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Pädagogische Hochschule Freiburg, Projekt Mascil

Smartphones und Tablets im Unterricht? Bitte einschalten!

Smartphones und Tablets können den Unterricht aller Fächer bereichern! Vor allem in den Naturwissenschaften sind mobile Endgeräte absolutes Highend-Allround-Messinstrumente. Zahlreiche fest eingebaute Sensoren ermöglichen unzählige Experimente. Die folgenden Seiten geben einen Überblick über die von den 16 Schülerinnen und Schüler erarbeiteten Experimente. Die Versuche lassen sich sowohl mit Smartphones als auch mit Tablets durchführen. Die Messungen und Erklärungen sind nicht perfekt, bieten aber vielfältige Ideen und Vorschläge zur Umsetzung im eigenen Unterricht. Viele der Experimente können auch vereinfacht oder erweitert werden - hier ist Ihre Kreativität gefragt.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Wasserknappheit

13% der Weltbevölkerung leben in Europa, doch nur 8% der weltweiten Wasservorkommen sind auf diesem Kontinent verfügbar. Wie können wir Wasserknappheit reduzieren, Wasserverschmutzung verhindern und unsere Wasserressourcen nachhaltig schützen? Schüler und Lehrer, Politiker und Experten, Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger gleichermaßen stehen vor diesen zentralen Aufgaben. In dieser Unterrichtseinheit können Schülerinnen und Schüler Konzepte und Verfahren rund um das Thema Wasser und Wasserknappheit entdecken und erarbeiten. Dabei soll versucht werden, die nachstehende Fragestellung zu beantworten: "Kann die Wasserknappheit in Europa reduziert werden?" Die Schülerinnen und Schüler lösen verschiedene Aufgaben aus den Bereichen Mathematik und Naturwissenschaft und wenden dabei ihr Wissen aus beiden Disziplinen an. Durch neue Erkenntnisse und interdisziplinäre Aktivitäten entwickeln die Schüler auf persönlicher und nationaler Ebene eine umfassende Strategie zur Bekämpfung der Wasserknappheit.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Gefährlicher Regen

Wann ist Regen gefährlich? Wo kommen Überflutungen her? Wie können wir den durch Überflutungen angerichteten Schaden verringern? Im vergangenen Jahrzehnt haben einige Teile Europas vermehrt sehr starken, zu Überflutungen führenden Regen erlebt, während andere Regionen geringere Niederschlagsmengen und daraus resultierende Dürren erfuhren. Diese Materialien haben zum Ziel, dass die Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliches und mathematisches Wissen zum Thema "Überflutungen" anhand von theoretischen Überlegungen und praktischen Untersuchungen sowie durch die Verwendung neuer Medien (Applets) entwickeln. In einer Fallstudie zur Überflutung eines Flusstals werden die mathematischen und naturwissenschaftlichen Grundlagen von Strömungen sowie die physikalischen Größen, die die Fließmenge und Fließgeschwindigkeit beeinflussen, zusammengetragen.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Mathe rund um den Riesenstuhl

Große Stühle werden gerne als Werbeträger vor Möbelhäusern verwendet. Mit einem solchen Objekt lässt sich im Unterricht jede Menge Mathematik machen. Die Unterrichtsstunde fängt nach einem entsprechenden Unterrichtseinstieg mit den Fragen der Schüler an: "Wie groß ist der Mensch, der auf diesem Stuhl Platz nimmt?", "Wie viele Smarties passen auf die Sitzfläche?", ... Die verschiedenen Fragen werden in Gruppen bearbeitet und von den Schülern gegenseitig korrigiert. Der offene Aufgabentyp kann auch Bestandteil einer Klassenarbeit sein.


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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Kompetenzen diagnostizieren

Bei offenen Aufgaben und forschendem Lernen werden neben der Vermittlung der fachlichen Inhalte auch zahlreiche Kompetenzen erworben: Umgang mit Unsicherheit, Größen schätzen, Vereinfachen, Mathematisieren, Validieren, ... Durch die Variation einer offenen Aufgabenstellung ist es im Unterricht möglich, einzelne Kompetenzen zu diagnostizieren, zu fördern oder in einer Klassenarbeit zu überprüfen [1], [2]. Im Folgenden wird dies an einigen Beispielen dargestellt. Während der Durchführung einer offenen Aufgabe im Unterricht zeigt sich ziemlich schnell, bei welchen Kompetenzen Schwierigkeiten auftreten. Zum Diagnostizieren, Fördern und Überprüfen von Modellierungskompetenzen können spezielle Aufgaben und Arbeitsblätter herangezogen werden. Oft passen diese aber nicht zum aktuell behandelten Stoff. In diesem Fall kann es sinnvoll sein, eine gerade behandelte offene Aufgabenstellung so umzuformulieren, dass eine spezielle Kompetenz gefördert wird. Anhand der Tabelle und dreier Aufgaben aus dem Unterricht wird diese Umformulierung im Folgenden beispielhaft gezeigt.


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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

So lecker kann Pizza sein

Eine Pizza kann so lecker sein! Mit dem Lieblingsessen vieler Schülerinnen und Schüler ist es auch möglich jede Menge Mathematik zu betreiben: Vom Bruchrechnen mit Pizzastücken über die Flächenberechnung von runden Pizzen bis hin zu offenen Aufgaben für eine Pizzaparty. In der Aufgabenstellung "Pizza für Dich, für Deine Party und Deine Schule" sollen Schüler folgendes überlegen und planen: Welche Zutaten benötigt man für eine Pizza? Welche Packungsgrößen und Preise bietet der nächste Supermarkt? Wie groß ist die bestreichbare Fläche einer Dose Tomatensauce? Wie viel Geld muss ein Pizzastück bei der Filmnacht in der Schule kosten?


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digital.learning.lab (dll), Institut für Technische Bildung & Hochschuldidaktik, TU Hamburg

Mathematische Erklärfilme drehen (Klasse 6)

In diesem Baustein werden fachliche Aspekte des zurückliegenden Jahres wiederholt und in Form eines Lernvideos aufbereitet. In dieser Unterrichtssequenz geht es darum, bekannte mathematische Inhalte für ein Erklärvideo aufzubereiten, sich damit auseinanderzusetzen, was ein gutes Erklärvideo ausmacht und dann ein eigenes zu drehen.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

COMPASS Projekt - Website mit Unterrichtsmaterial für forschendes Lernen

Das Projekt COMPASS unterstützt Lehrerinnen und Lehrer darin, Mathematik und Naturwissenschaften im Unterricht interdisziplinär miteinander zu verbinden und dabei auch die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler einzubeziehen. Die Unterrichtseinheiten erfordern von den Schülerinnen und Schülern ein problemlösendes und forschendes Vorgehen. Dabei erwerben die Lernenden Kenntnisse und Kompetenzen, die sowohl für die Mathematik als auch für die Naturwissenschaften relevant sind. Die Unterrichtseinheiten können leicht an die Bedingungen in der eigenen Klasse angepasst werden. Außerdem besteht vielfach die Möglichkeit, ergänzend Software zum Erkunden und Erforschen einzusetzen. Auf dieser Homepage können Sie auf die gesamte Materialsammlung in allen Partnersprachen zugreifen. Sie finden dort auch alle ergänzenden Materialien wie Arbeitsblätter und Applets.

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digital.learning.lab (dll), Institut für Technische Bildung & Hochschuldidaktik, TU Hamburg

Mathematische Körper in unserer Schule (Klasse 5)

Geometrische Körper und Formen begegnen Schülerinnen und Schülern überall in ihrer Umwelt, wie der Laternenpfahl, der einem Zylinder gleicht oder der Schrank, der einem Quader entspricht. In dieser Unterrichtseinheit fotografieren die Schülerinnen und Schüler Körper und Flächen auf dem Schulgelände und ordnen und vergleichen die Bilder auf einer digitalen Pinnwand (Padlet). Vertiefend betrachten Schülerinnen und Schüler zusammengesetzte Körper sowie Flächen auf Körpern.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Solarauto

Warum sind Solarautos in der EU und auf der ganzen Welt von Bedeutung? In Zypern und vielen anderen europäischen Ländern erregen Solarautorennen Aufmerksamkeit. Gruppen von Studenten und anderen Erwachsenen entwerfen und bauen ihre eigenen Autos, mit denen sie an diesen Wettbewerben teilnehmen. Außerdem investieren große Automobilunternehmen Geld und Forschung in die solargetriebenen Autos der Zukunft. Schülerinnen und Schüler erfahren in der vorliegenden Aufgabe, wie wichtig es ist, Solarenergie für den Transport zu verwenden, und behandeln gleichzeitig relevante mathematische und physikalische Themen. Sie bearbeiten mehrere Aufgabenstellungen in Mathematik, Physik und Technik und wenden dabei ihr Wissen in diesen drei Disziplinen an. Ausgehend von bestehendem Wissen entwerfen, bauen und bedienen die Schülerinnen und Schüler ein Modellsolarauto.