OpenSource4School/Lernumgebungen zur Informatischen Bildung im Mathematikunterricht der Primarstufe/3-Klasse 2-Halbjahr

Formale Aspekte

Namen der Verfasser der Lernumgebungsdokumentation

Paula Kartes, Leon Lang, Louis Leinenbach

E-Mail-Adressen und Datum

Paka00003@stud.uni-saarland.de Lole00003@stud.uni-saarland.de Lela00004@stud.uni-saarland.de 13.09.2023

Inhaltsaspekte

Name der Lernumgebung

Paka00003@stud.uni-saarland.de Lole00003@stud.uni-saarland.de Lela00004@stud.uni-saarland.de 13.09.2023

Kurzbeschreibung der Lernumgebung

Suchmaschinen spielen im Alltag eine große Rolle. Daher sollten diese bereits in der Primarstufe thematisiert und die Schülerinnen und Schüler1 damit vertraut werden. In der Lernumgebung wird der Fokus auf das Sortieren und Filtern, ein Bestandteil der Funktionsweise von Suchmaschinen, gelegt. Neben der Bedienung ist auch die Funktionsweise essenziell und sollte daher im Unterricht behandelt werden (Platz, 2022). Thematisch eingebettet wird die Lernumgebung durch das Thema Wasser und Wasserverbrauch. Dieses begleitet Kinder heutzutage bereits im jungen Alter, weshalb eine Auseinandersetzung mit dem angesprochenen Thema und das Schaffen von Bewusstsein für die Ressource Wasser auf der Erde essenziell sind. Die Lehrziele, die die Lernumgebung verfolgt, sind zum einen das Sortieren zu vorgegeben Oberbegriffen. Die SuS wählen zudem selbst Oberbegriffe und sortieren nach diesen. Zum anderen entnehmen sie Daten aus Tabellen und üben Rechenstrategien. Die Lernumgebung lässt einen roten Faden erkennen. Zu Beginn ordnen die SuS im Plenum Bilder bestimmten Oberbegriffen zu. Anschließend erhalten sie eine Tabelle mit Informationen über das gleiche Thema wie zuvor. Sie wählen selbstständig Oberbegriffe und sortieren nach diesen. Somit legen die SuS die Sortierkriterien selbst fest. Daraufhin wird das Sortieren erneut geübt, indem Rechenaufgaben sortiert werden. Zum Abschluss geben die SuS Begriffe passend zum Thema in einer Suchmaschine ihrer Wahl ein. Die Begriffe werden von der Lehrkraft vorgegeben. Dieser Arbeitsschritt verhilft zur Erkenntnis, dass Ergebnisse immer spezifischer werden, je konkreter die Eingabebegriffe werden. Im Zuge dessen wird darauf hingewiesen, dass es keine richtige Anordnung der Suchergebnisse gibt. Die Anordnung erfolgt nach der systemseitig angenommene[n] Relevanz (Lewandowski, 2021, S. 29f). Des Weiteren wird auf das Filterblasenproblem eingegangen. Den Kindern soll bewusstwerden, dass die Suchergebnisse nur eine Auswahl darstellen (Klug, Strang, 2018). Arbeitsmittel/Medien, die eingesetzt werden, sind Bilder zum Thema Wasser (Vorkommen in der Natur, Zustände von Wasser) mit den Oberbegriffen „Wasser im Alltag“ und „Wasser in der Natur“. Außerdem werden Arbeitsblätter mit den entsprechenden Aufgaben von der Lehrkraft vorbereitet sowie Plakate, die die SuS zur Präsentation ihrer Ergebnisse nutzen. Am Ende der Lernumgebung werden technische Endgeräte benötigt. Der Kernlehrplan sieht das Sammeln von Informationen aus Schaubildern vor. Dies wird in der Arbeitsphase aufgegriffen, in der die SuS eine Tabelle mit Informationen erhalten, die sie beliebig ordnen und sortieren sollen. Des Weiteren werden die rechnerischen Kompetenzen berücksichtigt. Die SuS rechnen Aufgaben mit Hilfe von Strategien, die Thema des Unterrichts zur Zeit der Durchführung der Lernumgebung sind.

1 Auf Grund der besseren Lesbarkeit wird im Folgenden die Abkürzung SuS verwendet.

Ungefährer Zeitbedarf zur Durchführung

Die Voraussetzung zur Durchführung der Lernumgebung sind Kenntnisse über Suchmaschinen. Die SuS können verschiedene Suchmaschinen nennen sowie eine Definition. Die eigentliche entwickelte Lernumgebung kann in 45 Minuten durchgeführt werden. Je nach Klasse sollte individuell entschieden werden, ob eine Doppelstunde benötigt wird, um ausreichend Zeit zur Besprechung der Aufgaben zu gewährleisten. Des Weiteren sollte nach der Durchführung der Lernumgebung die Ergebnisse abschließend reflektiert werden in Bezug zur Funktionsweise von Suchmaschinen und in Bezug zur thematischen Einbettung des Wasserverbrauchs.

Adressaten der Lernumgebung

Die Lernumgebung zielt auf die Förderung der Kompetenzen der SuS an, die in der dritten Klasse im zweiten Halbjahr erworben werden sollen. Dazu zählen „das schriftliche Rechenverfahren der Addition mit zwei oder mehreren Summanden“, das schriftliche Rechenverfahren der Subtraktion mit einem Subtrahenden“, die Multiplikation mit Zehnerzahlen und die Division durch Zehnerzahlen“ und die halbschriftliche Multiplikation und Division zwei- und dreistelliger Zahlen mit/durch Einerzahlen“ (vgl. Kernlehrplan Mathematik Grundschule, 2009). Des Weiteren wird auf den Aspekt des Datenerfassens eingegangen, da die SuS „aus Schaubildern, Tabellen und Skalen Informationen entnehmen und beschreiben“ sollen. (vgl. Kernlehrplan Mathematik Grundschule, 2009). Die Lernumgebung bezieht alle SuS mit ein. Durch Gruppenarbeiten werden SuS, die auf dem Mindeststandard arbeiten, die Möglichkeit zur Partizipation geboten. Die Gruppen setzen sich dabei aus SuS zusammen, die auf verschiedenen Niveaustandards arbeiten. Dadurch können sie gegenseitig voneinander profitieren.Die individuelle Bearbeitung der Aufgaben sowie die zahlreichen möglichen Lösungen ermöglichen den SuS auf ihrem Niveaustandard entsprechend zu arbeiten. So haben Kinder mit Rechenschwäche als auch mathematisch begabte Kinder die Möglichkeit, aktiv mitzuwirken.

Zentrale Aufgabenstellungen und Arbeitsaufträge in der Lernumgebung

Der Einstieg dient der Hinführung auf das Thema der Stunde, die Such- und Filterfunktion von Suchmaschinen. Hierzu werden Bilder an der Tafel befestigt, die verschiedene Zustände von Wasser sowie das Vorkommen von Wasser in der Natur und im Alltag zeigen. Dazu werden Oberbegriffe aufgeführt. Die SuS kommen nacheinander einzeln an die Tafel und ordnen die Bilder begründet den Oberbegriffen zu. Durch mögliche unterschiedliche Zuordnungen kann an dieser Stelle bereits auf die Individualität der Filterfunktion eingegangen werden. Die Aufgabenstellung hierzu lautet: „Komm nach vorne an die Tafel und ordne ein Bild einem Oberbegriff zu. Begründe anschließend deine Entscheidung“. Die SuS führen diesen Arbeitsauftrag mittels einer Meldekette durch. Anschließend wird auf Unterschiede bei der Zuordnung eingegangen, um bereits auf die Individualität hinzuleiten. „Du bekommst nun eine Tabelle mit Informationen über den Wasserverbrauch von verschiedenen Alltagshandlungen. Deine Aufgabe ist es, diese Informationen mit deiner Gruppe zu sortieren und Oberbegriffen, die ihr euch zusammen überlegt, zu zuordnen. Haltet anschließend eure Ergebnisse auf diesem Plakat fest.“ „Du bekommst nun einen Umschlag mit vielen verschiedenen Ziel dieser Aufgabe ist es, das Sortieren zu üben, diesmal ohne Vorgabe von Oberbegriffen. Durch das Bearbeiten der Aufgabe in der Gruppe werden den SuS die unterschiedlichen zahlreichen Möglichkeiten aufgezeigt. SuS, die Hilfe benötigen, wird geraten, an die Oberbegriffe aus dem Einstieg zu denken. Diese können identisch oder verändert verwendet werden. Diese Aufgabe dient dem Üben von Rechenstrategien, die laut Lehrplan zu dieser Zeit der Durchführung behandelt werden. Eine Hilfestellung kann hierbei sein, auf Rechenaufgaben, die du schon lösen kannst. Öffnet in euerer Gruppe den Umschlag und sortiert auch diese Aufgaben. Auch hier dürft ihr euch eigene Kategorien überlegen, nach denen ihr sortiert. Haltet eure Ergebnisse anschließend wieder auf diesem Plakat fest.“ „Gib nun den Begriff ‘Wasser‘/‘Wasser Natur‘/‘Wasser im Haus‘ in eine Suchmaschine deiner Wahl ein. Beschreibe deine Ergebnisse“. das Lösen der Aufgaben und die Ergebnisse zu verweisen, die eine Möglichkeit bieten, diese zu sortieren. In der abschließenden Phase der Lernumgebung sollen die SuS die Funktionsweise einer Suchmaschine zusammenfassen. Wichtig ist hierbei, dass auf die Unterschiede der Ergebnisse innerhalb verschiedener Suchmaschinen eingegangen wird und ein Bezug zu den SuS hergestellt wird, die ebenfalls unterschiedlich sortiert haben. Die Lehrkraft nutzt hierzu eine Suchmaschine, die den SuS zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt ist. An dieser Stelle wird der Aspekt des Filterns erwähnt. Wichtig ist für die SuS zu beachten, dass die Informationen aus ihrer Suche gefiltert wurden, weshalb nicht alle möglichen Ergebnisse angezeigt werden. Diese Informationen werden dann anschließend sortiert nach verschiedenen Kriterien.

Technische Voraussetzungen

Technische Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, sind das Vorhandensein von Tablets in der Schule für jedes Kind und ein Smartboard, an welches das Tablet der Lehrkraft angeschlossen werden kann. Zudem sollte ein Internetzugang gewährleistet werden zur Verwendung der Suchmaschinen.

Mathematischer Gehalt der Lernumgebung

Mathematische und informatische Analyse

Informatischer Inhalt: Die Lernumgebung fokussiert die fundamentale Idee der Filter- und Sortieralgorithmen von Suchmaschinen. Diese Algorithmen sind dafür verantwortlich, dass aus den zahlreichen Webseiten des Internets die Seiten herausgefiltert und sortiert werden, die zu der Suchanfrage sowie auch der suchenden Person passen. Jede Suchmaschine hat einen eigenen Algorithmus. (vgl. open search foundation). Die SuS werden in der Lernumgebung selbst als Algorithmus einer Suchmaschine tätig. Zuerst ordnen sie die Bilder dem passenden Oberbegriff zu, dann sortieren sie die Objekte und Rechenaufgaben anhand eigener Oberkategorien. Dadurch wird die Funktionsweise der Filter- und Sortieralgorithmen von Suchmaschinen gezeigt. Mathematischer Inhalt: Die Lernumgebung beinhaltet Aufgaben zur Schriftlichen Addition und Subtraktion im Dezimalsystem. Bei beiden Rechenverfahren werden die Zahlen stellengerecht untereinander notiert und man beginnt mit der Rechnung bei den Einern. Eine Schwierigkeit stellt bei beiden Verfahren der Übertrag dar. Ist bei der schriftlichen Addition bei einem Stellenwert die Summe der Ziffern größer als 9, wird eine 1 als Übertrag in der nächsten Spalte notiert. Bei der schriftlichen Subtraktion gibt es drei verschiedene Übertragstechniken, und zwar das Entbündeln/Borgen, das Erweitern und das Auffüllen. Die schriftlichen Rechenverfahren bringen einige Vorteile mit sich, u.a. eine hohe Rechensicherheit und ein vereinfachtes Rechnen mit großen Zahlen. (vgl. Padberg & Büchter, 2015) Des Weiteren thematisiert die Lernumgebung Aufgaben zur Multiplikation und Division im Tausender. Diese Aufgaben werden mit halbschriftlichen Rechenverfahren durch die SuS gelöst. Bei den halbschriftlichen Rechenverfahren ist der Rechenweg im Gegensatz zu den schriftlichen Rechenverfahren nicht vorgegeben und die Auswahl des Verfahrens hängt von der jeweiligen Aufgabe und deren Zahlen ab. Halbschriftliche Rechenverfahren sind beispielsweise die Nachbaraufgabe und das stellenweise bzw. schrittweise Rechnen

Mathematikdidaktischer Gehalt der Lernumgebung

Didaktische Analyse

Empfohlene Vorgehensweise bei der Entwicklung von Lernumgebungen: In der Literatur wird vorgeschlagen, Lernumgebungen zum Thema Suchmaschinen auf zwei Ebenen, in Verbindung mit traditionellen Themen der Primarstufe, zu entwickeln. Auf der ersten Ebene sollte die Funktionsweise der Suchmaschine thematisiert werden. Ausgehend davon sollten dann auf der zweiten Ebene Suchstrategien entwickelt werden. (vgl. Platz, Bierbauer & Müller, 2023, S.4) Laut Platz, Bierbauer und Müller müssen zum Aufbau von Search Engine Literacy die Begriffe des Themenfelds Suchmaschinen „theoretisch fundiert durchdrungen werden“ (Platz, Bierbauer & Müller, 2023, S.4). Dazu haben die Autorinnen ein Modell von Etzold, Noack und Jurk an den Bereich Suchmaschinen angepasst. Demnach sollte zuerst ein Ausgangsbeispiel zu dem jeweiligen Begriff behandelt werden. Darauf aufbauend sollten zentrale Aspekte des Begriffs erarbeitet und als Ausgangsabstraktion festgehalten werden. Diese Ausgangsabstraktion sollte dann auf weitere Beispiele angewandt werden. Der letzte Punkt der Reflexion wurde durch die Autorinnen zum Ursprungsmodell ergänzt. Dieser Schritt sieht das Ableiten von Konsequenzen für den Umgang mit Suchmaschinen und das Formulieren von „Guidelines“ für eine verbesserte Suche vor. (vgl. Platz, Bierbauer & Müller, 2023, S.4f) Hindernisse und typische Fehler: Platz (2022) formuliert folgende Herausforderungen für den Aufbau von Search Engine Literacy: Einerseits sollte nicht nur die Bedienung von Suchmaschinen in der Schule thematisiert werden, sondern auch deren Funktionsweise sollte behandelt und Konsequenzen für den Umgang mit Suchmaschinen abgeleitet werden. Ein weiteres Problem bei der Entwicklung von Lernumgebungen zu Suchmaschinen sei die Verbindung mit traditionellen Unterrichtsinhalten. Außerdem sei die Entwicklung von „in sich stimmigen Unterrichtseinheiten“ (Platz, 2022, S.8) eine Herausforderung, da man hierbei mehrere Aspekte (Bezug zum Fachunterricht, zur informatischen Bildung, zum Thema Suchmaschinen und Reflexion) beachten und verknüpfen sollte in einer Lernumgebung. Des Weiteren sollte eine Lernumgebung an die individuellen Voraussetzungen einer Schulklasse anpassbar sein. Hierzu zählen unter anderem die Heterogenität der Klasse und das Aufeinandertreffen unterschiedlicher Lernziele. Typische Fehler sind dabei etwa, dass die Kinder ganze Sätze als Suchanfrage formulieren, anstatt nur den relevanten Suchbegriff einzugeben. (vgl. Platz, 2022)

„Gute“ Aufgaben & Differenzierung

Inhaltliche Kompetenzen: Die Lernumgebung beinhaltet Aufgaben zu den inhaltsbezogenen Kompetenzen „Zahlen und Operationen“ und „Daten, Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit“ des saarländischen Kernlehrplans für Mathematik in der Primarstufe. Dieser sieht in Klassenstufe 3 im Kompetenzbereich „Zahlen und Operationen“ die Einführung der schriftlichen Addition und Subtraktion sowie der Multiplikation und Division im Tausender vor. Dies wird durch die zu sortierenden Matheaufgaben thematisiert. Durch den Hinweis der Lehrperson, dass sich durch das Lösen der Aufgaben eine neue Möglichkeit zum Sortieren bietet aufgrund der teilweise identischen Ergebnisse, werden die Kinder dazu angeregt, die Aufgaben zu lösen, wobei sie die bereits gelernten Rechenstrategien und Lösungswege anwenden und diese gefördert werden. Im Kompetenzbereich „Daten, Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit“ ist das Entnehmen von Informationen aus Tabellen als zu erwerbende Kompetenz in Klassenstufe 3 im Curriculum angeführt. Dadurch dass die SuS aus der Tabelle mit dem Wasserverbrauch unterschiedlicher Objekte relevante Informationen für das Sortieren entnehmen sollen, wird diese Kompetenz behandelt und gefördert in der Lernumgebung. Dabei wird den SuS eine neue Möglichkeit, wie man mit den entnommenen Informationen aus Tabellen umgehen kann, aufgezeigt, und zwar diese Daten zu sortieren. (vgl. Kernlehrplan Mathematik Grundschule, 2009) Allgemeine/Prozessbezogene Kompetenzen: Die Lernumgebung fördert das Problemlösen. Beim Sortieren müssen die Kinder Zusammenhänge zwischen den Objekten und Rechenaufgaben finden und diese beim Sortieren dann nutzen. Außerdem müssen sie Strategien entwickeln, um Oberkategorien zum Sortieren zu bilden und die passenden Objekte darunter zu fassen. Das Kommunizieren und Kooperieren (vgl. Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich, 2019)) wird ebenfalls in der Lernumgebung als Kompetenz angesprochen. Die SuS sollen in Gruppenarbeit sortieren. Hierbei müssen sie sich untereinander über ihr Vorgehen abstimmen und die Aufgabe gemeinsam bearbeiten. Die allgemeine Kompetenz Automatisieren wird auch gefördert, indem die Kinder Aufgaben zu bereits erlernten Rechenstrategien lösen und die Beherrschung dieser Strategien somit gesichert wird. Die drei weiteren prozessbezogenen Kompetenzen des Kernlehrplans werden ebenfalls durch die Lernumgebung gefördert: Das Argumentieren wird durch das Präsentieren und Begründen der Arbeitsergebnisse gefördert. Die Kompetenz Modellieren wird in der Lernumgebung angesprochen, da die Tabelle mit den Objekten und deren Wasserverbrauch eine Darstellung der Lebenswirklichkeit ist, aus der die Kinder relevante Informationen entnehmen. Das Darstellen wird aufgrund des Entwickelns einer Darstellung, um die gefundene Aufteilung der Objekte darzustellen, gefördert. Jedoch liegt der Fokus auf den Kompetenzen Problemlösen, Kommunizieren und Kooperieren und Automatisieren und deren Förderung. (vgl. Kernlehrplan Mathematik Grundschule, 2009) Offenheit & optimale Passung: Die beiden Arbeitsphasen, in denen die SuS in Gruppenarbeit sortieren sollen, sind offen gestaltet. Die Kinder können verschiedene Lösungswege einschlagen, um die Objekte zu sortieren. Daher sind auch unterschiedliche Varianten der Aufteilung der Objekte und der Darstellung dieser als Arbeitsergebnis möglich. Eine optimale Passung kann dadurch erreicht werden, dass die Schwierigkeit der Rechenaufgaben in der zweiten Arbeitsphase an die Leistungsfähigkeit der SuS angepasst wird. Authentizität, Aktivierung und Motivation: Authentizität ist in der Lernumgebung gewährleistet, da die verwendeten Wasserverbrauchsdaten der Realität entsprechen und es sich beim Wasserverbrauch um ein alltägliches Thema und Problem handelt, dass auch in den Medien präsent ist und somit den Kindern bekannt ist und sie anspricht. Des Weiteren sollte bei der Auswahl der Objekte darauf geachtet werden, dass diese im Alltag der Kinder vorkommen, um die Motivation der SuS zu steigern. Die Authentizität von Aufgaben bezieht sich jedoch auch vor allem darauf, dass ein Bild von Mathematik als Wissenschaft der Muster entsteht. Dadurch dass die Rechenaufgaben zum Teil gleiche Ergebnisse haben, trotz unterschiedlicher Zahlen und Rechenzeichen, ist in der Lernumgebung ein Muster im Zusammenhang mit Mathematik vorhanden, und somit auch Authentizität. Zur Aktivierung kommt es, da die Kinder in den beiden Arbeitsphasen selbst handelnd tätig werden und auch in den anderen Unterrichtsphasen in den Unterricht eingebunden werden. Daher verfolgen sie nicht nur passiv den Unterricht. Die Authentizität und vor allem die aktive Beteiligung der Kinder am Unterricht wirken sich positiv auf die Motivation der Lernenden aus. Verständlichkeit: Die Verständlichkeit der Aufgaben der Lernumgebung wird durch die kurzen und präzisen Formulierungen der Aufgabenstellungen gewährleistet. Die kurzen und einfachen Aufgabenstellungen sind bedingt durch die Offenheit der Aufgaben, die den Lernenden einen großen Freiraum in der Bearbeitung der Aufgaben einräumt. Differenzierung: Alle Kinder der Klasse erhalten das gleiche Lernangebot. Jedoch werden die Gruppen durch die Lehrperson so eingeteilt, dass SuS aller Niveaustufen zusammenarbeiten, wodurch die Kinder gegenseitig voneinander profitieren, und eine Differenzierung stattfindet. Außerdem ermöglicht die Lernumgebung auch eine Differenzierung durch aussteuerbare Aufgabenformate, indem man die Schwierigkeit der Rechenaufgaben in der zweiten Arbeitsphase an die Leistungsfähigkeit der SuS in den Gruppen anpasst

Artikulation, Kommunikation, Soziale Organisation

Die Lernumgebung fördert die Artikulationsoptionen Handeln, Sprechen und Schreiben. Die Lernenden werden in den Arbeitsphasen selbst handelnd tätig, indem sie die Objekte sortieren. Außerdem agieren sie aktiv mit einer von ihnen selbst gewählten Suchmaschine und geben vorgegebene Suchbegriffe in diese ein. Zum Sprechen werden die Kinder ebenfalls angeregt, da sie sich in der Gruppenarbeit untereinander austauschen müssen, nach welchen Kriterien sie die Objekte und Rechenaufgaben sortieren. Des Weiteren präsentiert jede Gruppe ihr Arbeitsergebnis im Plenum. Die Artikulationsoption Schreiben wird dadurch gefördert, dass die SuS in der ersten Arbeitsphase die entnommenen Informationen aus der Tabelle, in der jeweils festgelegten Anordnung, auf dem Plakat notieren. Den Lernenden wird in den beiden Arbeitsphasen Raum zum Gestalten gegeben. Das Sortieren der Objekte und Rechenaufgaben erfolgt nach in den einzelnen Gruppen gefundenen Kriterien und selbst gewählten Oberkategorien, die Gestaltung ist somit vollkommen flexibel. Raum zum Behalten wird in der Lernumgebung dadurch ermöglicht, dass bei den beiden Vorstellungen der Arbeitsergebnisse die Lehrperson auf die Unterschiede hinweisen sollte und diese auch in der Sicherung herausheben sollte. Die Plakate, auf denen die Lernenden ihre Arbeitsergebnisse festhalten, könnten in der Klasse aufgehängt werden, um dauerhaft die Arbeitsergebnisse und deren Unterschiede festzuhalten. In der Lernumgebung werden verschiedene Sozialformen verwendet. Die beiden Arbeitsphasen sind in Gruppenarbeit gestaltet. Die Einführung, die Präsentation der Arbeitsergebnisse und die Sicherung finden hingegen im Plenum statt, wobei die Kinder in diesen Phasen aktiv in den Unterricht miteinbezogen werden. In der Schlusssequenz der Lernumgebung hebt die Lehrperson erneut hervor, wie unterschiedlich die Lernenden die Objekte und Matheaufgaben sortiert haben. Dieses Phänomen überträgt sie auf Suchmaschinen und erklärt, dass diese Filterund Sortieralgorithmen besitzen, die dafür verantwortlich sind, dass Suchmaschinen auch je nach Suchbegriff, suchender Person sowie verwendeter Suchmaschine unterschiedliche Suchergebnisse anzeigen. Dadurch wird der Bezug zum Thema Suchmaschine und deren Funktionsweise hergestellt.

Potenzial des Einsatzes (digitaler) Medien

Das Durchführen der Lernumgebung benötigt kein investives Material. Die Kinder lernen den Umgang mit den digitalen Arbeitsmitteln durch das Suchen der Begriffe aus dem Einstieg mit Hilfe eines iPads. Des Weiteren lernen die Kinder besonders den Umgang mit den Suchmaschinen durch das Suchen unterschiedlicher Oberbegriffe, welche andere Ergebnisse liefern. Für die Lernumgebung werden als konsumtives Material ein Arbeitsblatt mit einer Tabelle zum Wasserverbrauch verschiedener Alltagshandlungen und mehrere Kärtchen mit Mathematikaufgaben, die auf einem Arbeitsblatt zusammengefügt werden, benutzt. Die SuS erhalten das jeweilige Material von der Lehrperson. Die Lehrperson erklärt den SuS hierbei die Aufgabenstellung. Das Arbeitsblatt der Arbeitsphase ist hierbei in einer Tabelle organisiert, welche von den Kindern mit Hilfe einer Schere zerteilt werden kann, um die einzelnen Objekte anhand von Oberbegriffen auf einem Plakat zu ordnen. Die Kärtchen sind bereits zerteilt und können somit direkt auf einem Plakat geordnet und aufgeklebt werden. Ein Vorteil ist die Selbstständigkeit, die beispielsweise durch das eigene Ordnen ohne vorgegebene Oberbegriffe gefördert wird. Eine gewisse Art der Selbständigkeit kann in dieser Altersgruppe auch bereits vorausgesetzt werden. Ein Nachteil ist möglicherweise das Erklären der Aufgabenstellung, ohne dass diese nochmal auf dem Arbeitsblatt zum Nachlesen steht. Dies könnte dazu führen, dass die SuS während des Bearbeitens vergessen, was sie genau machen sollen. Die Arbeitsmittel haben primär zwei wichtige Funktionen: 1. „Mittel zum Ausführen von mathematischen Verfahren“ (Krauthausen, 2018, S. 328): In der Erarbeitungsphase müssen die SuS die Ergebnisse der Aufgaben berechnen und wenden dabei die verschiedenen Rechenverfahren an. Hierbei dürfen die SuS wenn nötig auch Dienes-Material oder ähnliche Hilfsmaterialien verwenden. 2. „Mittel zum Argumentieren und Beweisen“ (Krauthausen, 2018, S. 329): Die SuS müssen die Ergebnisse der Arbeitsphase und der Erarbeitungsphase zum einen zusammen in der Gruppe lösen und am Ende ein gemeinsames Ergebnis finden. Zum anderen müssen die SuS ihre Ergebnisse auch vor der Klasse anhand oder besser gesagt mit Hilfe ihres Plakats präsentieren. Durch die Arbeitsmittel werden die SuS zum Austausch untereinander angeregt respektive fast schon verpflichtet. Außerdem werden die SuS durch den Austausch mit den Meinungen der anderen SuS ihrer Gruppe konfrontiert und müssen diese akzeptieren. Dies ist eine Form der sozialen Aktivierung, welche einen wichtigen Aspekt der kognitiven Aktivierung darstellt. (Kunter & Voss, 2011) Das „Preis-Leistungs-Verhältnis“ der Lernumgebung stellt kein Problem dar. Die Arbeitsblätter können ausgedruckt werden und außer der Bereitstellung von iPads ist kein anderes kostspieliges Medium voraussetzend. Bei Fragen der SuS sollte die Lehrperson zur Verfügung stehen, jedoch können mögliche Fragen eines Einzelnen auch schon durch die Gruppe aufgefangen werden. Durch die Gruppenarbeit und die Einigung auf ein gemeinsames Ergebnis kann fehlende Zuwendung der Lehrperson auch ausgeglichen werden. Jedoch wäre es für einige Gruppen bestimmt auch von Vorteil, wenn die Lehrperson als Hilfe bereitstünde.

Evaluation

Als Strategiedokument können die erstellten Plakate gesehen werden, welche die Vorgehensweisen der SuS in ihrer Gruppenarbeit darstellen. Besonders werden hierbei die unterschiedlichen Strategien der SuS beim Ordnen der einzelnen Objekte unter eigen erstellten Oberbegriffen dargestellt. Durch das Präsentieren der Ergebnisse im Klassenverbund werden die Lösungen der SuS vorgestellt und werden somit auch durch die SuS erklärt. Hierbei kann auch identifiziert werden, was bei der Schülerlösung anerkennenswert ist. Durch die Diskussion der SuS beim Finden einer einheitlichen Lösung in den Gruppenarbeiten, aber auch des Akzeptierens verschiedener Meinungen anderer SuS, wird das soziale Lernen gefördert. Besonders die soziale Aktivierung wird gefördert. Das soziale Lernen wird aber auch durch die gegenseitige Hilfe in der Gruppe gefördert.

Vernetzung mit anderen Lernumgebungen

Es gibt einige Lehr- und Lernvoraussetzungen, die vor der Lernumgebung notwendig sind. Beispielsweise müssen die schriftlichen Rechenverfahren eingeführt sein und auch von den SuS sicher beherrscht werden. Des Weiteren wäre es von Nützen, wenn die SuS schon einmal mit einem iPad gearbeitet haben. Anknüpfend an die Lernumgebung könnte man mit den SuS in darauffolgenden Unterrichtseinheiten erarbeiten, wie eine Suchmaschine genau filtert und wie sie genau funktioniert. Dies könnte man beispielsweise auch mit einem kinderfreundlichen Erklärvideo tun. Durch das Nutzen der Sozialform der Gruppenarbeit werden auch Bereiche des Faches Deutsch mit einbezogen. Kompetenzbereiche wie der des „Sprechen und Zuhören“ werden hier beispielsweise angesprochen. Auch das szenische Spielen ist ein Bereich des Faches Deutsch, welcher in der Lernumgebung eine Rolle spielt. Des Weiteren gibt es durch das Thema „Wasser“, spezifisch auch dem Wasserverbrauch auch einen Bezug zum Sachunterricht. Die außerschulische Lebenswelt wird ebenfalls durch das Thema Wasser und Wasserverbrauch angesprochen, da die SuS in ihrem Alltag immer wieder mit Wasser konfrontiert werden. Außerdem betrifft die Kinder das Nutzen von Suchmaschinen auch außerschulisch. Daher ist der richtige Umgang mit diesen sehr wichtig und in der heutigen Zeit auch immer wichtiger, da die SuS viel früher mit den digitalen Medien in Kontakt kommen. Hierzu ist auch die angemessene Nutzung der iPads hinzuzufügen.

Reflexion der Lernumgebung

Ein Chaos durch das Bilden der Gruppen könnte entstehen, aber auch bereits im Voraus vermieden werden, in dem die Lehrperson die Gruppen schon im Vorhinein festlegt und beispielsweise durch Farben kennzeichnet und die Kinder bereits zu Beginn der Lernumgebung in die Gruppen einteilt. Eventuell könnten die Kinder auch Probleme haben eigene Oberbegriffe zu finden, hierbei könnte die Lehrperson Oberbegriffe vorbereiten welche als Differenzierungsmaßnahme an die SuS verteilt werden können. Zusätzlich sollte darauf geachtet werden, dass an jedem Gruppentisch mindestens ein Kleber und eine Schere vorhanden sind, um auch hier mögliche Komplikationen oder Unruhen zu vermeiden. Die Lernumgebung sollte nicht angewendet werden, wenn die SuS nicht mit der Arbeitsmethode der Gruppenarbeit oder des Präsentierens vor der Klasse vertraut sind. Außerdem sollten die SuS eine gewisse Sprachkompetenz aufweisen, um sich mit den anderen Gruppenteilnehmern zu verständigen, aber auch den eigenen Standpunkt vertreten zu können. Auch mathematisch sollten die SuS ein gewisses Niveau haben und schriftliche Rechenverfahren beherrschen. Somit ist die Lernumgebung nicht in einer Klasse durchzuführen, die nicht das 3. Schuljahr erreicht hat.

Literatur

Kernlehrplan Mathematik Grundschule (2009), Saarland: Ministerium für Bildung, Familie, Frauen und Kultur Klug, K., & Strang, C. (2018). Das Phänomen der Filter Bubble. Lewandowski, D. (2021). Suchmaschinen verstehen. Berlin/Heidelberg: Springer Vieweg. Platz, M. (2022). Search Engine Literacy – mehr als Kompetenzen zum Recherchieren mit Suchmaschinen. In T. Irion, M. Peschel & D. Schmeinck (Hrsg.), Grundschule und Digitalität. Beträge zur Reform der Grundschule 155 (S. 298-307). Frankfurt am Main: Grundschulverband. Platz, M., Bierbrauer, C. & Müller, L. M. (2023). Förderung von Search Engine Literacy im Mathematikunterricht der Grundschule. In F. Dilling, D. Turm & I. Witzke (Hrsg.), Digitaler Mathematikunterricht in Forschung und Praxis (S. 181- 190). Münster: WTM-Verlag. Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich (2019), Gesellschaft für Informatik https://opensearchfoundation.org/infos-fuer-kinder/