Mit neuen Medien selbstreguliert lernen

= Mit neuen Medien selbstreguliert lernen (SS11), Andreas Pallack =
{{Kurzinfo-1|MMS}}
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.

{| class="wikitable" 
|- 
| 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 ([[MMS/Optimierung Phase 1|mehr Informationen]])
|-
| 2 || Ziel: Analyse der gefundenen Funktion, auch mit Mitteln der Analysis
Aufgabenblatt, HIlfen ([[MMS/Optimierung Phase 2|mehr Informationen]])
|-
| 3 || Ziel: Reflexion und Strukturierung des Gelernten sowie Anwendung
Strukturangebot, Aufgaben, Hilfen zur Bearbeitung der Aufgaben ([[MMS/Optimierung Phase 3|mehr Informationen]])
|-
| 4 || Ziel: Möglichkeit zur Kontrolle
Abschließendes Video, Verabschiedung ([[MMS/Optimierung Phase 4|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: 

<popup name="Forschungsfragen und Thesen zu Hilfen und Tipps">
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.

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Erörterung der Schlussfolgerung">

Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.


{| class="wikitable" 
|- 
| Gruppe || Die These ist abzulehnen || Kurze Begründung
|- 
| 1 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 2 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 3 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 4 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 5 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 6 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 7 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 8 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 9 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|}



<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Ausführliche Analyse der vorliegenden Daten">

Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:

Gruppe 1:

Gruppe 2:

Gruppe 3:

Gruppe 4:

Gruppe 5:

Gruppe 6:

Gruppe 7:

Gruppe 8:

Gruppe 9:

</popup>



<popup name="Forschungsfragen und Thesen zum Medieneinsatz">

Welchen Mehrwert hat der Einsatz digitaler Werkzeuge für die Schülerinnen und Schüler gehabt?

;These:
Der Einsatz digitaler Werkzeuge war beim Bearbeitungsprozess hilfreich.

;Ergebnis:

Hier schreiben Sie eine Erörterung zur These, die eine klare Aussage trifft, ob die These abgelehnt werden sollte.

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Erörterung der Schlussfolgerung">

Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.


{| class="wikitable" 
|- 
| Gruppe || Die These ist abzulehnen || Kurze Begründung
|- 
| 1 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 2 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 3 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 4 || Nein || Die SuS haben den Taschenrechner viel benutzt
|- 
| 5 || Nein, mit Einschränkung || Die SuS haben den TR für wenige Teilaufgaben benutzt
|- 
| 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
|}

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Ausführliche Analyse der vorliegenden Daten">

Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:

'''Gruppe 1:'''

'''Gruppe 2:'''

'''Gruppe 3:'''

'''Gruppe 4:'''

'''Gruppe 5:'''

'''Gruppe 6:'''

'''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)

</popup>



<popup name="Forschungsfragen und Thesen zur Motivation">
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:

Hier schreiben Sie eine Erörterung zur These, die eine klare Aussage trifft, ob die These abgelehnt werden sollte.

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Erörterung der Schlussfolgerung">

Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.


{| class="wikitable" 
|- 
| Gruppe || Die These ist abzulehnen || Kurze Begründung
|- 
| 1 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 2 || Nein|| Jeweils ein Gruppenmitglied beschäftigt sich anderweitig und lenkt andere ab.
|- 
| 3 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 4 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 5 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 6 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 7 || Nein || Nach 30 Minuten nimmt die Motivation ab, nach Lösen der Aufgabe & Basteln der Kiste sinkt sie drastisch (ab 50 min).
|- 
| 8 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 9 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|}

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Ausführliche Analyse der vorliegenden Daten">

Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:

Gruppe 1:

Gruppe 2: <br /> 
* 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:

Gruppe 4:

Gruppe 5:

Gruppe 6:

Gruppe 7:<br />  
*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 <br />

Gruppe 8:

Gruppe 9:

</popup>



<popup name="Forschungsfragen und Thesen zur Reflexion">
Inwieweit konnten die Schülerinnen und Schüler den Erarbeitungsprozess reflektieren?

;These
Die Schülerinnen und Schüler sind nicht in der Lage ihr Arbeit zu reflektieren.

;Ergebnis:

Hier schreiben Sie eine Erörterung zur These, die eine klare Aussage trifft, ob die These abgelehnt werden sollte.

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Erörterung der Schlussfolgerung">

Untersucht wurden insgesamt 9 Gruppen, die das Beispiel bearbeiteten. Für die Gruppen ergaben sich die folgenden Ergebnisse.


{| class="wikitable" 
|- 
| Gruppe || Die These ist abzulehnen || Kurze Begründung
|- 
| 1 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 2 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 3 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 4 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 5 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 6 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 7 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 8 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|- 
| 9 || Ja, Nein, ggf. mit Einschränkung || Begründung eintragen
|}

<popup name="Untersuchung der Forschungsfrage - Ausführliche Analyse der vorliegenden Daten">

Hier finden Sie die Beobachtungen, aus denen die o.g. Schlussfolgerungen gezogen wurden:

Gruppe 1:

Gruppe 2:

Gruppe 3:

Gruppe 4:

Gruppe 5:

Gruppe 6:

Gruppe 7:

Gruppe 8:

Gruppe 9:

</popup>



<popup name="Rohdaten Kurs 1">

* [[MMS/Dokumentation Gruppe 1|Dokumentation Gruppe 1]]
* [[MMS/Dokumentation Gruppe 2|Dokumentation Gruppe 2]]
* [[MMS/Dokumentation Gruppe 3|Dokumentation Gruppe 3]]
* [[MMS/Dokumentation Gruppe 4|Dokumentation Gruppe 4]]
* [[MMS/Dokumentation Gruppe 5|Dokumentation Gruppe 5]]
* [[MMS/Dokumentation Screens|Dokumentation Screens]]

</popup>

<popup name="Rohdaten Kurs 2">

* [[MMS/Doku Gruppe 1|Dokumentation Gruppe 6]]
* [[MMS/Doku Gruppe 2|Dokumentation Gruppe 7]]
* [[MMS/Doku Gruppe 3|Dokumentation Gruppe 8]]
* [[MMS/Doku Gruppe 4|Dokumentation Gruppe 9]]
* [[MMS/Dokumentation Screens|Dokumentation Screens]]

</popup>


<popup name="Evaluation durch Schülerinnen und Schüler">
{| class="wikitable" 
|- 
|   || 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
|}
</popup>


[[Kategorie:Materialien aus Mathematik-Seminaren|!]]