Einordnung in Unterrichtsreihe – Bezug zum schulinternen Lehrplan

Inhalte

UE und Thema

1. Das wissen wir schon! – Standortbestimmung zur Erfassung des Vorwissens zu Raum-Lage-Beziehungen, dem Würfel und Würfelgebäuden
2. Wir entdecken die Besonderheiten des Würfels– Der Würfel unter dem Aspekt geometrischer Eigenschaften im Hinblick auf die Erfassung von Eigenschaften (haptisch und visuell) und deren fachbegrifflicher Versprachlichung
3. Wir bauen mit Würfeln nach Bauregeln – Würfelgebäude unter dem Aspekt von Bauregeln im Hinblick auf die Entwicklung und Einhaltung von Bauregeln beim freien Bauen von Würfelgebäuden
4. Wir bauen Würfelgebäude nach – Würfelgebäude unter dem Aspekt des intermodalen Darstellungswechsels von ikonischer zu enaktiver Repräsentationsebene im Hinblick auf den Nachbau von Würfelgebäuden unter Nutzung individueller Baustrategien
5. Wir lernen den BookCreator kennen – Die App BookCreator unter dem Aspekt digitaler Werkzeuge im Hinblick auf die Produktion eines digitalen Wortspeichers (visuell & auditiv) zu Lagebeziehungen
6. Wir bauen Würfelgebäude nach Baudiktat – Baudiktate unter dem Aspekt des korrekten Nachbauens eines Würfelgebäudes im Hinblick auf das Bauen nach mündlicher Anleitung in der BookCreator-App und die Sammlung von Strukturmerkmalen eines nachvollziehbaren Baudiktates
7. Wir erproben Baudiktate – Baudiktate unter dem Aspekt mündlicher Beschreibungen von Lagebeziehungen von Würfeln eines Würfelgebäudes zueinander im Hinblick auf die Erprobung der Synchronisierung von Bautätigkeit und mündlicher Beschreibung sowie das genaue Zuhören und simultan korrekte Nachbauen
8. Wir erstellen Baudiktate mit dem BookCreator – Baudiktate zu Würfelgebäuden unter dem Aspekt von Lagebeziehungen von Würfeln und Würfeltürmen zueinander im Hinblick auf die Produktion von Baudiktaten und den korrekten Nachbau unter Nutzung der BookCreator-App
9. Wir bauen Würfelgebäude nach Bauplan – Baupläne von Würfelgebäuden unter dem Aspekt des intermodalen Darstellungswechsels von symbolischer zu enaktiver Repräsentationsebene im Hinblick auf die Leseart von Bauplänen und das Bauen nach Bauplan
10. Wir schreiben Baupläne für Würfelgebäude – Baupläne von Würfelgebäuden unter dem Aspekt des intermodalen Darstellungswechsels von enaktiver zu symbolischer Repräsentationsebene im Hinblick auf das Bauen von Würfelgebäuden und der Verschriftlichung als Bauplan

Mediale Ausstattung

• iPads (zu zweit)
• BookCreator-App
• Holzwürfel

Methodisch-didaktische Überlegungen

Eine der grundlegenden Aufgaben des Geometrieunterrichts ist es, die Raumvorstellung zu schulen (vgl. Radatz & Rickmeyer 1991, S. 34). „Die Raumvorstellung ist eine bedeutsame Komponente der menschlichen Intelligenz und eine zentrale Fähigkeit, die unsere Wahrnehmung und Vorstellung von der Umwelt und damit die Qualität der Interaktion mit ihr nachhaltig beeinflusst“ (Maier, 1999, S. 4). Nach Rost (1997) bezeichnet die Raumvorstellung eine Reihe von Fähigkeiten, die eine (gedankliche) Orientierung und Bewegung in zwei- und dreidimensionalen Räumen ermöglichen (vgl. ebd., S. 9; zit. nach Franke & Reinhold 2016, S. 77). Franke & Reinhold (2016) nennen drei Bereiche der Raumvorstellung: das Erfassen und Vorstellen von Lagebeziehungen im Raum, die gedankliche Manipulation innerhalb einer räumlichen Situation und die Orientierung im Raum und Perspektivübernahme (vgl. ebd., S. 65ff.). Das Raumvorstellungsvermögen ist nicht nur wichtig für eine Orientierung in der Umwelt und für den Alltag, sondern stellt auch eine „zentrale Voraussetzung für schulisches Lernen – nicht nur im Mathematikunterricht“ (ebd., S. 39) dar. Bereits in der Grundschule sollte daher das räumliche Vorstellungsvermögen entwickelt und gefördert werden (vgl. ebd., S. 30).
Nach Piaget und Inhelder (1975) ist die „räumliche Vorstellung […] eine verinnerlichte Handlung“ (ebd., S. 527). Somit kann die räumliche Vorstellung nur ausgebildet werden, wenn selbst entsprechende, konkrete Handlungen ausgeführt worden sind wie beispielsweise das Bauen mit Würfeln. Bei der Entwicklung des räumlichen Vorstellungsvermögens spielt darüber hinaus die Feinmotorik sowie die Fähigkeit zur (visuellen) Wahrnehmung eine zentrale Rolle (vgl. ebd., S. 525; vgl. Reinhold 2021, S. 4). Würfelgebäude bieten vielfältige Möglichkeiten zur Förderung der Raumorientierung und allgemeiner mathematischer Kompetenzen (vgl. Krauthausen & Pilgrim 2020, S. 17f.). Zusätzlich bieten sie vielfach Potenzial zur natürlichen Differenzierung, die der Heterogenität der Klasse entgegenkommt. Das Bauen mit Holzwürfeln schafft einen Motivationsanlass für die Lernenden, sich mit dem durchaus herausfordernden Lerninhalt zu beschäftigen. Ebenfalls kommt dies den DaZ-Lernenden entgegen, da das Bauen an sich und das Zeichnen von Bauplänen verhältnismäßig wenig sprachliche Hürden birgt. Zusätzlich eignen sich Aufgabenstellungen zu Würfelgebäuden für Partner- und Gruppenarbeiten, sodass kooperatives Lernen als Grundstruktur des Unterrichts in der Reihe verstanden werden kann (vgl. QUA-LiS NRW 2024, o. S.).
Im Rahmen der Unterrichtsreihe werden die Lernenden an Würfelgebäude herangeführt. Es wird beabsichtigt, dass die Lernenden zunächst die Eigenschaften des Würfels kennen lernen und anschließend Würfelgebäude bauen. Dazu lernen sie Bauregeln, Baudiktate und Baupläne kennen. Es wird intendiert, dass sie zwischen den verschiedenen Darstellungsformen (Würfelgebäude, Schrägbild, Baudiktat, Bauplan) wechseln können. Somit bedient die Unterrichtsreihe das EIS-Prinzip nach Bruner. Durch den intermodalen Darstellungswechsel zwischen der konkreten Handlung mit Würfeln, Beschreibung der Gebäude und einzelner Bauschritte beim Bau eines Würfelgebäudes, Bildern von Würfelgebäuden und dem Zeichnen von Bauplänen, soll im Sinne des Spiralcurriculums eine Lösung von den Handlungen am konkreten Objekt hin zur mentalen Form von Vorstellungsbildern angebahnt werden (vgl. Radatz et al. 2015, S. 131ff.).
Innerhalb der Reihe wird mit maximal sieben Einheitswürfeln aus Holz gebaut, um die Komplexität aller Aufgaben zu reduzieren. Ebenso ist die beschriftete und farblich markierte Bauunterlage und dementsprechend später die Baupläne auf nur 3×3- oder 1×3-Felder reduziert. Somit ist die Orientierung auf der Bauunterlage, das Bauen und Nachbauen mit und ohne mündliche Anleitung von Würfelgebäuden und der Umgang mit Bauplänen vereinfacht.

Arbeitsblätter, u.a. Materialien

• s. iserv (Dateien)

Quellenangaben

• Anders, K.; Laurenz, C. (2013): Rücken an Rücken. Zweitklässler beschreiben Steckwürfelgebäude immer präziser. In: Grundschule Mathematik, 39/2013, S. 10-13
• Franke, M.; Reinhold, S. (2016): Didaktik der Geometrie. In der Grundschule. Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum
• Häring, G. (2021): Bau dich schlau. Bauen mit Köpfchen eröffnet kindgemäße und vielschichtige Lernanlässe. In: Grundschule Mathematik, 70/2021, S. 2-3
• Helmerich, M.; Lengnink, K. (2016): Einführung Mathematik Primarstufe – Geometrie. Heidelberg: Springer
• Krauthausen, G.; Pilgrim, A. (2020): Zweites Kapitel: Das Projekt APPsicht – Anregungen zur Förderung der Raumvorstellung. In: Krauthausen, G.; Michalik, K.; Krieger, C.; Jastrow, F.; Metzler, C.; Pilgrim, A.; Schwedler-Diesener, A.; Thumel, M. (Hrsg.) (2020): Tablets im Grundschulunterricht. Fachliches Lernen, Medienpädagogik und informatische Bildung. Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren
• Maier, P. H. (1999): Räumliches Vorstellungsvermögen: Ein theoretischer Abriß des Phänomens räumliches Vorstellungsvermögen: mit didaktischen Hinweisen für den Unterricht. Donauwörth: Auer
• Piaget, J., & Inhelder, B. (1975): Die Entwicklung des räumlichen Denkens bei Kindern. Stuttgart: Klett
• Radatz, H. Rickmeyer, K. (1991): Handbuch für den Geometrieunterricht an Grundschulen. Hannover: Schroedel Verlag
• Radatz, H.; Schipper, W.; Ebeling, A.; Dröge, R (2015): Handbuch für den Mathematikunterricht. 1. Schuljahr. Braunschweig: Schroedel
• Reinhold, S. (2021): Bauen und Strukturieren. Konkretes und gedankliches Zerlegen von Bauwerken beim „Bauen mit Köpfchen“. In: Grundschule Mathematik, 70/2021, S. 4-7
• Reiss, K., Hammer, C. (2021): Grundlagen der Mathematikdidaktik. Eine Einführung für den Unterricht in der Sekundarstufe. Cham: Birkhäuser
• Verboom, L. (2017): Fachbezogene Sprachförderung im Mathematikunterricht. Das WEGE-Konzept: ein übersichtlicher Weg durch den Sprachförder-Dschungel. In: Grundschule aktuell: Zeitschrift des Grundschulverbandes, 137/2017, S. 25-28
• Willms, M. (2021): Baudiktate in Klasse 1 und 2? Klar!. Den Bau von (Steck-)Würfelgebäuden beschreiben. In: Grundschule Mathematik, 70/2021, S. 8-11
• Wittmann, E. C. (1999): Konstruktion eines Geometriecurriculums ausgehend von der Grundidee der Elementargeometrie. In: Henning, H. (Hrsg.): Mathematik lernen durch Handeln und Erfahrungen. Festschrift zum 75. Geburtstag von Heinrich Besuden, S. 205-223. Oldenburg: Bueltmann und Gerriets
• Medienberatung NRW (2020): Medienkompetenzrahmen NRW, [online] https://medienkompetenzrahmen.nrw/fileadmin/pdf/LVR_ZMB_MKR_Broschuere.pdf, [abgerufen am 07.08.24]
• Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen (2021): Lehrpläne für die Primarstufe in Nordrhein-Westfalen. Sammelband, [online] https://www.schulentwicklung.nrw.de/lehrplaene/upload/klp_PS/ps_lp_sammelband_2021_08_02.pdf, [abgerufen am 07.08.24].
• QUA-LiS NRW (2024): Kooperatives Lernen, [online] https://www.schulentwicklung.nrw.de/cms/inklusiver-fachunterricht/lernumgebungen-gestalten/kooperatives-lernen/kooplernen.html, [abgerufen am 07.08.24]
• Primakom (o. J.): Raumorientierung. Hintergrund, [online] https://primakom.dzlm.de/inhalte/raum-und-form/raumorientierung/einstieg/hintergrund, [abgerufen am 24.08.24]

Ansprechpartnerin

Wieschhofschule Olfen: Carla Blaas