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Buchtitel
1
Impressum
4
Inhalt
5
Lernen digital II. Aktuelle Trends in Forschung und Praxis (Birgit Brandt, Leena Bröll und Henriette Dausend)
9
1 Digital unterstütztes Lernen in der Grundschule: ‚alter Schuh‘ vs. ‚in den Kinderschuhen‘?
9
2 Das „2. Symposium Lernen digital: Fachliche Lernprozesse im Elementar- und Primarbereich anregen“
10
3 Beiträge in diesem Sammelband
11
3.1 Hauptvorträge
11
3.2 Vorträge
12
3.3 Workshops
16
Literatur
17
Good Practice – vom Lehramtsstudium digital in die Schulpraxis (Lutz Kasper)
18
1 „Digitale Bildung“ im Lehramtsstudium – Widerstände und Lösungen
18
1.1 Digitale Kompetenzen von Lehrenden in Schule und Hochschule
18
1.2 Sorgenkinder Lehramtsstudierende?
23
1.3 Zur Legitimation digitaler Bildung in der Grundschule
27
2 Good Practice – Auf Entdeckungstour mit mobile devices . . .
28
2.1 Unmittelbares Erleben vs. Digitale Medien?
28
2.2 Studierende in der Rolle von Lernenden und Lehrenden – ein Forschungsseminar
30
2.3 Inhaltlicher Phänomenbereich „Sehen“
32
2.4 Entwicklung und Erprobung prototypischer Lehr-Lernsequenzen
34
2.5 Reflexion und Ausblick
36
Literatur
37
Tablets ante portas. Innovation oder / und Déjà-vu (?) (Günter Krauthausen)
40
1 Klassische Probleme
40
1.1 Bildungspolitik, IT-Industrie und Verlage
40
1.1.1 Bildungspolitik
40
1.1.2 IT-Industrie
41
1.1.3 Verlage
42
1.2 Mangelnde Fachlichkeit
43
1.3 Suggestive Erwartungen
44
1.3.1 Umgang mit Heterogenität
44
1.3.2 Öffnung des Unterrichts
45
1.3.3 Motivation und spielerisches Lernen
46
1.3.4 Entlastung der Lehrpersonen
46
2 Perspektiven
48
2.1 Primat der . . . ?
48
2.2 Professionalisierung der Lehrerinnen und Lehrer
49
2.3 Fachdidaktische Entwicklerexpertise
49
2.4 Hoffnungen
52
3 Prioritäre Anliegen
55
Literatur
56
Das digital erweiterte Experimentierplakat. Neue Möglichkeiten der Interaktion und Kooperation (Arne Bewersdorff)
60
1 Das Experiment als zentraler Beitrag zur naturwissenschaftlichen Grundbildung
60
2 Theoretische Fundierung: Schülerselbstständigkeit und Kollaboration als Merkmale konstruktivistischer Unterrichtskonzepte
61
2.1 Merkmale konstruktivistischer Lernumgebungen
61
2.2 Schülerselbstständiges Experimentieren
62
2.3 Kollaboratives Arbeiten
64
3 Aufbau und Merkmale des Experimentierplakats
64
3.1 Die Strukturierung des Experimentierplakats
64
3.2 Das Experimentierplakat als Gelegenheit über Nature of Science zu lernen
66
3.3 Kollaboration am Experimentierplakat
67
3.4 Selbstständigkeit und digitale Hilfen am Experimentierplakat
68
4 Praktische Aspekte und Hinweise bei der Gestaltung und Nutzung von Experimentierplakaten
70
Literatur
71
Digital und inklusiv: Die App „Das interaktive Rechendreieck“ im Mathematikunterricht der Primarstufe. Konzeption und Erprobung einer natürlich differenzierenden Lernumgebung (Jacqueline Bonow)
74
1 Ausgangslage und Motivation
74
2 Theoretische Überlegungen
75
2.1 Potenziale von Tablet-Apps
76
2.2 Kombination physischer und virtueller Materialien: Duo of Artefact
78
2.3 Natürlich differenzierende Lernumgebungen im (inklusiven) Mathematikunterricht
78
3 Konzeption der digital unterstützten Lernumgebung zu Rechendreiecken
80
4 Pilotstudie
85
4.1 Design der Pilotstudie
86
4.2 Erfahrungen
87
5 Zusammenfassung und Ausblick
88
Literatur
89
Learning from Experience: Task Design in Telecollaborative Projects at the University Level (Sonja Brunsmeier, Senta Goertler und Carly Lesoski)
92
1 Introduction
92
2 Previous Research: Task Principles in Telecollaboration
93
3 Methodology
94
3.1 Participants
95
3.2 Telecollaborative Project
95
3.3 Instruments
96
3.4 Data Analysis
97
3.5 Analysis Procedures and Framework
97
4 Results
98
4.1 Task-as-Workplan (Task Features)
100
4.1.1 Personal Relationship
100
4.1.2 Relevance
100
4.1.3 Framework
101
4.1.4 Choice
101
4.2 Task-in-Process (Context Features)
102
4.2.1 Partner
102
4.2.2 Mode of Communication
102
4.2.3 Technology
103
4.2.4 Embeddedness of Tasks in University Classes
103
5 Discussion and Conclusion
103
5.1 Effective Task Design Revisited
104
5.2 Factors in Successful Task Implementation
104
6 Recommendations for Task Design and Implementation
105
7 Limitations and Directions for Future Research
106
8 References
106
Appendix 1
108
Appendix 2
109
Das Thema Parkettierung digital gestalten. Möglichkeiten des Einsatzes der 3D-Druck-Technologie im Geometrieunterricht der Grundschule (Frederik Dilling)
111
1. 3D-Druck im Mathematikunterricht
111
2. Parkettierung in der Grundschule
112
3. Workshop zu 3D-Druck und Parkettierung
114
4. Empirische Studie
117
4.1 Forschungsfragen und Methodik
117
4.2 Ergebnisse
118
4.2.1 Erste Forschungsfrage
118
4.2.2 Zweite Forschungsfrage
120
5. Fazit und Ausblick
121
Literatur
122
Kollaboratives Schweigen vor dem Computer? Begleitinteraktionen an digitalen Medien im Deutschunterricht üben (Anne Frenzke-Shim)
123
1 Einleitung
123
2 Begleitinteraktionen am digitalen Endgerät
124
2.1 Kommunikative Praktiken als Begleitinteraktionen
124
2.2 Gemeinsames Schweigen?
126
2.3 Affordanzen digitaler Medien
127
3 Affordanzen digitaler Medien im Deutschunterricht
129
3.1 Vorgehen bei der Auswahl und der Analyse der Unterrichtsvorschläge
129
3.2 Ergebnisse der Analyse
130
3.2.1 Zugang zum Internet
132
3.2.2 Speicherort
133
3.2.3 Werkzeugkasten
133
3.2.4 Multimedialität
135
3.2.5 Einschränkung
135
4 Integration von Unterstützungsangeboten in die Lernumgebungen
136
4.1 Grundsätzliche Überlegungen
136
4.2 Lernpfade
138
5 Fazit
141
Literatur
142
Audiodigitale Stifte im Sachunterricht. Eine neue Möglichkeit für Arbeitsblätter? (Elke Haas und Alexander Pusch)
146
1 Warum digitale Funktionen?
146
2 Vorstellung der realisierten Funktionen
147
2.1 Vorlesen
147
2.2 Gestufte Hilfen
148
2.3 Überprüfen
149
2.4 Expertenaufgaben
150
3 Das Arbeitsmaterial und die Untersuchung
151
4 Ergebnisse und Kurzdiskussion
152
5 Zusammenfassung und Ausblick
154
Literatur
156
Additive und subtraktive Farbmischung. Vielperspektivität in einer Lernumgebung im Sachunterricht der Primarstufe (Heike Hagelgans und Kristina Binder)
158
1 Einführung
158
2 Theoretische Skizzierung
160
2.1 Verortung des Themas im Perspektivrahmen Sachunterricht
160
2.2 Vielperspektivität im Sachunterricht: Lernen mit Medien und Lernen über Medien
161
3 Forschungsmethodisches Vorgehen
162
4 Empirische Ergebnisse
165
4.1 Auswertung des Beobachtungsprotokolls
165
4.2 Auswertung des Fragebogens der Schülerinnen und Schüler
166
5 Diskussion und Ausblick
170
Literatur
171
Der Darstellungsflüchtigkeit im Geometrieunterricht durch digitale Unterstützung entgegenwirken. Ergebnisse einer Studie zum Einsatz einer Pentomino-App in der Primarstufe (Tobias Huhmann, Katja Eilerts, Carsten Schulte, Felix Winkelnkemper und Karina Höveler)
173
1 Theoretischer Hintergrund
173
1.1 Digitales Lernen und Lehren im Mathematikunterricht der Grundschule
173
1.2 Darstellungsflüchtigkeit von Prozessen – eine besondere Herausforderung beim (Mathematik-)Lernen
175
1.3 Darstellungsflüchtigkeit von Prozessen entgegenwirken – Potentiale digitaler Unterstützungselemente beim (Mathematik-)Lernen
175
2 Design der Studie
176
2.1 Ziele und methodischer Zugang
176
2.2 Entwicklung einer Applikation zum Lerngegenstand ‚Pentomino‘
177
2.3 Datensammlung und Datenanalyse
179
3 Ergebnisse
179
4 Informatikdidaktische Fragestellungen
181
5 Zusammenfassung
184
Literatur
185
(Weiter-)Entwicklung eines (digitalen) Hilfesystems für den Physikunterricht in stark heterogenen Lerngruppen der Klassen 5/6. Ein Design-Based Research-Projekt (Alexander Küpper, Thomas Hennemann und Andreas Schulz)
187
1 Einführung
187
2 Modell dualer Unterrichtsplanung
188
3 Differenzierung im inklusiven Physikunterricht
189
4 Digitale Medien im (inklusiven) Unterricht
190
5 Gestufte analoge und digitale Lernhilfen
191
6 Forschungsfragen
191
7 Stichprobe
192
8 Auswertungsmethode
192
9 Ergebnisse der Pilotstudie
194
10 Diskussion der Erkenntnisse der Pilotstudie
195
11 Das 1. Re-Design – eine Weiterentwicklung des Hilfesystems aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse
196
12 Ergebnisse der 1. Hauptstudie
197
13 Diskussion der Erkenntnisse der 1. Hauptstudie und Ausblick
200
Literatur
201
Kinder erklären für Kinder mathematische Sachverhalte mit Lehrfilmen (Andreas Leinigen)
204
1 Erklären im Unterricht
204
2 Kinder erklären mathematische Sachverhalte mit Lehrfilmen
207
3 Das Projekt
209
3.1 Design der Studie
210
3.2 Erste mögliche Ergebnisse der Untersuchung
213
Literatur
219
Suchmaschinen für fachliches Lernen im Deutschunterricht nutzen. Das KMK-Strategiepapier „Bildung in der digitalen Welt“ als Ausgangspunkt für Grundschulunterricht im Fach Deutsch (Eva Pertzel)
221
1 Digitalisierung auf Steuerungsebene der Bundesländer und auf Schulebene
221
1.1 KMK- und Länderebene
221
1.2 Schulebene
222
1.3 Reflexion
223
2 Das KMK-Strategiepapier in der unterrichtlichen Umsetzung am Beispiel von Recherchekompetenz
223
2.1 Die Bedeutung von Suchmaschinen im Alltag von Grundschulkindern
223
2.2 Die gesellschaftliche Bedeutung von Suchmaschinen
225
2.3 Grundlagen für den kompetenten Umgang mit Suchmaschinen
225
2.4 Der Einsatz von Suchmaschinen im Deutschunterricht
227
2.4.1 „Defining Tasks: What do I need to do?“
228
2.4.2 „Considering Sources: Where do I go?“
228
2.4.3 „Finding Resources: How do I get to the information?“
229
2.4.4 „Making Selection: Which resources shall I use?“
229
2.4.5 „Effective Use: How shall I use the resources?“
230
2.4.6 „Making Records: What shall I make a record of?“
230
2.4.7 „Making Sense: Have I got the information I need?“
231
2.4.8 „Presenting Work: How should I present it?“
231
2.4.9 „Assessing Progress: What have I achieved?“
232
2.5 Reflexion
232
3 Anregungen zum Thema „Suchmaschinen“
233
3.1 Ein unterrichtspraktischer Vorschlag
233
3.1.1 Richtig Fragen stellen
233
3.1.2 Suchmaschinen im Vergleich
234
3.1.3 Eine Recherche zu Astrid Lindgren – Notizen
235
3.1.4 Rechercheergebnisse bewerten
236
3.2 Anregungen von Lehrkräften für Lehrkräfte
236
4 Fazit
238
Literatur
239
Radio und Mathematik. Einsatz von auditiven Medien im Mathematikunterricht (Franziska Peters und Christof Schreiber)
241
1 Einführung: Eine Kooperation als Ausgangspunkt
241
2 Das Kinderfunkkolleg Mathematik
242
3 Radio in universitären Lehrveranstaltungen
243
3.1 Seminar 1: Produktion von Beiträgen
243
3.2 Seminar 2: Nutzung von Beiträgen
245
4 Forschungsansätze
246
4.1 Gute Radiobeiträge
247
4.2 Zuhörkompetenz
248
4.3 Auditives Lernen
249
4.4 Auditive Lernmaterialien
250
5 Unterrichtsbeispiel
251
5.1 Erfahrungen
252
5.2 Zusammenfassung und Ausblick
253
6 Fazit zum Medieneinsatz
254
Literatur
255
Lernumgebungen mit digitalen Medien zur Unterstützung von Argumentations- und Beweiskompetenzen in der Primarstufe. Der aktuelle Stand des Projektes „Prim-E-Proof“ (Melanie Platz)
258
1 Einleitung
258
2 Gerade und ungerade Zahlen
260
2.1 Wann ist eine Zahl gerade und wann ist sie ungerade?
261
2.2 Grundvorstellung des Aufteilens
262
2.3 Grundvorstellung des Verteilens
263
2.4 Die Mitte finden
264
3 Welche mathematischen Denkweisen zeigten die Kinder in der Pilotstudie?
264
3.1 Fall 1: Adrian & Fabian
264
3.2 Fall 2: Liam (& Veith)
266
3.3 Fall 3: Mario (& Kilian)
267
3.4 Fall 4: Elisa (& Celina)
268
4 Weiterentwicklung der Lernumgebung
269
4.1 (1) Unterstützung einer strukturierten Zahldarstellung und (2)Vermeidung des Abzählens
269
4.2 (3) Entgegenwirken der Empfindung des Arbeitsmittels als „kindisch“ und (4) Unterstützung des Verallgemeinerungsprozesses
270
5 Zusammenfassung
272
Literatur
272
PrimarWebQuests im bilingualen Mathematikunterricht. Projektorientiertes Arbeiten mit authentischem Material aus dem Internet (Christof Schreiber und Eileen Baschek)
275
1 WebQuests als Methode
275
1.1 Die klassische Version
275
1.2 WebQuests im Wandel
276
1.3 Für die Primarstufe: PrimarWebQuests
279
2 PrimarWebQuest für den bilingualen Unterricht
281
2.1 Bilinguales Lernen
281
2.2 Bilinguales PrimarWebQuest
282
2.3 Erprobung des bilingualen PrimarWebQuests
285
3 Fazit
289
Literatur
290
Schulische Kunstrezeption und digitale Medien. Zwei Perspektiven auf mögliche Veränderungen im Unterricht (Annika Waffner)
292
1 Ausgangspunkt
292
2 Medienverständnis in Bezug auf digitale Medienbildung und Bildung durch digitale Medien
292
3 Verhältnis der Kunstpädagogik hinsichtlich digitaler Medien in der Rezeption
294
4 Einfluss auf die Ausgangslage der Lernenden durch inhärente Faktoren der Digitalisierung
296
5 Erweiterte Handlungsoptionen für den Rezeptionsablauf durch Gestaltungsfaktoren der Digitalisierung
300
6 Ausblick
302
Literatur
303
Kombinatorische Anzahlbestimmung digital. Das „Primat der Fachdidaktik“ als Ausgangspunkt für die Entwicklung eines digitalen Arbeitsmittels (Janet Winzen)
306
1 Plädoyer für eine fachdidaktisch fundierte Entwicklung digitaler Medien
306
2 Der Lerngegenstand: Die kombinatorische Anzahlbestimmung
307
2.1 Vorgehensweisen der Lernenden in der Grundschule
308
2.2 Herausforderungen für die Lernenden
310
2.3 Unterrichtliche Thematisierung
311
2.4 Forschungsdesiderata auf der Basis des ‚Primats der Fachdidaktik‘
312
2.5 Digitalisierung umsetzen – Ableitung von Design-Prinzipien und Design-Elementen
313
3 Methodologie und Design des Projekts ‚PAZ-digital‘
314
4 Die Entwicklung der App
315
4.1 Grundlegender Aufbau der App
316
4.2 Umsetzung der Design-Elemente „Operative Handlungsmöglichkeiten erweitern“ und „Bereitstellen von Elementkategorien und Elementen“
316
4.3 Erprobung der Design-Elemente „Operative Handlungsmöglichkeiten erweitern“ und „Bereitstellen von Elementkategorien und Elementen“ in Notizen
319
5 Ausblick
320
Literatur
321
Förderung stochastischer Kompetenzen in der Primarstufe mit der Software TinkerPlots. Datensätze und Aktivitäten für die Implementierung der Leitidee „Daten, Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit“ unter Nutzung digitaler Medien (Daniel Frischemeier)
324
1 Einleitung
324
2 Die Software TinkerPlots
326
3 Datenanalyse mit TinkerPlots in der Primarstufe
328
3.1 Wie ist die Verteilung des Merkmals „Wie_zur_Schule“ im Datensatz „Grundschulen_NRW“? (Verteilung eines kategorialen Merkmals)
329
3.2 Wie ist die Verteilung des Merkmals „Anzahl_ Spiele auf SmartphoneTablet“ im Datensatz „Grundschulen_ NRW“? (Verteilung eines numerischen Merkmals)
330
3.3 Untersuchung des Zusammenhangs zwischen einem kategorialen und einem numerischen Merkmal: Inwiefern unterscheiden sich die Dritt- und die Viertklässler hinsichtlich der Anzahl ihrer Spiele auf dem Smartphone / Tablet?
332
4 Stochastische Simulationen mit TinkerPlots in der Primarstufe
333
4.1 Simulation des Wurfs einer fairen Münze mit TinkerPlots
334
4.2 Simulation des doppelten Wurfs einer fairen Münze mit TinkerPlots
336
4.3 Simulation des doppelten Wurfs eines fairen Würfels mit TinkerPlots
336
5 Zusammenfassung
338
Literatur
339
Industrie 4.0 als Beispiel digitaler Technologie im Rahmen der allgemeinen Schulbildung. Fachdidaktische Grundlagen und erprobte Umsetzungsvorschläge zum Umgang mit digitalen Medien im Kontext von Industrie 4.0 in Schule und Lehramtsausbildung (Christian Hulsch und Björn Egbert)
341
1 Einleitung
341
2 Industrie 4.0 aus ökonomischer und technischer Sicht
342
3 Technikgenese und Curriculumentwicklung
344
4 Industrie 4.0 als ausgewählte Zielkategorie einer allgemeinen Technikbildung
347
5 Realpraktischer Ansatz zur handlungsorientierten Behandlung von Industrie 4.0 in der Lehramtsausbildung: Industrie 4.0 mittels Calliope-Mikrocontroller und Baukastensystem
351
6 Resümee
353
Literatur
354
Digitale Medien im Schriftspracherwerb an der Schnittstelle zwischen Elementar- und Primarbereich (Eva-Maria Kirschhock und Günter Renner)
357
1 Digitale Medien im Schriftspracherwerb 1.0 und 2.0
357
2 Lernvoraussetzungen im Schriftspracherwerb am Beispiel der phonologischen Bewusstheit
358
2.1 Was ist phonologische Bewusstheit?
358
2.2 Bedeutung der phonologischen Bewusstheit
359
3 Digitale Diagnose der phonologischen Bewusstheit
360
3.1 Vorschulische Diagnose der phonologischen Bewusstheit
360
3.1.1 CITO
360
3.2 Schulische Diagnose der phonologischen Bewusstheit
361
3.2.1 FIPS
361
4 Digitale Förderung der phonologischen Bewusstheit
361
4.1 Vorschulische Förderung der phonologischen Bewusstheit
362
4.1.1 Würzburger Trainingsprogramm
362
4.2 Schulische Förderung der phonologischen Bewusstheit
363
4.2.1 Lesespiele mit Elfe und Mathis
363
4.2.2 Lautarium
364
4.2.3 App „Meister Cody-Namagi“
365
4.2.4 App „Schlaumäuse“
365
4.2.5 Lauschwerkstatt
366
4.2.6 Bausteine-Fibelsoftware (CD) und App
366
4.2.7 App „Anton“
367
5 Was leisten digitale Medien im Schriftspracherwerb an der Schnittstelle Elementar-/ Primarbereich?
368
Literatur
370
Eine digitale Gedichtwerkstatt. Literarische Kompetenzen in Klasse 5 durch digitale Zugriffe anbahnen (Nicola König)
374
1 Vorüberlegungen
374
2 Zum Verhältnis von Handeln und Verstehen im Literaturunterricht: Der handlungs- und produktionsorientierte Literaturunterricht auf dem Prüfstand
375
3 HPU im digitalen Zeitalter
380
4 Vorschläge zur Umsetzung: Lyrik digital handelnd erfahren
381
4.1 Gedichte illustrieren
381
4.2 Parallelgedichte verfassen
385
4.3 Gedichte vortragen
387
4.4 Cut-up-Gedichte erstellen
389
4.5 Produkte präsentieren und publizieren
390
5 Fazit
390
Literatur
391
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