Technische Lösungen planen, prüfen und vergleichen
Auftrag: eine Papierbrücke zwischen zwei Büchern. Welche Vorgabe ist eine Grenze, die man nicht überschreiten darf?
Erklärung: Ein Blatt Papier ist eine Grenze: Mehr Material gibt es nicht. Zehn Münzen tragen und von Buch zu Buch reichen sind Kriterien — das muss die Brücke können.
Auftrag: ein Sonnenschutz für den Sandkasten. Welche Vorgabe ist ein Kriterium, also etwas, das die Lösung können muss?
Erklärung: Schatten über dem ganzen Sandkasten ist das, was der Sonnenschutz leisten soll — ein Kriterium. Material und Zeit sind Grenzen.
Die Klasse soll ein Vogelhaus bauen, in das kein Regen hineinläuft. Wie prüft sie dieses Kriterium?
Erklärung: Ein Test prüft genau das Kriterium: Regen abhalten. Das Gießen ahmt Regen nach. Aussehen und Gewicht sagen darüber nichts.
Drei Kinder testen ihre Papierbrücken. Welcher Test ist fair?
Erklärung: Fair ist ein Test, wenn alles gleich ist außer der Brücke selbst. Nur dann liegt ein Unterschied im Ergebnis an der Brücke und nicht am Abstand oder an den Münzen.
Zwei Zelt-Modelle sollen bei Wind stehen bleiben. Welcher Test vergleicht sie fair?
Erklärung: Gleicher Wind, gleicher Abstand: Dann zeigt der Test, welches Zelt stabiler ist. Mit verschiedenem Wind weiß man nicht, ob das Zelt oder der Wind den Unterschied macht.
Tom testet seine Brücke mit fünf Münzen, Lenas Brücke testet er mit zehn. Lenas Brücke biegt sich mehr durch. Damit ist gezeigt, dass Toms Brücke stabiler ist.
Erklärung: Die Brücken bekamen unterschiedlich viele Münzen. Der Test ist nicht fair, darum zeigt er nicht, welche Brücke stabiler ist. Beide müssen dieselbe Last tragen.
Kriterien: Die Brücke trägt mindestens 10 Münzen. Grenze: höchstens ein Blatt Papier. Welche Brücke erfüllt alles?
Erklärung: B trägt mehr als 10 Münzen und hält die Grenze von einem Blatt ein. C trägt zwar am meisten, verbraucht aber drei Blätter — damit ist die Grenze verletzt. A trägt zu wenig.
Sonnenschutz für den Sandkasten — Kriterium: mittags ganz im Schatten. Welches Modell gewinnt?
Erklärung: Verglichen wird mit dem Kriterium, nicht mit dem Aussehen oder dem Tempo. Nur das graue Tuch schafft den ganzen Schatten.
Die Gruppe hat eine gute Idee für den Sonnenschutz und fängt sofort an zu bauen, ohne weitere Ideen zu sammeln. So arbeiten gute Erfinderinnen und Erfinder.
Erklärung: Wer gleich die erste Idee baut, übersieht oft eine bessere. Erst mehrere Ideen sammeln und skizzieren, dann die vielversprechendste bauen.
Mias Papierbrücke knickt im Test genau in der Mitte ein. Was macht sie als Nächstes?
Erklärung: Der Test zeigt die schwache Stelle: die Mitte. Genau dort wird verbessert. Alles wegzuwerfen verschenkt, was schon funktioniert; Farbe macht nichts stabiler.
Beim Gießkannen-Test tropft es im Vogelhaus genau an der Kante zwischen den zwei Dachbrettern herein. Was verbessert die Klasse?
Erklärung: Verbessert wird die Stelle, die im Test versagt hat — die Dachkante. Dickere Wände oder ein größeres Haus ändern an der undichten Kante nichts.
Nach der Verbesserung testet Mia ihre Brücke noch einmal genauso wie vorher. Das ist richtig so.
Erklärung: Erst der zweite, gleiche Test zeigt, ob die Verbesserung wirklich hilft. Planen, bauen, testen und verbessern ist ein Kreislauf.
Etwas, das die Lösung können muss, heißt Kriterium. Etwas, das man nicht überschreiten darf, wie Material oder Zeit, heißt ___.
Erklärung: Kriterien sagen, was die Lösung leisten soll; Grenzen sagen, womit und in welcher Zeit sie gebaut werden muss.
Zwei Sonnenschutz-Modelle beschatten beide den ganzen Sandkasten. Zweites Kriterium: so wenig Stoff wie möglich. Welches ist besser?
Erklärung: Wenn beide das erste Kriterium erfüllen, entscheidet das zweite: der Stoffverbrauch. Wer sparsamer baut, löst die Aufgabe besser.