Dynamische Geometrie Lernwerkstatt (Primar)

Universität des Saarlandes

Fachdidaktik Mathematik Primarstufe

Campus E2.4, Zi. 1.07, 66123 Saarbrücken

Leitung:

Prof. Dr. Melanie Platz, Gebäude E2.4, Zi 1.05, Tel: 0681/302-57437, Email: platz@math.uni-sb.de

Weitere Ansprechpartner*innen:

Lukas Wachter, wachter@math.uni-sb.de

Inhaltlicher Schwerpunkt (Cluster):

MINT

Fachliche Anbindung:

Mathematik, Informatik, Kunst

Angebot richtet sich an Studierende folgender LA-Studiengänge:

Lehramt für die Primarstufe (LP)

Lehramt für die Primarstufe und Sekundarstufe I (LPS1)

Angebote für Lehramtsstudierende:

Seminar "Verwendung von dynamischen Geometrie-Software im Mathematikunterricht in der Primarstufe", Modul Mathematische Didaktische Forschung, Pflichtveranstaltung, 4,5CP und ILL/I und Übergänge

Kurzbeschreibung:

In der Lernwerkstatt „Dynamische Geometrie – Primarstufe“ haben die Lehramtsstudierenden die Gelegenheit mit Dynamischer Geometriesoftware (DGS) in Berührung zu kommen und mit Unterstützung an der Entwicklung geeigneter interaktiver Aufgaben zu arbeiten. Der Fokus liegt auf die zwei Softwareprogrammen Cinderella.2,8 und GeoGebra. Die Studierenden lernen die Dynamische Geometriesoftware und ihre Werkzeuge kennen.

Die Studierenden informieren sich über Dynamische Geometriesysteme (DGS) und lernen die Grundlagen der dynamischen Geometrie. Die Lernwerkstatt soll die Studierenden befähigen selbstständig mit dynamischer Geometriesoftware zu arbeiten, einen Unterrichtstunde zu planen, mit den Kindern auszuprobieren und methodenkritisch zu reflektieren. Sie vollziehen Grundsätze der Nutzung und des Einsatzes nach und reflektieren über Möglichkeiten, Chancen und Grenzen bzgl. der Unterstützung mathematischer Lehr- und Lernprozesse in der Grundschule. Die Studierenden erhalten einen Überblick über theoretische und pädagogische Aspekte der dynamischen Geometrie. Sie eruieren mathematikdidaktisch sinnvolle Einsatzmöglichkeiten und erstellen interaktive didaktische Konzepte für den digitalen Geometrieunterricht am Computer. Die Studierenden planen in Partnerarbeit eine Unterrichtsstunde mit den dynamischen Geometriewerkzeugen, die konkret in der Grundschule eingesetzt werden können. Sie präsentieren die Planung, Durchführung und Reflexion der interaktiven Didaktik Materialien. Nach der Unterrichtserprobung in einer Grundschule diskutieren die Studierenden im Plenum mit den Kommilitonen die Schülerergebnisse.

Umgang mit Heterogenität:

Sinnvolle Nutzung dynamischer Geometriesoftware - durch Differenzierungsmaßnahmen zur Individualisierung

Dynamische Geometriesysteme bieten Schülerinnen und Schülern viel Spielraum ihre eigenen Lernwege zu entwickeln und so ihre geometrischen Kompetenzen zu verbessern. Die sinnvolle Nutzung dynamischer Geometriesoftware, wie beispielsweise Cinderella.2,8 und GeoGebra, kann die Individualisierung des Lernens und die innere Differenzierung des Geometrieunterrichts fördern. So können die Schülerinnen und Schüler die Achsenspiegelung zum Beispiel auf fünf verschiedene Wege darstellen. Vielfalt ist hier das Lernziel. Die Darstellungsoptionen und der Zugmodus (Elemente Bewegen) bei Cinderella.2,8 und GeoGebra helfen die Unterrichtskonzepte zu personalisieren. Die Lernenden können interaktiv Einfluss auf das dynamische System nehmen und die Werkzeuge von Cinderella.2,8 und GeoGebra flexibel und angepasst nutzen.

Umgang mit Heterogenität: Anpassung an verschiedene Lerntempos und -niveaus

Die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler befinden sich auf ganz unterschiedlichen Leistungsniveaus. Die Facetten der Heterogenität, wie z.B. Lerntempo, Arbeitstechniken, Erfahrungshintergrund, Motivation, spielen beim Lernprozess eine wichtige Rolle. Viele Kinder haben Schwierigkeit im Bereich der Geometrie und daher nimmt die Heterogenität im Geometrieunterricht immer weiter zu. Deshalb ist es wichtig, sich mit Differenzierungsmaßnahmen auseinanderzusetzen, die die Kinder individuell fördern. Das Fördern leistungsschwacher sowie leistungsstarker Kinder muss berücksichtigt werden.

In Seminaren erstellen Lehramtsstudierende Unterrichtsentwürfe zur Vermittlung geometrischer Themen mit der dynamischen Geometriesoftware Cinderella.2,8 und GeoGebra. Innerhalb der konzipierten Unterrichtsstunden werden Konzepte zur natürlichen Differenzierung verwendet. Dabei ist ein gleiches Lernangebot für alle vorhanden. Die Schülerinnen und Schüler haben dabei selbst die Wahl der Lösungswege sowie der Darstellungsart. Lediglich die Wahl der Arbeitsmittel ist den Lernenden vorgegeben. In den geplanten Unterrichtsstunden lösen die Kinder die Aufgaben auf ihren individuellen Leistungsniveaus. Ansatzweise zeigt sich ebenfalls die quantitative Differenzierung in Bezug auf die Unterrichtsstunden. Schülerinnen und Schüler, die bereits schneller die gestellten Arbeitsaufträge bearbeitet haben, erhalten als Differenzierungsmaßnahme weitere Aufgaben. Heranwachsenden, die eine Unterstützung benötigen, stehen Hilfen zur Verfügung. So können die Schülerinnen und Schüler individuell auf ihre eigenen Interessen eingehen und neue Lernwege gehen, die durch die Funktionen der Cinderella,2.8 und GeoGebra möglich sind. Das dynamische Geometriesystem kann individuell angepasst werden und gibt sofort Rückmeldung über Lernfortschritte sowie Schwächen des Kindes beim Lernen. Individuelle Förderungen verbessern die individuellen Arbeitsmethoden sowie das Beheben individueller Fehler, indem die Lehramtsstudierenden Freiräume und Möglichkeiten der Differenzierung nutzen.

Didaktisches Konzept:

Konstruktionen (z.B. Raum und Form (Ebene Figuren), Messen, Spiegelung, Parallelität, Begriffsbildung), Argumentationen, Begründen, Beweisen.

Materialkonzept:

Die Lernwerkstatt stellt neben der Cinderella.2 Software (User Manual) zahlreiche Bücher sowie multimediale Ausstattung bereit wie z.B. ein interaktives Whiteboard, Computer, iPads, Internet.

Anbindung der Lernwerkstatt ans Praktikum:

Schwerpunkte studentischer Tätigkeiten:

Sachen erforschen - experimentieren

Sachen erforschen - argumentieren und diskutieren

Sachen erforschen - recherchieren

kreative und theaterpädagogische Aktivitäten

Material ausleihen

Material entwickeln

Material erproben

Lernumgebung gestalten (auch Unterrichtsplanung)

Lernumgebung erproben

Lernbegleitung erproben

Supervision und Reflexion eigener pädagogischer Tätigkeiten

Pädagogische Situationen untersuchen

andere beraten

sich beraten lassen

Forschungsschwerpunkte:

Digitale Medien, Geometrie-Unterricht, Dynamisches Geometrie System (DGS), Instrumentelle Orchestration, Instrumental Genese, Technological Pedagogical and Content Knowledge (TPACK)

Forschungsmethoden:

Qualitative und quantitative Methoden

Kooperationen mit anderen LWs, HSLWs, Hochschulen oder Verbünden in Forschungs- oder Lehraktivitäten:

Interne Kooperationen:

Prof. Anselm Lambert, Mathematik, Universität des Saarlandes

Externe Kooperationen:

mit Prof. Dr. Ulrich Kortenkamp, Universität Potsdam