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Können wir eine Murmelbahn bauen? (von Cornelia Rother)
Cornelia Rother

Dieses Projekt fand im Kindergarten Oberrimbach als so genannte MINTecWerkstatt
statt. MINTec steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. MINTecHohenlohe ist eine Bildungsinitiative der Innovationsregion Kocher & Jagst e.V., die Kindern und Jugendlichen mit Hilfe von MINTecWerkstätten einen Zugang zu naturwissenschaftlich-technischen Themen ermöglichen und dadurch das Interesse an Naturwissenschaften und Technik wecken möchte. MINTecHohenlohe wird bis Dezember 2010 von der Landesstiftung Baden-Württemberg gefördert.

Das übergeordnete Thema der MINTecWerkstatt lautete „Bauen und Konstruieren“. Doch wo - außer in der Bauecke - kann man noch bauen und konstruieren, etwas, das man hinterher richtig nutzen kann? Gemeinsam mit den Kindern entwickelten wir daher eine Idee, von der ich hier berichten möchte.









































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Wir haben einige Schläuche und diverse Plastikrohre im Sandkasten den Kindern zur Verfügung gestellt. Immer wieder konnten wir beobachten, dass sie versuchten die Rohre ineinander zu stecken oder sie mit breitem Tesaband zu verbinden. Sie schoben kleinere Rohre in die mit einem größeren Durchmesser und stellten sie senkrecht in den Sand. Einige Kinder kamen auf die Idee, eine Silage zu bauen bei der etwas raus- und rein fließen kann, Ein Junge erzählte, dass sein Onkel auf dem Bauernhof so etwas hat und da gäbe es einen „Reinsauger“ und einen „Raussauger“. „Wir graben ein Loch in den Sandkasten, wo das Rohr reinkommt.“ „Soll ich mal einen Plan aufzeichnen?“ „Wir brauchen noch ein Rohr, wo was raus fließt.“ Solche Kommentare äußerten die Kinder und buddelten eifrig im Sand. Immer wieder wurde neu überlegt und die Baupläne über den Haufen geworfen.
Dann wurden die Rohre nebensächlich, weil es für die Kinder viel spannender war, einen möglichst tiefen Graben zu schaufeln. Hier wurden sie mit dem Problem konfrontiert, dass je tiefer der Graben wurde umso mehr Sand rieselte von oben nach und füllte den Graben wieder auf. „Was könnt ihr machen, damit der Sand nicht mehr in euern Graben rutscht?“ Dieser Impuls von einem Erwachsenen, löste folgende Antworten aus: „Schneller graben.“ „Eine Mauer bauen, dann kommt der Sand nicht mehr runter.“ Die Kinder schleppten kleine Pflastersteine heran und begannen eine Mauer zu bauen. Interessanterweise bauten sie die Mauer nicht vom Grabengrund aus hoch, sondern setzten die Steine weiter oben auf den angehäuften Sandberg, was zur Folge hatte, dass der Sand unterhalb der Steine nach wie vor herunter rieselte. Vielleicht steckte die kindliche Logik dahinter, dass die Mauer oben errichtet werden muss, da von oben auch der Sand herunter kam.
Nachdem den Kindern Gefäße und Wasser zur Verfügung gestellt wurden, entdeckten sie, dass über Röhren entsprechendes Material transportiert werden kann und damit dies gelingt braucht man eine schiefe Ebene. Sie unterlegten die Rohre an manchen Stellen mit Pflastersteine und setzten weitere Schläuche an. „Jetzt habe ich ein Problem wie Wasser hochkommt.“ Daraufhin schüttete ein Junge Wasser von oben in den Schlauch, allerdings floss das Wasser schon beim ersten Verbindungsstück wieder heraus. Ein jüngeres Kind holte sich daraufhin kurze Schlauchstücke mit einem kleinen Durchmesser und schob sie in die undichte Stelle hinein und tatsächlich beim nächsten Versuch sprudelte es aus diesem kleinen Rohr heraus. Das Wasser wurde dort auch sofort mit einem Eimer wieder aufgefangen.
Nachdem ein Junge die Verbindungsstellen mit Tesaband abgeklebt hatte, beobachtete er wie das Wasser am Ende des Rohres im Sand versickerte. „Ich brauche eine Plastiktüte“, mit diesem Anliegen kam er zum Erwachsenen, der ihm das benötigte Utensil gab. Zuerst schnitt er die Tüte auf und schnitt die Grifflöcher ab. Ob er wohl dachte, dass durch diese Grifflöcher das Wasser wieder im Sand versickern würde? Anschließend walzte er den Sandboden mit Hilfe eines Rohres erst einmal platt, legte die Folie darauf und in dessen Mitte das Endstück des Rohres. Den Rand der Folie knüllte er an den Rändern hoch, befestigte es mit einem Stein und lies danach Wasser durch das Rohr fliesen.
Ausgehend von diesen Beobachtungen und dem Bestreben, Kindern bei ihrer technischen Bildung zu unterstützen, überlegten wir uns, was als Folgeaktion sinnvoll wäre. Wir wollten den Kindern die Möglichkeit geben eine Kugelbahn im Bewegungszimmer zu bauen, um ihre Erfahrungen vertiefen und ihnen neue Herausforderungen anbieten zu können.
Wir besorgten noch weiteres Rohrmaterial wie durchsichtige Schläuche, Verbindungsstücke, sowie Stangen, Ziegelsteine und diverse Klebebänder, Schnüre, Scheren und verschieden große Kugeln und für die Planung Blätter und Stifte, die wir im Bewegungsraum den Kindern zur Verfügung stellten. Als Einstieg wählten wir ausgedruckte Fotos, auf denen Kinder Kugelbahnen bauten. Die Kinder wurden dazu aufgefordert, alleine oder in Gruppen zu überlegen, was für eine Kugelbahn sie gerne konstruieren möchten.
Es bildeten sich drei Gruppen. Die erste Gruppe bestand aus zwei fünfjährigen
Mädchen, Marina und Larena. Sie zeichneten eine spiralförmige Kugelbahn. Anschließend wählten sie einen Schlauch, Schnur und einen Steinständer. Mit einer Engelsgeduld band Marina den Schlauch in viele kleine Windungen zusammen, der im Verlauf auch einige Steigungen aufwies. Bei ihrem ersten Versuch stellten die Mädchen fest, dass die Kugel nicht am anderen Ende heraus rollte.  Nachdem sie ratlos vor ihrem Produkt standen, kam ein Erwachsener auf sie zu und lies sich beschreiben, was sie gemacht haben und was für ein Problem auftrat. Daraufhin gab er ihnen einen durchsichtigen Plastikschlauch und eine Kugel und forderte die Mädchen auf, genau hinzuschauen, wann die Kugel am Ende wieder heraus rollt und wann sie nicht weiter rollt. Nach diesen Versuchen war den Mädchen klar, dass sie ihre Kugelbahn ohne Steigungen nach unten führen mussten. Im Gegensatz zu den Jungen konnten wir beobachten, dass die Mädchen anfangs mehr Zuspruch und Zuwendung brauchten, danach aber immer selbstsicherer, kreativer und ausdauernder wurden. Auch wenn ihre Kugelbahn nicht die Größe der anderen Gruppen erreichte, war sie jedoch diejenige, die nach den Anfangsschwierigkeiten als erste auch tatsächlich ohne Probleme funktionierte.

Die zweite Gruppe waren zwei Jungen, Nathan vier und Marius fünf Jahre alt. Sie wollten von der Sprossenwand die Rohre abwärts verlegen. Sie suchten sich die entsprechenden Rohre zusammen. Mit Hilfe von Schnüren banden sie das erste Rohr an der Sprossenwand an. Die weiteren Rohre wurden mit Tesabändern angeklebt.
Zuerst fielen die Rohre steil nach unten. Daraufhin überlegten sich die Jungs, was sie machen könnten, um eine geringere Steigung zu erreichen. Sie schleppten Steine und Kartons heran, und unterlegten damit die Rohre. Da sie Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet haben, gingen die dickeren Kugeln gar nicht durch. „Gibt es im Kindergarten Kugeln, die in eure Rohre passen?“ Nach diesem Impuls, holten sie sich die Perlenkiste aus einem Gruppenraum. Und mit diesen Kugeln klappte es dann auch.

Die dritte Gruppe, vier Jungen im Alter von vier bis sechs Jahren Samuel, Louis, Lukas und Jonathan sowie die gerade fünfjährige Lina, setzten sich zum Ziel, eine Kugelbahn zu bauen, die durch das ganze Zimmer geht. Sie zeichneten, wie die beiden anderen Gruppen auch, erstmal einen Plan. Jeder plante einen Teil der Kugelbahn. Dann suchten sie sich das Material für ihre Kugelbahn zusammen. Bald stellte sich heraus, wer für die Regie zuständig ist. Ein sechsjähriger Samuel gab die Anweisung, ein langes Rohr mit Schnürsenkeln an der Sprossenwand anzubinden. Damit es nicht zu steil abfällt, konstruierten die Jungs aus Pappröhren, die zusammengeklebt wurden, eine Stütze. Louis übernahm die Klebebänder, für ihn war das Zusammenkleben der Röhren wichtig.

Um mehr Raum zu nutzen, bauten die Jungs nach der ersten Röhre eine
Biegung ein, indem sie eine eingeschnittene Pappröhre in Winkelform legten und
mit Tesa umwickelt. Anschließend klebten sie die Röhren aneinander. Nach
jeder angebauten Röhre versuchten sie, ob die Kugel auch durchrollt. Die
Gruppe bekam bald ein Problem. Die Pappröhren, die sie teilweise
mit verwendeten, hatten sich innen aufgerollt und die Kugel blieb stecken. Sie ersetzten also die Pappröhren durch Kunststoffröhren. Um die Kugelbahn möglichst lange zu bauen mussten die Jungs vielerlei Stützen in verschiedenen Höhen anbringen. Dabei wurden sie  immer wieder mit dem Problem und der Frage nach der Standfestigkeit konfrontiert. Die Stützrohre waren zu hoch, um sicher stehen zu können. Also überlegte die Gruppe, wie sie die Rohre abstützen könnten. Linas Idee  die bislang nur eine beobachtende Rolle übernommen hatte, kam zum Einsatz. „Wir brauchen große Steine zum Abstützen“. Also suchten sie große Ytongsteine und benutzten diese als Stützen. Die große Herausforderung für diese Gruppe bestand darin, möglichst viel Raum mit der Kugelbahn auszufüllen. Leider konnte die große Kugelbahn an diesem Tag nicht fertig gestellt werden. Was die Kinder natürlich sehr bedauerten.

Was sehr beeindruckend war, dass hier im Raum drei Gruppen gleichzeitig
agierten, ohne sich gegenseitig zu stören oder zu beeinträchtigen.
Die Kinder waren alle hochkonzentriert bei der Arbeit und sprachen ihre Planungen sehr gut miteinander ab.

Am nächsten Tag wurde die große Kugelbahn von der Kindergruppe
fertig gestellt. Die Kinder überprüften noch ihre Funktionstüchtigkeit.
Danach wurden alle Kindergartenkinder in den Bewegungsraum geholt und
die Baugruppen konnten ihre Arbeiten vorstellen. Voller Stolz
präsentierten die Kinder ihre Ergebnisse. Jedes ist mindestens einen
Zentimeter gewachsen. Die Zuschauer waren begeistert und so mancher
wurde angespornt, auch eine Kugelbahn zu bauen.

Die Möglichkeit dazu wurde in einem Gruppenraum von der zweiten Spielebene geboten. Auch hier wurde das Material zur Verfügung gestellt. Marina, Niko, Jonas und Max wollten dort zusammen eine Kugelbahn bauen. Sie entschlossen sich diese von der oberen Spielebene an zu bauen.

Marina: „Wir bauen vom Geländer aus, dann ist es weit oben.“ Die Kinder hielten eine längere Röhre, (ca. 1m) an das Geländer und versuchen diese mit Schnüren festzubinden. Niko: „Mit den Schnüren hält das nicht.“ Marina: „Wir brauchen Klebeband.“ Max holte das Klebeband und wickelte es um die Röhre und das Geländer und befestigte es damit. Niko holte die nächste Röhre, die er daran anschließen wollte. Er nahm eine dünnere Röhre. Marina: „Wenn die Röhre zu dünn ist, bleibt die Kugel stecken. Das Rohr muss dicker sein.“ Die Kinder bauten die Kugelbahn mit vielen Ecken und Windungen. Als sie fertig waren, ließen sie eine Kugel durchlaufen. Das war ein Fehlversuch, die Kugel lief nicht durch.

Jonas, der bislang eher beobachtet hatte, nahm jetzt ein Blatt und zeichnete die Kugelbahn auf. Er erklärte: „Schau die Rohre passen gut aufeinander. Das Problem ist da, wo das schwarze Rohr anfängt. Dieses Rohr ist schmäler, da liegt das Problem da ist eine Lücke, und in dieser Lücke bleibt die Kugel hängen, das ist das einzige Problem.“ Er erklärte dies an dem Plan und zeigte das Problem mit einem Kreuz auf. Eine tolle Erklärung. Daraufhin wechselten die Kinder das Rohr aus und schon funktionierte ihre Kugelbahn.


 
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