| |
|
|
Ideen zur
Vorbereitung |
|
|
| |
|
|
| |
|
Im weiteren Text wird davon ausgegangen, dass sich alle Schülerinnen und Schüler der Klasse nur mit dem realen Problem "Glaspaläste: Energieeffiziens ... ." beschäftigen werden. Diese Auswahl hat die Lehrperson alleine oder nach einer Diskussion mit den Jugendlichen der Klasse getroffen.
|
|
|
|
|
Tipp:
Überblick über alle zum realen Problem aufbereiteten Seiten
|
|
In der sitemap zu "Glaspaläste: ..." wird ein Überblick gegeben (a) über alle aufbereiteten Hilfen zur mathematischen Modellierung, (b) zum Einsatz von neuen Werkzeugen sowie (c) zur Selbstorganisation des Lernens.
Diese sitemap sollten Lehrpersonen bei ihrer Unterrichts-Vorbereitung einsehen. Denn so erkennen sie auch, worauf sie im Unterricht moderierend hinweisen können.
Die ergänzenden Informationen zum Sachverhalt (u.a. mit Fakten und Datensätzen) sind ganz bewusst nicht immer in der Sprache der "SchülerInnen" formuliert. Hier wird der Alltag des Fernsehens und der Presse sowie der Wissenschaft gespiegelt. |
| |
|
|
Adressatengruppen,
die mit diesem realen Problem angesprochen werden |
|
Mit dem realen Problem "Glaspaläste ..." können Schülerinnen und Schüler der Klassen 8 bis 11 im Unterrichtsfach Mathematik aber auch in den Fächern Physik , Politik, Kunst und/oder Technik angesprochen werden. Es wird aber realistischer Weise angenommen, dass das Projekt in Mathe durchgeführt wird. |
| |
|
|
|
Gesellschaftsbezug und Kooperationsmöglichkeiten
mit anderen Fächern
|
|
Mit "Blicke auf eine Vielfalt
von "Glaspalästen"sowie auf eine effiziente Nutzung von Energie in Industrie und im Privaten " können Lehrpersonen - und auch Jugendliche - sehen, welche Probleme zur Energieeffizienz sowie zur baulichen Gestaltung mit diesem Thema verbunden sind.
Nicht notwendig, aber hilfreich, kann eine Kooperation mit den Fachlehrerinnen und Fachlehrern für Kunst, Physik, Politik und/oder Technik sein.
|
| |
|
|
|
u.a. Bezüge zum Kunstunterricht
|
|
Was ist das "Gute" an einer guten Architektur? Modernisten und Historisten streiten.
Die "Schönheit von Glas" kann in der Kleingruppe, die sich mit einer Befragung beschäftigt, thematisiert werden. Als BeraterInnen bieten sich auch die FachlehrerInnen für Kunst oder vielleicht auch Eltern an.
Interessant ist eine Befragung von Großeltern, Eltern und Gleichaltrigen unter der Hypothese, dass das Schönheitsempfinden altersabhängig ist. Ist es auch länderspezifisch? |
| |
|
|
|
u.a. Bezüge zum Physikunterricht
|
|
Eltern und ebenso die PhysiklehrerIn können vielleicht auch als BeraterInnen für diejenigen Kleingruppen hinzugezogen werden, die sich u.a. mit den Experimenten zum "Wärmetransport" beschäftigen. |
| |
|
|
|
Und was hat das alles mit Mathematik zu tun?
|
|
ab Klasse 7
Messwerte zu einem Modellversuch zur Wärmeleitung / Wärmedämmung dokumentieren, mit den Mitteln der beschreibenden Statistik auswerten, Ergebnisse interpretieren und auf die Wirklichkeit von "Glaspalästen" übertragen;
Energieeffizienz im Privaten rechnerisch und kalkulierend überprüfen (z.B. von Energiesparlampen und Glühlampen mittels linearer Terme und deren Graphen); Terme für weitere Zusammenhänge finden; rationale Zusammenhänge; Wachstumsfunktion; Funktions-Gleichung;
Meinungs-Befragung zum "Guten und Schönen" von Glaspalästen oder zur Akzeptanz von Energiesparmaßnahmen planen, durchführen und mit den Mitteln der beschreibenden Statistik auswerten;
ab Klasse 9 wie zuvor und:
Konstruieren und simulieren von Aufheiz- und Abkühlprozessen bei Wärmeleitung und Wärmestrahlung für unterschiedliche Glassorten und photochromen Glas; dabei Methoden der system dynamics anwenden und u.a. Werkzeuge wie Excel oder Dynasis oder Powersim nutzen;
Potenz- und Wachstums-Funktionen; |
|
|
|
| |
|
Ideen zur Durchführung der Modellierungsphase |
| |
|
|
Arbeitsteilige Kleingruppenarbeit an unterschiedlichen Fragen zum Problem |
|
Die Jugendlichen können mit einer Bilddiskussion oder einem Bericht in das Thema einsteigen.
Nach einer kurzen Diskussion in der ganzen Klasse leiten die möglichen Fragen "Glaspaläste: Licht durchflutet und Wärme effizient? Energieeffizienz in Industrie und im Privaten? " die SchülerInnen dazu an, sich auf der Grundlage ihrer Interessen für die Arbeit an einem der folgenden Fragebereiche zu entscheiden:
Diese Entscheidung für einen Fragenbereich führt bereits zu einer Klein-Gruppenbildung. Weitere Entscheidungen darüber, welche Analyse- oder Konstruktions- oder Befragungsanforderungen ausgeführt werden sollen, führen dann zu einer endgültigen, arbeitsteiligen Kleingruppenarbeit in der Klasse.
Anmerkung: Die zuvor angegebenen Seiten können ausgedruckt werden, und wie Arbeitsblätter an die Kleingruppen verteilt werden. Erst dann, wenn die Jugendlichen im Internet recherchieren wollen oder sich mathematische Hilfen holen wollen oder auf dem Forum etwas austellen wollen, brauchen sie den Computer.
|
|
|
|
Beschreibung und Darstellung von allgemeinen und inhaltlichen Kompetenzen sowie einer Komptenz-Diagnose anhand möglicher Ergebnisse
Alle Kolleginnen und Kollegen die bei der Aufbereitung von Lösungsideen helfen wollen, sind herzlich dazu eingeladen.
Kontaktpartner siehe Information
|
|
Kompetenzen, die Schülerinnen und Schüler im Unterricht erwerben können:
Werden die Analysen, Simulationen und Befragungen durchgeführt, so lässt sich an den schriftlichen Ergebnissen diagnostizieren, welche Kompetenzen in welchen Grad erworben wurden. |
| |
|
|
|
Mathematik als Erkenntnis-
und Berechnungsmittel
|
|
Bei der Ausführung der Anforderungen zur Analyse, zur Konstruktion und Simulation sowie zur Befragung stellt sich die Mathematik zusammen mit der Physik als ein Hilfs- und Erkenntnismittel dar. Die Mathematik ist aber auch ein Mittel etwa von "Berechnungen" zur Wärmeleitung, sowie auch ein Mittel zur Kalkulation als Grundlage für Entscheidungen (Glühlampe oder Energiesparlampe). Die Mathe hilft und nützt dabei, auch im Alltag sinnvoll und überlegt zu handeln und zu entscheiden. Die Mathematik löst nicht die Probleme von Energieeffizienz, sie hilft aber dabei, politische Lösungsansätze zu verstehen.
|
| |
|
|
|
Mögliche Klippen im Unterricht
|
|
Im Mathe-Unterricht kann es eine Hürde sein, dass ein Experiment zur Wärmeleitung durchgeführt werden soll. Der Versuchsaufbau ist aber sehr einfach und in jeder Klasse machbar. Die benötigten Geräte sind minimal und können auch von Zuhause mitgebracht werden. |
| |
|
|
|
Die Rolle der
Mathe-LehererIn
|
|
Während der Vorbereitung und auch in der Modellierungsphase übernimmt die Mathematiklehrerin und der Mathematiklehrer in der Regel die Rolle eines kompetenten Laien. |
| |
|
|
|
Recherchen im Internet
|
|
Recherchen im Internet sollten nicht ganz unterbunden werden. Wohl aber eingeschränkt werden. Es gibt kommentierte Links ins Internet.
Bei der Bearbeitung des realen Problems geht es vornehmlich um Mathematik und nicht um das medienpädagogische Ziel, im Internet recherchieren zu lernen. Dieses Ziel kann mit angesprochen werden, ist aber nicht zentral.
|
| |
|
|
|
Formulierung der Ergebnisse
und Präsentation der Ergebnisse
|
|
Hierzu gibt es auf der Eingangsseite in das reale Problem Hinweise für Schülerinnen und Schüler.
Für Lehrpersonen kann es hilfreich sein, diese bei der Vorbereitung des Unterrichts zur Kenntnis zu nehmen. Denn die Texte können ausgedruckt werden und als Arbeitshilfe an die Jugendlichen verteilt werden.
Die Präsentationen der Schülerinnen und Schüler haben zwei Funktionen: Zum ersten können die Jugendlichen erleben, dass alle Präsentationen zusammen das Problem umfassender lösen. Teamarbeit hatte also einen Sinn. |
| |
|
|
|
Systematisierung
|
|
Zum Zweiten bilden die Präsentationen den Einstieg in die (der Modellierungsphase folgende) Systematisierung der "erfundenen" oder genutzten Mathe.
In der Regel helfen die "mathematischen Hilfen" bei der Systematisierung.
Sie schließt sich immer an, wohingegen eine internationale Kommunikation eine weitere Möglichkeit im Herbst eines jeden Jahres bedeuten kann. |
| |
|
|
|
Eine Internationale Kommunikation und Kooperation zum Thema ist eine weitere Möglichkeit
|
|
Das reale Problem ist so aufbereitet, dass es umfassender durch Arbeitsteilung gelöst werden kann.
Die Lern- und Arbeitsumgebung stellt zu diesem Zweck auch ein Forum und eine Galerie zur Verfügung, die ebenfalls für kooperatives Arbeiten genutzt werden können.
Eine internationale Verständigung ist von der Sache her sinnvoll und nicht aufgesetzt. Siehe dazu die Hinweise für Schülerinnen und Schüler.
Für Lehrpersonen kann es hilfreich sein, diese bei der Vorbereitung des Unterrichts zur Kenntnis zu nehmen. Denn auch diese Texte können ausgedruckt und ggf. ausgehangen werden. |
| |
|
|
|
Nebeneffekte:
Neue Ziele mit neuen Medien
|
|
Ausführungen zu "Neuen Zielen mit neuen Medien" sind in den Lern- und Arbeitsumgebungen "Schule gestalten" und "Lernen mit Neuen Medien" zu finden.
|
| |
|
|
|
|
|
Die Patinnen und Paten dieser Arbeitsumgebung bitten alle Kolleginnen und Kollegen um Ergänzungen oder Erprobungsberichte.
Für Rückmeldungen kann neben einer "Papierform" auch das offene Forum "Kooperation zwischen Lehrpersonen" oder das geschlossene Forum "Didaktische Fragen zum Mathe-Unterricht" dieser Arbeitsumgebung genutzt werden. |
