Arbeitskreis
"Mathematikunterricht und Informatik" |
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Kurzfassungen der Tagungsbeiträge
Stand: 23.09.02
Altmann,
Rainer und Stauff, Heinrich
Einige stochastische Verfahren mittels
MathCad
In der Arbeitsgruppe werden Möglichkeiten vorgestellt, Verfahren der Stochastik mit Mathcad umzusetzen, d.h. Experimente zu simulieren, Sachverhalte zu visualisieren und Berechnungen (auch) für große Datenmengen zügig durchführen zu lassen. An einigen Beispielen wird überlegt, wie die Umsetzung in Mathcad funktioniert und ggf. von Schülerinnen und Schülern selbst vorgenommen werden kann, wobei sowohl die pädagogischen Grenzen als auch die Möglichkeiten problematisiert werden. Die Beispiele reichen von den Anfangsgründen der Stochastik bis hin zum Hypothesentest. Den Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Arbeitsgruppe wird Gelegenheit gegeben, selbstständig mit der Software Mathcad zu arbeiten.
Elschenbroich,
Hans-Jürgen
Dynamisch Funktionen entdecken
Funktionen sind ein wichtiges Themengebiet der
Sekundarstufe I, die Betonung des funktionalen Zusammenhangs ist seit den
Meraner Reformvorschlägen ein Thema der Schulmathematik. Die ursprünglichen
dynamischen Aspekte sind dann zu einer Einführung in den Funktionsbegriff mutiert,
in letzter Zeit werden sie jedoch wieder stärker betont.
Funktionen werden üblicherweise als Teil der Algebra unterrichtet, neue
Technologien werden meist genutzt um die Graphen zu plotten. Auf diese Weise
bekommen die Schüler ein eher statisches Bild von Funktionen. Mit DGS ist jeder
ein dynamischer, genetischer Zugang möglich. Die Schüler können die
unabhängige Variable x variieren und untersuchen, wie verändert sich y und P(x/y).
Es ist stets ein x und das zugehörige y sichtbar, der Graph
entsteht dann als Ortslinie von P(x/y).
Bei Funktionsscharen können die Parameter variiert werden, es ist stets ein
Graph sichtbar, der zu den jeweiligen Parametern gehört und es wird untersucht,
welche Auswirkungen deren Variation auf den Graphen hat. So werden
Funktionsscharen dynamisch und die Schüler erhalten ein Werkzeug, um
Eigenschaften von Funktionen zu entdecken. Dies soll am Beispiel quadratischer
Funktionen/ Parabeln exemplarisch gezeigt werden.
Fraunholz, Wolfgang - HAUPTVORTRAGENDER
Möglichkeiten und Grenzen problemorientierten Arbeitens beim computer- gestützten Lernen, dargestellt an einer Lernumgebung zur Linearen Algebra.
Die Kritik an Lernprogrammen, sie reproduzierten die alte Lernschule, da nur Wissen vermittelt werde und die Selbstständigkeit des Lernens nicht gegeben sei, ist sicher zum Teil berechtigt. Andererseits erheben aber Lernprogramme nicht den Anspruch, das problemorientierte Arbeiten in Lerngruppen ersetzen zu wollen. Das Problem liegt darin, dass die Reaktion eines Computerprogramms auf absolut freies Arbeiten von Lernenden an einem Problem – soweit sie überhaupt möglich ist – einen immensen Programmieraufwand bedeutet.
Die Möglichkeiten einer Computer-Lernumgebung liegen vielmehr darin, dass Probleme dargestellt und Interaktionen sowie Werkzeuge angeboten werden, die die Lernenden immer wieder zu eigenen Entscheidungen herausfordern. Diese Entscheidungen werden direkt überprüft und mit einer Rückmeldung versehen.
Die Computer-Lernumgebung zur Linearen Algebra, die in der Arbeitsgruppe Computerlernumgebungen an der Universität in Koblenz in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe MuPAD an der Universität in Paderborn und dem Cornelsen Verlag entwickelt wird, stellt als Werkzeuge ein Calc-Control und ein Graph-Control zur Verfügung, in deren Hintergrund das Computer-Algebra-System MuPAD läuft.
Zwar werden den Lernenden die mathematischen Fakten in einem Lehrteil erklärt, aber stets in Verbindung mit Interaktionen verdeutlicht. So lässt sich zum Beispiel mit dem Graph-Control eine Vorstellung der Vektoralgebra im Dreidimensionalen entwickeln, der Begriff der linearen Abhängigkeit bzw. Unabhängigkeit durch parallele Rechnungen und Graphiken festigen und mit dem Calc-Control verschiedene Methoden zur Lösung von Aufgaben anbieten bis hin zur freien Verwendung des Computer-Algebra-Systems.
Die Darstellung von Problemen wie des Verteilungsproblems oder der Teileverflechtung lässt zum Beispiel die Nützlichkeit der Matrixschreibweise bei der Problemlösung erkennen; die Bedeutung der Fehlstellen bei einer Permutation kann spielerisch am Puzzle von Sam Loyd eingesehen werden. Der Begriff des Fixvektors bzw. der Eigenvektoren einer linearen Abbildung wird von den Lernenden in eigener Aktivität in einem Graphikfenster erarbeitet.
Solche Beispiele lassen sich natürlich zu einem freien problemorientierten Arbeiten verwenden, müssten jedoch für eine soziale Lernphase in eine andere Darbietungsform gebracht werden
Gawlick,
Thomas
DGS als Trägermedium für interaktive Arbeitsblätter zur Differentialrechnung
Dynamische Geometrie-Software findet zunehmend ihren Platz im
Geometrie-Unterricht der Sekundarstufe I. Dabei geht der Trend weg vom Erlernen des eigenständigen Konstruierens von bekannten Figuren und hin
zum Einsatz von vorbereiteten Arbeitsblättern, an denen im Zugmodus geometrische Eigenschaften erkundet und Sätze als Invarianzeigenschaften entdeckt werden können.
DGS wird damit zum Trägermedium eines "halbautomatischen" Lehr-Lern-Programms, in dem die Software theoriegeleitet Rückmeldungen
ergibt, die aber ggf. noch von der Lehrkraft zu interpretieren und in den Unterrichtskontext zu integrieren sind.
Der Vortrag berichtet über Konzeption und Implementation eines entsprechenden Einsatzes von interaktiven Arbeitsblättern zur
Veranschaulichung und Exploration geeigneter Aufgabenstellungen der
Differentialrechnung.
Hagan, Claudia
Geometrieunterricht am Notebook in der 7. Jahrgangsstufe
In der Arbeitsgruppe werden die Erfahrungen
vorgestellt, die ich beim Unterrichten in unserer ersten Notebook-Klasse
gewonnen habe. Geometrie wurde nahezu vollständig am Notebook unterrichtet,
gearbeitet wurde mit DynaGeo. Auch wurden bereits Leistungserhebungen
(Stegreifaufgaben und Schulaufgaben) am Notebook durchgeführt. Während die
meisten Kollegen bisher den Computer im Geometrieunterricht eher punktuell mit
speziell ausgearbeiteten Unterrichtssequenzen einsetzen um die Schüler Inhalte
entdecken zu lassen, wurden bei uns alle Konstruktionen von den Schülern am
Notebook durchgeführt. Die gewonnenen Erfahrungen sind durchwegs positiv,
werfen jedoch auch methodisch-didaktische Fragen auf, die man gemeinsam
diskutieren sollte und eventuell Lösungsansätze entwickeln könnte. Auch
stellt das Prüfen und Korrigieren am Notebook neue Anforderungen an den Lehrer,
aber wohl auch an die Entwickler der Programme.
In der Arbeitsgruppe sollen ausgehend von den gewonnenen Erfahrungen im
Unterricht am Notebook methodisch-didaktische, organisatorische Fragen
aufgegriffen, diskutiert und gemeinsam neue Wege für das Unterrichten am
Notebook/Computer im alltäglichen Unterricht gefunden werden.
Hartmann,
Mutfried
Formen multimedialen Lehrens - ein Vergleich
Bei der multimedialen Aufbereitung von Lerninhalten (etwa für das Internet) stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl. Speziell geometrische Inhalte lassen sich mit Hilfe von Einzelbildern (mit einem auf das Bild bezugnehmenden Lehrtext), Bildsequenzen oder Lehrfilmen etc. darstellen. Eine entscheidende Frage bei der Entwicklung multimedial gestalteter Lernumgebungen ist die nach dem Sinn und der Effektivität. An der Uni Nürnberg wurden verschiedene Möglichkeiten der multimedialen Aufbereitung geometrischer Lerninhalte entwickelt und im Rahmen einer empirischen Untersuchung hinsichtlich Akzeptanz und Lernerfolg beim Lerner evaluiert. Im Vortrag wird über das Versuchsdesign und erste Ergebnisse referiert.
Heintz,
Gaby
Einsatz von DGS am Beispiel von
Cinderella
Studienseminar Sek. II Neuss
Beim Einsatz von ‚interaktiver’ oder ‚dynamischer’
Geometrie-Software spielen insbesondere die einzusetzenden Arbeitsblätter für
die Arbeit mit dem Computer eine große Rolle. Cinderella verfügt über die
Möglichkeit, sogenannte interaktive Arbeitsblätter mit Hinweisen zum Auffinden
der Lösung und integrierter Lösungskontrolle zu erstellen.
Im Vortrag werden Fragen nach z.B. notwendiger Veränderung der Lernumgebung und
der Gestaltung von unterrichtsbegleitenden Arbeitsblättern mit
"automatischer Lösungskontrolle" anhand von Beispielen aus den
Sekundarstufen I und II behandelt.
Hennecke,
Martin - HAUPTVORTRAGENDER
Fehlerdiagnose in intelligenten Lehr-Lern-Systemen
Wer nach Lernprogrammen für den Mathematikunterricht
sucht, wird schnell fündig. Mit so manchem multimedial aufgepeppten
Lernprogramm versuchen die verschiedenen Anbieter zurzeit vornehmlich den
"Nachmittagsmarkt" zu erobern. Doch was als Ersatz für privaten
Nachhilfe- unterricht daherkommt, kann nicht einmal angemessen mit den
einfachsten Rechenfehlern umgehen - dabei gilt die Diagnose von systematischen
Fehlern als einer der wichtigsten Ansätze zur Behebung von Fehlvorstellungen.
Anhand eines Lehr-Lern-Systems zur Bruchrechnung soll im Rahmen dieses Vortrags
demonstriert werden, wie Lernprogramme systematische Fehler in
Schülerrechnungen erkennen und adaptiv Rückmeldungen geben können.
Schülerinnen und Schüler können damit viel gezielter gefördert werden - und
die Lehrkräfte können mit dem zugehörigen Lehrerprogramm Rück- schlüsse
über verbreitete Probleme in ihrer Klasse gewinnen. Die Frage ist dabei weniger
"Wird das Schulbuch durch die Software abgelöst?", sondern mehr
"Wie kann
Heske, Henning und Wesker,
Heinz
Stationenlernen mit neuen Medien im Mathematikunterricht der Sek. II
Im Rahmen des BLK-Modellversuchs SelMa ("Selbstlernen in der gymnasialen Oberstufe - Mathematik") wurde ein didaktisch-methodisches Konzept entwickelt und erprobt, dass die Möglichkeiten der neuen Technologien für ein selbstständiges Lernen im Mathematikunterricht nutzt.
Zentrale Medien bei diesem Unterrichtskonzept sind der PC mit einem offline zu nutzenden Internetbrowser samt vorbereiteten HTML-Dateien und Programmen (z.B. LiveMath-Animationen, AVI-Videosequenzen, Mathcad-Grafiken, Excel-Programmen, Java-Applets) sowie der TI-89 mit seinem implementierten Computeralgebrasystem.
Anhand der Stationenzirkel zu den Themen "Ganzrationale Funktionen" und "Matrizenrechnung" werden das Konzept und seine Umsetzung in der Praxis vorgestellt.
Hischer,
Horst - HAUPTVORTRAGENDER
Mathematikunterricht und Neue
Medien - oder: Bildung ist das Paradies!
Technikeinsatz im Unterricht ist kein didaktischer Selbstzweck, der bereits allein durch die Technikverfügbarkeit legitimiert ist, sondern vielmehr gilt mit Walther Ch. Zimmerli: "Bildung ist das Paradies!" So kann und darf es nicht allein darum gehen, leistungsfähige neue Geräte und Software als methodischen Kristallisationskeim für neuartige Aufgaben zu entwickeln, sondern die Neuen Medien sind auch inhaltlich unter dem Aspekt der Allgemeinbildung zu sehen: Zwar werden die Neuen Medien sicherlich im künftigen Mathematikunterricht unter dem Werkzeugaspekt eine wichtige (und wohl auch selbstverständliche!) Rolle spielen (insbesondere Computeralgebra- systeme und Dynamische Geometriesysteme), ferner werden sie sich zu einem selbstver- ständlichen Werkzeug bei der Informationsbeschaffung und -darstellung mittels Internet entwickeln - und die künftige Bedeutung "intelligenter Lernprogramme" bleibt abzuwarten! Allerdings wäre eine ausschließlich bezüglich solcher Einsatzmöglichkeiten der Neuen Medien geführte didaktische Diskussion einseitig, weil diese nur die Mediendidaktik beträfe und zugleich andere wichtige medienpädagogische Aspekte unberücksichtigt blieben!
Stattdessen ist in einem umfassenderen Ansatz eine Integrative Medienpädagogik angebracht: Bei diesem normativen Begriff hat das Attribut "integrativ" eine zweifache Qualität: Zum einen sind alle drei Aspekte der Medienpädagogik — nämlich Mediendidaktik, Medienerziehung und Medienkunde — bei Planung, Durchführung und Evaluation von Unterricht nicht losgelöst voneinander zu berücksichtigen. Und zum anderen kann eine so verstandene Medienpädagogik (bei Bezug auf die Neuen Medien) wegen der Komplexität des Gegenstandes nicht von einem Unterrichtsfach allein übernommen werden, auch nicht vom Fach Informatik — vielmehr sind im Prinzip alle Unterrichtsfächer mit je spezifischen Ansätzen gefordert. Und in einem so verstandenen Konzept integrativer Medienpädagogik kann und muss auch der Mathematik- unterricht Bildungsaufgaben zu jedem dieser drei Teilbereiche der Medienpädagogik wahrnehmen. Dieses soll am Beispiel des Funktionsbegriffs demonstriert werden.
Krivsky, Stefanie
Motivationsmöglichkeiten von Lehr- und Lernprogrammen
Entwickelt wird ein Kriterienkatalog für Lehr-
und Lernprogramme auf Basis der Lernvoraus- setzungen und im Hinblick auf die
Lernziele. Am Beispiel MathePrisma werden
Möglichkeiten
zur Realisierung dieser Anforderungen gezeigt.
Begriffsbildung im Mathematikunterricht
Mathematische Begriffsbildung ist ein allgemein anerkanntes Ziel des Mathematikunterrichts. Dabei ist es unstrittige Aufgabe der im Unterricht eingesetzten Neuen Medien im Allgemeinen und der Lehr- und Lernprogramme im Besonderen, diese zu unterstützen.
Begriffsbildung findet durch den Einsatz Neuer Medien offensichtlich in einer anderen Lernumgebung als bisher statt. Eine Frage, die nun zu stellen ist, um die dadurch bedingten eingetretenen bzw. notwendigen Veränderungen zu untersuchen, ist die danach, was denn Begriffsbildung sei. Im Vortrag wird versucht, einen Begriff der Begriffsbildung zu bilden, der präzisiertes Fragen nach der Funktion von Lehr- und Lernprogrammen ermöglicht. Begriffe und Begriffsbildung sind einerseits unter ontogenetischen und kulturhistorischen Aspekten zu betrachten und enthalten andererseits von der kognitiven, epistemologischen oder soziokulturellen Wissensstruktur abhängige Komponenten. Die Fachdidaktik bedient sich nun der geeigneten Hilfswissenschaften, von der Psychologie bis zur Geschichte, um ein möglichst vollständiges nicht zu reduktionistisches Bild von der Begriffsbildung in der Mathematik und im Mathematikunterricht zu erhalten.
Das vorgestellte theoretische Modell von Begriffsbildung eignet sich für praktische Unterrichtsplanung, -beobachtung und -bewertung durch Lehrkräfte und bietet sich an als Basis für systematische empirische Untersuchungen.
Lehmann, Eberhard
Mathematiklernen durch Erstellen von
Animationen
Das Entwerfen von Animationen durch Programmieren mit Funktionen (hier mit dem Programm ANIMATO / früher HL-PLOT11) bringt die SchülerInnen zu einem hohen Maß an Eigentätigkeit. Gefordert sind u.a. Kenntnisse über Funktionen / Relationen ggf. mit Parametern, Kreativität für die Gestaltung von Anima-tionsabläufen, Dokumentations- und Präsentationskompetenz. Lohn der Bemühungen sind beeindruckende Visualisierungen zum Verständnis mathematischer Zusammenhänge bis hin zu Kunst-Bildern.
Löbbert, Eckhard
Lernumgebung zum Orientierungswissen
Hypothesentest
In den Richtlinien und Lehrplänen für die Sekundarstufe II Gymnasium/Gesamtschule NRW (1999) ist die Möglichkeit vorgesehen, Kenntnisse in Stochastik als Orientierungswissen zu vermitteln; es geht darum, zentrale Ideen und fachliche Zusammenhänge zu verdeutlichen und die Grundeinsichten anhand einfacher Beispiele zu vermitteln, es geht nicht darum, die entsprechenden mathematischen Theorien im Detail nachzuvollziehen.
Die Lernumgebung zum Orientierungswissen Hypothesentest folgt dem Prinzip Learning by doing, an einem Lösungsbeispiel werden die Phasen eines Hypothesentests vorgestellt und es wird in die Entscheidungslogik eingeführt. Nach dem Top Down Prinzip können bei Bedarf Begriffserklärungen und Begründungszusammenhänge abgerufen werden. Die mathematischen Hintergründe werden durch Visualisierungen nahegebracht und durch die problembezogene Einführung in unterschiedliche Werkzeuge (Excel, Derive oder TI-89) sollen die Schülerinnen und Schüler befähigt werden, einfachere Anwendungsaufgaben selbstständig zu lösen. Die Lernumgebung ist im Rahmen des BLK Modellversuchs SelMa entstanden.
Maczey, Dorothee
Über die Wirkung von DGS in der Lehramts-Ausbildung
In der Erst-Semester-Veranstaltung zur Geometrie für die Lehramtsstudierenden der Sekundarstufe I und Primarstufe (Schwerpunkt Mathematik) in Paderborn setzt der Dozent (Prof. Rinkens) zentral die DGS ‚Cinderella’ ein und arbeitet dabei mit Internet-Skript und Beamer. 20 der 60 Studierenden wurden im Rahmen unseres vom Universitätsverbund Multimedia NRW geförderten Forschungsprojektes mit Laptops ausgestattet. Sie wurden in Fragebögen und vor allem in Interviews zu ihren Erfahrungen mit dem Computereinsatz und zu ihren Vorstellungen über Geometrie und deren Veränderungen befragt. Die Interviews werden mit qualitativen Methoden (Interpretative Analysen) ausgewertet.
Im Vortrag berichte ich über einige der bisher erzielten Ergebnisse.
Oldenburg, Reinhard
Ein Prototyp zur Integration von CAS und DGS
Es wird ein in das Computeralgebrasystem Mathematica eingebundenes dynamisches Geometrieprogramm vorgestellt, das bidirektionale interaktive Kommunikation mit Mathematica ermöglicht. Die Bewegung der Konstruktion kann durch verschiedene DGS-Kerne ausgeführt werden, die beispielsweise die Unterscheidung von freien Punkten und abhängigen Punkten überwinden. Die technischen Möglichkeiten werden auch einer didaktischen Bewertung unterzogen.
Pallack, Andreas
Zur Integration von LLP in den Mathematikunterricht
Die Sorge in unserem Schulsystem nicht bestehen zu können, nährt mittlerweile eine Vielzahl von Unternehmen, die Produkte wie Nachhilfe, Übungsbücher oder auch Lernsoftware anbieten. Die Vielzahl der in Haushalten eingesetzten LLP zum Mathematikunterricht regte dazu an, im Rahmen einer empirischen Fallstudie der Frage nachzugehen, inwiefern ein Computerprogramm zur Bruchrechnung Schülern überhaupt helfen kann, nicht verstandene oder vergessene Inhalte des Unterrichts aufzuarbeiten. Auf der Basis dieser Erfahrungen wurden nun gezielt Unterrichtsreihen entwickelt, die das Potenzial von LLP berücksichtigen und sie in den Mathematikunterricht der Sekundarstufe 1 integrieren.
Vorgestellt werden sowohl einige Ergebnisse der Fallstudie, als auch erste Erfahrungen mit LLP im Bruchrechenunterricht.
Schoy, Monika
Gestaltungs- und Bewertungskriterien von Mathematik-Software für die
Grundschule am Beispiel von "Matheland"
Schwarze, Monika
und Sudhoff, Werner
Titel:Der Matrizenbaukasten - eine interaktive Lernumgebung zur Linearen Algebra
Es wird eine elektronische
Lernumgebung für Selbstlernphasen dargestellt, in der Aufgaben, Hinweise, und
interaktive Übungen miteinander verknüpft werden. Offene und kurz formulierte
Problemstellungen aus verschiedenen Anwendungsbereichen ermöglichen Lernenden
die ersten Schritte zur Theoriebildung fast selbständig über Experimente,
verschiedene Hilfestellungen zur Problemlösung, inhaltliche Tipps oder
Fragestellungen zu den durchgeführten Berechnungen. Gemeinsame
Systematisierung- und Mathematisierungssphasen dienen der Vertiefung und führen
zu weiteren Fragestellungen der Matrizentheorie.
Neben diesen punktuellen Einsatzmöglichkeiten sind aber auch thematisch
zusammenhängende Lehrgänge mit vielen interaktiven Anwendungen für
Experimente und Übungen für längere Selbstlernphasen in die multimediale
Lernumgebung eingebaut. Welche didaktisch-methodischen Entscheidungen bei der
Planung und Konzeption dieser Lernumgebung entscheidend waren und wie die Arbeit
mit dieser Lernumgebung sich im Unterricht konkret gestaltet, wird ebenso
herausgestellt wie die Erfahrungen bei bereits erfolgter Erprobungen in GK und
LK.
Sorgatz, Andreas
Das Computeralgebra-System "MuPAD Pro 2.5"
MuPAD ist ein Computeralgebra System zum
algebraisch-exakten und numerischen Rechnen.
Seine Entwicklung begann etwa 1990 an der Universität Paderborn unter der
Leitung von Prof. Dr. Fuchssteiner. MuPAD wurde 1993 mit dem
Deutsch-Österreichischen Hochschul-Software-Preis und 1994 mit dem European
Academic Software Award ausgezeichnet. 1997 erfolgte die Ausgründung der Firma
SciFace Software aus der MuPAD Forschungsgruppe. Dieser Kommerzialisierung ist
es u.a. zu verdanken, dass die aktuelle MuPAD Pro Version für Windows über
eine leicht zu bedienende und an Office-Anwendungen erinnernde
Benutzungsoberfläche verfügt. Das Konzept des elektronischen Arbeitsblattes
vereint hier Möglichkeiten, die das Berechnen, Visualisieren und Kommentieren
mathematischer Sachverhalte nahezu spielend leichter ermöglichen. MuPAD wird
bereits an vielen deutschen allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen
erfolgreich im Unterricht eingesetzt. Das französische Bildungsministerium
lässt MuPAD sogar an alle französischen Gymnasien verteilen.
Der Einsatz von MuPAD im Bereich der Schulmathematik der Sekundarstufe II, wird an elementaren Beispielen demonstriert. In diesem Rahmen werden auch Materialien des Web-Portals www.mupad.de/schule+studium vorgestellt, die Lehrern und Schülern einen schnellen Einstieg in das Mathematik-Programm ermöglichen. Weiterer Teilaspekt der Demonstration ist der in MuPAD Pro 2.5 nun verfügbare 3D-Viewer, mit dessen Hilfe 3D-Objekte wie z.B. Rotationskörper nahezu fotorealistisch dargestellt und interaktiv erforscht werden können.
Weitendorf,
Jens
Modellierung
Ich möchte in dem Vortrag zeigen, dass eine relativ freie Aufgabenstellung von den Schülerinnen und Schülern sehr gut angenommen wird. Die Schülerinnen und Schüler haben zusammen mit LehramtsstudentInnen der Uni Hamburg drei Probleme (optimaler Einsatz von 3 Rettungshubschraubern in Südtirol, optimale Bestrahlung eines Krebstumors und Vergleich von ähnlichen Molekülketten) bearbeitet. Die Lösungen, die mit und ohne Computer zu Stande gekommen sind, werden vorgestellt. Ich sehe diesen Vortrag als eine Art Gegenpol zum allgemeinen Thema.
Weller,
Hubert
Computerunterstützter Mathematikunterricht in
der Lehreraus- und –fortbildung
Wer mit der Ausbildung von jungen Lehrern zu tun hat weiß, dass diese zunächst einmal das Skript von Unterricht fortführen, das sie selbst erlebt haben. Das ist in der Regel lehrer-zentrierter Frontalunterricht mit vielen Papier-und-Bleistift-Aktivitäten. Der Einsatz von Computerprogrammen wird häufig wegen organisatorischer Probleme oder weil das für die Schüler "zu schwer" ist, überhaupt nicht in Betracht gezogen. Auf der anderen Seite wissen wir, dass der angemessene Einsatz von Computern im Mathematikunterricht ein Katalysator für einen schüleraktiven Unterricht sein kann.
Wie können wir den jungen Lehrern eigene Erfahrungen im Einsatz von Computern im Unterricht vermitteln?
Wie müssen Veranstaltungen an der Hochschule, im Referendariat gestaltet werden, die einen sinnvollen Einsatz fördern?
Muss der gezielte Einsatz in den Lehrplänen festgeschrieben werden?
Wittmann,
Gerald
Grundfragen der Evaluation multimedialen Lernens
Der Begriff „Evaluation“ wird im Kontext multimedialen Lernens
vielfach verwendet, mit jeweils unterschiedlichen Bedeutungen. Eine einheitliche Begriffsfestlegung gibt es nicht. Im Vortrag werden deshalb
Grundfragen der Evaluation multimedialen Lernens diskutiert, die sich sowohl
bei der Bewertung von Lernsoftware für den Mathematikunterricht als auch bei der Evaluation
von Forschungsprojekten im Hochschulbereich ergeben. Es werden verschiedene Ansätze und Modelle der Evaluation multimedialen Lernens
aufgezeigt und einander gegenübergestellt sowie mögliche Evaluationsmethoden erläutert.
Zseby,
Siegfried
Die elektronische Kreide
Die "elektronische Kreide" ist ein an der FU Berlin entwickeltes Werkzeug, mit dem Informationen z. B. in Form von Schrift, Grafiken oder Bilddateien mit Hilfe eines Grafiktabletts präsentiert werden können. Dabei können unterschiedliche Präsentationsmodi gewählt werden:
Mit geringem Aufwand lassen sich damit effiziente Präsentationen realisieren. Im Vortrag soll insbesondere demonstriert werden, welche Vorteile die elektronische Kreide gegenüber PowerPoint hat.
Weitere Informationen: http://www.e-kreide.de/
Zimmer, Bert
Gruppentheorie mit dem Computer
Über das Lehren und Lernen grundlegender Begriffe der Gruppentheorie am Beispiel eines multimedialen und interaktiven Lernmoduls.
So wertvoll der axiomatische Aufbau der Mathematik ist, die Studierenden stehen bei der Erarbeitung der abstrakten Gruppenbegriffe vor großen Hindernissen. Bereits in seinen Vorlesungen über die Entwicklung der Mathematik im 19. Jahrhundert schreibt Felix Klein in Bezug auf die abstrakte Definition der Gruppe und der Gruppenaxiome:
"Diese abstrakte Formulierung ist für die Ausarbeitung der Beweise vortrefflich, sie eignet sich aber durchaus nicht zum Auffinden neuer Ideen und Methoden, sondern sie stellt vielmehr den Abschluss einer voraufgegangenen Entwicklung dar. ... Andererseits wird die Sache für den Lernenden dadurch innerlich sehr erschwert, dass er vor etwas Abgeschlossenes gestellt wird und nicht weiß, wieso man überhaupt zu diesen Definitionen kommt, und dass er dabei sich absolut nichts vorstellen kann." [Klein, Felix: Vorlesungen über die Entwicklung der Mathematik im 19. Jahrhundert. Teil I. Berlin: Springer-Verlag 1926, S. 335]
In der Vergangenheit wurde verschiedentlich versucht, anschauliche Zugänge zur Gruppentheorie zu erarbeiten (z. B. Klika: Der "Zauberwürfel" und fundamentale Ideen in der Gruppentheorie und Almeida: Visual aspects of understanding group theory), diese beschränken sich jedoch auf herkömmliche Medien und Modelle.
Ermöglichen Neue Medien mit ihren Veranschaulichungsmöglichkeiten neue Formen des Lehrens und des Lernens für gruppentheoretische Inhalte? Wo liegen die Grenzen?
Am Beispiel eines Lernmoduls zur Symmetrie molekularer Strukturen wird diskutiert, wie die Inhalte grundlegender Begriffe der Gruppentheorie für das Medium Computer/Internet strukturiert und wie abstrakte Zusammenhänge mit virtuell-dreidimensionalen Modellen veranschaulicht werden können.
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