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Wege zu einem langfristigen<br />

Kompetenzaufbau im<br />

Mathematikunterricht<br />

Prof. Dr. Regina Bruder<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

9.10.2012 Wien<br />

www.<strong>math</strong>-<strong>learning</strong>.com


Gliederung<br />

1. Problemsichten und Entwicklungspotenziale zum aktuellen<br />

Mathematikunterricht<br />

2. Wann hat man eigentlich Mathematik (elementar) verstanden Was gibt es alles für<br />

Aufgaben und wofür sind sie geeignet<br />

3. Von der Problemdiagnose zur Therapie: Bereitstellen<br />

kompetenzorientierter Lern- und Beurteilungsgelegenheiten


Vision für modernen MU:<br />

Was soll durch den Mathematikunterricht von der Mathematik<br />

verstanden,<br />

Mathematische Gegenstände ... als eine<br />

deduktiv geordnete Welt eigener Art ...<br />

begreifen.<br />

behalten und<br />

Problemlösefähigkeiten (heuristische<br />

Fähigkeiten, die über die Mathematik<br />

hinausgehen)<br />

angewendet<br />

werden können<br />

Erscheinungen der Welt um uns ... in einer<br />

spezifischen Art wahrzunehmen und zu<br />

verstehen.<br />

Vgl. die drei Grunderfahrungen bzgl. Mathematik nach H.Winter 1995


Langfristiger Kompetenzaufbau…<br />

… bezüglich eines <strong>math</strong>ematischen Blickes in die Welt, kann heißen:<br />

a) Die Umwelt/Lebenswelt mit <strong>math</strong>ematischem/logischem Blick kritisch<br />

prüfen: Stimmt das Kann das denn sein<br />

Warum ist das so<br />

b) Den Mehrwert von Mathematik erfahren:<br />

Wo kommt Mathematik vor – wo ist Mathematik versteckt<br />

Wie fragen Mathematiker<br />

Was wissen wir jetzt besser/genauer mit Mathematik als vorher<br />

Beispiele: - wir können Größen abschätzen<br />

- wir können Dinge, Sachverhalte, Anteile miteinander vergleichen...


Was ist wesentlich Orientierung an der<br />

Curriculumspirale<br />

Abstände<br />

Figuren<br />

erkennen<br />

untersuchen<br />

erzeugen<br />

variieren<br />

berechnen<br />

Datensätze<br />

beschreiben<br />

darstellen<br />

strukturieren<br />

Objekte (und Prozesse)<br />

optimieren<br />

Algebraische<br />

Aspekte: Zahl<br />

Geometrische Aspekte:<br />

Raum<br />

- z.B. bei Verpackungen


Um welche prototypischen Sachverhalte geht es<br />

Schätzen und Überschlagen von Größen (sinnhaft!!)<br />

Annahmen machen!<br />

Schaffen es die Luftballons bis<br />

über den nahe gelegenen Berg<br />

Alternative Verpackungen<br />

finden<br />

Erfüllt die Konfektschachtel die<br />

Kriterien einer „Mogelpackung“<br />

Wie viel Liter Wasser passen in<br />

diesen Fasswagen


Phänomene<br />

„Teaching to the test“<br />

So kann man nicht wirklich „Mathe“ lernen und verstehen:<br />

Begriffe, Zusammenhänge und Verfahren erarbeiten –<br />

üben –<br />

Test schreiben - vergessen –<br />

neues Thema...<br />

Vernetzte Begriffswelten Nein, Inselwelten...<br />

Schüler: „Ach, die Atome im Physikunterricht sind<br />

dieselben wie in Chemie“<br />

S. aus Kl.9: „Eine Tabelle<br />

aufstellen Sowas haben wir<br />

vielleicht mal in Kl.6 gemacht, das<br />

kann ich doch jetzt nicht mehr!“<br />

Schulleiter an L. in NS: Wieso fragen Sie im Test in Kl.10 die<br />

binomischen Formeln ab, das wurde doch schon viel früher<br />

behandelt.


Problemsicht<br />

• Klagen über fehlendes<br />

<strong>math</strong>ematisches Grundkönnen<br />

(IHK, Hochschulen)<br />

»Bewerber scheitern vielfach<br />

an der Aufgabe, die Fläche<br />

eines Rechtecks mit den<br />

Kantenlängen 50 mal 70<br />

Zentimetern zu berechnen.«<br />

Die Taschenrechner sind schuld!<br />

Projekt „Notstand in Mathematik“<br />

der IHK Braunschweig<br />

(April 2010)<br />

extrem hohe Zahl von<br />

Abbrechern in den MINT-<br />

Studienfächern


Problemsichten<br />

• Projekt PALMA: Leistungen sind<br />

mitunter besser „vor“ einer <strong>math</strong>ematischen<br />

Behandlung<br />

(z.B. Anteilsbestimmungen)<br />

• Den Kontext darf man nicht ernst nehmen:<br />

In einem Zwinger leben Hasen und Fasanen. Man<br />

kann 24 Köpfe zählen und 60 Beine. Wie viele<br />

Tiere sind es von jeder Art<br />

FERMI-Aufgaben: Wie viele Tennisbälle passen<br />

in unseren Klassenraum<br />

Oder:<br />

Wie lang wird der Streifen aus einer<br />

Zahnpastatube<br />

„Gesunder Menschenverstand“ bleibt mitunter auf der Strecke


Phänomene<br />

Schüler/in:<br />

Kommt das im Test dran<br />

Eltern:<br />

In Mathe war ich immer<br />

schlecht…<br />

Wozu brauchen wir das<br />

Ich verstehe/kann das nicht.<br />

Verantwortung für das eigene<br />

Lernen übernehmen!<br />

Bereitschaft, sich auf<br />

Lernanforderungen einzulassen!<br />

• Selbstkontrolle ermöglichen<br />

und fordern<br />

• Tandembögen<br />

• Checkliste zur<br />

Testvorbereitung<br />

• Einzelgespräche zur<br />

Selbsteinschätzung


Zum lerntheoretischen Hintergrund<br />

Lernfortschritt erfordert nach dem Tätigkeitskonzept<br />

(Giest &Lompscher 72(2004),101–123 )<br />

-Eine selbst gestellte Lernaufgabe<br />

-Erarbeitung einer Orientierungsgrundlage für die notwendigen<br />

Tätigkeiten auf verschiedenen Leveln:<br />

I Probierorientierung (trial and error)<br />

II Musterorientierung,<br />

beispielgebunden<br />

III Feldorientierung<br />

(erkennbar an der Fähigkeit, eigene<br />

Beispiele zu generieren)


Lerngelegenheiten um Kompetenzen zu zeigen<br />

„Kompetenzen sind die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren<br />

kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die<br />

damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und<br />

Fähigkeiten um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und<br />

verantwortungsvoll nutzen zu können“ (Weinert 2001)<br />

Phänomen: Die SuS wissen eigentlich, welche <strong>math</strong>. Inhalte sie anwenden sollen, wenn<br />

Anwendungsaufgaben gestellt werden – das Problem konzentriert sich allein auf das „wie“


Kompetenzbegriff – als Chance<br />

Den Kompetenzbegriff ernst nehmen, das heisst dann auch die bisherige<br />

sequenzierte Beurteilungs-und Bewertungskultur grundlegend ändern:<br />

• Verfügbarkeit von <strong>math</strong>ematischem Basiskönnen fördern und auch<br />

regelmäßig prüfen<br />

• Feedback geben anhand der drei Bezugsnormen<br />

- individuelle Bezugsnorm (wie hast Du Dich in den verschiedenen<br />

Kompetenzbereichen entwickelt Wo liegt Dein Entwicklungspotenzial<br />

Blick auf die individuellen Lernprozesse, weniger auf das Ergebnis)<br />

- soziale Bezugsnorm (Deine Entwicklung in der Lerngruppe, verbale „Kopfnoten“)<br />

- sachliche Bezugsnorm (wie ist Dein aktueller Entwicklungsstand gemessen an<br />

den fachbezogenen Standards Verbal differenziert und als Fachnote)


Kompetenzbegriff – als Chance<br />

Den Kompetenzbegriff ernst nehmen, das heisst dann auch die bisherige<br />

sequenzierte Beurteilungs-und Bewertungskultur grundlegend ändern:<br />

• Verfügbarkeit von <strong>math</strong>ematischem Basiskönnen fördern und auch<br />

regelmäßig prüfen<br />

• Feedback geben anhand der drei Bezugsnormen<br />

- individuelle Bezugsnorm (wie hast Du Dich in den verschiedenen<br />

Kompetenzbereichen entwickelt Wo liegt Dein Entwicklungspotenzial<br />

Blick auf die individuellen Lernprozesse, weniger auf das Ergebnis)<br />

- soziale Bezugsnorm (Deine Entwicklung in der Lerngruppe, verbale „Kopfnoten“)<br />

- sachliche Bezugsnorm (wie ist Dein aktueller Entwicklungsstand gemessen an<br />

den fachbezogenen Standards Verbal differenziert und als Fachnote)


Problemsicht - Zwischenstand<br />

• Fehlende Verfügbarkeit von<br />

<strong>math</strong>ematischem Grundkönnen<br />

• „Gesunder Menschenverstand“ bleibt<br />

mitunter auf der Strecke<br />

• Umgang mit verschiedenen<br />

Lösungswegen<br />

• Schwaches Selbstbild zur Mathematik<br />

»Bewerber scheitern vielfach an der<br />

Aufgabe, die Fläche eines Rechtecks mit<br />

den Kantenlängen 50 mal 70 Zentimetern<br />

zu berechnen.«<br />

In einem Zwinger leben Hasen und Fasanen.<br />

Man kann 24 Köpfe zählen und 60 Beine. Wie<br />

viele Tiere sind es von jeder Art<br />

• „teaching to the test“ und Insellernen<br />

• dem Kompetenzbegriff entgegen<br />

stehende Bewertungskultur<br />

Didaktische Konzepte berücksichtigen kaum<br />

unterschiedliche Lernstile !<br />

-immer Gruppenarbeit und offene<br />

Aufgaben für alle<br />

( 4 verschiedene Lernstile nach Gregory, 2005)


... noch eine Problemsicht:<br />

Es ist eine offensichtliche Tatsache, dass<br />

• … Schüler individuelle Präferenzen beim Lernen aufweisen<br />

• … jede Unterrichtssituation auf jeden Schüler – jeweils anders –von<br />

motivierend bis hemmend wirkt<br />

• …auch Lehrer individuelle Präferenzen aufweisen – und sich daher fast<br />

automatisch gewisse Einseitigkeiten des Lehrens und Lernens einstellen<br />

• Diejenigen Schüler weisen bessere Noten auf, deren „Stil“ demjenigen der Lehrer<br />

entspricht (Sternberg 1994)<br />

Neu:<br />

Unterscheidung von vier verschiedenen Lernstilen als Ergebnis einer<br />

Metaanalyse<br />

(Gregory, Gayle H.: Differentiating Instruction With Style. Aligning Teacher and Learner Intelligences for<br />

Maximum Achievement. Thousand Oaks 2005)


Lernstil der Beach Balls<br />

Self-Expressive Learners (Intuitive/Feeling)<br />

Gestalte eine Veranschaulichung für einen<br />

Schlüsselbegriff der Unterrichtseinheit<br />

Experimentier- &<br />

Entdeckungsfreude<br />

Spontanität & Kreativität<br />

Gleichschrittanweisungen zu<br />

folgen,<br />

immer die gleichen<br />

Schreibarbeiten zu machen


Lernstil der Puppies<br />

Interpersonal Learners (Sensing/Feeling)<br />

•Intuitiv, affektiv<br />

•Benötigen Begründung für das Lernen<br />

•Haben Bedürfnis nach Zusammenarbeit<br />

•Detailorientiert und gründlich zu sein<br />

•Korrigiert zu werden oder ein negatives<br />

Feedback zu erhalten


Lernstil der Microscopes<br />

Understanding (Intuitive/Thinking)<br />

Beurteile folgende Aussagen, ob sie jeweils<br />

stets, manchmal oder niemals wahr sind.<br />

Begründe deine Beurteilung schriftlich.<br />

Denken analytisch, kritisch<br />

Lernen gründlich<br />

Arbeiten alleine<br />

Neue Dinge ausprobieren<br />

offene Probleme lösen<br />

Perfektionisten<br />

1. Ein Trapez ist ein Rechteck.<br />

Begründung___________________________<br />

2. Ein Viereck ist ein reguläres Polygon.<br />

3. Ein Parallelogramm ist ein Viereck.<br />

4. Ein Trapez hat parallele Schenkel.<br />

5. Diagonale eines Parallelogramms halbieren einander.<br />

6. Ein Rechteck ist ein Quadrat.<br />

7. Ein Quadrat ist ein Rechteck.<br />

8. Eine Raute ist ein Rechteck.<br />

9. Ein Parallelogramm hat exakt drei rechte Winkel.<br />

10. Vier Seiten einer Raute und eines Parallelogramms<br />

sind gleich lang und vier Ecken einer Raute und<br />

eines Parallelogramms sind gleich groß.


Lernstil der Clipboards<br />

Mastery (Sensing/Thinking)<br />

Routinen, vorhersagbare<br />

Situationen<br />

Sinn für Details & Genauigkeit<br />

Ohne Anweisungen arbeiten,<br />

das „große Bild“sehen


Lernstile<br />

• Unterscheidung von vier verschiedenen Lernstilen (Gregory, Gayle H.:<br />

Differentiating Instruction With Style. Aligning Teacher and Learner Intelligences for Maximum<br />

Achievement. Thousand Oaks 2005)<br />

• Keine Diagnostik und Zuordnung der Lernenden nach Lernstilen<br />

• Dennoch: Zuordnung Lernstil =>Unterrichtsmethode (<strong>math</strong> tools)<br />

• Idee: Durch Variation in den Aufgaben und Darstellungen finden alle<br />

Lernstile stärkere Berücksichtigung im Unterricht<br />

• Annahme: Die Unterschiedlichkeit des Zuganges zum<br />

Unterrichtsgegenstand nutzt allen Lernenden mehr, als wenn sie nur<br />

ihrem eigenen Lernstil entsprechend unterrichtet würden.


Schlussfolgerungen<br />

Didaktische<br />

Analyse<br />

Berücksichtigung der vier stilbasierten Zielfragen bei der Stoffanalyse und bei der<br />

Aufgabenwahl (vor allem für Einstiege, Übungen und Langfristige HA)<br />

1. Welche Fähigkeiten, Verfahren und Schlüsselbegriffe müssen die<br />

Lernenden beherrschen<br />

Lernprotokoll, Checkliste, mind-map<br />

2. Welche Kernbegriffe, Muster oder Prinzipien müssen die Lernenden<br />

vertieft verstehen<br />

Aufgabenset, Wdhlg. mit Kopfübung<br />

3. Wie werden die Lernenden persönlichen Bezug zur Mathematik<br />

herstellen oder gesellschaftliche Relevanz der Mathematik<br />

entdecken<br />

Lerntagebuch, eigene Beispiele finden,<br />

Mathegeschichten erfinden...<br />

4. Wie werden die Lernenden neue <strong>math</strong>ematische Sachverhalte<br />

erkunden, visualisieren, anwenden oder mit ihnen experimentieren


Gliederung<br />

1. Problemsichten und Entwicklungspotenziale zum aktuellen<br />

Mathematikunterricht<br />

2. Wann hat man eigentlich Mathematik (elementar) verstanden Was gibt es alles für<br />

Aufgaben und wofür sind sie geeignet<br />

3. Von der Problemdiagnose zur Therapie: Bereitstellen<br />

kompetenzorientierter Lern- und Beurteilungsgelegenheiten


Wann hat man Mathematik elementar<br />

und verfügbar verstanden<br />

• Ein elementares Verständnis<br />

ist erreicht, wenn<br />

Identifizierungs- und<br />

Realisierungshandlungen zum<br />

jeweiligen Begriff,<br />

Zusammenhang oder<br />

Verfahren ausgeführt werden<br />

können.<br />

• Ein Verständnisfortschritt und<br />

Sinneinsicht wird erreicht,<br />

wenn ein Beispiel „dafür“ und<br />

eins „dagegen“ angegeben<br />

werden kann.<br />

Identifizieren:<br />

• Ist eine Konfektschachtel ein Modell für ein<br />

Prisma<br />

• Kann der Satz des Pythagoras angewendet<br />

werden<br />

• Ist die Gleichung/das GS mit … lösbar …<br />

Formel anwendbar<br />

Realisieren:<br />

• Ein Bild eines Prisma skizzieren<br />

• Einen <strong>math</strong>.Satz auf eine Situation<br />

anwenden<br />

• Ein Verfahren ausführen


Lern- und Diagnosepotential von<br />

Aufgaben<br />

• Welche Aufgabentypen sind grundsätzlich notwendig für<br />

nachhaltiges Lernen<br />

• Welche sind geeignet zur Lernerfolgskontrolle<br />

Aufgabenkonzept nach Zieltypen


Lern- und Diagnosepotential von<br />

Aufgaben<br />

Gegebene<br />

s<br />

Transformation<br />

Gesuchtes<br />

X X X gelöste Aufgabe ( stimmt das)<br />

X X - einfache Bestimmungsaufgabe<br />

- X X einfache Umkehraufgabe<br />

X - X Beweisaufgabe, Spielstrategie<br />

X - - schwere Bestimmungsaufgabe<br />

- - X schwierige Umkehraufgabe<br />

- X - Aufforderung, eine Aufgabe zu erfinden<br />

(-) - (-) offene Problemsituation


Gliederung<br />

1. Problemsichten und Entwicklungspotenziale zum aktuellen<br />

Mathematikunterricht<br />

2. Was gibt es alles für Aufgaben und wofür sind sie geeignet<br />

3. Von der Problemdiagnose zur Therapie: Bereitstellen<br />

kompetenzorientierter Lern- und Beurteilungsgelegenheiten


Unterrichtskonzept von „MABIKOM“<br />

Unterrichtseinstieg<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

Lernprotokoll<br />

Checkliste<br />

Wahlmöglichkeiten:<br />

Aufgabenset<br />

Langfristige HA<br />

Blütenaufgaben<br />

Lernkontrolle


Binnendifferenzierung erfordert Diagnose,<br />

„Prophylaxe“ und „Therapie“<br />

•Ziel- und Inhaltstransparenz<br />

für die Lernenden<br />

sichern<br />

•Wachhalten von<br />

Basiswissen<br />

Vermeiden von (neuen)<br />

hemmenden<br />

Unterschieden<br />

Innerhalb eines <strong>math</strong>ematischen<br />

Lernbereiches wird differenziert nach<br />

Schwierigkeitsgrad<br />

(Abstraktionsgrad, Komplexität),<br />

Kontext und Offenheit<br />

Förderung der<br />

Selbstregulation<br />

Vielseitige<br />

kognitive Aktivierung<br />

der Lernenden durch<br />

vielfältige<br />

Aufgabentypen und<br />

Wahlmöglichkeiten<br />

Reaktion auf<br />

Unterschiede der Lernenden<br />

Didaktische<br />

Perspektive:<br />

offene versus<br />

geschlossene<br />

Differenzierung


"Kopfübungen Klasse 7 als Diagnoseinstrument„<br />

1 Berechne: 29 × 7<br />

2 Ordne der Größe nach: 1/7, 1/3, 1/2<br />

3 Notiere 4,3 cm in der nächst größeren und der nächst kleineren Einheit<br />

4 5,4 – 10,6<br />

5 Wie viele Flächen sind mindestens bei einem Quader jeweils gleich groß<br />

6 Berechne: - 3 × (- 11) × 3<br />

7 Es ist genau 8.00 Uhr. Welchen Winkel schließen Minuten- und Stundenzeiger ein<br />

8 In Jahrgangstufe 7 sind 180 Schüler; 2/3 kommen mit dem Bus zur Schule. Wie<br />

viele sind das<br />

9 Herr Meyer trinkt jeden Morgen 15o ml O-Saft. Für wie viele Tage reicht eine 1- Liter-Flasche<br />

10 Berechne. 20% von 45 €.<br />

1 Woche später:<br />

1 59 × 9<br />

2 Ordne der Größe nach: 3/7, 3/4, 3/10<br />

3 Gib als dm an: 1,82 m<br />

4 - 5,4 + 10, 6<br />

5 Aus welchen Flächen setzt sich eine vierseitige Pyramide zusammen<br />

6 Schreibe drei Multiplikationen auf, deren Ergebnis –6 ist.<br />

7 Richtig oder falsch: In jedem Dreieck sind alle drei Winkel verschieden groß.<br />

8 Gib 2/5 als Dezimalzahl an.<br />

9 Gib die Koordinaten von zwei Punkten im Koordinatensystem an, die auf der y-Achse<br />

liegen.<br />

10 Von 32 Schülern kommen 24 mit dem Bus. Wie viel Prozent sind das


Kopfübung als Diagnoseinstrument<br />

Typischer Aufbau einer Kopfübung


Unterrichtskonzept von „MABIKOM“<br />

Unterrichtseinstieg<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

Lernprotokoll<br />

Checkliste<br />

Wahlmöglichkeiten:<br />

Aufgabenset<br />

Langfristige HA<br />

Blütenaufgaben<br />

Lernkontrolle


Checklisten<br />

• Zur Selbsteinschätzung der Lernenden vor einem Test bzw. zu<br />

Beginn und am Ende einer Selbstlerneinheit<br />

• Transparenz der Lernanforderungen<br />

• Chance zum Kompetenzerleben (Motivationswirkung!)<br />

• Variation: „Ich Kann…“-Formulierung oder Angabe konkreter<br />

Aufgaben mit gestufter subjektiver Einschätzung der<br />

Lösungswahrscheinlichkeit


3. Diagnoseinstrumente<br />

Checklisten als Instrument zur Selbstdiagnose für Schüler – Einsatz:<br />

• Lernergebnisdiagnose vor einer Klassenarbeit (ca. 2 Wochen)<br />

• Schüler schätzen ihr Basiswissen und -können selbst ein (ggf. Musteraufgabe)<br />

• Werden als langfristige Hausaufgabe von den Schülern bearbeitet<br />

• Schüler sammeln ihre bearbeiteten Übungsaufgaben für die Klassenarbeit<br />

• Keine Kontrolle der Checklisten (vor der Klassenarbeit)<br />

• Checklisten werden bei der Rückgabe der Klassenarbeit mitgebracht<br />

Checklisten als Instrument zur Selbstdiagnose für Schüler – Intentionen:<br />

• Lerngelegenheiten zur Selbsteinschätzung „Was kann ich“<br />

• Orientierung für das, was innerhalb des Themas wichtig ist: „Was muss ich können“<br />

• Fördern selbstverantwortliches Lernen (Zielsetzung, Übung, Beurteilung, …)<br />

• Können positive Emotionen bewirken (vor Klassenarbeit)<br />

• Fördern eigenverantwortlichen Umgang mit Basiskompetenzen


3. Diagnoseinstrumente


Unterrichtskonzept von „MABIKOM“<br />

Unterrichtseinstieg<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

Lernprotokoll<br />

Checkliste<br />

Wahlmöglichkeiten:<br />

Aufgabenset<br />

Langfristige HA<br />

Blütenaufgaben<br />

Lernkontrolle


Hintergrund: Übungskonzept (ml 147, 2008)<br />

• Erste Übung<br />

mit Identifizierungs- und Realisierungsaufgaben für<br />

die neuen Stoffelemente (in unmittelbarer<br />

Verbindung mit der Einführung)<br />

• Vielfältige Übung (auch vertiefende<br />

Übung genannt)<br />

Vertiefend, binnendifferenzierend und als produktive<br />

bzw. „intelligente“ Übung gestaltet<br />

• Aufgabenset<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4<br />

5.________________<br />

6.<br />

7.<br />

8.________________<br />

9.<br />

10.<br />

(x--), (x-x)<br />

((-)-(-))<br />

(-x-)<br />

• Blütenaufgaben<br />

(xx-)<br />

(-xx)<br />

• Komplexe Übungen und Anwendungen<br />

Vernetzungen der aktuellen Stoffelemente mit<br />

bereits bekannten herstellen;<br />

Komplexität erhöhen und Transfer ermöglichen


Binnendifferenzierung durch Wahlaufgaben<br />

mit unterschiedlichen Anforderungen<br />

• Große Unterschiede im Arbeitstempo, Festigungsbedarf und im<br />

kognitiven Leistungsvermögen => Wahlmöglichkeiten<br />

• Organisatorisch:<br />

I. eine bestimmte Anzahl von Aufgaben ansteigender Schwierigkeit soll<br />

in einer verabredeten Zeit bearbeitet werden (z.B. mindestens 5 von 10<br />

Aufgaben)<br />

II. Wahlmöglichkeit bei ausgewiesener Schwierigkeit *, **, *** – gefordert<br />

sind z.B. 10 Sternchen – stelle selbst zusammen…<br />

Alle üben alles


Erste und vertiefende Übung zu<br />

Nullstellenberechnungen von linearen Funktionen<br />

Wähle mindestens fünf der folgenden Aufgaben aus und löse sie (15min)<br />

Gesucht ist jeweils die Nullstelle der folgenden linearen Funktionen:<br />

1. f(x) = x - 5<br />

2. f(x) = 2x + 6<br />

3. f(x) = - 5x – 2,5<br />

4. Zeichne eine lineare Funktion mit einer Nullstelle bei x = - 3<br />

5. Was kann eine Nullstelle einer linearen Funktion praktisch bedeuten<br />

--------------------------------------------------------------------------------------------------<br />

6. Gib die Gleichungen zweier linearer Funktionen an, die bei x = 4 ihre Nullstelle haben.<br />

7. Notiere die Gleichung einer linearen Funktion, die keine Nullstelle hat.<br />

8. Überlege Dir einen Sachverhalt, der mit Hilfe einer linearen Funktion beschrieben werden kann,<br />

welche bei P(1;0) eine Nullstelle hat.<br />

------------------------------------------------------------------------------------------------<br />

9. Warum können lineare Funktionen nie mehr als eine Nullstelle haben<br />

10. Finde einen Ausdruck zur Bestimmung der Nullstelle für eine beliebige lineare Funktion:<br />

f(x) = mx + b und gib dazu evtl. notwendige Bedingungen für m,x und b an!


Kein gelungenes Beispiel für ein<br />

binnendifferenzierendes Aufgabenset zum nachhaltigen<br />

Lernen…


Ergebnisauswertung zu<br />

Aufgabensets<br />

• Eine Selbstkontrolle mit Musterlösung für die<br />

Basisaufgaben (erster Bereich)<br />

• Eine zentrale Sicherungsphase für die<br />

Regelstandardaufgaben (mittlerer Bereich)<br />

• detaillierte Besprechung der vertiefenden Aufgaben für alle<br />

meist nicht sinnvoll<br />

• Alternativ: eine Aufgabenbesprechung in „homogenen“<br />

Gruppen=><br />

Lösungszettel oder -Folien zur Verfügung stellen, die für<br />

Kleingruppen einen Gesprächsanlass darstellen können.


Unterrichtskonzept von „MABIKOM“<br />

Unterrichtseinstieg<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

KÜ<br />

Lernprotokoll<br />

Checkliste<br />

Wahlmöglichkeiten:<br />

Aufgabenset<br />

Langfristige HA<br />

Blütenaufgaben<br />

Lernkontrolle


Beispiel Klasse 5<br />

Lena stellt Martin ein Zahlenrätsel: „Denke dir eine Zahl. Addiere<br />

nun 1 und multipliziere das Ergebnis mit 5. Subtrahiere jetzt 4<br />

von der letzten Zahl. Wenn du mir nun das Ergebnis sagst, sage<br />

ich dir, welche Zahl du dir gedacht hast!“<br />

a) Martin denkt sich die Zahl 6. Welches Ergebnis bekommt er<br />

heraus<br />

------------------<br />

b) Nun denkt sich Martin eine neue Zahl. Sein Ergebnis lautet<br />

jetzt 76. Welche Zahl hat er sich gedacht<br />

------------------<br />

c) Beschreibe, wie Lena aus Martins Ergebnis immer seine<br />

gedachte Zahl erhält.


Blütenaufgaben<br />

- drei bis fünf<br />

Teilaufgaben<br />

- steigender<br />

Schwierigkeitsgrad<br />

-gemeinsamer Kontext<br />

- evtl. zunehmende<br />

Öffnung


Blütenaufgaben mit aufsteigender Komplexität und Offenheit<br />

An der Anlegestelle einer großen Fähre steht:<br />

Karte 1 Person 50€<br />

Blockkarte 8 Personen 380€<br />

Blockkarte 20 Personen 900€<br />

a) Welchen Preis hat eine Gruppe von 4 Personen zu zahlen<br />

b) Wie viele Karten bekommt man für 300€ <br />

a) (x x -)<br />

b) (- x x)<br />

c) (x - -)<br />

d) ((-) – (-))<br />

c) Für 24 Schüler rechnet Frank einen Preis von 1140€ aus. Maike<br />

meint, dass die Gruppe noch günstiger fahren kann. Hat Maike<br />

recht Begründe.<br />

d) Die Fährgesellschaft will eine Blockkarte für 50 Personen einführen. Was<br />

wäre ein angemessener Preis<br />

Quelle: Jordan, Univ. Kassel, 2004


Zielniveaus einer Blütenaufgabe<br />

Regelstandard<br />

(x--) schwierige<br />

Bestimmungsaufgabe<br />

oder<br />

Begründung<br />

(x-x)<br />

((-)-(-)) offene<br />

Problemstellung<br />

oder selbst eine<br />

Aufgabe<br />

erfinden (-x-)<br />

(xx-)<br />

Grundaufgabe<br />

(-xx)<br />

Umkehraufgabe<br />

Mindeststandard


Ergebnisauswertung zu einer<br />

Blütenaufgabe<br />

(x--) schwierige<br />

Bestimmungsaufgabe<br />

oder<br />

Begründung (xx)<br />

((-)-(-)) offene<br />

Problemstellung<br />

oder selbst eine<br />

Aufgabe<br />

erfinden (-x-)<br />

(xx-)<br />

Grundaufgabe<br />

(-xx)<br />

Umkehraufgabe<br />

Selbstkontrolle


Ergebnisauswertung zu einer<br />

Blütenaufgabe<br />

Besprechung im<br />

Plenum-<br />

Lernzuwachs für<br />

viele Schüler<br />

ermöglichen<br />

(x--) schwierige<br />

Bestimmungsaufgabe<br />

oder<br />

Begründung (xx)<br />

((-)-(-)) offene<br />

Problemstellung<br />

oder selbst eine<br />

Aufgabe<br />

erfinden (-x-)<br />

(xx-)<br />

Grundaufgabe<br />

(-xx)<br />

Umkehraufgabe


Zeitökonomische<br />

Ergebnisauswertung zu einer<br />

Blütenaufgabe<br />

(xx-)<br />

Grundaufgabe<br />

(x--) schwierige<br />

Bestimmungsaufgabe<br />

oder<br />

Begründung<br />

(x-x)<br />

(-xx)<br />

Umkehraufgabe<br />

((-)-(-)) offene<br />

Problemstellung<br />

oder selbst eine<br />

Aufgabe<br />

erfinden (-x-)<br />

Besprechung<br />

individuell nur mit<br />

denen, die es<br />

bearbeitet haben


Umgang mit<br />

Wahlmöglichkeiten<br />

• Eine realistische<br />

Selbsteinschätzung einzelner<br />

Schüler gelingt nicht immer<br />

• Die Bereitschaft leistungsstärkerer<br />

Lernender sich mit den<br />

schwierigeren Aufgaben<br />

auseinander zu setzen bleibt<br />

manchmal aus<br />

• Frustration bei schwächeren<br />

Schülern<br />

• Überforderung in den<br />

Auswahlsituationen<br />

• Erwartungshorizont beim<br />

Arbeiten mit Wahlaufgaben<br />

erstellen<br />

• günstiges Lernklima durch<br />

individuelle Rückmeldungen<br />

schaffen<br />

• Die eigene Auswahl üben<br />

(begründen und reflektieren<br />

lassen)


Kontakt:<br />

www.<strong>math</strong>-<strong>learning</strong>.com<br />

bruder@<strong>math</strong>ematik.tu-darmstadt.de<br />

www.proLehre.de<br />

online Fortbildungskurse<br />

www.madaba.de

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