23 Nov

Interaktive Whiteboards im Mathematikunterricht

interaktives-whiteboard

Erste Überlegungen

Wir erforschen wie gut man interaktive Whiteboards im Mathematikunterricht verwenden kann, bzw. ob ein guter Mathematikunterricht nur mit diesem Medium stattfinden kann. Dieses Thema haben wir gewählt, da wir angehende NMS-Lehrerinnen und -Lehrer sind mit dem Hauptfach Mathematik und in vielen Schulen interaktive Whiteboards inzwischen als zusätzliches Medium eingesetzt und sogar teilweise Kreidetafeln durch solche ersetzt werden.

Da auf der PH Wien anscheinend auch der Trend herrscht Kreidetafeln in Seminarräumen durch interaktive Whiteboards auszutauschen, haben wir schon einige Unterrichtseinheiten aus der Schülerinnen- und Schülerperspektive erleben dürfen. Hierbei ist uns aufgefallen, dass viele unserer Mathematikprofessorinnen und -professoren versuchten die Seminarräume so zu wählen, dass eine Kreidetafel vorhanden war und sie fast schon die Seminarräume, die mit interaktiven Whiteboards ausgestattet waren, boykottierten. Manche Unterrichtseinheiten fanden trotzdem in Seminarräumen statt, die mit interaktiven Whiteboards ausgestattet waren. Hierbei war oft das Problem, dass die modernen Tafeln nicht gut funktionierten oder eingestellt waren und der Berührpunkt des Stiftes mit dem Dargestellten nicht übereinstimmte, auch nach mehrmaligem Kalibrieren nicht oder man alle paar Minuten die Kalibrierung wiederholen musste. Dies machte einen flüssigen und reibungslosen Unterricht nicht möglich, obwohl zum Teil nur geschrieben wurde in diesen Unterrichtseinheiten und nicht konstruiert wurde, wobei aber Konstruktionen essentielle Bestandteile des Mathematikunterrichts sind.


Wie verwendet man das interaktive Whiteboard? 

Wie richte ich die Oberfläche richtig ein, um schnell auf Werkzeuge zuzugreifen? Wie verwende ich Lineal Zirkel und andere Zeichengeräte.

Dazu gibt es einige gute Videos:

Video 1:
Inhalt:

  • Einrichten der Oberfläche
  • Verwendung des Lineals

(abrufbar unter: https://www.youtube.com/watch?v=bU1Sx89n_Ao)


Video 2
:

Inhalt:

  • Verwendung des Zirkels
  • Rasterlinien anzeigen
  • Tangente zeichnen
  • Winkel messen
  • Verwendung des Zirkels
  • Verwendung des Winkelmessers

(abrufbar unter: https://www.youtube.com/watch?v=uu7N2SrFgiQ)


Video 3:
Inhalt:

  • Mit dem interaktiven Whiteboard aufnehmen
  • Winkelhalbierende

(abrufbar unter: https://www.youtube.com/watch?v=byyRc1PPbfs)


Einsatz von Smartboards im Mathematikunterricht

Erstes Interview mit einer NMS Mathematiklehrerin:
Die Lehrkraft hat schon sehr viele Erfahrungen mit dem Einsatz vom Smartboard sammeln können und hat uns die Vor- bzw. Nachteile kurz erläutert.

Ihrer Meinung nach ist eine Klassenausstattung nur mit einem Smartboard für den Mathematikunterricht nicht ausreichend. Sie verwendet das interaktive Whiteboard im Unterricht hauptsächlich nur als Projektor. Dabei werden beispielsweise themenbezogene Videosequenzen abgespielt, Präsentationen vorgetragen oder Arbeitsblätter zum selbstständigen Vergleichen projiziert. Für Geometrieaufgaben ist das Smartboard ihrer Meinung nach gänzlich ungeeignet. Die einzigen Möglichkeiten, wie man es hierzu dennoch einsetzen kann, sind mittels Nutzung des Programms Geogebra oder dem Abspielen von Erklärungsvideos. Das interaktive Whiteboard hat zwar Konstruktionstools wie ein virtuelles Geodreieck und einen virtuellen Zirkel, jedoch unterscheiden diese sich wesentlich in der Handhabung und der Nutzung. Wenn die Lehrperson damit arbeitet, schaffen die Kinder nicht den Transfer von der virtuellen Konstruktion zur händischen Konstruktion ins Heft. Ihrer Meinung nach müssen Schulklassen, die interaktiv arbeiten wollen auch alle Kinderplätze mit digitalen Arbeitsplätzen ausstatten. So kann dann das Bild vom Smartboard direkt auf den Arbeitsplatz der Kinder gestreamt werden. Die zweite Möglichkeit ist das Arbeiten mit Geogebra, herzu brauchen die Kinder jedoch auch Arbeitsplätze die mit Tablets oder Laptops ausgestattet sind.

Eine weitere Möglichkeit das Board im Unterricht zu verwenden sind Spiele und Learning-Apps, wie zum Beispiel das Quiz-Spiel Kahoot. Diese Funktionen finden vor allem die Schülerinnen und Schüler sehr spannend. Auch kleine Spielereien wie das Schreiben mit dem Finger auf dem Smartboard oder dem Löschen von Texten mit der Handfläche sind für Schülerinnen  und Schüler sehr amüsant.

Auch manche Schulbücher haben einen online Zugang zu Onlineaufgaben und Spielen, die man auf das Smartboard projizieren kann. Jedoch wird auch hier das interaktive Whiteboard vorrangig als Projektor verwendet und die Smart-Funktion wird außer Acht gelassen.

Ein großer Kritikpunkt ihrerseits war, das Smartboards sehr empfindlich sind. Angefangen von der Tuch-Fläche, welche ihrer Meinung nach genauso wie Tablets eine Glasbeschichtung benötigen, bis hin zur leichten Verstellbarkeit des Beamers im Pausengeschehen.

Die ideale Klassenausstattung beinhaltet ihrer Meinung nach eine normale Kreidetafel mit Tafelgeodreieck und Tafelzirkel, ein Beamer und einen Overheadprojektor.

Zweites Interview mit einer Lehrperson der Oberstufe:
Erzählung aus ihren Erfahrungen. Anfangs war sie sehr begeistert, als sie hörte, ein Smartboard für die Klasse zu bekommen. Doch die anfängliche Begeisterung schwindet schnell. Die Idee dahinter ist nach wie vor gut, doch die Umsetzung im Mathematikunterricht nicht möglich. Die Smartboards sind nie kalibriert wenn man sie braucht. Kinder sehen nicht wie man am besten das Geodreieck anlegt um Figuren zu konstruieren, was aber anfangs irrsinnig wichtig ist. Alle Konstruktionsschritte müssen mit ihnen genau besprochen und vorgezeigt werden. Bei einer Tafel können sie zuschauen und im Heft nachmachen, mit dem Smartboard geht das nicht. Weiters klagten die Schülerinnen und Schüler, dass es sehr anstrengend ist, den ganzen Tag auf das interaktive Whiteboard zu sehen. Es wurde so schlimm, dass sich sogar die Eltern der Kinder einbrachten. Fazit, das Smartboard wurde abmontiert und einer anderen Schule geschenkt. Weiters konnte festgestellt werden, dass in diesem Jahr, wo die Tafel durch das interaktive Whiteboard ersetzt wurde, die Fehlsichtigkeit der Schülerinnen und Schüler stark zunahm.

Auf die Frage, welche Vorteile das Smartboard im Mathematikunterricht bringt, musste die Lehrerin kurz überlegen bevor sie uns eine Antwort geben konnte. Weniger Kreidestaub ist vorteilhaft, und dass man Bilder und Formen überlappen und einzelne wieder ausblenden kann. Dies ist aber auch genau so mit einem Beamer möglich.


Erfahrung / eigene Meinung

Sabine:
Wir haben uns näher mit den Mathematik Funktionen beim Smartboard beschäftigt.

Die Formelfunktion ist sehr unübersichtlich und kompliziert gestaltet, dabei ist man um einiges besser aufgehoben wenn man Formeln freihand schreibt und nicht die bereitgestellte Funktion verwendet.

Ebenso versuchten wir mit dem Werkzeug Zirkel und Geodreieck etwas zu konstruieren. Dies funktioniert einigermaßen, aber nicht annähernd so wie, es die Kinder benötigen bzw. selbst durchführen sollen. Alleine wenn ich das Arbeiten mit dem Zirkel hernehme, wird es nicht funktionieren, dass die Kinder das gesehene Umsetzen können, denn sie sehen nicht, wie man den Zirkel hält und somit auch abschlägt. Ebenso beim Arbeiten mit dem Geodreieck, denn die Kinder sehen nicht wo und wie man es festhalten muss, wie man den Bleistift führt und wo man ihn ans Geodreieck anlegt. Wir haben auch mit dem Zirkel einen Kreis gezeichnet, der am Smartboard jedoch kein Kreis war, da die Auflösung anscheinend eine andere war als auf dem Bildschirm des Computers, denn dort war es ein Kreis und wurde nicht verzerrt.

Ebenso konnte ich feststellen, dass das Smartboard eine schlechte Auflösung hat und somit aus der Nähe alles sehr pixelig und sehr schlecht zu lesen ist. Ebenso flackert das Bild aus der Nähe. Manche Begriffe konnte ich aus der Nähe auch nicht lesen und musste somit ein paar Schritte in den Raum gehen um den Begriff lesen zu können. Nach kürzester Zeit aktiven Auseinandersetzens mit dem Smartboard aus Sicht der Lehrperson hatte ich starkes Kopfweh, ebenso wie mein Kollege.

Julia:
Nachdem wir uns selber auch mit dem Smartboard beschäftigt haben, habe ich für mich festgestellt, dass die gute alte grüne Tafel nichts ersetzen kann. Es ist nett sie zusätzlich im Klassenzimmer zu haben, aber ausschließlich mit dem interaktiven Whiteboard zu Arbeiten kann ich mir im Mathematikunterricht nicht vorstellen. Wenn es gut kalibriert ist, ist es nicht schwer für die Lehrerin und den Lehrer. Doch selbst in unseren Häusern ist es nicht möglich, dass sie korrekt funktionieren. Und sobald das nicht mehr gegeben ist, sind sie unbrauchbar. Außerdem stelle ich es mir irrsinnig schwer vor, dass die Kinder mit mir mitkonstruieren. Für sie sind die Schritte, die Stifthaltung und Linealhaltung nicht selbstverständlich. Wenn ich alle Konstruktionsschritte mit den Schülerinnen und Schülern an der Tafel mitzeichne, können sie immer wieder zu mir sehen, und ihr Werkzeug genauso verwenden wie ich.

Das positive am Smartboard ist, dass ich alles abspeichern kann, wovon die Kinder, die krankheitsbedingt am Unterricht nicht teilnehmen konnten, profitieren.

Ich selbst habe das interaktive Whiteboard im Unterricht einzig und alleine als Beamer benutzt. Mir ist aber auch klar, dass ich dafür nicht so ein hochwertiges Gerät brauche, und es schade ist, da dieses Geld für etwas Anderes verwendet werden könnte.

Ich denke nicht, dass mir das Smartboard in den kommenden Jahren sympathischer werden wird, deswegen hoffe ich einmal in einer Schule zu unterrichten, wo es noch eine herkömmliche Tafel gibt.

Weiters muss ich aber schon noch erwähnen, dass es in den anderen Fächern durchaus sinnvoll ist eine Whiteboard zu besitzen. Für Biologie zum Beispiel gibt es sehr gute Anwendungsmöglichkeiten.

Kristijan:
Wir haben uns nach Auswertung der Interviews selbst mit dem Smartboard näher befasst und verschiedene Funktionen getestet.

Bereits zu Beginn mussten wir das interaktive Whiteboard erstmalig kalibrieren. Da es ein fix montiertes Board ist, kamen die Kolleginnen nicht an die oberen Kalibrierungspunkte heran. Dies stellt in der Klasse bereits die erste Herausforderung dar, wenn keine größere Person im Raum ist.

Als nächstes probierten wir darauf mit dem Smartboardstift zu schrieben. Die Schrift erschien zeitversetzt und trotz Kalibrierung nicht dort wo wir sie hin haben wollten. Außerdem verlangt das interaktive Whiteboard ständig kalibriert zu werden. Im Anschluss hat es trotzdem nicht gepasst.

Wir haben auch die auf dem Smartboard installierten Mathematiktools getestet. Die Arbeit mit den Geometrietools ist nicht ganz so einfach. Wenn man es dann geschafft hat, das Geodreieck in die gewünschte Position zu bringen, konstruiert es fast selbstständig die gewünschte Figur. Der Nachteil hierbei ist, dass Schülerinnen und Schüler diese Schritte nicht nachvollziehen können um es selbst im Heft mitkonstruieren zu können.


25 Okt

Exkursionsbericht: Haus der Mathematik (HdMa)

Wer: Kristijan Kuzmanovic

Am 25.10.2016 besuchte ich das Haus der Mathematik auf der Pädagogischen Hochschule Wien. Dieses ist eine mathematische Forscherwerkstatt in der Kinder mittels Hands-on-Didaktik spielerisch mathematische Zusammenhänge selbstständig erforschen können. Das Haus der Mathematik besteht aus dem Marktplatz, der Forscherwerkstatt und einem Museum. Es ist für Schülerinnen und Schüler ab der 4.Klasse Volksschule geeignet und Kostet 3 Euro pro Kind. Um einen Termin für eine Führung zu ergattern, muss man schon sehr früh buchen.

Ich habe mit einigen Kolleginnen eine exklusive Führung einer Explainerin mit anschließender Fragerunde bekommen, wo wir sehr viele Backgroundinformationen bekommen haben.

Die Führung beginnt noch vor der Erlebniswelt am sogenannten Marktplatz. Hier werden Zugänge zur Mathematik aus dem Alltag der Kinder besprochen. Ein wesentlicher Aspekt ist hierbei die Mathematik in digitalen Medien, wie zum Beispiel Smartphones, Computern aber auch die EAN, die europäische Artikelnummer welche beim Einkaufen verwendet wird. Ich war sehr beeindruckt, wie interessant diese Inhalte hier aufgearbeitet werden.20161025_120949

In der Forscherwerkstatt selber findet man sehr wenige digitale Medien, dafür lässt sich eine klare Linie bei der Materialauswahl für die Exhibits (Stationen zum selbstständigen Forschen) erkennen, es besteht fast alles aus Holz. Digitale Medien findet man hier in Form eines Computers mit einem Beamer und in Form einer Binär-Uhr. Der Fokus liegt hier auf der strategischen und problemlösenden Ebene an den einzelnen Exhibits, bei denen Kinder durch gezielte Fragen der ExplainerInnen zur Lösung kommen sollen. Geplant ist in Zukunft einzelne Stationen mit QR-Codes auszustatten, mit deren Hilfe Schülerinnen und Schüler mittels Smartphone zu weiteren Informationen des mathematischen Zusammenhangs gelangen können. Im Museum findet man unter anderem eine Ausstellung zur Entwicklung von Rechenmaschinen und Computern. Dadurch, dass die Kinder auch hier etwas ausprobieren können, wird die Auseinandersetzung mit den Medien viel intensiver.

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Hier lassen sich durchaus medienpädagogische Ansätze in den Mathematikunterricht einbringen, die in der Schule vertieft und ausgeweitet werden können.

Ich persönlich bin von der Örtlichkeit sehr beeindruckt und finde auch nach zahlreichen Besuchen immer wieder neue Bereiche in denen man sich vertiefen kann. Einzig die Differenzierung beim Marktplatz im Bezug auf das Alter der Kinder könnte besser sein. Dieser ist für alle Altersstufen, abseits kleiner Abänderungen, immer gleich.  Es ist auf jeden Fall empfehlenswert mit seinen Schülerinnen und Schülern des Haus der Mathematik zu besuchen.