PIKAS-Bundestagung im Herbst 2020

Im Kurzvortrag möchte ich darüber informieren, welche Neuerungen es bei PIKAS und seinen Partnerprojekten seit der letzten Bundestagung gegeben hat und welche Pläne für die (nähere) Zukunft es gibt – einige Stichworte: proprima, Navigator, Kira-Check, Handreichung Rechenschwierigkeiten, Distanzunterricht, Elternseite, Mahiko, Mahiko-Kids, Förderorientierte Diagnose …

Zwanzig Prozent der Jugendlichen zeigen am Ende der Regelschulzeit gravierende Schwierigkeiten im Fach Mathematik. Diese resultieren häufig aus fehlenden Verstehensgrundlagen im Bereich der mathematischen Basiskompetenzen (wie z. B. Zahlverständnis, Operationsverständnis), welche bereits in der Primarstufe grundgelegt werden sollten. Die aktuelle coronabedingte Situation kann diese Schwierigkeiten noch verstärken. So hatten Lernende zuletzt weniger Lernzeit und nur eingeschränkte Austauschmöglichkeiten mit Mitschüler*innen und Lehrpersonen. Dies ist insbesondere für schwache Lernende zusätzlich herausfordernd.

Folglich kommt der gezielten Förderung matheschwacher Lernender in der Primarstufe – ob in Präsenz oder auf Distanz – eine zentrale Bedeutung zu. Um Lehrpersonen bei dieser bedeutsamen Aufgabe zu unterstützen, werden im Projekt "Mathe sicher können Primarstufe" Diagnose- und Fördermaterialien für die materialgestützte Arbeit in Kleingruppen entwickelt, welche auch im Klassenunterricht eingesetzt werden können.

Das Online-Seminar stellt die Prinzipien und Leitideen des Projekts vor und gibt anschauliche Einblicke in die Materialien. Lehrkräfte, die diese Materialien im Rahmen unserer Netzwerke erprobt haben, berichten von ihren Erfahrungen aus der Praxis. Zudem lernen Sie Möglichkeiten kennen, die Materialien auch in digitaler Form zu nutzen.

Die Digitalisierung der Bildung ist aktuell das bildungspolitische Schwerpunktthema. Nachdrücklich wird gefordert, alle Schulen möglichst schnell und umfassend mit digitalen Medien auszustatten. Damit ist das Ziel verbunden, Schülerinnen und Schülern den Erwerb von Kompetenzen in der ‚digitalen Welt‘ zu ermöglichen.

Das bildungspolitische Engagement, das sich unter anderem durch die Entwicklung diverser Medienkompetenzrahmen ausdrückt, ist zwar ein positives Zeichen, jedoch sind die dort fachunspezifischen Kompetenzformulierungen im Fachunterricht umzusetzen. Wie dies gelingen kann, ist vor allem – aber sicher nicht nur – für den Mathematikunterricht in der Grundschule kaum ergründet. Zudem weisen die in den AppStores und auf Videoportalen aktuell vorzufindenden digitalen Lernangebote mitunter überschaubare fachdidaktische Qualität auf.

Lehrerinnen und Lehrer sind sich somit bei der Frage, wie digitale Medien fachbezogen im Unterricht eingesetzt werden können, zumeist selbst überlassen. Im Vortrag werden Eindrücke, Anregungen und Positivbeispiele aus PIKAS digi für einen Mathematikunterricht, in dem digitale Medien eine sinnvolle Ergänzung zu traditionellen physischen Medien darstellen können, vorgestellt.

Viele Kollegien entscheiden sich aufgrund der zunehmend besseren Ausstattung der Schulen im Bereich digitaler Medien für die Anschaffung von Tablet-Computern. Dadurch kommt der Auswahl von konkreter Software eine immer größere Bedeutung zu, denn für das Fach Mathematik lassen sich eine Vielzahl unterschiedlichster mobiler Applikationen (‚mobile Apps‘) für die Grundschule finden.

Eine ‚gute‘ App ist allein jedoch kein Garant für guten Unterricht – im Sinne eines zeitgemäßen Mathematikunterrichts, in dem durch entdeckendes Mathematiktreiben und die Förderung von prozessbezogenen Kompetenzen mehr als nur gerechnet wird, bedarf es hier ebenso guter Lernaufgaben und entsprechender unterrichtlicher Rahmung wie auch beim Einsatz von analogen Medien.

In dieser Veranstaltung wird daher ein Leitfragenkatalog vorgestellt, der neben fachdidaktischen und unterrichtsorganisatorischen Potentialen von Apps ebenso Merkmale eines zeitgemäßen Mathematikunterrichts in den Blick nimmt. Anhand eines konkreten Beispiels wird aufgezeigt, wie Apps mithilfe von Leitfragen zielgerichtet ausgewählt und Planungsentscheidungen für den Unterricht getroffen werden können, so dass sie zu einem sinnvollen Ergänzungs- und Unterstützungsmedium für den Mathematikunterricht werden.

Forscherhefte werden vielfältig zur Förderung der prozessbezogenen Kompetenzen eingesetzt. Neben dem Erkennen und Beschreiben von Entdeckungen, sollen Kinder im Mathematikunterricht lernen, diese zu begründen.

Am Beispiel des Forscherhefts „Mal-Plus-Haus“ wird in diesem Vortrag aufgezeigt, wie die Argumentationskompetenz mit Hilfe der Erstellung analoger Erklärgalerien und digitaler Stop-Motion-Videos gefördert werden kann.

Im letzten halben Jahr standen viele Lehrkräfte vor der Herausforderung zu entscheiden, wie die Kinder, auch in Phasen des Distanzlernens, an den zentralen Themen des Mathematikunterrichts arbeiten und die geforderten Kompetenzen erwerben können. Ebenso benötigten die Eltern häufig Unterstützung, wenn die Kinder zu Hause lernen. Durch die unvorhersehbaren Entwicklungen können auch in den kommenden Monaten wieder Phasen des Distanzlernens eintreten. Deshalb soll im Vortrag, exemplarisch am Beispiel einer Jahrgangsstufe, aufgezeigt werden, wie ein Mathematikunterricht, der durch Präsenz- und Distanzlernphasen geprägt ist, gestaltet werden kann und welche arithmetischen Themen zentral sind. Die Ideen und Anregungen können auch auf andere Schuljahre und die individuelle Förderung einzelner Kinder übertragen werden.

Padlets bieten eine gute Möglichkeit, Distanzunterricht zu organisieren und zu strukturieren. Darüber hinaus lassen sich auch Multimediaelemente wie Lernvideos dort einbinden. Diese können sowohl im Distanzunterricht als auch im Regelunterricht fruchtbar eingesetzt werden. Für den Arithmetikunterricht haben wir zwei Padlets zu den Aufgabenformaten Zahlenketten und Zahlenmauern konzipiert, die im Rahmen dieses Workshops ausprobiert und erprobt werden können. Weiterhin stellen wir verschiedene Lernvideos zu den substantiellen Aufgabenformaten "Entdeckerpäckchen" sowie zu Zahlzerlegungen (der 10) vor und geben darüber hinaus auch Einblicke in die technischen Entstehungs- und Produktionsprozesse dieser Lernvideos.

Um Kindern einen anschaulichen Einstieg in das Programmieren zu ermöglichen, ist im Projekt PIKAS digi eine kostenfreie App entwickelt worden, die einen klassischen Inhalt des Mathematikunterrichts – das Legen von Formenmustern – mit dem Programmieren (Erstellen von Algorithmen) verbindet. Eine solche Verbindung bietet sich an, da Algorithmen generell als Muster mit gewissen algorithmischen Strukturen angesehen werden können. Die App bietet die Möglichkeit, verschiedene Darstellungsebenen miteinander zu verknüpfen, indem mehrere Ebenen synchron dargestellt werden.

Ziel ist dabei, erste Erfahrungen im Programmieren, insbesondere mit der Struktur von Schleifen zu sammeln, und dabei auf bestehende Erfahrungen im Erstellen von Formenmustern zurückzugreifen. Gleichermaßen wird das Verständnis von Formenmustern durch das Übertragen der Strukturen auf andere Darstellungsebenen vertieft und gefestigt. In diesem Workshop werden die App mit ihren Funktionen sowie erste Erfahrungen aus der Erprobung vorgestellt.