Die technische Revolution im Mathematikunterricht

03/08/2016

Mit dem neuen Taschenrechner ClassPad Mathe hält modernste Technologie Einzug in die Schulen. Professor Hans-Georg Weigand von der Uni Würzburg entwickelt und evaluiert solche Rechencomputer zusammen mit der Firma Casio Europe GmbH.

Mathematikdidaktiker Hans-Georg Weigand ist an der Weiterentwicklung von Rechencomputern für den Schulunterricht beteiligt. (Foto: Vera Katzenberger)

Seit Jahrzehnten beobachtet Hans-Georg Weigand, wie sich herkömmliche Taschenrechner nach und nach in kompakte elektronische Alleskönner verwandelt haben. In enger Zusammenarbeit mit der Firma Casio Europe GmbH entwickelt der Würzburger Didaktiker die Taschencomputer beständig weiter und überlegt, wie die Geräte im Unterricht eingesetzt werden können und wo technischer Nachholbedarf besteht.

Helfer bei vielfältigen Aufgaben

„Der Taschenrechner hat den Mathematikunterricht stark verändert“, sagt Professor Weigand. Wie genau, das untersucht er in seiner Forschung. Denn anders als traditionelle Modelle sind die modernen Rechner rundum für den Alltag im Mathematikunterricht gewappnet und unterstützen die Schüler bei vielfältigen Aufgaben.

Die Taschenrechner von heute beherrschen nicht nur die Grundrechenarten; sie berechnen auch Gleichungen, Ableitungen oder Integrale. Und sie können sogar Tabellen oder Graphen in Koordinatensysteme zeichnen. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass es auch kritische Stimmen gibt: Sie warnen vor einem zu intensiven Gebrauch dieser Geräte und sehen traditionelle mathematische Fertigkeiten in Gefahr.

Was Taschenrechner im Unterricht bewirken

Seit 2005 gibt es Modellversuche mit Taschenrechnern an bayerischen Schulen. Schon damals war Weigand mit dabei: In vielen Schulen in Bayern beobachtete der Mathematikprofessor gemeinsam mit seinen Assistenten und Studierenden, wie die Taschenrechner das Rechenverhalten der Schüler veränderten.

Durch Schülerinterviews und Fragebögen ließen sich klare Schlussfolgerungen ziehen: „Die Schüler haben durch den Taschenrechner nicht das herkömmliche Rechnen verlernt“, erklärt Weigand. Zwar schnitten sie beim Lösen traditioneller Aufgaben nicht besser ab, dafür fielen ihnen aber Transferaufgaben und das Lösen alltagsnaher Probleme leichter. Sie lernten verstärkt, das umzusetzen, worauf es beim Erlernen von Mathematik ankommt: argumentieren, selbstständiges Problemlösen und einen kreativen Umgang mit mathematischen Begriffen.

Stift und Papier werden nicht sterben

Mit seinen Studierenden diskutiert Weigand, wie der Taschenrechner den Mathematikunterricht verändert hat und in Zukunft immer weiter wandeln wird. „Klar ist, dass der Rechencomputer das klassische Rechnen mit Stift und Papier nie vollständig ersetzen wird“, betont der Professor.

Der traditionelle Unterricht werde sich aber verändern. Und so tasten sich in Weigands Seminaren zukünftige Lehrer langsam an die modernen Rechenmaschinen heran. Denn eins steht fest: Wie viel die Schüler von den modernen Rechnern lernen, hängt auch immer davon ab, ob diese sinnvoll im Unterricht eingesetzt werden.

Neueste Rechenmaschinen mit eActivities

Ihren neuesten Rechner hat die Firma Casio auf den Namen ClassPad Mathe getauft. Die Hightech-Rechenmaschine hat mit bisherigen Modellen nur noch wenig gemeinsam. Sie verfügt über ein modernes Touchpad und steht im Design einem Smartphone in nichts nach.

Durch sogenannte eActivities sind auf dem ClassPad mittlerweile sogar richtige Experimente und Animationen möglich – hoch technologisierte und dynamische Arbeitsblätter quasi, ohne dass die Lernenden dafür komplizierte Zeichnungen programmieren müssen. An dieser Entwicklung haben Weigand und seine Assistentin Ramona Behrens in enger Zusammenarbeit mit Casio mitgewirkt.

3D-Brille für Grafiken?

In regelmäßigen Treffen und Gesprächsrunden entwickeln die Würzburger Forscher und Casio die Geräte immer weiter, um sie ständig an neue Inhalte des Mathematikunterrichts anzupassen. In ganz Deutschland diskutieren sie mit Lehrern, Kulturministerien und anderen Wissenschaftlern, wie die Geräte konstant verbessert werden können.

Auch Trends für die Zukunft spüren die Mathematikdidaktiker auf, denn der rasante technische Wandel wird künftig ganz neue Anwendungen ermöglichen. Eine 3D-Brille für Grafiken auf dem Taschenrechner? Für Weigand ist das keine Zukunftsmusik, sondern vielleicht schon bald Realität im Mathematikunterricht.