In den letzten zwei Jahrzehnten sind eine Vielzahl neuer Softwareprogramme für den Mathematikunterricht auf den Markt gekommen. Die meisten dieser Programme sind jedoch entweder dynamische Geometriesysteme oder Computeralgebrasysteme 1 (vgl.[6]). Dynamische Geometriesysteme (wie beispielsweise Cinderella) geben die Möglichkeit elementargeometrische Gebilde so zu bewegen, dass die gegenseitigen Lagebeziehungen erhalten bleiben (vgl.[7]). Oft fehlt diesen Programmen die Möglichkeit, eine algebraische Darstellung in Form von Gleichungen, Koordinaten oder Ähnlichem anzeigen zu lassen, welche dann in einem Algebrafenster erneut modifiziert werden können. Den dynamischen Geometriesystemen stehen die CAS gegenüber. Diese Programme sind dazu prädestiniert, algebraische Strukturen einzugeben. Sie veranschaulichen darüber hinaus sogar die algebraischen Objekte in geometrischer Weise, lassen jedoch in der Mehrheit der Fälle keine Veränderung am geometrischen Gebilde selbst zu. Geo-Gebra, dagegen ist ein Programm, welches eine bidirektionale Verknüpfung zwischen Geometrie und Algebra zulässt (vgl.[7]). Bidirektional bedeutet hier, dass zum einen algebraische in gegebene Objekte nachträglich auf dem Zeichenblatt in geometrischer Weise verändert werden können und zum anderen geometrische in gegebene Objekte im Algebrafenster variiert werden können. Da die Schülerinnen und Schüler 2 Schwierigkeiten mit den unterschiedlichen Darstellungsformen von Funktionen haben (vgl.[3]) entscheide ich mich für die Erforschung von Parameterfunktionen und deren Kurvenscharen mit GeoGebra. Da sich dieses Programm durch seine intuitive Bedienung in besonderem Maße auszeichnet, kann davon ausgegangen werden, dass die Schüler in schneller Zeit die Basisfunktionen des Programms für die Analyse der Zusammenhänge von Funktionsgleichung und Schaubild nutzen können.
Inhaltsverzeichnis
1 Vorüberlegungen
1.1 Einleitung
1.2 Bilingualer Unterricht
1.2.1 Begriffsbildung
1.2.2 Leistungsbewertung im bilingualen Unterricht
1.2.3 Ziele des bilingualen Unterrichts
1.3 Sachanalyse
1.4 Didaktisch-Methodische Analyse
1.4.1 Einordnung in den Unterrichtszusammenhang - Lehrplan G9
1.4.2 Situative Voraussetzungen
1.4.3 Lernziele
1.4.3.1 Kognitive Lernziele
1.4.3.2 Affektive Lernziele
1.4.3.3 Soziale Lernziele
1.4.4 Eingesetzte Methoden
1.4.4.1 Lehrervortrag – Lehrer-Schüler-Gespräch
1.4.4.2 Partnerarbeit
1.4.4.3 Expertengruppen
1.4.4.4 Instruktion in den houses
1.4.5 Eingesetzte Medien
1.4.5.1 Vokabelliste
1.4.5.2 Computer
1.4.5.3 Beamer
1.4.5.4 GeoGebra – Dynamische Arbeitsblätter
1.4.5.5 Erstellte Homepage
1.4.5.6 Online Screencast Tutorials
1.4.5.7 Arbeitsblätter
2 Praktische Durchführung
2.1 Introduction to GeoGebra
2.2 Creating the first dynamic worksheets
2.3 Working with sliders
2.4 Tracing points and lines
2.5 Expert group training
2.6 Presentations in their housegroups
2.6.1 Besprechung der einzelnen Handouts
2.6.1.1 Expert Group 7’s
2.6.1.2 Expert Group 8’s
2.6.1.3 Expert Group 9’s
2.6.1.4 Expert Group 10’s
2.6.1.5 Expert Jacks
2.6.1.6 Expert Queens
2.6.1.7 Expert Kings
2.6.2 Besprechung der Screencasts
2.6.2.1 Expert Group 7’s
2.6.2.2 Expert Group 8’s
2.6.2.3 Expert Group 9’s
2.6.2.4 Expert Group 10’s
2.6.2.5 Expert Jacks
2.6.2.6 Expert Queens
2.6.2.7 Expert Kings
2.7 Housepoint competition and evaluation
3 Auswertung
3.1 Lernzielkontrolle
3.2 Rückblick auf Planung und Durchführung der Unterrichtseinheit
3.3 Evaluation durch die Schüler
3.4 Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit dokumentiert und reflektiert einen bilingualen Unterrichtsversuch im Fach Mathematik für die elfte Klasse. Ziel ist es, die dynamische Software GeoGebra zu nutzen, um das Verständnis für Parameterfunktionen und deren Kurvenscharen zu vertiefen und dabei gleichzeitig die fremdsprachliche Kompetenz der Schüler in einem naturwissenschaftlichen Kontext zu fördern.
- Einsatz dynamischer Geometriesoftware (GeoGebra) zur Visualisierung mathematischer Zusammenhänge.
- Konzept eines bilingualen Unterrichts mit Integration von Content and Language Integrated Learning (CLIL).
- Methodenvielfalt: Expertengruppen, Partnerarbeit und schülerzentrierte Präsentationsformen.
- Nutzung digitaler Medien zur Unterstützung des Lernprozesses, darunter Screencasts und eine begleitende Homepage.
- Förderung affektiver und sozialer Lernziele durch kooperative Spielformen (House Point Competitions).
Auszug aus dem Buch
1.1 Einleitung
In den letzten zwei Jahrzehnten sind eine Vielzahl neuer Softwareprogramme für den Mathematikunterricht auf den Markt gekommen. Die meisten dieser Programme sind jedoch entweder dynamische Geometriesysteme oder Computeralgebrasysteme (vgl. [6]). Dynamische Geometriesysteme (wie beispielsweise Cinderella) geben die Möglichkeit elementargeometrische Gebilde so zu bewegen, dass die gegenseitigen Lagebeziehungen erhalten bleiben (vgl. [7]). Oft fehlt diesen Programmen die Möglichkeit, eine algebraische Darstellung in Form von Gleichungen, Koordinaten oder Ähnlichem anzeigen zu lassen, welche dann in einem Algebrafenster erneut modifiziert werden können.
Den dynamischen Geometriesystemen stehen die CAS gegenüber. Diese Programme sind dazu prädestiniert, algebraische Strukturen einzugeben. Sie veranschaulichen darüberhinaus sogar die algebraischen Objekte in geometrischer Weise, lassen jedoch in der Mehrheit der Fälle keine Veränderung am geometrischen Gebilde selbst zu. GeoGebra, dagegen ist ein Programm, welches eine bidirektionale Verknüpfung zwischen Geometrie und Algebra zulässt (vgl. [7]). Bidirektional bedeutet hier, dass zum einen algebraisch eingegebene Objekte nachträglich auf dem Zeichenblatt in geometrischer Weise verändert werden können und zum anderen geometrisch eingegebene Objekte im Algebrafenster variiert werden können.
Da die Schülerinnen und Schüler Schwierigkeiten mit den unterschiedlichen Darstellungsformen von Funktionen haben (vgl. [3]) entscheide ich mich für die Erforschung von Parameterfunktionen und deren Kurvenscharen mit GeoGebra. Da sich dieses Programm durch seine intuitive Bedienung in besonderem Maße auszeichnet, kann davon ausgegangen werden, dass die Schüler in schneller Zeit die Basisfunktionen des Programms für die Analyse der Zusammenhänge von Funktionsgleichung und Schaubild nutzen können.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Vorüberlegungen: Einführung in die theoretischen Grundlagen des bilingualen Unterrichts, die didaktische Analyse und die Zielsetzung für den Einsatz von GeoGebra.
2 Praktische Durchführung: Detaillierte Beschreibung der einzelnen Unterrichtsstunden, vom Einstieg in die Software bis hin zu den Expertengruppen-Präsentationen.
3 Auswertung: Analyse der Lernergebnisse mittels Lernzielkontrolle, Rückblick auf die methodische Planung und Auswertung des Schülerfeedbacks.
Schlüsselwörter
Bilingualer Unterricht, GeoGebra, Parameterfunktionen, Kurvenscharen, Mathematikunterricht, CLIL, Expertengruppen, Screencasts, dynamische Geometrie, Unterrichtsdokumentation, fachsprachliche Kompetenz, schülerzentrierter Unterricht, Visualisierung, Lernziele, Handouts.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit dokumentiert einen bilingualen Unterrichtsversuch in einer elften Klasse, in dem Mathematik in englischer Sprache unterrichtet wird.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Im Fokus steht die Erforschung von Parameterfunktionen und Kurvenscharen durch den Einsatz der Software GeoGebra.
Was ist das primäre Ziel?
Das Ziel ist die bidirektionale Verknüpfung von Algebra und Geometrie, um Schülern ein besseres Verständnis für Funktionszusammenhänge zu ermöglichen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es handelt sich um einen praxisorientierten Unterrichtsversuch, der durch eine didaktisch-methodische Analyse und eine abschließende Evaluation durch Schülerfeedback untermauert wird.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil beschreibt detailliert die Unterrichtseinheiten, die Einführung der Software, die Arbeit in Expertengruppen sowie die Erstellung von Screencasts.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Bilingualer Unterricht, GeoGebra, Parameterfunktionen, Expertengruppen und CLIL sind die tragenden Konzepte.
Welche Rolle spielen die "Houses" in diesem Projekt?
Die Einteilung in "Houses" (in Anlehnung an Harry Potter) dient als motivierendes Element durch Wettbewerbe ("House Point Competitions"), um die aktive Mitarbeit und Vorbereitung zu fördern.
Warum wird GeoGebra als Software eingesetzt?
GeoGebra zeichnet sich durch eine bidirektionale Verknüpfung von Geometrie und Algebra aus, was eine intuitive Bedienung und dynamische Visualisierung von mathematischen Objekten ermöglicht.
Wie wurde die Leistungsbewertung gehandhabt?
Da es sich um keinen offiziellen bilingualen Zug handelte, wurde eine motivierende Bewertung gewählt, bei der positive Ergebnisse in die Note einflossen, ohne negative Konsequenzen bei schlechterem Abschneiden.
Was war ein wesentliches Ergebnis der Evaluation?
Der Großteil der Schüler bewertete den bilingualen Unterricht positiv und schätzte insbesondere das selbstständige Arbeiten sowie die Abwechslung durch den Medieneinsatz.
- Citation du texte
- Christian Henzler (Auteur), 2009, Exploring Families of Functions with GeoGebra, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/166969
