Table Of ContentDigitale Medien im Mathematikunterricht der
Grundschule
Mathematik Primarstufe und Sekundarstufe I + II
Herausgegeben von
Prof. Dr. Friedhelm Padberg
Universität Bielefeld
Bisher erschienene Bände (Auswahl):
Didaktik der Mathematik
P. Bardy: Mathematisch begabte Grundschulkinder - Diagnostik und Förderung (P)
M. Franke: Didaktik der Geometrie (P)
M. Franke/S. Ruwisch: Didaktik des Sachrechnens in der Grundschule (P)
K. Hasemann: Anfangsunterricht Mathematik (P)
K. Heckmann/F. Padberg: Unterrichtsentwürfe Mathematik Primarstufe (P)
G. Krauthausen: Digitale Medien im Mathematikunterricht der Grundschule (P)
G. Krauthausen/P. Scherer: Einführung in die Mathematikdidaktik (P)
G. Krummheuer/M. Fetzer: Der Alltag im Mathematikunterricht (P)
F. Padberg/C. Benz: Didaktik der Arithmetik (P)
P. Scherer/E. Moser Opitz: Fördern im Mathematikunterricht der Primarstufe (P)
G. Hinrichs: Modellierung im Mathematikunterricht (P/S)
R. Danckwerts/D. Vogel: Analysis verständlich unterrichten (S)
G. Greefrath: Didaktik des Sachrechnens in der Sekundarstufe (S)
F. Padberg: Didaktik der Bruchrechnung (S)
H.-J. Vollrath/H.-G. Weigand: Algebra in der Sekundarstufe (S)
H.-J. Vollrath/J. Roth: Grundlagen des Mathematikunterrichts in der Sekundarstufe (S)
H.-G. Weigand/T. Weth: Computer im Mathematikunterricht (S)
H.-G. Weigand et al.: Didaktik der Geometrie für die Sekundarstufe I (S)
Mathematik
F. Padberg: Einführung in die Mathematik I – Arithmetik (P)
F. Padberg: Zahlentheorie und Arithmetik (P)
K. Appell/J. Appell: Mengen – Zahlen – Zahlbereiche (P/S)
A. Filler: Elementare Lineare Algebra (P/S)
S. Krauter: Erlebnis Elementargeometrie (P/S)
H. Kütting/M. Sauer: Elementare Stochastik (P/S)
T. Leuders: Erlebnis Arithmetik (P/S)
F. Padberg: Elementare Zahlentheorie (P/S)
F. Padberg/R. Danckwerts/M. Stein: Zahlbereiche (P/S)
A. Büchter/H.-W. Henn: Elementare Analysis (S)
G. Wittmann: Elementare Funktionen und ihre Anwendungen (S)
P: Schwerpunkt Primarstufe
S: Schwerpunkt Sekundarstufe
Weitere Bände in Vorbereitung
Günter Krauthausen
Digitale Medien im
Mathematikunterricht der
Grundschule
Unter Mitwirkung von Helmut Meschenmoser
Prof. Dr. Günter Krauthausen
Universität Hamburg
Fakultät 4, FachbereichErziehungswissenschaften
ISBN 978-3-8274-2276-7 ISBN 978-3-8274-2277-4 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-8274-2277-4
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National bibliografie;
detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Springer Spektrum
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht
ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Ver-
lags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfil-
mungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk
berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne
der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von
jedermann benutzt werden dürften.
Planung und Lektorat: Dr. Andreas Rüdinger, Anja Groth
Korrektorat: Redaktion ALUAN, Köln
Fotos/Zeichnungen: siehe Abbildungsverzeichnis
Einbandentwurf: SpieszDesign, Neu-Ulm
Der Abschnitt „3.3.2 Computer“ (S. 273 bis S. 298) aus Krauthausen/Scherer, Einführung in die
Mathematikdidaktik, 3. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, wurde für den vor-
liegenden Band adaptiert (Kap. 3.1.3 und 4.1).
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
Springer Spektrum ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe
Springer Science+Business Media.
www.springer-spektrum.de
Inhaltsverzeichnis
1 Zu diesem Buch ........................................................ 1
2 Mathematikdidaktische Akzente ................................. 5
2.1 KMK Bildungsstandards .................................................................... 5
2.2 Rahmenpläne Mathematik ................................................................ 6
2.3 Mögliche Erwartungen an digitale Medien ....................................... 11
2.3.1 Umgang mit Heterogenität ................................................... 12
2.3.2 Öffnung des Unterrichts ....................................................... 15
2.3.3 Motivation und spielerisches Lernen ..................................... 19
2.3.4 Entlastung im Unterricht ....................................................... 22
2.4 Lehren, Lernen, Üben von Mathematik ............................................ 28
2.4.1 Fachdidaktische Perspektive nicht relevant? .......................... 28
2.4.2 Ein Beispiel ........................................................................... 31
2.4.3 Mathematiklernen als aktiver und sozialer Prozess ............... 36
2.4.4 Fachliche Substanz des Mathematiklernens .......................... 38
2.4.5 Zeitgemäßes Üben ................................................................ 40
2.4.6 ›Gute‹ Aufgaben und Aufgabenkultur ................................... 43
2.5 Neue und alte Medien im Mathematikunterricht ............................. 45
3 Das Qualitätsdilemma digitaler Lernumgebungen ....... 49
3.1 Zur Geschichtslosigkeit des Status quo ........................................... 49
3.1.1 Vorbemerkungen ................................................................. 49
3.1.2 Fragwürdige Suggestionen ................................................... 53
3.1.3 Entprofessionalisierungstendenzen ...................................... 63
3.1.4 Wo ist der Fortschritt? .......................................................... 72
3.1.5 Stärkerer Einfluss der Fachdidaktik ....................................... 74
3.1.6 Mathematikdidaktische Zurückhaltung ................................. 76
3.2 Exemplarische Diskussionen .......................................................... 78
3.2.1 Stundenskizze ›Visualisieren von Daten mit Excel‹ ................ 81
3.2.2 Diskussion der Stunde .......................................................... 82
3.2.3 Kurzanalyse der ›Werkstatt Längenmaße‹ ........................... 101
3.3 Zur Wirksamkeit von Lernsoftware ................................................ 105
3.3.1 Wozu Wirkungsforschung? ................................................. 105
VI (cid:1)(cid:1) Inhaltsverzeichnis
3.3.2 Wirkungsforschung zu überholten Konzepten? ................... 106
3.3.3 Grundsätzliches zu Wirksamkeitsstudien ............................ 107
3.3.4 Spezifische Probleme von Wirksamkeitsanalysen ................ 108
4 Szenarios zu digitalen Medien
im Mathematikunterricht ....................................... 115
4.1 Artenvielfalt digitaler Medien im Mathematikunterricht ................. 115
4.2 Textverarbeitung .......................................................................... 118
4.2.1 Mathematische Texte als fachdidaktisches Konzept ............ 118
4.2.2 Lernziel-Importe und –Exporte ........................................... 125
4.2.3 Bewusstheit des Lernens .................................................... 126
4.2.4 Effektives Editieren ............................................................. 126
4.2.5 Distributionsmöglichkeit .................................................... 127
4.3 Tabellenkalkulation ...................................................................... 128
4.3.1 Verankerung in den Bildungsstandards .............................. 129
4.3.2 Datenerfassung und Datendarstellung ................................ 130
4.3.3 Manipulationskraft der Darstellung .................................... 130
4.3.4 Möglichkeiten digitaler Kalkulationsblätter ......................... 132
4.3.5 Themen und Anlässe .......................................................... 135
4.3.6 Standard-Büro- oder spezielle Software? ............................ 138
4.4 Applets, Apps & Co. ..................................................................... 140
4.4.1 Internet-Applets – Beispiel: WisWeb .................................... 140
4.4.2 Apps für Tablet-Computer ................................................. 151
4.4.3 Interaktive Whiteboards ...................................................... 181
4.5 Internet ........................................................................................ 194
4.6 Foto und Film ............................................................................... 205
4.7 »Klein aber fein« statt »All-in-One« ............................................. 219
4.7.1 Digitale Arbeitsmittel ......................................................... 219
4.7.2 Anwendungen für begrenzte Zwecke .................................. 230
5 Perspektiven für die Zukunft .................................. 241
Inhaltsverzeichnis (cid:1) VII
Anhang
Helmut Meschenmoser
Mediendidaktischer Exkurs zum Lernen mit digitalen Medien
1 Funktion von Medien ............................................. 245
1.1 Emanzipatorische und funktionalistische mediendidaktische
Konzepte ..................................................................................... 245
1.2 Von Hilfsmitteln zu Unterrichtsmedien ......................................... 247
2 Wie lernt man mit Medien? ..................................... 249
2.1 Behaviorismus – Steuerung des Lernens ....................................... 252
2.2 Kognitivismus – Einsicht, Motivation und Differenzierung ............. 254
2.3 Konstruktivismus РȆber die Nutzlosigkeit von Belehrungen
und Bekehrungen« ....................................................................... 258
2.4 Instruktionspsychologische Neuerungen – Situiertes Lernen ......... 260
3 Mediensozialisation der Grundschulkinder .............. 262
Literatur ................................................................. 267
Index ...................................................................... 293
1 Zu diesem Buch
Digitale Medien in der Grundschule – das meint, immer noch, vorrangig den
Einsatz so genannter Lern- oder Übungsprogramme. Deshalb wurde der Titel
mit dem Begriff der ›digitalen Medien‹ erweitert, um auch alternative Nut-
zungsweisen in den Blick zu nehmen. Wenn hier und da auch von ICT (ein in
der Literatur geläufiges Kürzel für Informations- und Kommunikationstechno-
logie) die Rede ist, dann ist das in diesem Sinne gemeint.
Beim Schreiben dieses Buches wurde der Autor mit vier typischen Phänome-
nen konfrontiert, die hier nur kurz angedeutet werden, weil im Laufe des Bu-
ches ausführlicher darauf eingegangen werden wird.
Dominanz der Medienpädagogik/Mediendidaktik
Publikationen zum Thema Computereinsatz (im weitesten Sinne) in der Grund-
schule werden meist von Pädagogen, Psychologen, Allgemeindidaktikern, Leh-
rer/innen oder Computerfachleuten verfasst. Folgerichtig dominiert häufig eine
allgemeinpädagogische, medienpädagogische/-didaktische, psychologische bis
technikorientierte Sichtweise inkl. entsprechender Empfehlungen und Rat-
schläge. Vor allem das Stichwort ›Medienkompetenz‹ ist zum allgegenwärtigen
Schlagwort und Katalysator geworden, um Computer auch in die Grundschule
zu bringen – z. T. mit allzu durchsichtigen kommerziellen Interessen.
Nun soll nicht generell bestritten werden, dass man über Medienkompetenz1
(ein schillernder und je nach Interesse sehr unterschiedlich auslegbarer Begriff)
in der heutigen Zeit gründlich nachdenken muss – ohne es dabei aber zum Fe-
tisch zu verklären. Aber man darf auch nicht nur darüber nachdenken, sondern
1 »Dieses Wort mag ich überhaupt nicht, denn es kommt so großspurig daher. […]
Medienkompetenz ist nicht nichts anderes als die Kompetenz, kritisch zu denken
und Dinge zu hinterfragen. Wie kann man sie erlernen oder trainieren? Es gibt zwei
entscheidende Voraussetzungen. Die erste besteht darin, wirklich hören zu können,
zuhören zu können. […] Die meisten Menschen praktizieren nur das ›hearing‹, nicht
das ›listening‹. Sie nehmen also irgendwie wahr, was gesagt wird, aber sie hören
nicht zu. Das wäre aber gerade die erste Voraussetzung für eine kritische Reflektion
und eine daraus resultierende Reaktion. Die zweite Voraussetzung hängt eng damit
zusammen. Sie besteht darin, kritisch lesen zu können. Überhaupt lesen zu können«
(Weizenbaum/Wendt 2006, S. 173).
G. Krauthausen, Digitale Medien im Mathematikunterricht der Grundschule,
DOI 10.1007/978-3-8274-2277-4_1, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012
22 (cid:1) 1 Zu diesem Buch
muss ebenso andere wichtige Facetten in den Blick nehmen. Und man muss
auch kritisch nachdenken dürfen, statt nur einem technischen Status quo oder
extern in die Schule induzierten Interessen hinterherzudenken. Insbesondere darf
nicht vergessen werden, dass es beim Einsatz des Computers in der Grund-
schule auch immer noch und ungeachtet aller denkbarer Methoden um Inhalte
geht, mit denen folglich ein gewisser Sachanspruch verbunden ist. Und die Ex-
pertise hierfür liegt bei den jeweiligen Fachdidaktiken. Deren gewachsene Bedeu-
tung wird zwar in der Folge internationaler Vergleichsstudien wie TIMSS und
PISA immer wieder betont, ihr Einfluss ist aber insofern zu wenig spürbar, als
selbst grundlegendste Postulate, die sich weltweiter Übereinstimmung erfreuen,
in weiten Bereichen der Entwicklung, Nutzung und Kommentierung digitaler
Medien ignoriert und z. T. bis zur Unkenntlichkeit verkehrt werden. Das mag
mit daran liegen, dass sich Vertreterinnen und Vertreter der Fachdidaktiken im
deutschsprachigen Raum vergleichsweise (zu) selten zum Computereinsatz äu-
ßern und dazu publizieren (vgl. Kap. 3.1.6 und S. 242 f.).
Fokus Mathematikunterricht
Der vorliegende Band nähert sich aus konsequent mathematikdidaktischer Sicht dem
Thema und nimmt dazu stets den aktuellen Forschungs- und Erkenntnisstand
dieser Wissenschaft in den Blick, ohne dabei die allfälligen Fragen abschließend
beantworten zu wollen und zu können. Denn hierzu müssten auch stets die ak-
tuellen Situationen vor Ort Berücksichtigung finden. Sie als Leserinnen und Le-
ser werden daher auch an vielen Stellen eher mit Fragen konfrontiert, die meh-
rere – auch durchaus gegensätzliche – Alternativen als Antwort zulassen, die
zum eigenen Nachdenken anregen wollen, zur abwägenden Diskussion mit
Kolleginnen und Kollegen und die letztlich zu einer selbstverantwortlichen Po-
sitionierung verhelfen sollen.
Die vorrangige konzeptionelle Herangehensweise wird aber darin bestehen,
dass primär die mathematikdidaktischen Postulate eines zeitgemäßen Mathematikunter-
richts als Ausgangspunkt und Hintergrund der Überlegungen gewählt und dabei
untersucht wird, welche Rahmenbedingungen und Konsequenzen sich daraus
für einen verantwortlichen ICT-Einsatz ableiten lassen, ohne diese fachdidakti-
schen Essentials leichtfertig aufzugeben.
Gleichwohl: Ebenso wesentlich ist die prinzipielle Offenheit auch für Effekte
in der umgekehrten Richtung. Denn es sind durchaus Situationen für den Ma-
thematikunterricht denkbar, die gerade oder vielleicht nur durch den Einsatz von
ICT ermöglicht oder hinreichend ausgeschöpft werden können. Auch dieses
Phänomen ist nicht neu für die Fachdidaktik, denn wie Spiegel bereits gezeigt
hat, konnten etwa durch den (etwas anderen, fachdidaktisch fundierten) Einsatz
des Taschenrechners gänzlich neue, sehr substanzielle und ohne dieses Medium
