Mathe meets Physik: Bewegungen in GeoGebra mit AR entdecken

Unterrichtseinheit
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In dieser Unterrichtseinheit untersuchen die Lernenden mithilfe von GeoGebra AR (Augmented Reality) Objekte in verschiedenen Bewegungsformen und haben dadurch einen direkten Praxisbezug. Die vier Unterrichtsphasen beinhalten die Themen: Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit, Bewegungen mit konstanter Beschleunigung, den freien Fall und periodisch wiederholende Bewegungen.

  • Mathematik / Rechnen & Logik / Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • 5 Unterrichtsstunden (auch Auswahl von Teilen möglich)
  • Recherche-Auftrag, Arbeitsblatt interaktiv, Software, Video
  • 24 Arbeitsmaterialien
Mathe meets Physik: Bewegungen in GeoGebra mit AR entdecken

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Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit "AR in GeoGebra: Bewegungen" führt die Schülerinnen und Schüler mittels vier Arbeitsblätter in die Themen der konstanten Geschwindigkeit, der konstanten Beschleunigung, der Bewegung des freien Falls und der sich periodisch wiederholenden Bewegungen ein. In allen vier Unterrichtsphasen steht dabei die AR (Augmented Reality) in GeoGebra im Fokus. In AR wird die reale Umgebung des Lernenden um virtuelle Elemente erweitert, um eine spannende und lehrreiche Forschungsumgebung zu schaffen. Die Schülerinnen und Schüler nutzen diese eigenständig mit ihrem Smartphone und können so im Zusammenspiel, von digitalem und analogem Leben, die Vorteile der Digitalisierung doppelt nutzen.

Im Verlauf der ersten Unterrichtssequenz wird das Thema der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit behandelt. Die Lernenden erfahren dabei, wo diese Bewegungsart im alltäglichen Leben auftritt, und lernen die dazu gehörigen Formeln kennen, um die Bewegung zu beschreiben. Die zweite Unterrichtssequenz baut auf der ersten auf und führt die Lernenden in das Thema der konstanten Beschleunigung ein. Auch hier wird den Lernenden wieder die praktische Relevanz verdeutlicht, die dazugehörigen Formeln in Aufgaben geübt und mittels AR visualisiert. Die dritte Unterrichtsstunde beschäftigt sich mit den Besonderheiten des freien Falls. Die Lernenden erfahren wie sich dies auf der Erde auswirkt und können diese Bewegung mithilfe von AR durchführen. In der letzten Unterrichtssequenz werden sich periodisch wiederholende Bewegungen betrachtet, wobei die Schülerinnen und Schüler lernen, wie sich dies zum Beispiel auf ein Pendel auswirkt und mit welchen Formeln man dies berechnen kann. Auch hier kommt wieder die AR zum Einsatz, mithilfe dieser die Schülerinnen und Schüler die Bewegungen im Klassenzimmer simulieren können.

Alle Unterrichtssequenzen beinhalten außerdem interaktive Übungen, bei denen die Lernenden ihr Wissen noch einmal anwenden und vertiefen können.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozialform / Material

Didaktisch-methodischer Kommentar

Lehrpläne sehen in verschiedenen Bereichen die Behandlung von dem Thema der Bewegungen vor. Über Beobachten und Experimentieren sollen die unterschiedlichen Arten von Bewegungen erfasst und erkannt werden. Anhand, der hier verwendeten dynamischen GeoGebra-Dateien mit AR, können die Schülerinnen und Schüler die erstellten Bewegungen in AR mit realen Bewegungen vergleichen. Es werden in erster Linie die grundlegenden Eigenschaften der verschiedenen Arten von Bewegung beleuchtet. Mittels der H5P-Dateien können die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen überprüfen und lernen weitere Bereiche der Bewegungen kennen.

Ein Blick auf die Mathematik, die zur Beschreibung der Bewegungstypen herangezogen werden kann, schließt die Einheiten jeweils ab.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • gewinnen Erkenntnisse durch den experimentellen Umgang mit AR.
  • bewerten physikalische Verhaltensweisen mithilfe der Mathematik.
  • erarbeiten Fachwissen und lernen Gesetzmäßigkeiten.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • entdecken Augmented Reality.
  • setzen mobile Endgeräte im Unterricht ein.
  • präsentieren digital.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • steigern ihr Selbstwertgefühl und ihre Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien).
  • steigern ihre Sozialkompetenz durch die Arbeit im Team und haben dadurch die Möglichkeit Hilfsbereitschaft zu zeigen.
  • zeigen durch offene Fragestellungen Engagement und Motivation und stoßen auf neue Ideen.

 

 

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Autor

Portrait von Wolfgang Motzer
Wolfgang Motzer

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