Am Samstag, den 31. Oktober 2020, findet von 9:00 bis 15:30 Uhr der sechste
Lehrerfortbildungstag Mathematik statt. Zielgruppe sind sowohl Lehrkräfte und Lehramtsanwärter_innen,
als auch Studierende und Hochschulangehörige.
Neben der Plenumsveranstaltung und Workshops zu aktuellen Themen und Entwicklungen
der Schulmathematik gibt es Gelegenheit zum Austausch.
Antonius Warmeling (MUED): Mit Mathematik zum Handeln Befähigen
Schülerinnen und Schüler möchten Zukunft mitgestalten. Mathematik liefert einen wertvollen
Beitrag zum Meistern ernsthafter Herausforderungen. Die nötigen Kompetenzen sollte dort
entwickelt bzw. eingesetzt werden, wo sie auf aktuelle oder erwartbare Lebens- und
Handlungssituationen vorbereiten.
2020/19 war medial (endlich) stark von der Klimakrise und der Suche nach Lösungen geprägt,
2020 hält uns die Corona-Pandemie in Atem. Wie kann Mathematikunterricht angesichts solcher
Herausforderungen seiner Verantwortung ein Stück gerechter werden?
Im Vortrag möchte Antonius Warmeling exemplarische Antworten auf diese Frage geben –
von den Zielen der Vereinten Nationen bis zum Erdüberlastungstag, von individuellen
Verhaltensänderungen bis zur kritischen Auseinandersetzung mit Fake News.
Im Internet und den sozialen Medien werden viele Fake News auch und gerade
rund um das Thema Klimawandel veröffentlicht. Um Schülerinnen und Schüler
für diese Art der Kommunikation fit zu machen, müssen wir ihnen Hilfen zum
Erkennen und ggf. auch Widerlegen solcher Verlautbaren an die Hand geben.
Im Workshop soll es darum gehen, welche Strategien bei der Erstellung von
Fake News verfolgt werden und wie (manchmal) Datenrecherche und
Datenverarbeitung zu ihrer Entlarvung beitragen können.
Sie werden nach einem kurzen Input zur Datenrecherche und -übertragung
in ein Tabellenkalkulationsprogramm selbständig an ausgewählten
Beispielen arbeiten, deren fachliche Voraussetzungen im
Mathematikunterricht in den Jahrgangsstufen ab 7 bis hin
zur Oberstufe behandelt werden.
Hinweis: Bitte Laptop mitbringen.
Wenn der starre Stab mit seinen Enden auf der Randkurve herumgeführt
wird und der feste Teilungspunkt X dabei die braune Kurve durchläuft,
wird ein Flächenring (gelb markiert) eingegrenzt, der - völlig unabhängig von der
gegebenen Randkurve - den Inhalt πrs hat.
Wer sich diesem frappierenden Satz, von einem Reverend namens Hamnet Holditch 1858
mit dem schlichten Titel „Geometrical Theorem“ veröffentlicht, mit dynamischer
Geometriesoftware des 21. Jahrhunderts nähert, kann die bewegende Wirkung von
Mathematik erleben.
Die systematische Untersuchung periodischer Bewegungsvorgänge der Ebene und
der dabei erzeugten Orbits von Punkten einer Geraden liefert Einsichten, die
sehr schnell zum Beweis des Satzes von Holditch führen.
Durch den empirischen Zugang über Animationen mit GeoGebra ist es möglich,
die Ideen auf Schulniveau nachzuvollziehen. Die Teilnehmenden können im
Workshop die bereitgestellten Applets ausprobieren und die entscheidenden
Beweisschritte selbst erkunden.
Weitere Applets zu einer polygonalen Version des Satzes von Holditch und
zur Verallgemeinerung durch den Satz von Woolhouse (1859) sowie einige
historische Bemerkungen zur Entstehungsgeschichte runden das Thema ab.
Alle im Workshop verwendeten und ergänzenden Materialien werden
anschließend online zur Verfügung gestellt. Auf Wunsch der Teilnehmenden
kann auch auf die verwendeten Techniken bei der Erstellung
der Applets eingegangen werden.
Hinweis: Bitte Laptop mitbringen.
Solarkraftwerke gelten in der Forschung zu erneuerbaren Energien als besonders zukunftsträchtig.
In einem problemorientierten Workshop entwickeln Schüler/innen ein mathematisches Modell für die
Ausrichtung der Spiegel, die Leistung des Kraftwerks und optimieren anschließend die Position der Spiegel.
Es werden die Materialien und Erfahrungen des Workshops vorgestellt und diskutiert,
inwieweit sich das Themenfeld der Optimierung für die kreative mathematische
Modellierung im Mathematikunterricht eignet.
Hinweis: Bitte Laptop oder Tablet mitbringen.
Spätestens seit Fridays for Future wird der Klimawandel rege in der Politik,
Öffentlichkeit, aber auch in den Schulen diskutiert. In einem problemorientierten
Workshop erforschen Schüler/innen datenbasiert die Signifikanz des Klimawandels.
Sie entwickeln wissenschaftliche Methoden um sich beweisbar der Fragestellung zu nähern.
Ziel ist es, kritisch und objektiv ein sehr emotionsgeladenes Thema zu reflektieren.
In unserem Workshop werden Materialien und Erfahrungen des Schüler/innen-Workshops
vorgestellt und diskutiert, inwieweit sich die Zeitreihenanalyse im Zusammenspiel
mit einer schülerrelevanten Problemstellung für die kreative mathematische Modellierung
im Mathematikunterricht eignet.
Hinweis: Bitte Laptop oder Tablet mitbringen.
Zu den Forderungen der fridays-for-future-Bewegung gehört: Teach the truth.
Zwar wird im Fall der Mathematik weniger die Richtigkeit als die Relevanz
hinterfragt, doch muss sich auch dieses Fach den Herausforderungen stellen.
Im Workshop werden der fachspezifische Bildungsbeitrag beleuchtet und kleine
konkrete Schritte vorgeschlagen. So vermögen geometrische Erkenntnisse unser
Anschauungsvermögen zu schulen: Wenn die Längenausdehnung des arktischen Festeises
relativ zu einem Vergleichswert halbiert ist, ist das Volumen auf 1/8 geschrumpft
und das Verhältnis der Oberfläche zum Volumen hat sich verdoppelt.
Während Lernende häufig in der Lage sind, das „Ritual“ eines Signifikanztests im Mathematikunterricht
durchzuführen, bleibt ein tieferes statistisches Verständnis zumeist auf der Strecke. Dies äußert sich
z.B. darin, dass die Aussagekraft von Signifikanztests von vielen SchülerInnen überschätzt wird. Doch
wie sollen Lernende die Leistungsfähigkeit von Signifikanztestes richtig beurteilen können, wenn ihnen
die grundsätzliche Testlogik nicht verdeutlicht wird und in Lehrwerken eine breite Palette an grenzgängigen
Formulierungen dargeboten wird?
Vor diesem Hintergrund soll im Workshop der Blick auf logische Aspekte des Testens und damit verbundene
Schwierigkeiten gerichtet werden. Insbesondere wird der Frage nachgegangen, welche Sprechweisen rund um
Signifikanztests dem Lernen (noch) zuträglich sind.
Wir Menschen können nicht anders: Wir benötigen Erklärungsmodelle für unsere faszinierende Welt. Das ist im
Laufe der Menschheitsgeschichte zu jeder Zeit passiert und hat mitunter bizarre Blüten getrieben. Manche von
diesen Blüten können belustigend sein. Gefährlichere dieser Blüten dienen als alternative Wahrheiten in vielen
Desinformationskampagnen. Zum Entgegnen benötigen wir Menschen Modelle, die faktenbasiert UND nachvollziehbar sind.
Hier können mathematische Modelle der Alltagswelt helfen.
In diesem Workshop sollen ausgehend vom Beispiel #FlattenTheCurve weitere (gerne auch Ihre) Ideen und Modelle
weiterentwickelt werden, um Fake-News mathematisch etwas entgegenzusetzen und so die gesellschaftspolitische
Ebene auch im Mathematikunterricht zu fokussieren.
Zeit | Programmpunkt |
---|---|
Ab 9:30 Uhr | Begrüßung Hauptvortrag |
11:00-11:15 Uhr | Kaffeepause |
11:15-12:45 Uhr | Workshop-Schiene I |
12:45-14:00 Uhr | Mittagspause |
14:00-15:30 Uhr | Workshop-Schiene II |
Die Teilnahme ist kostenlos.
Prof. Dr. Johanna Heitzer
| Tel. +49 241 80-97072 | Email: johanna.heitzer@matha.rwth-aachen.de
Marvin Titz
| Tel. +49 241 80-97071 | Email: lehrertag@matha.rwth-aachen.de
Der Lehrerfortbildungstag ist ein Angebot der Fachgruppe Mathematik.
Er wird im Rahmen der gemeinsamen "Qualitätsoffensive Lehrerbildung"
von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung
und Forschung gefördert.