Mit neuen Medien selbstreguliert lernen
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Mit neuen Medien selbstreguliert lernen (SS11), Andreas Pallack
| Kurzinfo | ||
|---|---|---|
|
Im Rahmen dieses Seminars beschäftigten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer mit der Frage, wie das selbstregulierte Lernen im Mathematikunterricht gefördert werden kann. Besonderes Augenmerk erhielten dabei die Möglichkeiten digitaler Werkzeuge. Auf dieser Seite finden Sie die Planung einer Doppelstunde, die gemeinsam geplant, durchgeführt und schließlich mit wissenschaftlichen Methoden ausgewertet wird.
Gegenstand der Doppelstunde ist das Optimieren von Verpackungen.
Lernziel: Die Schülerinnen und Schüler entwickeln die Volumenformel für das Problem „Kiste aus DIN A4-Blatt“ und begründen mit Hilfe näherungsweiser oder analytischer Methoden, welche Maße optimal sind.
| Phase | Geschehen im Unterricht |
|---|---|
| 1 | Ziel: Entwickeln einer Formel zur Bestimmung des Volumens nur in Abhängigkeit von der Höhe
Begrüßung, Einstiegsvideo, Materialausgabe, Vergabe der Arbeitsaufträge, Hilfsangebote (mehr Informationen) |
| 2 | Ziel: Analyse der gefundenen Funktion, auch mit Mitteln der Analysis
Aufgabenblatt, HIlfen (mehr Informationen) |
| 3 | Ziel: Reflexion und Strukturierung des Gelernten sowie Anwendung
Strukturangebot, Aufgaben, Hilfen zur Bearbeitung der Aufgaben (mehr Informationen) |
| 4 | Ziel: Möglichkeit zur Kontrolle
Abschließendes Video, Verabschiedung (mehr Informationen) |
Die bereitgestellten Materialien intendierten, dass selbstreguliertes Lernen angeregt wird. Auf der Basis der theoretischen Vorarbeiten wurden Forschungsfragen formuliert, die mit Hilfe der erhobenen Daten beantwortet oder zumindest erörtert werden sollen.
Forschungsfragen und Ergebnisse der Fallstudie
Zu den folgenden Bereichen wurden Forschungsfragen / Thesen formuliert:
Hätten unsere Tipps bei Gebrauch in manchen Situationen den Schülerinnen und Schülern weitergeholfen?
Bonus: Warum haben die Schülerinnen und Schüler die Tipps nicht genutzt?
- These
Die Antworten hätten den Schülerinnen und Schülern bei der Lösungsfindung weitergeholfen.
- Ergebnis
Hier schreiben Sie eine Erörterung zur These, die eine klare Aussage trifft, ob die These abgelehnt werden sollte.
- Schlussfolgerungen
Damit die Schülerinnen und Schüler die Hilfen und Tipps gezielter in Anspruch nehmen, könnte es von Vorteil sein ihnen die vorgefertigten Fragen zu Beginn der Unterrichtseinheit auszuteilen.
Des Weiteren kann man die Fragen und Antworten an die Wand pinnen, somit muss sich kein Schüler genieren seine Fragen dem Lehrer zu stellen. Die Schülerinnen und Schüler haben die Möglichkeit sich eingenständig die Tipps und Hilfen zu holen.
Auch der Fall, dass sich ein Schüler im Vorfeld alle Antworten holt wird vermutlich kaum auftreten, da dies die gesamte Klasse mitbekommen würde.
Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.
| Gruppe | Die These ist abzulehnen | Kurze Begründung |
| 1 | Nein | Aufgaben nicht verstanden,Viele Fragen sind vorhanden-werden aber nicht gestellt |
| 2 | Nein mit Einschränkung | Einige Unklarheiten bzgl der Aufgabenstellung und Begrifflichkeiten |
| 3 | Nein | Unklarheiten bzgl. Art der Box und der Aufgabenstellung |
| 4 | Nein | Unklarheiten bzgl. Art der Box und der Aufgabenstellung |
| 5 | Nein | falsche Formeln |
| 6 | Nein | Aufgabe nicht verstanden |
| 7 | Nein | Fehlender Ansatz |
| 8 | Nein mit Einschränkung | SuS arbeiten eingenständig, allerdings geben gegen Ende der Einheit zwei Schülerinnen bekannt, dass sie das Thema nicht verstanden haben |
| 9 | Nein | Verwirrung durch die im Film gezeigte Box |
Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:
Gruppe 1:
Bogen 1-3 : 25min lang ist unklar,welche Grundfläche die Box haben soll("Zylinder");Der Protokollant
muss die Aufgabenstellung nochmals erklären; Dem Protokollanten werden Fragen gestellt; Eine Frage zur Grundfläche
wird ordnungsgemäß gestellt
Bogen 4: Ein Schüler geht um Nachbartisch;
Unwissenheit bzgl des Zusammenhangs zwischen dem Optimum der Box und der Volumenformel
Evaluation de SuS: Der Protokollant solle sich mehr einbringen"
Gruppe 2:
Bogen 1: Die Aufgabenstellung ist nicht ganz klar ("Wissen nicht, ob sie eine Box aus einem Blatt oder aus
allen Blättern bauen sollen")
Bogen 2: Man möchte nicht nach vorne fragen gehen
Bogen 5: Verständnisprobleme bei der Aufgabe; Unklar ist die Zielgröße,die maximal werden soll
Bogen 7: Begrifflichkeiten sind unklar
Reflexionsbögen: Was genau die Zielgröße und die Nebenbedingung ist, ist unklar
Evaluation der SuS: "Bessere Erklärung der Aufgabenstellung /Thema"
Gruppe 3:
Bogen 1: Unklarheit über Größe der Box, darf geschnitten werden?
Bogen 3: Netzplan macht Schwierigkeiten, SuS kommen nicht weiter, holen sich aber auch keine Tipps
Bogen 5: Unklarheit bzgl. Zielgröße und Zielfunktion
Bogen 7: Sportplatzaufgabe: Aufgabenstellung nicht verstanden
Gruppe 4:
Bogen 1: SuS ist unklar, was genau mit Box gemeint ist
Bogen 2: immer noch unklar, aber Tipps werden nicht eingeholt
Bogen 4: SuS sehen keinen Sinn hinter der Aufgabe, probieren einfach nur aus
Bogen 6: Unklarheiten über die Begriffe "Reflexion" und "Zielfunktion einer Variablen", aber Tipps werden abgelehnt
Gruppe 5:
Bogen 2: stellt Formel auf/berechnet Volumen (falsche Formel: V = a * h)
Evaluation der SuS: Das hätte ich mir anders gewünscht: bessere & ausführlichere Anleitung/ Anweisung
(z.B. Bedeutung der AB) (4)
Hilfen: Frage: Darf man auch eine Pyramide bauen? Antwort: Ja, solange du das Blatt nicht
zerschneidest und wieder anklebst. (Phase I um 10:00)
Gruppe 6:
Bogen 1:wollen Tipps holen
BOGEN 2:Tipp hat nicht weitergeholfen: "Das haben wir doch die ganze Zeit versucht." keine Idee mehr,
Frustration
Bogen 7:mit Sportplatzaufgabe überfordert (Optimierung der Box auch größtenteils nicht verstanden)
Evaluation: mehr Unterstützung gewünscht
Hilfen: Tipp I.1 (Phase I nach 20 min)
Frage: Muss die Box eckig sein? Antwort: Ja (Phase I nach 28 min)
Frage: Stimmt der Ansatz bei der Sportplatzaufgabe? Antwort: Nein, da du eine falsche Nebenbedingung hast.
Außerdem wurde begründet, warum die Nebenbedingung falsch ist. (Phase 3 fünf vor dem Ende)
Gruppe 7:
Bogen 1: Fragen, welche in der Gruppe vorhanden sind, werden nicht gestellt
Bogen 2: Ein Tipp wird eingeholt. Frage: "Was ist der Ansatz?"
Bogen 5: Unklarheit, ob ihre Lösung richtig ist
SuS wissen nicht, was sie weiter machen solle
Evaluation der SuS: Gut: Selbstständiges Arbeiten mit Hilfen (2), Tipps (1)
Verbesserung: Aufgabenstellung
Hilfen: Tipp I.1 (Phase I nach 20 min)
Frage: Was ist der Ansatz?
Gruppe 8:
Bogen 1: Verständnisprobleme
Bogen 2 bis Bogen 6: SuS arbeiten zeilstrebig und kommen auf Lösung
Bogen 7: Zwei Schülerinnen äußern, dass sie das Thema noch nicht verstanden haben
Reflexionsbögen: Unklar, was die Nebebbedingung ist
Gruppe 9:
Bogen 1: SuS arbeiten zielstrebig und kommen schnell voran
Bogen 2: SuS stellen selbständig die Formel auf
Bogen 3: Unterlagen werden zu Hilfe heraus gesucht
Bogen 4: Verwirrung bzgl. Film: Was hat die flache Box mit der Milchpackung zu tun?
Bogen 5: Nebenbedingungen werden nicht als solche erkannt, Enttäuschung über Diskrepanz Milchtüte vs. oben offene, flache Box
Bogen 6: Unklarheit über Begriff "Länge der Laufbahn"
Bogen 7: SuS finden keinen sinnvollen Ansatz für Sportplatzaufgabe
Welchen Mehrwert hat der Einsatz digitaler Werkzeuge für die Schülerinnen und Schüler gehabt?
- These
Der Einsatz digitaler Werkzeuge war beim Bearbeitungsprozess hilfreich.
- Ergebnis
Über die Arbeit der Schülerinnen und Schüler mit dem Taschenrechner kann keine allgemeine Aussage getätigt werden, der Film hat zum größten Teil begeistert -> Die These kann also nicht abgelehnt werden.
- Schlussfolgerungen
bzgl. des Films:
- die Aufgabenstellung sollte nicht nur am Ende des Films durchlaufen, sondern für eine längere Zeit stehen bleiben und gegebenenfalls mündlich erläutert werden
- der Film hätte einen besseren Bezug zur Aufgabenstellung haben sollen, da die Frage, die im Film suggeriert wurde: Warum verpackt man Milch in dieser Verpackung? nicht zur eigentlichen Aufgabenstellung passte
bzgl. des Taschenrechners:
- die TNS-Datei "Box aus DINA4 Blatt" hätte den SuS gleich zu Beginn ohne Werte auf die Taschenrechner überspielt werden können
- die Tipps bzw. Anregungen hätten im Allgemeinen nicht in Zettelform verteilt werden sollen, sondern auf die Taschenrechner überspielt werden sollen. Eventuell hätten sie auch schon von vornherein auf dem Taschenrechner sein können.
Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.
| Gruppe | Die These ist abzulehnen | Kurze Begründung |
| 1 | Nein, mit Einschränkung | Die Schüler haben mit dem TR sinnvoll gearbeitet, haben sich phasenweise aber auch ablenken lassen |
| 2 | Ja | Der TR wurde sehr selten genutzt, der Film stiftete Verwirrung |
| 3 | Nein | Es gibt kaum Informationen über die Arbeit der SuS mit dem TR, der Film hat allgemein sehr gut gefallen |
| 4 | Nein | Die SuS haben den Taschenrechner viel benutzt |
| 5 | Nein, mit Einschränkung | Die SuS haben den TR für wenige Teilaufgaben benutzt, Film hat Problem vorgestellt |
| 6 | Nein, mit Einschränkung | Die SuS haben den TR für wenige Teilaufgaben benutzt |
| 7 | Nein | es wurde viel mit dem Taschenrechner gearbeitet |
| 8 | Nein | es wurde viel mit dem Taschenrechner gearbeitet |
| 9 | Nein mit Einschränkung | Medien waren hilfreich, aber nicht unabdingbar |
Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:
Gruppe 1:
Taschenrechner:
- SuS lenken sich mit dem TR ab und haben technische Probleme
- SuS diskutieren die Datei
- SuS plotten die Funktion
- Schwächerer Schüler bringt sich mit seinen TR-Ergebnissen ein
Film:
- Ein Schüler findet den Film sehr gut
- Anfängliches Problem: Soll eine Box oder eine Milchtüte optimiert werden?
Gruppe 2:
Taschenrechner:
- SuS berechnen das Maximum mit dem TR
Film:
- Verständnisproblem am Ende des Films (nannte auch ein Schüler im Feedbeack): Geht es jetzt los? / Sollen wir mit einem oder zwei Blättern die Box bauen?
- Zwei Schüler finden den Film sehr gut
Gruppe 3:
Taschenrechner:
- SuS haben teilweise ihre Rechner vergessen, durch die Ersatzbeschaffung verzögert sich der Start
- SuS wollen das übermittelte Dokument verändern
Film:
- Allen vier SuS hat der Film sehr gut gefallen
Gruppe 4:
Taschenrechner:
- SuS benutzen ihn als Rechenhilfe bei der Berechnung des Volumens und der Ermittlung der Ableitungen
- SuS benutzen das Kontrollprogramm, um eine näherungsweise Lösung zu ermitteln
- SuS benutzen ihn um eine genaue Lösung für die Extrempunkte zu ermitteln
Film:
- 3 von 5 SuS haben ihn positiv hervorgehoben
Gruppe 5:
Taschenrechner:
- die SuS haben ihn nur für Rechnungen wie z.B. die Rechnung beim Vorzeichenwechsel benutzt
Film:
- alle SuS haben ihn positiv hervorgehoben
- er hat den SuS das Problem verdeutlicht
Gruppe 6:
Taschenrechner:
- er wurde benutzt, um Netzpläne zu zeichnen und kleine Rechnungen durchzuführen
Film:
- 2 von 5 SuS haben ihn positiv hervorgehoben
Gruppe 7:
Taschenrecher:
- allgemein wird viel mit dem Taschenrechner gearbeitet
- die Höhe wird zunächst näherungsweise und später genau bestimmt
- Lösung wird mit der TNS-Datei "Box aus DINA4" kontrolliert
- jedoch wird mit dem Taschenrechner auch herumgespielt
Film:
- 3 von 5 Schülern haben ihn positiv hervorgehoben
Gruppe 8:
Taschenrechner:
- durch die TNS-Datei "Box aus DINA4" gewinnen die SuS neue Erkenntnisse
- Funktion und Ableitung werden geplottet
- Ableitung und Maximum werden ermittelt
Film:
- wird von allen Gruppenmitglieder positiv empfunden; das Problem wurde durch den Film gut verdeutlicht
Gruppe 9:
Taschenrechner:
- es werden mit veschiedenen Werten Volumina berechnet
- die Funktion wird geplottet
- Ergebnisse werden überprüft
- als die TNS-Datei "Box aus DINA4 Blatt" übermittelt wurde, war die Gruppe mit der Bearbeitung der Aufgabe schon weiter fortgeschritten
Film:
- 2 von 4 Schülern haben ihn positiv hervorgehoben
- hat zum Teil verwirrt (Zusammenhang: Milchtüte&Box)
- Forschungsfrage
Welche Faktoren beeinflussen die Motivation der Schülerinnen und Schüler?
- These
Die Schülerinnen und Schüler erhalten ihre Motivation über den gesamten Arbeitsprozess selbst aufrecht.
Indikatoren:
- Zielstrebiges Arbeiten
- Sich aktiv einbringen
- Störungen
- Ergebnis
Die SuS erhalten ihre Motivation aufrecht, wenn sie die Aufgabenstellung verstanden haben und sie bei der Bearbeitung subjektive Erfolgserlebnisse haben.
- Schlussfolgerungen
- Bei Misserfolgen bzw. Schwierigkeiten beim Lösen der Aufgaben, sollte der Lehrer als Ansprechpartner zur Verfügung stehen, um Denkanstöße zu geben, die den SuS die weitere Bearbeitung der Aufgabe und somit wiederum subjektive Erfolgserlebnisse ermöglicht.
- Alternativ könnten Tipps auch mittels eines Hilfe-Blattes gegeben werden. Dieses Blatt mit Lösungshinweisen - deutlich abzugrenzen von vorgegebenen Lösungswegen - würde dann ebenfalls wieder dazu dienen konkrete Denkanstöße zu liefern.
- Das Reflexionsblatt konnte vor allem von den Gruppen gelöst werden, die die Box-Aufgabe eigenständig gelöst haben. Andere Gruppen, die den Lösungsweg dem Kontrollblatt entnommen haben, hatten hier größere Schwierigkeiten.
--> Die Ausgabe eines Kontroll-Blattes sollte erst erfolgen nachdem die Aufgabe von den SuS eigenständig gelöst wurde,
da der Lernerfolg dann wesentlich größer ist. Das Blatt dient dann der Überprüfung der eigenen Rechenschritte und enthält eine Musterlösung.
- Die Motivation ließ in einzelnen Gruppen bei der Bearbeitung der Aufgaben, die auf das Box-Problem folgten, deutlich nach. Dafür sind verschiedene Gründe denkbar:
- Die Unterrichtsstunde ging ihrem Ende zu. - Es fehlte der Bezug zum eingangs gezeigten Film, da jetzt ein ganz neues Problem bearbeitet werden sollte. - Den SuS fehlte ein Überblick über die geplanten Inhalte der Stunde, sodass sie von der neuen Aufgabenstellung "überrascht" wurden.
--> Es sollten vorab Infos zum geplanten Stundenverlauf gegeben werden, sodass die SuS wissen, was auf sie zukommt
und sie sich somit mental darauf einstellen können.
Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.
| Gruppe | Die These ist abzulehnen | Kurze Begründung |
| 1 | Nein | Trotz Schwierigkeiten arbeiten die Schüler aktiv und zielstrebig. |
| 2 | Jeweils ein Gruppenmitglied beschäftigt sich anderweitig und lenkt andere ab. | |
| 3 | Ja, mit Einschränkungen | Nur wenige Gruppenmitglieder arbeiten aktiv und zielstrebig mit, Überforderung ist wohl zu groß. |
| 4 | Nein, mit Einschränkungen | Über- oder Unterforderung führt zu Motivationseinbrüchen. |
| 5 | Nein | Die SuS arbeiten über den gesamten Zeitraum zielstrebig, lediglich in den letzten 20 Minuten ist bei 2 von ihnen eine leichte Ablenkung zu beobachten, die den Arbeitsprozess jedoch nicht gravierend stört. |
| 6 | Ja, mit Einschränkung | Die Schüler finden keinen Ansatz und verlieren größtenteils die Motivation, die Arbeit wird von nur 1 Person dominiert. |
| 7 | Ja, mit Einschränkungen | Nach 30 Minuten nimmt die Motivation ab, nach Lösen der Aufgabe & Basteln der Kiste sinkt sie drastisch (ab 50 min). |
| 8 | Nein mit Einschränkung | SuS arbeiten aktiv und zielstrebig zusammen, jedoch starker Einbruch zum Ende |
| 9 | Ja, mit Einschränkung | Die Motivation wird nur während der ersten Aufgabe aufrecht erhalten |
Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:
Gruppe 1:
- trotz anfänglichen Schwierigkeiten sind die Schüler zunächst größtenteils motiviert (0-10 min)
- Schüler sind aktiv, allerdings teilweise auf einem falschen Weg (Zylinder) (10-20 min)
- Schüler sind motiviert und nutzen Tipp von vorne (20-30 min)
- Schüler sind weiterhin motiviert und diskutieren Pyramide als mögliche Verpackung (30-40 min)
- Mit Hilfe des Kontrollblattes wird jetzt der richtige Weg verfolgt, Schüler sind weiterhin motiviert (40-50 min)
- Schüler erarbeiten zielstrebig die Volumenformel und berechnen das Extrema (50-60 min)
- Motivation lässt bei zwei Schülern nach, als die Sportplatzaufgabe bearbeitet werden soll (60-70 min)
Gruppe 2:
- Zunächst ist den SuS die Aufgabenstellung unklar, sodass sie nicht mehr der Arbeit beginnen [s. 0-10min]. Stattdessen "Gespräch über ein "Jugend forscht"-Projekt" [s. 0-10 min].
- Die SuS führen über den gesamten Arbeitsprozess Gespräche über Klausuren, Referendare und Studium [s. 10-20 min & 40-50 min]. Ob diese Gespräche immer nur von dem gleichen Schüler gestartet werden, ist nicht bekannt. Daher wird davon ausgegangen, dass es sich jeweils um einen anderen Schüler handelt. Also sind zeitweise immer einige, aber wechselnde SuS abgelenkt und beschäftigen sich anderweitig.
- Ursächlich dafür kann sein, dass das mathematische Problem nicht selbst gelöst werden kann (spätere Reflexion eines Schülers nach Erhalt des Kontrollblattes 1: "Formel abh. von h haben wir gar nicht gemacht" [30-40 min]).
- Die SuS erhalten, aber zeitweise ihre Motivation aufrecht, wenn sie sich mit einer für sie angehnemen Tätigkeit z.B. Basteln oder Rechnen beschäftigen. Als motivationshemmend könnte sich die fehlende Kooperation auswirken.
- Es arbeiten in der Regel nur 2 SuS zusammen und 2 alleine. Durch die unterschiedlichen Beschäftigungen (Rechnen & Basteln) können sie sich nicht gegenseitig unterstützen [s. 20-70 min].
- Bei der Sportplatzaufgabe werden nur unverständliche Begriffe diskutiert. Berechnungen werden der aufgrund der geringen Zeit nicht begonnen [s. 60-70 min]
Gruppe 3:
- SuS sind zunächst abwartend und wissen nicht recht was zu tun ist [s. 0-10min]
- SuS führen über den gesamten Arbeitsprozess Gespräche über die Wochenendplanungen [s. 10-20min] , PC-Spiele [s. 20-30min & 30-40 min] und Schuhe [s. 50-60min]. Außerdem spielen die SuS mit dem zur Verfügung gestellten Papier, der Schere und dem Kleber und benutzen dieses nicht sinnvoll zum Basteln, da bis zum Kontrollblatt nicht klar ist, was für eine Box gebaut werden soll [s. 0-50min]. Ob diese Störungen immer nur von dem gleichen Schüler gestartet werden, ist nicht bekannt. Daher wird davon ausgegangen, dass es sich jeweils um einen anderen Schüler handelt. Also sind zeitweise immer einige, aber wechselnde SuS abgelenkt und beschäftigen sich anderweitig.
- nehmen keine Hilfen in Anspruch trotz mehrmaliger Hinweise.
- Schüler fragt sich, was diese Aufgabe mit der Zentralklausur zu tun hat [s. 30-40min].
- Zusatzaufgaben erhöhen durch das Fussballinteresse einiger SuS die Motivation "Fussball ist cooler als Wirtschaft". Somit wird in dieser Phase nochmal aktiv und zielstrebig gearbeitet [s.60-70min].
- Die These ist nur mit Einschränkungen abzulehnen, da immer ein Teil der Gruppe aktiv über die Problematik diskutiert und zusätzlich neue Ideen, wie die Dreiecksbox einbringt [s. 20-30min]. Außerdem kommen alle Gruppenmitglieder zumindest durch Ausprobieren auf die Lösung, welches zielstrebiges arbeiten voraussetzt.
Gruppe 4:
- Die Motivation steigt und fällt mit dem subjektiven Erfolg.
- In Phase 2, 5 und 7 sind die SuS alle gefordert und es bringen sich alle aktiv ein und fast alle arbeiten zielstrebig [vgl. Zeitliche Ãœbersicht Kurzform; s. 10-20min, 40-50min, 60-70min].
- In der ersten Phase ist die Motivation noch gering, auf Grund von Startproblemen und unklarem Ziel [s. 0-10min].
- In der dritten Phase lässt die Motivation langsam nach, da die SuS nicht weiterkommen, sich aber trotzdem keine Tipps holen [s. 20-30min].
- In der vierten Phase sind die SuS durch das "zu frühe" Lösungsblatt demotiviert ("Wir haben verloren" [s. 20-30min]).
- In der sechsten Phase ist die Motivation auf einem Tiefpunkt, da die SuS durch das Reflexionsblatt überfordert sind [s. 50-60min].
- Mögliche Gründe für die Motivationseinbrüche der SuS: Die SuS sind sehr erfolgsorientiert, die SuS wollen den 'Wettstreit' mit den anderen Gruppen unbedingt gewinnen, mathematische Überforderung hindert am weiterarbeiten.
Gruppe 5:
- Nachdem anfangs Ratlosigkeit herrscht, wie genau der Arbeitsauftrag lautet und was nun zu tun ist, beteiligen sich alle Gruppenmitglieder an der Gruppenarbeit d.h. sie bringen sich aktiv ein und kooperieren. Das DIN-A4-Blatt wird vermessen und es wird über die Form der Box diskutiert. --> Motivation vorhanden (0-10 Minuten)
- Die 3 Schülerinnen arbeiten zielstrebig (2 basteln & 1 versucht Volumen zu berechnen, indem sie eine Formel aufstellt), während ihr Mitschüler auf den Tisch starrt und dabei evtl. nachdenkt. Gegen Ende dieser Phase arbeiten wieder alle zusammen und diskutieren weiter über die Form der Box. --> Motivation vorhanden (10-20 Minuten)
- Die SuS arbeiten zielstrebig mal in 2er-Teams, dann wieder in der Gruppe zusammen. Die Feststellung „Wir haben richtig gemessen“ nach Ausgabe des 1. Kontrollpunktes kann als Indikator für einen zusätzlichen Motivationsschub, die folgenden Aufgaben mit gleichem Eifer weiter zu bearbeiten, angesehen werden. --> Motivation vorhanden und „bestätigt“ (20-30 Minuten)
- Zunächst arbeiten wiederum nur die 3 Schülerinnen erkennbar (machen sich Notizen auf ihren Blöcken), während der Schüler mehrfach das Kontrollblatt studiert und dabei etwas unentschlossen wirkt, dann jedoch beginnt er ebenfalls Rechenschritte zu notieren. Ein aktives Einbringen in Form von Kooperation ist in dieser Phase nicht zu beobachten, jedoch treten auch keine Störungen auf. Die Motivation ist somit als hoch anzusehen. (30-40 Minuten)
- Die SuS arbeiten konzentriert, vergleichen ihre Ergebnisse und unterstützen sich gegenseitig bei Problemen (abweichendes Ergebnis; Zuordnung der Rechenschritte zur „Extremwert-Strategie“) --> Motivation vorhanden (40-50 Minuten)
- Die SuS füllen alle die Tabelle aus und besprechen den Inhalt gemeinsam. Zwischen zwei Schülerinnen entwickelt sich Unterhaltung über Beziehungen. --> Die Motivation scheint bei diesen beiden zu schwinden. (50-60 Minuten)
- Die SuS übertragen die Aufgabenstellung (Sportplatzaufgabe) von ihren Rechnern auf ihre Blöcke. Die beiden Schülerinnen führen ihre private Unterhaltung fort, arbeiten dabei jedoch weiter. Unklarheiten („Was ist die ‚Innenlaufbahn‘?“, „Ist das nicht am größten, wenn es [das Spielfeld] quadratisch ist?“) werden gemeinsam diskutiert. --> Es bestehen immer noch Bestrebungen die Aufgabe zu lösen. --> Motivation scheint weiterhin vorhanden zu sein (mit Einschränkung bei den beiden Schülerinnen, die sich nebenbei unterhalten). (60-70 Minuten)
Gruppe 6:
- Schüler bringen sich aktiv ein und arbeiten bis auf 1 Person zielstrebig (0-10 min)
- Nur noch 3 Schüler arbeiten aktiv an dem Problem (10-20 min)
- Keine Motivation mehr, da kein Ansatz gefunden wurde (20-30 min)
- Durch die Datei sind kurzzeitig wieder alle motiviert, jedoch danach wieder Lethargie (30-40 min)
- Nur 3 Schüler arbeiten motiviert an dem Problem (bastel & rechnen) (40-50 min)
- Beim Ausfüllen des Arbeitsblattes zur Reflexion arbeiten wieder alle mit, jedoch wird die Lösung von 1 Person vorgegeben und von den anderen übernommen (50-60 min)
- Schüler versuchen die Sportplatzaufgabe zu lösen, arbeiten wieder aktiv und zielstrebig, sind jedoch überfordert (60-70 min)
Gruppe 7:
- Hohe Motivation am Beginn des Arbeitsprozesses ("Ideen werden ausgetauscht und Lösungsansätze gesammelt", "die Ansätze werden diskutiert Volumenformel wird notiert", alle SuS sind gefordert, "hohe Beteiligung an Diskussion" [s. 0-10 min] und "Die Gruppe versucht die Lösung näherungsweise zu bestimmen" [s. 10-20 min]).
- Allerdings kommen sie bei der Lösung nicht weiter und ein Tipp wird eingeholt. [s. 10-20 min]
- Es wird eine näherungsweise Lösung mit dem Taschenrechner bestimmt. [s. 20-30 min], Die SuS möchten die Lösung selbst und ohne Hilfe finden (das Lösungsblatt wird ignoriert [s. 20-30 min]).
- Ein Mädchen ist überfordert [s. 20-30 min] und es sind erstmals Störungen beobachtbar (Gespräche) [s. 20-30 min]
- Mit dem Kontrollblatt wird die Richtigkeit der Lösung bestätigt. Daraufhin nimmt die Motivation ab, da sie Aufgabe gelöst ist. Die Störungen (Gespräche) nehmen zu [s. 30-40 min].
- Es sind 4 SuS aktiv, aber es sind folgende Beobachtungen gemacht: "Langeweile macht sich breit", "Es wird mit dem Handy gespielt", "Mit dem Taschenrechner wird herumgespielt" und "Die SuS wissen nicht, was sie machen wollen" [s. 40-50 min]. Zielstrebige Arbeit ist u.a. auf das Basteln der Kiste zurükzuführen, zwei SuS versuchen rechnerisch die maximale Lösung zu bestimmen [s. 40-50 min].
- Nach dem Basteln der Box ist die Motivation gering, die Tabelle wird halbherzig und i.A. alleine ausgefüllt. Die artfremden Tätigkeiten (Gespräche, Werfen mit Papierkugeln, Spielen mit der Box) nehmen zu [s. 50-60 min ].
- Die weiterführende Aufgabe wird nicht bearbeitet. [s. 60-70 min]
- Gründe für die fehlende Mototivation am Ende sind: Optimierungsaufgaben werden generell nicht gemocht, fehlende Kooperation, Überforderung bei einer Schülerin, nach Lösung der Aufgabe hatten die SuS kein Interesse mehr sich weiterhin mit der Aufgabe (Aufüllen der Tabelle) zu beschäftigen
Gruppe 8:
- wenige Störungen über den gesamten Arbeitsprozess. Lediglich finden vereinzelt Gespräche über andere Fächer [s.10-20min, 40-50min] statt. Diese Störungen nehmen jedoch zum Ende hin mit Diskussionen über das Dutzen im Unterricht und der Nachmittagsgestaltung zu [s.50-60]
- es wird trotz anfänglicher Verständnisprobleme ("quadratische Grundfläche" [s.0-10min] aktiv gebastelt und diskutiert. Dabei erleben die SuS einen Aha-Effekt [s.10-20min], welcher zu einer Motivationssteigerung führt.
- Optimieren durch Ausprobieren erfordert Motivation, welche durch Aha-Effekt noch erhalten ist [s. 20-30min]
- durch vermeintliche Störung durch das Spielen mit der Datei folgt ein Erkenntnisgewinn über den Hochpunkt [s. 30-40]. Erkenntnisgewinn bringt immer Motivation mit sich.
- SuS erhalten Kontrollblatt zu früh. Die Lösung wurde Ihnen vorweggenommen, sodass keine Motivation zum Nachvollziehen der Lösung mehr vorhanden ist. Sie nehmen die Formel einfach so hin [s. 40-50min]
- letzte Motivation beim Bau der Optimalen Box [s. 40-50min]
- zum Schluss keine Motivation mehr zu erkennen. SuS lassen die Lösung des Reflexionsblattes nur abschreiben, anstatt sie zu erklären, obwohl 2 SuS angekündigt haben, dass sie es nicht verstanden haben [s. 40-50min]
- bei den Zusatzaufgaben wird nicht kooperiert oder diskutiert. Zuerst sogar die Zeit vertrödelt bis mit Einzelarbeit angefangen wird. An dieser Stelle ist die Motivation auf dem Tiefpunkt [s. 60-70min]
- Gründe für die fehlende Motivation zum Ende hin: Kontrollblatt zu früh, Überforderung, nach Lösung der ersten Aufgabe kein Interesse mehr sich weiterhin mit Optimierungsaufgaben zu beschäftigen
Gruppe 9:
- Während der ersten Aufgabe arbeiten fast alle SuS zu fast jedem Zeitpunkt zielstrebig [vgl. Zeitliche Übersicht Kurzform].
- Während der ersten Aufgabe bringen sich fast alle SuS zu jedem Zeitpunkt aktiv ein [vgl. Zeitliche Übersicht Kurzform].
- Die SuS beschäftigen sich während der ersten Aufgabe gar nicht, oder nur kurz mit unterrichtsfremden Themen ("Noten und Klausuren in anderen Fächern werden kurz diskutiert" [s. 0-10min]; "Kurze Diskussion über Nahrungsaufnahme" [s. 40-50min]).
- Während der zweiten Aufgabe arbeitet keiner der SuS zielstrebig und es bringt sich auch niemand aktiv ein [vgl. Zeitliche Übersicht Kurzform].
- Unterrichtsfremde Beschäftigungen nehmen zu ("Diskussionen über andere Fächer" [s. 50-60min]).
- Motivation ist deutlich niedriger und sinkt sogar noch weiter ("Weniger Motivation bei den Zusatzaufgaben als beim Boxproblem" [s. 50-60min]; "Motivation nimmt weiterhin ab" [s. 60-70min]).
- mögliche Gründe für die fehlende Motivation am Ende: Überforderung, zu lange Arbeitsphase, kein Anreiz eine weitere Aufgabe zu lösen, kein Bezug zum Film
Inwieweit konnten die Schülerinnen und Schüler den Erarbeitungsprozess reflektieren?
- These
Die Schülerinnen und Schüler sind nicht in der Lage ihr Arbeit zu reflektieren.
- Ergebnis
Es war einigen Gruppen möglich ihre Arbeit zu reflektieren und in die Aufgabenstellung zu transformieren. Es ist trotzdem nicht allen Gruppen diese Leistung gelungen. Deshalb sollte zur Ergbnisssicherung und zum nochmaligen Verständnis die Reflexion begleitend und vielleicht auch diskutierend stattfinden um dafür zu sorgen, dass sich die SuS nocheinmal mit dem Erarbeiten auseinander setzen.
Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.
| Gruppe | Die These ist abzulehnen | Kurze Begründung |
| 1 | Ja | Ergebnisse konnten der Aufgabenstellung gut zugeordnet werden |
| 2 | Nein | Erkenntnisprozesse sind erkennbar, aber konnten nicht präzise in der Aufgabenstellung eingegliedert werden |
| 3 | Nein | Eigene Arbeit konnte nicht in die Tabelle transformiert werden |
| 4 | Ja | Ergebnisse konnten der Aufgabenstellung gut zugeordnet werden |
| 5 | Ja | Die SuS konnten ihre eigenen Arbeitsschritte beim Ausfüllen der Reflexionsbögen nachvollziehen |
| 6 | Ja, mit Einschränkung | Nicht alle SuS konnten ihre eigenen Arbeitsschritte reflektieren |
| 7 | Nein | Die Reflexionsbögen konnten von den SuS nur unzureichend und teils fehlerhaft ausgefüllt werden |
| 8 | Nein, mit Einschränkung | Nicht alle SuS konnten ihre eigenen Arbeitsschritte reflektieren |
| 9 | Nein, mit Einschränkung | Die Reflexionsbögen konnten nur teilweise richtig ausgefüllt werden |
Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:
Gruppe 1: - Reflexionsprozesse konnten während des Projektes kaum beobachtet werden - Arbeitsergebnisse konnten ind dern Reflexionsbogen transformiert werden
Gruppe 2: - sihe Reflexionsbogen: Zielgröße, Nebenbedingungen
Gruppe 3: - siehe Reflexionsbogen
Gruppe 4: - Während der Arbeitsphase kaum Beobachtungen möglich - Siehe Reflexionsbogen Gruppe 5:
-Anhand des Kontrollbogens reflektieren die SuS ihre eigene Arbeit [siehe Bogen 3, 20-30 min]
-Die Reflexionsbögen wurden größtenteils richtig ausgefüllt (Definitionsbereich fehlerhaft) [siehe Reflexionsbögen]
Gruppe 6:
-Die eigene Arbeit wird anhand des Kontrollbogens nur unzureichend reflektiert [siehe Bogen 6, 50-60 min]
-Die Reflexionsbögen wurden größtenteils richtig ausgefüllt, jedoch ist unklar ob alle SuS in gleichem Maße beteiligt waren. Insbesondere Protokollbogen 6 deutet darauf hin, dass möglicherweise nur eine Person aktiv war. [siehe Reflexionsbögen und Bogen 6, 50-60 min]
Gruppe 7:
-Die Reflexionsbögen wurden nur unzureichend und teils fehlerhaft ausgefüllt (Definitionsbereich fehlerhaft, Nebenbedingungen nur unzureichend erkannt) [siehe Reflexionsbögen]
-Es ist unklar, ob alle SuS in gleichem Maße bei der Reflexion beteiligt waren [siehe Bogen 6, 50-60 min]
Gruppe 8:
-Bei den Reflexionsbögen wurden die Nebenbedingungen nicht erkannt [siehe Reflexionsbögen]
-Nicht alle SuS sind in gleichem Maße bei der Reflexion beteiligt [siehe Bogen 4, 30-40 min]
-Der Kontrollbogen wird nicht ausreichend nachvollzogen [siehe Bogen 5, 40-50 min]
Gruppe 9:
-Die Reflexionsbögen wurden nur unzureichend ausgefüllt [siehe Reflexionsbögen]
| Ja | Nein | nicht auswertbar | |
| Ich konnte mich heute aktiv einbringen | 41 | 0 | 0 |
| In der Gruppe haben wir gut zusammen gearbeitet | 36 | 4 | 1 |
| Die Arbeit an dem mathematischen Problem hat Spaß gemacht | 30 | 5 | 6 |
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