Lehrerfortbildungstag Mathematik

Der Lehrerfortbildungstag Mathematik (Lehrertag) richtet sich an Mathematiklehrkräfte aller Schularten und findet am Dienstag den 10.03.2020 ab 08:45 Uhr statt.

Der Tag beginnt mit dem Hauptvortrag der GDM. Danach können die Lehrkräfte sowohl ausgewählte Forschungsvorträge der GDM-TeilnehmerInnen als auch Workshops besuchen, die für die Unterrichtspraxis der Primar- oder Sekundarstufe konzipiert sind.

Da die Didaktik der Mathematik der Universität Würzburg das SINUS-Projekt in Unterfranken koordiniert, werden ab dem Nachmittag zusätzlich auch SINUS-Lehrkräfte zum Lehrerfortbildungstag Mathematik kommen (SINUS-Regionaltagung 2020).

Informationen über die Anmeldung zu den Workshops finden Sie hier.

 

Hauptvortrag
Prof. Dr. Gilbert Greefrath
Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Mathematisches Modellieren und digitale Werkzeuge
Herausforderungen und Chancen für das Lehren und Lernen von Mathematik

In den letzten Jahrzehnten wurde das Potenzial der Integration mathematischen Modellierens sowie digitaler Werkzeuge in den Mathematikunterricht umfassend untersucht. Beiden Ansätzen werden große Chancen einerseits, aber auch große Herausforderungen andererseits zugeschrieben. Gemeinsam ist ihnen unter anderem das Ziel prozessorientierten mathematischen Arbeitens. Ausgehend von der Entwicklung des Verhältnisses von mathematischem Modellieren und digitaler Technologie werden beide Felder zusammengeführt. Dies geschieht beispielsweise durch Untersuchung digitaler Simulationen realer Probleme oder des Modellierens mit digitalen Werkzeugen. Ein Blick auf aktuelle Entwicklungen im Mathematikunterricht wie den Einsatz digitaler Schulbücher, digitaler Lernpfade und digitalen Testens auf der einen Seite sowie auf die Erkenntnisse der Professionalisierungsforschung zum Lehren mathematischen Modellierens auf der anderen Seite lässt Trends für die weitere Entwicklung erkennen.

8:45 Uhr bis 9:45 Uhr, Z6, AOK-Hörsaal und Übertragung ins Informatikgebäude,Turing-Hörsaal

Workshops
Workshop 1 (Primarstufe)
Dr. Katrin Bochnik
Ludwig-Maximilians-Universität München
Kathrin Nilsson
Ludwig-Maximilians-Universität München

Teilkompetenzen des Modellierens im Fokus - „Authentische Schnappschüsse“ unter der Lupe
Die Lebenswelt der Kinder im Allgemeinen und der Schulalltag im Speziellen bieten zahlreiche Möglichkeiten zum mathematischen Modellieren. Solche alltagsnahen Anlässe für Sachaufgaben werden häufig als „authentische Schnappschüsse“ bezeichnet.
Ziel des Workshops ist es, einige dieser Schnappschüsse selbst zu erkunden und genauer zu analysieren, welche Teilprozesse des Modellierens damit besonders angestoßen werden können. Häufig werden Aufgabenstellungen dieser Art jedoch für SchülerInnen mit geringen mathematischen Kompetenzen als zu offen und kaum bewältigbar eingeschätzt. Im Workshop werden Unterrichtsideen vorgestellt und diskutiert, die SchülerInnen an das mathematische Modellieren heranführen und insbesondere auch schwächeren SchülerInnen mathematische Erfolgserlebnisse ermöglichen können.

10:30 Uhr bis 11:45 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 2 (Primarstufe)
Jana Thiele und Team
Universität Münster

Mathematische Lektüren in der Primarstufe
Mathematische Lektüren in Form von professionell illustrierten, zusammenhängenden Geschichten regen zur Auseinandersetzung mit mathematischen Themen an, die sich an den Bildungsstandards orientieren. Im Rahmen des Workshops wird dieses Medium vorgestellt und auf die Einsatzmöglichkeiten im Mathematikunterricht der Primarstufe eingegangen. Dabei lernen die Teilnehmenden das Konzept, sowie einzelne Lektürekapitel aus den bereits fertiggestellten Bänden zu den Jahrgangsstufen 1-4 kennen. Anhand der analogen und digital zur Verfügung stehenden begleitenden Unterrichtsmaterialien, sollen praxisnahe Vorschläge für mögliche Lernumgebungen erarbeitet werden. In diesem Zusammenhang wird der Ein-satz der Lektüren für eine inklusive, sprachsensible und fächerübergreifende Unterrichtsge-staltung reflektiert.

11:45 Uhr bis 13:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 3 (Primarstufe, Sekundarstufe I)
StR´in Stephanie Schiemann
Freie Universität Berlin/ CEO Mathe im Leben
Robert Wöstenfeld
Freie Universität Berlin/ CEO Mathe im Leben

Mit „Mathe im Advent“ Begeisterung für die Mathematik und MINT-Kompetenzen fördern
„Mathe im Advent“ ist ein moderner Online-Wettbewerb, mit dem Schülerinnen und Schüler der 4. bis 10. Klasse die Vielfältigkeit der Mathematik entdecken können. In einem Vortrag und anschließendem Workshop wird das Angebot von Mathe im Leben gemeinnütziger GmbH in Kooperation mit der Deutschen Mathematiker-Vereinigung vorgestellt. Wir erklären die Regeln und Teilnahmebedingungen des Einzel- und des Klassenspiels, stellen Beispiele aus dem Aufgabenrepertoire vor, die wir gemeinsam mit Ihnen lösen wollen. Inhaltlich wird der Schulstoff vertieft, aber auch erweitert. Es werden – auch für die jüngeren Kinder –  Alltagsbezüge der Mathematik hergestellt. Die Aufgaben machen nachweislich Spaß und erweitern den Horizont. Es werden in einem „Blick über den Tellerrand“ fachübergreifende Bezüge hergestellt und teilweise „Ideen zum Weiterdenken“ oder „Mathematische Exkursionen“ geliefert. So lässt sich dieses Material sowohl mit schwächeren als auch mit leistungsstärkeren Schülern im Unterricht oder auch in einer Mathe-AG einsetzen.

10.30 bis 11.45 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 4 (Primarstufe, Sekundarstufe I und II)
Prof. Dr. Matthias Ludwig und Team
Universität Frankfurt

Dieser Workshop wird mit unterschiedlichen Schwerpunkten angeboten. Es ist sowohl möglich beide als auch nur einen Workshop zu besuchen.

A. Mathematik draußen machen mit MathCityMap (für alle Schularten)
MathCityMap (www.mathcitymap.eu) ist eine internationale Plattform, die es Lehrerinnen und Lehrern ermöglicht, mathematische Wanderpfade in der Umwelt zu erstellen und zu teilen. Nach einer kurzen Einführung in die theoretischen Basics von Outdoor Education, Modellieren und MCM-System wird zusätzlich die Möglichkeit gegeben mit Hilfe von GPS-fähigen Smartphones selbst mathematische Outdoor-Erfahrungen zu sammeln und Aufgaben mittels der MathCityMap-App zu lösen. Im Anschluss diskutieren wir das Erlebte und zeigen Ausblicke auf das Digitale Klassenzimmer. Zur Vorbereitung wäre es gut, wenn sich die WorkshopteilnehmerInnen die App auf das Smartphone laden. Die App ist in den beiden großen App-Stores unter "mathcitymap" kosten- und werbefrei herunterzuladen.

10:30 Uhr bis 11:45 Uhr, Informatikgebäude

B. Digitales Outdoor Klassenzimmer mit MathCityMap (MCM) (Sekundarstufe I und II)
In diesem Workshop werden die TeilnehmerInnen in die Benutzung des Webportals von MathCityMap (www.mathcitymap.eu)eingeführt. Die Veranstaltung legt der Fokus auf das Erstellen eigener Aufgaben im MCM Portal und das Klassenmanagement während eines Mathtrails. Ein neuer Bestandteil von MCM sind die sogenannten ‚pädagogischen Sessions‘. Mithilfe dieser Sessions wird ein digitales Klassenzimmer eingerichtet und die Lehrkraft erhält so die Möglichkeit über ein Tablet / Notebook den Fortschritt der Schülerinnen und Schüler aus der Ferne zu verfolgen. Während des Workshops lernen die TeilnehmerInnen das Erstellen von Aufgaben kennen und wie digitale Klassenzimmer mit MathCityMap eingerichtet und genutzt werden können. Die TeilnehmerInnen sollten die werbefreie von der EU geförderte App im Vorfeld herunterladen sowie einen Laptop oder Tablet mitbringen.

11:45 Uhr bis 13:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 5 (Sekundarstufe I und II)
Dr. Wolfgang Riemer
Zentrum für Lehrerfortbildung Köln

Statistik verstehen
Hypothesentests und Konfidenzintervalle gelten als schwierig. Vielfach werden diese Themen in der Sekundarstufe II rezeptartig „vermittelt“. Dass es - bei geeigneter Vorbereitung in der Sekundarstufe auch anders geht, zeigt der Referent in einem Experimentalworkshop anhand authentischer Beispiele zum „Mitmachen und im eigenen Unterricht ausprobieren“.
Seien Sie gespannt auf eine lebendige Veranstaltung, die schon in der Sekundarstufe I „Lust macht auf (beurteilende) Statistik“.

10:30 Uhr bis 11:45 Uhr und 15:45 Uhr bis 17:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 6 (Sekundarstufe I)
Thomas Schulz
Schulleiter Grund- und Mittelschule Gebrunn, Beratungsrektor, Medienpädagogisch-informationstechnischer Berater

Interaktive Tafeln und Tafelsoftware im Mathematikunterricht der Mittelschule
Interaktive Whiteboards und neuerdings große Touchscreen-Monitore halten immer mehr Einzug in die Schulen. Die Vorteile dieses Unterrichtsmediums liegen auf der Hand: Das Medium bietet bessere Präsentationsmöglichkeiten von Unterrichtsinhalten, eine Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten für Schüler und Vorteile für den Lehrer beim Vorbereiten und Speichern der Unterrichtsinhalte.
Letztendlich können mit Hilfe von interaktiven Whiteboards oder Touchscreen-Monitoren alle Medien wie Text, Grafik, Bilder, Animationen, Töne und Filme präsentiert werden, interaktive Apps verwendet und mit der integrierten Tafelsoftware kombiniert werden. Der Workshop soll eine Reihe von Möglichkeiten vorstellen, wie diese digitale Werkzeuge gewinnbringend im Mathematikunterricht der Mittelschule eingesetzt werden können.

10:30 Uhr bis 11:45 Uhr und 11:45 Uhr bis 13:00 Uhr, Physikgebäude

Workshop 7 (Sekundarstufe I und II)
Dr. Markus Hohenwarter
Johannes Kepler Universität Linz
Alicia Hofstätter
Johannes Kepler Universität Linz

GeoGebra Apps für Smartphones und Tablets
GeoGebra Apps können im Mathematikunterricht in allen Schulstufen eingesetzt werden. Angefangen von der einfachen Verwendung des GeoGebra Taschenrechners, über geometrische Konstruktionen in der Geometrie App, bis hin zur Integral- und Differentialrechnung mit Hilfe des CAS Rechners.
In diesem Workshop können Sie die verschiedenen GeoGebra Apps auf mobilen Geräten an Beispielen aus dem Schulalltag ausprobieren. Neben den mathematischen Möglichkeiten lernen Sie dabei auch den eingebauten Prüfungsmodus der Apps kennen.

Bitte bringen Sie zu diesem Workshop ein Smartphone oder Tablet mit. Wenn möglich installieren Sie im Vorfeld die Apps GeoGebra Geometrie, Taschenrechner und CAS.

11.45 bis 13.00 Uhr und 15.45 bis 17.00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 8 (Sekundarstufe II)
  Achim Brunnermeier
StD am Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung (ISB)

Tabellenkalkulation im Mathematikunterricht
Im LehrplanPLUS des neuen neunjährigen Gymnasiums in Bayern wurde der Aspekt der Nutzung einer Tabellenkalkulation durch die Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Mathematikunterrichts merklich ausgebaut. Im Rahmen des Workshops werden zunächst diese neuen Akzentuierungen und die damit verbundenen Zielsetzungen kurz vorgestellt. Daran anknüpfend sollen arbeitsteilig geeignete Aufgabenstellungen entwickelt und mithilfe einer TK gelöst werden, und es sollen gemeinsam unterrichtliche Einsatzmöglichkeiten und -szenarien diskutiert werden.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden gebeten, dazu ein digitales Endgerät (möglichst Tablet oder Laptop) mitzubringen, auf dem eine Software/App mit Tabellenkalkulationsfunktionalität installiert ist.

11:45 Uhr bis 13:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 9 (Sekundarstufe I und II)
Norbert Noster
MaLeNe-Mitglied, Universität Würzburg

Das Mathematik-Lehr-Netzwerk MaLeNe
Digitalisierung ist ein oftmals verwendeter Begriff. Wenn es um die konkrete Umsetzung geht, merkt man aber oftmals wie schwierig es ist, alleine als Lehrkraft die richtigen Impulse für den eigenen (Mathematik-)Unterricht zu finden. Genau hier setzt das Projekt Mathematik-Lehr-Netzwerk, kurz: MaLeNe, welches am Lehrstuhl für Didaktik der Mathematik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg durchgeführt wird, an. Hauptaugenmerk ist es, die Qualität des Mathematikunterrichts durch den Einsatz digitaler Technologien zu steigern. Bedingungen sollen identifiziert und kritisch hinterfragt werden, unter denen der Einsatzes digitaler Technologien gelingt.
Im Workshop wird zunächst das Mathematik-Lehr-Netzwerk (MaLeNe) vorgestellt. Daran anschließend werden in MaLeNe entwickelte Materialien vorgestellt und gemeinsam mit den Teilnehmenden diskutiert. Hierzu werden auch Mitglieder des Netzwerkes vor Ort sein.

15:45 Uhr bis 17:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 10 (Sekundarstufe II)
Hans-Jürgen Elschenbroich
Fachleiter Mathematik am ZfsL Neuss

Anschauliche und kalkülfreie Zugänge zu Grundvorstellungen der Analysis
Das was man heute üblicherweise Analysis nennt, hieß früher aus gutem Grund Infinitesimalrechnung. Im Vortrag werden anschauliche, graphische und kalkülfreie Zugänge zu den Grundvorstellungen (Steigung und Ableitung, Krümmung, Approximation, Integral, Stammfunktion) vorgestellt.
Zugrunde liegt ein dynamisches Verständnis von funktionalem Zusammenhang, das heutzutage ideal mit dynamischer Mathematik-Software wie GeoGebra umgesetzt werden kann. Es werden klassische, fast vergessene analoge Ansätze (Funktionenmikroskop, Differentiograph, Integrimeter, Integraph) aufgegriffen und in digitalen Lernumgebungen mit GeoGebra modelliert (Funktionenlupe, Integrator). Sie erleben dann wie aus Schülerperspektive, wie man sich damit aktiv einen eigenen anschaulichen Zugang erarbeiten kann.
Dieser Zugang ist auf der Nutzerebene kalkülfrei (natürlich wird im Hintergrund massiv gerechnet). Damit soll kein Ersatz für Theorie und Kalkül geschaffen werden, sondern der Akzent auf den grundlegenden Aufbau von Verständnis gelegt werden.

Bitte bringen Sie ein mobiles internetfähiges Gerät (Laptop, Tablet) mit, auf dem möglichst auch GeoGebra Classic installiert ist.

15:45 Uhr bis 17:00 Uhr, Informatikgebäude

Workshop 11 (Sekundarstufe II)
André Greubel
Universität Würzburg
Prof. Dr. Stefan Siller
Universität Würzburg
Prof. Dr. Stefan Ruzika
TU Kaiserslautern

EVA - Ein mathematisches Erlebnis
Projekte im Mathematikunterricht haben häufig den Ruf, schwer durchführbar oder nicht schülernah zu sein. Wir wollen am Beispiel der Evakuierung von Anwesen (EVA) zeigen, dass dies nicht zwangsläufig der Fall ist. Dafür wird Material und Technik für den Unterricht vorgestellt und gemeinsam ausprobiert.
Der Workshop beginnt mit einem kurzen Überblick über verschiedener Ansätze zur Behandlung des Themas im Unterricht. Anschließend wird das an der Universität Würzburg erstellte Tools zur Simulierung von Evakuierungsszenarien vorgestellt und gemeinsam ausprobiert. Mit diesem können die Schüler auf einfache Weise Anwesen und Fluchtwege modellieren und statistische Informationen über die Flucht-Simulation (Dauer der Simulation, Auslastung von Wegen und Wegkreuzungen, ...) erheben. Die so erhobenen Daten können anschließend mit digitalen Hilfsmitteln (z.B. Excel) statistisch ausgewertet werden.
Mathematische Inhalte können dabei abhängig von der Fragestellung auf unterschiedlichem Niveau behandelt werden. Rahmenfragen wären dabei zum Beispiel:

  • Wie lange braucht man (nach der Simulation), um das Gebäude zu evakuieren?
  • (Bis zu welchem Umfang) Sind die durch Simulation erreichten Ergebnisse für die reale Welt nutzbar?

Der praktische Teil des Workshops fokussiert sich auf die die mittleren Jahrgangstufen (7./8.) der Sekundarstufe 1. Das vorgestellte Lernmaterial behandelt insbesondere die Frage "Wie identifiziert man Engpässe und mit welchen Maßnahmen lassen sich diese beheben?". Dafür werden einfache Szenarien gemeinsam simuliert und jeweils eine einfache Datenerhebung mit einfacher statistischer Auswertung der Simulation (Mittelwerte und Standardabweichung) gemeinsam durchgeführt.

15.45 bis 17.00 Uhr, Physikgebäude

Vorträge für Lehrkräfte
Vortrag 1
Prof. Dr. Elisabeth Rathgeb-Schnierer
Universität Kassel

Muster und Strukturen erkunden – Mathematisch ergiebige Lernangebote zur Arithmetik
Die Leitidee Muster und Strukturen hat im Mathematikunterricht der Grundschule aus fachlicher und überfachlicher Perspektive eine zentrale Bedeutung. Sie bezieht sich nicht nur auf einen bestimmten mathematischen Inhaltsbereich, wie die andern vier Leitideen, sondern zeichnet sich durch ihren inhaltsübergreifenden Charakter aus. So kann das Erkunden, Erkennen, Beschreiben und Darstellen von Gesetzmäßigkeiten und funktionalen Zusammenhängen in allen mathematischen Inhaltsbereichen angeregt und als grundlegende Herangehensweise bei der aktiven Auseinandersetzung mit mathematischen Sachverhalten verstanden werden.
In diesem Vortrag wird der Blick auf Muster und Strukturen gezielt mit arithmetischen Inhalten verknüpft. An die grundlegenden Überlegungen, welche zentrale Rolle das Erkunden von Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhängen für die Entwicklung von Rechenkompetenzen spielt, schließt sich die Vorstellung mathematisch ergiebiger Lernangebote an. Diese zeichnen sich durch natürliche Differenzierung aus und haben somit das Potenzial, nicht nur bei Schülerinnen und Schülern der Grundschule eine intensive Auseinandersetzung mit mathematischen Sachverhalten anzuregen und dabei vielfältige Einblicke in Zahl- und Aufgabenbeziehungen sowie arithmetische Gesetzmäßigkeiten zu ermöglichen. Wie diese Lernangebote gestaltet und für verschiedene Klassenstufen variiert werden können, und welche Entdeckungen möglich sind, wird im Vortag anhand von Schülerdokumenten konkretisiert.

14:00 Uhr bis 15:15 Uhr, Informatikgebäude, Zuse-Hörsaal

Vortrag 2 - für Lehrkräfte aus der Grundschule
Prof. Dr. Christoph Selter
Universität Dortmund

Förderung prozessbezogener Kompetenzen im Mathematikunterricht der Grundschule
Die Erfahrung zeigt, dass es nicht wenige Lernende gibt, die Schwierigkeiten bei Aufgaben haben, die die prozessbezogenen Kompetenzen ansprechen. Die Reaktion mancher Lehrperson ist dann: „Die Aufgaben sind zu schwer für meine Kinder. Meine Kinder können so etwas nicht.“ Und die Konsequenz, die daraus gezogen wird, ist dass diese Aufgaben dann nicht behandelt werden. In diesem Zusammenhang sollte man jedoch bedenken: Bei den prozessbezogenen Kompetenzen ist es so ähnlich wie beim kleinen Einmaleins. Manche Kinder lernen es von selbst, viele andere nicht. Daher müssen die Schülerinnen und Schüler beim Erwerb der prozessbezogenen Kompetenzen genauso unterstützt werden wie beim Erlernen des Einmaleins. Und noch etwas ist vergleichbar: Genauso wenig, wie das Einmaleins innerhalb von einer Woche gelernt werden kann, kann man den Gebrauch prozessbezogener Kompetenzen in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum erlernen. Problemlösen, Argumentieren, Darstellen und Modellieren sind Kompetenzen, die über die gesamte Schulzeit hin entwickelt und daher immer wieder angesprochen werden müssen. In meinem Beitrag soll aufgezeigt werden, wie die Lernenden beim langfristigen Prozess des Erwerbs der prozessbezogenen Kompetenzen unterstützt werden können.

15:45 Uhr bis 17:00 Uhr, Informatikgebäude, Zuse-Hörsaal

Vorträge der GDM aus Forschung/Fachdidaktik/ Praxis
Die Titel der Forschungsvorträge der GDM werden ab Januar 2020 bekannt gegeben.
ProfessorInnensprechstunde
Prof. Dr. Torsten Fritzlar
 
Prof. Dr. Christina Drüke-Noe
 

Der Lehrertag wird durch eine Neuheit beendet: Die Professorensprechstunde. Prof. Dr. Torsten Frizlar (Primarstufe) und Prof. Dr. Christina Drüke-Noe (Sekundarstufe) beantworten den Lehrkräften ihre fachlichen und fachdidaktischen Fragen zum Mathematikunterricht.

Bitte reichen Sie Ihre Fragen an unsere Professorin und unsern Professor bis Ende Januar 2020 unter dieser Mailadresse ein: FragDenProf@gdm2020.de ein.

17:00 Uhr bis 17:45 Uhr, Informatikgebäude, Zuse-Hörsaal