Sommerakademie für den Nachwuchs

Kognitive Mathematik für Schülerinnen und Schüler

Die Sommerakademie zu mathematischen Denk-, Lern- und Lehrprozessen hat in diesem Jahr zum 5. Mal stattgefunden. Schülerinnen und Schüler verbringen eine Woche ihrer Schulferien im Kloster, um sich mit Mathematik zu beschäftigen. Klingt unheimlich trocken, ist es aber nicht. Denn es geht nicht um bloße Formeln und reines Pauken. Im Fokus steht vielmehr die Denkforschung – ein Thema, das im Alltag selten zu erleben ist.

Als Gast durfte ich während einer Videoanalyse zusehen, bei der die jungen Denkforscherinnen und -forscher über unterschiedliche Unterrichtsstile diskutieren konnten. Sie haben die gezeigten Sequenzen mit ihren eigenen Erfahrungen verglichen und haben sehr kritisch begutachtet, wie die Lehrperson mit der Mathematikklasse umgeht.

Da gibt es natürlich einmal den klassischen Unterrichtsstil: Die meiste Zeit spricht der Lehrer, er fragt Wissen ab und korrigiert Fehler. Eine andere Methode besteht darin, die Schulklasse selbst in der Gruppe erarbeiten zu lassen, wie der Lösungsweg zu einer Aufgabe oder einem Problem aussieht und wo warum welche Fehler passieren. Dabei agiert die Lehrerin eher im Hintergrund als Moderatorin denn als Vortragende. Diese beiden Methoden wurden in meiner Lerngruppe im Kloster Ohrbeck heftig diskutiert. Leidenschaftlich plädierten die Mädchen und Jungs dafür, dass der klassische Unterrichtsstil die Schwachen weniger unterstützt (und überhaupt ungeeignet ist). Durch das gegenseitige Erklären erarbeitet sich eine Klasse im Gegensatz dazu nicht nur den Lösungsweg einer Aufgabe, sondern auch die Fähigkeit, einen solchen verständlich zu erklären.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer selbst beschreiben die Sommerakademie so:

"Ich habe viele neue Erkenntnisse über […] Perspektiven von Lehrern gewonnen." (2004)

"Tiefe Einblicke in das menschliche Denken, nette Leute und anspruchsvolle Mathematik sind gute Zutaten für die letzte Ferienwoche." (2003)

"Die Sommerakademie hat mich motiviert, schon während meiner Schulzeit mit dem Studium zu beginnen." (2002)

Frau Prof. Dr. Christa Kaune, Mit-Organisatorin, hat mir Rede und Antwort gestanden. Sie ist schon seit 2002 mit der Sommerakademie verbunden. Außerhalb der Akademie ist sie Apl. Professorin am Fachbereich Mathematik/Informatik der Universität Osnabrück an der Universität in Osnabrück.

Maria: Was ist die Idee hinter der Sommerakademie und wie ist sie entstanden?
Prof. Dr. Kaune: Seit etwa 20 Jahren ist zu beobachten, dass nur noch selten intellektuell
leistungsfähige Abiturienten sich für ein Lehramtsstudium entscheiden. Sie können
sich nicht vorstellen, dass es im Umfeld von Lehren und Lernen spannende
Forschungsfragen gibt. Das Wissen um die Existenz von spannenden Forschungsfragen
und der Kontakt zu Forschungsgruppen, die sich deren Bearbeitung annehmen, ist aber
Voraussetzung dafür, dass sich herausragende Abiturienten für eine solche
Studienrichtung interessieren. Um diesem Informationsdefizit entgegen zu wirken,
wird eine Sommerakademie "Kognitive Mathematik: Mathematische
Denk-Lern-Lehrprozesse" durchgeführt, zu der leistungsstarke, offene und neugierige
Schülerinnen und Schüler der Kursstufe eingeladen sind.

Maria: Die Robert-Bosch-Stiftung finanziert das Ganze. Seit wann und wie lange noch? Und was passiert, wenn diese Förderung ausläuft?
Prof. Dr. Kaune: Die ersten 3 Jahre hat die RBS die Sommerakademie ganz gefördert, 2005 und 2006 etwa zur Hälfte, der Rest ist von der Universitätsgesellschaft Osnabrück übernommen
worden. 2007 wird die Unigesellschaft die eine Hälfte übernehmen, die Finanzierung
der zweiten Hälfte ist noch offen.

Maria: Wieviele Schülerinnen und Schüler nehmen dieses Jahr teil? Wie alt sind sie? Ist der Mädchenanteil immer etwa gleich hoch?
Prof. Dr. Kaune: 13 Teilnehmer der Klassen 12 und 13 (gerechnet auf das jetzt begonnene Schuljahr). Der Mädchenanteil ist ausgeglichen; wir achten bei der Auswahl der Bewerber etwas darauf.

Maria: Was interessiert die Mädchen? Haben Mädchen andere Gründe für die Teilnahme an der Akademie als Jungs?
Prof. Dr. Kaune: In allen fünf Akademien sind geschlechtsspezifische Unterschiede nicht sichtbar geworden.

Maria: Spielt der besondere Veranstaltungsort im Kloster eine Rolle für die Entscheidung zur Teilnahme? Welche Rolle spielt die außerschulische Veranstaltungsform (Vorlesungen, Übungen, Vorträge, Experimente, Diskussionen über eine ganze Woche)?
Prof. Dr. Kaune: Es hat sich noch kein Teilnehmer in diese Richtung geäußert, wohl wissen die Teilnehmer im Nachhinein die besondere Atmosphäre zu schätzen. Zur Veranstaltsform: Die Vielfalt der Themen und Methoden wird geschätzt.

Maria: Was ist die besondere Lernkultur bei der Sommerakademie? Wie schaffen Sie es, mathematische Inhalte in neuen didaktischen Konzepten an die Schülerin und den Schüler zu bringen?
Prof. Dr. Kaune: Durch eine an den Ergebnissen mathematikdidaktischer Forschung orientierte
Unterrichtsgestaltung.

Maria: Viele Leserinnen der Zeitung lehren an der Universität Studierende. Was empfehlen Sie als Fachfrau für die Unterrichtsvorbereitung? Wie kann frau bei begrenztem Zeitbudget guten Unterricht leisten?
Prof. Dr. Kaune: Es ist zu unterscheiden zwischen Unterricht in einer allgemeinbildenden Schule und den universitären Vorlesungen. Die Unterrichtsplanung sollte an den Ergebnissen mathematikdidaktischer Forschung orientiert sein und insbesondere folgende Aspekte berücksichtigen:
Orientierung an den individuellen Denkprozessen der Lernenden,
Verstärkung der metakognitiven Aktivitäten der Lernenden,
Etablierung einer diskursiven Unterrichtskultur.

Maria: Vielen Dank für das Gespräch!

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 Maria

von Maria

Roboterhunde programmieren

Süß und unschuldig sitzen vier Hunde auf dem Tisch, neben ihnen ein paar orange Bälle, rosa Plastikknochen und schwarz-weiß-karierte Pfosten.

Fünf Teilnehmerinnen haben sich für den dreitägigen Kurs bei Birgit Koch aus Hamburg angemeldet, ich bin eine davon :-). Zur Theorie: AIBO ist der Kurzname des Roboterhunde-Modells. Sony hat die Produktion im März 2006 leider eingestellt, für viele Euro werden die Tierchen aber noch bei Ebay&Co. gehandelt. Rund 2.000 Euro muss das zukünftige Frauchen oder Herrchen auch für einen gebrauchten Roboterhund auf den Tisch legen. Zu viel für den Privatbesitz :-(

AIBO steht übrigens für Artificial Inteligent Robot! Der Name lässt vermuten, dass wir es mit ganz intelligenten Tierchen zu tun haben. Wir sind gespannt wie Flitzebogen und froh, als der theoretische Teil schnell abgeschlossen ist.

Zunächst testen wir, was die Hunde von Haus aus können. Der An- und Ausschalter versteckt sich im Nacken. Lang ausgestreckt liegt unser Hund da. 20 Sekunden lang passiert erstmal gar nichts. Aber dann lässt der Kleine die Leuchten am Vorderkopf spielen, dreht den Kopf und streckt alle Viere von sich. Langsam steht er auf und wackelt durch den Raum.

Einiges kann AIBO schon von selbst, z.B. die Beine heben, tanzen oder sogar sprechen! Er erzählt mir: „I want to be your friend. I will take a picture of you“. „Klick“ macht es am Vorderkopf. Ob er nun nur so tat oder tatsächlich ein Foto erstellt hat, ist jedoch ungewiss.

Wenn AIBO mein Freund sein will, vielleicht hört er dann ja auch auf mich. Für irgendwas müssen die Mikrofone an seinen Ohren doch da sein. Ich sage „Sit“, er bewegt sein rechtes Bein und setzt sich hin. „Toll“, denke ich und rufe „Dance!“. AIBO schaut nur interessiert. Eigentlich sollte das zu seinem Wortschatz gehören, der laut Anleitung aus 53 Befehlen besteht.

Jetzt wackelt er ohne Kommando auf einen rosa Plastikknochen zu, öffnet den Mund (sorry, das Maul) und nimmt ihn auf. Super! Glücklich setzt sich Hundi hin und wedelt mit dem Schwanz.

Wir Kursteilnehmerinnen drängen, Einfluss auf das Verhalten unserer Hunde zu nehmen. Schnell ist die Software auf den Laptops installiert. Am ersten Tag benutzen wir eine Drag&Drop-Programmieroberfläche (für Kennerinnen: Yart7). Unseren Code speichern wir auf eine Speicherkarte, die anhand eines mitgelieferten Adapters an unser Laptop angeschlossen werden kann. Die Karte wird dann in einen Schlitz an Aibos Bauch geschoben.

Nach dem Einschalten stellen wir fest, ob das Programm wirklich ausführt, was wir uns vorgestellt haben – leider ist das bei den ersten Versuchen noch nicht der Fall, erst später stoßen wir erste Jubelschreie aus: es klappt!

Die Zeit vergeht wie im Fluge, wir haben noch Zeit, den Quellcode zu studieren, und lernen die Geschichte von AIBO und seinen Freunden kennen. Toll, was wir in dreieinhalb Stunden schon so alles hinbekommen haben.

Freitag geht es dann ans „richtige“ Programmieren, Samstag zur Vorführung auf den GI-Empfang. Dass Hunde nicht immer alles machen, was Frauchen erwartet, war bei der Vorführung zu sehen – lustig war es dennoch.

Mit etwas Überredungskunst bietet Birgit den Kurs im nächsten Jahr vielleicht doch nochmal an. Roboterhunde auf dem 10-jährigen Jubiläum – vielleicht in der oberen Rathaushalle – wären doch echt super! Findet Ihr nicht auch?

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 Nicole

von Nicole