In der Examensarbeit wird ein Konzept zur Forderung leistungsstarker Viertklässler im mathematischen Bereich „Funktionale Beziehungen“ mithilfe eines digitalen Abstandmessers, dem so genannten "Ranger", entwickelt und erprobt.
Die Arbeit enthält zudem ein Forscherheft, welches für den Unterricht verwendet werden kann (4. bis 6. Klasse).
Inhaltsverzeichnis
1) Einleitung
2) Theoretischer Hintergrund
2.1. Neue Medien in der Grundschule
2.2. Daten in der Grundschule
2.4. Data Logger im Unterricht
2.4.1. Aufbau und Eigenschaften von Data Loggern
2.4.2. Empirische Forschung
2.5. Leistungsstarke Kinder im Mathematikunterricht
2.6. Forscherhefte im Mathematikunterricht
3) Erstellung und Begründung des Konzeptes
3.1. Schulische Gegebenheiten
3.1.1. Die „Knobelgruppe“
3.1.2. Der „Ranger“
3.2. Begründung durch den Lehrplan
3.3. Zielfragestellung und Ziele des entwickelten Konzeptes
4) Vorgehen bei der Entwicklung des Konzeptes
4.1. Entwicklung und Aufbau des Forscherheftes und der Unterrichtsumgebung
4.2. Geplanter Einsatz des Rangers in der Knobelgruppe
5) Durchführung des Konzeptes
6) Auswertung und Reflexion des Konzeptes
6.1. Schwerpunkt: Äußere Faktoren
6.2. Schwerpunkt: Lerngruppe
6.3. Schwerpunkt: Forscherheft
6.4. Schwerpunkt: Lehrkraft
7) Fazit und Ausblick
8) Quellennachweis
8.1. Literaturverzeichnis
8.2. Internetquellen
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel der Arbeit ist die Entwicklung und Erprobung eines Unterrichtskonzepts, das leistungsstarke Viertklässler im Bereich „Funktionale Beziehungen“ fördert. Die zentrale Forschungsfrage untersucht, ob und inwieweit diese Schüler durch den Einsatz eines digitalen Abstandsmessers (des „Rangers“) in ihrem funktionalen Denken gefördert und herausgefordert werden können.
- Einsatz digitaler Medien (Data Logger/Ranger) im Mathematikunterricht der Grundschule.
- Förderung leistungsstarker Schüler durch ein Enrichment-Konzept.
- Aufbau eines Verständnisses für funktionale Zusammenhänge und Graphen.
- Praxisorientierte Erarbeitung mathematischer Modelle durch Handlung und Reflexion.
Auszug aus dem Buch
2.4. Data Logger im Unterricht
Das vorgestellte Konzept stützt sich auf die Nutzung eines Data Loggers in der Grundschule. Data Logger sind digitale Messgeräte. Sie haben Sensoren, mit deren Hilfe Daten bezüglich Abstand, Licht, Temperatur oder Geräusche etc. in Verbindung mit der Zeit gemessen werden können. Durch den Anschluss an einen Taschenrechner oder Computer werden ihre Messdaten auf jenen übertragen und mit Hilfe einer Software als Graph in einem Koordinatensystem wiedergegeben (siehe Abb. 4). Auf der x-Achse wird die Zeit angezeigt und auf der y-Achse die jeweils andere Größe, hier der Abstand in Meter (siehe Abb. 5, Anhang).
Data Logger ermöglichen den Schülern Messungen durchzuführen, bei denen sie mit traditionellen Messweisen an ihre Grenzen stoßen würden, da Daten zu langsam oder zu schnell aufgenommen werden und aus diesem Grund ungenau sein können. Weitere Vorteile dieser gegenüber manuellen Messgeräten sind, dass die Schüler weniger Zeit mit dem Übertragen der Messdaten verbringen müssen und die Zeit sinnvoller nutzen können – etwa zum Diskutieren sowie Analysieren von Messdaten (vgl. Rogers/Wild, 1996). Daneben bieten Data Logger den Schülern eine neue Zugangsweise zu graphischen Darstellungen. Durch die Übertragung und Darstellung der genauen Messdaten in Echtzeit bekommen jene ein direktes visuelles Feedback und erfahren, was ihre Handlung am Graphen auslöst. Sie können so ihre Handlung und die graphische Darstellung leichter in Beziehung setzen, interpretieren sowie Veränderungen vorhersagen und überprüfen.
Zusammenfassung der Kapitel
1) Einleitung: Die Arbeit beleuchtet die Unterforderungssituation leistungsstarker Grundschüler und führt den „Ranger“ als innovatives Lernmedium zur Förderung funktionaler Zusammenhänge ein.
2) Theoretischer Hintergrund: Es werden die Grundlagen zum Einsatz neuer Medien und Data Logger sowie zur mathematischen Begabtenförderung und der Relevanz funktionalen Denkens im Grundschulalter dargelegt.
3) Erstellung und Begründung des Konzeptes: Das Kapitel begründet die Auswahl der Lerngruppe, des Messgeräts und der Forscherheft-Methodik basierend auf dem Lehrplan und den Bildungsstandards.
4) Vorgehen bei der Entwicklung des Konzeptes: Hier wird die didaktische Planung des sechs Einheiten umfassenden Konzepts und der Aufbau des Forscherhefts detailliert beschrieben.
5) Durchführung des Konzeptes: Die praktische Umsetzung der Einheiten mit den Schülern der „Knobelgruppe“ wird chronologisch dokumentiert und reflektiert.
6) Auswertung und Reflexion des Konzeptes: Dieser Teil analysiert die Erfolgsfaktoren hinsichtlich der äußeren Rahmenbedingungen, der Schülergruppe, der eingesetzten Materialien und der Rolle der Lehrkraft.
7) Fazit und Ausblick: Zusammenfassend wird die Eignung des Konzepts für die Grundschule bewertet und ein Ausblick auf die Übertragbarkeit gegeben.
Schlüsselwörter
Funktionale Beziehungen, Mathematikunterricht, Grundschule, Begabtenförderung, Data Logger, Ranger, Graphen, Funktionales Denken, Forscherheft, Medienkompetenz, Mathematische Modellierung, Enrichment-Konzept, Unterrichtsentwicklung, Handlungsorientierung, Diagnose.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Unterrichtskonzepts für mathematisch leistungsstarke Viertklässler, um den Kompetenzbereich „Funktionale Beziehungen“ mittels digitaler Messgeräte zu fördern.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die mathematische Begabtenförderung (Enrichment), das funktionale Denken, die Arbeit mit Graphen und der Einsatz neuer Medien in der Grundschule.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Erprobung, ob der „Ranger“ als didaktisches Mittel geeignet ist, um das Verständnis für funktionale Zusammenhänge bei Grundschulkindern handlungsorientiert anzubahnen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine praxisorientierte Entwicklungsarbeit mit anschließender qualitativer Evaluation und Reflexion der durchgeführten Unterrichtseinheiten.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die theoretische Fundierung, die detaillierte Planung und Begründung der Unterrichtseinheiten sowie die Dokumentation der Durchführung und Auswertung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Funktionale Beziehungen, Ranger, Grundschule, Begabtenförderung, Graphen und Forscherheft.
Warum ist der Ranger-Ansatz besonders für leistungsstarke Schüler geeignet?
Der Ranger ermöglicht komplexe, handlungsorientierte Problemlösungen, die über den regulären Lehrstoff hinausgehen und durch die Verknüpfung von realer Bewegung und Graphendarstellung besonders herausfordernd sind.
Welche Rolle spielt das Forscherheft im Konzept?
Das Forscherheft fungiert als strukturiertes Lerndokument, das den Kindern ermöglicht, ihre Entdeckungen festzuhalten, selbstständig zu arbeiten und ihre Lernentwicklung zu reflektieren.
Was haben die Ergebnisse der Durchführung gezeigt?
Die Ergebnisse zeigen eine hohe Motivation bei den Schülern und einen deutlichen Lernzuwachs im Bereich des funktionalen Verständnisses, obwohl für manche Aufgabenbereiche eine weitere Optimierung empfohlen wurde.
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- Anuschka Horstmann (Autor), 2012, Entwicklung eines Konzeptes zur Forderung leistungsstarker Viertklässler im Bereich „Funktionale Beziehungen“ mithilfe eines digitalen Abstandmessers, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/319736
