Transcript Kooperativer Mathematikunterricht

Kooperativer Mathematikunterricht
Kooperativer
Mathematikunterricht
mit Web2.0-Technologien
mit Web2.0-Technologien
Mag. Dr. Evelyn Süss-Stepancik
Votragsübersicht
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Motivation für kooperatives Lernen/Arbeiten
Forschungsstand
Kooperatives Arbeiten/Lernen
Kollaboratives Arbeiten
Kooperatives Lernen im Mathematikunterricht
Voraussetzungen
Vorteile/Nachteile
Ein Unterrichtsprojekt
Ergebnisse
Alter Wein in neuen Schläuchen?
Wir kennen:
• Gruppenarbeit im Mathematikunterricht
• Einsatz des Computers und Internets im
Mathematikunterricht
Fakten:
• 14% der Schüler/innen erleben im MU
Gruppenarbeit regelmäßig
• 66% selten, 20% nie
Lernen im Mathematikunterricht
• fremdbestimmt,
• kooperative Arbeitsformen sind selten,
• Kommunizieren und Argumentieren fehlt
Gruppenarbeit – Kooperation – Kollaboration
Schüler/innen bearbeiten zusammen eine mehr
oder weniger umfangreiche Aufgabenstellung
(zeitlich befristet)
Kooperatives Arbeiten – Forschungsstand
• Seit 30 Jahren wird hier geforscht
• Im Zusammenhang mit Mathematikunterricht:
– empirische Nachweise
– positive Effekte
– Einstellung zum Fach verbessert sich
– Vertrauen in das eigene mathematische Denken
nimmt zu
(vgl. Davidson, 1990)
Kooperatives Arbeiten – Charakteristika
• die Lernenden arbeiten gemeinsam in einer so
kleinen Gruppe, dass allen Gruppenmitgliedern
die Partizipation an der ihnen gemeinsam
übertragenen Aufgabenstellung ermöglicht wird
und
• dass von den Lernenden erwartet wird, dass sie
ihre Aufgabe ohne direkte bzw. unmittelbare
Betreuung durch die Lehrperson in gemeinsamer
Anstrengung oder mittels systematischer
Arbeitsteilung erfüllen
(vgl. Cohen, 1992; Reinmann, 2005)
Kooperatives Lernen
• gemeinsam auf inhaltlicher Ebene und
• Lernen von Kommunikation und Sozialverhalten
• Zugehörigkeit zum Team bzw. zur Gruppe
• Wissenserwerb der Gruppe
• Arbeit wird auf die Gruppenmitglieder verteilt
• individuelles Arbeiten
• Ergebnisse werden zusammengeführt
(vgl. Reinmann, 2005)
Kollaboratives Lernen
• keine Arbeitsteilung
• von Beginn an wird gemeinsam gearbeitet
• Ziel:
– gemeinsames Verständnis für die Thematik
– verteiltes Wissen der Ausgangssituation + neu
erarbeitete Wissen soll bei allen verankert sein
(vgl. Hron et al., 2002)
Gemeinsames Lernen erfordert ...
• Kommunikation und Interaktion der
Lernenden
• Berücksichtigung der sozialen Dimension des
Lernens
– individuelle + soziale Aspekte
– soziale Interaktion vor individuell kognitiver
Leistung
– Lernen ist soziale Vermittlung
Kooperatives Lernen im MU – Warum?
• positiver Einfluss belegt
• Kommunikation ist ein (wenn auch nicht
zwingendes) Grundprinzip der Mathematik
• kooperative Arbeitsformen:
– als Teil der Wissenschaftsdisziplin
– ermöglicht das Sprechen über Mathematik
• Lehrplan des SEK 1 (Argumentieren, Begründen)
• Lehrplan der SEK 2 (kritisch-argumentatives Arbeiten)
Voraussetzungen für kooperatives Lernen
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Verantwortung
Interaktion, Reflexion, Evaluation
Gruppen- und Teambildung
Rolle der Lehrperson
Verantwortung
• Schüler/innen müssen Verantwortung
übernehmen:
– für sich und die Gruppe (Lernprozess)
– Lernziel können nur alle gemeinsam erreichen
• Trittbrettfahrer/innen:
– Einzelleistungen sichtbar machen
Interaktion, Reflexion, Evaluation
• Interaktion:
– Austausch von Ideen, Informationsquellen,
Material, Lösungswegen, ...
• Reflexion & Evaluation:
– Gruppenergebnisse
– Rückschau auf den gemeinsamen Lernprozess
– Lernen aus den Erfahrungen
Gruppen- und Teambildung
• Forming
– Orientierungsphase, von Höflichkeit und Abtatsen
geprägt
• Storming
– Konfliktphase, Aushandeln der Positionen
• Norming
– Gruppe wird handlungsfähig
• Performing
– Ressourcen der Gruppe werden genutzt
(vgl. Tuckman, 1965)
Rolle der Lehrperson
• fachlichen und sozialen Ziele berücksichtigen
• Aufgabenstellung und Methode passend
wählen
• Zeitrahmen klar definieren
• adaptive/r Lernberater/in
(vgl. Pauli und Reusser, 2000)
Vorteile des netzbasierten k. L.
• verschiedene Repräsentationsformen (Text,
Bild, Video, ...) können parallel verwendet
werden
• mediale Präferenz der Lernenden wird
berücksichtigt
• Wiederverwendbarkeit der Inhalte
• Steigerung der Medienkompetenz
Probleme beim netzbasierten k. L.
• fehlende soziale Präsenz – wer ist gerade online?
• Kanalreduktion – nonverbale Kommunikation fehlt
• kognitive Be- oder Überlastung
• Fehlen sozialer Kontexthinweise
• Lösungsansätze bieten die Technik, das Aufgabendesign
und entsprechende Onlinemoderation
(vgl. Dörring, 1997; Reinmann, 2005)
Onlinemoderation
• Zugang und Motivation
– mit der virtuellen Umgebung vertraut werden
• Online-Sozialisation
– einfache Übungen, Gruppen finden, Vertrauensnetzwerke
• Informationsaustausch
– Lernenden tauschen online Informationen aus
• Wissenskonstruktion
– Lernenden übernehmen die Kontrolle über ihre
Wissenskonstruktion, sind Online-Autoren/innen (kritisches
Denken, Analysieren, ...)
• Entwicklung
– Lernenden übernehmen Verantwortung
(vgl. Salmon, 2002)
Wiki-Prinzip
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direkte Bearbeitung von Dokumenten
Ergebnisse sind sofort und für alle verfügbar
Versionsgeschichte
Sichtbarmachen der Autoren/innen
Diskussionsbereich
• kreativ/kooperatives Arbeiten
Koop. MU – Ein Projekt zwischen
Purkersdorf und Berlin
• zwei Klassen der 10. Schulstufe
• Exponentialfunktionen in der Anwendung
• Lehrpläne beider Länder:
– experimentell-heuristisches Arbeiten
– Formulieren
– Begründen
– Vermutungen belegen
– Alltagssituationen mit Mathematik bearbeiten
– ...
Kooperativer Mathematikunterricht
Zugang und Motivation – Online-Sozialisation
• Einschulung in die Wiki-Syntax:
• Texte
• Bilder
• Formeln
• Kennenlernen
• Gruppen bilden
• Kontext wählen
• Chat außerhalb des Unterrichts
• Chatzeiten im Wiki vereinbart
• gegenseitige Vorstellung der
Teammitglieder im Wiki
Kooperativer Mathematikunterricht
Informationsaustausch
• Einarbeitung und Aufbereitung des
Kontextes
• Schüler/innen
• recherchierten
• schrieben Wiki-Einträge
• Bilder
• ergänzten Beiträge
• erste Wissensbausteine
Kooperativer Mathematikunterricht
Wissenskonstruktion und Entwicklung
• kooperative Bearbeitung der
mathematischen Aufgabenstellungen
im Wiki
• Tabellen
• Graphen
• Funktionsgleichungen
• Excel
• GeoGebra
• Video
Kooperativer Mathematikunterricht
• Wissenskonstruktion und Entwicklung
– aktives Online-Agieren
– kritisch-analytisches Denken
– Entdecken und Visualisieren von Zusammenhängen
• Wiki
– optimale Unterstützung
– Text- und Wissensbausteine wurden immer größer
– Autoren/innen sind nachvollziehbar
• Schüler/innen haben Verantwortung für den
Lernprozess (der Gruppe und den eigenen)
übernommen
Ergebnisse aus fachlicher Sicht
• Ausgezeichnet
– Lehrerinnen & Schüler/innen waren sehr zufrieden und
stolz
• Schüler/innen haben
– Datensätze bearbeitet
– Wertepaare abgelesen
– verschiedene Modelle zur Beschreibung von Abnahmeund Wachstumsprozesse erstellt und verglichen
– Modelle wurden verbal, tabellarisch, formal und graphisch
beschrieben
– Modelle mit der Realität verglichen
Bevölkerungswachstum
Bevölkerungswachstum
Lehrplan und andere Ziele
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experimentell-heuristisches Arbeiten
Formulieren
Argumentieren, Begründen
Vermutungen belegen
Alltagssituationen mit Mathematik bearbeiten
Funktionen in unterschiedlichen Darstellungsformen
bearbeiten
• Steigerung der Medienkompetenz
• Erfahrungen im kooperativen Arbeiten
• Verantwortung
Weitere Ergebnisse
• Lösungswege und Ergebnisse im Wiki weisen ein hohes
sprachliches Niveau auf
• Arbeit im Wiki (Dokumentieren) zwingt zum
nochmaligen Reflektieren (der Lösungswege, des
Denkprozesses, ...)
• Wiki fördert den Austausch von Ideen, Material,
Lösungswegen
• Motivation und Aktivität der Schüler/innen war sehr
hoch
• Diskussionsseite des Mediawiki wurde nicht
angenommen
Tipps und Hinweise
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Infrastruktur
Medien- und Methodenkompetenz
Zeitrahmen, Struktur und Ziele
Gruppenbildung
Einarbeitung in die Online-Umgebung
Design der Aufgabenstellung
abschließende Präsentation und Reflexion
Literaturverzeichnis
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Cohen, Elisabeth (1992): Restructing the Classroom: Conditions for Productive Small Groups.
http://www.eric.ed.gov/PDFS/ED347639.pdf [07.09.2011].
Davidson, Neil (Hrsg.) (1990): Cooperative Learning in Mathematics: A Handbook for
Teachers. Addison-Wesley, Menlo Park.
Döring, Nicola (1997): Kommunikation im Internet. Neun theoretische Ansätze. In: B. Batinic:
Internet für Psychologen. Göttingen, Verlag für Psychologie, S. 267 – 298.
Hron, Aemilian et al. (2002): Gemeinsam lernt es sich besser. Kooperatives Lernen und
kognitive Prozesse in netzbasierten Szenarien. In: F.W. Hesse (Hrsg.): E-Learning. Die
Revolution des Lernens gewinnbringend einsetzen, Stuttgart, Klett-Cotta, S. 83 – 100.
Pauli, Christine; Reusser, Kurt (2000): Zur Rolle der Lehrperson beim kooperativen Arbeiten.
In: Schweizerische Zeitschrift für Bildungswissenschaften 3, S. 421 – 442.
Reinmann, Gabi (2005): Blended Learning der Lehrerbildung. Grundlagen für die Konzeption
innovativer Lernumgebungen. Pabst Science Publisher, Lengrich.
Salmon, Gilly (2002): E-tivities. Der Schlüssel zu aktivem Online-Lernen. Orell Füssli, Zürich.
Tuckman, Bruce (1965): Developmental Sequence in Small Groups. In: Psychological Bulletin,
63, S. 384 – 399.
Viel Erfolg beim
kooperativen Arbeiten!