Dissertationen/Habilitationen

Volker Hole

Methodische und didaktische Grundfragen des Computereinsatzes im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I

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Der Computereinsatz im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I kann nur gelingen, wenn er an den gegebenen Bedingungen in der Schule ansetzt und wenn neben mathema­tisch-fachlichen auch bildungstheoretische, psychologische, fachdidaktische und fach­methodische Aspekte berücksichtigt und aufeinander bezogen werden Insofern ist die vor­liegende Arbeit konzeptionell breit angelegt. Vor allem möchte sie Lehrerinnen und Lehrern aller Schularten eine Orientierungshilfe bieten, die sich in computerspezifische Probleme einarbeiten und fragen, wie die genannten Aspekte zusammenspielen. Nachdem die Zielsetzung der Arbeit beschrieben ist, wird zunächst im 2. Kapitel die Schulwirklichkeit beim Computereinsatz auf dem Hintergrund einer an 50 Haupt- und Realschulen in Nordwürttemberg im Herbst 1996 durchgeführten empirischen Unter­suchung dargestellt. Dabei zeigt sich, dass der Computer trotz teilweise ordentlicher Ausstattung nur selten im Mathematikunterricht eingesetzt wird. Nicht einmal ein Fünftel der Lehrkräfte setzt den PC mindestens einmal im Monat ein. Computeralgebra­systeme (CAS) und Dynamische Geometriesoftware (DGS) spielen dabei so gut wie keine Rolle. Vor allem Heymann hat aufgezeigt, dass auch ein Mathematikunterricht allgemein­bildende Funktionen übernehmen kann und sollte. Daher wird im 3. Kapitel dargestellt, inwieweit der Computer in der Lage ist, den allgemeinbildenden Aspekt in der Schule zu stärken, inwieweit aber auch diesem Medium hierbei Grenzen gesetzt sind. Erschließt sich mit Hilfe des Computers im Unterricht eine neue Mathematik? Manche Veröffentlichungen erwecken den Anschein, der Computer könne einen Großteil der her­kömmlichen Aktivitäten im Unterricht übernehmen, so dass eine völlige Neuorientierung des Mathematikunterrichts möglich und dringend geboten sei. Dieser Auffassung wird im 4. Kapitel die These entgegengesetzt, dass der Einsatz des Computers "nur" zu evo/utio­nären Veränderungen führen wird. Bezüglich der Inhalte wird systematisch aufgezeigt, wo sich tatsächlich Reduzierungsmöglichkeiten ergeben, bei welchen herkömmlichen Unter­richtsinhalten der Computer unterstützend eingesetzt werden kann, bezüglich welcher Unterrichtsinhalte sich Schwerpunktverlagerungen ergeben und wo sich über den Com­puter neue Unterrichtsinhalte erschließen. Sind Manipulationen mit dem Computer Handlungen im herkömmlichen Sinne, die der konstruktivistischen Auffassung des Lernprozesses gerecht werden? Eine Klassifizierung der Handlungen mit dem Computer scheint dringend geboten zu sein, wobei die Struk­turrelevanz als entscheidendes Kriterium postuliert wird. Welche Rolle spielt der Com­puter im Konzert der Repräsentationsmodi des Enaktiven, des Ikonischen und des Sym­bolischen nach Bruner? Gute Gründe sprechen dafür, dass im Zusammenhang mit dem Computereinsatz im Unterricht das didaktische E-I-S-Prinzip durch ein C-E-I-S-Anker­modell abgelöst werden sollte. Neben diesen 11Iedienclidaktischen Fragestellungen wird im 5. Kapitel ein erster Versuch für eine Systernatisierung der Lernprobleme vorgestellt.

(JMD 19 (98) 4, S. 331-332)

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die sich beim Einsatz des Mediums Computer ergeben können. Ferner muß überlegt wer­den, inwieweit der Computereinsatz die Gefahr der Abhängigkeit heraufbeschwört. An­sätze in der didaktischen Diskussion der letzen Jahre, die den Computer als Prothese oder als Gerüst betrachten, vergrößern möglicherweise diese Gefahr. Daher wird dem von Kutzler geprägten Begriff der Gerüstdidaktik die Bedeutung einer strukturorientierten Ver­stärkerdidaktik gegenübergestellt. Viele Veröffentlichungen legen nahe, dass der Einsatz des Computers im Mathematik­unterricht mit schülerbezogenen Unterrichtwerfahren (z.B. freie Arbeit, Gruppenarbeit und Projektarbeit) zu verbinden sei und mit der Beseitigung der weithin verbreiteten fragend-entwickelnden Unterrichtsmethode einhergehen müsse. Ein großer Teil der Lehre­rinnen und Lehrer wird vor allem unter dem Eindruck des großen Stoff- und Zeitdrucks nicht bereit sein, den gewohnten und zumeist als effektiv und ökonomisch erfahrenen fragend-entwickelnden Frontalunterricht stark reduzieren zu wollen. Daher soll im 6. Kapitel zunachst aufgezeigt werden, wie auch im Rahmen eher lehrerzentrierter Vorge­hensweisen der Computer im Mathematikunterricht durchaus nutzbringend eingesetzt werden kann. Dennoch wird der Computer seine volle Wirksamkeit erst beim Einsatz eher schülerzentrierter Unterrichtsverfahren entfalten können. Besonderes Augenmerk soll dabei die vor allem im Fremdsprachenunterricht des Gynmasiums entstandene und allge­mein wenig verbreitete Methode "Lernen durch Lehren" erfahren. Hierbei werden eigene Unterrichtsprojekte vorgestellt. Die Arbeit endet dann im 7. Kapitel mit einem kurzen zusammenfassenden Überblick über die im Mathematikunterricht einsetzbare Software und mit Kriterien, nach denen Lernsofiware ausgesucht werden kann.

Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Erziehungswissenschajten der Fakultät JII der Pädagogischen Hochschule Schwähisch Gmünd Erstgutachter: Prof Dr. Josef Lauter Zweit gutachter: Pro/.' Dr. Anton Brenner Rigorosum am 12. März 1998 Die Dissertation erscheint 1998 im Auer-Verlag (Donauwörth) unter dem Tite/ "Erfolgreicher Alathematikunterricht mit dem Computer. Alethodische und didaktische Grundfragen in der .<;"'ekundarstufe I. Mit vielen Ahhi/dungen und praktischen Bei.\pielen. ..

Volker Hole, Pädagogische Hochschule: Bereich MathematiklDatenverarbeitung/ Informatik, Oberbetringer Straße 2(X), 73525 Schwäbisch-Gmünd