Swim smart. STEM in the water

(((Deutsche Version)))

Biology and technology meets movement: A concept for movement-based STEM promotion in children and adolescents.

The didactic concept is aimed at students in the 7th grade and above with sufficient swimming skills. Through the experience-oriented learning approach, the motivation for STEM topics is to be awakened and developed – at the same time also for doing sports.

Learning goals:

  • Get to know bionics
  • To experience natural phenomena in a practical way
  • Fun with movement
  • Fun with technology
  • Combining theory and practice in a playful way
  • Interdisciplinary experience-oriented learning (bionics (biology + technology), physics, sports, technology, biology)

Sequence of events: Movement-based STEM learning

After a short joint warm-up on the topic of bionics with practical examples of bionic innovations, the student teams started with the task of building a robotic fish using the Bionics Kit. In the process, components such as servo motors, plastic parts and cable ties were used, and at the end the students were able to control the robotic fish using their own end device. In the process, they learn more background knowledge and virtual assembly instructions with the help of 3D animations and an interactive learning poster. Afterwards, the fastest robotic fish is tested in the pool. After the technology input, the experiments in the water continue. The students go through a total of five stations. At the end, there is a team challenge in which each group builds a raft from utensils such as pool noodles, with which a team member is to be transported from pool edge to pool edge.

Assembling Bionic Fish with the construction kit and the interactive learning poster.

Curriculum references:

  • Fins shapes
  • Swim bladder
  • Marine mammals vs. fish
  • Microcontroller
  • Fin Ray effect (e.g. Fin Ray construction sheet from Festo Didactic)

Reference:

Robotics and swimming event for students:inside on the occasion of Girls‘ & Boys‘ Day 2022 at the Olympic swimming pool in Munich with 20 SuS (5 teams).

General conditions:

  • Duration: approx. 3h
  • Premises: Room for approx. 20 students for the assembly of the robot fish, swimming pool
  • Number of participants: approx. 20 students
  • Previous knowledge: Swimming skills necessary
  • Equipment: 5 bionics kits, 1 learning poster, workshop material
  • Supervisors: approx. 2 supervisors are needed

Fangen und Rechnen und mehr

Reaktionsspiel, das mit allen Schulinhalten gespielt werden kann, die in zwei Gruppen unterteilt werden können. Das Originalspiel wird oft auch als „Schwarz und Weiß“ bezeichnet.

Schüler stellen sich immer paarweise ca. 1 Meter entfernt gegenüber an zwei Linien auf. Die eine Linie steht für Team Weiß, die andere für Team Schwarz. Wenn der Lehrer schwarz ruft, müssen die auf der schwarzen Linie ihren Partner von der weißen Linie fangen. Beide dürfen aber nur gerade nach hinten (von weiß aus) laufen und es muss in den ersten Metern gefangen werden (am besten eine Stopplinie vereinbaren oder zeichnen), bevor man eine Wand erreicht. Wenn weiß gerufen wird muss die weiße Seite reagieren und versuchen die schwarzen Partner zu fangen.

Dies kann nun auch mit verschiedenen MINT-Inhalten gespielt werden, wo sich die Antwort in zwei vorher festgelegte Gruppen unterteilen lässt, z.B.:

  • Gerade vs. ungerade Zahlen
  • Rechnungen (Plus, Minus, Mal, Geteilt) mit geraden oder ungeraden Zahlen als Ergebnisse
  • Primzahlen vs. nicht Primzahlen
  • Rechnungen mit Ergebnissen über oder unter 100 (z.B. 76+26, 12×9, 138-44, 99:3…)
  • Englische Wörter die ein „c“ enthalten
  • Englische Wörter die mit „A“ anfangen (Anfang – Beginning -> zweite Gruppe fängt erste. Apfel – Apple -> erste fängt zweite)
  • Fragen zum Periodensystem (z.B. Elemente mit höherer bzw. niedrigerer Dichte als xxx)
  • Reptilien vs. Amphibien

 

 

 

Modul Pulsmessungen beim Sport

 

Ziel ist es, dass die Schüler verschiedene Begriffe zur Pulsmessung und Herzfrequenz lernen und gleich anwenden. Dazu sollte die Unterrichtseinheit in einem Fitnesscenter oder LA- Anlage durchgeführt werden.  Gebraucht werden Pulsuhren und das Handout.

Stem on the move Beitrag Pulsmessung Oberstufe Sport

Hop an addition or a subtraction

Hop an addition:

Write or lay the numbers 1-10 on the floor.

Children hop the summands, by starting on the first number and then moving forward according to the second number:

e.g. 2+5: they start on the 2, hop forward 5 times and look at which number they are standing on (= 7).

Subtraction tasks:

Analogous, but in the other direction: 7 – 5 = 2

Kids start number on 7, make 5 hops and land on the 2

 

(((Deutsche Version)))

Kraft & Gegenkraft bei einfachen Körperübungen

Jeder Körper auf den eine Kraft ausgeübt wird erzeugt eine Gegenkraft (Actio gegengleich Reactio). Kinder stehen mit Füßen nah an einer Sprossenwand. Wenn Sie die Arme strecken erhöht sich langsam die Zugkraft und Kinder können dies in ihren Armen spüren. Diese Kraft kann man noch spielerischer mit einem zweiten Kind spüren, wenn sie sich an den Händen fassen und langsam nach hinten lehnen.

Erweiterte Variante mit Druckkraft: Je weiter man sich von der Wand/dem Partner mit den Füßen enfernt und sich nach vorne lehnt umso mehr Gegenkraft müssen die Kinder aufbringen.

Plus, Minus und Umkehraufgaben hüpfen

Plusaufgabe erhüpfen:

z.B. die Zahlen von 1-10 auf dem Boden schreiben oder legen etc. Kinder hüpfen z.B. 2+5, d.h. sie starten auf der 2, hüpfen 5 mal vorwärts und sehen sich an auf welcher Zahl sie stehen (7).

Minusaufgaben:

Analog aber in die andere Richtung: 7-5=2

Startzahl 7, 5 Hüpfer auf 2 landen

Umkehraufgaben begreifen:

2+5=7 Kind steht dann auf der 7,  „kehrt um“ und springt 7-5 = 2

 

(((English Version)))

Zahlenstrahl durch Bewegung erleben

 

Grundschule Klasse 1 od. 2, Mathematik & Laufen

Zahlenstrahl mit Kreide auf den Pausenhof zeichnen (100m Bahn für 2. Klassen) nur mit Anfang und Ende. Kinder bekommen Zahlenkarten und müssen diese an die richtigen Stellen des Zahlenstrahls legen. Dadurch wird ein Bewusstsein für den Abstand der Zahl zur Zahl null aufgebaut und dadurch auch für die Größe der Zahl. (Bis zur 70 muss ich viel weiter laufen als zur 10)

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