Prof. Dr. Hans-Wolfgang Henn

Projekt Arbeiten mit dem Mathekoffer

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Im Jahr der Mathematik 2008 hat die DMV und die Telekom-Stiftung mit Unterstützung der MNU ein Netzwerk Regionale Aktivitäten der Hochschulen und Vernetzung mit Schulen angeregt und finanziell gefördert.
In Dortmund wurde von Frauke Link, Hans-Wolfgang Henn, Celine Liedmann und Jan Hendrik Müller das lokale Projekt Arbeiten mit dem Mathekoffer initiiert. Der folgende Bericht ist Teil des Endberichts für die Telekomstiftung. Die Anlagen sind Beiträge der Projektpartner.

Internes (Materialien zum Download)

Projektbeschreibung

Projektziel war die Arbeit mit dem Mathekoffer zusammen mit interessierten Lehrerinnen und Lehrern, Referendarinnen und Referendaren und Schülerinnen und Schülern. Dabei sollte die Qualität der einzelnen Materialien des Mathekoffers getestet werden und Möglichkeiten der Verbesserung, Ausweitung und Ergänzung untersucht werden. Vor den Sommerferien 2008 wurden die Projektpartner an Schulen im Großraum Dortmund gewonnen. Gleich nach den Sommerferien fand an der TU Dortmund am 22. August 2008 das erste gemeinsame Projekttreffen statt. Eine Kurzfassung der Abschlussberichte der Projektpartner vom Abschlusstreffen am 31. Januar 2009 finden Sie weiter unten.

Projektpartner

Am Projekt sind die Wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen Frauke Link, Celine Liedmann und Stefanie Meier des Lehrstuhls Prof. Henn beteiligt. Projektpartner außerhalb der TU Dortmund sind in der folgenden Liste aufgeführt. Es ist bemerkenswert und für uns wichtig, dass Projektpartner von allen Schulformen (Gymnasium, Gesamtschule, Realschule, Hauptschule) beteiligt sind.

Andreas Büchter

Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW (Dienststelle Soest), Paradieser Weg 64, 59494 Soest

Hauke Büsing

Pestalozzi-Gymnasium Herne, Emscherstr. 28, 44791 Bochum

Alexa Kubiak

Hauptschule an der Wasserbank, Wasserbank 20, 45663 Recklinghausen

Ulrike Lockemann

Gesamtschule Kierspe, Otto-Ruhe-Str.2-4, 58566 Kierspe

Jan Müller

Rivius-Gymnasium, Westwall 48, 57439 Attendorn

Hans Detmar Pelz

Willy-Brandt-Gesamschule, Bahnhofstr.160, 44575 Castrop-Rauxel

Kathrin Richter

Studienseminar Bochum, Lennershofstr. 50, 44801 Bochum 

Claudia Schmidt

Städtische Gesamtschule (Europaschule), Am Gottesacker 64, 44143 Dortmund

Claudia Schneider

Studienseminar Recklinghausen, Herzogswall 38a, 45657 Recklinghausen

Almuth Weber

Heinrich-Böll-Gesamtschule, Agnesstr. 33, 44791 Bochum

Projektplanung

Beim ersten Treffen am 22.8.2008 an der TU Dortmund wurden nach der gegenseitigen Vorstellung von den Herausgebern des Mathekoffers, Andreas Büchter und Hans-Wolfgang Henn, die Kernideen des Mathekoffers und der einzelnen Module vorgestellt.  Projektziel war die Arbeit mit dem Mathekoffer an den Schulen der Projektpartner. Dabei sollten die Qualität der einzelnen Materialien getestet werden und Möglichkeiten der Verbesserung, Ausweitung und Ergänzung untersucht werden. Während dieses ersten Treffens wurde die inhaltliche Projektarbeit geplant. In den folgenden Monaten bis zum Abschlusstreffen am 30.1.2009 haben die Projektpartner der TU Dortmund die Projektschulen besucht.

Projektdurchführung

Während des zweiten Projekttreffens am 30.1.2009 an der TU Dortmund haben die Projektpartner aus den Schulen vier Stunden lang über ihre Arbeit berichtet; gemeinsam wurden diese Erfahrungen diskutiert. In den folgenden Ausführungen werden kurz einige dieser Schulprojekte vorgestellt.

Jan Müller, Rivius-Gymnasium Attendorn

Herr Müller berichtete über zwei Teilprojekte, bei denen der Mathekoffer beteiligt war:

Am 28.11.2008 fand am Gymnasium Attendorn die Nacht der Mathematik statt. Diese war als besondere Schulveranstaltung für das Jahr der Mathematik gedacht. Die „Nacht“ (von 18.00 bis 22.30 Uhr) wurde gerahmt durch zwei Hauptvorträge, einen davon hat Hans-Wolfgang Henn gehalten. Dazwischen gab es Vorträge und Workshops, die von Schülerinnen und Schülern, wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der TU Dortmund und Lehrerinnen und Lehrern des Gymnasiums Attendorn gehalten wurden. Ein stark frequentierter Workshop, der in der ganzen Zeit zwischen den Hauptvorträgen angeboten wurde, war der Mathekoffer-Workshop. Im Anhang 1 sind einige Photos aus dieser „Nacht“ zusammengefasst.

„Funktionaler Zusammenhang: Einführung in proportionale und antiproportionale Zuordnungen in Klasse 7“ mit der Funktionen-Box des Mathekoffers. Erfreulicherweise gibt es am Gymnasium Attendorn seit einer Zeit das Doppelstundenprinzip (auf Wunsch der Eltern!). Dies hat das Experimentieren positiv beeinflusst, denn es konnten auch mehrere Experimente in einer Doppelstunde durchgeführt werden. Die Idee des Mathekoffers, zuerst qualitativ Zuordnungen zu erleben, hat zu lebhafter Gruppenarbeit und überzeugenden mathematischen Aktivitäten geführt. Herr Müller zeigte ein sehr interessantes Video zur Mathekoffer-Karte „Wege im Klassenraum“. Anhang 2 ist der Arbeitsbericht von Herrn Müller.

Hauke Büsing, Referendar am Pestalozzi-Gymnasium Herne

Herr Büsing benutzte die Mathekoffer-Funktionenbox, um in der 8. Jahrgangsstufe Funktionen einzuführen. Als besonders motivierend hat sich die Bearbeitung der Füllkurven-Karten erwiesen. Die Schülerinnen und Schüler fertigten hierzu Plakate an. Bei der Präsentation der Plakate mussten die anderen Schüler die verwendeten Gefäße indentifizieren, was sehr gut gelungen ist. Der Lehrer konnte sich davon überzeugen, dass die Kinder Einsicht in die Phänomene gewonnen hatten. In den nächsten Stunden wird die Arbeit mit den Mathekoffer-Karten zu linearen Funktionen fortgesetzt. In Anhang 3 sind einige der von den Schülern erstellten Plakate zu sehen.

Claudia Schmidt, Europa-Schule Dortmund

Frau Schmidt berichtete über verschiedene Einsätze des Mathekoffers:

Zu den einzelnen Unterrichtsszenarien hat Frau Schmidt wertvolle Verbesserungsvorschläge gemacht. Man vergleiche Anhang 4 ist der Bericht von Frau Schmidt zum Thema „Viele Ecken, viele Winkel und ihre Summe“.

Hans Detmar Pelz, Willy-Brandt-Gesamtschule Castrop-Rauxel

Herr Pelz hat den Mathekoffer für verschiedene Aktivitäten eingesetzt.

Anhang 5 ist der Bericht von Herrn Pelz und zeigt einige Szenen der Präsentationen beim Schulfest.

Alexa Kubiak, Hauptschule an der Wasserbank und Studienseminar in Recklinghausen

Frau Kubiak bietet den Schülerinnen und Schülern ihrer 5. Klasse wöchentlich eine Stunde (von fünf Mathematikstunden) „Mathekoffer-Experimente“ an. Eingesetzt wurden verschiedene Karten des Mathekoffers aus den Boxen Zahlen-Terme-Gleichungen und Raum&Form.
Zunächst wurde mit Tischgruppen gearbeitet. Bald wurde dann aber auf Partnerarbeit umgestellt, weil die Kinder nicht in der Lage waren, zu viert zusammen zu arbeiten. Pro Team wurde eine Karteikarte ohne zeitlichen Druck bearbeitet. Eine gute Idee sind die „Smileykarten“ in rot und grün, mit denen die Kinder signalisieren, ob sie Hilfe benötigen. Die Arbeitsaufträge wurden teilweise ziemlich kleinschrittig formuliert, damit konnte ein regelkonformes Arbeiten gewährleistet werden. Diese Arbeit erwies sich als sehr motivierend. Natürlich waren manchmal die Erkenntnisse eigentlich da, konnten aber von den Kindern nicht korrekt formuliert werden. Die Partnerarbeit hat gut geklappt, und das Durchhaltevermögen für Knobelaufgaben wurde deutlich verbessert. Anlage 6 ist der Bericht von Frau Kubiak zu „Raum und Form“.

Claudia Schneider, Studienseminar Recklinghausen

Frau Schneider hat am Seminar in Recklinghausen mit ihren Lehramtsanwärtern mit dem Mathekoffer gearbeitet und ein Fazit aus ihren Beobachtungen gezogen. Für den Bereich „Übungen“ wurden Aufgabenkarten aus der Box Zahlen-Terme-Gleichungen ausgewählt. Es sollte experimentiert werden, wie die Arbeit mit diesen Karten in der Schule funktioniert. Der Einsatz der Karten war eher spontan, weniger eingebunden in eine Unterrichtsreihe. Die Referendare experimentierten, um zu sehen, wie die Schülerinnen und Schüler mit den Arbeitsaufträgen der Karten umgehen. Frau Schneider vermutet, dass viele Kolleginnen und Kollegen es genau so machen. Im Seminar wurde über den Umgang reflektiert, dabei wurde in allen Lerngruppen (leistungsstarke 8. Klasse, eher leistungsschwache Fördergruppe der Jahrgangsstufe 8, Nachmittagsunterricht in einer 5. Hauptschulklasse) ein ähnliches Fazit gezogen: Das Material ist für alle geeignet, alle Schülerinnen und Schüler haben das Material „angenommen“. Jedoch gehen die Kinder unterschiedlich damit um. Das Legen der Plättchen und Stäbe trägt sehr gut dazu bei, dass die Kinder zu mathematischen Erkenntnissen gelangen. Es entstanden intensive Diskussionen zwischen Kindern unterschiedlicher Leistungsstufen. Über das konkrete Handeln kamen schwächere Kinder zu mehr Selbstvertrauen. Eine interessante Beobachtung war die Stufung der Auseinandersetzung. Zunächst wurden die Arbeitsaufträge als  Spiel, dann erst als „ernsthafte“ Aufgaben angesehen. Die Spielphasendauer war vom Material abhängig. Bei den Streichholzschachteln hat es länger gedauert, zu verstehen, wofür sie „stehen“. Später stellte sich das Verständnis aber als eine große Hilfe dar. In allen Lerngruppen war „wie kann ich das aufschreiben“ ein großes Problem. Dies lag vermutlich an der fehlenden Gewöhnung, im Mathematikunterricht etwas beschreiben zu müssen, selber Symbole entwickeln zu müssen etc. Jedoch war deutlich die Motivation zu erkennen, etwas zu beschreiben. Bei allen Aufgaben haben die Kinder erkannt, dass ihnen das Material hilft. „Wir sind zur Lösung durch Ausprobieren und logisches Denken gekommen“. Von den Referendarinnen und Referendaren wurde übereinstimmend betont, dass die Frustrationstoleranz gesteigert wurde; dies müssen auch gute Schüler lernen! Anlage 7 ist der Bericht von Frau Schneider.

Almuth Weber, Heinrich-Böll-Gesamtschule Bochum

Frau Weber hat Aufgabenkarten aus allen Boxen des Mathekoffers in den regulären Unterricht integriert. Für ihre Schülerinnen und Schüler waren viele Karten nicht „eins-zu-eins“ umsetzbar, da sie zu textlastig waren. Daher hat sie ergänzende Arbeitsblätter dazu erstellt. Frau Weber hat im Detail über einige sehr interessante Beobachtungen zu einzelnen Karten berichtet. In Zukunft will Frau Weber die Arbeit mit den Karten an andere Fächer, z.B. den Deutschunterricht, anbinden. Anlage 8 enthält Schülerdokumente zu einer Karte der Funktionen-Box des Mathekoffers.

Ulrike Lockemann, Gesamtschule Kierspe

Frau Lockemann hat mit einer Kollegin in der Projektwoche der Gesamtschule Kierspe den Mathekoffer eingesetzt. In dieser Projektwoche wurde jeden Tag an einer anderen Box gearbeitet. An die verschiedenen Gruppen wurden unterschiedliche Arbeitsaufträge (jeweils eine Mathekoffer-Karte) gestellt. Die Kinder mussten ein Lerntagebuch führen und ihre Ergebnisse durch  Plakate präsentieren. Insbesondere über die Karten mit mathematischen Zaubertricks waren die Kinder begeistert! Allerdings zeigte die Erfahrung, dass nur ein Tag der Beschäftigung mit den mathematischen Tricks zu knapp ist, um ein inhaltliches Verständnis für die mathematischen Grundlagen zu erreichen. Die Tricks wurden „nur“ einstudiert und ausgeführt. In Anlage 9 berichtet Frau Lockemann über die Erprobung des Mathekoffers.

Nachhaltigkeit

Zum Zeitpunkt des Treffens am 30.1.2009 war noch nicht endgültig entschieden, ob und wie von Seiten der Telekom-Stiftung und der DMV das Projekt „Regionale Aktivitäten und Vernetzung mit Schulen“ fortgeführt werden kann. Unabhängig davon wurde einvernehmlich beschlossen, die erfolgreiche Arbeit fortzusetzen und einmal im Semester ein gemeinsames Treffen an der TU Dortmund abzuhalten. Des Weiteren werden die Kontakte zwischen der TU Dortmund und den Projektschulen durch Bachelor- und Masterarbeiten zu Themen aus dem Mathekoffer intensiviert werden.