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Sekundarschule Olpe

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Schwerpunktthema:Makerspace-School – VR unterstütztes 3D-Drucklabor

Unterrichtsassistent*innen:Post, Rebekka & Reuter, Sebastian

Berichte der Unterrichtsassistent*innen

Digitale Escape Rooms im Mathematikunterricht

In den letzten Wochen vor den Ferien hat in der Sekundarschule Olpe der digitale Escape Room eine bedeutende Rolle gespielt. Der digitale Escape Room funktioniert nach dem Spielprinzip der Exit-Games. In diesen Spielen sind die Spieler, in der Schule also die Schülerinnen und Schüler, in einer (in diesem Fall virtuellen) Welt eingesperrt und können dieser nur durch das Lösen von Rätseln entfliehen. So musste eine 5. Klasse die Rätsel von Professor Doktor Hans (der Name stammt von einem Schüler der Klasse) zum Thema Flächeninhalt und Flächenumfang lösen. Die Unterrichtsstunden mit dem digitalen Escape Room verteilten sich dabei über die gesamte Unterrichtseinheit und bestanden abwechselnd aus Stunden zur Einführung neuer Inhalte und dazu passenden Übungsstunden, um das Gelernte weiter zu vertiefen. Alles in allem entstand so ein an die Schülerinnen und Schüler angepasster Escape Room, bei welchem sie ihrem Spielbedürfnis folgend mit Freude ihr Kompetenzen zum Thema Flächeninhalt und Flächenumfang ausbauten. Als Abschluss der Unterrichtseinheit erstellten die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit jeweils einen eigenen kleinen Escape Room mit zwei selbst entwickelten Textaufgaben. Dieser Mini-Escape Room stellte die Ersatzleistung für die Klassenarbeit dar und konnte anschließend von den Klassenkameraden getestet werden.

Auch in zwei 6. Klassen erstellten die Unterrichtsassistenten in Zusammenarbeit mit den Lehrkräften ein Escape Room. Bei diesem wird die Klasse von einer unbekannten Person in einer Maschine zur Teleportation festgehalten. Die Klasse kann hierbei jeden Kontinent mindestens einmal bereisen. Auf den Kontinenten mussten die Schülerinnen und Schüler Aufgaben aus dem Bereich Daten und negative Zahlen lösen, um die Lösungsbuchstaben und den Zugang zum nächsten Abschnitt zu erhalten. Am Ende stellten die Schülerinnen und Schüler fest, dass sie von John Wallis, dem Erfinder der negativen Zahlen, festgehalten wurden. Als sie den Namen herausgefunden hatten, brachte dieser sie (in der virtuellen Spielwelt) wieder zurück in die Schule und die Schülerinnen und Schüler hatten die Unterrichtseinheit erfolgreich abgeschlossen.

Bei den Stunden zum digitalen Escape Room war ich, Rebekka Post, als Unterrichtsassistentin jeweils in den ersten Stunden zur Unterstützung der Lehrkraft anwesend, um bei aufkommenden Schwierigkeiten im Einsatz der iPads und den Keynote-Dateien weiterhelfen zu können. Trotz dieser sehr kurzen Zeit, in welcher ich die Sechstklässler kennenlernen durfte, sprach mich ich einige Wochen später ein Schüler im Flur an und berichtete begeistert: „Frau Post, wir haben es geschafft. Wir konnten vor John Wallis fliegen und haben alle Aufgaben gelöst!“

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 Die Weltkarte der Teleportationsmaschine (Klasse 6) Der Hobbyraum des Prof. Dr. Hans (Klasse 5)

 

3D-gedruckte Puzzles zu den binomischen Formeln

Nach den Sommerferien arbeiteten die Unterrichtsassistenten vermehrt im Teilstandort Olpe-Drolshagen, um dort die neu angeschafften 3D-Drucker zusammen mit den Lehrkräften im Mathematikunterricht einzusetzen. Als Erstes hatten Schülerinnen und Schüler einer MINT-AG die Gelegenheit die 3D-Druck-Technologie live zu erleben. Die Lernenden erhielten einerseits eine Einführung in die Benutzung der 3D-Drucker und lernten andererseits das CAD-Programm Tinkercad kennen, um damit in den AG-Stunden eigenständig Objekte für den 3D-Druck erstellen zu können.

In zwei achten Klassen wurden im Anschluss an das Thema „Terme“ die binomischen Formeln mit dem Einsatz des 3D-Druckers und der besonders intuitiv verständlichen CAD-Software Tinkercad eingeführt. Den Schwerpunkt der Unterrichtsstunden bildete der forschend-entdeckende Einstieg mit zusammengesetzten geometrischen Flächen und die Begründung der Beschreibungsgleichheit binomischer Terme mithilfe dieser geometrischen und entsprechenden formalsymbolischen Darstellungen. Die Schülerinnen und Schüler lernten zunächst die drei binomischen Formeln in der formalsymbolischen Darstellung kennen und multiplizierten unter Anwendung des Distributivgesetzes die Klammern aus. Anschließend nutzten die Schülerinnen und Schüler zwei 3D-gedruckte Puzzleteile und sollten mit eigenen Worten einen Zusammenhang zur 3. binomischen Formel, (a+b)∙(a-b)=a²-b², erläutern (vgl. Foto). 

Puzzle3

Im Fokus dieser Unterrichtseinheit stand die eigenständige Erstellung von Puzzleteilen zur 1. binomischen Formel, um so die Gültigkeit der Formel „im Puzzle“ inhaltlich-anschaulich begründen zu können. Einige Schülerinnen und Schüler konnten gegen Ende der Unterrichtsstunde ihre im CAD-Programm entwickelten Puzzleteile an den 3D-Druckern ausdrucken. Die übrigen Puzzles der anderen Schülerinnen und Schüler wurden außerhalb der Unterrichtszeit ausgedruckt und nachgereicht.

Eine digitale Lerntheke und ihr Einsatz

Ich unterstütze in der Sekundarschule Olpe weiterhin die 5. Klasse und ihre Lehrerin. Dort haben wir uns in den vergangenen Wochen zu Beginn noch stark mit GeoGebra-Books zum Thema Größen aus dem Kompetenzbereich Arithmetik/Algebra beschäftigt, um den Distanzunterricht und den Präsenzunterricht zu verbinden. Dies war im Nachhinein nicht so effektiv wie erhofft, da man im Präsenzunterricht so ausgelastet war, dass man wenig Zeit für den anderen Teil der Klasse hatte, der im Distanzlernen war. Andererseits fiel den Schülerinnen und Schülern die Bedienung aufgrund der vielen Funktionen und Möglichkeiten eher schwer, wodurch viele Fragen auftraten. Auch die eher inkonstante Internetverbindung war hier eine Schwierigkeit, die jedoch mit einem im Projekt angeschafften LTE-Router gelöst werden konnte.
Daher haben wir im weiteren Verlauf eine digitale Lerntheke mithilfe der App Keynote erstellt. Diese kam bei der Klasse und ihrer Lehrerin sehr gut an. Eine Schülerin sagte am Ende einer Stunde mit der digitalen Lerntheke: „Es hat heute viel Spaß gemacht und bei der digitalen Lerntheke fand ich cool, dass man sich selbst kontrollieren und Tipps holen konnte. Ich finde das mit dem ‚Online-Unterricht‘ [gemeint war digitaler Präsenzunterricht] können wir öfter machen."
Bei der digitalen Lerntheke merkte man weiterhin, dass es den Schülerinnen und Schülern deutlich leichter fiel mit dieser zu arbeiten, weshalb sie mit noch mehr Freude dabei waren. Auch die Erstellung der Lerntheke mit Keynote ist einfacher und intuitiver als dies bei Applets mit GeoGebra der Fall ist. Ein Nachteil an dieser Stelle ist jedoch, neben den geringeren Funktionsmöglichkeiten, dass man nicht die Möglichkeit hat ein Regelheft zu erstellen. Dies bietet sich in GeoGebra an und verschafft einen guten Überblick.
Ein großer Vorteil der digitalen Lerntheke ist, dass diese wie GeoGebra sowohl im Online-Unterricht Zuhause als auch im Präsenzunterricht in der Schule nutzbar ist. Des Weiteren bietet die digitale Lerntheke eine gute Möglichkeit zur Differenzierung. Jede Schülerin und jeder Schüler konnte an der Stelle arbeiten, wo es für sie oder ihn nötig war. Außerdem war es durch die Tipps gut möglich, dass sowohl schwächere als auch stärkere Schülerinnen und Schüler an dieser Lerntheke arbeiten.

 

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Keynote
Link zur App: https://apps.apple.com/de/app/keynote/id409183694?mt=12
Link zur digitalen Lerntheke: https://www.icloud.com/iclouddrive/0ja1oLL0etZXzCPIrV6AT2i8A

GeoGebra
Link zum GeoGebra-Book: https://www.geogebra.org/m/jbprbpag
Link zum GeoGebra-Regelheft: https://www.geogebra.org/m/wzqrm9xe

 

LearningApps zur Gestaltung einer Übungseinheit in der 6. Klasse und GeoGebra Classroom im Homeschooling der Klasse 7

Für den Themenbereich „Dezimalzahlen multiplizieren und dividieren“ wollte die Lehrkraft mit meiner Hilfe eine  Übungseinheit erstellen, die  sowohl in der Klasse als auch Zuhause durchgeführt werden kann, da die Klasse 6 zu dieser Zeit im Wechsel unterrichtet wurde. Die Aufgabe wurde in vier LearningApps-Übungen unterteilt, die jeweils über einen QR-Code oder einen Link aufgerufen werden können. Das Ziel für die Schüler ist es, ein Worträtsel zu lösen, wobei die LearningApps bei richtiger Lösung einen Teil der Buchstaben preisgeben.
Die Lehrkraft konnte durch Vorerfahrungen mit LearningApps bei der Erstellung mitarbeiten und auch neue Funktionen entdecken. Eine dieser Funktionen war zum Beispiel: Nach erfolgreicher Bearbeitung einen Text anzeigen zu lassen, der sich an dieser Stelle dazu eignet Lösungsbuchstaben zu verraten.

Nach dem Wechselunterricht musste die Schule in das Distanzlernen wechseln und eine Lehrerin aus der 7. Klasse trat auf der Suche nach einer Möglichkeit, um den Lernstand der Schülerinnen und Schüler überprüfen zu können, an mich heran. Da GeoGebra mit dem „Classroom“ die Option der Überprüfung einzelner Schülerinnen und Schüler aber auch der gesamten Klasse bietet, erarbeiteten wir gemeinsam ein Konzept um für das Thema Prozentrechnung den Lernstand der Klasse zu erfassen.
Der Lehrerin war es wichtig, dass besonders die richtige Verwendung der Begriffe Grundwert, Prozentwert und Prozentsatz und die richtige Verwendung der Formel abgefragt wird. Nach einer kurzen Einweisung hat der Einsatz des Classrooms in der 7. Klasse ohne Probleme funktioniert.

Ein Ausschnitt aus einer der LearningApps: https://learningapps.org/watch?v=pysxp356n21

 

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Ein Ausschnitt aus dem GeoGebra Buch: https://www.geogebra.org/m/rhzghsuq

 

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GeoGebra-Books als Vorbereitung für Lernzielkontrollen und für gemeinsamen Unterricht

Am 01.02.2021 begann das Projekt DigiMath4Edu an der Sekundarschule in Olpe, wo ich zu Beginn Michelle Rüsche in ihrer 5. Klasse begleitete. In dieser Zeit gestalteten wir den Unterricht trotz des grundsätzlichen Online-Unterrichts mit weiteren digitalen Medien. So erstellten wir zum Beispiel gemeinsam ein GeoGebra-Book, welches zahlreiches Material zur Schriftlichen Multiplikation und Schriftlichen Division enthielt. Mit diesem hatten die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit immer wieder im Unterricht als Wiederholung einige Aufgaben zu lösen. Weiterhin konnten Sie auch individuell in ihrer Freizeit auf das GeoGebra-Book zugreifen, wodurch sie sehr viel Material hatten, um sich auf die Lernzielkontrolle vorzubereiten. Dabei kam sowohl Frau Rüsche als auch ihrer Klasse zugute, dass das Programm nach der Ergebniseingabe anzeigte, ob die Aufgabe richtig oder falsch gelöst war. Weiterhin wurde der Rechenweg angezeigt, wodurch die Schülerinnen und Schüler eine direkte Korrektur hatten. Außerdem enthielt das GeoGebra Book eine Sammlung mit Textaufgaben, welche zusätzlich Aufgaben zu den Rechengesetzen enthielt und mithilfe einer Piktogramm-PowerPoint erstellt wurde.

Ein Schüler der Klasse 5b sagte nach einer Unterrichtsstunde, dass es cool und abwechslungsreich sei, eine Stunde am Tablet oder Handy zu machen, aber das mit der Technik sei manchmal noch so schwer.

Auch in den kommenden Wochen soll das GeoGebra-Book dazu beitragen den Unterricht zum Thema Größen in Präsenz und Online mithilfe eines digitalen Klassenraums miteinander zu verbinden. Somit soll der Unterricht in dieser speziellen Zeit erleichtert werden und vor allem dem auf sich allein gestellten Teil der Klasse einen guten Rahmen bieten, in dem es immer routinierter möglich ist, digitale Medien zu nutzen.

 

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(ein Applet aus dem GeoGebra-Book zum Thema Rechnen mit Natürlichen Zahlen II)

 

GeoGebra Bücher im Themenbereich Geometrie der Klasse 6

Anfang Februar 2020 hat das Projekt DigiMath4Edu an der Sekundarschule in Olpe begonnen. Da zu dieser Zeit der Unterricht nur in digitaler Form als Distanzlernen durchgeführt wurde, fand ein erstes Kennenlernen der Klasse und Lehrkräfte, die das Projekt an der Schule betreuen, über Microsoft Teams statt.

Als erste Einführung einer digitalen Einheit wurde eine Wiederholungsstunde zum Thema „Volumen von Körpern“ gewählt, um das Identifizieren der Grundkörper und die Volumenberechnung zu üben. Das Medium für die erste Einheit sollte ein GeoGebra Buch sein, da es hinsichtlich des Distanzunterrichts einige Vorteile bietet. Die Lehrkraft hat die Möglichkeit einen digitalen Klassenraum zu erstellen, in den sich die Schülerinnen und Schüler (SuS) einzeln einloggen können. Außerdem ist es möglich, die Aktivitäten der SuS zu verfolgen.

Der Klasse 6 hat diese neue Unterrichtform sehr viel Spaß gemacht. Besonders, sich selbstständig durch die Anwendung klicken zu können, wurde als positiv empfunden. Im Anschluss an die Stunde haben wir tolles Feedback bekommen, um den Aufbau und die Aufgaben verbessern zu können.

Die zweite Unterrichtseinheit, bei der ein GeoGebra Buch eingesetzt wurde, war eine weitere Wiederholungsstunde zum Thema „Oberfläche von Körpern und Körpernetze“. Hier konnten die SuS schon ohne viele Rückfragen sehr selbstständig arbeiten. Der Lehrkraft hat bei der Verwendung von GeoGebra besonders die Möglichkeit gefallen die „Aktivitäten der einzelnen Schüler verfolgen zu können“ und sie in die parallel laufende Videokonferenz zurückholen zu können. Auch die Option, Anwendungen wie LearningApps von anderen Webseiten mit einzubauen, wurde gerne genutzt und als gewinnbringend betrachtet.

 

Erstellte GeoGebra-Bücher:

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