Seit den 70er Jahren bestehen vielfältige Bemühungen und Ansätze, den Computer als Medium des Mathematikunterrichts didaktisch sinnvoll zu etablieren. Litten diese Abichten zunächst noch an mangelnden Voraussetzungen der Soft- und Hardware, so ist diese Situation inzwischen als hervorragend zu bezeichnen. Fast alle Schulen verfügen über einen angemessen ausgestatteten Computerraum, der den vergleichweise geringen Anforderungen der Geometriesoftware gewachsen ist und die Software wird in verschie-densten Formen und zu sehr fairen Preisen angeboten.
Dass es bisher dennoch nicht zu einem breiteren Einsatz dieser Programme gekommen ist, liegt vor allem daran, dass der Computer als „Rechner“ zu sehr mit dem algorithmisch-algebraischen Teil der Mathematik verbunden wird, ohne sein enormes Potential der Visualisierung im Bereich der Geometrie zu beachten. Hier eröffnet er völlig neue Möglichkeiten gegenüber der herkömmlichen Konstruktion mit Zirkel und Lineal.
Nicht zuletzt fordert der Lehrplan eine Schulung des Verständnisses und der Anwendung mathematischer Fachsprache. Auch dies wird im gewissen Sinn gefördert, da die Bedienung des Computers genaue Angaben und eine exakte Auswahl der zu konstruie-renden Objekte verlangt. Anders als auf dem Papier, wo etwa der Zirkel einfach per Au-gemaß am Schnittpunkt zweier Mittelsenkrechten ohne Reflexion des eigenen Handels angesetzt wird, muss dem Computer zunächst erklärt werden, dass dieser Schnittpunkt überhaupt existiert, bevor er zur weiteren Konstruktion ausgewählt werden kann. Durch dieses sehr kleinschrittige Vorgehen, welches zwangsläufig Eingang in die zu formulie-renden Konstruktionsanleitungen findet, werden den Schülern viele Details verdeutlicht, welche sonst womöglich unbewusst getätigt und somit wieder schnell vergessen würden.
Diesen und weiteren Möglichkeiten des Computereinsatzes im modernen Geometrieunterricht wird anhand einer Unterrichtsreihe zur Mittelsenkrechten, Winkelhalbierenden, des Inkreis und des Umkreis mit konkreten Beispielen und Anregungen zur Unterrichtsgestaltung nachgegangen.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1. Einleitung
2. Sachanalyse
3. Didaktische Analyse
3.1 Situationen der Klasse und des Computerraumes
3.2 Vorkenntnisse der Schüler
3.3 Mathematische Sachanalyse
3.4 Didaktische Reduktion
3.5 Groblernziele
4. Methodische Analyse
4.1 Vorteile des Mediums „Computer“ und Folgen für den Unterricht
4.2 Sozialformen und Ergebnissicherung
4.3 Verlaufsplanung der Unterrichtsreihe
5. Beschreibung der einzelnen Stunden
5.1 Einführung des Begriffs der Mittelsenkrechten
5.2 Konstruktion der Mittelsenkrechten
5.3 Eigenschaften und Konstruktion des Umkreises
5.4 Übungen zu Mittelsenkrechten und Umkreis
5.5 Einführung des Begriffs der Winkelhalbierenden
5.6 Konstruktion der Winkelhalbierenden
5.7 Eigenschaften und Konstruktion des Inkreises
6. Reflexion der Unterrichtsreihe
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht den Einsatz von dynamischer Geometriesoftware im Mathematikunterricht der 7. Klasse, mit einem besonderen Fokus auf der Inklusion eines Schülers mit feinmotorischen Einschränkungen. Das Hauptziel besteht darin, zu zeigen, wie durch den computergestützten Unterricht nicht nur die Integration gelingen kann, sondern auch das mathematische Verständnis durch exploratives und entdeckendes Lernen gefördert wird.
- Didaktische Potenziale dynamischer Geometriesoftware (Euklid-Dynageo)
- Konstruktion von Mittelsenkrechten, Winkelhalbierenden sowie Um- und Inkreisen
- Integration behinderter Schüler in den regulären Geometrieunterricht
- Methodische Gestaltung von explorativen Lernphasen am Computer
- Verbindung von computergestützter Exploration und herkömmlichen Konstruktionsmethoden
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung
Seit den 70er Jahren bestehen vielfältige Bemühungen und Ansätze, den Computer als Medium des Mathematikunterrichts didaktisch sinnvoll zu etablieren. Litten diese Absichten zunächst noch an mangelnden Voraussetzungen der Soft- und Hardware, so ist diese Situation inzwischen als hervorragend zu bezeichnen. Fast alle Schulen verfügen über einen angemessen ausgestatteten Computerraum, der den vergleichweise geringen Anforderungen der Geometriesoftware gewachsen ist und die Software wird in verschiedensten Formen und zu sehr fairen Preisen angeboten.
Dass es bisher dennoch nicht zu einem breiteren Einsatz dieser Programme gekommen ist, liegt vor allem daran, dass der Computer als „Rechner“ zu sehr mit dem algorithmisch-algebraischen Teil der Mathematik verbunden wird, ohne sein enormes Potential der Visualisierung im Bereich der Geometrie zu beachten. Hier eröffnet er völlig neue Möglichkeiten gegenüber der herkömmlichen Konstruktion mit Zirkel und Lineal.
Der aktuelle Lehrplan hat dieses Potential offensichtlich noch nicht erkannt. Wie wäre es sonst zu erklären, dass in Kapitel 1.1 „Kriterien zur Auswahl der Inhalte und Lernziele“ zwar die „Benutzung des Taschenrechners nicht nur als numerisches Hilfsmittel, sondern auch als didaktisches Medium bei der Erarbeitung eines Stoffgebietes“ ausdrücklich erwünscht und in Kapitel 2.6 der korrekte Umgang und gezielte Einsatz explizit als allgemeines Lernziel deklariert wird, der Computer aber trotz seiner weit überlegenen Möglichkeiten mit keinem Wort erwähnt wird.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Erläutert die didaktische Einordnung des Computereinsatzes im Geometrieunterricht und kritisiert das Fehlen dieses Mediums im aktuellen Lehrplan.
2. Sachanalyse: Beschreibt die Software Euklid-Dynageo und deren Vorteile für präzise und nachvollziehbare geometrische Konstruktionen.
3. Didaktische Analyse: Analysiert die Klassensituation, Vorkenntnisse sowie die Lernziele unter Berücksichtigung der Inklusion eines körperbehinderten Schülers.
4. Methodische Analyse: Diskutiert die Vorteile dynamischer Software sowie die Planung der Unterrichtsreihe in heuristischen und algorithmischen Phasen.
5. Beschreibung der einzelnen Stunden: Detaillierte Darstellung der Unterrichtsreihe zur Behandlung von Mittelsenkrechten, Winkelhalbierenden sowie Um- und Inkreisen.
6. Reflexion der Unterrichtsreihe: Fasst die Ergebnisse der Reihe zusammen und evaluiert den Nutzen sowie die Herausforderungen des Computereinsatzes.
Schlüsselwörter
Geometrieunterricht, Dynamische Geometriesoftware, Euklid-Dynageo, Mittelsenkrechte, Winkelhalbierende, Inklusion, Feinmotorik, entdeckendes Lernen, Umkreis, Inkreis, Konstruktion, Lehrplan, Mathematikdidaktik, Computer, Unterrichtsreihe
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht den Einsatz des Geometrieprogramms Euklid-Dynageo im Mathematikunterricht der Klassenstufe 7 und dessen Beitrag sowohl zum fachlichen Lernzuwachs als auch zur Inklusion eines Schülers mit feinmotorischen Behinderungen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentral sind die geometrische Konstruktion von Mittelsenkrechten, Winkelhalbierenden sowie Um- und Inkreisen unter Verwendung digitaler und herkömmlicher Werkzeuge.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Erprobung einer Unterrichtsreihe, die den Computer nicht nur als Hilfsmittel, sondern als zentrales Medium zur Förderung eines entdeckenden Lernansatzes nutzt, um gleiche Lernvoraussetzungen für alle Schüler zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer methodischen Analyse und Stundenplanung, die durch eine fortlaufende Reflexion der Unterrichtspraxis und die Auswertung von Schülerarbeitsblättern untermauert wird.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die mathematische Sachanalyse, didaktische Planung und eine ausführliche Beschreibung der sieben Unterrichtsstunden inklusive deren jeweiliger Reflexion.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Geometrieunterricht, Dynamische Geometriesoftware, Inklusion, Konstruktion, Mittelsenkrechte, Winkelhalbierende, Entdeckendes Lernen.
Warum ist der Einsatz von Euklid-Dynageo für die Inklusion besonders vorteilhaft?
Die Software ermöglicht es, komplexe Konstruktionen ohne feinmotorische Präzisionsarbeit mit dem Zirkel durchzuführen, wodurch ein körperbehinderter Schüler gleichberechtigt am Unterricht teilnehmen kann.
Welche Rolle spielt die "Rückblende"-Funktion der Software?
Die Funktion ermöglicht es Schülern, ihre Konstruktionsschritte automatisch wiederholen zu lassen, um selbstständig Fehler bei der Objektverknüpfung zu finden und zu korrigieren.
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- Stefan Knechtges (Author), 2003, Der Computer als Medium im Geometrieunterricht der siebten Klasse, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10114
