Zahnräder kennenlernen - Technik - Sachunterricht

Diesen aiMOOC als Battle spielen: Physik, Klasse 5-6, G-Niveau

Einleitung

Zahnräder sind Räder mit Zähnen. Sie können Bewegungen weitergeben. In diesem aiMOOC lernst Du Zahnräder mit Bildern, Videos und kleinen Versuchen kennen.

Zielgruppe: Grundschule, Klasse 1 bis 4.

Lerntext

So sieht ein Zahnrad aus

Ein Zahnrad hat außen viele Zähne. Zwischen den Zähnen liegen Lücken. In der Mitte sitzt oft eine Achse.

Schau genau hin: Findest Du Zähne, Lücken und die Mitte?

Zwei Zahnräder greifen ineinander

Die Zähne eines Rades passen in die Lücken des anderen Rades. Dreht sich das erste Rad, bewegt es das zweite Rad mit.

Zwei Zahnräder drehen sich in verschiedene Richtungen. Dreht sich eines nach rechts, dreht sich das andere nach links.

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Drei Zahnräder

Bei jedem neuen Zahnrad wechselt die Drehrichtung. Bei drei Zahnrädern drehen sich das erste und das dritte Rad wieder in die gleiche Richtung.

Großes und kleines Zahnrad

Ein kleines Zahnrad hat weniger Zähne. Es dreht sich bei einem passenden Zahnradpaar öfter als ein großes Zahnrad. Das große Zahnrad dreht sich langsamer.

Ein Getriebe kann Bewegung schneller, langsamer oder kräftiger machen.

Wo findest Du Zahnräder?

Zahnräder stecken zum Beispiel in Uhren, Spielzeug, Handmixern, Maschinen und Mühlen.

In alten Mühlen gibt es sogar große Zahnräder aus Holz.

Zahnräder am Fahrrad

Am Fahrrad greifen Zähne in eine Kette. Die Kette verbindet die Zahnkränze. So kommt die Bewegung der Pedale zum Hinterrad.

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Eine Gangschaltung nutzt verschieden große Zahnkränze. Damit kannst Du leichter bergauf oder schneller auf gerader Strecke fahren.

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Sicher forschen

Öffne keine elektrische Maschine. Fasse nicht in laufende Zahnräder. Nutze Modelle aus Papier, Pappe oder einem Baukasten. Lass Dir beim Schneiden von einer erwachsenen Person helfen.

Mini-Versuch

1. Zahnradmodell: Lege zwei passende Zahnräder aus Pappe oder einem Baukasten nebeneinander.
2. Drehbewegung: Drehe das erste Zahnrad langsam.
3. Beobachtung: Schau auf die Richtung des zweiten Zahnrades.
4. Vergleich: Probiere danach ein großes und ein kleines Zahnrad aus.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was hat ein Zahnrad außen? (Zähne) (!Federn) (!Flügel) (!Borsten)

Was geschieht, wenn zwei passende Zahnräder ineinandergreifen? (Beide Räder können sich bewegen) (!Beide Räder verschwinden) (!Ein Rad wird weich) (!Die Zähne fallen sofort ab)

Wie drehen sich zwei Zahnräder, die direkt ineinandergreifen? (In verschiedene Richtungen) (!Immer nach oben) (!In gar keine Richtung) (!Immer gleich schnell nach rechts)

Welches Zahnrad dreht sich in einem passenden Paar meist öfter? (Das kleinere Zahnrad) (!Das größere Zahnrad) (!Beide stehen immer still) (!Das schwerere Rad ohne Zähne)

Worauf kann sich ein Zahnrad drehen? (Auf einer Achse) (!Auf einem Kissen) (!Auf einer Wolke) (!Auf einem Blatt Wasser)

Wo können Zahnräder stecken? (In einer Uhr) (!In einer Seifenblase) (!In einem Regentropfen) (!In einem Schatten)

Was verbindet am Fahrrad die Zahnkränze? (Die Kette) (!Der Sattel) (!Die Klingel) (!Das Schutzblech)

Wie heißen mehrere zusammenarbeitende Zahnräder? (Getriebe) (!Fenster) (!Pinsel) (!Rucksack)

Wie drehen sich bei drei Zahnrädern das erste und das dritte Rad? (In die gleiche Richtung) (!Nie) (!Beide nur nach oben) (!Immer gegeneinander)

Was geben Zahnräder weiter? (Bewegung) (!Regen) (!Schatten) (!Geruch)

Memory

Zahnrad	Rad mit Zähnen
Achse	hält ein Rad drehbar
Getriebe	mehrere Teile arbeiten zusammen
Antrieb	setzt etwas in Bewegung
Drehrichtung	links oder rechts herum
Fahrradkette	verbindet Zahnkränze

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Beobachtung
Kleines Zahnrad	dreht sich meist öfter
Großes Zahnrad	dreht sich meist langsamer
Zwei Zahnräder	drehen gegeneinander
Drei Zahnräder	erstes und letztes drehen gleich
Fahrradkette	verbindet Zahnkränze

Kreuzworträtsel

Zahnrad	Welches Rad hat außen Zähne?
Achse	Worauf dreht sich ein Rad?
Getriebe	Wie heißen mehrere zusammenarbeitende Zahnräder?
Uhrwerk	Wo bewegen Zahnräder die Zeiger?
Kette	Was verbindet am Fahrrad die Zahnkränze?
Richtung	Was wechselt bei zwei ineinandergreifenden Zahnrädern?

Lückentext

Vervollständige den Text.

Ein Zahnrad ist ein Rad mit . Zwei passende Zahnräder greifen . Das zweite Zahnrad dreht sich in die andere . Ein kleines Zahnrad dreht sich meist . Mehrere zusammenarbeitende Zahnräder bilden ein . In einer Uhr bewegen Zahnräder die . Am Fahrrad verbindet eine die Zahnkränze. Laufende Zahnräder darfst Du nicht .

Offene Aufgaben

Leicht

1. Zahnrad zeichnen: Zeichne ein großes Zahnrad mit mindestens acht Zähnen.
2. Zahnräder suchen: Suche auf Bildern nach Uhren, Fahrrädern oder Spielzeugen mit Zahnrädern.
3. Drehrichtung markieren: Male Pfeile an zwei gezeichnete Zahnräder.
4. Zahnrad-Wörter: Schreibe oder sprich fünf Wörter, die zum Thema passen.

Standard

1. Zahnradmodell bauen: Baue mit Pappe oder einem Baukasten zwei ineinandergreifende Zahnräder.
2. Beobachtungsblatt: Zeichne, wie sich zwei und drei Zahnräder drehen.
3. Foto-Safari: Fotografiere mit Erlaubnis Dinge, in denen Zahnräder vorkommen könnten.
4. Erklärplakat: Gestalte ein Plakat mit den Wörtern Zahn, Achse, Bewegung und Getriebe.

Schwer

1. Zahnrad-Experiment: Vergleiche ein großes und ein kleines Zahnrad. Zähle die Umdrehungen.
2. Technik-Interview: Frage eine erwachsene Person, wo sie Zahnräder im Alltag nutzt.
3. Eigene Maschine erfinden: Zeichne eine Maschine mit mindestens drei Zahnrädern und erkläre ihre Aufgabe.
4. Erklärvideo: Drehe ein kurzes Video über Drehrichtung und Größe von Zahnrädern.

Lernkontrolle

1. Drehrichtung erklären: Zwei Zahnräder greifen ineinander. Erkläre mit eigenen Worten, warum sie sich in verschiedene Richtungen drehen.
2. Drittes Zahnrad planen: Ergänze zu zwei Zahnrädern ein drittes Rad. Sage voraus, wie sich das erste und das dritte Rad drehen.
3. Größen vergleichen: Ein kleines Zahnrad treibt ein großes Zahnrad an. Vermute, welches Rad sich öfter dreht, und begründe Deine Vermutung.
4. Alltagsproblem lösen: Ein Spielzeug soll sich langsamer bewegen. Zeichne eine mögliche Lösung mit einem kleinen und einem großen Zahnrad.
5. Bewegungsweg verfolgen: Beschreibe den Weg der Bewegung von den Fahrradpedalen über die Kette bis zum Hinterrad.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:

1. Du kannst ein Zahnrad mit Zähnen, Lücken und Achse beschreiben.
2. Du kannst die Drehrichtung von zwei und drei Zahnrädern vorhersagen.
3. Du kannst ein großes und ein kleines Zahnrad vergleichen.
4. Du kannst Beispiele aus dem Alltag nennen.
5. Du kannst ein einfaches Zahnradmodell bauen oder zeichnen.
6. Du kannst Deine Beobachtung mit einfachen Worten erklären.

OERs zum Thema

1. Klexikon: Zahnrad
2. TÜV Kids: Wie funktionieren Zahnräder?
3. Wikimedia Commons: Zahnräder

Links

Zahnräder kennenlernen - Technik - Sachunterricht Zahnrad Getriebe Drehrichtung Übersetzung Fahrrad Fahrradkette Gangschaltung Uhrwerk Technik