen Schwerpunkt macht. Die Kinder sollen an fünf Stationen scheinbar einfache Übungen ausführen. Diese Aufgaben sind aber alles andere als einfach, weil man den Schwerpunkt nicht dorthin verlagern kann, wo er eigentlich hingehört, um zum Beispiel das Gleichgewicht halten zu können. So sehr man sich auch anstrengt, die Aufgaben können meistens nicht erfüllt werden. Die Kinder unserer dritten und vierten Klassen durchlaufen zuerst die Stationen, denn sie helfen später als "Patenkinder" den ersten und zweiten Klassen. So ist gewährleistet, dass auch die "Kleinen" die Aufgaben richtig verstehen und vor allem richtig ausführen, ohne zu mogeln.

Unsere Beobachtungen dokumentieren wir im Forscherbuch "Kräfte".

Wie verhält es sich nun mit dem Schwerpunkt und dem Gleichgewicht anderer Objekte? Beim Besuch einer Miniphänomenta im Gymnasium Adolfinum gibt es ein Exponat zu genau dieser Frage. Kannst du den Stab auf deinem Finger länger balancieren, wenn sich die Kugel unten oder oben befindet?

Dieses Phänomen probieren wir auch in der Klasse aus. Den Stab ersetzen wir dabei durch einen Strohhalm, die Kugel durch eine Wäscheklammer.

Forscherfrage: Wo bringst du die Wäscheklammer am Strohhalm an, um ihn möglichst lange auf dem Finger zu balancieren?

Unsere Vermutungen überprüfen wir durch Ausprobieren.

Das Ergebnis unseres Experimentes halten wir an der Tafel fest.

"Der Strohhalm ist irgendwie langsamer", finden einige Kinder heraus.

"Mit der Wäscheklammer oben geht es leichter", fasst Jan es zusammen.

 

Das finden die meisten anderen Kinder auch.

Weiter geht’s mit dem Forschen. Dazu gehen alle Klassen in den vorbereiteten Forscherraum. Hier hängt der Forscherkreis, an dem wir uns bei unserem Vorgehen orientieren. Forscherfrage:

"Kannst du einen möglichst stabilen Balancierer bauen?"

Viel haben wir bis jetzt über Gleichgewicht, Schwerkraft, Balance und Schwerpunkt erforscht und ausprobiert. Das führt uns zur Forscherfrage. Um einen entsprechenden Balancierer zu bauen, machen wir uns zuerst mit dem bereitgestellten Material vertraut. Wir arbeiten im Team und sichten die Kisten. Den ersten und zweiten Schuljahren helfen die "Patenkinder" aus den dritten und vierten Klassen, die sie zuvor schon in der Turnhalle begleitet haben. Sie helfen den "Kleinen", indem sie Tipps geben und Fragen beantworten, denn sie waren die ersten, die an der Forscherfrage gearbeitet haben. Das Material balancieren wir schon einmal auf dem Finger, dann merken wir auch gleich, wo der Schwerpunkt der Objekte liegen könnte. Auch das Gewicht des Materials wird eine Rolle beim Bauen spielen.

Nun erstellt jedes Team im Forscherbuch eine Materialliste, mit der der Balancierer gebaut werden soll.

Dann legen wir los. Jedes Team baut einen eigenen Balancierer. Die Materialliste liegt zwar zugrunde, kann aber je nach Erkenntnissen verändert werden. Der Prozess wird mit verschiedenen Farben kenntlich gemacht.

Im anschließenden Museumsgang stellt jedes Team seinen Balancierer vor und erzählt, was bei diesem Objekt zu beachten ist. Viele Beobachtungen kommen in dieser Reflexion zur Sprache.

"Auf beiden Seiten muss der Balancierer gleich schwer sein. Das war schwierig."

"Unser Balancierer ist nicht sehr stabil. Der fällt leicht vom Seil."

"Der Schwerpunkt muss über dem Seil sein, damit er nicht runterfällt. Man muss ihn hin und her schieben, bis es klappt."

"Bitte nicht wackeln, sonst fällt er runter."

Die Dokumentation unserer Arbeit findet wieder im Forscherbuch statt. Hier zeichnen wir unseren Balancierer und schreiben die Beobachtungen dazu. Mit der Materialliste können wir ihn nun jederzeit nachbauen.

Im Klassenraum werden die Balancierer ausgestellt.

Im eigenen Klassenraum forschen wir weiter, diesmal an den Hebelkräften. Forscherfrage:

Kannst du ein Gummibärchenkatapult bauen, das möglichst weit schleudert?

Wieder orientieren wir uns mit unserem Vorgehen am Forscherkreis. Um selber planen zu können, klären wir, was ein Katapult ist, welche historische Bedeutung es hat und aus welchen Bestandteilen es besteht. In den ersten und zweiten Klassen helfen konkrete Anschauungsobjekte und Abbildungen verschiedener Katapulte bei der Planung. Wieder arbeiten die Kinder in Teams und überlegen sich, welche Materialien sie brauchen. Das wird mitgebracht und dann kann’s losgehen. Bereits beim Bau der Katapulte wird ausprobiert, verworfen oder korrigiert und die Effizienz gesteigert. Das macht viel Spaß und führt zu den unterschiedlichsten Lösungen.

Noch mehr Lösungen:

Beim Wettbewerb auf dem Schulhof wird dann eindeutig klar, welches Katapult die Gummibärchen am weitesten schleudern kann.

Das Gewinner-Katapult der Klasse 2a lässt vermuten, woran es liegen könnte, dass dieses Objekt die Gummibärchen am weitesten schleudern kann. Auch diese Beobachtungen und unsere Erklärungsversuche dokumentieren wir im Forscherbuch.

Forscherbücher der 2. Klasse

Forscherbücher der 4. Klasse