Mathematik im Alltag: Kurven, Polygone, Fraktale

Was haben Autobahnausfahrten, Schrauben oder Küsten mit Mathematik zu tun? In diesem Lernmodul entdecken die Schülerinnen und Schüler, wo mathematische Kurven im Alltag vorkommen, erwerben Wissen über die Theorie dahinter und wenden es auf die Programmierung von Lego-Robotern an. Außerdem lernen sie Polygone kennen, bilden mit den Robotern eine Turtle-Grafik nach und untersuchen Fraktale.

  • Informatik / Mathematik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • abhängig von Themenauswahl und Vertiefung
  • Ablaufplan
  • 5 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Das Roberta®-Konzept nutzt die Faszination von Robotern, um Schülerinnen und Schülern Naturwissenschaften, Technik und Informatik spannend und praxisnah zu vermitteln. Die Attraktivität der Roboter hilft, Hemmschwellen zu überwinden. Der spielerische Umgang mit den Robotern fördert das Selbstvertrauen im Umgang mit Technik, und die Faszination ihrer Entwicklung weckt Interesse und Lernbereitschaft. An vielen Schulen arbeiten Lehrerinnen und Lehrer bereits erfolgreich mit dem Roberta®-Konzept. Entwickelt wurde die Roberta®-Initiative am Fraunhofer-Institut IAIS, um junge Menschen und vor allem Mädchen für Technik zu begeistern. Roberta® entführt Schülerinnen und Schüler bereits ab dem Alter von zehn Jahren in die faszinierende Welt der mobilen Roboter.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Roboter bieten eine gute Grundlage, um Schülerinnen und Schüler in einem handlungsorientierten Unterricht an das technikbasierte Thema Informatik heran zu führen. Dies gilt für alle Altersgruppen und jede Vorbildung der Schülerinnen und Schüler.

  • Roboter im Unterricht
    Hier erhalten Sie didaktisch-methodische Hinweise zur Arbeit mit Robotern im Unterricht sowie zur Realisierung dieser Lerneinheit.

Arbeitsmaterial "Mathematik im Alltag" zum Download

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Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • entdecken, wo Kurven in Natur und Technik vorkommen.
  • lernen die Definition von Kurve und Krümmung einer Kurve kennen.
  • lernen, Weglängen und Winkel für den Lego Mindstorms NXT-Roboter zu berechnen.
  • lernen die Turtle-Grafik kennen.
  • beschreiben die Besonderheiten von Fraktalen (Kurven).
  • können Selbstähnlichkeit und Lindenmayer-System (L-System) erklären.
  • übertragen das Gelernte auf den Lego Mindstorms NXT-Roboter.

Erklär-Video

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Autorin

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Birgit Koch-Sickmann

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In Kooperation mit

Roberta® - Lernen mit Robotern

Diese Unterrichtseinheiten entstanden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IAIS.

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