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informationstechnische Evolution
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Ideen zur Vorbereitung
und Durchführung der Modellierungsphase

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Ideen zur
Vorbereitung

 

Ideen zur Durchführung

     
   

Im weiteren Text wird davon ausgegangen, dass sich alle Schülerinnen und Schüler der Klasse nur mit dem realen Problem "Zeit-beschleunigte informationstechnische Evolution" beschäftigen werden. Diese Auswahl hat die Lehrperson alleine oder nach einer Diskussion mit den Jugendlichen der Klasse getroffen.

 

   
Tipp:
Überblick über alle zum realen Problem aufbereiteten Seiten
  In der sitemap zu "Zeit-beschleunigte informationstechnische Evolution" wird ein Überblick gegeben (a) über alle aufbereiteten Hilfen zur mathematischen Modellierung, (b) zum Einsatz von neuen Werkzeugen sowie (c) zur Selbstorganisation des Lernens.
Diese sitemap sollten Lehrpersonen bei ihrer Unterrichts-Vorbereitung einsehen. Denn so erkennen sie auch, worauf sie im Unterricht moderierend hinweisen können.
Die ergänzenden Informationen zum Sachverhalt (u.a. mit Fakten und Datensätzen) sind ganz bewusst nicht immer in der Sprache der "SchülerInnen" formuliert. Hier wird der Alltag des Fernsehens und der Presse sowie der Wissenschaft gespiegelt.
     
Adressatengruppen,
die mit diesem realen Problem angesprochen werden
  Mit dem realen Problem "Zeit-beschleunigte informationstechnische Evolution" können Schülerinnen und Schüler der Klassen 8 bis 11 im Unterrichtsfach Mathematik aber auch in den Fächern Physik , Politik, Informatik und/oder Technik angesprochen werden. Es wird aber in realistischer Weise angenommen, dass das Projekt in Mathe durchgeführt wird.
     
Gesellschaftsbezug und Kooperationsmöglichkeiten
mit anderen Fächern
 

Mit "Einige "Blicke" auf das Problem der "Beschleunigung der Zeit" durch technische Inovationen" können Lehrpersonen - und auch Jugendliche - sehen, wie "brutal schnell" die Entwicklungen vor sich gehen. Insbesondere dann, wenn sie Vergleiche zur biologischen Evolution anstellen.
Die Darstellungen der Entwicklung in Form von Tabellen und Graphen haben daher vorrangig den Zweck, dass sich diese Einsicht vertieft und zur Frage nach den gesellschaftlichen Folgen der Beschleunigung veranlasst.
Fortschritt ohne Hoffnung nennt Jens Jessen im Nachruf auf Erwin Chargaff, Professor an der Columbia Universität in New York, seine kritische Feststellungen: Die Wissenschaft hat sich den Gesetzen des Kapitalmarktes unterworfen. Sie folgt den Gesetzen der amerikanischen Medienreklame. Und: "Was gemacht werden kann, muss gemacht werden" und "Was gemacht worden ist, muss verwendet werden." Darum habe Chargraff die Hoffnung auf eine humane Selbstregulierung der Forschung für ein bloße Illusion gehalten, zu deren Herstellung ein verlogenen Fach namens "Bioethik" erfunden wurde.
Nicht notwendig, aber hilfreich, kann eine Kooperation mit den Fachlehrerinnen und Fachlehrern für Physik, Informatik, Politik und/oder Technik sein.

     
u.a. ein Zitat von Hans Moraves
aus seinem Buch
"Computer übernehmen die Macht" (S11)
 

"Unsere Welt und unsere Gesellschaften sind fortschreitenden Veränderungen unterworfen, ... Die universelle Veränderung begann (aber) erst Spuren in unserem geschichtlichen Bewußtsein zu hinterlassen, als ihr beschleunigtes Tempo in der Spanne eines einzigen Menschenlebens erkennbar wurde. Fast jeder Aspekt - Energie, Information, Geschwindigkeit, Entfernung, Temperatur, Vielfalt - ließ erkennen, daß die Welt rascher an Leistungsfähigkeit und Komplexität hinzugewann als je zuvor ... Heute stößt sein Tempo an die Grenzen menschlicher Anpassungsfähigkeit: Die Inhalte einer technischen Ausbildung sind häufig überholt, bevor die Ausbildung abgeschlossen ist."

     
Und was hat das alles mit Mathematik zu tun?
 

Wird dieses Problem im Mathematikunterricht behandelt, so steht die mathematische Modellierung im Zentrum. Je nach gewähltem Teilproblem kann folgende Mathe vorkommen:
ab Klasse 7
Daten zur informationstechnischen Evolution wahrnehmen und/oder auch sammeln sowie in Werte-Tabellen darstellen;
Daten zur biologischen, kulturellen und insbesondere zur informationstechnischen Evolution in (Diagrammen sowie) Liniendiagrammen darstellen und interpretieren;
Graphische Darstellungen zur biologischen und informationstechnischen Evolution vergleichen; Verdopplungszeiten ablesen;
Die erstellten Graphen nutzen, um Prognosen zu formulieren. Dabei die Unsicherheit einer Prognose angeben.
Eine Befragung zu Folgewirkungen planen, Fragebögen gestalten, eine Befragung durchführen, die Befragung auswerten und die Auswertung interpretieren;
ab Klasse 10 wie zuvor und:
"künstlerisch" doppeltlogarithmische Grafiken interpretieren; Prognosen formulieren und interpretieren; zeitabhängige Wachstumsfunktion; Exponentialfunktion;
ab Klasse 11 wie zuvor und:
"Geschwindigkeit" des Wachstums; Ableitung;

   
   

Ideen zur Durchführung der Modellierungsphase

   
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Arbeitsteilige Kleingruppenarbeit an unterschiedlichen Fragen zum Problem
 

Die Jugendlichen können mit einer mögliche Diskussionen zum Klappbild oder einer Geschichte in das Thema einsteigen.
Nach einer kurzen Diskussion in der ganzen Klasse leiten die möglichen Fragen " Zeit-beschleunigte Evolution? Mit welchen IuK-Artefakten ist zu rechnen? ...?" die SchülerInnen dazu an, sich auf der Grundlage ihrer Interessen für die Arbeit an einem der folgenden Fragebereiche zu entscheiden:

Diese Entscheidung für einen Fragenbereich führt bereits zu einer Klein-Gruppenbildung. Weitere Entscheidungen darüber, welche Analyse- oder Konstruktions- oder Befragungsanforderungen ausgeführt werden sollen, führen dann zu einer endgültigen, arbeitsteiligen Kleingruppenarbeit in der Klasse.
Anmerkung: Die zuvor angegebenen Seiten können ausgedruckt werden, und wie Arbeitsblätter an die Kleingruppen verteilt werden. Erst dann, wenn die Jugendlichen im Internet recherchieren wollen oder sich mathematische Hilfen holen wollen oder auf dem Forum etwas austellen wollen, brauchen sie den Computer.

     
Mathematik als Erkenntnismittel
  Bei der Beantwortung der Teilfragen dieses realen Problems ist die Mathematik sowohl ein Erkenntnismittel als auch ein Mittel für Extrapolationen zu weiteren Entwicklungen und den damit verbundenen Akzeptanzproblemen in der Gesellschaft.
     
Die Rolle der
Mathe-LehererIn
  Während der Vorbereitung und auch in der Modellierungsphase übernimmt die Mathematiklehrerin und der Mathematiklehrer in der Regel die Rolle eines kompetenten Laien.
     
Recherchen im Internet
 

Recherchen im Internet sollten nicht ganz unterbunden werden. Wohl aber eingeschränkt werden. Es gibt kommentierte Links ins Internet.
Bei der Bearbeitung des realen Problems geht es vornehmlich um Mathematik und nicht um das medienpädagogische Ziel, im Internet recherchieren zu lernen. Dieses Ziel kann mit angesprochen werden, ist aber nicht zentral.

   
Formulierung der Ergebnisse
und Präsentation der Ergebnisse
  Hierzu gibt es auf der Eingangsseite in das reale Problem Hinweise für Schülerinnen und Schüler.
Für Lehrpersonen kann es hilfreich sein, diese bei der Vorbereitung des Unterrichts zur Kenntnis zu nehmen. Denn die Texte können ausgedruckt werden und als Arbeitshilfe an die Jugendlichen verteilt werden.
Die Präsentationen der Schülerinnen und Schüler haben zwei Funktionen: Zum ersten können die Jugendlichen erleben, dass alle Präsentationen zusammen das Problem umfassender lösen. Teamarbeit hatte also einen Sinn.
     
Systematisierung
 

Zum Zweiten bilden die Präsentationen den Einstieg in die (der Modellierungsphase folgende) Systematisierung der "erfundenen" oder genutzten Mathe.
In der Regel helfen die "mathematischen Hilfen" bei der Systematisierung.
Sie schließt sich immer an, wohingegen eine internationale Kommunikation eine weitere Möglichkeit im Herbst eines jeden Jahres bedeuten kann.

     
Eine Internationale Kommunikation und Kooperation zum Thema ist eine weitere Möglichkeit
  Das reale Problem ist so aufbereitet, dass es umfassender durch Arbeitsteilung gelöst werden kann.
Die Lern- und Arbeitsumgebung stellt zu diesem Zweck auch ein Forum und eine Galerie zur Verfügung, die ebenfalls für kooperatives Arbeiten genutzt werden können.
Eine internationale Verständigung ist von der Sache her sinnvoll und nicht aufgesetzt. Siehe dazu die Hinweise für Schülerinnen und Schüler.
Für Lehrpersonen kann es hilfreich sein, diese bei der Vorbereitung des Unterrichts zur Kenntnis zu nehmen. Denn auch diese Texte können ausgedruckt und ggf. ausgehangen werden.
     
Hinweise auf eine subjektive Auswahl an weiterer Literatur
  Hans-Werner Bothe, Mechael Engel: Neurobionik - Zukunftsmedizin mit mikroelektronischen Implantaten, Umschau-Verlag 1998
Rudolf Drux (Hrsg.) Menschen aus Menschenhand - Zur Geschichte der Androiden - Texte von Homer bis Asimov, Metzler, 1988
Hans Moravec: "Geist ohne Körper - Visionen von der reinen Intelligenz" in: Kaiser, Matejovki, Fedrowitz (Hg): Kultur und Technik im 21. Jahrhundert, Campus, Frankfurt 1993
Hans Moravec: Computer übernehmen die Macht - Vom Siegeszug der künstlichen Intelligenz, Campe, Hamburg 1999
Roger Penrose: Computerdenken - Des Kaisers neue Kleider oder Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewußtsein und die Gesetze der Physik, Spektrum, 1991
Manfred Spitzer: Geist im Netz - Modelle für Lernen, Denken und Handeln, Spektrum, Berlin 1996
     

Nebeneffekte:
Neue Ziele mit neuen Medien

  Ausführungen zu "Neuen Zielen mit neuen Medien" sind in den Lern- und Arbeitsumgebungen "Schule gestalten" und "Lernen mit Neuen Medien" zu finden.
     
  Die Patinnen und Paten dieser Arbeitsumgebung bitten alle Kolleginnen und Kollegen um Ergänzungen oder Erprobungsberichte.
Für Rückmeldungen kann neben einer "Papierform" auch das offene Forum "Kooperation zwischen Lehrpersonen" oder das geschlossene Forum "Didaktische Fragen zum Mathe-Unterricht" dieser Arbeitsumgebung genutzt werden.
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