Fortbildungszyklus zum Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge in der Sekundarstufe II

Transkript

1 RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM Bochum Germany FAKULTÄT FÜR MATHEMATIK An die Schulen mit gymnasialer Oberstufe in NRW«Schulname» - Fachbereich Mathematik - per Mail Didaktik der Mathematik DZLM Abteilung 3 Gebäude NA 1/34 Universitätsstraße 150, Bochum Prof. Dr. Bettina Rösken-Winter OStR Michael Casper Fax +49 (0) dzlm@rub.de Mai 2013 Fortbildungszyklus zum Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge in der Sekundarstufe II Sehr geehrte Damen und Herren, der Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge nimmt im Mathematikunterricht der Sekundarstufe II einen immer höheren Stellenwert ein. Das Deutsche Zentrum für Lehrerbildung Mathematik (DZLM) bietet Ihnen zu diesem Thema seit dem an der Ruhr-Universität Bochum einen dreiteiligen Fortbildungszyklus an. In der Fortbildung erhalten Sie nach Ihrem Bedarf Anregungen und Hilfestellungen für den Unterricht in der Oberstufe. Der Abschlusstermin findet am Mittwoch, an der Ruhr-Universität Bochum statt. Für das nächste Schuljahr ist eine Neuauflage geplant, sodass Sie dann nochmals neu in den Zyklus einsteigen können. Für den letzten Fortbildungstag laden wir alle Teilnehmer der Vorveranstaltungen und weitere Interessenten recht herzlich ein, wieder mit dabei zu sein. An diesem Termin bieten wir ein reichhaltiges Programm mit Kurzworkshops zu verschiedenen Themen an und laden in Vorträgen und auf dem Podium zur Diskussion ein. In den Pausen können Sie sich an den zahlreichen Ausstellerständen über aktuelle Produkte im Bereich der digitalen Medien und Werkzeuge informieren. Wenn Sie Interesse an unserem Angebot haben, können Sie aus dem Kurzworkshop-Programm wählen und uns Ihre Anmeldung mit vollständiger Schulanschrift über folgende Internetseite zukommen lassen. Sollten Sie noch Nachfragen haben, dann können Sie uns gerne unter dzlm@rub.de kontaktieren. Mit freundlichen Grüßen

2 Fortbildungszyklus zum Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge in der Sekundarstufe II Dritte Veranstaltung: Veranstaltungszentrum, Ruhr-Universität Bochum, Mensagebäude, Ebene 04 Mittwoch, 10. Juli 2013 ab 9.30 Uhr Anreise, Ausstellung und Kaffeebar, Veranstaltungszentrum Ebene Uhr Begrüßung in Saal 3 Prof. Dr. Bettina Rösken-Winter Uhr Hauptvortrag: Der Computer im Mathematikunterricht - Entwicklungen, Potenzial, Grenzen und Widerstände Uhr Kurzworkshop nach Wahl: Eine ausführliche Beschreibung finden Sie auf den nächsten Seiten. Dr. Andrea Hoffkamp Humboldt-Universität zu Berlin Block A A1) Dynamisch Funktionen entdecken! A2) Integration stochastischer Simulation in den Mathematikunterricht A3) Mathematikunterricht mit Tablet-Computern A4) Einführung in die Differentialrechnung mit elektronischen Werkzeugen (wird am Nachmittag von Uhr fortgesetzt) Jürgen Elschenbroich, Günther Seebach Malte Lehmann Michael Rüsing A5) Besuch der Medien- und Materialausstellung Uhr Mittagspause in der Mensa, Ausstellung im Veranstaltungszentrum Ebene Uhr Podiumsdiskussion in Saal 3 Neue Herausforderungen in der Sekundarstufe II Unterricht mit digitalen Werkzeugen Uhr Kaffeepause, Ausstellung im Veranstaltungszentrum Ebene 04 Aussteller MR Renate Acht Dr. Andrea Hoffkamp Jürgen Elschenbroich Moderation: Dr. Gerd Hanekamp Deutsche Telekom Stiftung

3 Uhr Block B Kurzworkshop nach Wahl: B1) Mit GeoGebra stochastische Prozesse und ihre Übergangsmatrizen erkunden B2) Einsatz des GTR im Unterricht, in Klausuren und im Abitur B3) Mathematikunterricht mit Tablet-Computern (Wiederholung vom Vormittag) B4) Besuch der Medien- und Materialausstellung Günther Seebach, Jürgen Elschenbroich Birgit Griese, Wolf Pick Aussteller Beschreibung der Workshops: A1) Dynamisch Funktionen entdecken! Jürgen Elschenbroich, Günter Seebach Funktionenplotter werden als Werkzeuge im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I und II eingesetzt. Oft sind sie mit speziellen Programmen wie MatheAss oder Computeralgebra-Software verbunden oder mit Graphik-Taschenrechnern. Mittlerweile ist aber auch dynamische Geometrie-Software (DGS) wie GeoGebra oder DynaGeo in der Lage, Funktionen darzustellen. Und nicht nur das: Aufgrund ihrer genuinen dynamischen Fähigkeiten (Zugmodus, Schieberegler, Ortslinien) erweisen sich diese Programme als besonders geeignet! Sie werden zu dynamischen Funktionenplottern. Auf der Grundlage von erprobten dynamischen Arbeitsblättern lernen die Workshop-Teilnehmer kennen, wie man als Schüler erfolgreich Funktionen untersuchen kann. In dem Workshop werden dazu zahlreiche Beispiele dynamischer Arbeitsblätter wie aus Schülersicht "durchlebt". Thematisch spannt sich der Bogen vom Grundverständnis von funktionalem Zusammenhang über typische Funktionen der Sekundarstufe I bis hin zu einem anschaulichen Einstieg in die Differentialrechnung und Integralrechnung. Die Einstiegshürden werden dabei für Lehrer wie Schüler so niedrig wie möglich gehalten, um mathematisches Explorieren der Schüler nicht an Handling-Problemen scheitern zu lassen. Im Workshop werden auch allgemeine Kompetenzen des Mathematikunterrichts (Argumentieren/Kommunizieren, Präsentieren) sowie das Zusammenspiel alter und neuer Medien thematisiert. Hinweis: Die Teilnehmer sollten einen eigenen Laptop mitbringen, auf dem GeoGebra in einer aktuellen Version installiert ist.

4 A2) Integration stochastischer Simulation in den Mathematikunterricht Möglichkeiten und Grenzen digitaler Werkzeuge Malte Lehmann Mit dem Erlass der neuen Bildungsstandards und Bekanntgabe des Kernlehrplans NRW für die Sekundarstufe II wird (erfreulicherweise) der Stochastik und Statistik in der gymnasialen Oberstufe wieder mehr Gewicht und Relevanz zugeordnet. Dies stellt viele Lehrkräfte der Sekundarstufe II vor eine Herausforderung. Im Workshop soll aus diesem aktuellen Anlass an konkreten Unterrichtsmaterialien aufgezeigt werden, wie stochastische Simulationen im Mathematikunterricht helfen können, ausgehend vom intuitiven Wissen, ein vernetztes und anschlussfähiges stochastisches Wissen der Lernenden zu erzielen. Im Fokus des Workshops steht hierbei der Einsatz digitaler Werkzeuge am Beispiel der Software Fathom. Nach einer kurzen Einführung probieren Sie diese selbst an verschiedenen Unterrichtsaufgaben aus und erkunden deren Möglichkeiten. A3/B3) Mathematikunterricht mit Tablet-Computern Digitale Medien sind in aller Munde - seit vielen Jahren und immer wieder. Mit dem Aufkommen der Tablet-Computer erscheint es vielen Schulen attraktiv, Lernende mit diesen universellen Geräten auszustatten. Tatsächlich gibt es immer mehr ipad- und Samsung-Klassen - ist das die Zukunft? Welche pädagogischen Ideen und Konzepte liegen dem Lernen mit Tablet-Computern eigentlich zu Grunde? Oder werden wir hier von einem inhaltsleeren Technik-Hype überrollt? Der Workshop gliedert sich in einen Vortrags- und einen Praxisteil. Im Vortragsteil wird über Ansätze und Erfahrungen zum Mathematikunterricht mit Tablet-Computern berichtet. Neben praktischen Unterrichtsideen mit Apps werden auch erste Erfahrungen zur Nutzung digitaler Schulbücher vorgestellt. Abschließend wird der Einsatz dieser Technik kritisch-konstruktiv diskutiert und reflektiert. Im Praxisteil erhalten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer Gelegenheit, ausgewählte Apps zu erproben. A4) Einführung in die Differentialrechnung mit elektronischen Werkzeugen Michael Rüsing Ab dem Schuljahr 2014/2015 müssen in der Sekundarstufe II Graphikrechner oder CAS-Rechner verwendet werden. Im Workshop wird ein Einstieg in die Differentialrechnung vorgestellt, der elektronische Werkzeuge nutzt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer können dabei erfahren, welcher Mehrwert durch den exemplarischen Einsatz des TI Nspire CX mit und ohne CAS erzielt wird. Insbesondere geht es darum, ob der Mehrwert von CAS die zusätzliche Geldausgabe lohnt. Da die Entscheidung für eines der Systeme auch Konsequenzen auf die Abiturprüfung hat, werden Aufgaben, die mit GTR und mit CAS gestellt worden sind, miteinander verglichen. Ziel der Veranstaltung ist eine Entscheidungshilfe zu bekommen für die Festlegung in der Fachkonferenz auf eines der beiden Systeme. Hinweis: Für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer stehen während des Workshops sowohl GTR als auch CAS- Rechner zur Verfügung.

5 A5/B4) Besuch der Medien- und Materialausstellung Anstatt einen Workshop auszuwählen, können Sie auch die Gelegenheit nutzen, um sich während einer der beiden Workshopblöcke intensiv von den Ausstellern beraten zu lassen. Für den Bereich der digitalen Werkzeuge sind hier Böttcher Datentechnik, Casio, Dynatech und Texas Instruments vertreten. Des Weiteren sind die Verlage Cornelsen, Schroedel und Westermann und der Hersteller KL-Soft vor Ort. Insbesondere im Bereich der graphischen Taschenrechner mit und ohne CAS haben Sie ausreichend Zeit für Erprobungen und Nachfragen. B1) Mit GeoGebra stochastische Prozesse und ihre Übergangsmatrizen erkunden Günter Seebach, Jürgen Elschenbroich, Matrizen spielen im Mathematikunterricht der Sek. II eine große Rolle, auch als Übergangsmatrizen zur Beschreibung stochastischer Prozesse. Die Software GeoGebra bietet durch das Zusammenspiel von Geometrie, Tabellen und Algebra besondere Möglichkeiten für einen didaktisch fruchtbaren Einsatz digitaler Werkzeuge. Die unmittelbare Verbindung von Grafik, Tabelle und Algebra ermöglicht einen Rundumzugang, wie er mit isolierten Programmen so nicht zu erzeugen ist. Zustandsübergangs-Diagramme lassen sich in der Geometrie-Ansicht einfach behandeln, Eingaben werden in Tabellen übertragen (und umgekehrt) und von da aus in Matrizen. So spiegeln sich die Ergebnisse der Matrizenrechnung direkt im Zustandsübergangs-Diagramm wider. Wir werden mit geeigneten GeoGebra-Arbeitsblättern Grenzmatrizen und Fixvektoren sowie Vorwärts- und Rückwärtsiterationen. Als Beispiele nutzen wir unter anderem geeignete NRW-Abituraufgaben der letzten Jahre. Hinweis: Die Teilnehmer sollten einen eigenen Laptop mitbringen, auf dem GeoGebra in einer aktuellen Version installiert ist. B2) Einsatz des GTR im Unterricht, in Klausuren und im Abitur Birgit Griese, Wolf Pick Die Benutzung grafikfähiger Taschenrechner wird in Kürze in NRW Pflicht sein. Dies stellt alle Schulen mit einer Gymnasialen Oberstufe vor die Herausforderung, die Einführung organisatorisch und didaktisch zu bewältigen, ermöglicht aber auch die Chance, aktiv Unterrichtsentwicklung zu betreiben. In diesem Workshop wollen wir mit den TeilnehmerInnen die Fragen diskutieren, die uns im Zusammenhang mit diesem Thema beschäftigt haben, z.b. wie grafikfähige Taschenrechner den Unterricht und den Lernstoff beeinflussen, insbesondere welche Konsequenzen sich für die Klausuren und deren Bewertung, insbesondere im Abitur, ergeben. Nach einem kurzen Überblick über die Möglichkeiten am Beispiel des Casio fx-cg20 erörtern wir gemeinsam die Konsequenzen eines solchen technischen Hilfsmittels für den Unterricht. Einige Beispielaufgaben werden uns illustrieren, wie sich die Lösungen von Standardaufgaben mit einem grafikfähigen Taschenrechner verändern können. Die Problematik, wie schriftliche Lösungen bewertet werden können, wird zur Diskussion gestellt. Lang überlieferte und allgemein akzeptierte Lösungswege machen m.e. beim Einsatz eines grafikfähigen Taschenrechners nur noch wenig Sinn, was die Notwendigkeit für einen neuen Konsens begründet. Wir stellen eine Lösung dieses Problems vor, die sich für uns bewährt hat. Hinweis: Für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer stehen während des Workshops GTR zur Verfügung.