Materialien zum Selbstständigen Arbeiten
Mathematik Sekundarstufe I - Klasse 5 - Geometrische Grundbegriffe-Selbstlerneinheit mit GeoGebra - Informationen für Lehrer
 
Allgemeine Vorbemerkungen

Die geometrischen Grundbegriffe Punkt, Linie, Gerade, Strahl, Strecke, waagerecht, lotrecht, orthogonal, parallel, Winkel und Kreis sind grundlegender Inhalt des Geometrieunterrichts in der Jahrgangsstufe 5. Die vorliegende Unterrichtsreihe bietet die Möglichkeit, dass dieses Stoffgebiet von Schülerinnen und Schülern

selbständig (d.h. ohne direkte Führung durch den Lehrer)

handlungsorientiert (d.h. vorwiegend durch das Ausführen vorgegebener Arbeitsaufträge)

eigenverantwortlich (d.h. ohne ständige Kontrolle der Erreichung der Lernziele durch den Lehrer) und

unter Einsatz neuer Medien (d.h. einer festen oder mobilen Medienecke mit mindestens vier vernetzten PCs im Klassenraum oder in einem Computerraum und dem Dynamischen Geometrieprogramm GeoGebra)

erarbeitet werden kann.

Didaktisch-methodisches Vorgehen

Methodisch ist die gesamte Unterrichtsreihe in Form eines sogenannten 'Lernzirkels' angelegt, bei der die Schüler in Zweiergruppen nacheinander einzelne Arbeitsaufträge erledigen. Außer den Arbeitsblättern und den Computern wurden keine weiteren Lehrmittel benutzt.

Jedes Arbeitsblatt beginnt mit einer Auflistung der Lernvoraussetzungen, gekennzeichnet durch ein Stopp-Schild, so dass die Schüler eigenverantwortlich entscheiden können, ob sie bereits in der Lage sind, dieses Arbeitsblatt zu bearbeiten. Dann müssen die Schüler zuerst einen oder mehrere Arbeitsaufträge erledigen, die die zentralen Lerninhalte der Station sichtbar machen. Die wichtigsten Merksätze sind durch ein Info-Schild gekennzeichnet. Jedes Arbeitsblatt endet mit der Auflistung der Kenntnisse und Fertigkeiten, die die Schüler durch die Bearbeitung des Arbeitsblattes erlangt haben sollten, wiederum durch ein Stopp-Schild markiert. Hierdurch können die Schüler ebenfalls wieder eigenverantwortlich entscheiden, ob sie mit der nächsten Station beginnen können.

Sozialform

Als Sozialform der Unterrichtsreihe bietet sich die Partnerarbeit an. Dabei sollten jeweils zwei Schüler zusammenarbeiten, die unterschiedlich leistungsstark sind. Diese leistungsheterogenen Paare werden zu Beginn der Unterrichtsreihe gebildet, indem sich die leistungsschwächeren Schüler je einen leistungsstärkeren Partner aussuchen, mit dem sie zusammenarbeiten wollen. Allerdings muss die in der Klasse bestehende Sozialstruktur diese Form der Gruppenzusammensetzung erlauben. Nach der Einteilung der Paare wird mit den Schülern abgesprochen, dass mit der Arbeit an einer neuen Station erst dann begonnen werden darf, wenn beide Schüler mit der vorherigen Station fertig sind. Zur nachträglichen Kontrolle und Evaluation protokollieren die Schüler ihre Arbeitsfortschritte, den Zeitbedarf und eine Bewertung auf einem Protokollblatt.

Die Wahl der Partnerarbeit als Sozialform hat sowohl unterrichtspraktische als auch pädagogische Gründe. Zum einen können aus Platzgründen nicht mehr als zwei Schüler an einem Computer arbeiten, außerdem wird in der Fachliteratur ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Schüler im Unterricht i.a. nicht alleine an einem Computer arbeiten sollen, um der Isolation des Einzelnen am Computer entgegenzuwirken und gleichzeitig das Sprechen und Reflektieren des am Computer Sichtbaren zu ermöglichen.

Zum anderen bietet der anschauliche Lerninhalt Geometrie den Schülern eine Vielzahl von Anlässen, intensiv über mathematische Sachverhalte zu reden. Leistungsheterogene Paare haben für den gesamten Verlauf der Unterrichtsreihe den Vorteil, dass das Arbeitstempo der einzelnen Gruppen nicht zu stark differiert, da in jeder Gruppe ein leistungsstarker Schüler ist. Die große Schwierigkeit beim selbständigen Arbeiten besteht darin, dass schwächere Schüler die Arbeitsaufträge falsch oder gar nicht verstehen. Dem können leistungsstärkere Schüler entgegenwirken, indem sie unterstützen und kontrollieren.

Schließlich können durch dieses Helfersystem sowohl die gesamte Sozialstruktur der Klasse verbessert als auch beim einzelnen Schüler wichtige Aspekte der Schlüsselqualifikationen 'Sozialfähigkeit' und 'Teamfähigkeit' angebahnt werden.

Praktische Durchführung

In der Klasse befinden sich die vervielfältigten und die 'Ausleiharbeitsblätter' abgeheftet in einem Ordner. Die einzelnen Arbeitsblätter können sowohl in Partnerarbeit im Unterricht als auch in Partner- oder Einzelarbeit zu Hause bearbeitet werden. Werden Arbeitsblätter als Hausaufgabe bearbeitet, müssen die Ergebnisse zu Beginn der nächsten Unterrichtsstunde in Partnerarbeit verglichen werden. Die Zeitvorgaben, die sich auf den Arbeitsblättern befinden, erlauben das Stellen von Hausaufgaben für eine festgelegte Zeit (ca. 30 min), können aber teilweise von der tatsächlich benötigten Zeit abweichen.

Lernziele

Die inhaltlichen Lernziele stehen jeweils am Ende der einzelnen Arbeitsblätter.

Leistung und Bewertung

Zum ersten habe ich das Arbeits- und Sozialverhalten der Schüler während des Unterrichts, insbesondere die Zusammenarbeit der zwei zusammen arbeitenden Schüler beobachtet und bewertet. Zum zweiten habe ich die Ergebnisse der Schüler, d.h. die bearbeiteten Arbeitsblätter korrigiert, kommentiert und bewertet. Dazu mussten die Schüler nach der Bearbeitung die bearbeiteten Arbeitsblätter abgeben. Zum dritten habe ich am Ende der Unterrichtsreihe ohne eine Wiederholung in der Klasse eine ‚normale’ Klassenarbeit zum Thema gestellt.

Schulorganisatorische Bedingungen

Stationäre oder mobile Medienecke mit mindestens 4 vernetzten PC-Arbeitsplätzen mit Drucker im Klassenzimmer oder Arbeit in einem Computerraum.

Programm 'GeoGebra'

Hinweise zum Einsatz des Computerprogramms GeoGebra

Der Einsatz des Computerprogramms GeoGebra erfüllt mehrere Aufgaben. Geometrieprogramme, die die grafischen Fähigkeiten des Computers interaktiv nutzen, bieten die Möglichkeit, Vermutungen an Beispielen zu überprüfen, geometrisch zu experimentieren, spielerisch neue Erkenntnisse zu gewinnen, ohne zeitraubend Zeichnungen anlegen zu müssen.

Weiterhin lernen die Schüler den Umgang mit einem dynamischen Geometrieprogramm kennen, was in späteren Unterrichtsreihen (z.B. Abbildungen, Dreieckslehre) weiter genutzt werden kann. Dabei erfahren die Schüler, dass bei der Bedienung von Computerprogrammen eine vorgegebene Syntax exakt eingehalten werden muss. Hierdurch kann auch die Benutzung der exakten Fachsprache im Unterricht legitimiert werden, um auch dort eine ungestörte Kommunikation über mathematische Sachverhalte zu ermöglichen.

Erfahrungen

Die Unterrichtsreihe verlief insgesamt sehr zufriedenstellend. Zum einen entstand direkt eine sehr konzentrierte Arbeitsatmosphäre. Die Schüler redeten sehr viel über die Inhalte, da die leistungsstärkeren Schüler ihren Partnern teilweise ganze Arbeitsaufträge erklären mussten. Es zeigte sich, dass die leistungsschwächeren Schüler zu Beginn große Probleme mit der Fachsprache auf den Arbeitsblättern hatten. Allerdings wurden diese Schwierigkeiten im Verlauf der Reihe geringer. Die Arbeit an den Computern war für die Schüler sehr motivierend, die anfänglichen Schwierigkeiten im Umgang mit dem Programm GeoGebra verschwanden mit zunehmender Zeit. Selbst zu Beginn der Reihe musste ich selbst nur selten bei der Bedienung des Programms helfen, gegen Ende der Reihe hatte ich fast während der gesamten Unterrichtsstunden Zeit, die Arbeitsergebnisse der Schüler zu korrigieren. Auch hier zeigte sich eine zunehmende Sicherheit der Schüler sowohl bei der Erarbeitung als auch bei der Formulierung der Ergebnisse.

Nach der Durchführung der Reihe habe ich aufgrund meiner Beobachtungen alle Arbeitsblätter grundlegend überarbeitet, ich hoffe, dass dadurch viele der oben genannten Schwierigkeiten behoben worden sind.

Ich denke, dass diese Unterrichtsreihe einen Schritt in Richtung 'Selbstgesteuertes Lernen' darstellt. Über Kritik und Anregungen, die zu einer Verbesserung der Arbeitsblätter führen können, würde ich mich sehr freuen.

 
 
22.6.2021 Thomas Unkelbach