Langlotz, Hubert

Modenhauer, Wolfgan

Zappe, Wilfried

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Hubert LANGLOTZ, Wolfgang MOLDENHAUER, Wilfried ZAPPEThüringen – 5 Jahre Zentralabitur mit einem Taschencompu-ter – Bilanz und AusblickSeit Beginn des Schuljahres 1999/2000 wird in einem Projekt der Einsatz computeralgebrafähiger  Taschencomputer  im  mathematisch-naturwissen-schaftlichen  Unterricht  der  gymnasialen  Oberstufe  erprobt  und seit  dem Schuljahr 2002 schreibt in jedem Jahr fast ein Fünftel aller Thüringer Schü-ler das Zentralabitur  unter Verwendung eines Taschencomputers. Die Abitur- und die Testergebnisse in den Projektschulen waren seit 2002 tendenziell besser als die der nicht am Projekt beteiligten Schulen ([3]).Die erfolgreiche Erprobung führte  im Ergebnis zu einem Rundschreiben des  Thüringer  Kultusministeriums  (TKM)  vom  10.  April  2002  an  die Gymnasien, Gesamtschulen, Kollegs und beruflichen Gymnasien, in dem es heißt:„Thüringer Schulen mit gymnasialer Oberstufe können eine Genehmigung zur Nutzung von CAS-Taschenrechnern beim Thüringer Kultusministeri-um, Referat 3A4, ab dem Schuljahr 2002/2003 über das jeweils zuständige Staatliche  Schulamt  beantragen.   Dabei  haben  die  Schulen  die  Verfüg-barkeit der Geräte und die Fortbildung der Lehrer in eigener Verantwortung abzusichern und ihr diesbezügliches Vorgehen im Antrag darzustellen.“Von dieser  Möglichkeit  haben bis  heute  mehrere  Schulen  Gebrauch ge-macht, so dass derzeit ca. 30 von 96 Schulen  in der gymnasialen Oberstufe einen  CAS-Taschencomputer  einsetzen. Die  Lehrer  werden  durch  den Arbeitskreis CAS am Thüringer Institut  für Lehrerfortbildung,  Lehrplan-entwicklung und Medien (ThILLM) in ihrer Arbeit unterstützt. Ein Schü-lermaterial ([1]) und  Lehrerhefte für die Jahrgangsstufe 10 – 12 ([2]) auf der Basis des Thüringer Lehrplans wurden erstellt. Tests ohne HilfsmittelUm Aufschluss  über  Rechner  unabhängige „elementare“  Fertigkeiten  zu erhalten,  wurden seit  2000 Tests ohne Hilfsmittel  in Klasse 11 durchge-führt, an denen sich alle Schüler der Projektklassen sowie Schüler an Ver-gleichsschulen beteiligten, die nicht mit einem Taschencomputer arbeiten. Bei  der  Konstruktion  der  Tests  wurde  vereinbart,  dass  die  Testschwer-punkte über mehrere Jahre hinweg die gleichen bleiben sollten, um eine möglichst gute Vergleichbarkeit  abzusichern. Die Schwerpunkte im Test waren und sind: Rechnen mit Zahlen,  Umgehen mit Termen, Lösen von Gleichungen,  Ungleichungen  und  Gleichungssystemen,  Kenntnisse  über Funktionen, Geometrie, Stochastik und Modellierung.Ergebnisübersicht zu den Tests ohne HilfsmittelLeistungskontrolle, Klasse 11, November 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, Stichprobenumfang: 787(2000) bis 2152(2006) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006Schulen Kurs % % % % % % %mit CAS GK 45,1 33,7 25,2 29,8 31,9 14 33,5ohne CAS GK 39,4 33,6 21,8 28,5 28,7 17 32mit CAS LK 60,8 49,6 42,8 51,4 49 32 52,7ohne CAS LK 57,3 50,6 35,5 45,4 41 31 50,8Zwei  parallel  zum  Test  in  den  Jahren  2001  und  2005  durchgeführte Befragungen der Schüler erbrachten u. a. folgende Ergebnisse: (verwendete Skala: 1: trifft voll zu  bis  6: trifft überhaupt nicht zu)Auf die zusätzliche Frage an die Schüler, ob „ich mich wieder für einen Unterricht mit dem TI-89 entscheiden würde“, gab es eine überwältigende Zustimmung von 86 bzw. 89%.  Betrachtet man diese Ergebnisse auch mit dem Blick auf die Abiturresultate des Schuljahres 2005/ 2006, so kann man  erkennen, dass die Schüler an den CAS-Schulen Umgang: Keine großen Pro-blemeErhöhung der Anschaulich-keitFehler vermeidenschnelleres ArbeitenNutzung in anderen FächernGefühl höherer Sicherheitmehr Kon-trollmöglich-Mathe-Unter-richt gefällt mir gut11,522,533,544,555,56Befragung 2001 und 200520012005• beim Aufgabenlösen ohne Hilfsmittel etwas besser waren als Schü-ler, die keine CAS-Rechner verwendeten,• beim Aufgabenlösen mit  Hilfsmitteln  in  der  Regel  bessere  Ergeb-nisse als die Kurse ohne CAS erreichten,• zusätzliche  Kompetenzen  im  Umgang  mit  neuen  Technologien erwarben.Vergleich der Abiturergebnisse im Schuljahr 2005/2006 Die  Abituraufgaben  für  die  CAS-Kurse  werden  gegenüber  den  Abitur-aufgaben für die nicht CAS-Kurse verändert ([4]), damit eine Gleichwertig-keit der Anforderungen gewährleistet ist. Dadurch entstehen i. d. R. kleine zusätzliche Anforderungen oder Aufgaben(teile), die mehr als bisher zum Beschreiben, Erklären oder Begründen auffordern. (erreichte Bewertungs-einheiten in %)GrundfachAufgabe mit CAS ohne CASA1 67,3 57,1A2 68,7 67,3B1 55,0 55,9B2 20,0 17,6C 49,9 39,6Gesamt 57,5 53,4LeistungsfachAufgabe mit CAS ohne CASA1 70,8 58,3A2 77,6 67,4B1 69,2 58,9B2 65,0 33,9C 48,4 53,5Gesamt 63,5 58,9LehrerfortbildungDie Lehrerfortbildung hat mehrere Zielgruppen zu bedienen. Die Kollegen, die im Arbeitskreis CAS mitarbeiten, haben bei regelmäßigen Treffen die Möglichkeit, Unterrichtsmaterialien und Klausuren auszutauschen. Regio-nal  in  den  staatlichen  Schulamtsbereichen  werden  Fortbildungsangebote unterbreitet,  die  von  Einzelveranstaltungen  bis  zu  Unterrichtsreihen  rei-chen. Zunehmend wird auch schulinterne Fortbildung angeboten. Großver-anstaltungen wie  mittlerweile 5 Regionalkonferenzen mit jeweils ca. 100 Teilnehmern, die mit Unterstützung von  3T  durchgeführt wurden, versu-chen weiter zur Popularisierung des Einsatzes von CAS beizutragen. Fragen zum Einsatz von CAS-Taschencomputern in Klausuren und im Abitur- Muss der Rechner vor Klausuren einem Reset unterzogen werden?- Sollten prinzipiell Teile einer Klausur auch ohne Rechner durchge-führt werden? - Wie sollen Schülerinnen ihre Ergebnisse dokumentieren?- Verlangt der Einsatz von CAS-Taschencomputern Veränderungen des aktuellen Lehrplans?- Sollte ein neuer Lehrplan verbindlich den Einsatz moderner Techno-logien festschreiben? Durch diese Fragen wird deutlich, dass das zentrale Problem eine inhaltli-che Veränderung der verwendeten Aufgaben darstellt. Derzeit wird dabei in Thüringen der Weg verfolgt, in den Aufgaben, die eher noch klassischer Natur sind, häufiger nach Begründungen und Erklärungen für ein bestimm-tes Vorgehen zu fragen. So kann der Schüler recht gut sein inhaltliches Ver-ständnis  mathematischer  Zusammenhänge  und  Verfahren  unter  Beweis stellen und es ist damit gut möglich, vorhandene Kompetenzen zu überprü-fen.  Modellierungsaufgaben,  die  im Unterricht  und damit  auch in Kurs-arbeiten  mit  CAS-Taschencomputern  eingesetzt  werden,  sind  im Zentralabitur noch zu selten enthalten.    Literatur: [1] Langlotz, H., Zappe, W.: Schülermaterial zum Einsatz des TI-89 in der Klasse 10 an Thüringer Gymnasien.  Texas Instruments und ThILLM, Bad Berka 2003[2] Der Einsatz des TI-89 in der Jahrgangsstufe 10(11)(12) an Thüringer Gymnasien. Texas Instruments und ThILLM, Bad Berka, 2003, 2004, 2005[3] Schmidt, K., Köhler, A., Moldenhauer, W.: Introducing a computer al-gebra system in math education – empirical evidence from germany (submitted to IJTME)[4] Moldenhauer, W. et. al.: Abiturprüfung Mathematik mit CAS, ThILLM, Reihe Materialien, Heft 125, Bad Berka, 2006

Thüringen   5 Jahre Zentralabitur mit einem Taschencomputer

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Thüringen 5 Jahre Zentralabitur mit einem Taschencomputer

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