Arbeitskreis Lehr-Lern-Labore/Fruehjahrstagung 2023

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Am Freitag, den 03.03.2023 bis Samstag, den 04.03.2023 findet in Muttenz / Basel
die 8. Tagung des Arbeitskreises Lehr-Lern-Labore Mathematik statt.
Das Rahmenthema der Tagung lautet Lernwerkstätten als Beitrag zur Professionalisierung von Lehramtsstudierenden.
Örtliche Tagungsleitung: [Christine Streit]

Tagungsort und Anreise

Adresse des Tagungsorts
FHNW Campus Muttenz
Pädagogische Hochschule
Hofackerstrasse 30
4132 Muttenz
Schweiz

Anreise zum Tagungsort
Anreise mit ÖPNV: Anreise mit der Bahn bis Basel SBB und von dort mit der S-Bahn S1 oder S3 nach Muttenz Bahnhof (Fahrtzeit: ca. 5 min). Fußweg ca. 6 Minuten über die Hofackerstrasse oder über die Grenzacherstrasse und durch den Campus Park
Anreise mit dem Auto: Über die Autobahn A2, an der Verzweigung Hagnau wählen Sie die A18 in Richtung Delémont und nehmen die Autobahnausfahrt Muttenz-Nord. Beim Pantheon biegen Sie links in die Hofackerstrasse ein. Es stehen kostenpflichtige Parkplätze an der Hofackerstrasse zur Verfügung (der Parkplatz liegt kurz vor dem Campus auf der rechten Seite).
Lageplan der FHNW Muttenz: https://tim-lutz.de/ak-lll-tagung-fruehjahr23/anfahrtpdf/fhnw_lageplan_muttenz.pdf

Hotels, in denen die Zimmer gebucht werden können

Hotel	Ort
Hotel Steinenschanze	Basel, Nähe Bhf SBB
Hotel Odelya	Basel
Hotel Nomad	Basel
Hotel Sorell	Basel
Hotel Mittenza	Muttenz
Coop Tagungszentrum	Muttenz
Hotel Baslertor	Muttenz
Hotel Passage	Basel
Novotel	Basel, Nähe Bhf. SBB
Hotel Schweizerhof	Basel (Bhf. SBB)
Ibis Budget Basel	Basel, Nähe Bhf. SBB

Termine und Anmeldung

Anmeldung zur Tagung

Liebe Mitglieder und Interessierte des AK Lehr-Lern-Labore, sehr herzlich laden wir euch zur Arbeitskreistagung am 3./4. März 2023 in Muttenz (Basel, Schweiz) ein. Diese wird von Prof. Dr. Christine Streit und ihrem Team ausgerichtet. Themenschwerpunkt ist die Professionalisierung (zukünftiger) Lehrkräfte in Lehr-Lern-Laboren. Der Beginn der Tagung ist Freitag um ca. 13.00 Uhr geplant, das Ende am Samstag um ca. 14.00 Uhr. Genaueres könnt ihr dann der Homepage ab November entnehmen. Wir bitten euch um eine verbindliche Anmeldung bis zum 31.10.2022 über die Homepage des AK LLL bzw. über den untenstehenden Link. Dabei möchten wir euch darauf aufmerksam machen, dass Tagungskosten in Höhe von ca. 75 Schweizer Franken anfallen (exkl. Gemeinsames Abendessen am Freitagabend). Für unsere Planung ist in diesen etwas unsicheren Zeiten eine solche frühe verbindliche Anmeldung unerlässlich. Hier findet ihr die Links zur Homepage und zur Anmeldung:
Link zur Anmeldung: https://erhebungsbogen.tim-lutz.de/index.php/479361?lang=de
Link zur Tagungsseite: https://madipedia.de/index.php/Arbeitskreis_Lehr-Lern-Labore/Fruehjahrstagung_2023
Bitte gebt bei der Anmeldung an, ob ihr einen Workshop oder einen Vortrag halten möchtet. Einen Titel müsstet Ihr direkt bei der Anmeldung angeben, ein Abstract würden wir bis zum 30.11.2022 nachfordern. Wir freuen uns riesig, euch alle in Muttenz zu sehen. Für das Sprecherteam und Tagungsteam

Christine Streit, Katja Lengnink, Tim Lutz, Franziska Strübbe

Austauschplattform des AK Lehr-Lern-Labore Mathematik

Texte, Vortragsfolien, Poster und andere Informationen können über die Austauschplattform des AK LLL eingesehen und heruntergeladen werden.
Sie müssen sich einmalig bei dieser Plattform registrieren. Eine Anleitung dazu finden Sie unter dem unten angegebenen Link.

Austauschplattform des AK Lehr-Lern-Labore Mathematik: https://dms.uni-landau.de/ak_lll/austauschplattform/
Anleitung zur Registrierung bei der Austauschplattform: https://dms.uni-landau.de/ak_lll/registrierung_open_olat_ak_lll.pdf

Programm

Freitag 3. März

13.00 Uhr	Ankommen, Anmeldung
13.45 Uhr	Begrüßung/Organisatorisches
14.00- 15.00 Uhr	(externer) Vortrag: Prof. Dr. Tobias Leonhard, PH Zürich Das Programm und die Praktiken – Chancen und Grenzen studentischer Arbeit in Lehr-Lern-Laboren und deren Beitrag zur Professionalisierung
15.00 Uhr	Kaffeepause
15.30 – 16.45 Uhr	Workshoprunde 1 •Algorithmische Entscheidungssysteme - Materialien für den Aufbau eines Grund- und Reflexionswissens explorieren (Katja Lengnink) •Flipped Classroom theoriebasiert planen, durchführen und reflektieren - Förderung des Professionalisierungsprozesses von angehenden Lehrkräften im Leipziger Lehr-Lern-Labor (Jennifer Rothe & Silvia Schöneburg-Lehnert)
17.00 – 18.30 Uhr	Vorstellung des LeA in Muttenz Kurzvortrag und Workshoparbeit (Thomas Royar & Christine Streit)

Samstag 4. März

9.00 bis 10.00 Uhr	Vortrag mit Diskussion: Zur besonderen Förderung fachdidaktischen Wissens und der Fähigkeit zur Unterrichtsreflexion bezüglich Muster und Strukturen als Thema der LLL-Arbeit (Heike Hagelgans)
10.00 bis 10.30 Uhr	Kaffeepause
10.30 bis 11.15 Uhr	Kurzvorträge, Runde 1 •Hybrides Lehr-Lern-Praktikum MatheLead (Susanne Digel) •Fördern im Lehr-Lern-Labor professionalisieren - Erfassung und Analyse selbstberichteter Handlungen Studierender nach einer Einzelförderung (Inga Wienhues)
11.30 bis 12.15 Uhr	Kurzvorträge, Runde 2 •Lehren und Forschen im Schülerlabor - Professionalisierung von Mathematiklehramtsstudierenden im Lehr-Lern-Labor durch Lernprozessbegleitung mithilfe eines ePortfolios (Sarah-Marie Grabeck & Katrin Rolka) •Künstliche Intelligenz: Anwendungen aus Medizin und Industrie übertragen in die Mathematikdidaktik, KI für Lernumgebungen nutzbar machen (Tim Lutz)
12.15 bis 13:00 Uhr	Imbiss
13.00 bis 14.15 Uhr	Workshoprunde 2 •Entdeckendes Lernen mit Zahlenmauern: Von der bekannten Zahlenmauer zu neuen Mustern (Karin Richter & Maria Kötters) •Mathematik in MINT – unterschätzt!? Förderung und Beispiele aus dem Würzburger Mathematik-Labor (Janina Just, Nina Unshelm & Christian Heinz) •Anhand von Erzählvignetten Lernen im LLL erkunden (Christian Rütten)
14.20 bis 15.00 Uhr	Abschlussdiskussion Angelegenheiten des AK

Abstracts

Abstracts der Beiträge

Das Programm und die Praktiken – Chancen und Grenzen studentischer Arbeit in Lehr-Lern-Laboren und deren Beitrag zur Professionalisierung

Tobias Leonhard

Algorithmische Entscheidungssysteme - Materialien für den Aufbau eines Grund- und Reflexionswissens explorieren

Katja Lengnink

Flipped Classroom theoriebasiert planen, durchführen und reflektieren - Förderung des Professionalisierungsprozesses von angehenden Lehrkräften im Leipziger Lehr-Lern-Labor

Jennifer Rothe & Silvia Schöneburg-Lehnert

Flipped Classroom stellt eine Möglichkeit dar, Mathematikunterricht mit digitalisierten Elementen differenzierend zu gestalten. Viele (angehende) Lehrkräfte stehen dieser Methode prinzipiell positiv gegenüber, sehen sich aber mit Unsicherheiten und einem hohen Vorbereitungsaufwand in der Erstellung passender Unterrichtsmaterialien konfrontiert. Im Workshop stellen wir ein Lehrveranstaltungskonzept vor im Rahmen dessen angehende Lehrkräfte im Leipziger Lehr-Lern-Labor entsprechend qualifiziert werden. Der durchlaufene Professionalisierungsprozess wird anhand ausgewählter Materialien der Studierenden exemplarisch analysiert und diskutiert.

Vorstellung des LeA in Muttenz Kurzvortrag und Workshoparbeit

Thomas Royar & Christine Streit

Vortrag mit Diskussion: Zur besonderen Förderung fachdidaktischen Wissens und der Fähigkeit zur Unterrichtsreflexion bezüglich Muster und Strukturen als Thema der LLL-Arbeit

Heike Hagelgans

Zur besonderen Förderung fachdidaktischen Wissens und der Fähigkeit zur Unterrichtsreflexion bezüglich Muster und Strukturen als Thema der LLL-Arbeit In den schulpraktischen Studien kann immer wieder festgestellt werden, dass die Studierenden fachliche Unzulänglichkeiten und Schwierigkeiten bei der fachlichen Klärung der inhaltlichen Struktur zeigen. Daher suchen wir derzeit nach Möglichkeiten für eine Verbesserung. Unsere Idee besteht darin, die fachlichen Phänomene mittels fallbasierter fachdidaktischer Entwicklungsprojekte intensiver zu bearbeiten. Dabei möchten wir verstärkt auf die Aspekte von LLL-Seminaren wie theoriegeleitete Entwicklung von Lernumgebungen, Verzahnung von Theorie und Praxis, Komplexitätsreduktion sowie systematische und theoriebasierte Selbst- und Fremdreflexion zurückgreifen (Roth & Priemer 2020, S. 6ff.). Denn empirische Studien konnten zeigen, dass LLL-Seminare zu einer Verbesserung des fachdidaktischen Wissens bezüglich des adressierten fachlichen Inhaltes führen können (Priemer 2020, S. 165). An diesem Punkt setzt der Beitrag an. Er möchte das fachdidaktische Entwicklungsprojekt beschreiben und ausgewählte Aspekte der begleitenden Evaluierung vorstellen bzw. diskutieren. Am Beispiel des fachlichen Grundkonzepts der Muster und Strukturen im Mathematikunterricht wird ein fachdidaktisches Entwicklungsprojekt für Studierende im Lehramt an Grundschulen durchgeführt. Das übergreifende Ziel dieses Projekts ist es, dass die Studierenden eine Lerneinheit zu arithmetischen Mustern und Strukturen planen, durchführen und fachdidaktisch reflektieren. Wir als Lehrende führen dazu eine begleitende Evaluierung durch. In einem ersten Schritt steht das eigene Facherleben der Studierenden im Mittelpunkt: Es wird ein Einführungsseminar innerhalb des fachdidaktischen Entwicklungsprojekts zum Phänomen der arithmetischen Muster und Strukturen durchgeführt, in dem die Studierenden selbst mathematisch tätig sein können und ihre eigenen Erfahrungen in der Arbeit mit Mustern anhand von vier unterschiedlichen Aufgabenformaten (Päckchen mit Muster, Rechendreiecke, Multiplikationstabelle, Zahlenmauern) bewusst reflektieren sollen. Dieses Vorgehen setzt am mathematikdidaktischen Anspruch an, dass die Thematik nicht nur einseitig methodisch bearbeitet werden, sondern vielmehr als Zugang zur Struktur verstanden werden soll. Dazu zählt ferner eine Beurteilung von Aufgaben, die Muster und Strukturen beinhalten (Steinweg 2020, S. ff.). Für die Evaluierung werden dazu von 63 Studierenden die Aufgabenlösungen und deren Reflexionen analysiert. Der Vortrag gibt einen Einblick in diese Analyseergebnisse. In einem zweiten Schritt planen die Studierenden eine Lerneinheit zu einer Aufgabe von zwanzigminütiger Dauer, die Muster und Strukturen anhand einer Zahlenmauer beinhaltet. In der Evaluierung werden diese schriftlichen Stundenvorbereitungen unter den ausgewählten Aspekten Erwartungsbild zur Aufgabe, Formulierung eines vollständigen Arbeitsauftrages und Erstellen von Tafelbild und Arbeitsmaterialien von 19 Studierenden analysiert und die Ergebnisse im Vortrag vorgestellt. In einem dritten Schritt werden zwei praktische Unterrichtserprobungen von Studierenden im Sinn einer wiederholten Instruktion (zweite und vierte Klasse) zur Aufgabe der Zahlenmauer im Vortrag kurz beschrieben. Die dazugehörigen Reflexionen von 15 Studierenden bezüglich ihres persönlichen Verständnisses von Aufgaben, Nutzung von Arbeitsmaterialien sowie ihrer Schlussfolgerungen für ihre zukünftige Unterrichtstätigkeit werden nach den beiden Unterrichtsversuchen im Rahmen der Evaluierung in den Blick genommen und im Vortrag skizziert. Ein Ausblick auf einen weiteren Zyklus des fachdidaktischen Entwicklungsprojekts wird zum Abschluss des Beitrages gegeben, in dem vorrangig aus den gewonnen Erfahrungen des ersten Zyklus auf eine veränderte und erweiterte Nutzung von Arbeitsmitteln aus dem Lehr-Lern-Labor an der MLU gesetzt wird. Eine weitere übergreifende bislang offene Frage rückt nach dem ersten Zyklus in den Fokus, wie Lehr-Lern-Labor-Arbeit mit den Schulpraktika verknüpft werden könnte.

Quellen

Priemer, B. (2020). Ein kurzer Überblick über den Stand der fachdidaktischen Forschung der MINT-Fächer an Lehr-Lern-Laboren. In B. Priemer & J. Roth (Hrsg.), Lehr-Lern-Labore (S. 159-172). Wiesbaden: Springer.

Roth, J. & Priemer, B. (2020). Das Lehr-Lern-Labor als Ort der Lehrpersonenbildung – Ergebnisse der Arbeit eines Forschungs- und Entwicklungsverbunds. In B. Priemer & J. Roth (Hrsg.), Lehr-Lern-Labore (S. 1-12). Wiesbaden: Springer.

Steinweg, A.S. (2020). Muster und Strukturen: Anschlussfähige Mathematik von Anfang an. In H.-S. Stiller, W. Weigel & J.F. Wörler (Hrsg.), Beiträge zum Mathematikunterricht 2020 (S. 39-46). Münster: WTM.

Hybrides Lehr-Lern-Praktikum MatheLead

Susanne Digel

Fördern im Lehr-Lern-Labor professionalisieren - Erfassung und Analyse selbstberichteter Handlungen Studierender nach einer Einzelförderung

Inga Wienhues

Das Lehr-Lern-Labor ZahlenRaum der Universität Paderborn bietet in verschiedenen Seminaren Studierenden die Möglichkeit, Praxiserfahrungen zu sammeln und diese mit ihrem theoretischen Wissen zu verknüpfen und zu reflektieren. Im Seminar Zahlenstark haben Studierende der sonderpädagogischen Förderung die Möglichkeit, zu zweit ein Kind mit Schwierigkeiten in arithmetischen Basiskompetenzen über ein Semester (ca. 9-10 Sitzungen) zu fördern. Entsprechend werden die Studierenden vor die Anforderungen gestellt, eine Förderung zu priorisieren, zu planen, durchzuführen und zu evaluieren. Das Forschungsprojekt fokussiert die Professionalität der Studierenden in der Umsetzung der Förderung. Dafür werden die Studierenden zu zweit unmittelbar nach einer Fördersitzung über die gehaltene Fördersitzung interviewt. Sie werden dazu aufgefordert, über eine von ihnen als entscheidend für den Lernprozess des Kindes empfundene Situation zu berichten. Zunächst interessiert, welche Situationen die Studierenden als entscheidend empfinden und welche Orientierungen die Handlungen der Studierenden leiten. In einem weiteren Schritt soll gezielt das fachdidaktische Verständnis der Studierenden in den Blick genommen werden.

Lehren und Forschen im Schülerlabor - Professionalisierung von Mathematiklehramtsstudierenden im Lehr-Lern-Labor durch Lernprozessbegleitung mit ePortfolios

Sarah-Marie Grabeck (Ruhr-Universität Bochum) & Katrin Rolka (Ruhr-Universität Bochum)

Lehr-Lern-Labore können einen wichtigen Beitrag zur Professionalisierung angehender Lehrkräfte leisten. Durch die starke Verzahnung von Theorie und Praxis können Lehramtsstudierende sowohl unterrichtspraktische Erfahrungen sammeln als auch eigene Forschungsprojekte umsetzen. Vor diesem Hintergrund führten Mathematikstudierende im Seminar „Lehren und Forschen im Schülerlabor“ eigene Lehr- und Forschungsprojekte zu bereits bestehenden Projekttagen in einem Schülerlabor durch. Die Lehr- und Forschungsprojekte wurden mithilfe von ePortfolios dokumentiert, um eine Begleitung der studentischen Lernprozesse zu ermöglichen. Es wurde untersucht, welche Professionalisierungsprozesse in den ePortfolios erkennbar sind. Weiterhin wurden Vor- und Nachteile der Arbeit mit ePortfolios herausgearbeitet. Die Auswertung der ePortfolios erfolgte durch eine qualitative Inhaltsanalyse. Im Vortrag werden Einblicke in die Professionalisierungsprozesse der Studierenden gegeben.

Künstliche Intelligenz: Anwendungen aus Medizin und Industrie übertragen in die Mathematik-didaktik, KI für Lernumgebungen nutzbar machen

Tim Lutz

Entdeckendes Lernen mit Zahlenmauern: Von der bekannten Zahlenmauer zu neuen Mustern

Karin Richter & Maria Kötters

Entdeckendes Lernen mit Zahlenmauern: Von der bekannten Zahlenmauer zu neuen Mustern.

„Ja, Mathematik ist nicht vollständig ohne Konzepte, Definitionen, … Formeln. … Aber Probleme – das Stellen und Lösen – sind das Herz, der Geist, das Wesen der Mathematik.“ (Contreras (2005), 115.) Der Workshop greift diesen Ansatz für den außerschulischen Lernort jahrgangsübergreifend auf und beleuchtet am Beispiel von Zahlenmauern, wie Lernende mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen durch eigene offene Auseinandersetzung mit der bekannten Zahlenmauer-Situation erste Schritte zum selbstständigen Entdecken und Untersuchen mathematischer Fragen gehen können. Durch Variation der Zahlbereiche, Rechenvorschriften oder geometrischer Struktur eröffnen sich Untersuchungsansätze mit unterschiedlichem Schwierigkeitsniveau. „[Es handelt sich] um mathematisch reiche Lern-Situationen…: Beispiele … auf selbst abgeleitete Fragestellungen erforschen, Daten … analysieren, Beziehungen oder Muster konstruieren, … Hypothesen aufstellen und verifizieren.“ (Fritzlar (2016), 157.) Im Zentrum des Workshops soll, am Beispiel der Zahlenmauer verankert, die Frage stehen, wie selbstdifferenzierendes Lernen in einer heterogenen Lerngruppe entstehen und gefördert werden kann.

Quellen:

Contreras,J. (2005). Posing and Solving Problems: The Essence and Legacy of Mathematics. Teaching Children Mathematics, 12(3), 115-116.

Fritzlar,T. (2016). „Memorable Diagonals“: Exploratory Problems as Propositions for Doing Mathematics. In P. Felmer, E. Pehkonen, & J. Kilpatrick (Eds.), Posing and Solving Mathematical Problems: Advances and New Perspectives (pp. 157–165). Springer International Publishing.

Mathematik in MINT – unterschätzt!? Förderung und Beispiele aus dem Würzburger Mathematik-Labor

Janina Just, Nina Unshelm & Christian Heinz

Mathematik in MINT – unterschätzt?! Exemplarische Maßnahmen aus dem Würzburger Mathematik-Labor

Während die Anwendung der MINT-Disziplinen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) vor allem in den Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie in der Technik direkt ersichtlich ist und somit auch im schulischen Kontext im Fokus steht, spielt die Mathematik häufig eine untergeordnete Rolle (Just & Siller, 2022; Maass et al., 2019): Das vielfältige Potenzial der Mathematik als Grundlage der anderen Disziplinen wird meist nicht ausgeschöpft. Weiterhin wird, obwohl die Anwendungsfelder der MINT-Bildung mit realitätsbezogenen Problemstellungen einhergehen, die Ma-thematik nach wie vor eher Kalkül orientiert betrachtet. Das Würzburger Mathematik-Labors wirkt dem beispielsweise durch Bearbeitung von aufbereiteten MINTProblemstellungen wie z.B. Bewertung von Evakuierungsmodellen entgegen. Durch einen selbsttätigen, aktiv-experimentellen Umgang mit gegenständlichen und virtuellen Modellen wird ein Zugang zu der zunächst unbeachteten, zugrundeliegenden Mathematik ermöglicht. Dadurch werden bei den Schüler:innen Prozesse des Problemlösens und des mathematischen Modellierens angeregt und durch Bearbeitung in Kleingruppen gefördert. Weiter bietet das Mathematiklabor den Studierenden durch Konzeption von Materialien und individueller Betreuung von Schüler:innen die Möglichkeit, Beispiele und Potentiale von anwendungsorientierter Mathematik im MINT-Kontext kennen zu lernen. In diesem Workshop wollen wir Wege aufzeigen, wie das obengenannte Image der Mathematik im Setting des Mathematiklabors für angehende Lehrkräfte im Rahmen der Professionalisierung aufgebrochen werden kann. Durch die Vorstellung von Lernumgebungen, die im Rahmen verschiedener Stufen der Lehrerausbildung konzipiert und weiterentwickelt wurden, wird dies konkretisiert. Dabei werden die Materialien und Konzepte so-wie die dahinterstehenden Lehrveranstaltungen vorgestellt und aus studentischer Sicht be-schrieben. Anschließend können die Materialien ausprobiert und Ideen diskutiert sowie reflektiert werden.

Literaturverzeichnis

Just, J. & Siller, H. S. (2022). The Role of Mathematics in STEM Secondary Classrooms: A Systematic Literature Review. Education Sciences, 12(9), 629. https://doi.org/10.3390/educsci12090629

Maass, K., Geiger, V., Ariza, M R. & Goos, M. (2019). The Role of Mathematics in interdisciplinary STEM education. ZDM, 51(6), 869–884. https://doi.org/10.1007/s11858-019-01100-5

Anhand von Erzählvignetten Lernen im LLL erkunden

Christian Rütten

Teilnehmer/innen

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