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Umschlagtext
Der Mathematikunterricht muß über die Fachgrenzen hinausreichen, damit er sich der Herausforderung zur Allgemeinbildung stellen kann. Der Band enthält Beiträge zum Computereinsatz im Mathematikunterricht, die zusammenhängend unter mathematischen, allgemeinbildenden, fachdidaktischen, fachmethodischen, unterrichtspraktischen und lehrplanbezogenen Aspekten beleuchtet werden. Er möchte Handlungsrelevanz ermöglichen und gleichzeitig wissenschaftlichen Ansprüchen entgegenkommen. Er setzt neue Impulse bei der Umsetzung allgemeinbildender Aspekte, bei der Klassifizierung von computerbedingten Lernproblemen, bei der Stellung des Computers im Rahmen der verschiedenen Darstellungsebenen im Unterricht und bei der Umsetzung der Unterrichtsmethode "Lernen durch Lehren".
Der Einsatz schülerorientierter Unterrichtsmethoden kommt zum Tragen: - Experimentelles Arbeiten und Entdeckendes Lernen - Freie Arbeit - Gruppenunterricht - Projektorientiertes Vorgehen innerhalb des Mathematikunterrichts - Fächerübergreifende Projektarbeit - Lernen durch Lehren Das Buch enthält ferner einen Überblick über die verschiedenen Arten mathematischer Unterrichtssoftware. Die zum Buch gehörende CD-ROM zeigt die im Buch enthaltenen Unterrichtsbeispiele. Rezension
Dieses Buch beleuchtet das Thema "Computereinsatz im Mathematikunterricht" aus mehreren Perspektiven. Es bietet nicht nur konkrete Umsetzungsvorschläge für den Unterricht, sondern betrachtet das Thema vor allem auch gründlich aus didaktischer und methodischer Sicht. Man bekommt viele nützliche Impulse, an welcher Stelle es Sinn macht, den Computer im Unterricht einzusetzen und sieht aber auch, wo die Grenzen liegen. Die beiliegende CD-ROM enthält die Beispiel-Dateien zum Buch, was eine große Arbeitserleichterung bedeutet.
Ferrao, lehrerbibliothek.de (...) Das ausgezeichnete Buch wird in der Aus- und Weiterbildung von Mathematiklehrern sicher eine große Rolle spielen - man sollte es also kennen! (Praxis der Mathematik, April 2000) (...) Dieses Buch ist ein hervorragender Beitrag für die aktuelle Diskussion zur Didaktik des Mathematikunterrichts und vor allem für den Computereinsatz im Fach Mathematik eine wesentliche Grundlage bildet - kurz: ein fachdidaktisches Werk, wie es sein soll! (LOG IN, April 1998) Verlagsinfo
Der Computer erobert die Schule und damit auch den Mathematikunterricht! Volker Hole beleuchtet ihn dort unter mathematischen, allgemeinbildenden, fachdidaktischen, methodischen, unterrichtspraktischen und lehrplanbezogenen Aspekten und nennt auch computerbedingte Lernprobleme beim Namen. Mit einem Überblick über die verschiedenen Arten mathematischer Unterrichtssoftware. Die CD-ROM zeigt die im Buch enthaltenen Unterrichtsbeispiele. Inhaltsverzeichnis
Vorwort 7
1 Einleitung 8 2 Rahmenbedingungen für eine Didaktik und Methodik des Computereinsatzes im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I 4 2.1 Zur Situation des Computereinsatzes im Mathematikunterricht am Ende des 20. Jahrhunderts 14 2.2 Umfrage zum Computereinsatz im Mathematikunterricht 18 2.2.1 Anschreiben und Fragebogen 18 2.2.2 Rahmenbedingungen zu den Ergebnissen 21 2.2.3 Ausstattung der Schulen mit Computern und Einsatz des Computers im Mathematikunterricht (Frage 1 bis 5 und 6b) 21 2.2.4 Stellungnahme der Lehrkräfte zum Einsatz des Computers im Mathematikunterricht (Frage 6a und 7 bis 9) 27 2.2.5 Zusammenfassung 33 2.3 Anforderungen an die Fachdidaktik zu einem wirkungsvollen Einsatz des Computers im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I 34 2.4 Der begrenzte Einfluß der Didaktik und Methodik auf die Unterrichtswirklichkeit 35 2.5 Die Unterrichtsmethodik im Wirkungszusammenhang mit anderen didaktischen Faktoren 38 3 Der Beitrag des Computers zur Diskussion um die Allgemeinbildung als Aufgabe des Mathematikunterrichts 46 3.1 Kann der Einsatz des Computers im Mathematikunterricht etwas zur Allgemeinbildung im Sinne Klafkis beitragen? 46 3.2 Die Diskussion um die allgemeinbildende Wirkung des Mathematikunterrichts im Sinne Heymanns 53 3.2.1 Lebensvorbereitung 54 3.2.2 Stiftung kultureller Kohärenz 54 3.2.3 Weltorientierung 55 3.2.4 Anleitung zum kritischen Vernunftgebrauch 55 3.2.5 Entfaltung von Verantwortungsbewußtsein 56 3.2.6 Einübung in Verständigung und Kooperation 56 3.2.7 Stärkung des Schüler-Ichs 56 4 Evolutionäre Veränderungen im Mathematikunterricht durch den Einsatz des Computers 60 4.1 Auswirkungen auf die zentralem Ideen im Sinne Heymanns 60 4.1.1 Idee der Zahl 61 4.1.2 Idee des Messens 65 4.1.3 Idee des räumlichen Strukturierens 69 4.1.4 Idee des funktionalen Zusammenhangs 74 4.1.5 Die Idee des Algorithmus 80 4.1.6 Idee des mathematischen Modellierens 89 4.2 Auswirkungen auf spezielle Ziele im Mathematikunterricht 94 4.2.1 Argumentieren 95 4.2.2 Sich kreativ verhalten 99 4.2.3 Mathematisieren 103 4.2.4 Klassifizieren 104 4.2.5 Ordnen 108 4.2.6 Generalisieren und Konkretisieren 110 4.2.7 Analogisieren 112 4.2.8 Formalisieren 116 4.3 Auswirkungen auf die Inhalte des Mathematikunterrichts 120 4.3.1 Reduzierungsmöglichkeiten aufgrund des Computereinsatzes 123 4.3.2 Computereinsatz bei herkömmlichen Unterrichtsinhalten 124 4.3.3 Mögliche Schwerpunktverlagerungen bezüglich herkömmlicher Unterrichtsinhalte durch den Computereinsatz 126 4.3.3.1 Realistisches Zahlenmaterial 126 4.3.3.2 Alternative Lösungsmethoden: grafische und tabellarische Näherungsverfahren 126 4.3.3.3 Keine Beschränkung auf lineare und quadratische Funktionen und Gleichungen 128 4.3.3.4 Rekursion 128 4.3.3.5 Modularisierendes Vorgehen 131 4.3.3.6 Beweisführungen 133 4.3.4 Neuere Unterrichtsinhalte durch den Computereinsatz 138 4.3.4.1 Deskriptive Statistik 138 4.3.4.2 Lineare Optimierung 140 4.3.4.3 Wahrscheinlichkeiten 147 4.3.4.4 Dynamische Systeme 153 4.3.4.5 Aussagenlogik 159 5 Der Computer als Medium im Mathematikunterricht: Anforderungen, Möglichkeiten, Probleme und methodisch-didaktische Grundprinzipien 163 5.1 Die konstruktivistische Auffassung des mathematischen Lernprozesses 164 5.2 Die spezielle Stellung des Computers in der Systematik der Repräsentationsebenen 167 5.2.1 Sprachlich-symbolische Darstellung mit dem Computer 169 5.2.2 Bildhafte Darstellung mit dem Computer 170 5.2.3 Enaktive (handlungsorientierte) Darstellung mit dem Computer 174 5.2.3.1 Strukturirrelevante Handlungen mit dem Computer 176 5.2.3.2 Weiterführende strukturrelevante Handlungen mit dem Computer 177 5.2.3.3 Grundlegende strukturrelevante Handlungen mit dem Computer 178 5.2.3.4 Strukturrelevante Handlungen, die ohne Computer kaum durchführbar sind 180 5.3 Die Besonderheit des Mediums Computer 184 5.3.1 Multirepräsentativ 184 5.3.2 Manipulativ, konstruktiv. dynamisch 185 5.3.3 Simulativ und animativ 185 5.3.4 Interaktiv und adaptiv 187 5.3.5 Künstlich intelligent 187 5.3.6 Hyperlinkfähig 1 187 5.3.7 Telematisch 188 5.3.8 Modular 188 5.4 Spezifische Leniprobleme beim Einsatz des Computers im Mathematikunterricht 189 5.4.1 Lernprobleme aufgrund der Ausstattung, der Schulorganisation und des Lehrplans 189 5.4.2 Lernprobleme aufgrund der Besonderheiten des Computers bei der Darstellung mathematischer Inhalte 191 5.4.3 Kognitionspsychologisch bedingte Lernprobleme 200 5.4.4 Motivationspsychologisch bedingte Lernprobleme 206 5.4.4.1 Gefahr der Ablenkung 208 5.4.4.2 Gefahr der lähmenden Perfektion 209 5.4.4.3 Gefahr der Erfolgsminderung durch erhöhte Anforderungen 212 5.4.5 Geschlechtsspezifisch bedingte Lernprobleme 215 5.4.6 Lernprobleme aufgrund entstandener Abhängigkeiten vom Computer 216 5.4.7 Das Problem der Lernerfolgskontrolle und der Leistungsmessung 219 5.5 Das Ankermodell C-E-I-S als Grundlage für einen wirksamen Computereinsatz 221 5.6 Das Delegationsproblem: Wie viel Mathematik sollte an den Computer delegiert werden? - Die Bedeutung einer strukturorientierten Verstärkerdidaktik 232 6 Verschiedene Unterrichtsformen beim Einsatz des Computers im Mathematikunterricht 249 6.1 Der Einsatz des Computers bei lehrerorientierten Unterrichtsmethoden 250 6.1.1 Stufe der Motivation und der Schwierigkeiten 250 6.1.2 Stufe der Lösung 251 6.1.3 Stufe des Tuns und der Ausführung 251 6.1.4 Stufe des Behaltens und Einübens 251 6.1.5 Stufe der Anwendung 251 6.2 Einsatz des Computers bei schülerorientierten Unterrichtsmethoden 258 6.2.1 Lernen durch Lehren 260 6.2.1.1 Untersuchungen Renkls zur Lernen-durch-Lehren-Methode 262 6.2. l 2 Konsequenzen aus den Untersuchungen Renkls für den Mathematikunterricht 266 6.2.1.3 Formen der Lernen-durch-Lehren-Methode 272 6.2.1.4 Unterrichtsbeispiel zum Selbstgesteuerten Klassen-Tutoring 281 6.2.2 Experimentelles und entdeckendes Lernen 287 6.2.3 Freie Arbeit 292 6.2.4 Gruppenarbeit 295 6.2.5 Projektarbeit innerhalb des Mathematikunterrichts und mit Beteiligung anderer Fächer auch unter Einbeziehung von Telelearning 298 7 Mathematische Unterrichtssoftware - ein Überblick 309 7.1 Arten der Software für den Mathematikunterricht 310 7.2 Kriterien zur Auswahl von Lernprograniinen für den Mathematikunterricht 319 8 Literaturverzeichnis 330 9 Stichwortverzeichnis 338 Liste der Dateien und Beispiele zum Buch 343 |