Die Integration von Technologie in den Mathematikunterricht ermöglicht es Lehrkräften, leistungsstarke kollaborative Lernerfahrungen zu schaffen, die Problemlösungen und flexibles Denken unterstützen. Durch die strategische Integration von sowohl inhaltsspezifischer als auch inhaltsneutraler Technologie können Schüler und Lehrer ihr Lernen gemeinsam auf authentische Weise gestalten, was das Mathematiklernen verbessert.

Bis vor kurzem war eine der Hauptsorgen von Pädagogen im Zusammenhang mit Bildungstechnologie der mangelnde Zugang in vielen amerikanischen Schulen. Diese Kluft hat sich zwar verringert, aber es ist eine neue digitale Kluft entstanden: Der aktualisierte Nationale Plan für Bildungstechnologie von 2017 erklärt, dass in den heutigen Klassenzimmern viele Schüler die Technologie eher als Werkzeug für passives Lernen nutzen, anstatt sich am aktiven Lernen zu beteiligenErfahrungen, die das Handeln der Schüler fördern.

Die Bedeutung einer inhaltsspezifischen Pädagogik

Um technologiegestützte Erfahrungen zu schaffen, die aktives Mathematiklernen unterstützen, müssen Pädagogen natürlich über pädagogisches Wissen verfügen, d. h. über ein Verständnis der besten mathematikspezifischen Verfahren.

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Eine Methode, mit der Lehrkräfte die Wirksamkeit der Technologieintegration analysieren können, ist der Rahmen für technologisch-pädagogisches Inhaltswissen (Technological Pedagogical Content Knowledge, TPACK). Dieses Instrument unterstützt die sorgfältige Reflexion von Lehrkräften über Pädagogik, Inhalt und Technologie nicht nur als getrennte Einheiten, sondern als sich überschneidende und überlappende Bereiche.

modal schließen Abdruck mit Genehmigung des Herausgebers, ©2012 by tpack.org Der TPACK-Rahmen Nachdruck mit Genehmigung des Herausgebers, ©2012 by tpack.org Der TPACK-Rahmen

Bei der Planung der Integration von Technologie in eine Unterrichtsstunde können Lehrkräfte beispielsweise berücksichtigen, welches technologische Wissen die Schüler benötigen, welches Wissen über mathematische Inhalte sie benötigen und welche Verfahren sich für den Unterricht in Technologie und Mathematik am besten eignen. Dieser Prozess ist äußerst wichtig, da die Technologie sonst möglicherweise auf eine Weise integriert wird, die pädagogisch unangemessen istfür den Mathematikunterricht.

Mit PCK ungesunde Apps und Websites erkennen

Lehrerinnen und Lehrer gehen bei der Auswahl wirksamer technologischer Hilfsmittel für den Mathematikunterricht von ihrem Verständnis von PCK oder bewährten Praktiken für den Mathematikunterricht aus. Wir wissen, dass Mathematik nicht auf Schnelligkeit oder schnelles Finden von Antworten ausgerichtet sein sollte. Und zeitlich begrenzte Faktentests sind ein bekannter Auslöser für Angst in der Mathematik, was zu geringen Leistungen in der Mathematik und zur Vermeidung von Mathematik führen kann. Dennoch sind Mathe-Apps undWebsites, die sich auf Schnelligkeit und Auswendiglernen konzentrieren, sind leicht verfügbar und weit verbreitet.

Dieser Einsatz von Technologie kann Angst und Stress fördern und sendet außerdem falsche Botschaften über den Zweck der Mathematik. In der Mathematik geht es um tiefes Denken, das Entdecken von Mustern und das Herstellen von Verbindungen. Der automatische Umgang mit mathematischen Fakten und Fertigkeiten ist entscheidend, aber es kommt darauf an, wie wir die Schüler dazu bringen, automatisch zu lernen. Eine Konzentration auf das Auswendiglernen ohne Verständnis fördert eine freudlose, unsinnige Form derMathematik, bei der man sich eine große Menge an scheinbar unzusammenhängenden Informationen merken muss.

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Darüber hinaus ist eine Technologie, die einfach eine schrittweise Freigabe - die "Ich mache, wir machen, du machst"-Struktur - auf ein Online-Format überträgt, eine Form des passiven Lernens, die den Schülern die Eigenverantwortung und die Strenge nimmt. Obwohl die schrittweise Freigabe der Verantwortung in anderen Inhaltsbereichen ein effektives Modell ist, ist es in der Mathematik am besten, dieses Modell umzudrehen, um den Schülern die Möglichkeit zu geben, selbst zu entscheiden, welche Strategien sie anwenden möchtenund wie sie ein Problem lösen könnten.

Das liegt daran, dass Schüler sich produktiv mit Mathematik auseinandersetzen sollten. Sie müssen Probleme lösen, anstatt eine bestimmte Liste von Verfahren zu wiederholen, die ihnen der Lehrer vorgibt. Problemlösungsfähigkeiten sind wertvoller als das Auswendiglernen, und sie sind die wahre Arbeit von Mathematikern. Wenn wir Technologie in unsere Klassenzimmer integrieren, um Schüler in reale Erfahrungen einzubinden, müssen unsere SchülerGelegenheit erhalten, echte Mathematik zu betreiben.

Technologie, die tiefes mathematisches Denken fördert

Wenn sie richtig eingesetzt werden, können sowohl inhaltsspezifische als auch inhaltsneutrale Technologien im Mathematikunterricht effektiv sein. Die Forschung zeigt, dass inhaltsspezifische Apps und Websites, die sich auf das Lernen von Mathematik mit Hilfe von virtuellen Manipulatoren konzentrieren, sehr effektiv und in einigen Fällen effizienter sind als physische Manipulatoren.

Das Mathe-Lernzentrum bietet beispielsweise verschiedene Manipulationsmöglichkeiten wie Rekenreks, Geoboards, Zahlenreihen und Zahlenrahmen. Apps und Websites, die diese Art von virtuellen Werkzeugen anbieten, sind einfach zu bedienen, unterstützen das konzeptionelle Verständnis der Schüler und erleichtern den Zugang zu mathematischen Werkzeugen.

Zu den inhaltsneutralen Technologien gehören Tools wie virtuelle Whiteboards, tragbare Clicker und Apps für die Zusammenarbeit von Schülern. Virtuelle Whiteboards und Websites wie Explain Everything fördern die Selbstreflexion, ermöglichen es den Schülern, ihr Lernen sichtbar zu machen und Ideen auszutauschen und zu verknüpfen, und wurden mit einem hohen Niveau des Denkens der Schüler und der Befragung der Lehrer in Verbindung gebracht.

Inhaltsneutrale Technologien, die eine schnelle Beantwortung von Fragen fördern, wie z. B. Handheld-Klicker, werden jedoch mit einer geringeren kognitiven Anforderung in Verbindung gebracht, was höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass sie mit einem Minimum an Schülerdiskursen eingesetzt werden.

Ein kritischer Verbraucher von Technologie sein

Der Markt für Bildungstechnologie wird mit neuen Apps, technischen Hilfsmitteln und Gadgets überschwemmt, und in einigen Fällen werden Lehrer für den verstärkten Einsatz von Technologie gelobt, unabhängig davon, ob diese das Lernen von Mathematik unterstützt oder nicht. Technologie kann sich wirklich positiv auf das Lernen von Schülern auswirken, sollte aber nicht den Unterricht ersetzen oder forschungsbasierte Best Practices für den Mathematikunterricht ignorieren.

Wenn wir der Meinung sind, dass Mathematikschülerinnen und -schüler die Möglichkeit brauchen, über Mathematik zu diskutieren, Bilder zu erstellen und zu verknüpfen, Modelle zu analysieren, Muster zu entdecken und Verallgemeinerungen zu treffen, dann sollte die Technologie, die wir in unseren Klassenzimmern einsetzen, diesen Werten entsprechen.

Es gab eine Zeit, in der das Ziel darin bestand, die Technologie in die Hände unserer Schüler zu bekommen, aber jetzt ist es an der Zeit, die Zeit zu verlangsamen und eine Technologieintegration zu planen, die ein gesundes und produktives Lernen in Mathematik wirklich unterstützt.