Technische Lösungen planen, prüfen und vergleichen

Planning, testing and comparing technical solutions

Heimat- und Sachunterricht Klasse 3 14 Aufgaben
TechnikTechnikDesign-KreislaufProblemlösen

Bevor gebaut wird, steht fest, was die Lösung können muss (Kriterien: trägt zehn Münzen, hält den Sandkasten mittags im Schatten) und was nicht überschritten werden darf (Grenzen: ein Blatt Papier, 20 Minuten). Die Kinder bauen mehrere Ideen, testen alle unter gleichen Bedingungen, vergleichen die Ergebnisse mit den Kriterien statt mit dem Aussehen und verbessern genau die Stelle, an der der Test versagt hat. Abgebaut werden die Anfängermuster nach Crismond & Adams (2012): gleich die erste Idee bauen, unfair testen, nach Schönheit urteilen, bei einem Fehler alles verwerfen. Bereitet den Versuch mit nur einer veränderten Größe in Natur und Technik 5 und jedes Werkstück in Werken und Technik vor.

Leicht
Multiple Choice #1 15s â–¶ Testen

Auftrag: eine PapierbrĂĽcke zwischen zwei BĂĽchern. Welche Vorgabe ist eine Grenze, die man nicht ĂĽberschreiten darf?

  • â—Ź Du hast nur ein Blatt Papier.
  • â—‹ Die BrĂĽcke soll zehn MĂĽnzen tragen.
  • â—‹ Die BrĂĽcke soll von Buch zu Buch reichen.
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.
Multiple Choice #2 15s â–¶ Testen

Auftrag: ein Sonnenschutz für den Sandkasten. Welche Vorgabe ist ein Kriterium, also etwas, das die Lösung können muss?

  • â—Ź Mittags liegt der ganze Sandkasten im Schatten.
  • â—‹ Ihr dĂĽrft nur Stoffreste und Stöcke benutzen.
  • â—‹ Ihr habt eine Schulstunde Zeit.
Schatten über dem ganzen Sandkasten ist das, was der Sonnenschutz leisten soll — ein Kriterium. Material und Zeit sind Grenzen.
Multiple Choice #3 15s â–¶ Testen

Die Klasse soll ein Vogelhaus bauen, in das kein Regen hineinläuft. Wie prüft sie dieses Kriterium?

  • â—Ź Sie gieĂźt mit der GieĂźkanne von oben und schaut, ob es innen trocken bleibt.
  • â—‹ Sie fragt alle, ob das Vogelhaus schön aussieht.
  • â—‹ Sie wiegt das Vogelhaus auf der Waage.
Ein Test prĂĽft genau das Kriterium: Regen abhalten. Das GieĂźen ahmt Regen nach. Aussehen und Gewicht sagen darĂĽber nichts.
Multiple Choice #4 15s â–¶ Testen

Drei Kinder testen ihre PapierbrĂĽcken. Welcher Test ist fair?

  • â—Ź Alle BrĂĽcken liegen auf denselben BĂĽchern mit gleichem Abstand und bekommen dieselben MĂĽnzen.
  • â—‹ Jede BrĂĽcke liegt auf anderen BĂĽchern, so wie es gerade passt.
  • â—‹ Die schönste BrĂĽcke bekommt die leichteren MĂĽnzen.
Fair ist ein Test, wenn alles gleich ist auĂźer der BrĂĽcke selbst. Nur dann liegt ein Unterschied im Ergebnis an der BrĂĽcke und nicht am Abstand oder an den MĂĽnzen.
Wahr / Falsch #5 15s â–¶ Testen

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.

âś“ Falsch
Wer gleich die erste Idee baut, ĂĽbersieht oft eine bessere. Erst mehrere Ideen sammeln und skizzieren, dann die vielversprechendste bauen.
Multiple Choice #6 15s â–¶ Testen

Mias Papierbrücke knickt im Test genau in der Mitte ein. Was macht sie als Nächstes?

  • â—Ź Sie faltet die Mitte zu einem Zickzack, damit sie steifer wird.
  • â—‹ Sie wirft die BrĂĽcke weg und baut etwas ganz anderes.
  • â—‹ Sie malt die BrĂĽcke an, damit sie besser aussieht.
Der Test zeigt die schwache Stelle: die Mitte. Genau dort wird verbessert. Alles wegzuwerfen verschenkt, was schon funktioniert; Farbe macht nichts stabiler.
Wahr / Falsch #7 12s â–¶ Testen

Nach der Verbesserung testet Mia ihre BrĂĽcke noch einmal genauso wie vorher. Das ist richtig so.

âś“ Wahr
Erst der zweite, gleiche Test zeigt, ob die Verbesserung wirklich hilft. Planen, bauen, testen und verbessern ist ein Kreislauf.
Mittel
Multiple Choice #1 18s â–¶ Testen

Zwei Zelt-Modelle sollen bei Wind stehen bleiben. Welcher Test vergleicht sie fair?

  • â—Ź Beide stehen nacheinander gleich weit vor demselben Föhn auf derselben Stufe.
  • â—‹ Ein Zelt steht vor dem Föhn, das andere am offenen Fenster.
  • â—‹ Das erste Zelt bekommt die kleine, das zweite die groĂźe Föhnstufe.
Gleicher Wind, gleicher Abstand: Dann zeigt der Test, welches Zelt stabiler ist. Mit verschiedenem Wind weiĂź man nicht, ob das Zelt oder der Wind den Unterschied macht.
Wahr / Falsch #2 18s â–¶ Testen

Tom testet seine BrĂĽcke mit fĂĽnf MĂĽnzen, Lenas BrĂĽcke testet er mit zehn. Lenas BrĂĽcke biegt sich mehr durch. Damit ist gezeigt, dass Toms BrĂĽcke stabiler ist.

âś“ Falsch
Die BrĂĽcken bekamen unterschiedlich viele MĂĽnzen. Der Test ist nicht fair, darum zeigt er nicht, welche BrĂĽcke stabiler ist. Beide mĂĽssen dieselbe Last tragen.
Multiple Choice #3 20s â–¶ Testen

Kriterien: Die Brücke trägt mindestens 10 Münzen. Grenze: höchstens ein Blatt Papier. Welche Brücke erfüllt alles?

  • â—Ź BrĂĽcke B: ein Blatt, trägt 14 MĂĽnzen
  • â—‹ BrĂĽcke A: ein Blatt, trägt 6 MĂĽnzen
  • â—‹ BrĂĽcke C: drei Blätter, trägt 25 MĂĽnzen
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.
Multiple Choice #4 18s â–¶ Testen

Sonnenschutz für den Sandkasten — Kriterium: mittags ganz im Schatten. Welches Modell gewinnt?

  • â—Ź das schlichte graue Tuch, unter dem mittags der ganze Sand im Schatten liegt
  • â—‹ das bunte Tuch mit Fransen, unter dem mittags die Hälfte in der Sonne liegt
  • â—‹ das Tuch, das am schnellsten fertig war, aber mittags nur eine Ecke beschattet
Verglichen wird mit dem Kriterium, nicht mit dem Aussehen oder dem Tempo. Nur das graue Tuch schafft den ganzen Schatten.
Multiple Choice #5 18s â–¶ Testen

Beim GieĂźkannen-Test tropft es im Vogelhaus genau an der Kante zwischen den zwei Dachbrettern herein. Was verbessert die Klasse?

  • â—Ź Sie lässt ein Dachbrett ĂĽber das andere ragen, damit die Kante dicht ist.
  • â—‹ Sie macht die Wände dicker.
  • â—‹ Sie baut das Vogelhaus doppelt so groĂź.
Verbessert wird die Stelle, die im Test versagt hat — die Dachkante. Dickere Wände oder ein größeres Haus ändern an der undichten Kante nichts.
LĂĽckentext #6 12s â–¶ Testen

Etwas, das die Lösung können muss, heißt Kriterium. Etwas, das man nicht überschreiten darf, wie Material oder Zeit, heißt ___.

âś“ Antwort: Grenze
Kriterien sagen, was die Lösung leisten soll; Grenzen sagen, womit und in welcher Zeit sie gebaut werden muss.
Multiple Choice #7 18s â–¶ Testen

Zwei Sonnenschutz-Modelle beschatten beide den ganzen Sandkasten. Zweites Kriterium: so wenig Stoff wie möglich. Welches ist besser?

  • â—Ź das Modell, das dafĂĽr einen halben Meter weniger Stoff braucht
  • â—‹ das Modell, das dafĂĽr mehr Stoff braucht und dicker aussieht
  • â—‹ beide sind gleich gut, weil beide Schatten machen
Wenn beide das erste Kriterium erfüllen, entscheidet das zweite: der Stoffverbrauch. Wer sparsamer baut, löst die Aufgabe besser.