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Unterrichtsbausteine

Lehren und Lernen

Die sketchometry-Unterrichtsbausteine bilden ein umfassendes Lehr- und Lernkonzept, das Lernprozesse individualisiert sowie forschend-entdeckendes Lernen fördert. Es kann modular vor allem im Geometrie- und Analysisunterricht der Sekundarstufe eingesetzt werden.

zu den Beispielen

Konzept

Das Konzept der sketchometry-Unterrichtsbausteine ermöglicht den Übergang von einem passiv-rezeptiven Unterricht zu aktiv-entdeckendem Lernen. Die Inhalte werden nicht als „fertiges System“ präsentiert.

In einer Konstruktionsphase erhalten die Lernenden zunächst auf Papier-Arbeitsblättern Anweisungen zur Konstruktion von Objekten und Konfigurationen mit sketchometry. In der anschließenden Erkundungsphase werden Arbeitsaufträge gegeben, die die Lernenden zum eigenständigen Experimentieren und anschließende handschriftlichen Dokumentieren auffordern.

Aufbau eines Unterrichtsbausteins

Ein Unterrichtsbaustein besteht aus folgenden Elementen:

  • Informationsblatt (für Lehrkräfte)
  • Schülerarbeitsblatt
  • Ergebnisblatt
  • Übungsblatt (optional)
  • Video zum Schülerarbeitsblatt

Informationsblatt

Jeder sketchometry-Unterrichtsbaustein enthält ein Informationsblatt für Lehrkräfte mit folgenden Bestandteilen:

  • Lernvoraussetzungen und Ziele
  • sketchometry-Gesten und Aktionen
  • Weiterführende thematische Anregungen

Lernvoraussetzungen und Ziele

Ein Unterrichtsbaustein ergänzt den traditionellen Unterricht um eine digitale Komponente. Auf dem Informationsblatt werden zunächst die Lernvoraussetzungen und Ziele des jeweiligen Baustein-Themas aufgeführt. Damit gelingt eine schnelle Einordnung in das eigene Unterrichtsskript.

sketchometry-Gesten und Aktionen

Anschließend werden die sketchometry-Gesten und Werkzeuge vorgestellt, die zur Bearbeitung des Unterrichtsbausteins benötigt werden. In der Regel sind nur sehr wenige (drei bis vier) Werkzeuge erforderlich. So kann ein Baustein auch dann eingesetzt werden, wenn die Schülerinnen und Schüler noch wenig Erfahrung im Umgang mit besitzen.

Anregungen

Abschließend werden weiterführende thematische Anregungen und Differenzierungsmöglichkeiten gegeben.

Schülerarbeitsblatt

Den Kern eines Unterrichtsbausteins bildet ein eigens aufbereitetes (druckbares) Arbeitsblatt, welches die Schülerinnen und Schüler anleitet.

Dies geschieht in zwei Phasen, einer Konstruktions- und einer Erkundungsphase.

Konstruktionsphase

Zunächst enthalten die Arbeitsblätter einige Konstruktionsaufträge. Dies sind kurze Anleitungen zur Entwicklung einer eigenen Konstruktion mit sketchometry. Die Schülerinnen und Schüler werden aktiv eingebunden.

Erkundungsphase

In der anschließenden Erkundungsphase fordern Arbeitsaufträge auf dem Arbeitsblatt die Lernenden dazu auf, mit der selbst erstellten Konstruktion zu

  • experimentieren,
  • Vermutungen aufzustellen und diese auch
  • schriftlich festzuhalten.

Neben dem bloßen Erstellen einer Konstruktion tritt das intensive Befassen mit der mathematischen Problemstellung in den Vordergrund.

Ergebnisblatt

Das freie Formulieren von Vermutungen und Begründungen erfordert Übung und Erfahrung. Um die individuellen Aufzeichnungen im Rahmen der Erkundungsphase zu erleichtern, gehört zu jedem Unterrichtsbaustein ein Ergebnisblatt. Die vorgegebene Struktur des Ergebnisblatts ermöglicht es – insbesondere in der Anfangsphase – die zu erwartenden Eintragungen übersichtlich darzustellen.

Handschriftliches Notieren, auch im Lerntagebuch

Mit zunehmender Erfahrung werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, ihre Beobachtungen und Ergebnisse selbständiger und ohne vorgegebene Strukturierung zu dokumentieren. Ihre Ideen, Skizzen, Vermutungen und Ergebnisse notieren sie anschließend im Schulheft oder im Lerntagebuch. Dazu können auch Konstruktionen mit Zirkel und Lineal gehören.

Das handschriftliche Festhalten und nochmalige Befassen mit den interaktiven Inhalten initiiert einen weiteren, vertiefenden Verarbeitungsprozess und unterstützt einen nachhaltigen Lernerfolg.

Übungsblatt

Übungsblätter dienen als optionaler Bestandteil zur Vertiefung und Festigung des Themas und können zur Differenzierung im Unterricht herangezogen werden.

Vertiefen & Üben

Die Übungsblätter enthalten auch Aufgaben, die sowohl mit als auch ohne digitale Werkzeuge bearbeitet werden können und bilden somit die Schnittstelle zum traditionellen Unterrichtsskript.

Damit eignen sich die Übungsblätter auch als Hausaufgabe.

Video

Erklärvideos sind für viele Schülerinnen und Schüler eine zusätzliche Motivation, sich mit den entsprechenden Inhalten zu befassen.

Die Videos eignen sich

  • zur Wiederholung des Stoffes,
  • zum eigenständigen Nachholen, wenn entsprechende Unterrichtsstunden versäumt wurden,
  • zum Arbeiten mit der Unterrichtsmethode „Inverted (Flipped) Classroom“.

Vorteile der sketchometry-Unterrichtsbausteine

  • Die Inhalte werden nicht als “fertiges System” präsentiert.
  • Eigenständiges Konstruieren macht mit der Aufgabenstellung vertrauter.
  • Eine selbst erstellte Konstruktion vermittelt ein Erfolgserlebnis.
  • “Entschleunigen” des Lernprozesses.
  • Intensives Beschäftigen mit der jeweiligen Thematik.
  • Aktiv sein.
  • Selbständiges Arbeiten.
  • Eigene Aufzeichnungen zwingen zum Nachdenken und Strukturieren der Gedanken.
  • Eigenes Lerntempo bestimmen.
  • Keine technischen Vorkenntnisse erforderlich.

Ich – Du – Wir

Das Unterrichten mit sketchometry-Unterrichtsbausteinen nach der „Ich-Du-Wir-Methode” unterstützt forschend-entdeckendes Lehren und Lernen.

Ziel dieser Vorgehensweise ist ein Zusammenwirken von aktiven, selbständigen Arbeitsphasen der Schülerinnen und Schüler (angeleitet durch Aufträge zum Konstruieren, Erkunden, Dokumentieren und Diskutieren) sowie einer von der Lehrkraft moderierten Präsentations- und Ergebnissicherungsphase.

Ich – Phase

Zunächst befassen sich die Schülerinnen und Schüler eigenständig mit dem Arbeitsblatt. Sie bearbeiten die jeweilige Konstruktionsaufgabe und führen anschließend die Erkundungsaufträge durch. Begleitend notieren sie ihre Beobachtungen und Vermutungen auf dem Ergebnisblatt. Die Lehrperson gibt bei Bedarf bzw. auf Nachfrage Hilfe zur Selbsthilfe.

Du – Phase

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen ihre Ergebnisse mit denen ihrer Nachbarn bzw. innerhalb ihrer Lerngruppe. Gegebenenfalls ergänzen sie ihre Aufzeichnungen.

Die Lehrperson beobachtet die einzelnen Lerngruppen und steht wiederum beratend zur Verfügung (Hilfe zur Selbsthilfe). Dabei stellt die Lehrperson fest, welche Vermutungen bzw. Lösungen entstehen und gewinnt so einen Überblick über die erzielten Ergebnisse.

Wir – Phase

Die Ergebnisse werden mit der gesamten Klasse besprochen. Dies kann anhand eines bearbeiteten Ergebnisblattes einer Lerngruppe erfolgen. In dieser eher lehrerzentrierten Phase lenkt die Lehrperson die Diskussion, berichtigt – falls erforderlich – die vorgestellten Ergebnisse und nimmt eventuell notwendige Ergänzungen vor. Auch neue Begriffe können in dieser Phase eingeführt werden.

Ergebnissicherung

Zusammen mit den Schülern und Schülerinnen kann ein Musterergebnisblatt erstellt werden, das anschließend der gesamten Klasse elektronisch oder als Ausdruck zur Verfügung gestellt wird. Diese Vorgehensweise ist einem von der Lehrkraft erstellten Ergebnisblatt vorzuziehen. Ansonsten besteht nämlich die Gefahr, dass sich die Schülerinnen und Schüler zu wenig selbst einbringen, da sie wissen, dass sie letztendlich ein fertiges Ergebnisblatt von der Lehrperson erhalten.

Text zum Download

Ich – Du – Wir

Literatur

  • Angermüller, Theresa und Peter Baptist (2021), Lehren und Lernen mit sketchometry-Arbeitsblättern. MNU-Journal, Jg. 74, Heft 3, S. 206 – 211

  • Peter Baptist (2023), Mobiles Lernen mit digitalen Medien – sketchometry-Unterrichtsbausteine, Universität Bayreuth

  • Baptist, Peter (2022): Mobiles Lernen mit digitalen Medien – Mathematik mit dem Zeigefinger. Heftreihe sketchometry, Heft Nr. 13

  • Baptist, Peter (2019): Digitale Medien im Mathematikunterricht – Konstruieren. Erkunden. Verstehen. Heftreihe sketchometry, Heft Nr. 12
  • Baptist, Peter (2017): Mobiles Lernen mit digitalen Medien – Unterrichten mit sketchometry. Heftreihe sketchometry, Heft Nr. 11