Kooperativer Mathematikunterricht mit Web2.0-Technologien

1. Kooperativer Mathematikunterrichtmit Web2.0-Technologien Kooperativer Mathematikunterrichtmit Web2.0-Technologien Mag. Dr. Evelyn Süss-Stepancik

2. Votragsübersicht • Motivation für kooperatives Lernen/Arbeiten • Forschungsstand • Kooperatives Arbeiten/Lernen • Kollaboratives Arbeiten • Kooperatives Lernen im Mathematikunterricht • Voraussetzungen • Vorteile/Nachteile • Ein Unterrichtsprojekt • Ergebnisse

3. Alter Wein in neuen Schläuchen? Wir kennen: • Gruppenarbeit im Mathematikunterricht • Einsatz des Computers und Internets im Mathematikunterricht Fakten: • 14% der Schüler/innen erleben im MU Gruppenarbeit regelmäßig • 66% selten, 20% nie

4. Lernen im Mathematikunterricht • fremdbestimmt, • kooperative Arbeitsformen sind selten, • Kommunizieren und Argumentieren fehlt

5. Gruppenarbeit – Kooperation – Kollaboration Schüler/innen bearbeiten zusammen eine mehr oder weniger umfangreiche Aufgabenstellung (zeitlich befristet)

6. Kooperatives Arbeiten – Forschungsstand • Seit 30 Jahren wird hier geforscht • Im Zusammenhang mit Mathematikunterricht: • empirische Nachweise • positive Effekte • Einstellung zum Fach verbessert sich • Vertrauen in das eigene mathematische Denken nimmt zu (vgl. Davidson, 1990)

7. Kooperatives Arbeiten – Charakteristika • die Lernenden arbeiten gemeinsam in einer so kleinen Gruppe, dass allen Gruppenmitgliedern die Partizipation an der ihnen gemeinsam übertragenen Aufgabenstellung ermöglicht wird und • dass von den Lernenden erwartet wird, dass sie ihre Aufgabe ohne direkte bzw. unmittelbare Betreuung durch die Lehrperson in gemeinsamer Anstrengung oder mittels systematischer Arbeitsteilung erfüllen (vgl. Cohen, 1992; Reinmann, 2005)

8. Kooperatives Lernen • gemeinsam auf inhaltlicher Ebene und • Lernen von Kommunikation und Sozialverhalten • Zugehörigkeit zum Team bzw. zur Gruppe • Wissenserwerb der Gruppe • Arbeit wird auf die Gruppenmitglieder verteilt • individuelles Arbeiten • Ergebnisse werden zusammengeführt (vgl. Reinmann, 2005)

9. Kollaboratives Lernen • keine Arbeitsteilung • von Beginn an wird gemeinsam gearbeitet • Ziel: • gemeinsames Verständnis für die Thematik • verteiltes Wissen der Ausgangssituation + neu erarbeitete Wissen soll bei allen verankert sein (vgl. Hron et al., 2002)

10. Gemeinsames Lernen erfordert ... • Kommunikation und Interaktion der Lernenden • Berücksichtigung der sozialen Dimension des Lernens • individuelle + soziale Aspekte • soziale Interaktion vor individuell kognitiver Leistung • Lernen ist soziale Vermittlung

11. Kooperatives Lernen im MU – Warum? • positiver Einfluss belegt • Kommunikation ist ein (wenn auch nicht zwingendes) Grundprinzip der Mathematik • kooperative Arbeitsformen: • als Teil der Wissenschaftsdisziplin • ermöglicht das Sprechen über Mathematik • Lehrplan des SEK 1 (Argumentieren, Begründen) • Lehrplan der SEK 2 (kritisch-argumentatives Arbeiten)

12. Voraussetzungen für kooperatives Lernen • Verantwortung • Interaktion, Reflexion, Evaluation • Gruppen- und Teambildung • Rolle der Lehrperson

13. Verantwortung • Schüler/innen müssen Verantwortung übernehmen: • für sich und die Gruppe (Lernprozess) • Lernziel können nur alle gemeinsam erreichen • Trittbrettfahrer/innen: • Einzelleistungen sichtbar machen

14. Interaktion, Reflexion, Evaluation • Interaktion: • Austausch von Ideen, Informationsquellen, Material, Lösungswegen, ... • Reflexion & Evaluation: • Gruppenergebnisse • Rückschau auf den gemeinsamen Lernprozess • Lernen aus den Erfahrungen

15. Gruppen- und Teambildung • Forming • Orientierungsphase, von Höflichkeit und Abtatsen geprägt • Storming • Konfliktphase, Aushandeln der Positionen • Norming • Gruppe wird handlungsfähig • Performing • Ressourcen der Gruppe werden genutzt (vgl. Tuckman, 1965)

16. Rolle der Lehrperson • fachlichen und sozialen Ziele berücksichtigen • Aufgabenstellung und Methode passend wählen • Zeitrahmen klar definieren • adaptive/r Lernberater/in (vgl. Pauli und Reusser, 2000)

17. Vorteile des netzbasierten k. L. • verschiedene Repräsentationsformen (Text, Bild, Video, ...) können parallel verwendet werden • mediale Präferenz der Lernenden wird berücksichtigt • Wiederverwendbarkeit der Inhalte • Steigerung der Medienkompetenz

18. Probleme beim netzbasierten k. L. • fehlende soziale Präsenz – wer ist gerade online? • Kanalreduktion – nonverbale Kommunikation fehlt • kognitive Be- oder Überlastung • Fehlen sozialer Kontexthinweise • Lösungsansätze bieten die Technik, das Aufgabendesign und entsprechende Onlinemoderation (vgl. Dörring, 1997; Reinmann, 2005)

19. Onlinemoderation • Zugang und Motivation • mit der virtuellen Umgebung vertraut werden • Online-Sozialisation • einfache Übungen, Gruppen finden, Vertrauensnetzwerke • Informationsaustausch • Lernenden tauschen online Informationen aus • Wissenskonstruktion • Lernenden übernehmen die Kontrolle über ihre Wissenskonstruktion, sind Online-Autoren/innen (kritisches Denken, Analysieren, ...) • Entwicklung • Lernenden übernehmen Verantwortung (vgl. Salmon, 2002)

20. Wiki-Prinzip • direkte Bearbeitung von Dokumenten • Ergebnisse sind sofort und für alle verfügbar • Versionsgeschichte • Sichtbarmachen der Autoren/innen • Diskussionsbereich • kreativ/kooperatives Arbeiten

21. Koop. MU – Ein Projekt zwischen Purkersdorf und Berlin • zwei Klassen der 10. Schulstufe • Exponentialfunktionen in der Anwendung • Lehrpläne beider Länder: • experimentell-heuristisches Arbeiten • Formulieren • Begründen • Vermutungen belegen • Alltagssituationen mit Mathematik bearbeiten • ...

22. Kooperativer Mathematikunterricht

23. Kooperativer Mathematikunterricht

24. Kooperativer Mathematikunterricht

25. Kooperativer Mathematikunterricht • Wissenskonstruktion und Entwicklung • aktives Online-Agieren • kritisch-analytisches Denken • Entdecken und Visualisieren von Zusammenhängen • Wiki • optimale Unterstützung • Text- und Wissensbausteine wurden immer größer • Autoren/innen sind nachvollziehbar • Schüler/innen haben Verantwortung für den Lernprozess (der Gruppe und den eigenen) übernommen

26. Ergebnisse aus fachlicher Sicht • Ausgezeichnet • Lehrerinnen & Schüler/innen waren sehr zufrieden und stolz • Schüler/innen haben • Datensätze bearbeitet • Wertepaare abgelesen • verschiedene Modelle zur Beschreibung von Abnahme- und Wachstumsprozesse erstellt und verglichen • Modelle wurden verbal, tabellarisch, formal und graphisch beschrieben • Modelle mit der Realität verglichen

27. Bevölkerungswachstum

28. Bevölkerungswachstum

29. Lehrplan und andere Ziele • experimentell-heuristisches Arbeiten • Formulieren • Argumentieren, Begründen • Vermutungen belegen • Alltagssituationen mit Mathematik bearbeiten • Funktionen in unterschiedlichen Darstellungsformen bearbeiten • Steigerung der Medienkompetenz • Erfahrungen im kooperativen Arbeiten • Verantwortung

30. Weitere Ergebnisse • Lösungswege und Ergebnisse im Wiki weisen ein hohes sprachliches Niveau auf • Arbeit im Wiki (Dokumentieren) zwingt zum nochmaligen Reflektieren (der Lösungswege, des Denkprozesses, ...) • Wiki fördert den Austausch von Ideen, Material, Lösungswegen • Motivation und Aktivität der Schüler/innen war sehr hoch • Diskussionsseite des Mediawiki wurde nicht angenommen

31. Tipps und Hinweise • Infrastruktur • Medien- und Methodenkompetenz • Zeitrahmen, Struktur und Ziele • Gruppenbildung • Einarbeitung in die Online-Umgebung • Design der Aufgabenstellung • abschließende Präsentation und Reflexion

32. Literaturverzeichnis • Cohen, Elisabeth (1992): Restructing the Classroom: Conditions for Productive Small Groups. http://www.eric.ed.gov/PDFS/ED347639.pdf [07.09.2011]. • Davidson, Neil (Hrsg.) (1990): Cooperative Learning in Mathematics: A Handbook for Teachers. Addison-Wesley, Menlo Park. • Döring, Nicola (1997): Kommunikation im Internet. Neun theoretische Ansätze. In: B. Batinic: Internet für Psychologen. Göttingen, Verlag für Psychologie, S. 267 – 298. • Hron, Aemilian et al. (2002): Gemeinsam lernt es sich besser. Kooperatives Lernen und kognitive Prozesse in netzbasierten Szenarien. In: F.W. Hesse (Hrsg.): E-Learning. Die Revolution des Lernens gewinnbringend einsetzen, Stuttgart, Klett-Cotta, S. 83 – 100. • Pauli, Christine; Reusser, Kurt (2000): Zur Rolle der Lehrperson beim kooperativen Arbeiten. In: Schweizerische Zeitschrift für Bildungswissenschaften 3, S. 421 – 442. • Reinmann, Gabi (2005): Blended Learning der Lehrerbildung. Grundlagen für die Konzeption innovativer Lernumgebungen. Pabst Science Publisher, Lengrich. • Salmon, Gilly (2002): E-tivities. Der Schlüssel zu aktivem Online-Lernen. OrellFüssli, Zürich. • Tuckman, Bruce (1965): Developmental Sequence in Small Groups. In: Psychological Bulletin, 63, S. 384 – 399.

33. Viel Erfolg beim kooperativen Arbeiten!