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Teil 1 - Schritt für Schritt

1. AnweisungenWeisen Sie die Schüler an, dass sie nun die gesammelten Daten verwenden werden, um die Größe des Risses zu ermitteln. Sie werden die Datenpunkte der Crack-Tabelle verwenden, die sie in Übung 2 ausgefüllt haben, um die Größe und Kategorie herauszufinden.

   In Übung 2 zeigte die Grafik der Entfernungs- und Farbtonwerte den Abschnitt der Brücke, der einen Riss aufwies. Aus den ermittelten Distanzwerten lässt sich nun die Größe des Risses in der Brücke errechnen. Wenn wir wissen, ob der Riss in der Brücke „klein“, „mittel“ oder „groß“ ist, können wir ihn leichter als „Sicher“, „Gefährdet“ oder „Gefährlich“ einstufen. 

   

2. ModellModell, wie der Brückeninspektionsbericht ausgefüllt wird, um die Größe und Kategorie des Risses zu ermitteln. Anhand der Daten, die sie in Labor 2 aufgezeichnet haben, berechnen die Schüler die Größe und Kategorie des Risses. Sie können den Schülern diesen Vorgang vorführen oder sie bitten, ihn gemeinsam mit Ihnen angeleitet zu demonstrieren.
   • Modell für Schüler zur Berechnung der Rissgröße anhand der Distanzwerte.Um herauszufinden, wie weit sich der Riss erstreckt, kann die Distanz zwischen dem Rissanfang (kleinster Distanzwert) und dem Rissende (größter Distanzwert) berechnet werden.

     • Die Schüler subtrahieren den kleinsten Entfernungswert vom größten, um die Größe des Risses in der Brücke zu ermitteln. 

       

     • Lassen Sie die Schüler den größten Distanzwert aus ihrer Tabelle in das Feld mit der Beschriftung „Größter Distanzwert“ schreiben.

       

     • Lassen Sie die Schüler den kleinsten Distanzwert =aus ihrer Tabelle in das Feld mit der Beschriftung „Kleinster Distanzwert“ schreiben.

       

     • Lassen Sie die Schüler die Berechnung durchführen, um anhand der Entfernungsdaten die Größe des Risses zu ermitteln.

       

   • Da die Schüler nun die Größe des Risses kennen, können sie ihn als „Sicher“, „Gefährdet“ oder „Gefährlich“ kategorisieren. 

     

     • Fragen Sie die Schüler, welcher Kategorie die von ihnen berechnete Größe entspricht. Ist der gefundene Wert „klein“, „mittel“ oder „groß“? 

     • Lassen Sie die Schüler die Größe in die entsprechende Kategorie eintragen, wie hier gezeigt. 

       

   • Lassen Sie die Schüler abschließend die Daten des Risses darstellen, indem sie die Entfernung des Risses auf der Brückenoberfläche einfärben. 

     • Markieren Sie den kleinsten Distanzwert auf der Brückenoberfläche. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie den Distanzwert schätzen sollen – er muss nicht genausein. 

       

     • Markieren Sie den größten Distanzwert auf der Brückenoberfläche.

       

     • Malen Sie den Zwischenraum aus, um die Größe des Risses auf der Brückenoberfläche anzuzeigen.

       

3. ModerierenModerieren Sie Gespräche mit den Schülern, während sie die Seite des Brückeninspektionsberichts bezüglich der Größe des Risses ausfüllen. Auch wenn die Datenpunkte der Studierenden leicht variieren können, sollte das Gesamtmuster in den Daten ähnlich sein. Wenn die Größenberechnung für eine Gruppe erheblich größer oder kleiner ist als für die anderen, stellen Sie sicher, dass sie den richtigen Abschnitt ihrer Daten verwendet.

   Um den Schülern zu helfen, zu verstehen, wie sie ihre Daten verwenden, um Schlussfolgerungen zu ziehen, stellen Sie Fragen wie: 

   • Können Sie erklären, wie Sie anhand Ihrer Daten die Größe des Risses in der Brücke ermittelt haben?
   • Was wäre, wenn Sie einen Riss von 36 mm finden würden – in welche Größenkategorie würde dieser fallen? Woher weißt du das? Was ist mit einem Riss von 12 mm? Oder 100mm?

   Um den Schülern zu helfen, die Datenvisualisierungen in den Übungen 2 und 3 miteinander zu verknüpfen, stellen Sie Fragen wie:

   • Was haben Sie aus den Daten auf dieser Seite gelernt, das sich von dem unterscheidet, was Sie aus den Daten in Labor 2 gelernt haben? 
   • Warum ist es Ihrer Meinung nach wichtig, sowohl die Standortdaten des vorherigen Labors als auch die Größendaten dieses Labors zu kennen? 
   • Stimmt der eingefärbte Abschnitt der Brückenoberfläche auf dieser Seite mit der Grafik überein, die Sie in Übung 2 erstellt haben? Inwiefern sind sie sich ähnlich? Worin unterscheiden sie sich? 

   Wenn die Schüler die Seite frühzeitig fertig haben und für eine zusätzliche Herausforderung bereit sind, lassen Sie sie die verbleibenden Abschnitte der Brückenoberfläche ausmalen. 

   • Lassen Sie die Schüler die Farbwerte der verbleibenden Abschnitte der Brücke bestimmen. Sie können diese Farbtonwertbereiche dann einer Farbe auf der Farbtonkarte zuordnen. Anschließend können die Schüler anhand ihrer Daten den Rest des Musters auf der Brücke ausmalen. 
4. ErinnernErinnern Sie die Schüler daran, dass sie sich nur auf die Datenpunkte konzentrieren, die einen Riss in der Brücke darstellen. Auf dieser Seite sollten keine Datenpunkte mit Farbtonwerten unter 200 vorhanden sein.
5. FrageFragen Sie die Schüler, inwiefern die Daten, die sie in ihrer Rolle als Brückeninspektoren gesammelt haben, ihrer Meinung nach den Daten ähneln oder sich davon unterscheiden, wie echte Brücken auf der ganzen Welt inspiziert werden. Glauben Sie, dass Brückeninspektoren Roboter zur Datenerfassung nutzen könnten? Warum oder warum nicht?

Spielpause & Gruppendiskussion

Sobald jede Gruppe die Größen- und Kategorieseite des Brückeninspektionsberichtsausgefüllt hat, kommen Sie zu einem kurzen Gespräch zusammen.

Wir sind fast bereit, unseren Brückeninspektionsbericht fertigzustellen. Bevor wir unsere offizielle Einschätzung zur Sicherheit der Brücke abgeben, fassen wir zunächst zusammen, was wir gelernt haben. Berücksichtigen Sie die folgenden Diskussionsansätze:

• Nach welchen Kriterien müssen wir wissen, ob eine Brücke „sicher“, „gefährdet“ oder „gefährlich“ ist? 
• Gibt es einen Riss in unserer Brücke? Woher weißt du das? 
• Wo befindet sich der Riss? Liegt es in der sicheren Zone oder in der gefährdeten bzw. gefährlichen Zone? Woher weißt du das? 
• Ist der Riss klein, mittel oder groß? Woher weißt du das? 

Da uns nun alle Informationen über die Brücke vorliegen, sind wir bereit, unseren offiziellen Bericht fertigzustellen.

Teil 2 - Schritt für Schritt

1. UnterweisenWeisen Sie die Schüler an, die Zusammenfassung der Brückeninspektion auszufüllen. Sie werden alles, was sie über die Brücke gelernt haben, nutzen, um zu bestimmen, ob sie gefährlich ist und repariert werden muss.

   

    

2. ModellModell für Studenten zum Ausfüllen der Brückeninspektionszusammenfassung.

   • Mithilfe der Daten, die sie gesammelt und im gesamten Brückeninspektionsbericht dargestellt haben, beantworten die Schüler jede der drei Fragen oben in der Zusammenfassung. 

     

     • Fragen Sie die Schüler, welchen Teil des Brückeninspektionsberichts sie zur Beantwortung der einzelnen Fragen verwenden könnten.
       • Das in Übung 2 erstellte Datenprotokoll und Diagramm können zum Beantworten der ersten und zweiten Frage verwendet werden.
       • Die dritte Frage kann mit der Größen- und Kategorieseite beantwortet werden, die sie in Teil 1 dieses Labors ausgefüllt haben.
     • Die Schüler können die Blöcke mit ihren Antworten ausmalen oder abhaken. 

   • Anschließend können die Schüler anhand der Sicherheitskriterien die Gesamtbewertung der Brücke einkreisen: „Sicher“, „Gefährdet“ oder „Gefährlich“. 

     

     • Stellen Sie sicher, dass alle Gruppenmitglieder mit der Bewertung einverstanden sind. 

   • Abschließend sollten die Studierenden ihre Gründe für diese Bewertung in das dafür vorgesehene Feld schreiben. Sie sollten in ihrer Begründung sämtliche Sicherheitskriterien berücksichtigen – das Vorhandensein eines Risses, seine Lage und seine Größe. 

     

3. ModerierenModerieren Sie Gespräche mit den Schülern, während diese in ihren Gruppen die Zusammenfassung der Brückeninspektion ausfüllen.

   Stellen Sie sicher, dass die Studierenden verstehen, wie sie die im Zusammenhang mit den Sicherheitskriterien gesammelten Daten verwenden. Stellen Sie Fragen wie: 

   • Welchen Teil Ihres Berichts haben Sie verwendet, um die Frage zu beantworten, ob die Brücke Risse hatte oder nicht? 
   • Welchen Teil Ihres Gutachtens haben Sie zur Beantwortung der Frage nach der Lokalisierung des Risses herangezogen? 
   • Welchen Bestandteil des Gutachtens haben Sie zur Beantwortung der Frage nach der Größe des Risses in der Brücke herangezogen? 
   • Ist etwas an Ihren Daten verwirrend, wenn Sie sie mit den Kriterien vergleichen? Warum oder warum nicht? 
   • Verfügen Sie nun über genügend Informationen um eine Gesamtbewertung abzugeben? Was haben Sie in diesem Labor gelernt, was Sie am Ende von Labor 2 noch nicht wussten und was Ihnen bei der Abgabe einer zutreffenden Bewertung geholfen hat?

   Helfen Sie den Schülern, ihre schriftliche Antwort zu strukturieren, indem Sie eine gemeinsame Vorlage aus Behauptung, unterstützenden Beweisen und Begründung verwenden. Verwenden Sie Satzanfänge wie diese, um den Schülern den Einstieg zu erleichtern:  

   • Behauptung: „Die Brücke hat die Klassifizierung ___________ und muss (nicht) repariert werden.“
   • Belege: „Die Daten zeigen, dass ____________“ oder „Basierend auf _____________“
   • Begründung: „Aufgrund der Beweise kommen wir zu dem Schluss, dass ___________“ oder „All dies beweist, dass __________“

   Unterstützen Sie die Studierenden bei der gemeinsamen Entscheidung über ihre Bewertung der Brückeninspektionszusammenfassung. Fragen Sie die Schüler, wie sie zusammenarbeiten, um eine Entscheidung zu treffen, der die Gruppe zustimmt, indem Sie Fragen stellen wie: 

   • Sind Sie mit der Sicherheit der Brücke einverstanden? Wie kam es gemeinsam zu dieser Entscheidung?
   • Hat irgendjemand andere Gedanken zur Brückensicherheit? Wie haben Sie das Problem gelöst, um eine Einigung zu erzielen? 

   Wenn die Schüler ihre Zusammenfassung der Brückeninspektion fertiggestellt haben, bitten Sie sie, sich bei Ihnen zu melden. Jede Gruppe sollte den gesamten Brückeninspektionsbericht ausgefüllt haben, einschließlich der Begründung für ihre Bewertung.

   • Sobald die Schüler ihren Bericht fertiggestellt haben, können sie ihre Brücke umdrehen, um zu sehen, ob ihre Daten mit dem übereinstimmen, was sie auf der Kachel sehen.
   • Entspricht das Muster in ihren Daten den Teilen auf der Kachel? Wie so?
   • Gibt es im Vergleich zu dem, was ihre Daten gezeigt haben, irgendetwas Überraschendes an dem, was sie sehen? 
4. ErinnernErinnern Sie die Schüler daran, die Zusammenfassung der Brückeninspektion auszufüllen und die Begründung ihrer Gruppe für ihre Bewertung in Sätzen niederzuschreiben. Die Fähigkeit, ihre Daten schriftlich darzulegen, trägt dazu bei, dass die Schüler verstehen, welche Daten sie erfasst haben und wie diese im Hinblick auf die Brückensicherheitskriterien interpretiert werden können. Stellen Sie sicher, dass alle Gruppenmitglieder mit dem Inhalt der Zusammenfassung einverstanden sind und ihn Ihnen erklären können.
5. FrageFragen Sie die Schüler, ob sie schon einmal Daten verwenden mussten, um Fragen zu beantworten, wie sie es zuvor in der Zusammenfassung der Brückeninspektion getan haben. Wie könnte ihnen das Üben dieser Fähigkeit in Zukunft helfen? In welchen Szenarien betrachten sie Daten, um eine Entscheidung zu treffen?

   Einige Beispiele, die Sie verwenden können, um Schülern das Nachdenken über die Datennutzung in ihrem eigenen Leben zu erleichtern, sind: 

   • Entscheiden Sie, wie groß die Geburtstagstorte sein soll, je nachdem, wie viele Leute zur Party kommen.
   • Anhand der verbleibenden Profiltiefe von Autoreifen lässt sich feststellen, ob diese ausgetauscht werden müssen.
   • Überlegen Sie, wie oft ein Spielzeug im letzten Jahr verwendet wurde, um zu entscheiden, ob es gespendet werden kann. 
   • Verfolgen, wie viele Punkte Sie zum Aufsteigen in einem Videospiel benötigen 
   • Verdienen Sie ein Privileg basierend auf der Anzahl der Aufgaben, die Sie zu Hause erledigen