News

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News – Workshop Organisation “10. Workshop Be-greifbare Interaktion” auf der Tagung “Mensch und Computer 2017” in Regensburg

Tanja Döring und Anke Reinschlüssel organisieren den diesjährigen Workshop “Be-greifbare Interaktion” auf der “Mensch und Computer 2017” in Regensburg mit. Der Workshop wird veranstaltet von der GI-Fachgruppe “Be-greifbare Interaktion”. Der Workshop soll insbesondere auch zur Präsentation und zum Austausch von Projekten aus der BMBF Förderlinie “Erfahrbares Lernen” dienen. Insofern sind Projekte aus der Förderlinie herzlich eingeladen, Beiträge einzureichen! Die Frist für Beitragseinreichungen endet am 16.6.2017, der Workshop wird am 10.9.2017 in Regensburg stattfinden. Call for Papers sowie weitere Informationen sind unter www.be-greifbar.de zu finden.

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News – Posterpräsentation auf der CERME10

Die Arbeitsgruppe Didaktik der Mathematik hat auf dem Tenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME10), der vom 1. bis 5. Februar 2017 in Dublin stattfand, ein Poster präsentiert. Es wurde in der Arbeitsgruppe Learning Mathematics with Technology and other Resources eingereicht und angenommen. Weitere Informationen finden Sie unter Publikationen.

MAL-Poster auf der CERME10
Thomas Janßen diskutiert mit einem Tagungsteilnehmer die Idee des MAL-Projekts.
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News – BMBF Meeting in Braunschweig

Das halbjährliche Projekttreffen fand gestern am 16.1.2017 beim Westermann Verlag in Braunschweig statt. In großer Runde wurde hier wichtige Punkte wie der Projektfortschritt, technische Aspekte des Systems und nächste Schritte vorgestellt und diskutiert. Eine interessante Unterbrechung war die Druckereiführung, die 354 Tage im Jahr 24 Stunden am Tag im Einsatz ist.

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Presse – Leuchtende Kacheln gegen den Mathe-Horror (NDR)

“Du wolltest doch Algebra, da hast du den Salat”, soll Jules Verne einst gesagt haben. Und der ungarische Mathematiker Paul Erdös war sich sicher: “Man lernt Mathematik nicht, man gewöhnt sich nur dran.” Was früher wie heute gilt: Für viele Schüler ist der Mathematik-Unterricht bestenfalls kompliziert und im schlimmsten Fall ein absoluter Angstgegner. Der Westermann-Verlag in Braunschweig und Wissenschaftler der Universität Bremen wollen jetzt neue Lernmethoden dagegensetzen. Im Fokus steht dabei die Algebra. Mit Objekten, die Licht oder Ton aussenden, sollen komplizierte Gleichungen so künftig anzufassen und zu hören sein.

Quadrate machen Mathe zum Kinderspiel

“Smart objects” nennen sich diese kleinen Gegenstände und sie sollen nach der Idee der Forscher für Variablen stehen und dabei helfen, den Umgang mit Formeln und Gleichungen besser zu verstehen. Gerade die Mathematik in den höheren Klassen verlange ein solches Verständnis und viele Schüler täten sich damit oft schwer, sagt Angelika Bikner-Ahsbahs von der Mathematik-Didaktik der Universität Bremen. Ganz neu ist die Idee nicht: In manch einem Unterricht werden zur Veranschaulichung bereits “algebra tiles”, also kleine, bunte Kacheln eingesetzt. Schüler sollen damit Zahlen oder Zahlenmengen besser begreifen können. Ein einfaches Beispiel: Ein Schüler hat sechs gelbe, quadratische Kacheln. Seine Aufgabe: Daraus so viele Rechtecke wie möglich zusammenzusetzen. Am Ende hat er sechsmal eine Kachel und dreimal zwei Kacheln und damit vier Möglichkeiten, die Zahl sechs darzustellen (einmal sechs, sechsmal eins, zweimal drei, dreimal zwei). Bisher gibt es das zum Anfassen, also analog. Der neuartige Ansatz der Bremer Forscher aber ist, diese Kacheln zu digitalisieren und sie intelligent werden zu lassen.

Objekte, die auf Schüler reagieren

Setzt ein Schüler sie künftig ein, sollen sich die “smart objects” mit Tönen, Vibration oder Licht zurückmelden – je nachdem, ob er richtig oder falsch gelegen hat. “Spielerisches Lernen hat einfach Erfolg gezeigt”, sagt auch Dr. Gerald Volkmann vom Bereich Digitale Medien der Universität Bremen, der eng mit der Mathematik-Didaktik zusammenarbeitet. Darüber hinaus sollen die “tiles” auch den Lösungsweg und die Geschwindigkeit des Schülers “lesen” und darauf eingehen. Und sie sollen untereinander agieren und für jedes Problem programmierbar sein – smarte Objekte eben. Zusätzlich haben die Forscher die Idee, das Konzept mit interaktiven Tischen mit Displays oder Tablet-PCs unterstützen. Der Westermann-Verlag in Braunschweig will die neuen Methoden dann als Lehrinhalt weiterentwickeln und in die Klassenzimmer bringen. Erste Prototypen soll es aber erst im Oktober 2017 geben.

Fehlende Grundlagen rächen sich

Doch haben die Forscher recht? Ist Mathematik tatsächlich so unbegreiflich für Schüler? Ja und nein, findet Mathematik-Lehrerin Iris Bardenhorst vom Gymnasium Gaußschule in Braunschweig: “Mathe ist an sich für die Schüler nicht zu schwer.” Das Problem sei eher, dass oft Grundlagen fehlten. Weil in der Mathematik viele Sachen aufeinander aufbauen, räche es sich irgendwann, wenn man gewisse Grundkonzepte nicht verstanden habe. Terme in der Algebra seien tatsächlich ein gutes Beispiel. “Das zieht sich durch den gesamten Stoff bis zum Abitur”, sagt Iris Bardenhorst. Hat man da Probleme, würden diese Lücken durch die gesamte Schulzeit geschleppt. Natürlich gebe es in der Mathematik einen gewaltigen Knackpunkt: Oft muss man fähig sein, abstrakt zu denken. Bardenhorst: “Nicht jeder Schüler kann das gleich gut.”

Frontal-Unterricht funktioniert nicht

Fragt man die Schüler der Gaußschule, scheint sich der Eindruck zu bestätigen. Mathematik ist ultrakompliziert? Das komme ganz auf das Thema an, meinen dort viele. Für den einen ist die Wahrscheinlichkeitsrechnung das Problem, andere schlagen sich mit Sinus und Cosinus herum. Aber auch die Lehrer selbst scheinen unterschiedlichen Einfluss zu haben: Frontal-Unterricht mit völlig abstrakten Erklärungsversuchen empfinden die Schüler nicht nur als unzeitgemäß, sondern vor allem als zu schwer zu begreifen. Viele Lehrer seien aber mittlerweile weiter: Auch wenn Schüler oft das Gefühl äußern, ihre Erkenntnisse in der “echten Welt” kaum gebrauchen zu können, finden sie es gut, wenn der Mathe-Unterricht praxisnah ist. Vor allem digitale Lernmethoden kommen gut an. Für viele Schüler könnte es davon aber noch mehr geben.

YouTube im Klassenzimmer

Auch Mathematik-Lehrerin Iris Bardenhorst findet: “Wir machen heute vieles anders.” Sie selbst kann sich noch daran erinnern, als Schüler stundenlang Kurven diskutiert zu haben: “Das war einfach pures Abarbeiten von Schemata.” Heute würden sie und viele ihrer Kollegen darauf achten, anwendungsorientiert und mit vielen Beispielen zu unterrichten. Funktionen seien eben viel weniger abstrakt, wenn man sie zum Berechnen des Besucherverhaltens in Parks benutze. Auch digitale Methoden kommen zum Einsatz. So schaut sich Bardenhorst mit ihren Schülern schon einmal YouTube-Videos über dreidimensionale Objekte an, die man an der Tafel nie so darstellen könne. Die Pläne der Bremer und des Westermann-Verlags findet die Mathematik-Lehrerin interessant, sieht sie aber allenfalls als Ergänzung zum klassischen Unterricht. Nur dort könnten Lehrer oder Mitschüler verschiedene Lösungswege erklären und Schüler auch einmal nachfragen, wenn sie etwas nicht verstanden haben. Bardenhorst: “Komplett nur über den Rechner halte ich das für schwer.”

von Tino Nowitzki

https://www.ndr.de/nachrichten/niedersachsen/braunschweig_harz_goettingen/Leuchtende-Kacheln-gegen-den-Mathe-Horror,mathe132.html

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Presse – Unterricht begreifbar machen

Die Westermann Gruppe arbeitet vertrieblich mit dem Startup-Unternehmen fabmaker zusammen. Ralf Halfbrodt, Geschäftsführer der Westermann Gruppe, und Dean Ciric, Geschäftsführer der Braunschweiger fabmaker GmbH, haben jetzt einen entsprechenden Kooperationsvertrag unterzeichnet. fabmaker entwickelt 3D-Drucker und dazugehörige Lehrkonzepte für den Bildungsbereich. Ziel ist es, Schulen mit dem Einsatz der neuen Technologie für einen innovativen Unterricht zu unterstützen.

Für den sicheren und einfachen Einsatz in Schulen hat fabmaker den leicht bedienbaren „Bildungsdrucker“ im Programm. Die Westermann Gruppe wird das Gerät für fabmaker an Schulen anbieten und die Produkteinführung umfassend betreuen. Zum Kundenservice gehören Beratung und Schulung von Schulen und Lehrkräften, ein Begleitbuch, eine Service-Hotline und die Filament-Belieferung. Die Kooperationspartner stellen außerdem künftig 3D-Modelle passend zu den Lehrwerken der Westermann Gruppe zur Verfügung und entwickeln Unterrichtsmaterialien für den Themenbereich 3D-Druck.

Mit dem 3D-Druck können Unterrichtsinhalte verkörpert und begreifbar gemacht werden – eine Technologie, die das Lernen durch Anschaulichkeit befördert: Schüler können den Herstellungsprozess von der eigenen Idee über die Konstruktion und Produktion bis zum fertigen Produkt begleiten. Lehrkräfte haben darüber hinaus die Möglichkeit, Unterrichtsmodelle zu erstellen und zu verwenden.

„3D-Druck macht den Lernstoff mit allen Sinnen erfahrbar und schult konzeptionelles Denken“, sagt Ralf Halfbrodt, Geschäftsführer der Westermann Gruppe. „Wir freuen uns, Lehrkräften nun bei der Vermittlung dieser wichtigen Kompetenz und natürlich auch der Lehrstoffe helfen zu können, indem wir die Technik zusammen mit darauf abgestimmten Unterrichtsmaterialien anbieten.“

Ob geometrische Konstruktionen, Modelle von Organen und Molekülen oder aber kreative Kunstobjekte – die Technik lässt sich in vielen Fächern einsetzen. Auch in einigen Bereichen der beruflichen Bildung wie beispielsweise der Metalltechnik wird die Fähigkeit, dreidimensionale Entwürfe am PC zu erstellen, immer wichtiger.

Die Planung und Herstellung dreidimensionaler Objekte schult nicht nur die mathematisch-naturwissenschaftlichen Kompetenzen, sondern auch die Kreativität und viele andere Fähigkeiten: „Neben den Fachkompetenzen trainieren die Schülerinnen und Schüler so auch Teamfähigkeit, Zielorientierung und Eigeninitiative“, sagt Dean Ciric, Geschäftsführer von fabmaker.

http://www.westermanngruppe.de/de/presse/pressemitteilungen/pm/archive/2016/august/artikel/unterricht-begreifbar-machen.html

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Presse – Mathematik zum Fühlen

Interaktive Objekte sollen Schülerinnen und Schülern künftig helfen, abstrakte Konzepte der Algebra intuitiver zu verstehen

Nr. 221 / 16. August 2016 SC

Die Konzepte der Algebra wurden bereits vor rund 2000 Jahren das erste Mal beschrieben, aber für Schülerinnen und Schüler stellen sie weiterhin eine große Herausforderung dar. Auch für Lehrkräfte ist es oft schwierig, die abstrakte Materie zu vermitteln. Ein Verbundprojekt unter Federführung des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik der Universität Bremen (TZI) soll den Lernenden in Zukunft helfen, die Konzepte mit verschiedenen Sinnen zu begreifen. Dafür werden im Projekt „Multimodal Algebra Lernen“ (MAL) neueste Erkenntnisse aus der Mathematikdidaktik mit den technischen Lösungen des TZI zusammengeführt. Auch Wissenschaftler des Kompetenzzentrums für Klinische Studien der Universität Bremen und des ifib – Institut für Informationsmanagement Bremen GmbH – einem Forschungsinstitut an der Universität – sind an dem interdisziplinären Projekt beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert MAL im Rahmen des Förderschwerpunkts „Erfahrbares Lernen“ bis Mai 2019 mit knapp 1,4 Millionen Euro; das gesamte Projektvolumen beläuft sich auf 1,8 Millionen Euro.

Die Algebra steht im Fokus des Projekts, weil sie eine zentrale Rolle in der Bildung einnimmt. „Alles, was ab der 8. Klasse in Mathematik gelehrt wird, ist algebraisch unterlegt“, erklärt Professorin Angelika Bikner-Ahsbahs von der Arbeitsgruppe Didaktik in der Mathematik der Universität Bremen. Ein gutes Verständnis der Konzepte sei daher nicht nur wichtig für ein Studium in den Naturwissenschaften, sondern beispielsweise auch für die Berufsschule. Allerdings falle es vielen Lernenden aller Ausbildungsphasen schwer, abstrakte Algebra-Konzepte wie Gleichungen und Variablen nachzuvollziehen und anzuwenden.

Verstehen mit dem ganzen Körper

Ziel des Projekts MAL ist es daher, ein Algebra-Lernsystem zu entwickeln, das diese Konzepte interaktiv und körperlich erfahrbar vermittelt. Das Lernen findet auf diese Weise nicht nur „im Kopf“ statt, sondern im ganzen Körper – fühlend, sehend und hörend. Dafür werden berührbare Lernelemente entwickelt, die Algebra-Konzepte wie beispielsweise Zahlen oder Variablen darstellen und mit Informationstechnologie ausgestattet sind. Die Lernenden können diese Objekte anordnen oder das System über Gesten steuern – und sie erhalten dabei per Ton- oder Lichtsignal eine Rückmeldung, ob sie auf der richtigen Spur sind.

Ergänzt werden können diese „Smart Objects“, die in der Arbeitsgruppe Digitale Medien von Professor Rainer Malaka an der Universität Bremen entwickelt werden, durch Displays auf interaktiven Tischen oder Tablet-PCs. „Dabei geht es nicht um klassisches E-Learning, sondern um die Nutzung möglichst vieler Sinne, die das Lernen unterstützen“, erklärt TZI-Geschäftsführer Dr. Gerald Volkmann.

Individuelles Lernen erfordert weniger direkte Betreuung

Von den Ergebnissen des Projekts sollen auch die Lehrkräfte profitieren, die oft zeitlich nicht in der Lage sind, allen Schülern die optimale individuelle Unterstützung zukommen zu lassen – besonders dann, wenn die Lernenden sich auf sehr unterschiedlichem Niveau befinden. Das System soll in der Lage sein, den Wissensstand der Anwender automatisch zu erfassen, indem die Lösungswege und die Geschwindigkeit analysiert werden. Eine spielerische Gestaltung der Übungen kann darüber hinaus helfen, die Motivation zu fördern.

Die benötigten Technologien müssen jedoch zunächst entwickelt werden. Damit der praktische Nutzen gewährleistet ist, geht die technische Entwicklung mit der Didaktikforschung in diesem Projekt Hand in Hand. Professorin Bikner-Ahsbahs und ihr Team untersuchen kontinuierlich, wie die Lernprozesse mit den neuen Methoden konkret ablaufen und welche Ansätze besonders vielversprechend sind. In Zusammenarbeit mit der Abteilung Biometrie des Kompetenzzentrums für klinische Studien wird ein Konzept zu Evaluation dieser Prozesse entwickelt. Ein relativ junges Feld ist dabei das Experimentieren mit Gesten beim Lernen: „Die Forschung in der Didaktik zeigt zunehmend, wie wichtig Gesten für das Verständnis der Mathematik sein können“, erklärt die Wissenschaftlerin. Ein einfaches Beispiel ist das Anzeigen von prozentualen Verhältnissen mit den Händen. „Mit unseren Gesten verstehen wir manchmal schon Dinge, die dem Kopf noch gar nicht bewusst sind“, so Bikner-Ahsbahs.

Schulbuchverlag Westermann entwickelt Lerninhalte

Um die Erkenntnisse nach Projektende in die Klassenräume zu überführen, ist die Redaktion Sekundarbereich Mathematik/Naturwissenschaften der Verlagsgruppe Westermann unter der Leitung von Dr. Dirk Wenderoth als Projektpartner eingebunden – dort werden die Lerninhalte entwickelt, an bestehende Lehrwerke angepasst und den Schulen zugänglich gemacht. Ebenfalls dabei ist das Bremer Beratungsunternehmen xCon Partners, das unter anderem sein Know-how im Einsatz von Datenbrillen und anderen Wearables, also am Körper tragbaren, interaktiven Technologien, beisteuert.

Das Institut für Informationsmanagement Bremen fokussiert sich unterdessen auf die Wahrung der ethischen, rechtlichen und sozialen Aspekte beim Einsatz der neuen Technologien im Unterricht. Ziel ist es, bereits im Entwicklungsprozess sicherzustellen, dass diese Faktoren angemessen berücksichtigt werden und nicht erst – wie so oft bei technischen Produkten – im Nachhinein. Das Kompetenzzentrum für Klinische Studien wird abschließend die Wirkung des MAL-Systems untersuchen.

Achtung Redaktionen: In der Uni-Pressestelle kann Illustrationsmaterial angefordert werden.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik der Universität Bremen (TZI)
Axel Kölling
Tel.: 0421/33 65 99 50
E-Mail: koelling@k-ms.de

Quelle: http://www.uni-bremen.de/universitaet/presseservice/pressemitteilungen/einzelanzeige/news/detail/News/mathematik-zum-fuehlen.html?cHash=31279dd163c6e157756b8324cdf7b2c0