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1. Vorbereitung und Präsentation von Input

Mit digitalen Medien kann Input im Mathematikunterricht verschieden präsentiert werden. Einerseits kann durch Einsatz eines Beamers das digitale Schulbuch projiziert werden, andererseits kann die Lehrperson mit dem kostenlosen Programm Sway von Microsoft selbst eine Art interaktives Schulbuch erstellen.  

Eine kurze Video-Einführung zu Sway von medienfundgrube.at: https://www.youtube.com/watch?time_continue=16&v=hDIL7gobymM

Sway als interaktives Schulbuch: https://sway.com/ZF4FBGS6HzxdTZIM

Es besteht auch die Möglichkeit, mit Lernplattformen wie Moodle oder LMS.at interaktive elektronische Bücher zu erstellen. 

Hier wird ein Beispiel für den Einsatz im Mathematikunterricht beschrieben:
E-Learning 1x1 Umfang- und Flächenberechnungen interaktiv gestalten

Je nach elektronischer Ausstattung der Schule bzw. der Lernenden kann beispielsweise die Lehrperson etwas mit GeoGebra am interaktiven Whiteboard veranschaulichen und zusätzlich auf die Bildschirme der Tablets oder Laptops der Lernenden übertragen. So können die Schülerinnen und Schüler dem Unterrichtsgeschehen besser auf ihren eigenen Endgeräten folgen. 

Hier wird der Einsatz eines interaktiven Whiteboards anhand eines konkreten Beispiels aus dem Mathematikunterricht erläutert:
E-Learning 1x1 Interaktive Whiteboards können mehr

Lehrpersonen können ihre eigenes Tablet auch als interaktive Tafel verwenden, indem sie mit einem speziellen Stift darauf schreiben und das Bild mittels einer Applikation (z. B.: Reflector) und einem Beamer projizieren. So können die in der Vorbereitung entstandenen Tafelbilder verwendet und die im Unterricht entstandenen gespeichert und auf einer Lernplattform zur Verfügung gestellt werden. Damit ist die Nachvollziehbarkeit des Unterrichtsgeschehens gewährleistet. 

Mit Online-Screencast-Recordern, die das Geschehen auf dem Bildschirm aufnehmen, können unkompliziert Videos für den Mathematikunterricht erstellt werden. Verwendet werden können Videos im Mathematikunterricht zur

• Einführungen in Themengebiete,
  
• zur Unterstützung zu einem Skript oder für
  
• Hinweise beim Lösen von Arbeitsblättern.
  
• Bei Schularbeitsverbesserungen mittels Videos muss von der Lehrperson ein Video erstellt werden, in dem die Lösungen der Schularbeit erläutert werden. Bei Schularbeiten, die nach dem Modell der kompetenzorientierten Zentralmatura abgehalten werden, kann dies von Vorteil sein, weil auf die Antworten von Multiple Choice Aufgaben oder Zuordnungsaufgaben verbal genauer eingegangen werden kann.
  
• Videos dienen auch für Erklärungen, die den Umgang mit Programmen wie GeoGebra oder dem Taschenrechner beinhalten oder für
  
• Erklärungen als Theorieinput.
  

Soll das Entstehen eines Tafelbilds aufgezeichnet werden, bietet es sich an, eine Präsentation mit Hilfe einer Präsentationssoftware wie PowerPoint oder Prezi zu erstellen und diese dann - während sie abgespielt wird - mit dem Recorder aufzunehmen.

Doch bei alldem gilt: Nach Jonathan Bergmann und Aaron Sams ist die Frage „Wann genau brauchen mich die Lernenden in ihrem Lernprozess von Angesicht zu Angesicht?“ weitaus wichtiger als sich zu überlegen, wann im Unterricht überall Videos eingesetzt werden können.

Hier ein paar Links und Dateien zur Videoproduktion:

2. Festigung von Input & Aktivierung von Gruppen: Live Quiz

Mit verschiedenen Applikationen kann im Mathematikunterricht über ein Smartphone, ein Tablet oder einen Computer live ein Quiz mit unterschiedlichen Antwortformaten generiert werden. So erhält sowohl der oder die Lernende als auch die Lehrperson eine Rückmeldung den Lernerfolg betreffend. Beim Einsatz einer solchen Anwendung kann die gesamte Klasse gleichzeitig befragt werden. Dem Gruppenzwang wird ein Schnippchen geschlagen, da man die Antworten der anderen nicht sieht.

Mit manchen Anwendungen wie beispielsweise Socrative oder Quizlet können auch Gruppenquizze erstellt und gespielt werden. Falls der Klasse ein Beamer zur Verfügung steht, kann der Gruppenfortschritt projiziert werden. Das wirkt motivierend auf die Schülerinnen und Schüler.

Die jeweils verwendete Applikation kann über den Apple App Store oder Android Play Store kostenlos heruntergeladen werden. Bei guter Internetverbindung in der Schule kann das Quiz beispielsweise über Smartphones oder Tablets gespielt werden. Hier sehen die Schüler und Schülerinnen die Antwortmöglichkeiten am Display der Endgeräte. Zeitgleich sieht die Lehrperson, welche Antwort von wie vielen Lernenden abgegeben wurde.

Natürlich können Lernende bei der Verwendung ihrer eigenen Endgeräte von privaten Inhalten abgelenkt werden. 

Es ist auch möglich, dass nach Abschluss eines Themengebiets z. B. zur Schularbeitsvorbereitung die Fragen von Lernenden selbst erstellt werden. Die Lehrperson kann das Quiz einfach erstellen lassen oder die Fragen bzw. die Antworten davor noch auf Richtigkeit kontrollieren. 

Falls nicht alle Schülerinnen und Schüler ein Endgerät zur Verfügung haben bzw. in der Volksschule bietet sich die Applikation Plickers an. Bei dieser Anwendung werden auf Papier gedruckte QR-Codes verwendet, die dann lediglich vom Endgerät der Lehrperson eingescannt werden müssen. Für weitere Informationen stehen nachfolgende Links zur Verfügung. 

Quizlet: http://web2-unterricht.ch/2017/01/teamarbeit-mit-quizlet-live/

Quizze können auch in Lernplattformen eingebunden und zu Hause gemacht werden. Speziell für die Eingabe von mathematischen Ausdrücken bietet es sich an, ein Quiz mit Wiris einzufügen. 

3. Einsatz von GeoGebra

Es gibt drei Ansätze, wie das Geometrieprogramm GeoGebra im Unterricht eingesetzt werden kann:

• ohne Vorstrukturierung, d. h. die Lernenden nutzen das Programm selbstständig

• durch interaktive Arbeitsblätter

• durch dynamische Lernumgebungen, sogenannte Lernpfade

Der ursprüngliche Ansatz bestand darin, die Schülerinnen und Schüler mit Programmen wie beispielsweise GeoGebra, selbstständig arbeiten zu lassen. Dieser Ansatz führte jedoch oft dazu, dass die Lehrperson viel Unterrichtszeit für die Programmschulung aufwendet und die mathematischen Inhalte zu kurz kommen. Beim Einsatz von digitalen Medien soll der Fokus auf der Entwicklung mathematischer Kompetenzen liegen und nicht auf dem Umgang mit einem Programm.

Dem entsprechend können Schülerinnen und Schüler mit interaktiven Arbeitsblättern arbeiten. Bei einem interaktiven Arbeitsblatt sind üblicherweise ein dynamisches Geometrieprogramm wie GeoGebra und eine Aufgabenstellung in eine Internetseite eingebunden.

Durch den Einsatz solcher Arbeitsblätter soll gewährleistet werden, dass die Lernenden neben den mathematischen Inhalten und Kompetenzen den Umgang mit dem Programm erlernen und dadurch unabhängiger von vorgefertigten Konfigurationen werden.

Auf der Seite https://www.geogebra.org/materials/ stehen Lehrkräften zahlreiche interaktive Arbeitsblätter, bei denen GeoGebra verwendet wird, zur Verfügung. Mit Registrierung auf dieser Seite können Materialien auch selbst erstellt werden.

Werden interaktive Arbeitsblätter aneinandergereiht, spricht man von dynamischen Lernumgebungen. Dazu sind oft auch Aufforderungen zur Dokumentation und individuell abrufbare Hilfestellungen eingebettet. Durch das Arbeiten mit dynamischen Lernumgebungen sollen sich Schülerinnen und Schüler in ihrem eigenen Tempo und selbständig mit mathematischen Inhalten auseinandersetzen. Wenn die Lernumgebung von der Lehrperson selbst erstellt wird, muss die Konzeption der Lernumgebung didaktisch gut durchdacht sein. Es reicht nicht, unterschiedliche Aufgabenstellungen aneinanderzureihen.

Laut Vollrath und Roth sollen Lernumgebungen für den Mathematikunterricht zum selbstständigen und entdeckenden Lernen anregen und Differenzierungsmöglichkeiten bieten. (Roth 2015, S.4-6)

Quelle: Roth, J., Süss-Stepancik, E., Wiesner, H. (2015). Medienvielfalt im Mathematikunterricht: Lernpfade als Weg zum Ziel. Wiesbaden: Springer Verlag.