„Machen wir nächste Stunde wieder Termtrainer?“

Vorgeschichte

Angefangen hatte alles damit, dass ein Münchner Jungunternehmer an unsere Schule, das Niels-Stensen-Gymnasium, kam, um mit den Schüler:innen der 9. Klassen eine neuartige App auszuprobieren, die Mathe-Aufgaben automatisch korrigiert und Feedback zu Fehlern gibt.

Diese vielversprechende App und die unternehmerische Energie des Startup-Gründers beeindruckten mich dermaßen, dass ich eine schon lange gehegte Idee – eine App zur haptischen Einübung von Termumformungen – wieder hervorholte und versuchte, einen Prototypen – oder zumindest eine Animation davon, was die App können sollte – zu erstellen. Beim „Termtrainer“ handelt es sich um eine Anwendung, die den Schülerinnen und Schülern der Klassenstufe 7 beim Einüben und Erlernen der Regeln zur Term- und Gleichungsumformung hilft. Die Anwendung ist im Webbrowser lauffähig und abrufbar.

Als Vorbild diente die vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelte Programmiersprache „Scratch“, mit der Kinder und Jugendliche auf der ganzen Welt durch das Zusammenklicken von Bausteinen kleine Applikationen erstellen. Und das ganz simpel ohne große Programmierkenntnisse.

Eine wichtige Motivation für mich als Mathelehrer war zusätzlich die in der Didaktik präsente Erkenntnis, dass Lernen immer auch „enaktiv“ stattfindet, d.h. Wissen durch eigene Handlungen erschlossen wird. Kinder lernen also auch durch eigenes Tun und Beobachten dessen, was andere tun. Gerade in der Mathematik, wo eher symbolische Repräsentationen vorherrschen, sollte dieser Zugang zu einem Thema viel stärker ermöglicht werden. Ausgelöst durch die Corona-Pandemie und die damit einhergehenden extremen Änderungen, wie Schule nun funktionieren musste und sollte, wurde von der Claussen-Simon-Stiftung und der Hans-Weisser-Stiftung der „Was zählt!“-Fonds für Lehre und Lernen aufgelegt, um Vernetzung, Fernunterricht und Digitalisierung an den Schulen zu fördern und zu unterstützen. Ich erfuhr durch einen Kollegen davon und reichte die Idee des „Termtrainers“ ein.

Umsetzung

Begeistert von der Nachricht, dass das Projekt gefördert werden würde, erzählte ich meinen Schüler:innen davon. Die beiden Schüler Paul Suckow (S3) und Hendrik Schulz (Abi 2020), beide sehr begabte und begeisterte Informatik-Schüler, meldeten sich daraufhin sofort und wollten an dem Projekt mitwirken. Die Programmierung erfolgte in der Programmiersprache Dart unter Verwendung des Frameworks Flutter. Wir arbeiteten in den Sommermonaten über die Kommunikations-Plattform Discord zusammen. Beide Schüler brachten ihr umfangreiches Vorwissen in die Entwicklung der App ein: Einer der beiden verfügte bereits über äußerst umfangreiche Kenntnisse in objektorientierten Programmiersprachen und hatte auch schon sehr viel praktische Erfahrung in der Programmierung. Dieses Wissen half ihm als Architekt der Anwendung, die grundlegenden Datenstrukturen in einer sehr durchdachten Weise zu entwerfen. Der andere Schüler hatte zuvor schon Apps programmiert und brachte auch seine Kenntnisse von Datenbank- und Oberflächenprogrammierung in das Projekt ein, um die Operationen zur Umformung der mathematischen Terme sowie die Verwaltung der Aufgabenstellungen in einer Server-Cloud zu realisieren.

Beide Schüler hatten so ihren je eigenen Zuständigkeitsbereich, sodass ich lediglich im Bereich der Umsetzung der mathematischen Regeln – also zwischen den beiden Ebenen mitwirken „durfte“. Die Terme werden über die Bedienoberfläche via Drag & Drop einzelner Zahlen und Buchstaben umgeformt. Dies geschieht gemäß der mathematischen Umformungsregeln, wie sie im Unterricht gelehrt werden, beispielsweise dem Distributiv-Gesetz a*(b+c)=a*b+a*c. 

Erste Erfahrungen aus dem Unterrichtseinsatz

In den jüngeren Klassen habe ich bei den Tests sehen können, wie wirkliche „Begeisterung“ bzw. „Fesselung“ an den Bildschirm bei fast allen Kindern der Klasse zu sehen war. Es wurde auch in nachfolgenden Stunden gefordert, wieder „Termtrainer“ zu machen. Für Kinder der Klassenstufe 8, die die Mechanismen der Gleichungs- und Termumformung noch nicht oder nur teilweise beherrschen, übt die App eine Faszination aus – ich habe erlebt, wie Kinder, die den „Dreh“ herausgefunden hatten, plötzlich immer noch mehr von den Aufgaben bearbeiten wollten.

Zitate

„Die App ist interaktiv, motivierend und lädt zum Spielen mit den Termmechanismen ein.“
„Gute Möglichkeit für eine Wiederholung, auch in höheren Klassen.“
Schüler:in der Klassenstufe 11

„Das hat total Spaß gemacht mit der App!“
Schüler:in der Klassenstufe 9

„Kann ich noch mehr Aufgaben bekommen?“
„Machen wir nächstes Mal wieder Termtrainer?“
Schülerin der Klassenstufe 8

Ausblick

Der Termtrainer wurde zunächst mit den Schüler:innen unserer 8. Klassen getestet. Danach wurden noch Verbesserungsvorschläge in die App integriert. Da wir den Termtrainer ständig weiter verbessern möchten, sind wir auf Mitstreiter:innen aus der Lehrer:innenschaft angewiesen, die sich die App herunterladen wollen und dann auch in ihrem Unterricht einsetzen. Interessierte Lehrkräfte können sich gerne bei Kirsten Scholle vom Landesinstitut für Lehrerbildung (LI) in Hamburg melden. Sie koordiniert dann einen Termin im Rahmen der „offenen Digitalsprechstunde“, an dem die App vorgestellt werden kann.

Ehrungen

Am 19. Februar 2021 haben Paul und Hendrik den 1. Preis beim „Jugend forscht“-Regional-Wettbewerb in der Kategorie „Mathematik/Informatik“ erreicht und sich somit für den Landeswettbewerb qualifiziert.

Kurzanleitung zum Selbstausprobieren

Sie haben es als Lehrkraft in der Hand, zu Hause speziell für eine Klasse Aufgaben vorzubereiten, die dann – bei Bekanntgabe des Codes im Unterricht – von allen Schüler:innen gleichzeitig heruntergeladen und bearbeitet werden können. Die Aufgaben werden automatisch mittels eines Häkchens als „richtig“ angezeigt, sodass Sie sich sehr schnell einen Überblick verschaffen können, wie weit die einzelnen Schüler:innen bereits sind. Im Vergleich zum normalen Üben zum Thema Terme in Klasse 7 wird Ihnen hier viel Arbeit abgenommen, weil die meisten Schüler:innen neugierig sind und es selbst herausfinden wollen, auch unter gegenseitigem Erklären.

Zur App:

Erklärvideo
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