Bei unseren Projekt handelt es sich um eine Mathematik Stunde zum Thema Pyramiden und ihre Volumenformel. Ziel unserer Einheit ist es, den Schüler:innen die Volumenformel mithilfe des 3D-Druckers, auf anschauliche und spielerische Art zu erklären. So wollen wir für die Schüler ein besseres und intuitiveres Verständnis für die Formeln erreichen.
Projektbeschreibung
Unser Projekt ist für den Mathematikunterricht konzipiert und behandelt die Volumenformeln von Pyramiden und Würfeln auf anschauliche Weise. Durch den Einsatz von 3D-gedruckten Modellen sollen die Schülerinnen und Schüler ein besseres Verständnis für geometrische Zusammenhänge entwickeln – besonders in Bezug auf das räumliche Denken und das mathematische Begründen von Volumenformeln.
Zu Beginn der Unterrichtseinheit erhalten die Lernenden eine kurze Einführung in den 3D-Druck: Wie werden Pyramiden und Würfel gedruckt? Worauf muss man beim Modellieren achten? Ziel ist es, nicht nur die fertigen Körper zu betrachten, sondern auch einen Einblick in den Herstellungsprozess zu bekommen.
Anschließend folgt ein Stationenbetrieb mit drei praxisnahen Aufgaben:
Station 1: Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen 3D-gedruckten Würfel und eine passende Pyramide, die beide dieselbe Grundfläche und Höhe haben. Beide Körper sind auf einer Seite offen. Mithilfe von Wasser sollen die Lernenden herausfinden, in welchem Verhältnis die Volumina zueinanderstehen. Dabei füllen sie Wasser in die Pyramide und schütten es anschließend in den Würfel, um so die volumetrischen Unterschiede praktisch zu erleben. Ihre Beobachtungen halten sie gemeinsam in einem Lückentext fest, den sie als Gruppe bearbeiten.
Station 2: Hier stehen sechs kleinere Pyramiden zur Verfügung, die dieselbe Grundfläche wie ein Würfel haben, jedoch nur halb so hoch sind. Auch in dieser Station geht es darum, das Volumenverhältnis selbstständig zu entdecken. Auch hier füllen die Schüler:innen einen Lückentext aus
Station 3: In der letzten Station steht das 3D-Druck-Programm selbst im Fokus. Die Lernenden sehen kurze Videosequenzen vom Druckvorgang und dürfen das Programm ausprobieren, um ein Gespür für den technischen Aspekt der Modellherstellung zu bekommen. Ziel ist es, ein ganzheitliches Verständnis vom Entwurf bis zum fertigen Objekt zu entwickeln.
Im Anschluss an den Stationenbetrieb wird der Lückentext gemeinsam besprochen. Die mathematische Herleitung der Volumenformel – insbesondere der Zusammenhang zwischen Würfel- und Pyramidenvolumen – wird abschließend geklärt. Danach können die Schülerinnen und Schüler mithilfe der hergeleiteten Formeln eigenständig Aufgaben lösen.
