Geometrie Materialsammlung ISBN 978-3-507-04503-3 Geometrie 3/4 Materialsammlung Herausgegeben von Prof. Dr. Hans-Dieter Rinkens, Kurt Hönisch und Gerhild Träger Erarbeitet von Nadine Franke-Binder, Kurt Hönisch, Claudia Neuburg, Michaela Schmitz Die Geometriesammlung 3/4 enthält: • 180 folierte Karteikarten 75 Aufgabenkarten und 15 Tippkarten in zweifacher Ausfertigung • Ein Arbeitsheft (mit heraustrennbaren Seiten) • Zwei Spiele: Körper-Quartett und Tangram • • • • • • • • • • Vier verschiedenfarbige abwischbare Stifte (rot, gelb, blau, grün) Zwei abwischbare Stifte (schwarz) Einen Steckwürfel Ein Päckchen Legeplättchen Zwei Schablonen Zwei Geodreiecke Einen Spielwürfel Zwei Spiegel Holzwürfel Ein Poster: Vierecke Zusätzlich werden Karopapier (auch als Kopiervorlage); weißes Papier, ggf. gelbes Papier und eine leere Streichholzschachtel benötigt. © 2010 Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig www.schroedel.de Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Hinweis zu § 52 a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne Einwilligung gescannt und in ein Netzwerk gestellt werden. Dies gilt auch für Intranets an Schulen und sonstigen Bildungseinrichtungen. Auf verschiedenen Seiten dieses Buches befinden sich Verweise (Links) auf Internet-Adressen. Haftungshinweis: Trotz sorgfältiger inhaltlicher Kontrolle wird die Haftung für die Inhalte der externen Seiten ausgeschlossen. Für den Inhalt dieser externen Seiten sind ausschließlich deren Betreiber verantwortlich. Sollten Sie dabei auf kostenpflichtige, illegale oder anstößige Inhalte treffen, so bedauern wir dies ausdrücklich und bitten Sie, uns umgehend per E-Mail davon in Kenntnis zu setzen, damit beim Nachdruck der Verweis gelöscht wird. Druck A1 / Jahr 2010 Alle Drucke der Serie A sind im Unterricht parallel verwendbar. Redaktion: Dr. Julia Rasche Herstellung: Gundula Wanjek-Binder, Hannover Umschlaggestaltung: Andrea Heissenberg, Jennifer Kirchhof, mit einer Illustration von Matthias Berghahn Satz: Jesse Konzept & Text GmbH, Hannover Druck und Bindung: westermann druck GmbH, Braunschweig ISBN 978-3-507-04503-3 Hinweise zur Nutzung der Materialsammlung Geometrie 3/4 Eine wesentliche Voraussetzung für selbstständiges Lernen ist der sichere Umgang mit fachlichen Arbeitsweisen. Die Arbeit mit der Materialsammlung Geometrie unterstützt die Kinder dabei auf vielfältige Weise: Basiskompetenzen, wie visuelle Wahrnehmung, werden aufgearbeitet, geometrische Inhalte des Lehrplans werden geübt und wiederholt und vielfach durch vertiefende Aufgabenstellungen erweitert. Die Arbeit mit der Materialsammlung Geometrie weckt Interesse für und Neugier auf geometrische Inhalte. Geometrische Figuren und Körper, Symmetrien und Muster geben Raum für Fantasie und Kreativität, erfordern aber auch Genauigkeit und Ausdauer. So führt kontinuierliche Arbeit mit der Materialsammlung auf motivierende Art und Weise zu Erweiterungen im Bereich der prozessbezogenen und der inhaltbezogenen Kompetenzen. Einsatzmöglichkeiten Die Materialsammlung Geometrie kann optimal für Einzel-, Partner- oder Kleingruppenarbeit eingesetzt werden. Dies ist im Rahmen der Freiarbeit genauso möglich wie als Teil des Wochenplans. Da die Materialsammlung Themen aus dem Unterricht aufgreift, kann sie von Kindern genutzt werden, die weitere Übung benötigen. Weiterreichende Aufgaben bieten aber auch die Möglichkeit, Inhalte zu vertiefen. Dabei können die Kinder sowohl mit den Aufgabenkarten der Kartei als auch im Arbeitsheft arbeiten. Durch die zwei Spiele ergibt sich ein zusätzlicher motivierender Zugang zu den Bereichen Formen und Körper. Für die Lehrerin besteht durch die enge Verbindung von Schulbuch und Materialsammlung die Möglichkeit, bequem weitere passende Übungen zu finden. Jedoch auch im lehrwerksunabhängigen Einsatz besteht wenig zusätzlicher Erklärungsbedarf. Kartei und Arbeitsheft sind durch den Einsatz kindgerechter illustrierter Erklärungen auf Tippkarten und Einstiegsseiten in höchstem Maße selbsterklärend. Die Materialsammlung Geometrie kann vorbereitend, begleitend oder nachbereitend eingesetzt werden. Die Aufgaben auf den Karteikarten und im Arbeitsheft werden den in den Bildungsstandards formulierten drei Anforderungsbereichen zugeordnet. Die Einschätzung basiert auf Erfahrungen von Lehrerinnen und Lehrern. Dies geschieht durch eine unterschiedliche Farbgebung der Aufgabennummern: 1 Anforderungsbereich I (AB I): Reproduzieren. Diese Aufgaben erfordern Grundwissen und Routinetätigkeiten. 1 Anforderungsbereich II (AB II): Zusammenhänge herstellen. Die Aufgaben verlangen das Erkennen und Nutzen von Zusammenhängen und Gesetzmäßigkeiten. 1 Anforderungsbereich III (AB III): Verallgemeinern und Reflektieren. Diese Aufgaben erfordern komplexere Tätigkeiten wie Strukturieren, Entwickeln von Strategien, Beurteilen und Verallgemeinern. Das Arbeitsheft kann sowohl in der Schule als auch zu Hause ergänzend eingesetzt werden. Da das Heft heraustrennbare Seiten hat, können einzelne Seiten oder Aufgaben Kindern zur individuellen Förderung zugewiesen werden. Das vertiefende, selbstständige Üben kann auch im Elternhaus erfolgen, da die Aufgaben in einfachen und gut verständlichen Illustrationen mit Text zu Beginn jedes neuen Aufgabenformats kurz erläutert werden bzw. selbsterklärend sind. Am Ende des Heftes finden die Kinder die Lösungen auf verkleinerten Seiten des Arbeitsheftes. Diese erlauben ein eigenverantwortliches Üben und selbstständiges Kontrollieren. Die Kartei enthält zwei unterschiedliche Typen von Karten: Aufgabenkarten und Tippkarten in zweifacher Ausführung. Alle Karten sind foliert und mit abwischbaren Stiften beschreibbar. Auf der Vorderseite der Aufgabenkarten befinden sich Aufgaben, die auf der Karteikarte gelöst werden können. Auf der Rückseite befinden sich die jeweiligen Lösungen. Auch hier ist ein eigenverantwortliches Arbeiten und selbstständiges Kontrollieren der Schülerinnen und Schüler möglich. Zu den Aufgabenkarten eines Aufgabenformates gehört jeweils eine Tippkarte. Diese erklärt in einzelnen Schritten die Aufgabenstellung und gibt Anregungen für Handlungen. 3 Die Aufgaben auf den Karten sind damit in hohem Maße selbsterklärend. Die Kinder benötigen selten Erläuterungen durch einen Erwachsenen. Sollten bei der Bearbeitung Probleme auftreten, so leisten passende Tippkarten Hilfestellung. Vorstellung der fünf inhaltlichen Aufgabenbereiche: Räumliches Vorstellungsvermögen Die Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens ist eines der Hauptziele des Geometrieunterrichts. Es ist von hoher lebenspraktischer Bedeutung. So verbessern Kinder ihre Raumwahrnehmung, erlernen sich im Raum zu orientieren und schließlich in ihrer Vorstellung zu operieren (Kopfgeometrie). Räumliche Wahrnehmung lässt sich in drei Teilaspekte gliedern (nach Besunden 1979). – Räumliches Orientieren ist die Fähigkeit, sich wirklich oder gedanklich im Raum orientieren zu können. – Räumliches Vorstellen ist die Fähigkeit, Objekte oder Beziehungen in der Vorstellung reproduzieren zu können. – Räumliches Denken ist die Fähigkeit, mit Vorstellungsinhalten gedanklich zu operieren. Ebene Figuren Die Karteikarten zum Themenbereich „Ebene Figuren“ teilen sich in mehrere große Themenbereiche. Im ersten großen Themenblock werden die Begriffe „senkrecht“, „rechter Winkel“ und „parallel“ definiert und in verschiedenen Übungen gefestigt. Den zweiten Themenblock stellt das „Das Haus der Vierecke“ dar. Auch hierzu werden in verschiedenen Übungen die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Quadrat, Rechteck, Parallelogramm und Trapez erarbeitet und geübt. Das Fortsetzen von Mustern und das Parkettieren mit Fünfecken, Sechsecken und Achtecken bilden ein weiteres Übungsfeld. Ferner wird die Thematik „Flächeninhalt bestimmen und vergleichen und die Thematik „Umfang bestimmen“ behandelt. 4 Körper Im Kapitel „Körper“ untersuchen und benennen die Kinder die geometrischen Körper Würfel, Quader, Zylinder, Kegel, Pyramide und Kugel, wobei deren Eigenschaften im Vordergrund stehen. Bei den Kantenmodellen und den Würfelgebäuden steht nun das räumliche Vorstellungsvermögen im Mittelpunkt, die Modelle oder Gebäude können ergänzend gebaut werden. Weitere Übungen für das räumliche Vorstellungsvermögen werden zudem über das Kippen von Würfel und Quadern und die Auseinandersetzung mit deren Netze angeboten. Einen weiteren großen Bereich nimmt das Thema „Rauminhalt“ ein. Hier wird u. a. das gedankliche Auffüllen von (Glas-)kisten bearbeitet. Symmetrie Die Karteikarten zum Themenbereich „Symmetrie“ verdeutlichen den Symmetriebegriff durch das Zeichnen von symmetrischen Figuren, den Einsatz des Spiegels, das Legen von symmetrischen Figuren mithilfe von Plättchen und der Verwendung des Punktegitters. Die Herstellung symmetrischer Figuren und das Untersuchen von Figuren auf Symmetrie sind Schwerpunkte der Karteikarten dieses Themenbereiches. Ferner werden die Thematiken „Drehsymmetrie“ und „Verschiebung“ behandelt. Zeichnen Im Kapitel „Zeichnen“ üben die Kinder das Zeichnen mit Geodreieck und Zirkel. Auf Karo-, Blanko- oder Punktegitterpapier werden Figuren und Muster vergrößert und verkleinert, senkrechte, parallele Linien sowie Rechtecke, Quadrate und Würfel(gebäude) gezeichnet. Mit dem Zeichnen von Kreisen mit dem Zirkel werden auch die Fachbegriffe „Mittelpunkt, Radius und Durchmesser“ in Gebrauch genommen. Literatur: Besuden, H. (1979). Die Förderung der Raumvorstellung im Geometrieunterricht. In: Beiträge zum Mathematikunterricht 1979. Hannover: Schroedel Körper-Quartett Tangram Spieleranzahl: 3 oder 4 Inhalt: 24 Karten (6 Quartettserien) Das Körperquartett besteht aus 24 Karten. Es sind 6 Quartettserien (Zylinder, Kegel, Quader, Kugel, Würfel, Pyramide), die jeweils aus vier Karten bestehen. Zu jeder Serie gibt es einen Körper aus dem Bereich: Holzkörper, Spielzeug, Lebensmittel, Gebäude. Spieleranzahl: 1 bis 2 Inhalt: Tangram mit 7 Teilen, ein Heft Das Tangramspiel besteht immer aus sieben einfachen geometrischen Formen: ein Quadrat, fünf Dreiecke in verschiedenen Größen und ein Parallelogramm. Zusammengelegt ergeben sie ein Quadrat. Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Tangram Dieses Büchlein ist nur als Anregung zu sehen. Vielmehr können auch eigene Figuren gefunden werden. Diese lassen sich als Umrissfiguren in die Vorlage (Kopiervorlage) übertragen und ergeben so eine eigene Kartei. Spielbeginn: Die Karten werden gemischt und einzeln ausgegeben, bis alle verteilt sind. Es beginnt der Spieler links vom Kartengeber: Er fragt einen der Mitspieler nach einer Karte, die er zur Bildung eines Quartetts sucht. Der Gefragte muss die Karte an den Fragenden abgeben, falls er sie hat. Der Fragende darf dann so lange weiterfragen, bis einer die gesuchte Karte nicht hat. Jetzt setzt dieser das Spiel fort. Vollständige Quartette legt man sofort aus. Gewonnen hat, wer am Schluss die meisten Quartette besitzt. Sinn des Spieles ist es nun, aus den sieben Formen verschiedene Figuren zu legen. Die Figuren in dem beigefügten Heftchen zeigen dabei einen Ausschnitt aus der großen Vielfalt: geometrische Formen, figürliche Darstellungen, aber auch Buchstaben und Ziffern. Das Heft sollte daher nur als Anregung verstanden werden, vielmehr können neue Figuren entstehen. Es gibt eine Kopiervorlage, in die eigene Figuren eingetragen werden können. So kann eine eigene Kartei entstehen. Die Spielregeln sind einfach: Für jede Figur müssen immer alle sieben Formen verwendet werden. Dabei werden die Formen niemals übereinander gelegt. Sämtliche Lösungen gibt es ab Seite 13 nachzuschlagen. Aber nicht gleich aufgeben, manche Figuren sind zwar kniffelig, aber nicht unlösbar. 5 Kopiervorlagen Auf den folgenden Seiten finden Sie zehn Kopiervorlagen. 6 7 Kantenmodell Würfel 8 Kantenmodell Quader 9 Geobrett (1) 10 Geobrett (2) 11 Gitterpunkt 12 Karopapier 13 Faltbüchlein: Heft der Vierecke 14 Faltbüchlein: Heft der Körper 15 Tangram: Ordnungshilfe – Faltanleitung 16 Tangram: Vorlage für eigene Figuren So g eht´ s: Ecke n fa lten eins chn eide n eink lapp en kleb en 7 Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig 8 Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Geobrett (1) 9 Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Geobrett (2) 10 11 Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Karopapier 12 4 3 sind Rechtecke. Sie haben Ecken und Seiten. Gegenüberliegende Seiten sind lang. Gegenüberliegende Seiten sind . Sie haben rechte Winkel. Diese Vierecke sind Trapeze. Sie haben Ecken und Seiten. Bei ihnen sind mindestens zwei Seiten . 5 Dieses Viereck ist ein Quadrat. Es hat Ecken und Seiten. Alle Seiten sind lang. Gegenüberliegende Seiten sind Es hat rechte Winkel. 2 . sind Parallelogramm. Sie haben Ecken und Seiten. Gegenüberliegende Seiten sind lang. Gegenüberliegende Seiten sind . 6 Mein Lieblingsviereck ist ein: 1 Diese Vierecke Heft der Vierecke Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Diese Vierecke Mein Muster aus Vierecken: 7 8 . Spitze. 3 4 Ecken Kanten. Flächen. Ihr Netz besteht aus und Sie haben Kanten. Ecken Flächen. Sein Netz besteht aus und Er hat ist ein Dieser Körper ist ein Er hat . Ecken, und Kante. Kanten und Sein Netz besteht aus Flächen. Fläche. . 5 Dieser Körper ist eine Sie hat 2 sind Kanten. Ecken 6 Flächen. Sein Netz besteht aus und Er hat ist ein Dieser Körper 1 Dieser Körper . Heft der Körper Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Diese Körper Kanten. Ecken Flächen. Ihr Netz besteht aus und Sie hat ist eine Dieser Körper . 7 8 Ordnungshilfe für das Holz Tangram Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Die Vorlage lässt sich ausgeschnitten in die Holzbox legen. Heft der Vierecke Heft der Körper So kann das Heft gefaltet werden: mit der Schere ausschneiden /einschneiden; diese Linie falten. 15 Materialsammlung Geometrie 3/4 978-3-507-04503-3 © Schroedel, Braunschweig Tangram-Figur 16 Nr. Lösung auf der Rückseite!