Wir haben vorbereitend viel Hintergrundwissen bekommen und Werkzeuge und Material kennengelernt. Nun beginnt der eigentliche Teil von “WILMA unterwegs“.
Damit die Kinder aber von der Mobilität der Zukunft träumen können, braucht es ein Verständnis der Mobilität der Gegenwart und der Vergangenheit. Erfindungen wie das Rad sind ganz spannende Phänomene, die über Jahrhunderte immer weiterentwickelt wurden. Vom Holzstamm zum Rad, zum Wagen, zur Kutsche, zum Fahrrad bis zum heutigen Auto. Wie geht die Geschichte der Mobilität weiter?
Dauer ca. 50 min
Lernziele
- Die Kinder werden sich mit der Geschichte des Rades beschäftigen und sich mit Fahrzeugen und deren Funktion auseinandersetzen.
- Sie werden die Makeblock-Bauteile kennen- und einsetzen lernen.
- Ein Fahrzeug aus Abfallmaterialien entwerfen, bauen und dieses mit den elektrischen Bauteilen erweitern.
Benötigtes Material und Tools
- Verbrauchsmaterial und Sonstiges
- Leere Flip-Charts
- Bunte Post-Its
- Marker und Stifte
- Karton, Rohre, Schachteln und gereinigte Abfallmaterialien wie Pet-Flaschen
- Klebebänder, Bastelmaterial
- Werkzeug
- Schere, Cutter oder Mehrzweckschere
- Tacker und Locher
- Pinsel und Malfarben
- eventuell Heißkleber
- Tablets oder Laptops
- Technik
- Beamer (optional)
- Tablets oder Computer mit Internetzugang
- WILMA Edu-Tech-Hardware Koffer
- Makeblock-Bauteile mit Schrauben und geladenen
- Batterien/Akkus
- Käseplatten-Verbindungen
- Makedo Tools
- Sonstiges
- Beschreibung der Software mBlock und der Bauteile von Makeblock
- Inspirationen zu Transport von der Vergangenheit in die Gegenwart.
- Filmclip: https://vimeo.com/142405786
Tipps, Inspiration und weiterführende Materialien:
mBot – Ranger
- Der mBot Ranger ist ein vielfältiger Roboter ideal für Anfänger. Wie die meisten Bausätze von Makeblock ist auch der mBot Ranger ein Kit, aus welchem sich mehrere Fahrzeuge bauen lassen. Dieses Set kann sehr gut erweitert werden.
Schritte
Input für Kinder
Mentoren-Infos
Zu Beginn sollte der Video Clip über das Rad angeschaut werden. Inspirationen zu Transport von der Vergangenheit in die Gegenwart sind hilfreich für den Einstieg. Die Ergebnisse der Fragerunde können auf einem Plakat gesammelt und später als Inspiration herangezogen werden.
Der Wagen ist ein für den Transport von Personen oder Sachen eingesetztes, auf Rädern rollendes Fahrzeug, das mit einer Deichsel versehen ist und von Zugtieren (besonders Pferden) gezogen wird.
Der Vorläufer des Wagens ist der Schlitten. Mit der Erfindung des Rades um 3300 v. Chr. in Nordeuropa wurde der eigentliche Wagen entwickelt. Dabei entstanden zweirädrige und vierrädrige Wagen. Durch die Verbesserung der Wege zu gepflasterten oder befestigten Straßen wurde die Effektivität verbessert.
Das Automobil, kurz Auto, ist ein mehrspurig motorisierter Wagen, der in nahezu allen Bereichen die von Zugtieren gezogenen Fuhrwerke ablöste. Der weltweite Fahrzeugbestand steigt seit dem Geburtsjahr des Automobils kontinuierlich an. 2010 gab es einen Fahrzeugbestand von über einer Milliarde Automobile auf der Erde.
Schauen wir gemeinsam eine Animation über die Geschichte des Rades an.
Fast alle Fahrzeuge haben eines gemeinsam und gehen zurück auf eine Erfindung in der Steinzeit – das Rad!
Manche Erfindungen entwickeln sich über Jahrhunderte immer weiter. Von einem Holzstamm zum Rad, zum Wagen, zur Kutsche, zum Fahrrad bis zum heutigen Auto.
Fragerunde
- Welche Arten von Fahrzeugen (mit Rädern) kennt ihr und wofür werden diese
verwendet?
- Der Wagen ist ein dem Transport von Personen oder Sachen dienendes, auf Rädern rollendes Fahrzeug.
- Fuhrwerk, Gespann, Gefährt, Karre, Vehikel, Karren, Handwagen, Leiterwagen, Bollerwagen, Zeiselwagen, Automobil, Fahrzeug
- Warum brauchen die Fahrzeuge einen Antrieb? Was müssen diese überwinden,
wenn sie von A nach B kommen möchten?
- Wir brauchen eine Antriebskraft, um die Widerstände zu überwinden, die einer Bewegung entgegenwirken.
- Luftwiderstand (Wind), Steigungswiderstand (Berg), Beschleunigungswiderstand, Rollwiderstand (zB: Sand)
- Für diese Antriebskraft brauchen wir Energie. Genauer gesagt Bewegungsenergie. Welche Energie können wir hier verwenden und in Bewegungsenergie umwandeln? Und wo liegen die Unterschiede?
- Kraftstoff (chemische Energie)
- einfach zu speichern
- umweltschädlich
- stinkt
- Elektromotor (elektrische Energie)
- verlustärmer
- keine direkten Abgase
- kein Getriebe und keine Kupplung
- kaum Wartung
- langlebig (siehe Eisenbahn)
- umweltfreundlicher
- umweltschädlich in der Herstellung
- Kraftstoff (chemische Energie)
Ein Fahrzeug bauen!
Mentoren-Infos
Zur Inspiration, was mit den Elektromodulen gebaut werden kann bzw. was alles für ein funktionierendes Fahrzeug benötigt wird, können Bilder des mBot Rangers bzw. das Werbevideo von Makeblock angeschaut werden: https://www.youtube.com/watch?v=Hl1FnqjH82A
Eine zeitliche Begrenzung schränkt die Kreativität ein, zwingt die Kinder aber direkt anzufangen und nicht lange darüber nachzudenken. Da das Fahrzeug wieder auseinandergebaut wird bzw. die Grundlage der nächsten Session sein kann, steht die Funktion bzw. die Aufgabe im Vordergrund. Passende kleine Schachteln für die Karosserie sind hier eine gute Hilfe.
Ablauf:
1. Skizze: Eine Skizze ist hilfreich und soll von den Kinder vorab grob erstellt werden.
2. Bauen: Die Kinder sollen durch Ausprobieren versuchen, einen eigenen Ranger mit Elektromotor zu bauen und diesen programmieren.
3. Präsentieren: Im Anschluss werden die Fahrzeuge in der Gruppe präsentiert. Wo gab es Schwierigkeiten?
Falls es kaum eine Gruppe geschafft hat, sollte nochmal gemeinsam ein Ranger gebaut bzw. programmiert werden.
Also hat der Elektromotor doch seine Vorteile und ist eine nachhaltigere Alternative zum stinkenden Verbrennungsmotor. Wie wäre es, wenn wir unsere eigenen Fahrzeuge mit Elektroantrieb bauen und diese von A nach B fahren lassen? Ihr habt dafür aber nur 40 min Zeit!
Der Ranger von Makeblock ist ein solches Elektrofahrzeug in Miniatur. Hier seht ihr, wie aus denselben Materialien drei unterschiedliche Ranger gebaut werden können.
In dieser Aufgabe geht es nicht darum, wer das schönste, kreativste oder sportlichste Fahrzeug baut. Es muss einzig von A nach B fahren und darf nur aus den zur Verfügung gestellten Materialen gebaut werden. Nach dieser Challenge wird das Fahrzeug wieder auseinandergebaut.
Gruppenbildung: Nun werden wieder Gruppen gebildet. Jede Gruppe erhält ein Tablet und die Makeblock-Elektromodule. Die anderen Materialien liegen bereit.
Die Aufgabe lautet:
- Die Karosserie und die Räder bestehen aus Karton oder anderen Abfall-Materialien.
- Die Gruppe muss diese selbst entwickeln und bauen.
- Der Ranger fährt von A nach B.
- Eine Steigerung der Aufgabe kann sein, dass sich der Ranger steuern lässt.
Nach den 40 min werden die Fahrzeuge gegeneinander antreten. Auch wird jede Gruppe ihr Fahrzeug präsentieren.