Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke
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Mathematik
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Historiographische Perspektiven II
Historiographische Perspektiven II - Der Mathematikunterricht Nr. 3/2024
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Stellenwertverständnis
Eine der größten Herausforderungen im Mathematikunterricht der Grundschule ist der Aufbau eines gesicherten Stellenwertverständnisses als entscheidende Lernvoraussetzung für weitere Inhalte. Die Entwicklung einer verständnisbasierten Stellenwertvorstellung ist deshalb von zentraler Bedeutung, auch über die Grundschule hinaus. Praxisorientiert beleuchten die Beiträgen in dieser Ausgabe, wie Sie im Unterricht die Entwicklung des Stellenwertverständnisses bei Ihren Lernenden unterstützen können. Die Beiträge in dieser Ausgabe geben Einblicke: in die Funktionsweise unseres Stellenwertsystems, in die Entwicklung von Stellenwertvorstellung bei den Lernenden und mögliche „Stolpersteine“ im Prozess, in Übungsformate zur Sicherung und Anbahnung des Stellenwertverständnisses und in vielfältige handlungsorientierte und darstellungsvernetzende Aktivitäten, die Kinder dabei unterstützen, ein gesichertes Stellenwertverständnis aufzubauen.
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Einmaleins verstehen, vernetzen, merken
Hilfen zur ganzheitlichen Erarbeitung des Einmaleins. In den meisten Bildungsplänen wird inzwischen gefordert, dass Kinder bei der Erarbeitung des Einmaleins nicht Malreihe für Malreihe auswendig lernen sollen. Vielmehr wird empfohlen, zunächst nur einige wenige, leicht zu merkende Kernaufgaben zu automatisieren. Von diesen ausgehend, lernen die Kinder das verständige rechnerische Ableiten aller anderen Aufgaben. Das Automatisieren des gesamten Einmaleins wird bewusst erst später, dann aber sehr gezielt betrieben. Der Praxisband führt in das fachdidaktisch wohlbegründete Konzept der "ganzheitlichen" Erarbeitung des kleinen Einmaleins ein. Das ganzheitliche Vorgehen hilft insbesondere auch Kindern mit sogenannter "Rechenschwäche", die mit dem traditionellen "Reihenlernen" oft dauerhaft scheitern. Es stellt aber hohe Anforderung an die Lehrperson. Deshalb bietet der Band das nötige didaktische Hintergrundwissen, konkrete Leitfäden für die Erarbeitung und das Üben des Einmaleins, zahlreiche Unterrichtsmaterialien und Kopiervorlagen für eine Lernkartei, die auch zum Download zur Verfügung stehen. Der Band richtet sich insbesondere an Referendarinnen und Referendare und an jene Grundschullehrkräfte, die in ihrer Ausbildung wenig auf den ganzheitlichen Zugang zum Einmaleins vorbereitet wurden. Darüber hinaus ist er auch hilfreich für Eltern und Förderkräfte, die Kinder beim Einmaleinslernen unterstützen wollen.
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Gesamtwerk
Mathematische Modellierungskompetenz von Grundschulkindern sprachbewusst fördern
Das Interesse des Mamola-Projekts (Mathematical Modelling and Language Awareness) liegt in der Sprachbewusstheitsförderung für den Mathematikunterricht der Grundschule, wobei konkret das mathematische Modellieren fachlich sowie didaktisch aufbereitet und beforscht wird. Es gilt übergreifend zu untersuchen, wie sich ein unterschiedlich hoher Grad an Sprachbewusstheitsförderung auf die mathematische Modellierungskompetenz von Grundschulkindern auswirkt. Dafür werden zur Förderung der Sprachbewusstheit die Designprinzipien Scaffolding, Formulierungsvariation, (korrektives) Feedback sowie Selbstreflexion herausgearbeitet und für den Fachunterricht an der Grundschule angepasst. Die Ergebnisdarstellung beruht auf einer Mixed-Methods Interventionsstudie mit insgesamt 228 SchülerInnen aus zehn Klassen in Jahrgangsstufe 3, die in zwei Experimentalgruppen eingeteilt sind. Neben quantitativen Tests werden auch qualitative Daten aus Interviews zur Erfassung der Sprachbewusstheit mithilfe von Sprachwitzen vorgestellt.
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Vierecke
Welche Vierecke eignen sich, um Bandornamente zu legen? Aus welchen Rechtecken lässt sich ein Quadrat zusammenfügen? Welche Körper erhältst du beim Zusammensetzen welcher Vierecke? Die ebene geometrische Figur Viereck und damit verbundene Handlungserfahrungen stehen in dieser Ausgabe im Fokus. In der Begegnung mit Vierecken bieten sich vielfältige Anlässe, verschiedene Repräsentanten dieser ebenen geometrischen Figur kennenzulernen, auf diese Weise das geometrische Begriffsverständnis auszubilden und basale räumlich-visuelle Fähigkeiten zu fördern. Bedeutsam ist, dass die Unterscheidung von Viereckarten bzw. die Sortierung und deren Reflexion jeweils einem besonderen Sinn folgt, das Erkunden und Erkennen von Eigenschaften also mit einem Nutzen verbunden ist. Sortierungen bzw. Betrachtungen verschiedenartiger Repräsentanten von Vierecken sollen daher nicht nur auf Fragen wie „Welche Unterschiede erkennst du?“ antworten. Viel spannender wird es, wenn das Erkennen und Nutzen der unterschiedlichen Eigenschaften wichtig ist für die Bewältigung der darüber hinaus gehenden Anforderungen, die die Lernumgebung stellt. In den Praxisbeiträgen geht dies einher mit der Beanspruchung räumlich-visueller Fähigkeiten des Wahrnehmens und Vorstellens: Vierecke nach eigenen Unterscheidungsmerkmalen gruppieren; Mit Gummibandkörpern aus Vierecken das räumliche Vorstellungsvermögen fördern; Quadrate in Rechtecke zerlegen und den Flächeninhalt vergleichen; Vierecke aus Tangramteilen legen und verschiedene Kombinationen finden; Durch Veränderung der Perspektive Vierecke verwandeln. Aus dem Materialpaket: Vorlagen für „Gummibandkörper“; Ausschneidematerial aus farbigem Karton zum Beitrag „Körper aus Vierecken“.
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KI verstehen: Wie Maschinen lernen
Künstliche Intelligenz (KI) und ihre Anwendungen in der Schule zu thematisieren - das ist eine Herausforderung. Komplexe und umfangreiche Datensätze gehen in die Entwicklung von KI-Systemen ein. Bausteine für ein Verständnis algorithmischer Methoden des maschinellen Lernens können durchaus vermittelt werden, wenn man verschiedene elementare mathematische Themen neu akzentuiert und moderne Anwendungen einbringt. Bildung rund um Künstliche Intelligenz (KI) und ihre Anwendungen ist eine Herausforderung für viele Unterrichtsfächer: Informatik, Sozial- und Naturwissenschaften, Ethik und natürlich Mathematik. KI ist ein dynamisches Gebiet mit modernen mathematischen und algorithmischen Methoden. Komplexe und umfangreiche Datensätze gehen in die Entwicklung von KI-Systemen ein. Die Methoden können nicht umfassend im Unterricht aufgeschlüsselt werden. Bausteine für ein Verständnis können aber schon vermittelt werden, wenn man verschiedene elementare mathematische Themen neu akzentuiert und moderne Anwendungen einbringt. In dieser Ausgabe finden Sie dazu konkrete Anregungen und erprobte Vorschläge für Ihren Mathematikunterricht.
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Was willst du werden?
Heft 67, „Berufsorientierung und Mathematikunterricht“, bietet vielfältige Unterrichtsideen, die den Schüler:innen die im Heft vorgestellten Berufe nahebringen und zeigen, an welcher Stelle die Berufe mathematische Kenntnisse voraussetzen. Appell an die Lehrenden: Gute räumliche Geometrie! Anknüpfend an das frühere Heft zur Berufsorientierung im Mathematikunterricht bietet Heft 67 vielfältige Unterrichtsideen, die das Ziel haben, den Schüler:innen die im Heft vorgestellten Berufe nahezubringen und Begeisterung dafür zu wecken. Es wird erkundet, an welcher Stelle die Berufe mathematische Kenntnisse voraussetzen, die Lernenden finden so selbst Antworten auf die Frage: „Mathe – wozu?“ Die Sonderstellung des räumlichen Vorstellungsvermögens bei Einstellungstests wird aufgezeigt, und der Appell „gute räumliche Geometrie!“ fordert zu einem abwechslungsreichen Unterricht auf, der dazu beiträgt, dass die Schüler:innen in Tests und auch im Beruf bestehen können. Aus dem Inhalt: Berufsorientierung und Mathematikunterricht: Wie passt das zusammen?; Wir gestalten die neue Wohnung: Im Innenausstattungsbüro Flächeninhalte erfassen; Hochbeete für den Schulgarten: Als Tischler/innen Quadermodelle planen und nutzen; Es werde Licht! Als Elektroniker/innen Längen schätzen und messen; Wie viel Zement brauchen wir? Als Maurer-Azubis den Dreisatz anwenden; Neue Farben für die Klassenzimmer: Als Maler/innen messen, runden und rechnen; Mischen und verdünnen im Labor: Als Chemielaborant/in mit Brüchen rechnen; Der Preis stimmt! Als Koch/Köchin für die Prozentrechnung das Kalkulationsschema nutzen; Aufs Dach gestiegen! Als Dachdecker/in Längen, Flächen, Winkel und Preise berechnen; Kreativ entwerfen und bauen – „ein sicherer Zukunftsjob“: Als Packmitteltechnologe/-technologin geometrische Körper entwerfen; Genügend Platz im Lkw? In der Lagerlogistik Flächen und Volumina optimal nutzen; Mit Mathe zum Beruf! Einstellungstests erfolgreich meistern; Weltblutspendetag am 14. Juni: Mathematische Betrachtungen zum Blutspenden; Der M+E-InfoTruck vor der Schule: Berufsinformation als Hands-on-Erlebnis; Olympische Sommerspiele 2024 in Paris: Olympisches Feuer und Fackellauf.
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Vom Muster zur Struktur
Die Welt durch die Musterbrille betrachten – warum ist das wichtig? Wenn Kinder schon früh angeregt werden, Muster zu erkennen und mathematische Strukturen zu verstehen, fällt ihnen der Zugang zur Mathematik leichter. Daher: Musterbrille auf, mathematische Strukturen entdecken! Muster und Strukturen sind ein Schlüssel zum Mathematikverständnis. Von einer hohen Muster- und Strukturkompetenz profitieren nachweislich Kinder mit besonderer mathematischer Begabung ebenso wie Kinder, denen Mathematik schwerfällt. Anhand von Zahnputzbechern und Kastanien zeigen wir, wie Kinder Strukturen nutzen und nichtzählende Strategien entwickeln können. Treppenzahlen und Punktemuster dienen zum Verständnis von distributiven Zerlegungen. Dabei bieten digitale Lernumgebungen zusätzliche Unterstützung. In Geometrie entdecken Grundschulkinder verschiedene Spiegelwege und begründen ihre Ergebnisse. Das erwartet Sie noch in dieser Ausgabe: Begriffe schärfen: Was genau ist ein Muster, was eine Struktur?; Ist das immer so? Muster entdecken, deuten und übertragen; Malhäuser: Faktoren in Malaufgaben vertauschen und Ergebnisse vergleichen; Entdeckerpäckchen: wachsende und sich wiederholende Elemente untersuchen; Symmetrie und Spiegelung: Wie verändert sich eine Grundfigur?; Lernen an Stationen: Fibonacci-Zahlenfolgen.
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2024
Diese Ausgabe widmet sich spannenden Fragen rund um Energie, Bildung, Technologie und Gesellschaft. Sie zeigt, wie energieintensiv das Internet ist, welche Chancen Elektrolyseure für die Energiegewinnung bieten und wie E-Mobilität im Unterricht erlebbar wird. Außerdem geht es um nachhaltige Materialien, die beschleunigte Ausdehnung des Weltraums und neue Perspektiven auf Schule, Wertevermittlung und Wandel. Beiträge zu ChatGPT greifen sowohl seine Rolle in der Mathematik als auch in der Wissenschafts- und Unterrichtskommunikation auf.
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Schulangst
Noten und die Forderung nach Leistung prägen den schulischen Alltag ebenso wie soziale Kontakte mit Mitschüler:innen. Damit einher gehen aber auch Leistungsdruck und/oder soziale Herausforderungen, die bei einer immer größer werdenden Anzahl an Schüler:innen Ängste auslösen. Neben Leistungs- und Prüfungsängsten können auch konkrete Erfahrungen von Gewalt und Mobbing in der Schule zur Entstehung von sozialer Schulangst beitragen. Wie Sie als Lehrkraft – unter Beteiligung weiterer Personen – hier aufmerksam werden und Hilfe anbieten können, ist einer der Themenschwerpunkte. Diese Ausgabe widmet sich neben den Schulängsten aufseiten der Schüler:innen auch einem noch größeren Tabuthema: Schulängsten aufseiten der Lehrer:innen. Lehrkräfte wie Schüler:innen werden gleichermaßen als Betroffene von Schulängsten in den Blick genommen, um Möglichkeiten zu eröffnen, diese Ängste auch mutig zu äußern und letztendlich gemeinsam zu überwinden. Aus dem Inhalt: Gesichter der sozialen Angststörung. Von hilfreichen und nichthilfreichen (sozialen) Ängsten; Pädagogisches Handeln bei schulischen Ängsten. Hinweise erkennen und unterstützend handeln; „Schulangst nicht als ‚kein Bock‘ abtun!“ Gespräch mit einer Betroffenen; „Schaff ich das alles?“ Sorgen und Ängste in Schule und Referendariat; Angst im Lehrberuf. Warum es wichtig ist, diese Emotion nicht zu tabuisieren; Keine Angst – das kann man managen. Gestärkt und gelassen der Klasse begegnen; Mehr Mut im schulischen Handeln. Gemeinsam das eigene Arbeitsumfeld gestalten; Selbstlernkurs: Erklärvideos. Wissen und Fähigkeiten für Analyse und Produktion erwerben; ChatGPT kann Lernen verhindern. Von der Gefahr oberflächlichen Lernens durch den Einsatz von KI-Tools; Poesiewerkstatt im Sommer. Eigene Haikus schreiben; Mündlich angemessen interagieren. Kommunikationspsychologisch geschickt vorgehen; Smoke is in the air. Schriftliche und mündliche Sprachproduktion zum Thema „Luft“; Streit im Land der Geometrie. Quadrat und Rechteck in ihren relevanten Eigenschaften unterscheiden; Der Äquator. Grundlage unseres Koordinatensystems und unserer Einteilung der Welt; Kohlenstoffdioxid und Kohlensäure. Alltagsphänomene mit „chemischen Augen“ sehen; Wundervolle Welt der Wiesen. Ein vielfältiger Lebensraum für Pflanzen und Tiere; Auszeichnung und Motivation für engagierte Schulen. Berufswahl-SIEGEL als Unterstützung der Berufsorientierung; Persönlichkeitsbildung. Rezensionen.
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Enaktive Zugänge gestalten
Wie kommt die Mathematik in den Kopf? Ein praktischer Zugang liegt im handelnden Umgang mit geeignetem Material. Enaktive Ansätze sind ein notwendiger Zugang zu mathematischen Inhalten, damit Schülerinnen und Schüler ein tragfähiges Verständnis zu mathematischen Begriffen, Konzepten und Verfahren aufbauen können. Im Mittelpunkt steht die Auseinandersetzung mit realen oder virtuellen Objekten in frei erkundenden oder strukturiert angeleiteten Lernumgebungen.
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Mathematik kooperativ spielen, üben, begreifen 1a
Grundschulmathematik für Teamplayer. In den ersten Schuljahren sind Austausch, gemeinsames Suchen nach Lösungen und Entscheiden wegweisend für das Mathematiklernen. Dies lässt sich sehr gut mit spielerischen Ansätzen umsetzen, in denen Ziele kooperativ in der Gruppe erreicht werden. Warum setzen also bisher erhältliche Spiele und Lernumgebungen zu mathematischen Grundfertigkeiten auf Wettbewerb oder beinhalten kaum substanzielle mathematische Herausforderungen? Dieser Materialband enthält über 30 erprobte Lernumgebungen zu Zahlenräumen, Operationen, Größen und Geometrie. Die Lernumgebungen für die Schuljahre 1 bis 3 sind so konzipiert, dass Ziele nur gemeinsam erreicht werden und die Kinder sich als Teamplayer erleben. Die mathematischen Herausforderungen entstehen jeweils situativ: durch Entscheidungen der Kinder, durch Zufall (z.B. Ziffernkarten ziehen) oder durch Abwägen verschiedener Möglichkeiten. Die Lernenden der Klassen 1 bis 3 arbeiten nicht vereinzelt, sondern konsequent kooperativ, erschließen zentrale mathematische Inhalte in Lerngruppen spielerisch, suchen gemeinsam nach Lösungen und Wegen, entscheiden individuell und gemeinsam, entwickeln Strategien und entdecken mathematische Strukturen, automatisieren Grundfertigkeiten. Die praxisorientierten Anregungen für kooperatives Mathematiklernen sind mit geringem Materialaufwand realisierbar. Der Band richtet sich an Studierende, Referendarinnen und Referendare sowie Lehrkräfte in der Grundschule, die für ihre Klasse Lernumgebungen mit substanziellen mathematischen Herausforderungen suchen.
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Faltmuster erkunden
Ob Zettel, DIN-A4-Papier, Flipchart-Bögen oder Origami-Papier - aus allem lassen sich interessante Objekte falten, mit denen sich Mathe-Inhalte der 6. Klasse erfahren lassen. Beim Papierfalten wird Mathematik nachhaltig begreifbar erlebt. Allein die Anweisungen stecken voller Mathe-Begriffe: eine Senkrechte falten, eine Ecke den auf Schnittpunkt zweier Faltlinien, Diagonalen und Parallelen falten usw. Figuren wie Dreiecke und Vierecke unterschiedlichster Art entstehen im Faltmuster. Es wird nach Text-Anweisungen gefaltet oder nach Foto-Anleitungen, zu denen dann aber die Faltanweisungen formuliert werden sollen. In diesem Arbeitsheft werden notwendige Inhalte der 6. Klasse angesprochen: Figurenlehre (Haus der Vierecke), Symmetrie (Haifisch), Brüche (Streifen falten), Größen (Masu-Schachtel), Daten erheben und darstellen (Über den Wolken). Das Material eigent sich für eine Unterrichtsreihe, in der faltend wichtige Grundbegriffe wiederholt und aufgearbeitet werden können. Oder unterrichtsbegleitend werden im Laufe des Schuljahres einzelne Faltumgebungen bearbeitet. Die Lösungshinweise am Ende der Ausgabe ermöglichen ein recht selbstständiges Arbeiten mit der MatheWelt.
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Raumgeometrie mit digitalen Werkzeugen
Raumgeometrie mit digitalen Werkzeugen
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Olympische Spiele in Paris
In diesem Jahr finden die olympischen Sommerspiele in Paris statt. Unter dem olympischen Gedanken des friedlichen Zusammenlebens treffen sich Sportler:innen aus aller Welt, um zu zeigen, was sie können. Die Olympischen Spiele sind dabei geprägt vom sportlichen Wettkampf untereinander und der individuellen Leistung der Athlet:innen. Auch im schulischen Kontext rückt das soziale Miteinander zeitweise zugunsten anderer Themen in den Hintergrund. Dabei ist gerade bei den Olympischen Spielen der gemeinsame und friedliche Wettkampf so wichtig. Wie im Klassenraum fächerübergreifend Sensibilität für menschliche Werte geschafft werden kann und parallel Kompetenzen im mathematischen, sprachlichen, musikalischen, motorischen, philosohischen und sozialen Bereich geschult werden können, zeigt diese Ausgabe.
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