Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung ........................................................................................... 3 2 Projekte im Mathematikunterricht ............................................... 6 2.1 Charakterisierung von Projekten im Mathematikunterricht ................................................. 6 2.2 Projektvorbereitung.................................................................................................................... 8 2.3 Die Rolle von Schüler und Lehrer bei der Projektarbeit ...................................................... 11 2.4 Mögliche Probleme und Ängste von Lehrern ......................................................................... 12 3 Analyse des Lehr- und Lernfeldes ................................................ 14 3.1 Analyse des Lernstoffes ............................................................................................................ 14 3.2 Einbettung in den Lehrplan ..................................................................................................... 16 3.3 Klasse und Lehrer ..................................................................................................................... 17 4 Projekt .............................................................................................. 18 4.1 Beschreibung der Unterrichtsreihe ......................................................................................... 20 4.1.1 Einstieg in die Projektarbeit................................................................................................................ 20 4.1.2 Umfrage „Gesundes Pausenfrühstück???“ ......................................................................................... 22 4.1.3 Einführung des Prozentbegriffes ........................................................................................................ 23 4.1.3.1 Allgemeine Vorbemerkung ......................................................................................................... 23 4.1.3.2 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 23 4.1.3.3 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 25 4.1.3.4 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 28 4.1.4 Prozentsatz .......................................................................................................................................... 28 4.1.4.1 Allgemeine Vorbemerkung ......................................................................................................... 28 4.1.4.2 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 29 4.1.4.3 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 30 4.1.4.4 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 31 4.1.4.5 Lernerfolgskontrolle ................................................................................................................... 32 4.1.5 Prozentwert ......................................................................................................................................... 32 4.1.5.1 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 32 4.1.5.2 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 34 4.1.5.3 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 36 4.1.6 Grundwert ........................................................................................................................................... 37 4.1.6.1 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 37 4.1.6.2 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 38 4.1.6.3 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 40 4.1.7 Gemischte Aufgaben .......................................................................................................................... 40 4.1.7.1 Allgemeine Vorbemerkung ......................................................................................................... 40 4.1.7.2 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 40 4.1.7.3 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 41 4.1.7.4 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 41 4.1.8 Kreisdiagramme.................................................................................................................................. 41 4.1.8.1 Allgemeine Vorbemerkung ......................................................................................................... 41 4.1.8.2 Didaktische und methodische Überlegungen .............................................................................. 41 4.1.8.3 Praktische Durchführung ............................................................................................................ 42 4.1.8.4 Fazit und Kritik ........................................................................................................................... 44 4.1.9 Übungszirkel ....................................................................................................................................... 44 1 4.2 Präsentation der Ergebnisse..................................................................................................... 46 4.2.1 Vorbereitung der Präsentation ............................................................................................................ 46 4.2.2 Gemeinsames Frühstück ..................................................................................................................... 46 4.2.3 Präsentation am „Tag der offenen Tür“ .............................................................................................. 46 4.3 Reflexion .................................................................................................................................... 47 4.3.1 Feedback ............................................................................................................................................. 47 4.3.2 Projektordner ...................................................................................................................................... 50 4.3.3 Projektbericht ..................................................................................................................................... 50 4.3.4 Klassenarbeit ...................................................................................................................................... 51 5 Literaturverzeichnis ....................................................................... 52 Pädagogische Literatur zu „Projekte“ .......................................................................................... 52 Fachliteratur zu „Projekte im Mathematikunterricht“ .............................................................. 52 Lehrpläne ......................................................................................................................................... 53 Literatur zu PISA und TIMSS ...................................................................................................... 53 Vorbemerkung: Der besseren Lesbarkeit wegen wird die Bezeichnung „Schüler“ – ob in Einzahl oder Mehrzahl – sowohl für die weibliche Form, als auch für die männliche Form verwendet und ist im nachfolgenden Text stets in diesem Sinne zu verstehen. 2 1 Einleitung Mit PISA und TIMSS wurden der Öffentlichkeit die Missstände der mathematischen Grundbildung unserer Schüler aufgezeigt. Diskussionen über die Ursachen für das schlechte Abschneiden und Forderungen an den zukünftigen Mathematikunterricht wurden entfacht. Diese fasst Werner Blum1 in seinem Artikel „Ursachen der TIMSS-Ergebnisse und Ansätze für Veränderungen des Mathematikunterrichts“ auf. „ Es gibt bei TIMSS, wie auch in vielen anderen Untersuchungen, unübersehbare Hinweise auf mathematikspezifische Ursachen für die unzureichenden Resultate. Unser Mathematikunterricht ist insgesamt zu sehr an Regeln, Kalkülen und Routinen orientiert, die Leistungsanforderungen sind zu sehr auf kurzfristig in Klassenarbeiten relevantes reproduktives Wissen ausgerichtet, inhaltliche Aspekte (Begriffsvorstellungen, inhaltliches Argumentieren, verständiges Umgehen mit Realsituationen) kommen im Vergleich zu einem rein verfahrensbezogenen Vorgehen zu kurz, und zu wenige Schüler sind wirklich aktiv… Forderungen an den Mathematikunterricht: Wir brauchen eine neue Qualität von Mathematikunterricht, der sich an einem adäquaten, vielschichtigen Bild von Mathematik orientiert, d.h. u.a. an Mathematik als nützliches, mitunter unentbehrliches Werkzeug zum Umweltverstehen, zur Lebensbewältigung und zur Erschließung vieler Berufs- und Studienfelder, als Mittel zur Entwicklung allgemeiner Fähigkeiten und Haltungen bei Schülerinnen und Schülern, als wertvolles menschliches Kulturgut und als Quelle für Aktivitäten, die Freude machen. Aus Sicht der Mathematikdidaktik sollte mehr als bisher Wert gelegt werden auf selbstständiges, aktives und mitverantwortliches Lernen und Betreiben von Mathematik durch Schülerinnen und Schüler, initiierendes und bewertendes Vergleichen vielfältiger Ansätze und Wege beim Bearbeiten von Aufgaben, inhaltliches Argumentieren und Problemlösen, Aufbau tragfähiger Grundvorstellungen, sowie systematisches Wiederaufgreifen und Vernetzen von mathematischen Inhalten im Unterricht. Hierin enthalten ist auch das Herstellen von Bezügen zu Alltag und Umwelt; hier hat auch fachübergreifendes Lernen seinen sinnvollen Platz. Dabei sei betont, dass realitätsbezogenes und fachübergreifendes Lernen, ebenso wie z.B. inhaltliches Argumentieren und 1 Blum, Artikel aus „TIMSS und der Mathematikunterricht“, S.11-17 3 Problemlösen, ein langfristig aufgebautes, kohärentes, gefestigtes und flexibel verfügbares mathematisches Wissen von Schülerinnen und Schülern voraussetzen.“ Zur Umsetzung dieser „neuen Qualität von Mathematikunterricht“ muss eine von der traditionellen Unterrichtsstruktur abweichende Struktur gefunden werden, die in der Lage ist, dieses Ziel adäquat zu erreichen. „TIMSS hat die Grenzen eines vorwiegend fragend-entwickelnden Unterrichts aufgezeigt, dem es vor allem an einer methodisch abwechslungsreichen Struktur mangelt, bei der die Lehrkräfte stärker als bisher beobachtend und gestaltend, statt allein agierend, tätig werden, d.h. der Unterricht muss verstärkt Formen des selbsttätigen Lernens erproben und einbeziehen. Auch wenn es nach wie vor der Lehrkraft obliegt, die Sachstruktur der jeweiligen Stunde und Unterrichtseinheit zu entwerfen und in den Gesamtzusammenhang des Curriculums zu stellen, wird man über geeignete Arbeitsaufträge, Aufgabenstellungen und geeignete Arbeitsformen dazu kommen müssen, dass die Schüler den eigenen Lernprozess mit beobachten und steuern. Dies kann sicherlich in den Phasen des selbstständigen Arbeitens gelingen, jedoch zeigen die Erfahrungen von TIMSS, dass darüber hinaus auch kooperative Arbeitsformen verstärkt geübt werden müssen.“ (S.44) Mit der Durchführung eines Projektes kann man viele der obigen Anforderungen an einen guten Mathematikunterricht erfüllen. In der Literatur wird immer wieder ganz klar formuliert, dass es nicht das Ziel sein kann, nur noch Projektarbeit durchzuführen. Im Vordergrund sollte, wie auch hier angesprochen, die Methodenvielfalt stehen. Ich kenne sowohl Projekte als auch Gruppenarbeit nur vom Hörensagen bzw. aus der Fachliteratur. Dabei handelte es sich meist um Projekte, die in Zusammenhang mit einer Projektwoche durchgeführt wurden, bei denen es selten um die Entwicklung eines Themas aus dem Lehrplan ging. Über Gruppenarbeit wurde an der Universität viel gelehrt, jedoch in die Praxis umgesetzt habe ich sie nie erlebt. Aber das ist ja kein Grund, es nicht einmal selbst auszuprobieren. Von Anfang an stand für mich fest, dass ich meine zweite Examensarbeit nicht über ein theoretisches Thema schreiben wollte, sondern über eine Unterrichtsreihe bzw. ein Projekt, das ich in meinem eigenverantwortlichen Unterricht selbst durchführen kann. Ich habe mich entschieden, ein Projekt im Mathematikunterricht durchzuführen. An Hand des Projektes wird ein mathematisches Thema an einem realitätsnahen Sachbezug erarbeitet. In wie weit ein solches Vorgehen als Projekt, projektorientierter Unterricht oder Projektmethode bezeichnet wird, ist in der Fachliteratur nicht ganz eindeutig. Ich benutze den Begriff „Projekt“, da über einen bestimmten Zeitraum hinweg gemeinsam einem Ziel entgegen gearbeitet wird. Während dieses Zeitraums werden viele Unterrichtsmethoden angewendet und „theoretische 4 Erkenntnis mit praktischem Tun verbunden“2. Am Ende steht ein vorzeigbares Produkt, das am „Tag der offenen Tür“ der Öffentlichkeit präsentiert wird. Das Projekt wollte ich in meinem eigenverantwortlichen Unterricht in der Klassenstufe 7 durchführen. Da ich die Klasse nicht kannte, kamen die ersten Teilkapitel des Lehrplans3 nicht in Frage. Bei der Bearbeitung von „proportionalen und antiproportionalen Zuordnungen“ habe ich mit der Klasse die Sozialform Gruppenarbeit eingeübt. Beim Durchblättern von Lehrbüchern der Klassenstufe bin ich in dem Buch „mathelive 7“ auf einen Projektvorschlag zu der Erarbeitung der Prozentrechnung an Hand des Themas „Ernährung und Gesundheit“ gestoßen. In Kapitel 2 erfolgt zunächst ein kurzer theoretischer Teil darüber, wie Projekte im Mathematikunterricht aussehen können und was bei der Planung und Durchführung beachtet werden muss. Das Lehr- und Lernumfeld wird in Kapitel 3 beschrieben. Es enthält eine kurze Analyse des Lernstoffes, die Einbettung des Projektes in den Lehrplan, sowie eine Beschreibung der Klasse. In Kapitel 4 wird das Projekt „Gesunde Ernährung“ vorgestellt. Es beginnt mit dem Einstieg in das Projekt, geht über die einzelnen Unterrichtseinheiten bis hin zur Klassenarbeit und der Präsentation. Die Arbeitsblätter, die zugehörigen Lösungen, Folien sowie sonstige Kopiervorlagen befinden sich im Anhang. Die Schriftgröße der Arbeitsblätter ist nicht immer gleich groß gewählt. Teilweise reichen die Arbeitsblätter über zwei Seiten und sind so konzipiert, dass sie auf ein Blatt kopiert bzw. gedruckt werden können. Die komplette Examensarbeit liegt als Datei auf der beigefügten CD vor, so dass Arbeitsblätter je nach Belieben verändert werden können. Außerdem sind auf der CD Kostproben der von den Schülern entworfenen Aufgaben und Projektberichten enthalten. Zudem finden sich Photos aus der Projektarbeit, der Präsentation und der Plakate sowie einige Ausschnitte von Nahrungsmittelverpackungen als Grundlage von eigenen Aufgaben auf der CD. In einem Kuvert beigelegt sind die Informationsbroschüren, die ich den Schülern zu Beginn ausgeteilt habe und die auch während des Projektes eingesetzt wurden. Den Klassensatz dieser Prospekte kann man kostenlos anfordern bei: 2 3 http://www.broschueren.soziales.saarland.de/index.php Hauptsach Gudd gess! www.cma.de , Fax:0228/847-202, E-Mail: [email protected]; Fit for Food / Ernährung von Jugendlichen / sinnvoll essen / Mehr zum „5er Club“ http://www.margarine-institut.de/experten/exp_uebersicht.htm Gesund und fit. Dem Fett auf der Spur http://www.stmgev.bayern.de/broschueren/index.html Alles über Kalorien Mattes, Methoden für den Unterricht, S.70 Lehrplan 7 5 2 Projekte im Mathematikunterricht 2.1 Charakterisierung von Projekten im Mathematikunterricht Reichel4, ein österreichischer Mathematikdidaktiker, definiert einen projektorientierten Mathematikunterricht lehrplankonform durch zwei charakteristische Komponenten: Die „inhaltliche“ oder „materielle“ Komponente Es soll beim Projektunterricht besonders - um die Herstellung von Beziehungsreichtum, - um das Aufzeigen neuer Aspekte von altem Wissen, - um Anwendung und Bezüge zur außermathematischen Welt, - um die Bewertung mathematischer Inhalte und Methoden, - um fächerübergreifende Aspekte und - um erfahrungsbezogene und für den Schüler interessante Themen gehen. Die „methodische“ Komponente - Learning by doing - Lernen in der Gruppe Laut Reichel ist projektorientierter Mathematikunterricht neben dem traditionellen Unterricht zu sehen. Der projektorientierte Mathematikunterricht soll den traditionellen Unterricht ergänzen und bereichern. Er soll die Schüler dazu bringen, dass sie „die traditionellen Lerninhalte vielleicht leichter akzeptieren, wenn sie spüren und erleben, dass man für den Projektunterricht (besonders für fächerübergreifende Aspekte) ein „gutes Stück echte Mathematik“ wirklich braucht.“ (REICHEL S.20). Er entwickelt eine Projektstruktur und unterteilt die Projekte in verschiedene Kategorien: Außermathematisch motivierte Projekte (Im Vordergrund steht das Sachthema.) Innermathematisch motivierte Projekte (Im Vordergrund steht die mathematische Idee bzw. das mathematische Thema.) 4 Reichel, H.-Ch. (Hrsg.) Fachbereichsarbeiten und Projekte im Mathematikunterricht, 6 Diese werden von ihm in sieben verschiedene Projektformen unterteilt: 1. Miniprojekte stellen eine Vorstufe von Projekten dar. Gedacht ist dabei an das Bearbeiten mehrerer gleichartiger Beispiele und Aufgabengruppen unter einem gemeinsamen Gesichtspunkt und damit eine Variante der Idee das Lernens und Übens in sinnvollen Zusammenhängen. Beispiele: - innermathematisch motivierte Miniprojekte: „Maßgenauigkeit und Fehlerabschätzung“, „mathematische Beweise“ - außermathematisch motivierte Miniprojekte: “Gradnetz der Erde“ 2. Projekte zur Einübung eines mathematischen Themas gegenüber den Miniprojekten umfassen einen größeren Zeitaufwand und Stoffumfang. Hier ist eine verstärkte Einbeziehung von Quellen außerhalb des Schulbuches vorgesehen. Es geht jedoch immer noch um ein fest umrissenes Lehrplanthema. Dazu werden folgende Varianten vorgeschlagen: - Spielerisches Erkunden eines Problemfeldes mit motivierender Aufgabenstellung mit Verblüffungseffekt (z.B.: sinnvoller Taschenrechnereinsatz) - Projektartige Wiederholung eines Stoffgebietes unter einer geeigneten Fragestellung (z.B.: Aufarbeitung des Wissenstandes der Klasse zur beschreibenden Statistik anhand einer Erhebung der Fehlstunden in der Klasse) - Herstellung eines Produktes mit bestimmten Eigenschaften (z.B.: Zusammenbau von geometrischen Körpern zu einem Fantasiemodell) 3. Projekte zur Erarbeitung eines mathematischen Themas werden durch ein Sachproblem motiviert und begleitet, das zur Erarbeitung eines gesamten Themas dient (z.B.: „unser Klassenzimmer“ zum Erarbeiten des Maßstabes und des maßstabgetreuen Zeichnens). 4. Projekte zur Vernetzung gewisser Gebiete und Methoden werden eingesetzt, um einen Überblick und Querverbindungen unter einem bestimmten einheitlichen Gesichtspunkt zu gewinnen und damit auch um das Kennenlernen und Bewerten gewisser Lehrstoffe (z.B.: Betrachtung der Proportionenlehre und der linearen Funktion unter dem gemeinsamen Aspekt der funktionalen Abhängigkeit und ihrer Eigenschaften). 5. Projekte zur Aufarbeitung von Daten vorgegebener oder selbst erhobener Daten 6. Projekte zur Einübung mathematischer Fähigkeiten 7. Projekte zur Vorbereitung einer späteren Fachbereichsarbeit Meiner Meinung nach ist nicht immer eine so differenzierte Abgrenzung möglich. Ein Projekt kann durchaus mehreren dieser genannten Formen entsprechen. 7 Abschließend gibt Reichel gemeinsame Merkmale an, die ein projektorientierter Mathematikunterricht besitzen sollte. Dieser Unterricht sollte: anregend und effektiv sein, die Schüler in besonderer Weise zur Eigentätigkeit aktivieren, im Regelfall mehr als nur ein mathematisches Thema ansprechen, keine Stoffvermehrung bedeuten und nicht bloß einen Lückenbüßer darstellen, sondern in die laufende Unterrichtsarbeit integriert werden. Meiner Meinung nach muss ein gelungenes Projekt folgenden Ansprüchen gerecht werden: Das Thema muss einen Umwelt- oder Lebensbezug aufweisen können. Die Schüleraktivität steht im Vordergrund. Es soll jedoch keine blinde Betriebsamkeit sein, sondern ein zielvolles Handeln, durch welches neues Wissen und im besten Fall neue Denkstrukturen angeeignet werden. Die Gruppenarbeit stellt die soziale Komponente des Projektunterrichts dar. Die Schüler müssen miteinander kommunizieren und sich gegenseitig tolerieren. Es bilden sich Leitfiguren aus und es müssen Arbeiten und Kompetenzen verteilt werden. Die Schüler sollen eine gewisse „Teamfähigkeit“ erlangen. Am Ende der Arbeit muss ein gemeinsames Produkt stehen. 2.2 Projektvorbereitung Themenwahl Die Projekte im Mathematikunterricht sollten sich am aktuellen Lehrplan orientieren, um Spekulationen im Hinblick auf mangelnde „Lehrplanerfüllung“ effektvoll entgegentreten zu können. Mit etwas Fantasie, Vorstellungskraft und gegebenenfalls auch Fachliteratur findet man genug Themen, die einen Bezug zum Lehrplan haben. In einigen neuen Schulbüchern wie z.B. Lambacher Schweizer 7, mathelive 7, Neue Wege 7 (siehe Anhang) sowie auf der Internetseite http://www.muedev.via.t-online.de/html/aufsatz/projekte/projekte.htm werden konkrete Projektvorschläge oder mögliche Themenvorschläge vorgestellt. Es ist jedoch auch möglich, mit dieser Unterrichtsart neuen Lehrplanstoff von den Schülern größtenteils selbstständig erarbeiten zu lassen. Hierzu muss dem Lehrer allerdings das Recht, bei Projekten im Mathematikunterricht die Themenwahl selbst vorzunehmen, zugesprochen werden, was im Widerspruch zu der allgemeinen Definition eines Projektes steht. Da der Lehrer dafür verantwortlich ist, dass die Schüler am Ende des Schuljahres bestimmte mathematische Fähigkeiten und Fertigkeiten gelernt haben, ist es nur recht und billig, dass der Lehrer das Thema festlegt. Schön ist es, wenn das Thema fächerübergreifende Aspekte hat. 8 Dann sollten die fachfremden Kollegen aber auch in das Unternehmen mit einbezogen werden, um die Glaubwürdigkeit zu wahren. Lehmann5 stellt in seinem Aufsatz über die „Grundlagen von Projektarbeit“ (S.20) eine Checkliste als Hilfe zur Vorbereitung und Durchführung eines Projektes vor. Sie enthält Informationen über das organisatorische und methodische Vorgehen des Lehrers. Dabei stellt er jedoch nicht den Anspruch, dass alle aufgezählten Punkte beachtet werden müssen. „Checkliste für die Tätigkeiten in den Phasen eines Mathematikprojektes Phase 0: Projektvorbereitung Wie viele Schüler sind in der Klasse (wichtig für die Gruppeneinteilung)? Wie ist die Leistungsstärke der Schüler? Sind die fachlichen Kenntnisse für das Projekt vorhanden oder sind noch grundsätzliche Vorbereitungen nötig? Lässt sich passendes Material bereitstellen? Welche Mathematik-Software steht zur Verfügung? Wie viel Zeit kann für das Projekt bereitgestellt werden? Phase 1: Die Problemstellung Ist die Problemstellung offen genug? Ist eine Zerlegung in Teilprobleme möglich? Welche Abhängigkeiten herrschen zwischen den Teilproblemen? Wurde bei der Auswahl der Teilprobleme an die zeitliche Machbarkeit gedacht? Wurden den Schülern die Zeitvorstellungen mitgeteilt? Sind dabei informelle Gespräche zwischen den Gruppen bedacht worden? Phase 2: Organisation zum Ablauf der Gruppenarbeit Ist die Gruppenarbeit passend? Sind die Arbeitsaufträge an die einzelnen Gruppen eindeutig beschrieben? Ist an Informationen über die gewünschten Dokumentationen der Arbeitsabläufe und Ergebnisse gedacht worden? Stehen die Hilfsmittel rechtzeitig zur Verfügung, um Leerläufe zu vermeiden? Werden rechtzeitig Zwischenzusammenfassungen mit gegebenenfalls neuen Direktiven an die Schüler eingeplant? Erfolgen Hinweise auf alle relevanten Teilergebnisse (z.B. für Klausur)? Achten die Bearbeiter auf übersichtliche Gestaltung ihrer Dokumentation? Wird der Zeitplan eingehalten? 5 Lehmann, Der Mathematikunterricht Jahrgang 45 Heft 6 November 1999, S.20,21 9 Phase 3: Integration der Arbeitsergebnisse Werden die wichtigen mathematischen Ergebnisse hervorgehoben und angemessen ergänzt? Wird eine sinnvolle Reihenfolge der Teildokumentationen gewählt? Werden gegebenenfalls Verweise eingearbeitet? Ist das Gesamtprodukt übersichtlich gegliedert und verbreitungswürdig? Erfolgen Hinweise auf alle relevanten Teilergebnisse (z.B.: für die Klausuren)? Erfolgt eine Gesamtreflexion über das Projekt? Wurde den Schülern Praxisbezug und Lehrplanbezug verdeutlicht? Phase 4: Der mathematische Ertrag Werden die mathematischen Ergebnisse in ihre Zusammenhänge eingeordnet? Wird auf die Relevanz für den folgenden Unterricht verwiesen? Werden ergänzende Übungen betrachtet? Projektdurchführung Je nachdem, ob die Schüler schon projekterfahren sind oder nicht, muss man die Schüler auf ein Projekt im Mathematikunterricht vorbereiten. Den Schülern muss mitgeteilt werden, dass sie mit dieser Unterrichtsart eine ganze Menge Mathematik und ihre Anwendung lernen werden, allerdings nur, wenn sie selbst mehr arbeiten als sonst. dass sie wesentlich mehr Freiheiten, damit aber auch mehr Verantwortung für sich selbst und für ihre Gruppe übernehmen müssen. dass sie benotet werden. Dies kann während der Projektdurchführung und am Abschluss des Projektes geschehen. dass sie am Ende des Projektes einen Projektbericht (siehe Kapitel 4.3.3) verfassen müssen. Trotz dieser neuen Erwartungen, die der Lehrer an die Schüler stellt, wird die Neugier über den vorerst fehlenden Arbeitseifer siegen. Es muss dem Lehrer klar sein, dass ein Projekt im Mathematikunterricht nicht erzwungen werden kann. Es muss von den Schülern gewollt oder zumindest nicht abgelehnt werden. In der Projektarbeit sollte die Gruppenarbeit als Sozialform überwiegen. Dazwischen können aber auch kurze Phasen von Frontalunterricht stattfinden. Der Übergang vom Gruppenunterricht zum Frontalunterricht bzw. Besprechung im Plenum ist für die Schüler schwierig. Gegebenenfalls sind sie gerade noch mitten in einer spannenden Aufgabe, in einer Diskussion oder erklären einem Mitschüler noch etwas. Für die Schüler ist es schwierig und nicht einzusehen, diese Gespräche zu unterbrechen, da es sich nicht um 10 unterrichtsfremde Inhalte handelt. Der Lehrer muss hier trotzdem auf die Unterbrechung bestehen, da sonst ein Weiterkommen gefährdet ist. Gegebenfalls muss der Lehrer noch einmal ganz klar den Unterschied zwischen Gruppenarbeitsphasen, Besprechungsphasen und Frontalphasen im Projektunterricht formulieren. Die Durchführung erfordert eine gewisse Organisation durch den Lehrer. Werden für den nächsten Tag Arbeitsmaterialen oder sonstige Informationen benötigt, muss der Lehrer die Schüler rechtzeitig darauf hinweisen, um ein sinnvolles Weiterarbeiten nicht zu gefährden. Werden Arbeitsblätter ausgeteilt, bietet es sich an, die Aufgabenstellungen im Plenum zu besprechen und erst wenn diese allen klar sind, die Schüler in die Gruppenarbeit zu entlassen. Sind die Arbeitsaufträge nicht allen klar, folgen während der Gruppenarbeit die Nachfragen, und dies stört die Gruppenarbeit. Zur Präsentation der Projektergebnisse sind folgende Formen der Veröffentlichung möglich: Aushang der Projektergebnisse im Klassenraum, der Schule oder an anderen geeigneten öffentlichen Orten. Veröffentlichung eines Artikels über das Projekt in Schülerzeitungen oder örtlichen Zeitungen. Veröffentlichung des Projektes im Internet oder auf einer CD. 2.3 Die Rolle von Schüler und Lehrer bei der Projektarbeit Während der Projektarbeit gibt der Lehrer teilweise seine traditionelle Rolle als Wissensvermittler und Gesprächsleiter auf. Lehmann6 bezeichnet den Lehrer als „Projektmanager“, der die Aufgabe hat, das Projekt zu führen und zu verwalten. „Er ist verantwortlich für die Organisation und Vorgehensweise der Projektgruppe und muss in der Lage sein, Probleme zu erkennen, sich um sie zu kümmern und sich mit seinen Mitarbeitern um systematische, konstruktive Lösungen bemühen. Bei mathematischen Projekten hat der Lehrer insbesondere folgende Aufgaben zu übernehmen: 6 Auswahl des Projektthemas, jedenfalls in den meisten Fällen Aufteilung der Gruppen, gegebenenfalls mit den Schülern Leitung gemeinsamer Diskussionen Organisation von Zwischenberichten Bereitstellung von den Schülern nicht bekannten mathematischen und anderen Hilfsmitteln Lehmann, Der Mathematikunterricht Jahrgang 45 Heft 6 November 1999, S.8 11 Bereitstellung von Medien Hilfestellung - durch Hinweise auf geeignete Computerprogramme und Bedienungshinweise - beim Finden schwieriger Ansätze - in mathematischen Detailfragen - bei der Dokumentation“ Auch nach Jäger7 dient der Lehrer nicht mehr vorrangig als Wissensvermittler, sondern mehr als „Coach“, Lernberater und Lernhelfer. Der Schüler kann sich seine Arbeit frei einteilen. Die Reihenfolge und seine Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt er in gewissem Maße selbst. Er trägt aber auch gleichzeitig die Verantwortung für sein Arbeiten. Während der Projektarbeit müssen die Schüler weitgehend selbständig arbeiten und bekommen nur hin und wieder Hilfestellungen durch den Lehrer. Das Lernen in kleinen Gruppen fördert die Teamfähigkeit. Der Schüler ist nicht nur für sich, sondern auch für die ganze Gruppe verantwortlich. 2.4 Mögliche Probleme und Ängste von Lehrern Der Lehrer hat im traditionellen Schulsystem eine beträchtliche Macht und Dominanz über den Schüler. In einem Projekt soll sich der Lehrer aus dieser Rolle etwas zurückziehen. Der Unterrichtsverlauf soll stark durch die Schüler bestimmt werden und weniger durch den Lehrer gelenkt ablaufen. Das teilweise Aufgeben der traditionellen Überlegenheit des Lehrers kann zu Angst vor dem Chaos führen. So kommt es, dass Lehrer kein Vertrauen in die Lernkompetenz des Schülers haben und Angst davor haben, dass die Schüler die neue „offenere“ Lernsituation ausnutzen. Daher sollten Schüler, mit denen man ein Projekt durchführt, schon über ein „hinreichendes Maß an Kompetenz im Umgang mit Methoden und Arbeitstechniken verfügen“8. Ein Projekt kann auch zu der Angst des Lehrers führen, die Lernzielorientierung teilweise aufgeben zu müssen. Dass die Schüler bei der Durchführung eines Projektes möglichst selbstständig arbeiten sollen, kann bedeuten, dass die Schüler manche Umwege im Denken gehen, die der Lehrer im lehrerzentrierten Unterricht schneller in die richtige Richtung leiten könnte. Die Ungeduld des Lehrers kann dazu führen, dass der Gesichtspunkt selbstständiges Arbeiten erheblich beschnitten wird und die Arbeit in der Gruppe zu einem Lehrgang umschlägt. 7 8 Jäger, Projektwoche: Möglichkeiten für eine humane Schule Mattes, Methoden für den Unterricht S.70 12 Es ist ganz klar, dass zur Behandlung eines Themas in Form eines Projektes mehr Zeit benötigt wird als im traditionellen Unterricht. Dies führt häufig zur Angst von Lehrern, den Lehrplan nicht erfüllen zu können. Des Weiteren haben viele Lehrer ein Desinteresse an Veränderungen. Das Vorbereiten eines eigenen Projektes bedeutet immerhin viel Arbeit und auch ein gewisses Wagnis. Trotzdem muss ich im Nachhinein sagen, dass sich die Arbeit gelohnt hat. Die Schüler erkennen durchaus die Arbeit an, die der Lehrer sich mit der Projektplanung und durchführung (und dem Erstellen der Arbeitsblätter) gemacht hat. Wurde ein Projekt erfolgreich durchgeführt, sollte man das Konzept an andere Kollegen weitergeben, um sie zu motivieren, auch einmal ein Projekt durchzuführen und ihnen die Angst zu nehmen. Es muss ja nicht jeder sein eigenes Projekt „erfinden“. Meiner Meinung nach findet in den meisten Kollegien diesbezüglich ein viel zu geringer Materialaustausch statt. 13 3 Analyse des Lehr- und Lernfeldes 3.1 Analyse des Lernstoffes Die Prozentrechnung spielt wegen ihrer großen Nützlichkeit in vielen Lebensbereichen und praktisch in allen Berufsgruppen eine wichtige Rolle. Keine Tageszeitung ohne Dutzende von Prozentzahlen; in jedem Wissensgebiet wird mit Prozenten argumentiert und verglichen. Daher gehört die Prozentrechnung zum mathematischen Grundwissen. Die Prozentrechnung wird laut Lehrplan getrennt von der Bruchrechnung behandelt, welche bereits in Klasse sechs des Gymnasiums durchgenommen wird. Daher ist es sinnvoll, die Gemeinsamkeiten von Bruch- und Prozentrechnung an vielen Stellen des Unterrichts zu betonen. Prozentuale Vergleiche zweier Größen sind relative Vergleiche. Bedeuten P und G zwei Zahlen, insbesondere Maßzahlen von Größen (bezüglich gleicher Einheit), und will man ausdrücken, welchen Bruchteil P von G darstellt, so bildet man P/G. Da der Vergleich von Brüchen nur dann einfach ist, wenn sie denselben Nenner haben, hat man sich auf einen gemeinsamen Nenner, nämlich 100 geeinigt. Die Wahl der Zahl 100 ist eine Konvention, die jedoch mit Rücksicht auf unser Dezimalsystem nahe liegt. Definition: Anteile mit dem Nenner 100 nennt man auch Prozente. 1 Prozent = 1 Hundertstel, p Prozent = p Hundertstel, 1 100 p p % : 100 1% : (1) Die Angabe p% heißt Prozentsatz und die Zahl p vor dem Prozentzeichen wird als Prozentzahl bezeichnet. Die Bezugsgröße G heißt Grundwert und der Wert, der dem Prozentsatz entspricht, heißt Prozentwert P. Die Ausdrücke der Bruchrechnung können direkt in die Ausdrücke der Prozentrechnung übersetzt werden: Bruchrechnung Ganzes Bruchteil Anteil Prozentrechnung Grundwert Prozentwert Prozentsatz Zeichen G P p% Tabelle 1: Zuordnung von Begriffen der Bruch- und Prozentrechnung nach [Elemente der Mathematik, Schroedel 1994] 14 Mit obigen Zeichen gilt folgender Zusammenhang: p% : P G (2) In der Prozentrechnung unterscheidet man drei Typen von Grundaufgaben: 1. Berechnung des Prozentsatzes (G und P gegeben) 2. Berechnung des Prozentwertes (G und p% gegeben) 3. Berechnung des Grundwertes (P und p% gegeben). Um diese Aufgaben zu lösen, kann man Formel (2) nach der gesuchten Größe auflösen: p% : P P ; P p% G ; G G p% oder mit Dreisatz vorgehen, indem man folgende Ansätze benutzt: Grundwert 100% bzw. Prozentwert p%. Graphische Darstellung von Prozentsätzen Prozentsätze werden häufig grafisch durch Kreisdiagramme oder Streifendiagramme dargestellt. In diesem Zusammenhang wird ein Kreisdiagramm auch Prozentkreis und ein Streifendiagramm Prozentstreifen genannt. Unter einer prozentualen Verteilung versteht man die Zerlegung des Grundwertes in Summanden (Anteile). Jeder Anteil ist ein bestimmter Prozentsatz vom Grundwert. Die Summe der zugehörigen Prozentsätze ergibt 100%, ebenso wie die Summe der Anteile den Grundwert ergibt. Bei Kreisdiagrammen ist das Ganze (der Grundwert) auf natürliche Weise durch den Vollkreis gegeben und die einzelnen Anteile gruppieren sich unmittelbar um den Mittelpunkt. Durch diese Anordnung sind die einzelnen Anteile gut miteinander vergleichbar. 15 3.2 Einbettung in den Lehrplan Der G9-Lehrplan der Klasse 79, nach dem ich diese Klasse unterrichte, ist in zwei Teile untergliedert: „Bürgerliches Rechnen“ und „Geometrie“. Das erste Kapitel „Bürgerliches Rechnen“ ist untergliedert in: „Die lineare Funktion“, „Die Kehrwertfunktion“ und „Prozent- und Zinsrechnung“. In dem Kapitel „Die lineare Funktion“ und „Kehrwertfunktion“ werden die Schüler mit dem Lösungsverfahren des Dreisatzes (bzw. „umgekehrter Dreisatz“) vertraut gemacht. Sie erkennen, dass das Benutzen von Formeln eine weitere Lösungsmöglichkeit darstellt. Die Prozentaufgaben erscheinen als spezielle Dreisatzaufgaben und können wie diese oder mit der entsprechenden Formel gelöst werden. Der Prozentbegriff taucht hier zum ersten Mal auf. Im Lehrplan für das achtjährige Gymnasium10 werden schon in Klasse 5 mit Hilfe von Größen und Figuren adäquate Grundvorstellungen von Bruchteilen und auch als Sonderfall der Prozentbegriff entwickelt. Eine systematische Behandlung erfolgt hier allerdings nicht. Ein Teilgebiet des Bürgerlichen Rechnens, „Zuordnungen“ (proportionale und antiproportionale), wird bereits am Ende der Klasse 6 behandelt. Im G8-Lehrplan11 für Klasse 7, der noch nicht offiziell erschienen ist, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Prozentrechnung „im mathematischen Sinne lediglich eine eigens symbolisierte Behandlung spezieller Bruchrechen- oder Dreisatzaufgaben“ ist. Mit der Prozentrechnung werden die am Ende der Klassenstufe 6 eingeführten Begriffe und Lösungsverfahren des Bürgerlichen Rechnens wieder aufgegriffen. Die Prozentrechnung soll die Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler, anwendungsbezogene und alltagsrelevante Problemstellungen mathematisch zu bearbeiten, erweitern. Dieses Ziel wird durch das beschriebene Projekt auf jeden Fall erreicht. Die Prozentrechnung spielt im Alltagsleben eine wichtige Rolle und wird den Schülern immer wieder begegnen. So stellt sie auch fächerübergreifend ein wichtiges Werkzeug dar. Sei es in der Politik um Wahlergebnisse auszuwerten oder in den Naturwissenschaften bei der Fehlerrechnung. „Gesunde Ernährung“ wird in dem Fach Biologie in Klasse 6 behandelt und in Klasse 9 noch einmal kurz angesprochen. In Klasse 7 wird das Fach Biologie, wie auch Chemie, nicht unterrichtet, so dass hier ein fächerübergreifendes Arbeiten leider nicht möglich ist. 9 Lehrplan für die Klassenstufen 7 und 8 - Gymnasium. Mathematik, 1984 Lehrpläne, Achtjähriges Gymnasium, Ergänzungsband 1, 2002 11 Lehrplan für die Klassenstufe 7, Achtjähriges Gymnasium, Mathematik Klasse 7 Saarland 10 16 3.3 Klasse und Lehrer Dieses Projekt habe ich mit der Klasse 7d, die ich eigenverantwortlich am Gymnasium Ottweiler mit fünf Wochenstunden unterrichte, durchgeführt. Die Klasse besteht aus 30 Schülern (11 Mädchen und 19 Jungen). Im „normalen“ Unterricht stehen die Bänke einzeln in 3 Reihen. Für den größten Teil des Projektes, das in Gruppenarbeit durchgeführt wurde, wurden Bankgruppen gebildet. Jede Gruppe bestand aus zwei oder drei Bänken, so dass die Gruppenmitglieder ohne Probleme in Blick- und Gesprächskontakt treten konnten. Es gab vierer, fünfer und sechser Gruppen. Nach zwei, drei Stunden ist die Änderung der Sitzordnung zur Routine geworden. Als Lehrer muss man allerdings darauf achten, dass die Bänke am Ende der Stunde noch einmal in die „normale“ Sitzordnung zurück gestellt werden. Der Großteil der Klasse ist an dem Fach Mathematik interessiert. Einige nehmen auch an der Mathematik-AG teil. Die Aufmerksamkeit und Mitarbeit der Klasse ist gut. In der Gruppenarbeit hat sich bei den meisten Schülern die Mitarbeit sogar noch gebessert. Sie waren so bei der Sache, dass sie sogar die Pause freiwillig durchgearbeitet haben. Mit dem Erfüllen von Formalien tun sich einige in der Klasse noch etwas schwer, aber durch ständiges darauf Hinweisen und Trainieren hat sich dies mit der Zeit auch gebessert. Der Umgang mit Formeln fiel vielen bei der Behandlung der linearen Funktion und der Kehrwertfunktion noch schwer. Diese Fertigkeiten wurden in diesem Projekt weiter eingeübt. Das Sozialverhalten der Klasse ist gut. Bei der Gruppenarbeit gab es keinerlei Probleme. In den Pausen gab es öfters Neckereien, aber dies hält sich im dem Alter entsprechenden Rahmen. Disziplinschwierigkeiten gab es anfangs immer dann, wenn von der Gruppenarbeit in den Frontalunterricht gewechselt wurde. Die Schüler waren nicht sofort in der Lage umzuschalten. Teilweise waren sie noch voll und ganz von der Problematik gefesselt und konnten in ihren Diskussionen nur schwer unterbrochen werden. Die Arbeit in den Gruppen wurde in angemessener Lautstärke durchgeführt. In der Klasse gibt es zwei sehr leistungsstarke Jungen (Jan und Sascha), die man fast schon hochbegabt nennen kann. Im Frontalunterricht sind sie den Entwicklungen meist voraus und langweilen sich dann. Sie beschweren sich dann auch gelegentlich, dass die anderen so lange brauchen, um die Sachverhalte zu verstehen. Für sie war die Gruppenarbeit eine sehr willkommene Alternative zum Frontalunterricht. Sie konnten während des Projektes ihr Tempo größtenteils selbst bestimmen. Darin kann auch die Gefahr lauern, dass sie zum Einzelkämpfer werden. Doch das war nicht der Fall. Ihren zeitlichen Vorsprung haben sie dazu genutzt, anderen Schülern aus ihrer Gruppe zu helfen und gegebenenfalls Sachverhalte noch einmal zu erklären. Es gibt einen Schüler, der aus dem Klassengefüge heraus fällt. Er versucht schon durch sein Aussehen die Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen und hat das anfangs auch im Unterricht versucht. Mittlerweile verhält er sich ruhig, jedoch lässt seine Arbeitsweise sehr zu wünschen übrig. Daran konnte leider auch das Projekt nichts ändern. Insgesamt ist die Leistung der Klasse im Fach Mathematik gut. 17 4 Projekt Mein Ziel war es, ein Projekt im Mathematikunterricht der Klasse 7 durchzuführen. Zunächst musste ich die Klasse ein paar Wochen kennen lernen. Es stellte sich schnell heraus, dass die Klasse noch keinerlei Projekterfahrung hatte und auch mit Gruppenarbeit nicht vertraut war. Daher führte ich zunächst kleine Projekte (über maximal zwei Stunden) durch, um sie an diese Arbeitsweise zu gewöhnen. Abgabetermin und Reihenfolge des Lehrplanes, von dem ich nicht all zu sehr abweichen wollte, standen fest. So bot sich mir das Thema Prozentrechnung förmlich an. In den großen Ferien durchstöberte ich Fachliteratur und Schulbücher auf ein mögliches Projektthema hin. In dem Schulbuch mathelive 7 wurde ich fündig. Dort wird die Prozentrechnung unter dem Sachthema „Ernährung und Gesundheit“ behandelt. In den darauf folgenden Wochen achtete ich vermehrt im Alltag und im Internet darauf, in wie weit sich dort Informationen fanden, die zur Prozentrechnung herangezogen werden konnten. Gerade die Aufdrucke auf Lebensmittelverpackungen erwiesen sich als sehr brauchbar. Alle Grundaufgabentypen können, basierend auf solchen Informationen, behandelt werden. Andererseits ist „Ernährung und Gesundheit“ gerade in der Pubertät für die Schüler sehr wichtig. Es geht in dem Projekt nicht nur darum, aus gegebenen Werten den gesuchten Wert zu berechnen, sondern auch die Bedeutung dieses Wertes für eine gesunde Ernährung zu hinterfragen. Das von mir beschriebene Projekt ist im pädagogischen Sinne kein richtiges Projekt. Ich als Lehrer habe das Thema gewählt und die Schüler haben nur in geringem Maße den Ablauf des Projektes mitbestimmen können. Die, wie ich meine, wesentlichen Punkte, die ein Projekt ausmachen, fächerübergreifendes Arbeiten, selbstständiges Arbeiten in der Gruppe, Alltagsbezug und das Hinarbeiten auf ein Endprodukt (Präsentation am „Tag der Offenen Tür“ sowie das mathematische Wissen in der Klassenarbeit erfolgreich einzusetzen), sind gegeben. Daher benutze ich trotzdem den Begriff „Projekt“. Nach Reichels Klassifizierung handelt es sich bei diesem Projekt um ein Projekt zur Erarbeitung eines mathematischen Themas. Die Schüler werden mit Hilfe der Arbeitsblätter relativ eng geführt. Der größte Teil der mathematischen Entwicklung der Prozentrechnung soll jedoch selbstständig in den Gruppen erfolgen. Dies ist notwendig, da für die Durchführung des Projektes nur die Unterrichtszeit, die relativ knapp bemessen ist, zur Verfügung steht und die Anforderungen in der Entwicklung hoch sind. Steht für die Durchführung eines Projektes eine Projektwoche zur Verfügung, so werden einem ganz andere Möglichkeiten geboten und die Problemstellungen können offener erfolgen. 18 Die Arbeitsblätter sind so angelegt, dass sie sich mit unterschiedlichen mathematischen Themen (rot) und Nahrungsmittelgruppen (blau) beschäftigen. Jedes Arbeitsblatt beginnt mit einer Information der zu behandelnden Nahrungsmittelgruppe. Die Arbeitsblätter sollen hauptsächlich in Gruppenarbeit von den Schülern bearbeitet werden. Der Einstieg in eine neue Unterrichtseinheit wird meist enger geführt, teils sogar in kurzen Sequenzen von fragend-entwickelndem Frontalunterricht. Hier werden teilweise auch Tafelanschriften durchgeführt. Die Vorschläge für Tafelanschriften und Hefteinträge sind in Kapitel 4 durch die Schriftart „Comic Sans MS“ und die Vorschläge für Fragestellungen sind durch Kursivschrift gekennzeichnet. Die Arbeitsblätter und die Lösungen sind im Anhang beigefügt. In der Regel bearbeiten die Schüler die gleichen Aufgaben, was den Vergleich im Plenum erleichtert. Die Verwendung eines Taschenrechners wird den Schülern erlaubt. Bei der Prozentrechnung werden einige Begriffe neu eingeführt und bereits bekannte Rechenverfahren noch einmal unter dem Blickwinkel „Prozentrechnen“ intensiv besprochen. Dem Schüler sollte bewusst sein, dass es sich bei der Prozentrechnung nicht um eine neue „Rechenart“ handelt, sondern um bekannte Inhalte, bei denen sich „im Leben“ spezielle Sprechweisen und Zeichen eingebürgert haben. Eine wichtige Fertigkeit bei der Prozentrechnung ist das Umwandeln von Brüchen in Dezimalzahlen und umgekehrt. Das Projekt hat drei Richtziele, jeweils aus verschiedenen Bereichen. Das Richtziel laut Lehrplan lautet: Der Schüler beherrscht die Prozentrechnung. Ein weiteres Ziel liegt in der Thematik des Projektes verankert: Der Schüler beherrscht Grundwissen zum Thema „Gesunde Ernährung“ und kann Angaben zu Lebensmitteln auswerten und deuten. Nicht zu unterschätzen ist das soziale Ziel von Projektarbeit: Der Schüler kann im Team arbeiten. 19 4.1 Beschreibung der Unterrichtsreihe 4.1.1 Einstieg in die Projektarbeit Zu Beginn der Projektarbeit muss man den Schülern erklären, was es bedeutet, ein „Projekt“ durchzuführen. Die meisten Klassen haben noch keine Erfahrung mit Projekten im Unterricht. Erläuterung der Vorgehensweise bei dem Projekt: 1. Bei dieser Unterrichtsart werdet ihr eine ganze Menge Mathematik und ihre Anwendung lernen, allerdings nur, wenn ihr mitarbeitet. 2. Die Ziele dieses Projektes sind: - mathematisches Wissen erlangen - selbständiges Arbeiten üben - sozialen Umgang miteinander üben - Präsentation am „Tag der offenen Tür“ 3. Die Arbeit an dem Projekt geschieht hauptsächlich in Gruppenarbeit und an Hand von Arbeitsblättern. 4. Während der Projektarbeit werdet ihr wesentlich mehr Freiheiten genießen als im „normalen Unterricht“, damit müsst ihr aber auch mehr Verantwortung für euch selbst und eure Gruppe übernehmen. 5. Die Projektarbeit wird benotet. Und zwar einerseits während der Projektdurchführung, andererseits bei der Präsentation des Produktes. 6. Am Ende des ganzen Projektes ist ein Projekttag geplant mit einem gemeinsamem „gesunden Frühstück“ und der Vorbereitung der Präsentation. 7. Präsentation am „Tag der offenen Tür“ 8. Eventuell werden sich auch andere Fachlehrer an diesem Projekt beteiligen. 9. Jeder Schüler legt einen Projektordner an, in den er die Arbeitsblätter und die Lösungen der Aufgaben und der Arbeitsaufträge sowie die Hausaufgaben einordnet und Prospekte und Zusatzinformationen abheftet. Auch wenn es sich um eine Gruppenarbeit handelt (z.B. die Umfrage), sollte am Ende dieser Arbeit jeder Schüler das komplette Ergebnis seiner Gruppe in seinen Unterlagen haben. (Die Schüler benötigen hierzu eine genaue Anleitung (siehe 4.3.2 Projektordner)). 10. Jeder Schüler muss am Projektende einen Projektbericht anfertigen, der folgende Kriterien erfüllen muss: - Die neu gelernten Begriffe müssen vorkommen. - Der Einfluss der Mathematik auf dieses Thema soll bewertet werden. - Die Vorgehensweise soll nachvollziehbar beschrieben werden. - Falls Kritik angebracht ist, soll sie konstruktiv sein. - Der Bericht soll mindestens eine DIN A4-Seite lang sein. 11. Nach dem Projekt erfolgt noch eine kurze Übungsphase und dann die Klassenarbeit. 20 Gruppenbildung Nun müssen die Gruppen gebildet werden. Zur Gruppenbildung gibt es in der Literatur verschiedene Ansätze12 (homogene bzw. leistungsgleiche Leistungsgruppen, heterogene bzw. leistungsdifferenzierte Leistungsgruppen, informelle bzw. existierende Freundschaftsgruppen). Ich überließ es den Schülern, die Gruppen zu bilden, in der Hoffnung, so persönliche Konflikte zwischen Gruppenmitgliedern zu umgehen. Es bildeten sich Gruppen aus 4, 5 oder 6 Leuten. Wobei die Gruppe von 6 Schülern sich bereits als etwas zu groß erwiesen hat. Für den Einstieg in die Prozentrechnung über die Umfrage „Gesundes Frühstück“ wäre es vorteilhaft, wenn die Gruppen verschieden groß sind (siehe Kapitel 4.1.2). Jede Gruppe soll sich einen Gruppennamen überlegen (Hierbei sind die Schüler teilweise äußerst kreativ, z.B. der Gruppenname „Geil“ für: Gesunde Ernährung ist lebenswichtig.) und einen Gruppensprecher wählen. Der Gruppensprecher ist der Kontaktmann zwischen Gruppe und Lehrer. Hat jemand in der Gruppe ein Problem, soll er sich zunächst an die Gruppe wenden. Kann das Problem nicht gruppenintern gelöst werden, soll sich der Gruppensprecher an den Lehrer wenden. Tischordnung Die Tische werden zur Gruppenarbeit so aneinander geschoben, dass die Gruppenmitglieder ohne Problem in Blick- und Gesprächskontakt treten können. In der Folge ist es Aufgabe der Schüler, falls nicht anders vereinbart, die Tische in der kleinen Pause vor der Stunde zu einem Gruppentisch zusammenzustellen und nach der Stunde wieder in die gewohnte Form zurückzustellen. Als Lehrer sollte man unbedingt darauf achten, dass dies auch nach dem Unterricht ordnungsgemäß geschieht, um Beschwerden von den nachfolgenden Lehrern zu vermeiden. Nachdem die Schüler mit dem Begriff „Projekt“ vertraut gemacht wurden, wird das Thema „Gesunde Ernährung“ eingeführt: - BRAINSTORMING in den Gruppen oder in der gesamten Klasse zum Thema „Gesunde Ernährung“ - Es werden Begriffe zum Thema gesammelt. Gemeinsam wird herausgestellt werden, wie wichtig das Thema „Gesunde Ernährung“ in der heutigen Gesellschaft ist. Unter anderem kann auch auf die immer weiter verbreitete Magersucht eingegangen werden, die ja sehr oft Jugendliche in der Pubertät betrifft. Das Informationsblatt mit Erläuterungen zu den Nährstoffen wird ausgeteilt und gemeinsam besprochen. Hier werden Begriffe erläutert, die später in den Arbeitsblättern auftreten. - 12 Hilbert Meyer, Unterrichtsmethoden II: Praxisband, S.258 ff 21 - Als Hausarbeit sollen die Schüler sich über das Thema „Gesunde Ernährung“ über - Internet, Lexika, Biologiebücher, bei Bekannten, usw. informieren. Diese Informationen und die ausgeteilten Prospekte bilden die ersten Seiten ihres Projektordners. 4.1.2 Umfrage „Gesundes Pausenfrühstück???“ Nachdem sich die Schüler über gesunde Ernährung schon etwas informiert haben und einige Begriffe erklärt wurden, soll zu Beginn der Projektarbeit eine Art Bestandsaufnahme gemacht werden. Die Schüler sollen eine Umfrage zum Thema „Gesundes Pausenfrühstück???“ planen, durchführen und auswerten. Damit das Auswerten der Umfrage nicht zu kompliziert wird, sollen den Befragten mögliche Antworten (höchstens fünf) vorgegeben werden. An die Befragten soll die Frage „Wie ernährst du dich in der Pause?“ gestellt werden. Um die Auswertung etwas einfacher zu gestalten, sollen drei bis fünf mögliche Antworten vorgegeben werden. In den Gruppen sollen sich die Schüler zunächst mit der Frage „Was gehört zu einem gesunden Pausenfrühstück?“ beschäftigen und sich mögliche Antworten (möglichst nicht mehr als fünf) überlegen. Im Plenum haben wir uns auf folgende mögliche Antworten geeinigt: Umfrage „Gesundes Pausenfrühstück???“ mögliche Antworten: gesundes Pausenfrühstück (Brot, Obst, Getränk) ungesundes Pausenfrühstück (Nutella Snack-Box, Süßigkeiten, Cola) kein Pausenfrühstück Geld Bis zur nächsten Stunde muss jeder Schüler vier Schüler befragen. Sollten die Gruppen gleich groß sein, muss man gewährleisten, dass die einzelnen Gruppen unterschiedlich viele Personen befragen, damit bei der Auswertung überhaupt die Notwendigkeit des Vergleichens der Anteile auftritt (siehe Kapitel 4.1.3). Die Schüler sollten darauf achten, dass möglichst keine Personen doppelt befragt werden. Außerdem sollte man darauf hinweisen, dass solche Umfragen anonym durchgeführt werden müssen. Während der Stunde wird die Befragung in der Klasse durch Abstimmen durchgeführt. Falls einem Schüler dies nicht recht sein sollte, müsste die Befragung anonym, z.B. durch Ausfüllen von Zetteln erfolgen. Die Ergebnisse werden in die untenstehende Tabelle eingetragen. In der drauffolgenden Stunde tragen die Gruppen die Ergebnisse ihrer Gruppenmitglieder zusammen. Die Ergebnisse jeder Gruppe werden dann in der Tabelle an der Tafel ergänzt. 22 Die vollständige Tabelle wird von den Schülern in ihr Projektheft übernommen. Gruppenname gesundes ungesundes kein Geld Gesamtanzahl Frühstück Frühstück Frühstück der Befragten Klasse 7b 11 11 6 1 29 2 Pac 3 6 11 0 20 Fast Food 13 5 4 2 24 5 5 6 0 16 6 6 7 1 20 Fanta 4 10 3 3 0 16 Gruppe ohne 15 6 3 2 26 63 42 40 6 151 Esser Beautiful Strawberrys Umweltkatastrophe Namen insgesamt 4.1.3 Einführung des Prozentbegriffes 4.1.3.1 Allgemeine Vorbemerkung Für die rechnerische Bearbeitung von Aufgaben aus der Prozentrechnung ist der Prozentsatz als Bruch oder als Dezimalzahl umzuschreiben. Die Fähigkeit des Schülers, Prozentsätze in Brüche oder Dezimalzahlen umzurechnen und umgekehrt, ist Voraussetzung für schnelles und sicheres Lösen von Prozentaufgaben. In dieser Unterrichtseinheit werden die mathematischen Grundlagen gelegt. Schüler, die hier noch nicht zu einem sicheren und routinierten Umgang mit dem Prozentbegriff gelangen, werden im Folgenden immer wieder auf Schwierigkeiten stoßen. 4.1.3.2 Didaktische und methodische Überlegungen Die Notwendigkeit und Zweckmäßigkeit des Prozentbegriffes als Vergleichsbruch mit dem Nenner Hundert ist beim Berechnen von Anteilen noch nicht sichtbar (z.B.: Vergleiche 7 € und 20 €. Der Vergleichsbruch lautet 7 7 , denn 7 € 20 € ). 20 20 Diese ergibt sich erst, wenn man mehrere Größenvergleiche ausführt und die sich ergebenden Vergleichsbrüche ihrerseits vergleichen möchte. 23 Das geschieht bei der Auswertung des Umfrageergebnisses auf die Frage hin: „Welche der befragten Gruppen frühstückt am gesündesten?“. Diese Frage führt direkt auf die Problemstellung, dass die absolute Zahl der Personen, die gesund frühstücken, nicht zu einer gerechten Beurteilung führt. Die Schüler werden erkennen, dass auch die Zahl der insgesamt Befragten eine Rolle spielt. Eine gerechte Beurteilung verlangt einen Vergleich der Bruchteile. Hier sollte eine kurze Wiederholung zum Vergleich von Bruchzahlen durchgeführt werden. Beim Vergleichen der Umfrageergebnisse kann der Hauptnenner der Brüche jedoch gegebenenfalls so groß werden, dass man besser den Bruch durch Ausführen der Division in eine Dezimalzahl verwandelt und dann die Werte der Dezimalzahlen vergleicht. Es sollte aber auf jeden Fall das Vergleichen von Brüchen durch Gleichnamigmachen der Nenner eingegangen werden. Nun ist der Vergleich von Brüchen nur dann einfach, wenn die Brüche den gleichen Nenner haben bzw. gleichnamig sind. Es ist deshalb plausibel, dass man sich generell auf einen bestimmten Nenner einigt. Die Wahl von 100 ist eine Konvention und muss den Schülern als solche mitgeteilt werden. Sie ist allerdings mit Rücksicht auf unser Dezimalsystem nahe liegend. Dies sollte man mit den Schülern ausdiskutieren. Anteile mit dem Nenner 100 nennt man auch Prozente. Gibt man die Zahlen in einem Beispiel vor, so sollte man sie so wählen, dass der Hauptnenner gerade Hundert ist. Da dies bei der Umfrage eher unwahrscheinlich ist, sind in Aufgabe 1 des ersten Aufgabenblattes die Zahlen so gewählt, dass bei der Bildung der Bruchteile im Nenner Teiler von 100 stehen. Als Hauptnenner erhält man 100. In dem Schulbuch mathelive 713 wird dargestellt, wie im Laufe der Zeit das Prozentzeichen entstanden ist. „Das Wort Prozent kommt vom italienischen „per cento“ – von Hundert.“ Lehr- und Sozialform Für diese erste Entwicklungs- und Erarbeitungsphase habe ich mich für den fragendentwickelnden Frontalunterricht entschieden. Hier wird der Zentralbegriff des ganzen Kapitels, Prozent, seine Bedeutung und Zweckmäßigkeit und auch der enge Zusammenhang zur Bruchrechnung vermittelt. Um diese Grundsteine für das Kapitel zu legen, muss der Lehrer gezielt Fragen und Impulse setzen. Der Lehrer muss sensibel herausfinden, inwieweit 13 mathelive 7 S.50 24 die Kenntnisse aus der Bruchrechnung noch vorhanden sind und gegebenenfalls noch einmal wiederholen und üben. Bis zum Ende dieser Frontalunterrichtsphase muss der Lehrer durch Beobachtung von Mimik und der Art und Weise von mündlichen Unterrichtsbeiträgen, sowie den mündlichen Beiträgen der Schüler sicherstellen, dass diese Zusammenhänge allen Schülern klar geworden sind. Ist der Begriff „Prozent“ eingeführt und in einem Beispiel angewandt worden, sollen die Schüler an Hand des Arbeitsblattes 1 den Umgang mit dem Prozentbegriff einüben. Dazu gehören die Umwandlung von Dezimalzahlen in Brüche mit dem Nenner Hundert und in Prozentangaben, sowie umgekehrt. Diese Übungsphase soll in Gruppenarbeit ausgeführt werden. 4.1.3.3 Praktische Durchführung Nachdem in den vorangegangenen Stunden die Umfrage geplant, durchgeführt und die Ergebnisse in Tabellenform festgehalten wurden, werden die Ergebnisse jetzt teilweise ausgewertet. Fragen: In welcher Befragungsgruppe haben die meisten Schüler ein ausreichendes Schulfrühstück? Welche Befragungsgruppe hat sich am gesündesten ernährt? Die Schüler erkennen, dass sich die absoluten Zahlen nicht direkt vergleichen lassen, da jeweils unterschiedlich viele Leute befragt wurden. Von den Schülern kamen dann verschiedene Vorschläge: Prozent (Bei Nachfragen stellt sich jedoch raus, dass die Schüler noch nicht wissen, was Prozent bedeutet.) Durchschnitt berechnen Statistische Bilder zeichnen (Werden hier schon Kreisdiagramme genannt, so kann man schon auf die Vorteile dieser Darstellungsart eingehen und später noch einmal darauf zurückgreifen.) Schlagen die Schüler nicht vor, die Anteile zu berechnen, so kann man sie durch gezielte Fragestellungen auf die „richtige Fährte“ bringen. Zum Beispiel: Ihr habt festgestellt, dass die Anzahl der Befragten, die ein gesundes Pausenfrühstück einnehmen und die Gesamtzahl der jeweils von der Gruppe Befragten bei dem Vergleich wichtig sind. Formuliert einen Satz, indem diese beiden Größen vorkommen. Bei der Befragung der Klasse 7d hatten 11 von 29 Schülern ein gesundes Pausenfrühstück. 25 Diese Formulierung sollte den Schülern aus der Bruchrechnung von der Berechnung von Anteilen bekannt sein. Den Ausdruck „11 von 29“ mathematisch als 11/29 auszudrücken stellt dann kein Problem mehr für die Schüler dar. Für alle Gruppen werden diese Bruchteile gebildet und miteinander verglichen. Dazu muss kurz wiederholt werden, wie Brüche miteinander verglichen werden können. Möglichkeiten, Anteile bzw. Brüche zu vergleichen: 1. Brüche auf Hauptnenner bringen und die Zähler vergleichen 2. Brüche in Dezimalzahlen umwandeln und die Dezimalzahlen vergleichen Auch wenn sich die erste Möglichkeit sehr wahrscheinlich hier nicht anbietet, sollte sie auf jeden Fall thematisiert werden, da man sie später noch einmal benötigt. In dem durchgeführten Fall wäre der Hauptnenner 2.923.290 und somit ist die 2. Methode auf jeden Fall die bessere. Die Schüler erhalten den Auftrag, das Anfangsproblem zu lösen, die Befragungsgruppen den Anteilen nach zu ordnen und einen Schlusssatz zu formulieren. Anzahl der gesunden Frühstücke in Bezug auf die Gesamtzahl: Klasse 7b 11 0,379 29 2 Pac 3 0,15 20 Fast Food Esser 13 0,542 24 Beautiful 5 0,313 16 Strawberrys Umweltkatastrophe 6 0,3 20 Fanta 4 10 0, 625 16 Gruppe ohne Namen 7 0,333 21 In der von der Gruppe Fanta 4 befragten Gruppe nehmen anteilmäßig am meisten Schüler ein gesundes Frühstück ein, in der von 2 Pac befragten Gruppe die wenigsten. 26 Austeilen von ARBEITSBLATT 114. Jeder Schüler bekommt fünf Minuten Zeit, um die Aufgabe zu bearbeiten. Dann werden die Ergebnisse im Plenum verglichen. Der Lehrer problematisiert wieder mit der Klasse, dass das Vergleichen von Brüchen nur dann einfach ist, wenn die Brüche den gleichen Nenner haben, also gleichnamig sind. Er erklärt, dass man sich generell auf einen bestimmten Nenner geeinigt hat und lässt die Schüler Vorschläge machen. Gemeinsam werden Vor- und Nachteile betrachtet. Falls die Zahl 100 nicht vorgeschlagen werden sollte, was nach der Bearbeitung der Aufgabe 1 sehr unwahrscheinlich ist, gibt der Lehrer die Zahl 100 vor. Frage an die Schüler: Wieso gerade auf 100 und nicht auf 3 oder 4? Vorteile von 100: Brüche mit dem Nenner Hundert lassen sich leicht in Dezimalzahlen umformen (verschieben des Kommas um 2 Stellen nach links) und umgekehrt. 100 hat schon relativ viele Teiler. Merke: Anteile mit dem Nenner 100 nennt man auch Prozente. Um Anteile vergleichen zu können, werden sie auf den gleichen Nenner gebracht. Die Zahl 100 wird dabei häufig als gemeinsamer Nenner verwendet. 1 Hundertstel = 1 Prozent 1 100 = 1% p Hundertstel = p Prozent p = p% 100 Bemerkung: Prozent bedeutet nichts anderes als durch 100 z.B.: 5% 5 0, 05 100 Der Lehrer erklärt kurz, wo der Begriff Prozent herkommt und wie daraus das Prozentzeichen entstanden ist (siehe oben). Beispiele: a) b) 73 sind 73 Prozent oder 73%. 100 3 12 1 12 12% 25 100 100 Im Alltag kommen häufig Prozentangaben vor. Gebt bitte welche an, von denen ihr den zugehörigen Bruch kennt. (z.B.: 50%=1/2). Der Lehrer macht die Schüler an Hand einiger einfacher Beispiele mit dem Prozentbegriff vertraut. In Gruppenarbeit können die Schüler den Rest des Arbeitsblattes behandeln. 14 Der Aufgabentext von Aufgabe 1, der Einführungstext zu der Nahrungsmittelgruppe sowie das Bild stammen aus mathelive 7, S.50 27 Zu dem Arbeitsauftrag und der Hausarbeit habe ich Lösungsblätter angefertigt, die sich die Schüler, die bereits fertig sind, am Pult nehmen und ihre Lösungen mit den Musterlösungen vergleichen können. (Da dies einfache Aufgaben waren und sich jeder die Teilaufgaben, die er behandeln wollte, aussuchen konnte, konnte hier auf eine Besprechung im Plenum verzichtet werden.) Gegebenenfalls kann ein Teil der verbleibenden Aufgaben als Hausarbeit aufgegeben werden. 4.1.3.4 Fazit und Kritik Bei der Gruppenbildung oder der Vergabe der Befragungsaufträge muss man darauf achten, dass die Befragungsgruppen unterschiedlich groß sind, um zu erreichen, dass das „Vergleichsproblem“ auftaucht. Ansonsten besteht ja keine Notwendigkeit zur Einführung der Prozentrechnung. Am schönsten wäre es, wenn man den Fall hätte, dass von den einzelnen Gruppen jeweils 20 oder 25 Schüler befragt würden. In diesem Fall käme man direkt auf den Hauptnenner 100. Ich finde es jedoch wichtiger, die Schüler die Gruppen größtenteils selbst bilden zu lassen, um soziale Probleme zu verhindern. Die Gruppen bleiben in dieser Konstellation bis zum Projektende zusammen. Jeder Schüler kann beauftragt werden, vier oder fünf Schüler zu befragen. In dieser ersten Unterrichtseinheit hat sich schon gezeigt, wie positiv die Projektarbeit von den Schülern aufgenommen wurde. Es fiel auf, wie sehr die Schüler sich auf die Arbeitsblätter eingelassen haben. Sogar als es zur kleinen Pause läutete, gingen nur zwei Schüler in die Pause, alle anderen arbeiteten unaufgefordert weiter. Außerdem fiel auf, dass die Schüler sich untereinander halfen. Trotzdem muss der Lehrer bei dieser Arbeitsform darauf achten, dass sich möglichst keiner auf der Arbeit der anderen Gruppenmitglieder ausruht. Bemerkung zu Nr.7 p, q: Durch Erweitern kann man nicht auf einen Zehnerbruch kommen, man muss die Dezimalzahl bilden, runden und dann in Prozent umformen. 4.1.4 Prozentsatz 4.1.4.1 Allgemeine Vorbemerkung Von Arbeitsblatt 2 gibt es zwei Varianten. Sie unterscheiden sich nur im Arbeitsauftrag 3. Der Aufgabentyp ist in beiden Fällen der gleiche, nur dass es einmal um Gemüse und im zweiten Fall um Obstsorten geht. Auf diesem Arbeitsblatt werden eigentlich keine neuen mathematischen Sachverhalte vermittelt, sondern nur die Begriffe neu definiert und Formalien zur Berechnung des Prozentsatzes festgelegt. 28 4.1.4.2 Didaktische und methodische Überlegungen Nachdem den Schülern in der vorangegangenen Unterrichtseinheit die Vorkenntnisse der Prozentrechnung mit den Begriffen Teil, Ganzes und Bruchteil vermittelt wurden, sind nunmehr die Fachausdrücke an ihre Stelle zu setzen: Bruchrechnung Prozentrechnung Zeichen Ganzes Grundwert G Bruchteil Prozentwert P Anteil Prozentsatz p% Dies geschieht zur besseren Verdeutlichung an einem Beispiel. Trotzdem sollte der Lehrer darauf achten, dass die in der Tabelle festgehaltenen Zusammenhänge im Unterricht klar herausgearbeitet werden. Die Buchstabenwahl zur Abkürzung der Begriffe wurde aus dem eingeführten Lehrbuch Lambacher Schweizer 715 übernommen, um Verwirrung beim Nachlesen im Schulbuch zu verhindern. „P“ als Abkürzung für den Prozentwert hat den Vorteil, dass es der Anfangsbuchstabe des Begriffes ist, kann aber auch leicht mit dem „p“ verwechselt werden. In anderen Schulbüchern wird der Prozentwert mit „W“ abgekürzt. Wissen die Schüler nicht mehr genau, für welchen Begriff „W“ steht, können sie über die Eselsbrücke „W“ wie „Wert“ zu dem falschen Standpunkt gelangen, dass es sich um den Grundwert handelt. Mit den angegebenen Begriffen lässt sich eine Formel zur Berechnung des Prozentsatzes, die Grundgleichung der Prozentrechnung, aufstellen: p%= P G Der Schüler soll bei der Bearbeitung von Prozentsatzaufgaben (Aufgaben, bei denen der Prozentsatz zu berechnen ist) formal wie folgt vorgehen: Geg.: Grundwert G; Prozentsatz p% Ges.: Prozentwert P Lsg.: p% = P G Setzen die Schüler Prozent- und Grundwert in diese Formel ein und berechnen den Quotienten mit Hilfe des Taschenrechners, so erhalten sie eine Dezimalzahl, also noch nicht die Prozentangabe. Diese ist noch umzuwandeln in die Prozentangabe. Um das Prozentzeichen setzen zu dürfen, muss man zunächst ein Hundertstel ausklammern und dann durch das Prozentzeichen ersetzen. 15 Lambacher Schweizer 7, S.46 29 Die Prozentzahl „p“ (die Zahl vor dem Prozentzeichen) erhält man, indem man den Prozentsatz in Dezimalform mit Hundert multipliziert: p = p% 100 Diese Formel kann den Schülern, die Probleme haben, eine Dezimalzahl in eine Prozentangabe umzuformen, eine Hilfe sein, sie kann aber auch Schüler verwirren. Der Lehrer muss die Formel ausführlich erklären und an einem Beispiel in korrekter formaler Schreibweise anwenden. Es kann aber auch ganz auf die Formel verzichtet werden, da die Schüler die Umwandlung von Dezimalzahlen in Prozentangaben mit dem Arbeitsblatt 1 schon geübt haben. Der Lehrer sollte darauf achten, dass die Schüler, bevor sie die Werte in den Taschenrechner eingeben, das Ergebnis grob abschätzen. Es bietet sich an, über die Schätzungen in der Gruppe zu diskutieren. Dadurch bekommen die Schüler ein besseres Gefühl für die Prozentrechnung und können Rechen- oder Tippfehler leichter aufdecken. Leider kommt es noch viel zu oft vor, dass Schüler Ergebnisse vom Taschenrechner übernehmen ohne überhaupt nachzudenken, ob diese Ergebnisse einen Sinn machen. 4.1.4.3 Praktische Durchführung Vorbereitung: Bei dem Kopieren der Arbeitsblätter ist schon darauf zu achten, dass man für die Hälfte der Klasse das Arbeitsblatt 216 (Gemüse) und für die andere Hälfte das Arbeitsblatt 2 (Obst) kopiert. Man sollte jedoch beachten, dass die einzelnen Gruppen geschlossen an ein und demselben Arbeitsblatt arbeiten. Außerdem sollten die Schüler schon eine Stunde vorher den Auftrag erhalten, eine Nahrungsmittelverpackung von zu Hause mitzubringen, auf der Mengenangaben von Nährstoffen abgedruckt sind. Der Lehrer sollte vorsichtshalber auch einige von zu Hause mitbringen, um eventuell einzelnen Schülern mit Material aushelfen zu können. Durchführung: Der Informationstext, sowie das Beispiel, werden im Plenum gemeinsam durchgelesen. An weiteren einfachen Beispielen werden mündlich die neu gelernten Begriffe eingeübt. Dabei sollte an einfachen Beispielen das Schätzen von Prozentsätzen geübt werden. Sind die Begriffe den Schülern präsent, kann in die Gruppenarbeit übergegangen werden. In etwa fünf Minuten sollen die Gruppen zunächst die Lücken in dem Merksatz ausfüllen und das Beispiel fertig bearbeiten. Um zu gewährleisten, dass dies korrekt ausgeführt wird und um eventuelle Folgefehler zu vermeiden, erfolgt im Plenum eine kurze Besprechung. Das restliche Blatt wird gemeinsam durchgelesen und die Fragen zu den Aufgabenstellungen beantwortet. 16 Informationstext, Beispiel und Arbeitsauftrag 3 stammen aus mathelive 7 S.52,53 30 Mit den Schülern muss abgesprochen werden, inwieweit ein vollständiger Lösungsweg bei den Arbeitsaufträgen verlangt wird. Für Arbeitsauftrag 3 ist es hilfreich, den Schülern eine Vorgabe zur Notation zu machen: maximal minimal Eiweißanteil Kohlenhydratanteil Ballaststoffanteil Da die Lösungen von Arbeitsauftrag 2 und 4 im Plenum schlecht zu besprechen sind, da jeder Schüler verschiedene Werte berechnet hat, werden die Schüler am Ende der Besprechungsphase aufgefordert, ihre Lösungen an den Nachbar weiterzureichen, der sie dann korrigiert. Es sollte auch noch ganz klar herausgestellt werden, dass die prozentuale Zusammensetzung eines Stoffes immer konstant bleibt, egal, welche Menge man betrachtet. Dies ist nicht allen Schülern intuitiv klar. 4.1.4.4 Fazit und Kritik Bei Arbeitsauftrag 4 kam es bei einigen Schülern zu Missverständnissen. Bei vielen Lebensmitteln werden nicht nur die Nährstoffmasse, sondern auch der Energiegehalt von 100g dieses Produktes angegeben. Dies führte dazu, dass manche Schüler auch den prozentualen Anteil von x kcal an 100g ausrechneten. Man muss die Gruppe auf diesen Fehler hinweisen und eine Diskussion in der Gruppe anregen. Den Schülern muss klar werden, dass man nur gleiche Größen miteinander vergleichen kann. Dazu bietet es sich an, ein noch offensichtlicheres Gegenbeispiel zu machen, wie z.B.: „Wie viel Prozent sind 3 € von 4 Äpfeln?“. Hier sollte jedem Schüler klar sein, dass man einen Geldbetrag nicht mit der Anzahl von Äpfeln vergleichen kann. Diese Fehler können vermieden werden, wenn man konsequent von den Schülern das „Mitschleppen“ von Einheiten fordert. Kürzen sich die Einheiten nicht weg, so kann man auch keine Prozentangabe machen. Viele Schüler, auch „gute Schüler“, hat die Formel p=p% 100 verwirrt. Hier bestand großer Klärungsbedarf und im Nachhinein würde ich diese Formel wahrscheinlich nicht mehr benutzen. Die Umwandlung von Dezimalzahlen in Prozentangaben wurde auf dem Arbeitsblatt 1 geübt und hatte dort anscheinend keinem der Schüler Probleme bereitet. Somit sollte es eigentlich dann auf diesem Aufgabenblatt auch keine Probleme bereiten. Beispiel eines typischen Fehlers: 5 0, 625 0, 625 100 62,5% 8 31 4.1.4.5 Lernerfolgskontrolle Zu Beginn dieser Unterrichtseinheit habe ich schon eine Lernerfolgskontrolle (siehe Anhang) angekündigt. Sie sollte einerseits mir und andererseits den Schülern eine Rückmeldung geben, inwieweit sie den Stoff verstanden haben oder sie noch üben müssen. Es hat sich gezeigt, dass einige Schüler mit der Umwandlung von Dezimalzahlen in Zehnerbrüche (Brüche mit Zehnerpotenzen im Nenner) und dem Kürzen von Brüchen Schwierigkeiten hatten. Diesen Schülern habe ich dann auf die Lernerfolgskontrolle eine Notiz gemacht, dass sie mir die Regel über die Umwandlung von Dezimalzahlen in Zehnerbrüche, sowie noch weitere Aufgaben aus dem Buch in der nächsten Stunde auf einem Blatt vorzeigen sollten. 4.1.5 Prozentwert 4.1.5.1 Didaktische und methodische Überlegungen Im Vorfeld der Prozentrechnung wurden proportionale Zuordnungen und lineare Funktionen behandelt. Die Schüler kennen das Dreisatzschema als mögliches Vorgehen zum Lösen von Aufgabenstellungen, denen eine proportionale Funktion zu Grunde liegt. In der vorangegangenen Unterrichtseinheit wurde die Berechnung des Prozentsatzes durch Einsetzen in die Formel bzw. durch das aus der Bruchrechnung schon bekannte Bilden von Anteilen behandelt. Diese Vorkenntnisse ermöglichen zwei unterschiedliche Zugänge zur Berechnung des Prozentwertes. Methode 1: Herleitung einer Formel zur Berechnung des Prozentwertes Ausgangspunkt sei die Formel zur Berechnung des Prozentsatzes: P G p% G P p% P p% G G (1) (2) Je nach Klasse kann es möglich sein, dass sie mit Termumformungen mehr oder weniger vertraut sind. Wenn man merkt, dass der Umgang mit Termumformung für die Schüler keine Selbstverständlichkeit darstellt, muss man einen kurzen Exkurs zum Thema Termumformungen einschieben. Andernfalls liefert diese Umformung eine gute Möglichkeit, das Umformen von Termen nochmals zu üben. 32 Methode 2: Vorgehen mit Hilfe des Dreisatzschemas Ausgangspunkt ist hier, dass den Schülern folgende Zusammenhänge klar sind: Der Prozentsatz 100% entspricht dem Grundwert G. (3) Der Prozentsatz p% entspricht dem Prozentwert P. (4) Als Zuordnung betrachtet: 100% G (3´) p% P (4´) Die Zuordnung (3´) enthält die gegebene Größe und stellt somit den ersten Satz des Dreisatzes dar. In beiden Fällen erhält man die Bestimmungsgleichung für den Prozentwert: geg.: Grundwert G; Prozentsatz p% ges.: Prozentwert P Lsg.: P p% G p G 100 Die Zugänge unterscheiden sich nur im Ansatz. Die Umformungen, die man bei Methode 1 vorgenommen hat, treten in Methode 2 als Rechenoperationen auf. Bei Anwendung der Methode 2 wird der Zuordnungscharakter deutlich. Daher ist die zweite Methode wahrscheinlich für die meisten Schüler anschaulicher als Methode 1. Mit Dreisätzen sind die Schüler vertraut, zudem liegt diese Unterrichtseinheit noch nicht so weit zurück. Mit Formeln tun sich noch viele Schüler schwer. Das hat sich auch bei der Behandlung der linearen Funktionen gezeigt. Diese Methoden sollen von den Schülern in einer Erarbeitungsphase in Gruppenarbeit selbstständig entwickelt werden. Dies stellt eine sehr große Transferleistung für die Schüler dar. Die meisten Taschenrechner haben eine so genannte Prozenttaste. Es stellt sich daher die Frage, ob der Schüler diese Taste verwenden sollte. Ich habe mich dagegen entschieden. Der Einsatz dieser Taste ist im Wesentlichen auf die erste und zweite Grundaufgabe beschränkt, bei der dritten Grundaufgabe treten in der Regel bereits Fehler auf. Außerdem sprechen didaktische Gründe gegen die Verwendung der Prozenttaste, da sie dem Schüler gestattet, die Prozentsatzberechnung mechanisch durchzuführen. Die Umwandlung des Prozentsatzes in eine Dezimalzahl basiert unmittelbar auf dem Grundverständnis des Prozentbegriffes. Ebenso umgekehrt die Rückinterpretation einer Dezimalzahl in eine Prozentangabe. 33 4.1.5.2 Praktische Durchführung Zu Beginn der Stunde werden die Begriffe Grundwert, Prozentwert und Prozentsatz wiederholt und an Beispielen noch einmal kurz eingeübt. Lehrer und Schüler lesen den Anfang des Arbeitsblattes 317 einschließlich Aufgabe 1. Die Schüler sollen in den Gruppen zunächst eine Lösung schätzen und dann verschiedene Lösungswege entwickeln. Beim Schätzen benutzt man im Prinzip schon den Dreisatz. Die Lösungen sollen sie dann mit ihrer Schätzung vergleichen und bei starken Abweichungen sich noch einmal überlegen, wo der Fehler liegt. Die Lösungswege der Gruppen werden an der Tafel den anderen vorgestellt. Damit einzelne Schüler nicht ganz hilflos dem Problem gegenüber stehen, weist der Lehrer noch einmal auf die gegebenen Größen hin. Jetzt müssen die Schüler das Wissen, das sie bis jetzt erlangt haben, einsetzen. Außerdem fallen in der Arbeitsanweisung die Stichworte Formel und Dreisatz. Auch wenn ein einzelner Schüler dann immer noch keine Idee hat, sollte in der Gruppe mindestens einer sein, der den anderen auf die Sprünge hilft. Sollte sich nach einigen Minuten herausstellen, dass eine Gruppe keinen Ansatz hat, so kann der Lehrer dort noch einen Anstoß geben. Nachdem die Lösungsvorschläge vorgestellt wurden, werden sie an der Tafel in übersichtlicher Form festgehalten. Anschließend übertragen die Schüler die Tafelanschrift in ihr Projektheft. Berechnung des Prozentwertes Beispiel 1 (Aufgabe 1a, Arbeitblatt 3) geg.: G=250g ges.: P p%=3,5% 1. Methode: Formel P p% G P 3,5% 250 g 3,5% 250 g P P 3,5% 250 g 0, 035 250 g 8, 75 g allgemein: P p% G G (1) 250 g p% G P P p% G p G 100 (2) 3,5% von 250 g sind 8,75 g 17 Die Informationstexte, sowie die Aufgaben 2 und 3, stammen aus mathelive 7 S.55, 56 34 Den Schülern muss ausdrücklich gesagt werden, dass, wenn sie die Formel wissen, sie diese Herleitung nicht mehr durchführen müssen. Die Werte können direkt in die Formel (2) eingesetzt werden. 2. Methode: Dreisatz Der Prozentsatz 100% entspricht dem Grundwert G. (3) Der Prozentsatz p% entspricht dem Prozentwert P. (4) Beispiel 1: 100% 250 g :100 1 3,5 100 3,5 250 g 250 g 3,5% 100 8, 75 g P 250 g 1% p% allgemein: 100% G 1% p% :100 1 p 100 p G G p% P 100 G Es wird aufgezeigt, dass die Methode egal ist und im Prinzip in der zweiten Methode dieselben Rechenoperationen wie in der ersten Methode durchgeführt werden. Ich habe im Unterricht und in der Klassenarbeit beide Methoden zugelassen, habe jedoch an der Tafel immer die Formel benutzt, um so den Umgang mit Formeln den Schülern näher zu bringen. Es bietet sich an, ein weiteres Beispiel an der Tafel vorzurechnen, indem direkt die hergeleitete Formel benutzt wird. Beispiel 2 (Aufgabe 1b, Aufgabenblatt 4): Wie viel Fett nimmt der Köper auf, wenn man ein großes Glas (250 g) fettarmer Milch (1,5% Fett) trinkt? geg.: G = 250 g p% = 1,5% ges.: P Lsg.: P p% G 1,5% 250 g 0, 015 250 g 3, 75 g 1,5% von 250 g sind 3,75 g. Trinkt man ein Glas fettarme Milch, so nimmt man 3,75 g Fett zu sich. Dann wird der Rest des Arbeitsblattes durchgesprochen und nach Klärung der Fragen in Gruppenarbeit gelöst. 35 Hierbei kann der Arbeitsauftrag 1 zurückgestellt werden, da die Schüler dazu Verpackungen sammeln müssen. (Es eignen sich auch manche Werbeprospekte, bei denen, vor allem bei Käse, der Fettgehalt angegeben ist.) Da das gesamte Arbeitsblatt 3 nicht in einer Schulstunde zu bearbeiten ist, stellt dies kein Problem dar. Vorher muss im Unterricht noch abgesprochen werden, welche Gruppe sich mit welcher Art von Milchprodukten beschäftigt. Zu Arbeitsauftrag 3 bietet sich an, das Heft, in dem sich die Aufgaben befinden, im Plenum hochzuhalten und die Aufgaben zu zeigen. Die in Arbeitsauftrag 4 selbst entworfenen Aufgaben mit Musterlösungen werden vom Lehrer eingesammelt und korrigiert. 4.1.5.3 Fazit und Kritik Die Erarbeitungsphase in den Gruppen hat erstaunlich gut geklappt. Jede Gruppe hatte mindestens einen Lösungsweg gefunden. Die Methode mit dem Dreisatz war jedoch weniger stark vertreten. Das Problem bestand hauptsächlich darin, den Lösungsweg mit allen Gedankenschritten für die Klasse nachvollziehbar zu präsentieren und zu notieren. Umso wichtiger finde ich es, dies mehr von den Schülern zu fordern und zu trainieren. Gewöhnlich wird alles an der Tafel vom Lehrer mit den Schülern entwickelt. Die einzelnen Schritte werden jedoch meist vom Lehrer an der Tafel festgehalten. Die Schüler müssen vermehrt angehalten werden, ihre Gedankenschritte klar verständlich und lückenlos auszuformulieren und knapp und formal korrekt zu notieren. Dazu bedürfen die meisten Schüler noch Führung und Anleitung. In der Klassenarbeit hat sich gezeigt, dass alle Schüler bei der Berechnung des Prozentwertes die Formel benutzt haben und nur bei der Grundwertberechnung einige wenige den Dreisatz verwendet haben. Anfangs war ich etwas skeptisch, wie die Erarbeitung des Lösungsweges ohne Anleitung von außen in der Gruppe funktionieren würde. Ich war angenehm überrascht und werde in Zukunft meinen Schülern mehr selbständiges Erarbeiten zutrauen und öfters verlangen. 36 4.1.6 Grundwert 4.1.6.1 Didaktische und methodische Überlegungen Auch bei diesem Grundaufgabentyp gibt es zwei unterschiedliche Zugänge zur Berechnung des Grundwertes. Methode 1: Herleitung einer Formel zur Berechnung des Grundwertes: Ausgangspunkt ist die Formel zur Berechnung des Prozentsatzes bzw. des Prozentwertes. P G p% G P p% G G (1) : p % (2) P P 100 P p p% p 100 (3) Methode 2: Vorgehen mit Hilfe des Dreisatzschemas Ansatz: 100% G (4) p% P (5) Die Zuordnung (5) enthält die gegebenen Größen und stellt somit den ersten Satz des Dreisatzschemas dar. p% P 1% 100% :p 1 100 p 100 P G p (5) P (6) In beiden Fällen erhält man die gleiche Bestimmungsgleichung für den Grundwert: Geg.: Prozentwert P; Prozentsatz p% Ges.: Grundwert G Lsg.: G P 100 P p% p Auch bei diesem Aufgabentyp sollen die Schüler in einer Erarbeitungsphase in Gruppenarbeit die verschiedenen Lösungswege selbstständig entwickeln. Da es sich hier um eine zur letzten Unterrichtseinheit analoge Vorgehensweise handelt, ist der Transferanteil relativ gering. 37 Für die Schüler scheint dieser Aufgabentyp der schwierigste zu sein. Doch ich denke, die Hauptschwierigkeiten für die Schüler bestehen darin, den Text richtig zu interpretieren und zu erkennen, ob es sich bei dem gegebenen Wert um den Prozentwert oder den Grundwert handelt. 4.1.6.2 Praktische Durchführung Vorbereitung: Jeder Schüler muss eine Milchschnitte oder einen Riegel Kinderschokolade mitbringen. Der Lehrer sollte vorsorglich zu Hause eine Packung Kinderschokolade oder Milchschnitte essen, die Verpackungen sammeln und in den Unterricht mitbringen. Beim gemeinsamen Durchlesen von Arbeitsblatt 418 muss hier besonders viel Wert auf das Verstehen des Aufgabentextes gelegt werden. Der Lehrer sollte nach reinem Lesen des Textes noch einmal ausführlich die Situation erklären. Es ist wichtig, dass die Schüler hier erkennen, dass die Leber nur einen sehr kleinen Teil der Wurstmasse ausmacht, nämlich 25% der Wurstmasse und das sind gerade 500 g Leber. Einige Schüler neigen dazu, den Text so zu deuten, dass 500 g der Grundwert ist. Gegebenenfalls muss der Lehrer eine Aufgabe stellen, bei der es mathematisch um denselben Zusammenhang geht, es sich inhaltlich jedoch um eine Fragestellung handelt, die den Schülern näher liegt (z.B.: Pizza, siehe Fazit). Ist allen Schülern der Aufgabentext klar geworden, sollen sie wieder in Gruppen zwei verschiedene Lösungswege für eine solche „Grundwertaufgabe“ entwickeln und später im Plenum vorstellen. Bei der Vorstellung im Plenum ist es wichtig, dass dies nicht immer der mathematisch „stärkste“ Schüler der Gruppe macht, sondern durchaus auch einmal ein schwächeres Mitglied der Gruppe. Den Schülern muss bei Gruppenarbeit immer wieder deutlich gemacht werden, dass es nicht das Ziel ist, dass ein Schüler der Gruppe die Aufgabe verstanden hat, sondern dass alle die Aufgabe verstehen. Es besteht im Gruppenunterricht immer die Gefahr, dass, sobald ein Schüler die Lösung hat, sich die anderen Schüler zurücklehnen und sich darauf berufen, dass die Lösung ja gefunden ist. Der Austausch unter den Schülern einer Gruppe ist sehr wichtig und muss gegebenenfalls durch den Lehrer angeregt werden. Die Schüler übernehmen den formal korrekten Lösungsweg in ihren Projektordner. 18 Der Informationstext stammt aus mathelive 7 S.58, Aufgabe 1 (S.59), Aufgabe 2 (S.60 Nr. 8), Aufgabe 3 (S.60 Nr.12) 38 Berechnung des Grundwertes Beispiel (Aufgabe 1, Arbeitsblatt 4): geg.: P=200g ges.: G p%=25% Lsg.: allgemein: P p% G 1. Methode: Formel P G 500 g 25% G G 25% G 500 g : 25% p% G p% G P : p% P p% P G p 100 G 500 g G 25% 500 g 0, 25 2000 g 2 kg G P (1) (2) 100 p (3) Aus 500 g Leber können 2 kg Leberwurst hergestellt werden. 2. Methode: Dreisatz 25% 1% 100% 500 g : 25 1 500 g 100 25 100 500 g 200 g 2 kg G 25 allgemein: p% 1% 100% P :p 1 100 p 100 P G p (5) P (6) Danach werden die restlichen Aufgabenstellungen durchgesprochen und die Schüler werden in die Gruppenarbeit entlassen. Zu der Lösung des Arbeitsauftrages sollen die Schüler den Teil der MilchschnittenVerpackung ausschneiden und in den Projektordner einkleben, auf dem die benötigten Informationen aufgedruckt sind. 39 4.1.6.3 Fazit und Kritik Es hat sich gezeigt, dass einige Schüler Verständnisprobleme mit dem Text des Aufgabenblattes hatten. Sie interpretierten den Text aus Aufgabe 1 so, als seien die 500 g Leber der Grundwert. Diese Ansicht erwies sich als ziemlich hartnäckig, obwohl ich es anschaulich erklärt habe. Um Leberwurst herzustellen, braucht man Leber, Schweinefleisch, Schweinespeck und andere Zutaten. Die Leber macht von der Gesamtwurstmasse nur einen geringen Anteil nämlich 25% der Gesamtwurstmasse, also ¼ aus, das sind gerade 500 g. Wie viel Gramm Gesamtwurstmasse muss man dann haben? Dann habe ich auf das Paradebeispiel der Bruchrechnung zurückgegriffen, die Pizza bzw. den Kuchen. Angenommen, man hat eine Pizza „Vier Jahreszeiten“ und das Viertel mit Pilzen wiegt 50 g. Wie schwer ist die gesamte Pizza? Im Prinzip ist es dieselbe Aufgabe, aber trotzdem ist das Ergebnis in diesem Fall jedem direkt klar. Es zahlt sich aus, auf bekannte Beispiele zurückzukommen. Da das Projekt an die Themenfolge gebunden ist, war dies unter dem Kapitel Fleisch nicht besser machbar, aber es bringt dem Projekt auch keinen Abbruch, wenn mal in der Hilfestellung ein Beispiel auftaucht, dass nicht in die Thematik passt. Es ist wichtig, dass der Lehrer flexibel bleibt und den Schülern die Mathematik so vermittelt, wie sie es am besten verstehen. 4.1.7 Gemischte Aufgaben 4.1.7.1 Allgemeine Vorbemerkung Zum Thema „Gesunde Ernährung“ steht als letzte Nahrungsmittelgruppe „Öle und Fette“ an. Dies ist das letzte Arbeitsblatt. Alle drei Grundaufgabentypen wurden bereits behandelt. Der Schwerpunkt dieses Aufgabenblattes liegt auf dem Leseverstehen und dem kritischen Betrachten von Texten. PISA hat gezeigt, wie groß der Nachholbedarf im Leseverstehen an deutschen Schulen ist. Und auch im Fach Mathematik muss man daran arbeiten, die Fähigkeiten der Schüler zu verbessern und Informationen aus einem Text bzw. aus Tabellen zu entnehmen. 4.1.7.2 Didaktische und methodische Überlegungen Nach der isolierten Behandlung der einzelnen Grundaufgaben treten diese nunmehr im Wechsel auf und müssen von dem Schüler identifiziert werden. Spätestens jetzt sollte der Schüler die Wichtigkeit einsehen, im Rahmen des Lösungsansatzes der einzelnen Aufgaben jeweils die Begriffe Grundwert, Prozentwert und Prozentsatz mit den in der Aufgabe gegebenen Werten hinzuschreiben. 40 4.1.7.3 Praktische Durchführung Die Aufgabenstellungen von Aufgabenblatt 519 werden besprochen, in Gruppenarbeit gelöst und im Plenum besprochen. 4.1.7.4 Fazit und Kritik Das Aufgabenblatt bereitete den Schülern relativ viele Schwierigkeiten. Aufgabenteile, in denen keine Rechnungen verlangt werden, scheinen von den Schülern weniger gewissenhaft bearbeitet zu werden. Es viel auf, dass die Mädchen bei Aufgabenteil d) nur die Werte für die Frauen berechneten und die Jungen nur die für die Männer. 4.1.8 Kreisdiagramme 4.1.8.1 Allgemeine Vorbemerkung Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, die Darstellung prozentualer Verteilungen in Kreisdiagrammen als Mittel zur Visualisierung von Informationen, insbesondere von Umfrageergebnissen, aufzuzeigen. Bereits bei der Bearbeitung des ersten Aufgabenblattes hat ein Schüler ein Kreisdiagramm zur Weltgetreideproduktion von sich aus gezeichnet. Da er den Winkelbegriff noch nicht kannte, hat er einfach mit Augenmaß die Kreisausschnitte gezeichnet. Es ist daher offensichtlich, dass den Schülern diese Darstellungsart durchaus schon bekannt ist. 4.1.8.2 Didaktische und methodische Überlegungen Schaubilder werden bereits im fünften Schuljahr sowohl nach dem „alten“ als auch nach dem „neuen“ Lehrplan behandelt. Da der Winkelbegriff erst im zweiten Halbjahr in Geometrie eingeführt wird, muss hier zunächst eine kleine Einführung erfolgen. Ein Teil der Schüler bringt diesbezüglich auch schon Vorwissen mit. Ohne den Winkelbegriff zu kennen ist es den Schülern möglich, einfache Kreisdiagramme zu interpretieren. Ist der Kreis z.B. geviertelt, so ist jedem Schüler sofort klar, dass ein Kreisstück gerade 25% darstellt. Schwierig wird es erst dann, wenn man einem Kreisausschnitt nicht direkt ansieht, um welchen Anteil des Kreises es sich handelt. Der Anteil muss zunächst aus der Größe des Kreisausschnittes und des Gesamtkreises berechnet werden. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten: Berechnen der Anteile der 19 Informationstext zum Teil aus mathelive 7, S.61, Tabelle 1 aus http://www.margarineinstitut.de/texte/rolle_der_fette.htm 41 Mittelpunktswinkel, der Flächeninhalte oder der Kreisbögen des Kreisausschnittes vom Gesamtkreis. Die Winkel sind am einfachsten messbar. Der Winkelbegriff wird nur bedarfsmäßig als Teil eines Gesamtkreises eingeführt. Um weiterarbeiten zu können, ist es Voraussetzung, dass die Schüler in der Lage sind, Winkel zu messen und abzutragen. Dies wird kurz eingeübt. Kennt man den Anteil des Kreisabschnittes von dem Gesamtkreis, so muss dieser noch in die Prozentschreibweise umgeformt werden. Im umgekehrten Fall, wenn der Prozentsatz gegeben und der Mittelpunktwinkel des Kreisausschnittes gesucht ist, kann man die Formel zur Berechnung des Prozentwertes oder das Dreisatzschema benutzen (siehe unten). Hier würde sich im Zuge des ITG-Unterrichts Computereinsatz anbieten. Nachdem ein Kreisdiagramm von Hand gezeichnet wurde, könnten die Schüler z.B. in EXCEL die Ergebnisse aller Befragungsgruppen darstellen lassen. 4.1.8.3 Praktische Durchführung Vorbereitung: Jeder Schüler soll für diese Stunde ein Geodreieck und einen Zirkel mitbringen. Die Stunde wird mit fragend-entwickelndem Unterricht begonnen. Jetzt, da ihr mit der Prozentrechnung vertraut seid, kommen wir noch einmal auf die Umfrage zurück. Ziel ist es, sie so auszuwerten, dass man die Werte miteinander vergleichen und diese Ergebnisse an Hand eines Schaubildes verdeutlichen kann. Kennt ihr aus der Zeitung oder dem Fernsehen Schaubilder, mit denen prozentuale Verteilungen verdeutlicht werden? Der Lehrer projiziert die Folie, auf der einfache Kreisdiagramme aufgezeichnet sind, an die Wand. Die Schüler ordnen den gefärbten Flächen Bruchanteile und Prozentsätze zu. Bei den Kreisdiagrammen 1 bis 5 sind die Anteile direkt zu erkennen, da die Kreise in gleich große Teile unterteilt sind. Bei dem Kreisdiagramm 6 ist dies jedoch nicht so einfach abzulesen, da der Kreis in verschieden große Stücke unterteilt ist. Es muss der Anteil des Kreisabschnittes vom Gesamtkreis berechnet werden. Die Schüler werden aufgefordert, Vorschläge zu machen. Wird direkt vorgeschlagen, den Mittelpunktswinkel des Kreisausschnittes zu messen, muss auf die anderen Möglichkeiten nicht mehr eingegangen werden. Die beiden anderen 42 Möglichkeiten scheiden aufgrund des umständlichen Messens aus. Gegebenenfalls muss der Winkelbegriff vom Lehrer vorgegeben werden. Der Winkelbegriff wird nur bedarfsmäßig als Teil eines Gesamtkreises eingeführt. Den 90°-Winkel kennen schon einige Schüler. Er wird an die Tafel gezeichnet und daraus 180°, 270°, 360° und 45°- Winkel abgeleitet. Der Lehrer, oder noch besser ein Schüler, der das Geodreieck schon beherrscht, erklärt und demonstriert, wie man Winkel abträgt und misst. An den Kreisdiagrammen der Folie wird der Winkelbegriff noch kurz eingeübt und einige Winkel mit dem dazugehörigen Prozentsatz angegeben. Hat man den Winkel des Kreisabschnittes gemessen und weiß, dass der Winkel des Vollkreises 360° beträgt, kann der Anteil berechnet und in Prozentschreibweise umgeformt werden. p% 360 Die Schüler arbeiten heraus, dass hierbei der Winkel des Vollkreises den Grundwert und der Winkel des Kreisabschnittes den Prozentwert darstellt. Mit dieser Feststellung ist auch die Umrechnung von Prozentsätzen in die entsprechenden Winkelmaße kein Problem mehr. Die Fragestellung lautet hier „Welches Winkelmaß gehört zu dem Prozentsatz p%?“. Umrechnung von Prozentsätzen in Winkelmaße 1.Möglichkeit: Formel 2.Möglichkeit: Dreisatz Kreisstück = Prozentwert 100% Vollkreis = Grundwert 1% P = p% G p% G 360 :100 1 p 100 p 360 360 p% 3, 6 p 100 360 Ich denke, dass man zu diesem Zeitpunkt ruhig auf die 2. Möglichkeit verzichten kann, da das Berechnen von Prozentwerten zur Genüge geübt wurde. Sollte sich jedoch in der Unterrichtsentwicklung heraus kristallisieren, dass die Schüler stark zur 2.Möglichkeit tendieren, dann sollte man diesen Weg einschlagen und auf die Formel kurz verweisen. Es muss die Schwierigkeit thematisiert werden, dass die Summe der Prozentsätze einer prozentualen Verteilung auf Grund von Rundungsfehlern der Prozentsätze in geringem Maße größer oder kleiner 100% sein kann. 43 Es werden kurz noch einmal die Arbeitsaufträge (siehe Anhang) besprochen und auf die Gruppen verteilt. Eine Gruppe erstellt von den Umfrageergebnissen in der eigenen Klasse ein Kreisdiagramm, jeder in sein Projektheft. Die anderen Gruppen erstellen von dem Gesamtumfrageergebnis ein Kreisdiagramm, jeder in seinen Projektordner. Die andere Hälfte der Klasse bekommt auf einem Blatt die Kreisausschnitte der Nahrungsmittelgruppen aus dem Ernährungskreis. Die Schüler sollen zunächst zu jedem Kreisabschnitt die Winkel messen, den dazu gehörigen Prozentsatz berechnen und den Nahrungsmittelkreis mit den Prozentangaben in den Projektordner übertragen. (Jede Gruppe erhält ein Blatt, das so zerschnitten wird, dass jedes Gruppenmitglied mindestens einen Kreisausschnitt zur Winkelmessung bekommt.) Dann beginnt die Gruppenarbeit. 4.1.8.4 Fazit und Kritik Trotz der kurzen Einführung stellte sich das Gros der Klasse bei dem Abtragen der Winkel und der Winkelmessung geschickt an. Die Schüler, die anfangs damit noch Problem hatten, bekamen es von ihren Mitschülern noch einmal gezeigt. Ein Schüler brachte unaufgefordert in der darauffolgenden Stunde ein mit EXCEL angefertigtes Kreisdiagramm mit. 4.1.9 Übungszirkel Jetzt, gegen Ende des Projektes, werden die Aufgaben, die die Schüler selbst entworfen haben, eingesetzt. Die Mitschüler sollen die Aufgaben jetzt lösen. Die Tische sind in der Sitzordnung der Gruppenarbeit angeordnet. Auf jeder Tischgruppe liegt eine (eventuell auch mehrere) Aufgabe für jeden Schüler kopiert vor, sowie ein Klebestift. An einer Tischgruppe wird von allen Schülern die gleiche Aufgabe bearbeitet. Das hat den Vorteil, dass die Schüler sich innerhalb dieser Gruppe (deren Zusammensetzung nicht der Gruppe aus der Gruppenarbeit entsprechen muss) über diese Aufgabe austauschen können. Die Musterlösungen, die von den Schülern geschrieben und mittlerweile von dem Lehrer gegebenenfalls korrigiert wurden, liegen auf dem Pult aus. Die Schüler verteilen sich an die Tischgruppen und bearbeiten die dort für sie bereitliegende Aufgabe und kleben den Aufgabentext in ihr Projektheft zu der Lösung. Ist ein Schüler fertig, so geht er mit seiner Lösung zum Pult und vergleicht seine Lösung mit der dort befindlichen Musterlösung. Ist seine Lösung noch fehlerhaft, so geht er zu dem Gruppentisch zurück und berichtigt seine Lösung. Kommt er alleine nicht auf die richtige Lösung, so bittet er einen Schüler aus der Tischgruppe um Hilfe. Als letzte Möglichkeit kann er den Lehrer um 44 Hilfestellung bitten. Ist die Aufgabe richtig gelöst, kann der Schüler, ohne auf die restlichen Schüler der Tischgruppe zu warten, zum nächsten Gruppentisch mit der nächsten Aufgabe gehen und diese bearbeiten. Diese Methode zum Üben von Aufgaben hat verschiedene Vorteile: - Die Schüler einer Tischgruppe arbeiten an derselben Aufgabe und können sich austauschen und gegenseitig unterstützen. - Der einzelne Schüler ist nicht an das Arbeitstempo anderer gebunden, sie werden nicht durch schwächere Schüler „ausgebremst“. - Die Besprechung einer Aufgabe durch den Lehrer erfolgt nur für die Schüler, die es alleine und mit Hilfe anderer Schüler nicht verstehen. - Schüler, die eine Aufgabe problemlos selbstständig lösen können, werden nicht durch eine Nachbesprechung im Plenum gelangweilt. - Der Lehrer kann viel stärker auf die schwachen Schüler eingehen. - Diese Methode motiviert die Schüler stark. Es ist klar, dass bei der Durchführung eine gewisse Lautstärke und ein gewisses Durcheinander herrschen. Dieser spielerische Touch dieser Methode, die an „Bäumchen, Bäumchen wechsele dich“ erinnert, spornt die Schüler enorm an. Die Schüler waren voll und ganz bei der Sache und versuchten möglichst schnell die Tische zu wechseln. Trotzdem wurden die Aufgaben ordentlich und gewissenhaft gelöst. Nach kurzer Zeit kam es zu Staus an einzelnen Tischen. Eventuell kann man auch einen Laufzettel vorbereiten, auf dem der Schüler die Aufgaben abhakt, die er bereits bearbeitet hat. Dadurch, dass die Besprechung der Lösungen wegfällt, werden in einer Stunde von den Schülern viel mehr Aufgaben behandelt, als es im Frontalunterricht mit Einzelarbeit möglich wäre. Vor einer Klassenarbeit finde ich dieses Vorgehen sehr gut zum Wiederholen und nochmaligen Üben von Aufgabentypen, die vorher zur Genüge besprochen wurden. 45 4.2 Präsentation der Ergebnisse 4.2.1 Vorbereitung der Präsentation Am letzten Schultag vor den Weihnachtsferien war das Projekt abgeschlossen. Es standen zwei Schulstunden zur Vorbereitung der Präsentation und eine zum gemeinsamen „gesunden Frühstück“ zur Verfügung. Zu Beginn wurden die Kreisdiagramme, die die Schüler in der Unterrichtsstunde zuvor in ihr Heft gezeichnet hatten, auf die Plakate übertragen. Der Nahrungsmittelkreis wurde noch mit Bildern aus Prospekten und sonstigen Bildern verziert. Danach entwarf jede Gruppe ein Plakat zu einer Nahrungsmittelgruppe. In vorbereitender Hausarbeit haben sich die einzelnen Gruppen über ihre Nahrungsmittelgruppe informiert. Diese Informationen wurden in der Gruppe gesammelt und sortiert. Die wichtigsten Informationen wurden auf dem Plakat verewigt. Die Plakate werden am „Tag der offenen Tür“ ausgestellt. Die Fotos der Plakate befinden sich auf der CD. 4.2.2 Gemeinsames Frühstück Nach getaner Arbeit beendeten wir unser Projekt mit einem „gesunden Frühstück“. Jeder aus einer Gruppe hatte etwas zum Frühstückstisch der Gruppe beigetragen. Es gab Gruppen, die selbstgebackenes Brot, Cornflakes, frischen Obstsalat und sogar eine Tischdecke dabei hatten. Bilder vom Frühstück befinden sich auf der CD. 4.2.3 Präsentation am „Tag der offenen Tür“ Die Präsentation der Ergebnisse stellt praktisch den Abschluss des Projektes dar. Jäger20 beschreibt in seinem Buch die wichtige Rolle einer Präsentation. „Am „Tag der offenen Tür“ stellen die Schüler zum ersten Mal ihr „Produkt“ der Öffentlichkeit vor. Der Schüler erhält erste Rückkopplung durch das Gespräch mit Besuchern. Man interessiert sich für seine Arbeit, er wird angenommen, bestätigt und ermutigt. … Das sichtbare Ergebnis seiner Arbeit am „Tag der offenen Tür“ sind Erfolgserlebnisse, die dem Schüler Mut, Selbstvertrauen und den notwendigen Rückhalt geben, sich in Zukunft neuen Problemen zu stellen.“ Auch wir stellten unser Projekt am „Tag der offenen Tür“ der Öffentlichkeit vor. Wir hatten das Glück, dass uns als Standort direkt die Säulenhalle am Haupteingang zugewiesen wurde. Die Plakate, die von den Schülern selbst entworfenen Aufgaben, die Arbeitsblätter und ein grober Ablaufplan des Projektes wurden an den Pinnwänden angebracht. Einige Projektberichte hingen an einer Säule und die Projektordner wurden auf einem Tisch ausgelegt. Dazwischen haben die Schüler Verpackungen von Nahrungsmitteln mit Angaben aus der Prozentrechnung angebracht. (Aufbau siehe Photos im Anhang) 20 Jäger, Projektwoche Möglichkeiten für eine humane Schule und Gesellschaft, S.91 46 Obwohl die Teilnahme am „Tag der offenen Tür“ freiwillig war, sind die Schüler zahlreich erschienen. Von der Schulleitung erhielten sie Namenskärtchen, die sie als „Experten“ auswiesen. Die Überschrift „Gesunde Ernährung – ein Projekt zur Prozentrechnung“ weckte das Interesse der Besucher. Die Schüler erklärten ihnen den Zusammenhang. Sie zeigten die Plakate, die selbstentworfenen Aufgaben und ihre Projektordner. An Hand der Nahrungsmittelverpackungen erläuterten sie, in wie weit dort die Prozentrechnung eine Rolle spielt. Die Schüler waren anfangs noch etwas schüchtern, erläuterten jedoch bereits nach kurzer Zeit voller Stolz den Besuchern das Projekt. 4.3 Reflexion 4.3.1 Feedback Nach einem durchgeführten Projekt und gegebenenfalls auch während des Projektes ist es wichtig, ein Feedback durchzuführen. Dies kann in Form eines Feedbackfragebogens geschehen. Mit einem solchen Fragebogen erhalten Lehrer ein Instrumentarium zur Bewertung des eigenen Unterrichts durch ihre Schüler. Die Ergebnisse einer solchen Befragung bilden eine Grundlage zur Optimierung des eigenen Unterrichts. Mit Hilfe von Feedbackfragebogen kann die Unterrichtsqualität und -atmosphäre verbessert werden. Die Tatsache, dass Lehrer dazu bereit sind, ihre Schüler zu befragen und mit ihnen über ihren eigenen Unterricht zu sprechen, wird von den meisten Schülern positiv gewürdigt. Die Schüler fühlen sich dadurch ernst genommen und bekommen eine Möglichkeit, an der Unterrichtsgestaltung mitzuwirken. Ich habe gegen Ende des Projektes folgenden Feedbackbogen in der Klasse ausgeteilt und kurz die Vorgehensweise erklärt. Zur Bewertung der Fragen habe ich eine sechsstufige Skala gewählt, da jeder Schüler mit dem Notensystem vertraut ist. Die Fragen mit ja oder nein beantworten zu lassen, war mir etwas zu undifferenziert. Bedeutung der Noten: 1 Ich stimme mit der Aussage vollkommen überein. 2 3 4 5 6 Ich stimme der Aussage zu. Ich stimme der Aussage eher zu als der Gegenaussage. unentschieden Ich stimme der Aussage nicht zu. Ich stimme der Aussage überhaupt nicht zu. 47 Auswertung des Feedbackbogens Das Thema „Gesunde Ernährung“ hat den Schülern durchweg gut gefallen und die meisten Schüler sind der Meinung ihr Wissen diesbezüglich während des Projektes vergrößert zu haben. Durch das Projekt wurde vielen die Wichtigkeit, Prozentrechnung im Alltag anwenden zu können, bewusst gemacht. Allen Schülern hat die Arbeit an dem Projekt Spaß gemacht und sie empfanden diese Arbeitsweise nicht anstrengender als „normalen Unterricht“. Der Umgang mit der etwas größeren Zahl von Arbeitsblättern war für die meisten Schüler kein Problem. Ein sehr kleiner Bruchteil der Schüler war rückblickend der Meinung, dass sie die Prozentrechnung im herkömmlichen Unterricht besser verstanden hätten. Drei Schüler hatten den Eindruck, dass die Gruppenarbeit in ihrer Gruppe nicht funktioniert hat. Diese Beobachtung habe ich während des Projektes nicht gemacht. Es gab keine Streitereien und auch die Gruppenbildung am Anfang, die ich den Schülern überlassen habe, verlief reibungslos. Ein kleiner Teil der Schüler gab an, dass sie die Arbeitsblätter lieber alleine bearbeitet hätten. Trotzdem fanden es alle Schüler gut, dass sie in den Gruppen die Möglichkeit hatten, über Probleme zu diskutieren und sich gegenseitig zu helfen. Das Lernen in Gruppen macht ihnen mehr Spaß als Frontalunterricht. Der Wunsch nach mehr Gruppenarbeit im Unterricht wurde von allen geäußert. Der Übungszirkel ist bei einigen Schülern nicht so gut angekommen. Positive Rückmeldungen seitens der Schüler: „Es hat mir insgesamt gut gefallen und ich danke Ihnen für ihre Mühe.“ „Gut gefallen hat mir, dass man das Nützliche mit dem Nötigen verbunden hat.“ „Das Thema wurde mit Hilfe des Projektes spannend und lebhaft dargestellt. Es hat geholfen, dass man sich unter der Theorie etwas vorstellen konnte. Ein Projekt ist besser als „graue Theorie“.“ „Das war cool!“ „Man konnte sich mit den Mitschülern unterhalten und hat etwas dabei gelernt.“ „Es war auf jeden Fall besser als nur Frontalunterricht. Es war mal etwas anderes und hat Spaß gemacht.“ Negative Rückmeldungen seitens der Schüler: „Mir hat nicht gefallen, dass manche in der Gruppe nicht mitgearbeitet haben.“ „Aufgaben zu erfinden hat mir keinen Spaß gemacht.“ Verbesserungsvorschläge seitens der Schüler: „Bei den meisten Gruppen waren nur ein bis zwei gute Schüler dabei und infolgedessen wurde auch nicht gut zusammengearbeitet. Der Lehrer sollte die Gruppen selbst auswählen und nach Leistung der Schüler ordnen.“ (Diese Bemerkung kam von einem der leistungsstärksten Schüler.) 48 „Man könnte uns mehr Zeit zum Aufgabenlösen geben und längere Gruppenarbeitsphasen machen.“ „Noch mehr Aufgaben zum Rechnen!“ „Kleinere Gruppen, mehr Zeit!“ „Wir hätten uns mehr mit dem Anlegen eines Ordners beschäftigen sollen.“ „Die Zeit, die uns während des Projektes zur Verfügung stand, war leider etwas knapp.“ Mein Feedback: Dies war mein erstes richtiges Projekt. Und ich muss zugeben, auch ich gehöre zu den ängstlichen Lehrern, die immer um die Erfüllung des Lehrplans bangen. Die Vorbereitung des Projektes hat mir sehr viel Spaß gemacht. Immer wieder sind neue Ideen aufgetaucht, die noch in das Projekt eingegangen sind. Die Durchführung des Projektes habe ich zeitweise als sehr anstrengend empfunden. Mit dem Austeilen der vorbereiteten Arbeitsblätter war es bei weitem nicht getan. Im Grunde sind einzelne Schulstunden als Arbeitsphasen an einem Projekt ungeeignet. Trotzdem waren die Schüler von Anfang bis Ende mit Elan bei der Sache. Überraschend gute Ergebnisse erzielten die Schüler in den selbstständig durchgeführten Erarbeitungsphasen. Durch die Gruppenarbeit wurden leichter Diskussionen angeregt und durchgeführt. Die Schüler legten ihre Hemmungen ab und mit der Zeit entwickelte sich in der Gruppe eine Art Teamgeist. In dem Feedbackfragebogen, als auch in den Projektberichten, stellte sich heraus, dass einige Schüler den Übungszirkel etwas chaotisch fanden. Hierbei muss jedoch auch berücksichtigt werden, dass dies der erste Versuch war, diese Unterrichtsmethode anzuwenden. Auch hier hätte sich eine Doppelstunde sicher besser geeignet und den Zeitdruck etwas genommen. Ich hatte eigentlich einen ganz guten Eindruck von dem Übungszirkel. Die starken Schüler nahmen diese Herausforderung an und sahen darin eine Art Wettbewerb. Die schwachen Schüler nutzten die Möglichkeit, sich von mir die Problemstellen ausführlich erklären zu lassen. Der Ablauf kann sicher noch optimiert werden. Zur Durchführung des Projektes mit zusätzlicher Übungsphase und Klassenarbeit habe ich ungefähr einen Monat benötigt. Geplant war, dass sich auch andere Fachlehrer an dem Projekt beteiligen. So wurde angedacht, dass in den Fremdsprachen ein Plakat zu dem Thema „Gesunde Ernährung“ in der jeweiligen Sprache erstellt wird. Außerdem hatte sich der Kunstlehrer bereiterklärt, aus Sperrholz Gemüse oder Obst auszusägen, das bunt bemalt wird und auf einen schwarzen Hintergrund geklebt wird. Leider ist dieses Vorhaben auf Grund von Disziplinschwierigkeiten der Klasse abgebrochen worden. 49 Die Englisch Lehrerin musste leider auch ablehnen, da sie wegen der großen Defizite der Klasse keine Zeit dafür erübrigen konnte. Die Französisch Lehrerin wollte eigentlich bei dem Projekt mitmachen. Ich schlug ihr vor, mit der Klasse ein Plakat zum Thema in französischer Sprache herzustellen. Sie gab zu bedenken, dass dies das erste Jahr Französisch für die Schüler sei. Ich gab ihr das Informationsblatt, das ich auch den Schülern gegeben hatte (siehe Anhang) und schlug vor, die Ernährungsregeln auf Französisch zu formulieren oder auch nur einzelne Vokabeln zum Thema zu notieren. Ich gab ihr sogar noch ein leeres Plakat, damit sie keine Umstände hatte. Als sie mich wieder traf, meinte sie, das Plakat sei ja leer gewesen und sie würde jetzt doch nicht mehr an meinem „Müsliprojekt“ teilnehmen. Somit hatte sich die letzte Hoffnung, ein weiteres Fach in das Projekt aufzunehmen, zerschlagen. Schade! Auf jeden Fall hat sich die Arbeit gelohnt. Ich kann jedem anderen Lehrer nur raten, dieses Projekt auch einmal auszuprobieren. Das Arbeitsmaterial liegt bereits vor und kann beliebig auf die Klasse zugeschnitten werden. 4.3.2 Projektordner Während des Projektes wurde hauptsächlich mit Arbeitsblättern gearbeitet. Zusätzlich habe ich Informationsmaterial ausgeteilt. Die Schüler sollten für das Projekt einen „Projektordner“ anlegen, auf den im Schulheft unter der Überschrift „Prozentrechnung“ verwiesen wird. Ein Ordner ist in diesem Zusammenhang nicht nur praktischer, sondern er verleiht dem Projekt noch einen zusätzlichen besonderen Charakter. In den Ordner sollen die Mitschriften aus den kurzen Phasen des Frontalunterrichts, die Umfrageergebnisse, die Arbeitsblätter mit Lösungen, das Informationsmaterial (auch das, das die Schüler selbst organisierten), im Prinzip alles, was mit dem Projektthema zu tun hat. Es hat sich herausgestellt, dass viele Schüler eine genaue Anleitung zum Anlegen eines solchen Ordners benötigen. Die im Anhang beigefügte Anleitung soll den Schülern dazu eine Hilfestellung bieten. Am Ende des Projektes habe ich die Projektordner eingesammelt und mit Hilfe des im Anhang befindlichen Rückmeldezettels bewertet. 4.3.3 Projektbericht Jeder Schüler muss am Ende des Projektes einen Projektbericht abliefern. Die Schüler können den Bericht frei gestalten, es müssen jedoch folgende Kriterien erfüllt sein: Es sollen die neu gelernten Begriffe vorkommen. Der Einfluss der Mathematik auf das Thema soll bewertet werden. Ausgeführte Arbeiten (z.B. Erstellen der Plakate, Kreisdiagramme) sollen nachvollziehbar beschrieben werden. 50 Wenn Kritik angebracht ist, soll sie konstruktiv sein. Der Bericht soll mindestens eine DIN A4-Seite lang sein. Es ist wichtig, dass die Schüler sich am Ende des Projektes noch einmal rückblickend mit dem Projektthema befassen und ihre Gedanken darüber zu Papier bringen. Dabei scheint es für die Schüler besonders schwierig zu sein, reflektierend über einen mathematischen Sachverhalt zu berichten. Umso wichtiger ist es, dass dies geübt wird. Als Beispiele sind einige Projektberichte auf der beigelegten CD gespeichert. 4.3.4 Klassenarbeit Vor der Klassenarbeit wurden im Übungszirkel noch Aufgaben zum Projekt geübt. In den darauf folgenden Stunden wurden noch Aufgaben aus dem Schulbuch zum Thema Skonto, Rabatt, Mehrwertsteuer sowie andere Aufgaben zur Prozentrechnung bearbeitet. Die Klassenarbeit wurde für eine Schulstunde konzipiert. Als Hilfsmittel ist ein Taschenrechner zugelassen. Für die meisten Aufgaben gibt es mehrere Lösungswege, die ich in der Musterlösung nicht aufgezeigt habe. Solange ein Lösungsweg folgerichtig und nachvollziehbar durchgeführt wird, erlangt der Schüler damit volle Punktzahl. Auch Dreisatzrechnungen sind zugelassen. Der Gebrauch der Formeln aus der Prozentrechnung ist nicht vorgeschrieben. Drei Schüler haben die Klassenarbeit einwandfrei bearbeitet. Insgesamt sechs Schüler hatten eine eins. Drei Schüler lieferten eine mangelhafte Arbeit ab. Die Übrigen erreichten gute bis ausreichende Ergebnisse. 51 5 Literaturverzeichnis Pädagogische Literatur zu „Projekte“ Frey, Karl; Die Projektmethode; Beltz Bibliothek; Weinheim und Basel 1982 Gudjons, Herbert; Didaktik zum Anfassen; Klinkhardt Verlag; 1998 Gudjons, Herbert; Handbuch Gruppenunterricht; Beltz Verlag; Weinheim und Basel 1993 Hansel, Dagmar; Das Projektbuch Sekundarstufe; Beltz Verlag; Weinheim und Basel 1988 Jäger Otto; Projektwoche Möglichkeiten für eine humane Schule und Gesellschaft; Hermann Luchterhand Verlag GmbH; Neuwied 1998 Matthes, Wolfgang; Methoden für den Unterricht; Schönigh Verlag; 2002 Meyer Hilbert; Unterrichtsmethoden I: Theorieband; Cornelson Verlag Scriptor; Berlin 1994 Meyer Hilbert; Unterrichtsmethoden II: Praxisband; Cornelson Verlag Scriptor; Berlin 1987 Fachliteratur zu „Projekte im Mathematikunterricht“ LOG IN 18 (1998) Heft 2 S. 33 Projekte im Mathematikunterricht- geht das denn? Rüdeger Baumann MU Der Mathematikunterricht Jahrgang 45 Heft 6 November 1999; Projekte im Mathematikunterricht Leuders, Timo; Qualität im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I und II; Cornelsen Scriptor GmbH REICHEL, H.-Ch.; Fachbereichsarbeiten und Projekte im Mathematikunterricht, Mathematik für die Schule und Praxis Band 2; Verlag Hölder –Pichler- Tempsky Wien 1991 Hefendehl-Hebeker, Lisa; Aufsatz: „Fachbereichsarbeiten und Projekte im Mathematikunterricht mit Anregungen für das Wahlpflichtfach“ http://www.fiz-karlsruhe.de/fiz/publications/zdm/zdm991r3.pdf MUED; Projekte im Mathematikunterricht; http://www.muedev.via.t-online.de/html/aufsatz/projekte/projekte.htm 52 Schulbücher mathelive, Mathematik für Gesamtschulen 7; Ernst Klett Verlag Stuttgart Düsseldorf Leipzig 2000 Neue Wege, Mathematik 7 Arbeitsbuch für Gymnasien; Schroedel Verlag GmbH; Hannover 2001 Lambacher Schweizer 7 Mathematisches Unterrichtswerk für das Gymnasium, Ausgabe Saarland; Ernst Klett Verlag Stuttgart, Düsseldorf Leipzig 1999 Mathematik Skript Gymnasium 7; Heil, Kläsner; Softfrutti Verlag 1998 Lehrpläne Lehrplan für die Klassenstufe 5 und 6 – Gymnasium – Mathematik, Hrsg.: Saarland - Der Minister für Kultus, Bildung und Sport. 1983. Saarbrücken: Krüger Druck & Verlag Lehrplan für die Klassenstufen 7 und 8 - Gymnasium. Mathematik. Hrsg.: Saarland - Der Minister für Kultus, Bildung und Sport. 1984. Saarbrücken: Krüger Druck & Verlag Lehrplan Achtjähriges Gymnasium, Mathematik Klassenstufe 5, Hrsg.: Saarland Ministerium für Bildung, Kultur und Wissenschaft 2001, Saarbrücken: Krüger Druck & Verlag Lehrpläne Achtjähriges Gymnasium, Ergänzungsband 1, 2002, Hrsg.: Saarland Ministerium für Bildung, Kultur und Wissenschaft Lehrplan für die Klassenstufe 7, Achtjähriges Gymnasium, Mathematik Klasse 7 Saarland, (vorläufiger Entwurf von 2002) Literatur zu PISA und TIMSS Informationen zu PISA 2000 und PISA-E Programme for International Student Assessment www.learn-line.nrw.de/angebote/pisa/ PISA 2000: Die Studie im Überblick. Grundlagen, Methoden, Ergebnisse www.mpib-berlin.mpg.de/pisa/ Wieso, weshalb, warum? Über die Ursachen der Bildungsmisere und wie man Schule besser machen kann. Jürgen Baumert und Hermann Lange im ZEIT-Gespräch http://www.zeit.de/2001/50/Hochschule/200150_pisa-interview-l.html 53 Prof. Dr. Werner Blum und Prof. Dr. Michael Neubrand; TIMSS und der Mathematikunterricht; Schroedel Verlag GmbH Hannover 1998 Wieder schlechte Noten für den Mathematikunterricht in Deutschland - Anlaß und Chance für einen Aufbruch Erklärung der Fachverbände(1) DMV / GDM / MNU zu den Ergebnissen der internationalen Mathematikstudie TIMSS-3 http://did.mat.uni-bayreuth.de/~matthias/timss/ Stellungnahme der Deutschen Mathematiker-Vereinigung im Rahmen der Anhörung zu TIMSS bei der Kultusministerkonferenz am 26./27.6.1997 in Bonn http://did.mat.uni-bayreuth.de/~matthias/timss/ WEIGAND, HANS-GEORG; Überlegungen zur TIMSS-Studie; Ergebnisse - Ursachen – Konsequenzen http://did.mat.uni-bayreuth.de/~matthias/timss/ Mathematiklehren Nr.108 (Oktober 2001) Antworten auf TIMSS; Ernst Klett Verlag 54 55