CAS - Computer, Algebra, Schüler

Dieser Erfahrungsbericht liefert eine kritische Reflexion zum Einsatz des Computeralgebrasystems (CAS) "Derive" im Mathematikunterricht einer Klasse 9, deren SchülerInnen im bisherigen Verlauf ihrer Schullaufbahn den "klassischen" Mathematikunterricht erlebt haben: Dominanz der Lehrkraft und fragend-entwickelndes Unterrichtsgespräch.
 

In den ersten Unterrichtsstunden wirkten die SchülerInnen daher wie "Zuschauer des Telekollegs Mathematik". Ihre wesentlichen Handlungen beschränkten sich auf Zuhören, Abschreiben, Rechnen. Um einem modernen und zeitgemäßen Mathematikunterricht gerecht zu werden, die SchülerInnen zu Selbstständigkeit im Umgang mit dem Computer im Mathematikunterricht und ansatzweise zu problemorientiertem Lernen anzuleiten, war es erforderlich, diese Gewohnheiten aufzubrechen.

Der behandelte Stoff

Die für den Computereinsatz besonders geeigneten fachlichen Inhalte der Jahrgangsstufe 9 leisteten dazu einen erheblichen Beitrag. Die Richtlinien sehen hier unter anderem die Behandlung der Quadratischen Funktionen und Quadratischen Gleichungen vor. Bei den Quadratischen Funktionen geht es hauptsächlich darum, den SchülerInnen die Form von Parabeln sowie die Bestimmung der Scheitelpunkte zu vermitteln. Darüber hinaus konnte durch den Einsatz des Rechners im Mathematikunterricht neben den klassischen Lerninhalten der Jahgangsstufe 9 auch auf das Lösen von Funktionen dritten Grades und biquadratischen Gleichungen eingegangen und die Stoffinhalte so deutlich erweitert werden.

Unterrichtsreihe.rtf

Warum "Derive"?

Bei der Durchführung der Unterrichtsreihen Quadratische Funktionen und Quadratische Gleichungen wurde auf das CAS Derive zurückgegriffen. Dessen besonderer Vorteil liegt darin, dass das Programm die Verknüpfung der nummerischen Lösung einer Quadratischen Gleichung zusammen mit der graphischen Darstellung in einem Bildschirmfenster liefert (ein Klick auf die Grafik vergrößert den Screenshot). Die SchülerInnen haben damit unmittelbar Gelegenheit, eine anschauliche Vorstellung von der Lösung einer Quadratischen Gleichung zu gewinnen. Darüber hinaus ist das Programm aufgrund der einfachen Bedienbarkeit für die Jahrgangsstufe 9 gut geeignet.

Didaktisch-methodische Überlegungen

Da die Schülerinnen und Schüler sich im Umgang mit mathematischer Software überhaupt noch nicht auskannten, wurde der Computer in den Unterrichtsreihen Quadratische Funktionen und Quadratische Gleichungen hauptsächlich in den Übungs- und Anwendungsphasen als

  • Darstellungs- und Visualisierungsmittel,
  • Ergebnisüberprüfer und
  • Rechenwerkzeug
 
 

eingesetzt. Die besondere Herausforderung bestand darin, den Rechner so dosiert einzusetzen, dass die SchülerInnen nicht das eigentliche Rechnen verlernten, die nötige Distanz zum Rechner behielten und die notwendige Übung und das Wissen für die Klassenarbeiten erfuhren.

  • Einführung des Rechners
    Die Motivation der SchülerInnen, am Rechner zu arbeiten, wurde langsam aufgebaut. Problem- und schülerorientierte Aufgaben transformierten den Rechner vom Zeichenknecht zum Mittel des Lernens.

Probleme und Reflexion

Den Rechner als Werkzeug begreifen

Als großes Problem erwies sich, dass SchülerInnen relativ unkritisch mit den vom Rechner gelieferten Ergebnissen umgingen. Getreu dem Motto "Der Rechner hat immer Recht!" wurden Lösungen akzeptiert und abgeschrieben, aber nicht hinterfragt und reflektiert. Um den SchülerInnen die nötige kritische Betrachtungsweise zu vermitteln, mussten sie im weiteren Verlauf des Unterrichts dazu angehalten werden, die von dem Rechner gelieferten Ergebnisse zu prüfen. Den SchülerInnen wurde immer wieder deutlich gemacht, dass der Rechner nur als Werkzeug und nicht als "Denkapparat" dient und dass die eigene Denkarbeit dem Rechner überlegen ist.

Kritikfähigkeit schärfen

Es empfiehlt sich, im Unterricht immer wieder Aufgaben mit "sinnlosen" Lösungen zu stellen, um den kritischen Blick zu schärfen. Über die gesamten Unterrichtsreihe hinweg zeigten sich die SchülerInnen deutlich motivierter als sonst. Vor den anstehenden Klassenarbeiten musste der Rechner allerdings vor die Tür gesetzt werden, damit die SchülerInnen die nötige Sicherheit für die Arbeiten, die ohne Rechner geschrieben wurden, erhielten.

Informationen zu der Autorin

Sandra Schmidtpott, Studienrätin, studierte die Fächer Mathematik und Erdkunde an der Georg-August-Universität Göttingen.

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Frau Schmidtpott aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen der Autorin.
Verwandte Themen
 
Unsere Empfehlungen für Sie
 
    Natur, Mathe, Technik
     
    Impressum | Datenschutz | Über uns | RSS-Feeds | Seite bookmarken:  del.icio.us Yahoo! My Web google Bookmarks Digg Mister Wong OneView MerklisteEmpfehlenDruckenSeitenanfang
    Nicht redaktionelle Inhalte nach § 6 TMG von anderen Anbietern als Lehrer-Online werden durch den Namen des Anbieters gekennzeichnet.