Internationaler Workshop Medien im Mathematikunterricht

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1 ProfJL Professionalisierung von Anfang an im Jenaer Modell der Lehrerbildung Teilprojekt 8: Medien im Mathematikunterricht Internationaler Workshop Medien im Mathematikunterricht September 2017 Friedrich-Schiller-Universität Jena Senatssaal im Universitätshauptgebäude Raum 127 Fürstengraben Jena ProfJL ProfJL wird im Rahmen der gemeinsamen Qualitätsoffensive Lehrerbildung von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert.

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3 Friedrich-Schiller-Universität Jena Fakultät für Mathematik und Informatik Abteilung für Didaktik Internationaler Workshop Medien im Mathematikunterricht September 2017

4 Beginn: Ende: Mittwoch, 27. September 2017, 12:30 Uhr Freitag, 29. September 2017, gegen 13 Uhr Ort: Senatssaal im Universitätshauptgebäude (Fürstengraben 1, Jena) Für die Workshops stehen der Senatssaal und die Seminarräume 141, 147 und 223 zur Verfügung. Frau Nadin Friebe erwartet Sie im Tagungsbüro (vor dem Senatssaal). Das Büro ist am 27. September 2017 von 11:00 bis 15:30 Uhr geöffnet.

5 Liebe Kolleginnen und Kollegen, wir freuen uns über Ihre Teilnahme am internationalen Workshop Medien im Mathematikunterricht und wünschen Ihnen eine gewinnbringende Zeit in Jena. In insgesamt vier halben Tagen werden sowohl Arbeitsergebnisse als auch Ideen für zukünftige Entwicklungen vorgestellt und diskutiert. Das Thema ist höchst relevant, denn durch die digitale Revolution ziehen Medien unaufhaltsam in den Unterricht ein. Ein herzliches Dankeschön gilt den vier Referenten aus Österreich, Ungarn, der Schweiz und Deutschland für ihre Bereitschaft zur Übernahme eines Vortrags und für die inhaltliche Planung eines Workshops zum Vortrag. Auch wenn die vier Workshops insgesamt viel Zeit einnehmen, wird sich vermutlich zeigen, dass sie nicht ausreichen wird, alle Aspekte angemessen zu betrachten. Bei aller Begrenztheit sehen wir die Workshops dennoch als gute Möglichkeit an, sich als Teilnehmerin oder Teilnehmer aktiv einzubringen und die Veranstaltung inhaltlich mit zu gestalten. Wir hoffen, dass durch die intensive Zusammenarbeit von Fachdidaktikern, Lehrerinnen und Lehrern aus Thüringer Schulen und Studierenden eine produktive Arbeitsatmosphäre entsteht. Die Veranstaltung ist nur möglich geworden durch die Bereitstellung von finanziellen Mitteln aus der Qualitätsoffensive Lehrerbildung, gefördert vom BMBF. Das Jenaer Projekt heißt ProfJL Professionalisierung von Anfang an im Jenaer Modell der Lehrerbildung. Wir selbst führen das ProfJL-Teilprojekt Medien im Mathematikunterricht durch, in dessen Rahmen der Einsatz von Medien im Mathematikunterricht mit Aspekten der Inklusion verbunden wird. Am Mittwoch-Abend geben wir Einblicke in die Projektarbeit der ersten zwei Jahre. Kooperationspartner des Workshops ist das Landesinstitut Thillm Bad Berka, für dessen Unterstützung wir uns auch an dieser Stelle bedanken. Ein Tagungsband zum Workshop wird in der Reihe Forum im Thillm-Verlag erscheinen und ist dann sowohl in Papierform als auch im Internet verfügbar. Bereits bei einer anderen Tagung hatten wir diese Möglichkeit der Veröffentlichung: Und noch eine Bitte: Auf dem Workshop sollen Fotos gemacht werden; einige davon sollen in den Tagungsband kommen. Bitte informieren Sie uns möglichst bis zum 27. September 2017, falls Sie damit, Ihre Person betreffend, nicht einverstanden sind. Also nochmals: Eine gute Zeit in Jena! Mit freundlichen Grüßen Michael Fothe Kinga Szücs

6 Mittwoch, 27. September :30 Uhr Grußwort und Begrüßung: Prof. Dr. David J. Green, Dekan der Fakultät für Mathematik und Informatik, Friedrich-Schiller-Universität Jena Prof. Dr. Michael Fothe, Leiter der Abteilung für Didaktik 13:00-14:30 Uhr Vortrag: Prof. Dr. Hans-Georg Weigand, Universität Würzburg 14:30-15:15 Uhr Kaffeepause 15:15-17:00 Uhr Workshop zum Vortrag Ansprechpartner in der Arbeitsphase: Dr. Matthias Müller 18:00-19:00 Uhr Imbiss (in der Cafeteria Uni-Hauptgebäude) 19:00-20:00 Uhr Projekt Medien im Mathematikunterricht an der Uni Jena: Michael Fothe, Kinga Szücs Donnerstag, 28. September :00 Uhr Begrüßung, Organisatorisches 9:15-10:45 Uhr Vortrag: Prof. Dr. Ödön Vancsó, Eötvös Loránd University Budapest 10:45-11:15 Uhr Kaffeepause 11:15-12:45 Uhr Workshop zum Vortrag Ansprechpartnerin in der Arbeitsphase: Dr. Kinga Szücs 12:45-13:30 Uhr Imbiss (in der Cafeteria Uni-Hauptgebäude) 13:30-15:00 Uhr Vortrag: Prof. Dr. Markus Hohenwarter, Johannes Kepler Universität Linz 15:00-15:30 Uhr Kaffeepause 15:30-17:00 Uhr Workshop zum Vortrag Ansprechpartner in der Arbeitsphase: PD Dr. Michael Schmitz 18:30-22:00 Uhr Workshop-Abend (auf eigene Rechnung) im Gewölbekeller der Cafeteria Zur Rosen, Johannisstr. 13 Freitag, 29. September :00-10:30 Uhr Vortrag: Prof. Dr. Werner Hartmann, Pädagogische Hochschule Schwyz 10:30-11:00 Uhr Kaffeepause 11:00-12:30 Uhr Workshop zum Vortrag Ansprechpartnerin in der Arbeitsphase: Stefanie Jäckel 12:30-13:00 Uhr Abschluss

7 Mittwoch-Nachmittag Hans-Georg Weigand 1. Vortrag Wohin, warum und wie? Zum Einsatz digitaler Technologien im zukünftigen Mathematikunterricht Wie wird, könnte oder sollte die Weiterentwicklung des Einsatzes digitaler Technologien (DT) und speziell des Einsatzes von grafikfähigen Taschenrechnern (GTR), Taschencomputern (TC), Computeralgebrasystemen (CAS), von Tablets, Smartphones und Internet im zukünftigen Mathematikunterricht aussehen? Ausgehend von den Ergebnissen des langjährigen Modell- Versuchs zum Einsatz von TC im Mathematikunterricht an bayerischen Gymnasien (M 3 -Projekt) sollen Thesen zum Einsatz von DT im zukünftigen Mathematikunterricht entwickelt und sowohl anhand von Beispielen aus der Unterrichtspraxis als auch aus der bayerischen Abiturprüfung erläutert werden. 2. Workshop zum Vortrag Wie Sie wissen, gibt es die von Bund und Ländern initiierte Bildungsoffensive für die digitale Wissensgesellschaft. Im Zusammenhang mit Digitaler Bildung heißt es dabei: Es gilt das Primat der Pädagogik; sie muss den Einsatz digitaler Technik bestimmen, nicht umgekehrt. Es gilt pädagogische Ziele und Standards festzulegen und die Lehrkräfte dahingehend zu qualifizieren, dass sie einen modernen Unterricht mit digitalen Medien gestalten können. Nicht Vereinheitlichung, sondern bedarfsorientierte Differenzierung und Vielfalt sind die richtige Antwort auf große Herausforderungen. In dem Workshop wollen wir uns das folgende Szenario vorstellen: Sie sind zu einem Experten-Hearing im Bildungsministerium für die Neukonzeption des Mathematik-Lehrplans für das Jahr 2020 eingeladen. Dabei sollen Sie zunächst Ihre Vorstellungen in einem Kurzvortrag unterbreiten, wie zukünftig im Mathematikunterricht digitale Bildung erreicht werden kann. Sie können sich dabei auf eines der hier angegebenen Themen konzentrieren: Thema 1: Einsatz von 3D-Programmen in der Geometrie der Sekundarstufe I Thema 2: Einsatz von DT in der Algebra der Sekundarstufe I Thema 3: Einsatz von DT in der Analysis Thema 4: Einsatz von 3D-Programmen in der Analytischen Geometrie

8 In dem Workshop soll in Gruppen jeweils ein Vorschlag für einen solchen Vortrag erarbeitet werden. Eine mögliche Gliederung wäre: Allgemeine Aspekte zu DT im Mathematikunterricht Zentrale Ziele, Hoffnungen, Bedeutung von DT im jeweiligen Gebiet, aufgezeigt an einigen Beispielen Einige konkrete Richtlinien zum Einsatz von DT in Prüfungen Es ist das Ziel des Workshops, anhand dieses Szenarios über die Bedeutung digitaler Technologien nachzudenken, Argumente dafür (oder auch dagegen) zu finden und diese an Beispielen für einen bestimmten Bereich des Mathematikunterrichts zu erläutern. Internetquellen Für das BMBF: Für die KMK: gitale_welt_webversion.pdf Ein Positionspapier der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik: Bildungsoffensive_PositionspapierGDM.pdf

9 Donnerstag-Vormittag Ödön Vancsó 1. Vortrag Wie kann GeoGebra zum Problemlösen beitragen? Durch das in Ungarn durchgeführte Geomatech Projekt ( ) ergaben sich neue fachdidaktische Möglichkeiten. Im Vortrag wird sowohl die Struktur der im Rahmen des Projektes entwickelten Unterrichtseinheiten als auch der mögliche Einsatz in der Klasse vorgestellt. Bei der Präsentation der Beispiele ist die Sprache jedoch ein Hindernis: Es gibt nämlich 1200 Unterrichtseinheiten, aber auf Deutsch ist nur ein kleiner Bruchteil erreichbar. Daraus möchten wir eine Auswahl treffen und auf die anderen nur kurz eingehen. Ausgewählte Gebiete sind: Stochastik, Graphen und Kombinatorik. Im Vortrag wird über das ganze Projekt in kompakter Form berichtet, dabei auch auf die Wirksamkeit der Ergebnisse nach Projektende eingegangen und überdies ein neues wissenschaftliches Projekt vorgestellt, in dessen Rahmen unter anderem Problemreihen ausgearbeitet und getestet werden. Wir berichten abschließend über das Echo des Projektes unter den Lehrerinnen und Lehrern sowie den Studenten in Ungarn. 2. Workshop zum Vortrag In Gruppen werden vier Aufgabenfelder für den Mathematikunterricht aufbereitet. Thema 1: Hypothesentest (6., 12.) Thema 2: Binomial- und Normalverteilung (16., 10.) Thema 3: Kombinatorik: Fahrkarten und Eiskugeln (Rekursion) (4., 5.) Thema 4: Geometrie: Höhenfußpunktdreieck (8., 9.) Die Zahlen in den Klammern beziehen sich auf:

10 Donnerstag-Nachmittag Markus Hohenwarter 1. Vortrag Der Weg mathematischer Unterrichtssoftware vom Desktop aufs Telefon am Beispiel von GeoGebra Noch vor wenigen Jahren war mathematische Unterrichtssoftware eigentlich nur auf Desktop- und Laptop-Computern nach vorheriger Installation nutzbar. Lehrerinnen und Lehrer, denen der Aufwand rund um einen Computerraum oder mit einer Laptop-Klasse zu groß ist, greifen daher nach wie vor oft lieber zu klassischen Grafik- oder CAS-Rechnern. Inzwischen gibt es aber auch leistungsfähige Apps für Tablets und Smartphones, die eine ähnlich niederschwellige und jederzeit einsatzbereite Alternative zu klassischen Taschenrechnern darstellen. In diesem Vortrag werde ich als Beispiel die neuesten GeoGebra Rechner-Apps vorstellen und einige Aspekte der Gestaltung sowie der Einsatzmöglichkeiten im Unterricht wie in Prüfungen solcher Apps besprechen. 2. Workshop zum Vortrag Interaktive Lernumgebungen zum konstruktiven Umgang mit Heterogenität In diesem Workshop werden wir uns konkrete Beispiele ansehen, wie interaktive Lernumgebungen in Form von GeoGebra-Büchern und -Gruppen mit Hilfe von interaktiven Applets, Selbstdiagnosemöglichkeiten und Diskussionsmöglichkeiten zur Differenzierung genutzt werden können. Dabei werden wir auch besprechen, wie Sie vorhandene Lernumgebungen an eigene Bedürfnisse anpassen und neue selbst erstellen können. In Ihrer Gruppe diskutieren Sie die gezeigten Beispiele und machen sich auf die Suche nach weiteren Unterrichtsmaterialien auf zu einem selbstgewählten Thema. Sie können daraus etwa ein Buch erstellen, das auch Differenzierungsmöglichkeiten bietet. Wählen Sie dabei bitte eines der folgenden Themen: Thema 1: Interaktive Materialien für die Klassenstufen 5-6 Thema 2: Interaktive Materialien für die Klassenstufen 7-8 Thema 3: Interaktive Materialien für die Klassenstufen 9-10 Thema 4: Interaktive Materialien für die Klassenstufen 11-12

11 Freitag-Vormittag Werner Hartmann 1. Vortrag Medieneinsatz als pädagogisch-didaktischer Doppeldecker Gehört das Thema Lehren und Lernen mit digitalen Medien in die Allgemeine Didaktik oder in die Fachdidaktiken? Soll beim Medieneinsatz in der Lehrerbildung der Fokus auf der Hochschuldidaktik oder auf der Anwendbarkeit im Schulalltag liegen? Braucht es in der Lehrerbildung Mediendidaktik, Medienpädagogik und auch Informatik? Basierend auf dem Technological Pedagocial Content Knowledge -Modell von Mishra & Koehler wird die Sowohl als auch -Umsetzung an Beispielen aus der Lehrerausbildung der Schweiz vorgestellt. Konkrete Lerninhalte aus Mediendidaktik-Lehrveranstaltungen bis hin zu Prüfungsfragen illustrieren den pädagogisch-didaktischen Doppeldecker und zeigen auf, welche digitalen Kompetenzen heute von Lehrerinnen und Lehrern gefragt sind. 2. Workshop zum Vortrag Thema 1: Welchen Beitrag leistet der Unterricht in meinem Fach (z. B. Mathematik) zur Medienbildung? Wie sieht dieser Beitrag konkret aus? Thema 2: Müssten in der Lehrerbildung für mein Fach (z. B. Mathematik) auch Grundlagen der Informatik vermittelt werden? Und falls ja, welche Grundlagen? Thema 3: Bald kommen alle Schülerinnen und Schüler mit ihrem eigenen mobilen Endgerät (Smartphone, Tablet, Notebook) in die Schule. Damit verfügen die Schüler über ein ganzes Spektrum von standardmäßig mitgelieferten, nicht auf ein einziges Fach ausgerichteten Programmen z. B. zur Präsentation, Kommunikation und Kooperation. Lassen sich diese Programme in Ihrem Fachunterricht mit Mehrwert nutzen? Wie könnten solche Szenarien konkret aussehen? Thema 4: Überlegen Sie, welche disruptive Entwicklung (z. B. technische Neuerung) Ihren heutigen Unterricht grundlegend verändern oder gar obsolet machen könnte. Denken Sie von Ihren Schülerinnen und Schülern und den Zielen der Allgemeinbildung aus. Begrenzen Sie Ihr Denken nicht, sondern überlegen Sie, wie Ihr Unterricht grundlegend neu gedacht werden könnte.

12 Impressum Friedrich-Schiller-Universität Jena Fakultät für Mathematik und Informatik Abteilung Didaktik Prof. Dr. Michael Fothe Internet: Sekretariat: Tel.: ProfJL wird im Rahmen der gemeinsamen Qualitätsoffensive Lehrerbildung von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert.