MathCityMap
Hintergrund
Mathematisches Modellieren gewinnt eine immer größer werdende Bedeutung im Unterricht. Jedoch gestaltet sich die Umsetzung in einem authentischen und realitätsbezogenen Kontext schwierig. Zum Beispiel werden die meisten Modellierungsaufgaben im Mathematikunterricht im Klassenzimmer mithilfe von Texten/Bildern bearbeitet und Fragestellungen zu authentischen Objekten werden an den Schultag angepasst.
Um diese Problematik zu lösen ist der Trend „Mathematik außer Haus“ entstanden. Daraus hat sich die Variante der „Mathematischen Wanderpfade“ entwickelt. Diese Idee der „Mathematischen Wanderpfade“ existiert seit den 80er Jahre in dem englischen Sprachraum unter dem Namen „Math(matics) Trails“ und wurden zusammen
von D.C. Blane und D. Clarke in Melbourne entwickelt. Dabei orientierte man sich stark an den damaligen Schulbüchern und die Modellierungsidee stand nicht im Vordergrund.
In den darauffolgenden 30 Jahren verbreitete sich die Leitidee der „Math Trails“ in vielen Ländern, wie auch entwickelte sie sich in verschiedene inhaltliche und didaktische Richtungen weiter. Eine Ausprägung davon war das „MathCityMap“-Projekt.
MathCityMap
Im Jahre 2012 wurde das Projekt MathCityMap von der Arbeitsgruppe MATIS I (Mathematikdidaktik in der Sekundarstufe I) in Kooperation mit der Stiftung Rechnen an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main ins Leben gerufen. Unter der Leitung von Matthias Ludwig wurde die „Math Trail“-Idee aufgegriffen und in den Kontext von Modellierungsaufgaben gerückt.
Bei MathCityMap handelt es sich um ein 2-Komponentensystem (Webportal und App), welches für zwei unterschiedliche Nutzergruppen interessant ist.
Webportal
Das Webportal ist über die Website von MathCityMap zugreifbar (https://mathcitymap.eu/de/) und richtet sich an die Autoren/innen. Im Portal können registrierte Nutzer selbständig Aufgaben und Trails erstellen, vorhandene öffentliche Aufgaben/Trails einsehen und als PDF downloaden. Ebenso besteht auch die Möglichkeit eigene Aufgaben bzw. Trails zu veröffentlichen.
App
Das Herzstück von MathCityMap ist die App. Die App richtet sich an die Nutzer/innen und wurde für das Ablaufen von Trails bzw. das Bearbeiten von Aufgaben konzipiert.
Inform von Hinweisen und direkten Lösungskontrollen kommuniziert die App in einfacher Form mit dem Benutzer/in.
Sie wird hauptsächlich via Smartphone benutzt, da zeitweise eine Internetverbindung benötigt wird (Download der Traildateien, Digitales Klassenzimmer).
Beim Ablaufen eines Trails werden die Teilnehmer/innen durch die App zu interessanten Objekten/Gebäuden geführt und mit einer mathematischen Fragestellung verbunden (jede Aufgabe beinhaltet GPS-Koordinaten).
Diese Aufgaben lassen sich nur vor Ort und mit einer aktiven Handlung lösen, beispielsweise durch Zählen oder Messen (Datengewinnung).
Die dabei entstehende Vernetzung von enaktiver Handlung (messen, zählen), Abstraktion (Anfertigung von Darstellungen) und kognitiven Handlungen bei der Bearbeitung von MathCityMap-Aufgaben ist besonders wertvoll. Ebenso beeinflusst die körperliche Aktivität der Nutzer/innen das kognitive Lernen positiv.
Weil die Verwendung von MathCityMap im Schulalltag im Vordergrund stand wurden die Trails/Aufgaben inhaltlich und zeitlich auf den Unterricht zugeschnitten.
Somit ist die Hauptzielgruppe von MathCityMap Mathematiklehrkräfte und ihre Schüler/innen, welche „Mathematik draußen“ machen wollen.
Ziel
Ein zentrales Ziel von MathCityMap ist die Schaffung einer weltweiten Plattform für die Erstellung und Verwaltung von Aufgaben und Trails, wodurch auch eine Community gebildet werden soll.
Außerdem soll der Einsatz des „mathematischen Auges“ und die Modellierungskompetenzen gefördert und geschult werden. Wie auch einen Anlass für die weitere Beschäftigung mit Modellierung bieten.
Digitales Klassenzimmer
Das Digitale Klassenzimmer ist ein Zusatzfunktion von MathCityMap für Lehrkräfte, das entwickelt wurde um den Überblick bei der Durchführung eines Trails mit einer Klasse zu erleichtern.
Hierbei treten die Schüler/innen in Gruppen (2-3 Personen) dem Digitalen Klassenzimmer bei (über einen Code in der App) und bearbeiten den vom Lehrer/in festgelegten Trail.
Dem Trailersteller/in (Lehrkraft) wird durch das Digitale Klassenzimmer erlaubt den Zeitraum für die Bearbeitung des Trails festzulegen und kann über zusätzliche pädagogische und organisatorische Werkzeuge verfügen. Diese Werkzeuge sind die Chatfunktion, die automatische Aufgabenzuweisung, die Nutzeraktivität (Aufgabenzustand pro Schülergruppe) und das Tracking von den SuS.
Bei der Verwendung des Digitalen Klassenzimmers benötigt jedes Schülergrüppchen ein Smartphone mit aktiver Internetverbindung und die Lehrperson einen Computer/Tablet.
Materialien
Bei den folgenden PDF-Dateien handelt es sich um die Daten des Trails "Digitale Werkzeuge WS 19/20" , welchen wir bei dem Praktikum bearbeitet haben.
Ebenso könnt ihr auf den Trail mithilfe des Codes 562251 zugreifen, da er leider noch nicht veröffentlicht wurde.
Quellen
- Ludwig, M., Gurjanow, I., Baumann-Wehner, M. (o. D.): MathCityMap. Tutorials. URL: https://mathcitymap.eu/de/tutorials/ (30.01.2020).
- Gurjanow, I. (2019): MathCityMap. Handbuch Digitales Klassenzimmer. Frankfurt am Main: Handbuch.
- Gurjanow I., Jablonski S., Ludwig M., Zender J. (2019). Modellieren mit MathCityMap. In: Grafenhofer I., Maaß J. (Eds): Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 6. Realitätsbezüge im Mathematikunterricht. Springer Spektrum, Wiesbaden, S. 95-105.
- Ludwig, M., Jesberg, J., Weiß, D. (2013). MathCityMap – eine faszinierende Belebung der Idee mathematischer Wanderpfade. In: Praxis der Mathematik (53), S. 14-19.