OpenSource4School/Lernumgebungen zur Informatischen Bildung im Mathematikunterricht der Primarstufe/3-Klasse 1-Halbjahr

Formale Aspekte

Namen der Verfasser der Lernumgebungsdokumentation

Emma Heck, Mila Müller, Nina Rauch, Pauline Wolf

E-Mail-Adressen und Datum

emhe00003@stud.uni-saarland.de, mimu00005@stud.uni-saarland.de, nira00002@stud.uni-saarland.de, pawo00001@stud.uni-saarland.de; Sommersemester 2023 (12.09.2023)

Inhaltsaspekte

Name der Lernumgebung

Die Geburtstagsgeschenk-Suche

Kurzbeschreibung der Lernumgebung

Die didaktische Motivation der Lernumgebung kann durch die drei Grundfragen der didaktischen Analyse nach Klafki beantwortet werden: Die Frage nach der Gegenwartsbedeutung, der Zukunftsbedeutung und der exemplarischen Bedeutung. Eine hohe Gegenwartsbedeutung ist gewährleistet, denn die Kinder erfahren, dass beispielsweise das Optimieren ihrer Suchanfrage passendere Ergebnisse im Bezug zu ihrer Aufgabenstellung, ein passendes Geschenk für Charlie zu finden, liefert. Somit hat dieser Vorgang für den gegenwärtigen Arbeitsauftrag große Bedeutung. Aber auch generell gehört das Internet und der Umgang mit Suchmaschinen für einen Großteil der Kinder zu ihrer Lebensrealität und ihrem Alltag. Auch die Zukunftsbedeutung spielt in diesem Zusammenhang eine große Rolle, denn die richtige und effiziente Nutzung von Suchmaschinen ist für die Kinder auch in zukünftigen Situationen im Alltag aber auch im schulischen Kontext von großer Bedeutung, beispielsweise die Recherche für Präsentationen oder Referate usw... Funktionsweisen von Suchmaschinen können außerdem exemplarisch für andere Prozessabläufe im Internet oder im alltäglichen Leben stehen. Das Ordnen von Gegenständen in eine bestimmte Reihenfolge ist beispielsweise dem Ranking zuzuordnen.

Die Lernumgebung verfolgt das Ziel den Kindern ein grundsätzliches Verständnis und einen Einblick in die Funktion und die Arbeitsweisen einer Suchmaschine zu geben. Dabei sollen die Kinder zudem zum eigenständigen, selbständigen, sowie zu einem zielführenden und effizienten Umgang mit Suchmaschinen befähigt werden. Den Umgang mit Suchmaschinen erproben die Kinder in den verschiedenen Arbeitsphasen selbstständig. Zudem soll ein Bezug zu dem Alltagsleben der Kinder geschaffen werden, der das Thema für die Kinder zugänglich und greifbar macht. Dieser Bezug zur Lebensrealität wird durch die lebensnahe Aufgabenstellung, ein Geburtstagsgeschenk für einen Freund zu finden, aber auch durch bekannte Vorgänge wie das Schätzen geschaffen. Gleichzeitig wird durch das Schätzen ein mathematischer Bezug hergestellt.

Markante Eckpunkte der Lernumgebung sind vor allem die zu Beginn, als auch am Ende auftretenden Bezugspunkte zur Rahmengeschichte (der Suche nach dem passenden Geburts-tagsgeschenk). Sowohl die Einführungsgeschichte als auch der tatsächliche Suchprozess nach einem passenden Geschenk zeichnen einen roten Faden durch die Unterrichtsstunde. Aber auch die beispielsweise durch das Schätzen geschaffenen mathematischen Bezugspunkte stellen zentrale Eckpunkte der Unterrichtsstunde dar und verknüpfen das mathematische Wissen der Kinder mit dem Wissen über Suchmaschinen.

In der geplanten Lernumgebung werden sowohl analoge als auch digitale Arbeitsmittel eingesetzt. Eingesetzt werden Bildkarten, auf denen mögliche Geburtstagsgeschenke für Charlie abgebildet sind. Außerdem wird ein Plakat zur visuellen Darstellung und zum Sammeln der Ergebnisse verwendet. Gemeinsam wird zu Beginn der Stunde eine Mindmap auf dem Plakat erstellt. Dadurch wird das Wissen der Schüler zum Thema Suchmaschinen gesammelt. Zudem wird auch ein Smartboard oder eine Tafel zum Anpinnen der Bildkarten sowie zum Ergänzen von weiteren Ideen gebraucht. Des Weiteren wird eine Smartboard bzw. ein Beamer zum Abspielen des Videos am Ende der Unterrichtsstunde benötigt. Darüber hinaus benötigen die Lernenden Tablets für die Internetrecherche in den verschiedenen Arbeitsphasen. Im Optimalfall sollten so viele Tablets vorhanden sein, dass höchstens zwei Kinder in Partnerarbeit an einem Tablet arbeiten können.

Ungefährer Zeitbedarf zur Durchführung

Für die Durchführung der Lernumgebung sind 45 Minuten vorgesehen. Die Zeit kann allerdings je nach Klasse und Lerngruppe variieren.

Adressaten der Lernumgebung

Die Lernumgebung bietet sich für die Durchführung mit Schülerinnen und Schüler der dritten Klassenstufe an. Vorausgesetzt wird, dass die Schülerinnen und Schüler sich in vorherigen Stunden bereits mit dem Thema Suchmaschinen auseinandergesetzt haben. Die Lernumgebung kann als Abschluss der Lerneinheit zum Thema Suchmaschinen dienen. Die Lernumgebung ist natürlich differenziert und eignet sich somit für die ganze Klasse.

Zentrale Aufgabenstellungen und Arbeitsaufträge in der Lernumgebung

Die Lehrkraft schreibt zu Beginn als stillen Impuls den Begriff “Suchmaschine” in die Mitte eines Plakates, welches an der Tafel hängt. Die Schülerinnen und Schüler werden nun gebeten nach vorne an die Tafel zu kommen und ihnen bekannte Begriffe zum Thema Suchmaschine auf dem Plakat als Mindmap zu ergänzen. Im Anschluss hören die Lernenden folgende Geschichte: “Charlie feiert seinen Kindergeburtstag und wünscht sich ein tolles Geschenk. Toni überlegt, was Charlie gefallen könnte.” Die Geschichte weckt das Interesse und fördert die Motivation für die anstehende Stunde. Auch führt die Geschichte hin zum Thema der Stunde.

In einem nächsten Schritt formuliert die Lehrkraft folgenden Impuls: “Heute suchst du mit Toni ein passendes Geschenk für Charlie.” Diese Problemstellung zeigt den Lernenden, worauf sie sich in der Lernumgebung einstellen können.

In der Erarbeitungsphase verteilt die Lehrkraft die Tablets auf den Tischen. Die Schülerinnen und Schüler werden nun aufgefordert in Partnerarbeit den Begriff “Kindergeburtstagsgeschenk” in eine Suchmaschine am Tablet einzugeben. Der entsprechende Impuls lautet: “An deinem Tisch hast du ein Tablet liegen. Gib zusammen mit deinem Partner den Begriff “Kindergeburtstagsgeschenk” in eine Suchmaschine ein.”. Anschließend werden die Ergebnisse der Partnerarbeiten im Plenum besprochen. Die Schülerinnen und Schüler werden aufgefordert ihre Ergebnisse an die Tafel zu schreiben. Der passende Impuls lautet: “Schreibe deine Ergebnisse, die du mit deinem Partner zusammengefunden hast, an die Tafel.” Im Anschluss an die Ergebnisse der Lernenden ergänzt die Lehrkraft ihre gefunden Ergebnisse mit passenden Bildkarten an der Tafel.

In der Arbeitsphase gibt die Lehrkraft folgenden Impuls: “Toni hat 20€ zur Verfügung. Welche Gegenstände kann er davon kaufen? Schreibe einen Preis unter die Gegenstände, welche an der Tafel sind. Streiche die Gegenstände durch, welche mehr als 20€ kosten.” (weiterer Impuls:“Stell dir vor du wärst im Supermarkt. Was sind realistische Preise für die Gegenstände?”). Die Schülerinnen und Schüler sind nun aufgefordert, an die Tafel zu kommen und einen Gegenstand, welcher an der Tafel steht, zu benennen und den passenden Preis einzuschätzen. Den eingeschätzten Preis schreiben die Lernenden unter das passende Wort oder die passende Bildkarte. Die Lernenden sind ebenfalls aufgefordert selbst zu entscheiden, ob der von ihnen gewählte Begriff in das Budget von Toni passt. Geschenkideen, welche mehr als 20€ kosten, werden von den Lernenden durchgestrichen. Wichtig ist hier, dass es sich nur um geschätzte Preise handelt und die Lernenden so ein erstes mathematisches Grundverständnis für Geldbeträge erlernen sollen. In einem zweiten Schritt werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert sich zwei, drei oder vier Geschenkideen von der Tafel auszusuchen, bei denen Toni trotzdem unter 20€ bleibt. Ein passender Impuls lautet: “Toni möchte Charlie mehr als ein Geschenk kaufen und dabei trotzdem nicht mehr als 20€ ausgeben. Welche zwei (drei, vier) Gegenstände an der Tafel kann Toni für bis zu 20€ für Charlie kaufen?”

In der Reflexionsphase sind die Schülerinnen und Schüler dazu aufgefordert über ihre Suchergebnisse zu reflektieren und kommen zum Entschluss, dass sie ihre Suchangaben optimieren müssen. Die Lehrkraft stellt folgenden Impuls: “Wie kannst du es schaffen, dass du nur noch Geschenkideen unter 20€ angezeigt bekommst. Bespreche dich mit deinem Partner und probiert eure Ideen aus.” (Impulse für eine mögliche Differenzierung: “Kannst du deine Suche genauer machen, vielleicht durch bestimmte Formulierungen?”). Die Lernenden sind nun aufgefordert ihre neuen Ideen in eine Suchmaschine einzugeben und zu schauen, was für Ergebnisse sie herausbekommen. In der Vertiefungsphase werden die Ergebnisseder Partnerarbeit im Plenum besprochen. Die Schülerinnen und Schüler werden erneut aufgefordert ihre Ergebnisse an die Tafel zu schreiben und mit den vorherigen Ergebnissen zu vergleichen.

In der Phase der Sicherung zeigt die Lehrkraft ein Lernvideo, welches erklärt, wie eine Suchmaschine arbeitet. Das Video wird in der Mitte einmal gestoppt und die Schülerinnen und Schüler werden aufgefordert die Mindmap von Beginn der Stunde zu ergänzen. Nachdem dies erfolgt ist, wird das Video bis zum Ende angeschaut und die Lernenden werden erneut aufgefordert die Mindmap zu ergänzen. Als Impuls formuliert die Lehrkraft folgendes: “Ich habe dir ein Video mitgebracht. Hierbei erfährst du etwas über die Arbeit einer Suchmaschine. Schau dir das Video aufmerksam an und überlege, um welche weiteren Worte du die Mindmap ergänzen kannst.” Im Anschluss daran werden die Schülerinnen und Schüler gefragt, wie sie Toni helfen würden, damit Toni ein passendes Geburtstagsgeschenk für Charlie findet.” Die Lehrkraft kann folgenden Impuls stellen: “Nun hast du schon einiges über die Arbeit einer Suchmaschine gelernt. Gib Toni Tipps, um ein möglichst passendes Geschenk für Charlie zu finden.” Die Schülerinnen und Schüler sollen nun Tipps nennen, damit Toni eine gute Suchanfrage an eine Suchmaschine stellen kann.

Die in der Stunde erstellte Mindmap wird im Anschluss an die Lernumgebung im Klassenzimmer aufgehangen. Dadurch werden die zentralen Erkenntnisse und wichtigen Informationen der Lernumgebung gesichert. Bei erneuten Arbeiten mit einer Suchmaschine können die Schülerinnen und Schüler so auf das bereits Gelernte zurückgreifen.

Technische Voraussetzungen

Um die Lernumgebung durchführen zu können ist ein Endgerät (Tablet, Laptop, …), sowie ein Whiteboard notwendig, damit die erstellte Power-Point Präsentation sowie der Film über die Suchmaschine den Schüler*innen gezeigt werden kann. In der Gruppenarbeitsphase werden zudem Tablets für die Internetrecherche benötigt. Diese sollten über eine funktionsfähige Internetverbindung verfügen. Es sollten außerdem ausreichend Tablets vorhanden sein, sodass sich im besten Fall höchstens zwei Kinder ein Tablet teilen.

Mathematischer Gehalt der Lernumgebung

Mathematische und informatische Analyse

Funktionsweise einer Suchmaschine:

Suchmaschinen sind Programme, welche das Web durchsuchbar machen, indem Webinhalte erfasst und nach Relevanz geordnet werden. Um neue Inhalte zu finden, werden Web-Crawler Systeme angewendet. Dies dient ebenfalls dazu, dass die Datenbanken möglichst aktuell bleiben, dafür werden außerdem häufig besuchte und aktualisierte Websites bevorzugt. Neben dem Web-Index gibt es spezielle Sammlungen, diese indexieren Dokumente mithilfe von invertierten Indexen, welche Wörter auf Dokumente verweisen und unterschiedliche Faktoren berücksichtigen können. Die meisten Suchanfragen sind zu kurz, um eine direkte Übereinstimmung zu liefern, aufgrund dessen werden die Anfragen interpretiert, entweder für den Nutzer sichtbar oder im Hintergrund (Lewandowski, 2021).

Mathematischer Hintergrund:

Die Schülerinnen und Schüler haben 20€ zur Verfügung. Ihre Aufgabe besteht darin mehrere Geschenkmöglichkeiten zu kombinieren, ohne dabei die 20€ zu überschreiten. Hierbei wird der Bezug zur Kombinatorik hergestellt. Die Lernenden nehmen den Euro als Größe war und rechnen mit ihm.

Informatischer Hintergrund:

In der Lernumgebung geht es vor allem darum, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, wie eine Suchmaschine funktioniert und die Ergebnisse rankt. Hierfür geben sie einen Begriff in die Suchmaschine ein und versuchen die Suchanfrage zu optimieren, damit sie besser ein für sie passendes Ergebnis finden können. Die Lernenden sollen so lernen, welcher Zusammenhang zwischen Suchanfrage und Suchergebnis besteht.

Benötigte Voraussetzungen der Schülerinnen und Schüler:

Die Lernumgebung setzt voraus, dass die Kinder bereits erste Erfahrungen im Umgang mit digitalen Geräten und Suchmaschinen wie beispielsweise Google gemacht haben.

Mathematikdidaktischer Gehalt der Lernumgebung

Didaktische Analyse

Die didaktische Analyse ist ein Teil der Unterrichtsplanung nach Klafki (Klafki, W. (2007)). Hierbei wird zwischen Gegenwartsbedeutung, Zukunftsbedeutung, Struktur des Inhalts, Exemplarische Bedeutung und Zugänglichkeit unterschieden.

Bei der Gegenwartsbedeutung geht es darum, dass die Kinder die Bedeutung hinter der ausgeführten Tätigkeit erkennen. Die Kinder sollen also verstehen, dass Suchanfragen beispielsweise optimiert werden und können. Außerdem muss je spezieller eine Suche ist eine spezifischer Suchanfrage gestellt sein. Zudem müssen die Kinder den grundsätzlichen Sinn und Zweck sowie die Aufgabe von Suchmaschinen verstehen. Suchmaschinen suchen und indexieren Webseiten, speichern und katalogisieren diese Informationen und stellen die gesammelten Informationen zu einem gewissen Thema zur Verfügung.

In Bezug auf die Zukunftsdeutung ist es wichtig, dass das Thema nicht nur gegenwärtig für die Kinder interessant ist, sondern auch erkennbar wird, inwiefern der Bereich eine Bedeutung für die Zukunft hat. Also, dass der Prozess des Suchens mit Hilfe von Suchmaschinen im alltäglichen aber auch beispielsweise im schulischen Kontext wichtig ist, um möglichst schnell die passenden Informationen aus dem Internet herauszufiltern.

Durch die Struktur des Inhalts wird deutlich unter welcher Perspektive das Thema behandelt werden soll, aber auch welche logischen und kausalen Sinnzusammenhänge bestehen. Beispielsweise: „Wie verändert eine Änderung der Suchanfrage meine Suchergebnisse?“. Durch Ausprobieren und unter Anleitung der Lehrkraft erkennen die Schüler den Zusammenhang, dass je spezifischer und detaillierter die Suchanfrage gestellt ist, desto passender ist auch das Suchergebnis.

Auch die Exemplarische Bedeutung und Zugänglichkeit spielen bei der didaktischen Analyse eine wichtige Rolle. Anhand von Beispielen wird den Kindern der Sachverhalt oder die Aufgabe nähergebracht und damit wird gleichzeitig auch eine gewisse Zugänglichkeit gewährleistet. Zudem ist es von Bedeutung, dass das Angebot oder die Aufgabenstellung die Kinder nicht überfordert und angepasst auf ihren Wissenstand ist. Auch ein Bezug zur alltäglichen Lebenswelt sollte geschaffen werden, um die Zugänglichkeit zu gewährleisten, beispielsweise durch das Schätzen der Preise der Geburtstagsgeschenke.

Das Zurückgreifen auf Kindersuchmaschine wie beispielsweise www.fragfinn.de oder www.blinde-kuh.de. schafft einen sicheren Rahmen. Zudem formuliert eine Kindersuchmaschine die Suchergebnisse kindgerecht.

Mathematisch-inhaltliche Kompetenzen unserer Lernumgebung sind zum einen „Verstehen und Beherrschen von Rechenoperationen“, da Überschlagsrechnungen sowie die Grundvorstellungen zur Addition und Subtraktion gefordert und gefördert werden. Des Weiteren müssen die Kinder im Kontext rechnen, d.h. die Kompetenz des „Sachrechnens“ wird ebenfalls Aspekt unserer Stunde (Kernlehrplan Mathematik Grundschule, 2009).

Die Kinder lernen im Bereich der Informatik die Grundlagen im Umgang mit dem Internet und den digitalen Medien, dabei steht vor allem die Nutzung von Suchmaschinen im Fokus. Kompetenzen des Basiscurriculums „Medienbildung und informatische Bildung des Ministeriums für Bildung und Kultur des Saarlandes“ (2019, S.5) welche gefördert werden sind „Bedienen und Anwenden“, „Kommunizieren und Anwenden“, sowie „Problemlösen und Modellieren“, da die Schüler und Schülerrinnen gemeinsam in ihrer Gruppe im Umgang mit Suchmaschinen eine Lösung für das Problem mit dem Geschenk finden müssen. Benötigte Voraussetzungen der Schülerinnen und Schüler: Die Schülerinnen und Schüler sollten bereits Kenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit digitalen Medien und Tablets besitzen. Des Weiteren dient unsere Lernumgebung als Abschluss des Themas Suchmaschine und setzt somit grundlegende Begriffe voraus.

Grundlegend ist ein umfassendes Fachwissen der Lehrperson jenseits des Mathematikunterrichts in der Grundschule, da bei dem Umgang mit Suchmaschinen diverse Herausforderungen auftreten können. Wie von Krauthausen & Scherer (2019) betont wird, sollte die Lernumgebung eine hohe didaktische Flexibilität aufweisen, um sich optimal an unterschiedliche Lerngruppen anpassen zu können und somit differenzieren kann. Wichtig ist ebenfalls, dass der mathematische Inhalt der Unterrichtsstunde nicht im Umgang mit dem Internet und den Suchmaschinen verloren geht, da er einen zentralen Schwerpunkt der gesamten Lernumgebung bildet (Krauthausen & Scherer, 2019). Weiterhin muss man beachten, dass gute Aufgaben nicht automatisch zu optimalen Ergebnissen führen. Es besteht immer die Möglichkeit, dass die Stunde nicht im Einklang mit den angestrebten Lehr-und Lernzielen verläuft und somit den Bedürfnissen der Schülerinnen und Schüler nicht gerecht wird (Krauthausen & Scherer, 2019).

Im Umgang mit Suchmaschinen muss geklärt werden, dass das Ranking auch von den Nutzern beeinflusst werden kann (Lewandowski, 2021) und somit sollten auch die weiter unten stehenden Ergebnisse betrachtet werden.

„Gute“ Aufgaben & Differenzierung

Zu Beginn der Stunde wird ein thematischer Kontext mit Hilfe einer Einführungsgeschichte gesetzt, sodass die Einführung in die Thematik motivierend gestalten ist. Der Kontext durchzieht die gesamte Lernumgebung und ist somit Aspekt guter Aufgaben nach Maier (2011).

a) Zur mathematischen Ergiebigkeit kann die Medienkompetenz genannt werden, da das „Informieren und Recherchieren“ gefordert und gefördert wird (KMK, 2016). Des Weiteren wird die Sozialkompetenz gefördert, da es sich in einigen Aufgabenstellungen um Partnerarbeit handelt. Prozessbezogene Kompetenzen der Bildungsstandards für das Fach Mathematik Primarbereich (KMK,2022), welche in unserer Lernumgebung thematisiert werden, sind zum einen das „Mathematische Modellieren“, da die Kinder zum Bearbeiten der Fragestellung „Toni hat 20 Euro zur Verfügung. Was kann Toni davon kaufen?“ Informationen u.a aus den Suchergebnisse der Suchmaschine und aus der Lebenswirklichkeit entnehmen. Im Kontext dieser Aufgabenstellung und der Aufgabe, dass die Kinder mehrere Geschenke für 20 Euro nennen, wird die inhaltsbezogene Kompetenz „Rechenoperationen verstehen und beherrschen“ angesprochen (KMK, 2022). Es besteht ein Operationsverständnis zur Addition und Subtraktion, zudem können die Schülerinnen und Schüler die Grundaufgaben des Kopfrechnens beherrschen. Zudem die Kompetenz „Rechenoperationen in Kontexten anwenden“, da die Kinder sachgerecht überschlagen und Rechenoperationen im Kontext anwenden müssen (KMK, 2022).

b) Die Aufgabenstellungen bieten offene Antwortmöglichkeiten, d.h auch dass es keine richtigen oder falschen Antworten gibt. Die Schülerinnen und Schüler sind frei in der Entscheidung welche Suchergebnisse sie vorstellen und welche sie wählen, um mehrere Geschenke für Toni auszuwählen, welche jedoch in das 20 Euro Budget passen. Bei der Begründung ihrer Wahl werden den Schülerinnen und Schülern keine Einschränkungen auferlegt.

c) Die Aufgaben sollten in Übereinstimmung mit den Fachinhalten stehen und die Kinder ansprechen, herausfordern sowie von ihnen als vertrauenswürdig wahrgenommen werden (Maier, 2011). In Anlehnung daran, wird unsere Lernumgebung durch eine Geschichte in einen Kontext eingebettet, welcher nah an der Lebenswirklichkeit der Kinder orientiert ist und sich durch die gesamte Stunde zieht. Die Suche nach einem passenden Geburtstagsgeschenk spricht die Kinder an und wirkt motivierend, da es sich um eine authentische Sachsituation handelt.

d) Des Weiteren wurde auf die Verständlichkeit der Aufgabenstellung geachtet, bezüglich einer einfachen Sprachsyntax (Maier, 2011). Die Fragestellung wird zudem während der Bearbeitung mit dem Beamer projiziert, sodass die Kinder jederzeit die Möglichkeit zum Nachlesen haben.

Alle Schülerinnen und Schüler haben Zugang zu dem gleichen Lernangebot, können es jedoch auf ihre individuelle Weise nutzen, unterschiedliche Lösungswege erkunden und sich gemäß ihrem eigenen Fortschritt individuell weiterentwickeln. Dies resultiert in diesem Zusammenhang in einer natürlichen Differenzierung (Krauthausen & Scherer, 2010).

Artikulation, Kommunikation, Soziale Organisation

Diese Lernumgebung gibt die Möglichkeit zu Förderung der Artikulationsoptionen Handeln, Sprechen und Schreiben. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich dabei handelnd mit dem Lerngegenstand auseinander, indem sie nach Gegenständen gemäß der Aufgabenstellung suchen und die Funktionsweise von Suchmaschinen durch eine weitere Anpassung ihrer Suche entdecken. Außerdem werden die Kinder während der Durchführung der Lernumgebung immer wieder zu Sprechen angeregt. Dies erfolgt dabei in verschiedenen Sozialformen, indem sie sich entweder in Partnerarbeit austauschen oder im Plenum ihre Vermutungen und Erkenntnisse formulieren. Neben dem Handeln und Sprechen sollen die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse an der Tafel festhalten oder das Plakat mit der Mindmap zum Thema “Suchmaschine” schriftlich ergänzen.

Den Lernenden wird im Verlauf der Lernumgebung sowohl Raum zum Gestalten als auch zum Behalten gegeben. Dabei können die Kinder bei der Suche nach Geschenken kreative Ideen einbringen und selbst wählen, welche der ihnen bekannten Suchmaschinen sie verwenden möchten. Um die gelernten Inhalte zu sichern, wird zum Abschluss ein Video geschaut, indem für die Schülerinnen und Schüler nochmal alle wichtigen Informationen zu Suchmaschinen zusammengefasst werden. Anschließend werden die wichtigsten Aspekte in der zuvor begonnen Mindmap festgehalten. Dieses Plakat soll im Anschluss in der Klasse aufgehängt werden, sodass es für späteres Arbeiten mit Suchmaschinen nochmal genutzt werden und hilfreiche Informationen geben kann (Wollring, 2008).

Die verschiedenen Phasen der Lernumgebung zeichnen sich durch die Anwendung unterschiedlicher Sozialformen aus. Der Einstieg, Teile der Erarbeitungs- und Arbeitsphase, die Vertiefung sowie die Sicherung erfolgen im Plenum, damit die wichtigsten Aspekte gemeinsam mit der Lehrperson besprochen und festgehalten werden. Hierbei gibt die Lehrkraft entscheidende Impulse, sodass die Schülerinnen und Schüler beim Lernen optimal begleitet werden. In der Erarbeitungsphase und der Reflexion arbeiten die Kinder in Partnerarbeit zusammen, wobei manche Aufgaben je nach Klasse auch in Gruppen- oder Einzelarbeit erfolgen können.

In den letzten Phasen der Lernumgebung findet die Reflexion, Vertiefung und Sicherung der besprochenen Inhalte statt. Dabei wird mit den Schülerinnen und Schülern in der Reflexion und Vertiefung darüber reflektiert, warum sie ihre Suche optimieren müssen. Diese sollen sie im Anschluss anhand der neuen Erkenntnisse nochmal durchführen. Auf diese Weise können die Kinder Toni helfen, ein schönes Geschenk für Charlie zu finden, das auch in ein Budget von 20 Euro passt. In der Sicherung wird zum Anschluss der gesamten Lerneinheit zum Thema “Suchmaschinen” ein passendes Video angeschaut, wobei die wichtigsten Aspekte in einer Mindmap auf einem Plakat für die Klasse festgehalten werden.

Potenzial des Einsatzes (digitaler) Medien

1. Es wird ein Tablet mit Internetzugang pro Tisch benötigt (Immer zwei Kinder teilen sich ein Tablet). Ebenfalls wird ein Bea-mer oder ein Smartboard benötigt, um den Schülerinnen und Schülern die Präsentation und das Lernvideo zu zeigen. Zusätzlich werden die verschiedenen Bildkarten von der Lehrkraft in ausgedruckter Form benötigt. Diese sollten zur Wiederverwendung einlaminiert sein.

2. In der Phase der Erarbeitung und der Reflexion nutzen die Lernenden digitale Arbeitsmittel. Den Lernenden wird bewusst, welche Funktion eine Suchmaschine hat. Dafür geben sie verschiedene Begriffe in eine Suchmaschine (z.B. Google) ein. Hierbei werden sie von der Lehrkraft angeleitet. Durch die verschiedenen Suchergebnisse, welche in den jeweiligen Besprechungen im Plenum erarbeitet werden, wird den Lernenden verdeutlicht, wie die Eingabe in die Suchmaschine die Suchergebnisse beeinflusst.

3. Es wird ein Plakat benötigt, auf welchem die Mindmap von der Klasse zum Thema “Suchmaschine” erstellt wird. Das Plakat wird in der Klasse aufgehängen, damit die Schülerinnen und Schüler bei späteren Lerneinheiten zum Thema “Suchmaschine” auf das bereits Gelernte zurückreifen können.

4. Die Tablets liegen zu Beginn der Stunde auf dem Pult der Lehrkraft. Erst in der Erarbeitungsphase teilt die Lehrkraft den Schülerinnen und Schülern die Tablets aus. Nach der Erarbeitungsphase bleiben die Tablets geschlossen auf dem Tisch der Ler-nenden liegen, da sie für die Reflexionsphase wieder benötigt werden. Das Plakat bleibt die ganze Stunde über an der Tafel hän-gen und wird in den einzelnen Phasen immer wieder von den Schülerinnen und Schülern ergänzt. Die Bildkarten, welche die Lehrkraft für die Erarbeitungsphase dabei hat, bleiben bis zum Einsatz am Pult der Lehrkraft liegen und werden nach dem Einsatz an der Tafel für die Restliche Stunde hängen bleiben.

5. Ein Vorteil der Organisation der Tablets ist, dass die Schülerinnen und Schüler sich zu Beginn besser auf den Unterricht fokussieren können und nicht durch die Tablets abgelenkt werden. Auch können sie so die Tablets nicht ungefragt nutzen. Nachteil an dieser Organisation ist, dass es länger dauert, bis die Schülerinnen und Schüler mit dem Arbeitsauftrag der Erarbei-tungsphase beginnen können.

6. Die bei der Lernumgebung verwendeten Materialien können nicht direkt den Funktionen nach Krauthausen, 2018 zugeordnet werden. Die Bildkarten können mit Hilfe der darunter stehenden Preise als “Mittel zur Darstellung mathematischer Sachverhal-te”, nach Krauthausen 2018, verwendet werden. Auch die Funktion “Mittel zum Ausführen mathematischer Verfahren”, nach Krauthausen 2018, kann nicht direkt durch die vorhandenen Materialien, aber durch die Preise, welche von den Schülerinnen und Schülern unter die Bildkarten geschrieben werden, bestimmt werden. Die Funktion “Mittel zum Argumentieren und Bewei-sen”, nach Krauthausen 2018, kann in dieser Lernumgebung nicht erfüllt werden.

7. Durch die Eingabe verschiedener Begriffe in die Suchmaschine können die Kinder eine stärkere Passung zwischen Handlung und mentaler Operation erfahren. Die kognitive Belastung der Kinder wird durch die Nutzung der Tablets kaum beeinflusst. Die Schülerinnen und Schüler müssen sich überlegen, welche Suchanfrage sie in die Suchleiste eintippen möchten, wodurch die Kinder kognitiv belastet werden.

8. Für die Durchführung dieser Lernumgebung müssen kaum Materialien angeschafft werden. Die Lehrkraft muss lediglich ein Plakat mitbringen und die Bildkarten, welche sie einlaminiert hat. Die Tablets und der Internetzugang, müssen von der Schule gestellt sein und bereits vor der Durchführung der Lernumgebung angeschafft worden sein, ansonsten ist die Durchführung der Lernumgebung äußerst schwierig und das Preis-Leistungs-Verhältnis würde nicht mehr stimmt. Es würde sich preislich nur lohnen, wenn die Tabletts nicht extra für diese Lernumgebung angeschafft wurden.

9. Die Lehrkraft leitet die Lernumgebung an und steht den Schülerinnen und Schülern als Lernbegleiter zur Verfügung. Heutzu-tage haben viele Kinder schon einige Vorerfahrungen zum Thema Suchmaschinen und Tablets gesammelt. Kinder mit Vorerfah-rungen können bei dieser Lernumgebung die Kinder unterstützen, welche wenige Vorerfahrungen gesammelt haben. Dadurch wird die Zuwendung der Lehrkraft weniger stark gebraucht.

Evaluation

Die beschriebene Lernumgebung ermöglicht die Erzeugung von Strategiedokumenten, indem die Schülerinnen und Schüler gemeinsam das Plakat mit der Mindmap zu Thema “Suchmaschinen” erstellen und damit die wichtigsten Aspekte festhalten. Dieses wird anschließend in der Klasse aufgehangen, sodass die Kinder die Möglichkeit haben das Plakat als Erinnerungshilfe bei zukünftigen Aufgaben zu nutzen, um zum Beispiel bestimmte Begriffe nochmal nachschauen zu können.

Innerhalb der Lernumgebung finden sich verschiedene Ansätze für die Unterstützung der Schülerinnen und Schüler in Form von Förderimpulsen. Diese lassen sich in den unterschiedlichen Phasen der Lernumgebung identifizieren. Dabei kann die Lehrkraft die Lernenden durch gezielte Impulse unterstützen, sodass sie durch kreative Ideen zu neuen Erkenntnissen gelangen (z.B. “Wie kannst du es schaffen, dass du nur noch Geschenkideen unter 20€ angezeigt bekommst. Bespreche dich mit deinem Partner und probiert eure Ideen aus.”). Diese Förderimpulse können je nach Förderbedarf der Kinder bzw. der Gruppe spezifischer oder allgemeiner formuliert werden. Des Weiteren bietet die Lernumgebung die Möglichkeiten, die Lösungen der Schülerinnen und Schüler angemessen anzuerken-nen. Beispielsweise arbeiten die Kinder selbstständig mit dem Tablet und dürfen frei entscheiden, welche Suchmaschine sie nutzen möchten. Außerdem wird die Lösung der Aufgabe anerkannt, indem die Kinder ihrer individuellen Vorschläge für das Geburtstagsgeschenk im Plenum vorstellen können und diese Ideen durch das Festhalten an der Tafel auch entsprechend gewürdigt werden. Dadurch kann die Lehrkraft dazu beitragen, dass sich das Selbstkonzept der Schülerinnen und Schüler verbessert.

Zudem sind im Verlauf der Lernumgebung Aspekte zu erkennen, die dem sozialen Lernen beitragen. Anzuführen ist hier, dass vor allem die Arbeit im Plenum, in Gruppen oder mit einem Partner zu finden ist. Dabei arbeiten die Kinder mit einem Partner zusammen und müssen sich absprechen, für welche Geschenke sie sich entscheiden (hierbei sind trotzdem individuelle Lösun-gen möglich, sodass die Leistung der Kinder anerkannt wird). Im Plenum werden die Ergebnisse vor der Klasse vorgestellt und es wird zudem diskutiert, wie man seine Suche optimieren kann. Für diese Aspekte werden die kommunikativen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler gefordert und ausgebaut, sodass sie zum weiteren sozialen Lernen beitragen sollen.

Vernetzung mit anderen Lernumgebungen

1. Die Stunde dient als Abschluss des Themas, somit bestehen bereits Grundkenntnisse, die in der Lernumgebung vertieft werden. Der Umgang mit den Tablets wird kurz im Vorhinein besprochen.

2. In der Lernumgebung gibt es Beziehungen zu den prozessbezogenen Kompetenzen: Problemlösen, Kommunizieren, Argumentieren und Modellieren. Beim Optimieren ihrer Suchanfrage während der Arbeitsphase benötigen die Kinder das Problemlösen. Bei der Partnerarbeit und der Besprechung im Plenum nutzen die Lernenden die Kompetenzen Argumentieren und Kommunizieren. Zudem benötigen die Schüler und Schülerinnen das Modellieren, um beispielsweise beim Schätzen der Preise Informationen aus den Suchergebnissen und aus der Lebenswirklichkeit zu entnehmen. Die inhaltsbezogenen Kompetenzen werden durch den Kompetenzbereich Größen und Messen abgedeckt. Die Kinder müssen Größenvorstellungen besitzen, Einheiten kennen und mit diesen rechnen können.

3. Die Lernumgebung bezieht sich hauptsächlich auf die Fächer Mathematik und Informatik, da zentrale mathematische Aspekte mit Wissen zu Suchmaschinen verknüpft wird. Außerdem sind durch die Kommunikation in den einzelnen Phasen Verknüpfungen zum Fach Deutsch herzustellen.

4. Die Lernumgebung bietet die Möglichkeit Beziehungen zur außerschulischen Lernwelt herzustellen, indem sich die Geschichte rund um das Finden eines Geburtstagsgeschenks mit dem Alltag der Kinder verknüpfen lässt. Außerdem sind Kindern beim Einkaufen fast täglich mit dem Rechnen und Schätzen von Geldbeträgen beschäftigt, sodass die Lernumgebung Kompetenzen fördert, die für den Alltag essenziell sind.

Reflexion der Lernumgebung

1.

• Unterschiedliche Suchmaschinen werden teilweise unterschiedliche Ergebnisse anzeigen.
• Manche Schülerinnen und Schüler könnten keine passenden Suchbegriffe finden. Hier kann die Lehrkraft durch verschiedene Impulse, die Lernenden unterstützen.
• Schülerinnen und Schüler, welche früher fertig sind, können sich andere Begriffe überlegen, mit welchen sie die Suchangabe optimieren können.

2.

• Die Lernenden sollten bereits erste Erfahrungen mit dem Umgang und dem Bedienen von Tablets und dem Recherchieren über eine Suchmaschine haben.
• Die Schülerinnen und Schüler sollten die Addition und Subtraktion bis 20 beherrschen.

Literatur

• Basiscurriculum: Medienbildung und informatische Bildung (2019). Ministerium für Bildung und Kultur, Saarland. Verfügbar unter: https://www.saarland.de/SharedDocs/Downloads/DE/mbk/Bildungsserver/Unterricht_und_Bildungsthemen/Medienbildung/Basiscurriculum.pdf?__blob=publicationFile&v=1 (Stand: 08.09.2023).

• Kernlehrplan Mathematik Grundschule (2009), Saarland: Ministerium für Bildung, Familie, Frauen und Kultur. Verfügbar unter: https://www.saarland.de/SharedDocs/Downloads/DE/mbk/Lehrplaene/Lehrplaene_Grundschule/GS_Kernlehrplan_Mathematik.pdf?__blob=publicationFile&v=2 (Stand: 08.09..2023).

• Klafki, W. (2007). Neue Studien zur Bildungstheorie und Didaktik. Zeitgemäße Allgemeinbildung und kritisch-konstruktive Didaktik (6.Aufl.). Beltz Bibliothek. Beltz.

• KMK (2016), Bildung in der digitalen Welt. Verfügbar unter: https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2018/Digitalstrategie_2017_mit_Weiterbildung.pdf (Stand: 08.09.2023).

• KMK (2022), Bildungsstandards für das Fach Mathematik Primarbereich. Verfügbar unter: https://www.kmk.org/fileadmin/veroeffentlichungen_beschluesse/2022/2022_06_23-Bista-Primarbereich-Mathe.pdf (Stand: 08.09.2023).

• Krauthausen, G. (2018). Einführung in die Mathematikdidaktik – Grundschule. Berlin: Springer.

• Krauthausen, G. und Scherer, P. (2019). Natürliche Differenzierung im Mathematikunterricht. Konzepte und Praxisbeispiele aus der Grundschule (3. Auflage). Seelze: Kallmeyer. S. 109-108.

• Lewandowski, D. (2021). Suchmaschinen verstehen (3. Auflage). Berlin: Springer Vieweg.

• Maier, S. (2011). „Neue“ Aufgabenkultur im Mathematikunterricht der Grundschule: theoretische Aspekte, unterrichtliche Realisierung, Reflexion und Evaluation des Unterrichtsprojekts „Gute Aufgaben im Mathematikunterricht der Grundschule (GAMU)“ in einer 4. Jahrgangsstufe. Hamburg:Verlag Dr. Kovac.

• Wollring, B. (2008). Kennzeichnung von Lernumgebungen für den Mathematikunterricht in der Grundschule. Kasseler Forschergruppe (Hrsg.). Lernumgebungen auf dem Prüfstand. Bericht 2 der Kasseler Forschergruppe Empirische Bildungsforschung Lehren – Lernen – Literacy (S.9-26). Kassel: kassel university press GmbH.