Mit Magnetspielzeug Mathe lernen?

Magnetbausteine oder allgemein magnetische Spiel- und Baumaterialien können Kinder wirklich echt faszinieren. Das erlebe ich selbst immer wieder, wenn ich solche Sachen mit in meine Förderprojekte für meine kleinen Matheassen in Kitas und Grundschulen nehme. Damit wird ausdauernd und konzentriert gespielt, experimentiert, geknobelt und jede Menge Mathematik dabei gelernt. Ja ihr habt richtig gelesen! Mit Magnetspielzeug kann man Mathematik lernen und das möchte ich euch im neuen Blogbeitrag vorstellen.

Ja und falls jemand nicht so auf Magnete steht, der schaut einfach bei meinen Vorschlägen für mathematische Spiele und Spielmaterialien oder auch bei meiner Sammlung zu den mathematischen Kinderbüchern vorbei. Hab ich euch gleich nochmal verlinkt. Hier sind mittlerweile schon tolle Sachen zusammen gekommen.

Und auch diesmal muss dieser Hinweis sein: Da ich eine konkrete Marke, nämlich die Magnetteile von GeoSmart ausprobieren durfte, handelt es sich um Werbung. Ihr wisst ja vielleicht, dass ich schon lange mit solchen magnetischen Teilen forschen wollte. Und ich war gespannt, wie viel Mathematik da wirklich drin steckt. Ich bin ja schon Fan von diesem tollen Magnetwürfel hier:

Und auch die Bausätze mit Magnetstäbchen und Magnetkugeln, wie zum Beispiel die hier, haben es mir total angetan:

Mit beiden Materialien (die ich übrigens selbst gekauft habe) habe ich schon so manche tolle Matheasse-Förderstunde durchgeführt.

Heute geht es aber um die Magnetteile von GeoSmart.

Ich hatte den Space Ball mit seinen insgesamt 36 Teile: 18 Quadrate, 4 Trapeze, 12 Dreiecke, ein Led-Modul und ein Spinner zur Verfügung. Die beiden letztgenannten Teile habe ich erst einmal gar nicht berücksichtigt und auch die Anleitungen waren mir egal. Ich hab einfach mit den Basisteilen (Quadrate, Dreiecke und Trapeze) angefangen frei zu bauen. Und ich sag euch, das ist echt cool. Da ich ja von Berufs wegen als Mathematikdidaktikerin „vorbelastet“ bin, sind mir natürlich gleich viele tolle dreidimensionale geometrische Figuren eingefallen, wie z.B. Würfel, Quader und verschiedene Polyeder. Erst mein Enkel (3 Jahre alt) hat mich darauf gebracht, die Teile platt auszulegen, also auch zweidimensionale Muster und Figuren zu legen.

Ich versuche mal, die Vielfalt der Möglichkeiten des Erforschens der Magnetbauteile zu strukturieren und die mathematischen Kompetenzen, die dabei angesprochen und gefördert werden zuzuordnen.

Freies Bauen und Legen

Sowohl Kita- als auch Grundschulkinder können und sollten natürlich mit den Magnetteilen frei bauen. Das ist super kreativitätsfördernd und hoch motivierend. Jedes Kind kreiert sein eigenes Bauwerk oder Muster ganz nach seinen Interessen. Und ich kann dies als Lernbegleiter gut beobachten. Egal ob dreidimensionale Fantasieformen oder zweidimensionale Legefiguren, jedes Kind hat seine eigenen Ideen und Vorgehensweisen. Und wie viel Mathe steckt dadrin?

Mathematische Kompetenzen:

Förderung von (mathematischer) Kreativität
Erkennen von Vierecken (Quadrate, Trapeze) und Dreiecken und deren Merkmale
Zählen von verbauten, gelegten oder noch benötigten Teilen
Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens
Verwenden mathematischer Begriffe (z.B. rechts, links, oben, unten, Seiten, Kanten, Ecken, Dreieck, Würfel, drei, eckig, …)
Förderung feinmotorischer Kompetenzen und der Auge-Hand-Koordination
…

Bauen nach Vorlagen bzw. Anleitungen

Hierfür könnt ihr zunächst die Beilagen der Packungen nehmen. In meinem Karton sind drei verschiedene Schritt-für-Schritt-Anleitungen für den Bau eines Space Balls enthalten. Das ist schon mal cool. Aber noch cooler sind natürlich die vielen Ideen, die zu diesen Materialien im Internet zu finden sind. Druckt einfach ein paar passende Bilder von geeigneten Bauwerken aus und laminiert sie. Oder aber ihr fotografiert die tollen Bauwerke eurer Kids, druckt die Fotos aus und laminiert auch sie. Dann können andere Kinder diese nachbauen. Tolle Sache! Und ja, ich finde beide Varianten gut und wichtig: 1. Nach einer Schritt-für-Schritt-Anleitung etwas genauso nachbauen und 2. ein Bauwerk von einem Foto nachbauen, denn hier sind manchmal nicht alle Seiten gut zu sehen und man muss aus dem Gesehenen schließen, was nicht zu sehen ist. Und genau dies führt uns zu den Kompetenzen.

Mathematische Kompetenzen:

Fähigkeit der Eins-zu-Eins-Zuordnung
Erkennen von Analogien und Symmetrien
Identifizieren räumlicher Lagebeziehungen
Förderung der visuellen Wahrnehmung
Systematisches Bauen nach Vorgaben und Anleitungen
Abzählen benötigter Teile
Vergleichen der Vorlage mit dem Original

Freies projektartiges Bauen nach Themen

Vor allem in heterogenen Kitagruppen und Schulklassen ist es eine gute Idee nach den freien Bauphasen (vielleicht auch aus der Beobachtung heraus) für alle Kinder ein Thema vorzugeben, das sie nun ganz individuell umsetzen können. Somit werdet ihr dem inklusiven Lernansatz, wonach alle Kinder das gleiche Thema bearbeiten aber jeder auf seiner ganz individuellen Ebene, gerecht. In der Kita und in Klassenstufe 1 und 2 wäre das Thema „Häuser bauen“ zum Beispiel sehr gut geeignet.

Als Arbeitsauftrag würde ich formulieren: „Baue Häuser. Wie viele verschiedene Möglichkeiten findest du?“ Je nach Materialverfügbarkeit und Vorlieben der Kinder können sie allein, zu zweit oder in kleinen Teams zusammenarbeiten. Am Ende kann sogar ein kleiner Ort oder eine lange Häuserzeile aus allen Häusern aufgebaut werden.

In der Auswertungsphase eignen sich Impulse wie:

Aus welchen geometrischen Körpern bestehen eure Häuser? (Oft sind es Würfel, Quader, Pyramiden und Prismen) Hinweis: Die Kinder müssen nicht die geometrischen Fachbegriffe Prisma und Pyramide verwenden. Hier reicht der Alltagsbegriff „Dach“.
Welche Formen werden oft für die unteren Etagen gebraucht? (Zweidimensional gesehen sind es oft Quadrate. Dreidimensional gesehen sind es oft Würfel und Quader)
Welche Formen werden oft für die Dächer gebraucht? (Zweidimensional gesehen sind es oft Dreiecke und Trapeze, manchmal auch Quadrate. Dreidimensional gesehen sind es oft Prismen oder Pyramiden.)
Wie viele Würfel (Quader, Quadrate, Rechtecke, Dreiecke, Trapeze, Prismen, Pyramiden, …) entdeckst du an deinem Haus?
Zähle Flächen, Kanten und Ecken an deinem Haus.
Welche Farben hast du verwendet?
Beschreibe dein Haus ganz genau.
Male dein Haus auf Papier.
Wie viele Möglichkeiten findest du, ein Haus zu bauen?

Mathematische Kompetenzen:

Bauen von dreidimensionalen Körpern aus zweidimensionalen Formen
Erkennen und Unterscheiden von zwei- und dreidimensionalen Formen
Verwenden mathematischer Fachbegriffe bzw. geeigneter Alltagsbegriffe
Zählen geometrischer Formen
Bestimmen der Anzahlen von Flächen, Kanten und Ecken
(Ab)Malen geometrischer Formen
Anbahnen kombinatorischer Denkweisen (verschiedene Möglichkeiten für Häuser finden)

Analog kann für die Klassenstufen 3 bis 6 das Thema „Raumfahrt“ angeboten werden. Hier können die Kinder vor allem mit den Bausätzen von GeoSmart Spacestationen, Ufos, Spacebälle, Raketen, Sterne, Solarspinner und vieles mehr kreieren. Da könnt ihr ja auf der Webseite mal vorbei schauen: www.geosmart.eu

Ja und zum Schluss darf natürlich ein Thema, nein was sage ich da: DAS Thema nicht fehlen, …. Na kommt ihr drauf? Genau „Körpernetze“!!!! Wenn du jetzt denkst, na wie langweilig, dann musst du unbedingt noch weiter lesen.

Also das Thema „Körpernetze“ könnt ihr in der Klassenstufe 3 super mit diesen Magnetteilen einführen und in den höheren Klassen immer wieder damit forschen. Der Anfang ist ganz easy: Nachdem ihr zum Beispiel eine würfelförmige Teeschachtel aufgefaltet und zu einem Netz ausgebreitet habt, wissen die Kinder ja nun, was ein Würfelnetz ist. Gebt dann jedem Kind 6 magnetische Quadrate (Ja ich weiß, da braucht man bei 27 Kindern ne ganze Menge und wird arm dabei. Aber viele Kinder haben die Teile zu Hause und bringen sie vielleicht gern mit zur Schule.) und fordert eure Matheforscher auf, ein Würfelnetz zu legen. Das Prüfen durch zusammenbauen ist super einfach und die Kids sehen gleich ob es geklappt hat und ob es ein richtiger Würfel geworden ist. Wenn es ein korrektes Würfelnetz war, dann wieder aufklappen, hinlegen und auf Karopapier aufzeichnen. Jetzt können die Kids weiter forschen und nach weiteren Möglichkeiten für Würfelnetze suchen. Irgendwann kannst du ja zwischendurch mal erwähnen, dass es genau 11 verschiedene Würfelnetze gibt. Mal sehen, wer alle findet!!!

Ein besonderer Impuls für kleine Matheasse wäre: „Lege die Würfelnetze so, dass nach dem Zusammenbauen bei deinem Würfel die gegenüberliegenden Seiten die gleiche Farbe haben.“

So und jetzt das versprochene Highlight: Magische Netze. Im Internet bin ich auf die Idee gestoßen, richtig coole Bauwerke aus manchmal ziemlich komplizierten Netzen zu bauen. Also man kann aus zweidimensionalen Netzen dreidimensionale Körper konstruieren. Und durch den Magnetismus klappt dies ganz magisch wie ein Zaubertrick! Das solltest du unbedingt selbst mal ausprobieren und dann vor der Klasse alle in Staunen versetzen. Vorher können deine Matheforscher ja noch vermuten, was für ein Bauwerk aus dem Netz entstehen wird.

Hier siehst du mal 2 von meinen Experimenten. Hat super geklappt. Man muss einfach in der Mitte vorsichtig hochheben und dann fügt sich das Kunstwerk fast von selbst zusammen. Das klappt wirklich mit nur einer Hand!!!

Mathematische Kompetenzen:

Körpernetze kennen lernen
selbst alle 11 Würfelnetze erforschen und zu Würfeln zusammen bauen
Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens
aus den eigenen Bauwerken Körpernetze aufklappen
selbst Körpernetze entwickeln und zu einem Bauwerk zusammen fügen
Förderung von (mathematischer) Kreativität und von Problemlösefähigkeit
Fähigkeit zum zwei- und dreidimensionalen Denken

Ja und wenn du immer noch nicht genug hast, dann hab ich zum Schluss noch ein paar mathematische (geometrische) Knobeleien für die Klassen 3 bis 6: