MathCityMap: Navigieren, Messen, Notieren - und Lernen?

Mädchen schreiben schöner, Jungs sind besser mit Technik. Solche Vorurteile findet man häufig und sie werden auch von Kindern und Jugendlichen selbst reproduziert – beispielsweise durch die Wahl des Tätigkeitsprofils in kooperativen Lernformen. Harmlose Zuschreibungen werden aber dann ein Problem, wenn sie dazu führen, dass Schüler oder Schülerinnen schlechter Lernen oder sich im Unterricht weniger beteiligen (Budde, 2009). Gilt dies auch für Mathtrails? Eine Untersuchung von Fransen (2018) im Rahmen eines Seminars an der Goethe Universität Frankfurt brachte die Autoren auf die Spur, sich eingehender mit dieser Frage zu beschäftigen. Er fand heraus, dass in gemischtgeschlechtlichen Gruppen Mädchen viel häufiger mitschrieben und Jungs viel häufiger das Smartphone bedienten. Diese Information wird nun verknüpft mit den Daten, die aus der Studie von Gurjanow (2020) und Zender (2019) vorliegen

MathCityMap - eine Bildungs-App für mathematische Wanderpfade : theoretische Grundlagen, Entwicklung und Evaluation

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der theoriegeleiteten Entwicklung eines digitalen Werkzeugs namens MathCityMap (MCM) für das außerschulische Lehren und Lernen von Mathematik. Den Ausgangspunkt des Projekts bilden die sogenannten Mathtrails. Dies sind Wanderpfade zum Entdecken mathematischer Sachverhalte an realen Objekten in der Umwelt. Eine didaktische, methodische sowie lernpsychologische Analyse konstatiert Mathtrails zahlreiche Potentiale für den Lernprozess wie beispielsweise die Möglichkeit, Primärerfahrungen zu sammeln, das Interesse am Fach Mathematik zu steigern sowie das Lernen aktiv und konstruktiv zu gestalten. Trotz der genannten Vorteile wird deutlich, dass die Vorbereitung und Umsetzung der mathematischen Wanderpfade mit einem immensen Aufwand verbunden sind. Eine weitere Herausforderung für Lernende liegt im offenen Charakter der Mathtrails, die in der Regel in autonomen Kleingruppen abgelaufen werden. Aus der Literatur ist bekannt, dass insbesondere für schwächere Lerner die Gefahr besteht, durch die Anforderungen einer selbstständigen Arbeitsweise überfordert zu werden. Als Lösungsansatz für die zuvor genannten Probleme wird im Rahmen dieser Arbeit die Entwicklung eines digitalen Werkzeugs für Mathtrails erläutert. Die erste Forschungsfrage beschäftigt sich mit den theoretischen Anforderungen an solch ein Tool: 1. Welchen Anforderungen muss ein digitales Werkzeug genügen, um die Vorzüge der Mathtrails zu erhalten, deren Aufwand zu minimieren und die Gefahren zu kompensieren? Unter Berücksichtigung der theoretischen Grundlagen digitaler Werkzeuge und des „Mobile Learnings“ werden zunächst Möglichkeiten identifiziert, den Vorbereitungsaufwand zu minimieren. Konkret erscheinen die automatische Datenverarbeitung, das digitale Zusammen-arbeiten sowie das Teilen und Wiederverwenden von digitalen Aufgaben und Trails als theoretisch zielführende Bestandteile von MCM. Weiterhin sollen zur Unterstützung der Lerner bei der eigenständigen Bearbeitung von Mathtrails didaktisch bewährte Konzepte – wie gestufte Hilfestellungen und Feedback – eingesetzt werden. Vor dem Hintergrund der soeben formulierten Anforderungen bilden der Entwicklungsprozess sowie die Beschreibung des aktuellen Ist-Zustandes des MCM-Systems zentrale Bestand-teile dieser Arbeit. Das System setzt sich aus zwei Komponenten für jeweils unterschiedliche Zielgruppen zusammen: das MCM-Webportal zum Erstellen von Mathtrails und die MCM-App zum Ablaufen selbiger. Die Hauptziele von MCM können in der Minimierung des Vorbereitungsaufwands sowie der Kompensation einer Überforderungsgefahr gesehen werden. In ersten Feldversuchen konnte MCM bereits in einem frühen Stadium erfolgreich mit Lernenden der Sekundarstufe I getestet werden. Gleichzeitig fiel jedoch auf, dass das implementierte Feedback-System Schwächen aufwies und von Lernenden zum systematischen Erraten von Lösungen genutzt werden konnte. In der Folge wurden Spielelemente (Gamification), denen nicht nur eine motivationssteigernde Wirkung nachgesagt wird, sondern auch das Potential das Verhalten zu beeinflussen, Bestandteil der MCM-App. Die zweite Forschungs-frage dieser Arbeit zielt auf die Auswirkungen der Gamification-Integration ab und lautet: 2. Welchen Einfluss haben Gamification-Elemente auf die Motivation sowie auf das Nutzungs-verhalten des digitalen Werkzeugs von Neuntklässlern bei der Bearbeitung eines Mathtrails? Zur Beantwortung der zweiten Forschungsfrage wurde eine empirische Studie mit 16 Schulklassen (304 Schülerinnen und Schüler) der neunten Jahrgangsstufe im Sommer 2017 durch-geführt. Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden: Die Implementierung einer Rangliste (Leaderboard) in die MCM-App führte zwar nicht zu einer höheren Motivation, jedoch spornte der Wettbewerb die Teilnehmer an, viele Aufgaben zu bearbeiten. Im Ver-gleich zu der Kontrollgruppe ohne Gamification-Elemente löste die Experimentalgruppe signifikant mehr Aufgaben, legte die doppelte Strecke zurück und nutzte das Feedbacks-System seltener aus, um Lösungen zu erraten. Die Studie konnte empirisch den gewünschten Einfluss von Spielelementen auf die Benutzung eines digitalen Werkzeugs für das außerschulische Lernen von Mathematik aufzeigen. Die Evaluation der Ziele von MCM erfolgt indirekt über die Analyse der Verbreitung der Mathtrail-Idee ohne MCM und mit MCM. Die dritte Forschungsfrage lautet dementsprechend: 3. Welchen Beitrag hat das digitale Werkzeug zur Verbreitung der Mathtrail-Idee nach 4 Jahren Projektlaufzeit geleistet? Zur Beantwortung der dritten Forschungsfrage werden wissenschaftliche Publikationen zu Mathtrails analysiert. Es wird insbesondere in Publikationen mit und ohne Stichwort „MathCityMap“ unterschieden, um eine Aussage über den Einfluss des MCM-Projekts auf den wissenschaftlichen Diskurs treffen zu können. Stand August 2020 enthält bereits jede dritte Mathtrail-Publikation einen Bezug zu MCM. Weiterhin wird ein Vergleich zu vorherigen, ähnlichen Bemühungen – gemeint sind Online-Mitmach-Projekte für Mathtrails – gezogen. So existierten im Zeitraum 2000 bis 2010 im anglo-amerikanischen Raum erste Webseiten für mathematische Wanderpfade. Diese boten zusammengenommen 131 Mathtrails an. Im Vergleich hierzu existieren bereits über 2.500 MCM-Mathtrails in 57 Ländern. Sowohl die Publikationen als auch die Anzahl der erstellten Trails stellen erste Indizien dafür dar, dass mit MCM die Realisation eines theoretischen Konzepts für ein digitales Mathtrail-Werkzeug gelungen ist und die Idee der Mathtrails verbreitet werden konnte

What influences in-service and student teachers use of MathCityMap?

International audienc

Geobasiertes Learning Management am Beispiel MathCityMap

Das Smartphone war die dominante Technologie dervergangenen Dekade. Keine andere technische Erfindung hat sich so schnell verbreitet und dabei gleichzeitig so sehr unser Leben verändert. Heute besitzen mehr Menschen ein Smartphone als Zugang zu sauberem Trinkwasser. Das führt dazu, dass Lernen überall und zu jeder Zeit stattfinden kann. Das Learning Management der nächsten Generation sollte das berücksichtigen und die Potentiale mobiler Endgeräte besser ausschöpfen. Das Learning Management der Zukunft sollte Elemente wie Gamification (sorgt für zusätzliche Motivation), Trusted Learning Analytics (zur sicheren Überwachung des Lernprozesses) und Authoring Tools (helfen Lehrenden, qualitativ hochwertige Inhalte in kürzerer Zeit und mit weniger Aufwand zu erstellen) beinhalten. Der wichtigste Punkt in der Entwicklung zukünftiger Learning Management Systeme wird aber in der Verknüpfung von Standort und Aufgaben liegen. Aus lernpsychologischer Sicht sollten Learning Management Systeme moderate konstruktivistische Lernumgebungen ermöglichen. All diese Aspekte werden in Ansätzen auf der Plattform MathCityMap umgesetzt. Aus den Praxisbeispielen lassen sich Erkenntnisse ableiten, wo Dinge gut funktioniert haben und worauf man bei der Umsetzung achten sollte..Mobile devices, especially smartphones, dominated the last decade and changed our lives more than most other inventions after World War II. Today, more people own a smartphone than having access to clean drinking water. Next-generation learning management needs to focus and make better use of mobile devices’ potential. Learning happens everywhere. The learning management of the future should include elements such as gamification (provides additional motivation), trusted learning analytics (for secure learning process monitoring) and authoring tools (helping teachers to create high-quality content in less time and with less effort). And maybe the most crucial point in the development of future Learning Management Systems will be the connection between location and tasks. From the perspective of learning psychology, Learning Management Systems should enable moderate constructivist learning environments. All these aspects are implemented in approaches on the platform MathCityMap

Math MOOC UniTo & MathCityMap - Exploring the potentials of a review system in a MOOC environment

International audienceDuring CERME10 in Dublin, a collaboration between the University of Turin and the University of Frankfurt has been initiated. The outcome was a module of a Massive Open Online Course (MOOC) for in-service teachers to improve mathematics teaching by creating outdoor math trail tasks for their students with the help of MathCityMap (MCM). MCM is a digital tool to create, manage and run math trails with mobile devices. Teachers had to create math trail tasks that were in line with previously defined task design guidelines to complete the MOOC module. An expert review system was used to improve and ensure material quality. The involvement of the teachers, the efforts of the reviewers and, in general, this collaboration have given satisfactory results that will be presented in this paper

Digital public archaeology with the ArchaeoTrail app

Archaeological sites offer valuable insights into the past. Without a good presentation, however, it is difficult to communicate this knowledge to the general public. The newly developed ArchaeoTrail App does just this and offers the opportunity for visitors to discover the archaeological sites on their own