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Ideen zur
Vorbereitung |
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Im weiteren Text wird davon ausgegangen, dass sich alle Schülerinnen und Schüler der Klasse nur mit dem realen Problem "Blinde sehen, Taube hören, Lahme gehen ... " beschäftigen werden. Diese Auswahl hat die Lehrperson alleine oder nach einer Diskussion mit den Jugendlichen der Klasse getroffen. |
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Tipp:
Überblick über alle zum realen Problem aufbereiteten Seiten |
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In der sitemap zu "Blinde sehen, Taube hören, Lahme gehen ... " 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. |
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Adressatengruppen,
die mit diesem realen Problem angesprochen werden |
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Mit dem realen Problem "Blinde sehen, Taube hören, Lahme gehen ... " können Schülerinnen und Schüler der Klassen (7), 8 bis 11 im Unterrichtsfach Mathematik aber auch in den Fächern Biologie und/oder Sport angesprochen werden. Es wird aber in realistischer Weise angenommen, dass das Projekt in Mathe durchgeführt wird. |
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Gesellschaftsbezug und Kooperationsmöglichkeiten
mit anderen Fächern |
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Mit "Einige weitere Blicke auf die Problemlage neurotechnischer Implantate und künstlicher "Intelligenz" können Lehrpersonen - und auch Jugendliche - sehen, wie "schnell" die Entwicklungen vor sich gehen und welche Probleme sich für die Menschen damit ergeben. Die gesellschaftliche Bedeutung liegt auf der Hand.
ABER:
Fortschritt ohne Hoffnung nennt Jens Jessen im Nachruf auf Erwin Chargaff, Professor an der Columbia Universität in New York, seine kritische Feststellungen: Die Wissenschaft hat sich den Gesetzen des Kapitalmarktes unterworfen. Sie folgt den Gesetzen der amerikanischen Medienreklame. Und: "Was gemacht werden kann, muss gemacht werden" und "Was gemacht worden ist, muss verwendet werden." Darum habe Chargraff die Hoffnung auf eine humane Selbstregulierung der Forschung für ein bloße Illusion gehalten, zu deren Herstellung ein verlogenen Fach namens "Bioethik" erfunden wurde. (
Literaturhinweis: Bild der Wissenschaft 9/1995 )
Nicht notwendig, aber hilfreich, kann daher eine Kooperation mit den Fachlehrerinnen und Fachlehrern für Biologie und/oder Wirtschaft und/oder Religion/Ethik sein. Vielleicht gibt es aber auch unter den Eltern der Kleingruppe eine Mutter oder einen Vater der kompetent in den angesprochenen Sachfragen ist. Diese Eltern und ebenso die genannten FachlehrerInnen können als BeraterInnen für die Kleingruppe hinzugezogen werden und in die Schule eingeladen werden, wenn sich die Kleingruppe u.a. mit Detailfragen zur Sache beschäftigt. |
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Und was hat das alles mit Mathematik zu tun? |
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Wird dieses Problem im Mathematikunterricht behandelt, so steht die mathematische Modellierung im Zentrum. Je nach gewähltem Teilproblem kann folgende Mathe vorkommen:
ab Klasse 7
Daten zur informationstechnischen Evolution wahrnehmen und/oder auch sammeln sowie in Werte-Tabellen darstellen;
Daten zur biologischen und insbesondere zur medizintechnischen Evolution in (Diagrammen sowie) Liniendiagrammen darstellen und interpretieren;
Graphische Darstellungen zur biologischen und informationstechnischen Evolution vergleichen; Verdopplungszeiten ablesen;
Die erstellten Graphen nutzen, um Prognosen zu formulieren. Dabei die Unsicherheit einer Prognose angeben.
Eine Befragung zu Folgewirkungen planen, Fragebögen gestalten, eine Befragung durchführen, die Befragung mit den Mitteln der beschreibenden Statistik auswerten und die Auswertung interpretieren;
ab Klasse 9 wie zuvor und:
doppeltlogarithmische Grafiken interpretieren; Prognosen formulieren und interpretieren; Wachstumsfunktion
ab Klasse 11 wie zuvor und:
"Geschwindigkeit" des Wachstums; Ableitung; Exponentialfunktion |
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Ideen zur Durchführung der Modellierungsphase |
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Arbeitsteilige Kleingruppenarbeit an unterschiedlichen Fragen zum Problem | |
Die Jugendlichen können mit einer möglichen Bild-Diskussionen oder mit Forschungsergebnissen zum "Sehen" von Blinden in das Thema einsteigen.
Nach einer kurzen Diskussion in der ganzen Klasse leiten die möglichen Fragen " Zeit-beschleunigte Evolution? Welche IuK-Implantate sind zu erwarten? Homo sapiens = homo cyberneticus?" 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. |
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Mathematik als Erkenntnis- und Berechnungsmittel |
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Bei der Beantwortung der Teilfragen dieses realen Problems ist die Mathematik sowohl ein Erkenntnismittel als auch ein Mittel für Vorhersagen zu weiteren Entwicklungen und den damit verbundenen Akzeptanzproblemen in der Gesellschaft.
Die Mathematik kann mit ihren Methoden der grafischen Darstellung und Präsentation einerseits und mit der Konstruktion und Auswertung von Befragungen andererseits eine Hilfe anbieten, den Problemkomplex in seiner Vernetztheit zu erkennen. Das ist zwar noch nicht die gesellschaftliche Handlungsebene. Wohl aber ist es ein wichtiger Erkenntnisschritt vor allem Handeln. |
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Die Rolle der
Mathe-LehererIn |
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Während der Vorbereitung und auch in der Modellierungsphase übernimmt die Mathematiklehrerin und der Mathematiklehrer in der Regel die Rolle eines kompetenten Laien.
Aber auch einige mehr oder weniger zum Thema passende, subjektiv ausgewählte Literaturverweise:
Hans-Werner Bothe, Michael Engel: Neurobionik - Zukunftsmedizin mit mikroelektronischen Implantaten, Umschau-Verlag 1998
Karin Dohmen (Hrsg.) Gen-Technologie: Die andere Schöpfung? Metzler 1988
Rudolf Drux (Hrsg.) Menschen aus Menschenhand - Zur Geschichte der Androiden - Texte von Homer bis Asimov, Metzler, 1988
Jutta Fedrowitz, Dirk Matejovski, Gert Kaiser (Hg.): Neuroworlds: Gehirn - Geist - Kultur, Campus, 1994
Solomon H. Snyder: Chemie der Psyche, Drogenwirkungen im Gehirn, Spektrum 1990
Manfred Spitzer: Geist im Netz - Modelle für Lernen, Denken und Handeln, Spektrum, Berlin 1996
Spektrum der Wissenschaft: Verständliche Forschung: Evolution, Spektrum 1988
Spektrum der Wissenschaft: Spezial: Der High-Tech-Körper, 4/1999 Die Welt im Kopf: Was im Gehirn vorgeht, wenn wir denken. Mit einer Einführung des Synergie-Forschers Prof. Dr. Hermann Haken, Reihe: Der Mensch, 60 Minuten Spieldauer
Der achte Tag der Schöpfung: Wissenschaftler beginnen die Schöpfung zu wiederholen - in den Speichern von Computern. Mit einer Einführung des Roboter-Pioniers Prof. Hans-Jürgen Warnecke, Reihe: Technik, 42 Minuten Spieldauer |
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Recherchen im Internet |
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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. |
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Formulierung der Ergebnisse
und Präsentation der Ergebnisse |
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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. |
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Systematisierung |
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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. |
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Eine Internationale Kommunikation und Kooperation zum Thema ist eine weitere Möglichkeit |
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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. |
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Nebeneffekte:
Neue Ziele mit neuen Medien |
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Ausführungen zu "Neuen Zielen mit neuen Medien" sind in den Lern- und Arbeitsumgebungen "Schule gestalten" und "Lernen mit Neuen Medien" zu finden.
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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. |
