Die Förderung von fachlichen sowie von sozialen und persönlichen Kompetenzen steht im Mathematikunterricht im Vordergrund. Eine Grundlage für die weiterführende Schule und für das alltägliche Leben, in welchem mathematische Fähigkeiten als unverzichtbar gelten, soll bereits in der Grundschule geschaffen werden. Um dieses Ziel zu erfüllen, sollen im Mathematikunterricht diverse Kompetenzen entwickelt und erweitert werden und das Interesse am Mathematiklernen gesteigert werden. Da in der Grundschule die Heterogenität der Schüler besonders ausgeprägt ist, müssen Aufgabenformate gefunden werden, welche eine Chancengleichheit für alle Individuen darstellen und die Anwendung verschiedener Bearbeitungswege akzeptiert.
Im Verlauf dieser Arbeit soll herausgefunden werden, ob durch den Einbezug von Fermiaufgaben im Mathematikunterricht die oben genannten Forderungen erfüllt werden können und ob es möglich ist, mit diesem Aufgabenformat die verschiedenen fachlichen und sozialen Kompetenzen der Schüler zu fördern und zu vertiefen. Um dies zu erforschen, wurde eine Fermiaufgabe in einer dritten Klasse gestellt und die Bearbeitungsprozesse bezüglich der angesprochenen Kompetenzen analysiert. Ein besonderes Augenmerk liegt zusätzlich auf den unterschiedlichen Bearbeitungswegen, welche von den Schülern gewählt wurden.
Fermiaufgaben sind komplexe Schätzungsaufgaben, die mathematische Problemsituationen darstellen. Für die Bearbeitung der Aufgaben müssen die Schüler ihre Basisfertigkeiten mit ihrem Alltagswissen und beherrschten Strategien vernetzen. Es können keine vorgefertigten Schemata angewendet werden, da jede Fermiaufgabe eine individuelle Herangehensweise fordert. Fermiaufgaben behandeln alltägliche Phänomene und Probleme, die den Kindern aus ihrem Umfeld bekannt sind. Dies hilft den Schülern dabei, die Aufgaben zu verstehen und weckt ihr Interesse. Der Unterscheid zwischen Fermiaufgaben und herkömmlichen Textaufgaben liegt darin, dass bei Fermiaufgaben nicht alle benötigten Daten in der Problemfrage benannt sind. Somit müssen die Schüler die gesuchten Daten durch ihr Vorwissen erschließen, Annahmen anstellen und Zahlen plausibel schätzen. Es ist auch erlaubt Hilfsmittel wie zum Beispiel das Internet zu benutzen, um Werte zu recherchieren.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Fermiaufgaben
- 2.1 Was sind Fermiaufgaben?
- 2.2 Woran erkennt man Fermiaufgaben?
- 2.3 Wozu sind Fermiaufgaben gut?
- 2.3.1 Offenheit der Aufgaben
- 2.3.2 Förderung der Selbstständigkeit
- 2.3.3 Strategisch arbeiten
- 2.3.4 Alltagsbezug
- 2.3.5 Kompetenzförderung
- 2.3.5.1 Prozessbezogene Kompetenzen
- 2.3.5.1.1 Problemlösen/kreativ sein
- 2.3.5.1.2 Modellieren
- 2.3.5.1.3 Argumentieren
- 2.3.5.1.4 Darstellen/Kommunizieren
- 2.3.5.2 Inhaltsbezogene Kompetenzen
- 2.3.5.2.1 Zahlen und Operationen
- 2.3.5.2.2 Raum und Form
- 2.3.5.2.3 Größen und Messen
- 2.3.5.1 Prozessbezogene Kompetenzen
- 3 Analyse der Fahrradaufgabe
- 3.1 Musterlösung
- 3.2 Offenheit der Aufgabe
- 3.3 Förderung der Selbstständigkeit
- 3.4 Strategisch arbeiten
- 3.5 Alltagsbezug
- 3.6 Kompetenzförderung
- 3.6.1 Prozessbezogene Kompetenzen
- 3.6.2 Inhaltsbezogene Kompetenzen
- 4 Auswertung der Schülerbearbeitungen
- 4.1 Methodische Umsetzung
- 4.2 Zusammenschau der Bearbeitungen
- 4.2.1 Gruppe 1
- 4.2.2 Gruppe 2
- 4.2.3 Gruppe 3
- 4.3 Vergleich der Gruppen
- 4.4 Reflexion
- 5 Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht den Einsatz von Fermiaufgaben im Mathematikunterricht der Grundschule. Ziel ist es herauszufinden, ob Fermiaufgaben die Förderung fachlicher, sozialer und persönlicher Kompetenzen unterstützen und Chancengleichheit für heterogene Lerngruppen bieten. Die Analyse konzentriert sich auf die Bearbeitungsprozesse von Grundschulkindern an einer ausgewählten Fermiaufgabe.
- Förderung von Kompetenzen (prozess- und inhaltsbezogen) durch Fermiaufgaben
- Analyse verschiedener Lösungsansätze und Bearbeitungsstrategien von Schülern
- Chancengleichheit und die Berücksichtigung von Heterogenität im Unterricht
- Der Beitrag von Fermiaufgaben zur Entwicklung von Problemlösefähigkeiten
- Alltagsbezug und die Relevanz mathematischer Fähigkeiten im Alltag
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beschreibt den Stellenwert mathematischer Fähigkeiten und die Bedeutung der Kompetenzförderung im Mathematikunterricht der Grundschule. Sie hebt die Heterogenität der Lerngruppen hervor und benennt die Forschungsfrage, ob Fermiaufgaben geeignet sind, die genannten Ziele zu erreichen. Die Studie untersucht die Bearbeitungsprozesse einer Fermiaufgabe in einer dritten Klasse, um die Anwendung verschiedener Bearbeitungswege und die Förderung verschiedener Kompetenzen zu analysieren. Es wird ein Überblick über den Aufbau der Arbeit gegeben, der die Vorstellung des Aufgabenformats, die theoretische Analyse der ausgewählten Fermiaufgabe, die Auswertung der Schülerbearbeitungen und das Fazit umfasst.
2 Fermiaufgaben: Dieses Kapitel definiert Fermiaufgaben und ordnet sie dem Sachrechnen zu. Es wird erläutert, dass Fermiaufgaben, benannt nach dem Physiker Enrico Fermi, offene Schätzungsaufgaben sind, die den Alltag der Schüler berücksichtigen und die Problemlösefähigkeiten fördern sollen. Der Vorteil von Fermiaufgaben liegt in ihrer Fähigkeit, den Interessen der Schüler entgegenzukommen und somit die Motivation und das Engagement zu steigern, im Gegensatz zu standardisierten Sachaufgaben, die dies oft nicht leisten. Das Kapitel betont die Bedeutung der Offenheit der Aufgaben und die Förderung verschiedener Kompetenzen, sowohl prozess- als auch inhaltsbezogener Natur.
Schlüsselwörter
Fermiaufgaben, Mathematikunterricht, Grundschule, Kompetenzförderung, Problemlösen, Modellieren, Argumentieren, Darstellen, Kommunizieren, Heterogenität, Bearbeitungswege, Lösungsstrategien, Alltagsbezug, Sachrechnen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Analyse von Fermiaufgaben im Mathematikunterricht der Grundschule
Was ist der Gegenstand dieser Arbeit?
Diese Arbeit analysiert den Einsatz von Fermiaufgaben im Mathematikunterricht der Grundschule. Der Fokus liegt auf der Untersuchung, ob Fermiaufgaben die Förderung von fachlichen, sozialen und persönlichen Kompetenzen unterstützen und Chancengleichheit für heterogene Lerngruppen bieten. Die Analyse konzentriert sich auf die Bearbeitungsprozesse von Grundschulkindern an einer konkreten Fermiaufgabe (Fahrradaufgabe).
Was sind Fermiaufgaben?
Fermiaufgaben, benannt nach dem Physiker Enrico Fermi, sind offene Schätzungsaufgaben, die alltagsbezogen sind und die Problemlösefähigkeiten fördern sollen. Im Gegensatz zu standardisierten Sachaufgaben bieten sie mehr Offenheit und ermöglichen verschiedene Lösungsansätze. Sie sollen die Motivation und das Engagement der Schüler steigern.
Welche Kompetenzen werden durch Fermiaufgaben gefördert?
Fermiaufgaben fördern sowohl prozessbezogene Kompetenzen (Problemlösen, Modellieren, Argumentieren, Darstellen/Kommunizieren) als auch inhaltsbezogene Kompetenzen (Zahlen und Operationen, Raum und Form, Größen und Messen). Die Arbeit untersucht, wie diese Kompetenzen durch die Bearbeitung der ausgewählten Fermiaufgabe gefördert werden.
Wie wurde die Analyse durchgeführt?
Die Analyse umfasst die theoretische Einordnung von Fermiaufgaben, die detaillierte Analyse einer konkreten Fahrradaufgabe (inkl. Musterlösung), die Auswertung der Schülerbearbeitungen einer dritten Klasse und einen Vergleich verschiedener Lösungsansätze und Bearbeitungsstrategien der Schüler. Die Arbeit betrachtet die Schülerbearbeitungen in verschiedenen Gruppen und reflektiert die Ergebnisse.
Welche Ziele verfolgt die Arbeit?
Die Arbeit zielt darauf ab, herauszufinden, ob Fermiaufgaben die Kompetenzförderung unterstützen und Chancengleichheit für heterogene Lerngruppen bieten. Es soll analysiert werden, wie verschiedene Schülergruppen die Aufgabe bearbeiten und welche Lösungsstrategien sie anwenden. Die Arbeit untersucht auch den Beitrag von Fermiaufgaben zur Entwicklung von Problemlösefähigkeiten und den Alltagsbezug mathematischer Fähigkeiten.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit gliedert sich in fünf Kapitel: Eine Einleitung, ein Kapitel zu Fermiaufgaben im Allgemeinen, ein Kapitel zur Analyse der Fahrradaufgabe, ein Kapitel zur Auswertung der Schülerbearbeitungen und ein Fazit. Jedes Kapitel wird im Inhaltsverzeichnis detailliert aufgeführt.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Fermiaufgaben, Mathematikunterricht, Grundschule, Kompetenzförderung, Problemlösen, Modellieren, Argumentieren, Darstellen, Kommunizieren, Heterogenität, Bearbeitungswege, Lösungsstrategien, Alltagsbezug, Sachrechnen.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2017, Fermiaufgaben im Mathematikunterricht (Grundschule, Klasse 3). Förderung von Chancengleichheit durch neue Aufgabenformate, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/515214
