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Druckansicht von http://lehrerfortbildung-bw.de/faecher/mathematik/hs/software/, Stand 12. Feb. 2012

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Software

Analyse, Bewertung und Einsatz von Fachdidaktiksoftware im Mathematikunterricht

Die neuen Medien haben in den letzten Jahren auch im Mathematikunterricht der Hauptschule zunehmend Fuß gefasst. So wurden im Rahmen der Medienoffensive des Landes die Schulen flächendeckend mit Computern, Officesoftware und Internetanschluss ausgerüstet. Parallel dazu bieten Verlage ein immer breiter werdendes Spektrum an Software für die einzelnen Fächer an. Der Einsatz von Fachdidaktiksoftware im Mathematikunterricht bietet neue didaktische Möglichkeiten und Chancen. Andererseits gibt es didaktisch-methodische Grenzen. Nur didaktisch gezielter, reflektierter und methodisch gelungener Einsatz bringt den notwendigen und gewünschten Erfolg.

Das Dreischrittverfahren

Über die Arbeit mit dem Kriterienkatalog wurde eine drei Schritte umfassende Methode entwickelt. Damit wird ein sicheres Erfassen des untersuchten Programms, seine Kategorisierung, das Fassen seines didaktischen und methodischen Potentials, aber auch seiner Grenzen möglich. Darüber hinaus ergeben sich aus einer systematischen Betrachtung grundlegende Hinweise für den Einsatz des Programms im Unterricht.

Phase 1: Erste didaktische Standortbestimmung
- Wo lässt sich das Programm einsetzen (Klassenstufe, Stoffgebiet)?
- Um welchen Programmtyp handelt es sich?
  - Übungs-, Lern-, oder Arbeitsprogramm
  - Dynamische Geometriesoftware
  - Computeralgebrasystem
  - Edutainmentprogramm („Abenteuerwelt“)
  - Tutorielles Programm (mit und ohne Übungsmöglichkeiten)
  - Lexikonprogramm
  - Diagnoseprogramm
- Welche Modi (Lern-, Übungs-, Testmodus ...) bietet das Programm?
Eine eindeutige Kategorisierung wird immer schwieriger, da die Grenzen zwischen den Programmtypen zunehmend verschwimmen.

Phase 2: Didaktisch-methodische Grobanalyse

Lässt sich das Programm als Medium im herkömmlichen Sinne (ähnlich wie z.B. Modelle und Folien) zur Verdeutlichung oder Visualisierung mathematischer Sachverhalte nutzen?
Lässt sich das Programm als Arbeits- oder Konstruktionsmittel im Rahmen des gelenkten Entdeckens oder des selbstständigen, problemorientierten Erarbeitens von Stoffen einsetzen?
Können mit dem Programm geometrische Figuren konstruiert und untersucht werden?
Eignet sich das Programm für eine selbstständige Erarbeitung, Reaktivierung, Nacharbeitung von Stoffen durch die Schülerinnen und Schüler?
Kann das Programm zur Übung, Sicherung oder zur Vertiefung erarbeiteter Stoffe eingesetzt werden?
Eignet sich das Programm als Freiarbeitsmaterial oder für selbstständiges Arbeiten auch zu Hause?

Phase 3: Didaktisch-methodische Feinanalyse

Bei einer anschließenden Bewertung müssen die verschiedenen Kriterien unterschiedlich gewichtet werden. Dabei gibt es „harte“ Kriterien, wie „Fachwissenschaftliche Korrektheit“, die unbedingt untersucht und vom Programm erfüllt werden müssen und „weiche“ Kriterien, wie „Gefälligkeit der Benutzeroberfläche“, bei denen der persönliche Geschmack eine große Rolle spielt.

Kriterienfelder

Im Folgenden werden besonders relevant erscheinende Kriterienfelder vorgestellt.

2.1 Kompatibilität zum Mathematikunterricht
Fachdidaktikprogramme decken meist mehrere Schularten der Sekundarstufe I ab.

2.2 Fachwissenschaftliche Genauigkeit und Korrektheit
Fachwissenschaftliche Genauigkeit und Korrektheit sind Voraussetzung für den Einsatz eines Programms im Unterricht. Dies betrifft neben dem eigentlichen Übungs-, Arbeits- bzw. Konstruktionsmodul auch unterstützende Glossars, Stichwortregister, Formelsammlungen, bei Geometrieprogrammen die Genauigkeit der Darstellung.

2.3 Bietet das Programm didaktisch-methodische Gestaltungsmöglichkeiten?
Lässt sich eine individuelle Übungs- und Arbeitsumgebung schaffen? Lassen sich dazu Module (Lern-/Arbeitsbereiche, unterstützende Werkzeuge) weg- oder zuschalten. Lassen sich Schwierigkeitsstufen /Anspruchsniveaus gezielt wählen? Bietet das Programm eine Rückmeldung über den Lernfortschritt?

2.4 Begleitung von Lern- und Übungsprozessen
Je aktiver das Programm Lernprozesse begleitet, desto selbstständiger und individueller können Schülerinnen und Schüler üben und lernen. Das Programm sollte die Möglichkeit einer Eingangsdiagnose (Test oder Diagnosemodul) bieten. Aufbauend auf einer differenzierten Stärken-Schwächenanalyse kann ein entsprechender Schwierigkeitsgrad gewählt werden. Idealerweise erkennt das Programm Übungsfortschritte und ändert Aufgabenauswahl und –zusammenstellung entsprechend. Hilfen sollten nach dem Prinzip der minimalen Hilfe (von offenen Hilfen über gezielte Hilfen bis hin zum direkten Zeigen) gestaffelt sein. Eine Feedbackfunktion sollte Lernenden und Lehrenden Rückmeldung über Übungsverlauf und –erfolg geben können. Damit erhobene Daten auch für spätere Übungssitzungen erhalten bleiben, muss das Programm individuelles Anmelden ermöglichen.

2.5 Feedback
Inzwischen wird die Möglichkeit eines Feedbacks (oft wird sogar ein Testmodus) zum Standard von Programmen. Die Angabe einer Note oder des Prozentsatzes richtig bzw. falsch gelöster Aufgaben kann nur erster, grober Anhaltspunkt über die allgemeine Leistungsfähigkeit im geübten Gebiet sein. Ein möglichst feines Stärken-Schwächenprofil gibt Lernenden und Lehrenden Aufschluss über das Erreichen des Übungsziels und Hinweise für den weiteren Lern- und Übungsweg.

2.6 Das Lernen, Üben und Arbeiten unterstützende „Werkzeuge“
Immer mehr Programme bieten neben dem eigentlichen Kernmodul unterstützende Werkzeuge wie Rechner, Lexikon, Stichwortregister, Glossar oder Formelsammlung, die selbstständiges und selbstverantwortliches Lernen und Arbeiten unterstützen sollen. Sind diese Werkzeuge schülergemäß (verständlich formuliert, richtig, anschaulich)?

2.7 Benutzeroberfläche, Benutzerführung und Handhabung
Übersichtlich angeordnete, verständlich beschriftete bzw. mit selbsterklärenden Zeichen versehene Ikons unterstützen selbstständiges Arbeiten mit dem Programm und sicheres Auffinden einzelner Module und Werkzeuge. Eine möglichst einfache Handhabung unterstützt Lern- und Arbeitsprozesse. Das Programm sollte zudem ein unkompliziertes Wechseln zwischen einzelnen Modulen, rasches Vor- und Zurückblättern innerhalb eines Lerngangs und einfaches Korrigieren von Eingaben oder Konstruktionen ermöglichen.

2.8 Unterstützung bei der Nutzung des Programms
Das Programm muss für die Einarbeitung, die Beantwortung von Fragen und das Lösen von Problemen wirksame Unterstützung bereithalten (gute Hilfefunktion, unterstützende Kontextmenüs, ausdruckbares Handbuch, Internetsupport, Hotline).

2.9 Lauffähigkeit im Netz der Schule
Das Programm muss auf den entsprechenden Rechnern bzw. im Netz der Schule sicher und störungsfrei laufen. Ohne entsprechende Lizenz kann ein Programm nicht im Unterricht eingesetzt werden.

(gekürzt und für die Hauptschule angepasst nach: Thomas Dreher in: Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg (Hg.): Schulentwicklung Real - Neue Herausforderungen für die Lehrerbildung, Auer Verlag GmbH, Donauwörth 2002, Seite 120-125)

Mathematik Hauptschule

Zuständige Redakteurin: Barbara Abel, abellehrerfortbildung-bw.de
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Letzte Änderung: 25.07.2004