Mündig werden im Umgang mit KI - Förderung einer Reflexionskompetenz im Mathematikunterricht
Prof.' Dr.' Carina Büscher und Susanne Hilger, Universität zu Köln
Sogenannte Künstliche Intelligenz (KI) ist längst Teil unseres Alltags und verändert Bildung, Arbeit und Gesellschaft. Im Lebensalltag der Schüler:innen sind beispielsweise Anwendungen wie TikTok oder ChatGPT sehr präsent. Ein reflektierter Umgang mit solchen Systemen ist entscheidend, um selbstbestimmt und mündig zu handeln. Im Workshop werden Ideen präsentiert, wie im Mathematikunterricht einige Aspekte von KI (Entscheidungsbäume und Prinzip des verstärkenden Lernens) und deren Zusammenhang mit Anwendungen wie TikTok und ChatGPT vermittelt werden können und wie darauf aufbauend die Reflexionskompetenz der Schüler:innen im Umgang mit KI gefördert werden kann. Schüler:innen sollen Potenziale und Risiken von KI kritisch abwägen können und so ihren eigenen Umgang mit Anwendungen bewusster erleben.
MINT-goes-BNE
Mahmut Ezikoglu, Stadtgymnasium Dortmund
Dr. Andreas Schwarz, Universität zu Köln
Das Thema nachhaltige Entwicklung hat für Schülerinnen und Schüler eine hohe Gegenwarts- und Zukunftsbedeutung. In diesem Workshop wird das Projekt "MINT-goes-BNE" vorgestellt, welches darauf abzielt, junge Menschen zu befähigen, MINT-Zusammenhänge z.B. der aktuellen Klimaproblematik zu reflektieren und zu nachhaltigem Handeln zu motivieren. Mithilfe der Materialien aus diesem Projekt werden den Teilnehmenden Möglichkeiten der Thematisierung von BNE-Themen aufgezeigt. Hierbei liegt der Fokus auf dem Mathematikunterricht der Sekundarstufe I. Die Teilnehmenden erhalten genügend Zeit und Raum, sich selbständig mit den Materialien auseinanderzusetzen.
Lernplattform und KI im Unterricht - Mit KlettxStudyly SchülerInnen schneller fördern und fordern
Marco Flügel
Wir werfen gemeinsam einen Blick in unsere komplett digitalisierte Mathe-Lernplattform Klett×Studyly. KlettxStudyly basiert auf den Inhalten der Klett-Lehrwerksreihen des Lambacher Schweizer und des Schnittpunkt.
Unterstützt durch KI wird hier die Zuordnung von Aufgaben an Lernende sowie deren Auswertung noch einfacher und zeitsparender.
Klett×Studyly ermöglicht dir konstanten Überblick über die Lernfortschritte und -rückstände der einzelnen Lernenden.
Erlebe Studyly und verschaffe dir selbst einen Überblick über die Vorteile.
Arbeiten mit der senseBox... im Mathematikunterricht
Philipp Helf, Universität Aachen
Motiviert ist der Workshop durch die Frage, inwieweit die eigentlich für den naturwissenschaftlichen Unterricht vorgesehene senseBox auch für den Mathematikunterricht eine Bereicherung darstellt. Nach einer kurzen Einführung in die Arbeitsweisen mit der senseBox – einem Bausatz, mit dem Umweltdaten (Temperatur, CO2, Luftfeuchtigkeit…) gemessen werden können – werden nach dem Prinzip des didaktischen Doppeldeckers Arbeitsmaterialien für Schüler*innen der 7. bis 10. Klasse vorgestellt und bearbeitet. In einer ersten Arbeitsphase geht es darum, einen kritisch-reflektierten Blick auf Daten zu schulen, indem selbst Daten mit der senseBox erhoben und auf verschiedene Weisen dargestellt werden. Anschließend wird ein Beispiel gegeben, wie die openSenseMap und Excel im Mathematikunterricht eingesetzt werden können, um statistische Kenngrößen von Realdaten zu bestimmen und z.B. mit den Daten tatsächlicher Wetterstationen abzugleichen. Daran anknüpfend werden auch MINT-fächerübergreifende Möglichkeiten des Einsatzes der senseBox diskutiert – hierbei finden auch Konzepte wie Citizen Science und Bildung für Nachhaltige Entwicklung Berücksichtigung. senseBoxen werden zum Ausprobieren und Bearbeiten der Materialien im Workshop zur Verfügung gestellt. Bringen Sie bitte eigene Laptops mit – sollten Sie ein Endgerät benötigen, können Sie sich bei mir melden.
Mathematik trifft Kunst. Parkettierungen verstehen und Escher-Bilder selbst gestalten
Rainer Kaske, ZfsL Düsseldorf
Ob in Gebäuden und Gärten, auf Terrassen und Gehwegen oder in der Natur – überall begegnen wir der faszinierenden Schönheit der Mathematik in Form von Parkettierungen. Wer die geometrischen Grundlagen dieser Muster erforscht, entdeckt unzählige Möglichkeiten, eigene Kunstwerke zu entwerfen – ganz im Stil des niederländischen Künstlers M. C. Escher.
In diesem Workshop geht es darum, wie Mathematik und Kunst im Unterricht kreativ miteinander verbunden werden können, sodass Lernende eine inspirierende, fächerübergreifende Anwendung des Winkelsummensatzes erleben. Angereichert mit theoretischen Infos erforschen wir durch praktisches Experimentieren mit Vielecken aus Kunststoff die vielfältige Welt der Parkettierungen. Darauf aufbauend werden die gewonnenen Erkenntnisse angewendet, indem wir eigene Escher-Bilder konstruieren und so mathematisch inspirierte Kunstwerke erschaffen, die Struktur und Kreativität vereinen.
Bitte bringen Sie Bleistift, Buntstifte und Radiergummi mit.
Mathematikunterricht für die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts mit Projekt- und Werkstattarbeit
Gerd Lanser, ZfsL Köln
In der heutigen, modernen Arbeitswelt sind diverse Fähigkeiten und Kompetenzen erforderlich, die unter dem Begriff "21st century skills" zusammengefasst werden. Diese Fähigkeiten umfassen unter anderem Kreativität, kritisches und schlussfolgerndes Denken, Kommunikationsfähigkeit, Zusammenarbeit und digitale Kompetenz. Kritisches Denken, Zusammenarbeit und Problemlösung werden schon seit einigen Jahrzehnten in Klassenzimmern mal mehr und mal weniger ausführlich gelernt. Da die Anforderungen in einer sich stetig wandelnden Welt jedoch steigen, gewinnen die „Skills“ eine immer höhere Bedeutung.
Projekte und Werkstattunterricht können das Lernen der „21st century skills“ enorm unterstützen, so dass die erlernten Kompetenzen im Mathematikunterricht nachhaltig gefestigt und vernetzt werden. In diesem Workshop sollen u. a. folgende Fragen thematisiert und beantwortet werden:
- Wie finde ich geeignete Settings?
- Wie organisiere ich die Werkstatt- und Projektarbeit?
- Wie sichere ich die Ergebnisse und wie stelle ich die Leistung meiner SchülerInnen fest?
Dieser Workshop ist für die Jahrgangsstufen 5-10 aufbereitet. Die Ergebnisse sind jedoch auch auf die Oberstufe übertragbar.
Der rote Faden durch die Stochastik - ein Experimentalseminar
Wolfgang Riemer, ZfsL Köln
Aus gutem Grund wurde im neuen NRW-Kernlehrplan das Testen von Hypothesen (Signifikanztests) durch das Schätzen von Parametern (Konfidenzintervalle) abgelöst. In dem Experimentalseminar
- denken wir nach über die tieferen Gründe für diesen (außerordentlich sinnvollen) Paradigmenwechsel,
- erleben die TeilnehmerInnen „am eigenen Leib“, wie handlungsorientiert sich Konfidenzintervalle aufbereiten und sinnstiftend unterrichten lassen,
- Knüpfen wir „aus der Vogelperspektive“ einen roten Faden,
- der bei subjektiven Wahrscheinlichkeitsskalen in der Grundschule beginnt,
- den Konfidenzintervallen im Klassenstufe 13 endet und
- uns auch nach dem Abitur im Lebensalltag begleitet. - Als „Proviant“ für den Heimweg und das häusliche Verdauen gibt es Unterrichtsmaterialaien, didaktische Hintergründe und (mediendidaktisch ausgefeilte) GeoGebra-Apps „ready to use“.
Papier und Pappe im Matheunterricht nutzen: 4 Beispiele für die Praxis
Matthias Römer, Universität des Saarlandes
Papier ist ein günstiges und flexibles Material, welches auch im Matheunterricht immer wieder Verwendung findet. Im Workshop werden gemeinsam vier Einsatzmöglichkeiten von Papier in der Sekundarstufe I didaktisch erörtert, diskutiert und es wird gemeinsam geschnitten, geklebt und gefaltet.
Für die Teilnahme am Workshop muss eine Schere, ein Geodreieck und ein Klebestift mitgebracht werden.
Basiskompetenzen schaffen mit kooperativen Lernformen für einen guten inklusiven Mathematikunterricht!
Sabrina Roos, Grundschule Seelscheid
Esther Wensing, Universität zu Köln
In dieser Veranstaltung soll an Praxisbeispielen ein Mathematikunterricht aufgezeigt werden, in dem alle Lernenden an einem gemeinsamen Unterrichtsinhalt arbeiten. Die Praxisbeispiele entstammen den aktuellen und frei verfügbaren Materialien des DZLM.
Kooperative Lernformen ermöglichen hierbei den Einsatz herausfordernder Aufgaben im Gemeinsamen Lernen inklusiver Klassen. Die Methoden werden praxisnah an Beispielen für verschiedene Klassenstufen dargestellt und aufgezeigt, wie sie sinnvoll eingesetzt werden können, um allen Kindern ein Lernen auf individuellem Niveau und doch gemeinsam zu ermöglichen. Hierbei erfährt die Lehrkraft die Rolle eines echten Lernbegleiters.
Die Teilnehmenden lernen Methoden kooperativen Lernens kennen (Mindmap, Kugellager, Table Set), die einen inklusiven Unterricht ermöglichen, bei dem einerseits die unterschiedlichen Lernbiografien berücksichtigt und andererseits dennoch alle Kinder gemeinsam an einem mathematischen Thema arbeiten. Hierbei formulieren sie gemeinsame Einstiegssituationen und nutzen verschiedene Formen der Differenzierung, um für alle Lernenden die mathematische Lernzeit effektiv nutzbar zu machen.
Problemlösen - mit Medien und Werkzeugen?
Prof. Dr. Benjamin Rott, Universität zu Köln
Das Lösen von Problemen ist insbesondere durch heuristisches Arbeiten geprägt - etwas bei dem (digitale) Werkzeuge hilfreich sein können, die zentralen Schritte blieben bislang aber eher den Problemlösenden vorbehalten. Beispielsweise können Taschenrechner, Exceltabellen und - bei geometrischen Problemen - insbesondere GeoGebra in kürzester Zeit sehr viele (systematische) Beispiele erzeugen, zugehörige Muster müssen die Problemlösenden allerdings selbst erkennen und die passenden Schlüsse daraus ziehen. KI-Chatbots wie ChatGPT stellen diese Erfahrung nun auf den Kopf, werden sie doch immer besser darin, auch komplexe Textaufgaben zu lösen und den Lösungsweg zu erläutern. Im Workshop schauen wir uns entsprechende Beispiele an und diskutieren die Implikationen für den Mathematikunterricht.
Modulare Mathematiksysteme in der gymnasialen Oberstufe: Chancen entfalten, Stolpersteine vermeiden
Reinhard Schmidt, ZfsL Engelskirchen
Wie können Modulare Mathematiksysteme (MMS) wie GeoGebra den Mathematikunterricht in der gymnasialen Oberstufe bereichern und gleichzeitig auf die Herausforderungen von Abiturprüfungen vorbereiten? In Nordrhein-Westfalen wurden innovative Unterrichtskonzepte entwickelt, die Lehrkräfte und Lernende gleichermaßen unterstützen sollen.
Dabei zeigt sich: Die Kompetenzen im Umgang mit MMS sind sowohl bei Schülerinnen und Schülern als auch bei Lehrkräften oft sehr unterschiedlich ausgeprägt. Genau hier setzen unsere Vorschläge an. Ziel ist es, Schülerinnen und Schülern den Weg zu einem souveränen und reflektierten Einsatz von MMS zu ebnen – nicht als bloße "Rechenknecht", sondern als vielseitiges Werkzeug für mathematisches Denken und Problemlösen. Im Fokus bleibt stets die Mathematik. Lassen Sie uns gemeinsam erkunden, wie wir diese Potenziale heben und gleichzeitig typische Risiken vermeiden können.
Wer am Workshop teilnehmen möchte, sollte bei GeoGebra angemeldet sein und ein digitales Endgerät mitbringen – gerne einen Laptop, weil dort das Handling komfortabler ist als auf dem Tablet.
Der mathematische Stadtspaziergang – Erleben von echten außerschulischen Lerngelegenheiten an realen Objekten
Dr. Christian Schöttler, Universität zu Köln
Stadtspaziergänge bieten Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, mathematische Lerninhalte mit ihrer Lebenswelt zu verknüpfen und durch vielfältige Erfahrungen mit authentischen Kontexten mathematische Kompetenzen anzuwenden, zu vertiefen und gleichzeitig Mathematisierungskompetenzen zu erwerben. Ein Grundgedanke ist dabei, dass Schülerinnen und Schüler Aufgaben an speziell gekennzeichneten, realen Objekten in der Stadt oder in der Umgebung der Schule durch Abschätzung oder Messung von realistischen Größen lösen und dazu selbstständig mathematische Modelle aufstellen. In dem Zusammenhang spielt der Übersetzungsprozess zwischen Realität und Mathematik, das sogenannte Mathematisieren, eine besondere Rolle.
Im Workshop werden zunächst das Konzept mathematischer Stadtspaziergänge, Kriterien für gute Stadtspaziergang-Aufgaben sowie konkrete, bereits entwickelte und erprobte Stadtspaziergänge vorgestellt und diskutiert. Anschließend sollen konkrete Aufgaben zu unterschiedlichen Inhalten des Mathematikunterrichts im Umfeld des Seminargebäudes selbstständig bearbeitet werden – es wird also ein Stadtspaziergang ausprobiert.