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Schülerin arbeiten im Mathe-Unterricht am Tablet-PC

Mathematik in der digitalisierten Welt

Die Mathematikdidaktiker Timo Leuders und Susanne Prediger sind sich einig: Digitale Medien im Unterricht sollten nicht nur Vorbereitung auf Medien bieten, sondern das fachliche Lernen mit Medien intensivieren.

Susanne Prediger

Muss man heutzutage überhaupt noch Mathematik können? Wir haben doch alle einen Taschenrechner im Smartphone.
Prediger: Klar, niemand wird in seinem Alltag mehr vierstellige Zahlen schriftlich subtrahieren, auch die professionelle Mathematikerin nicht. Aber gerade weil Taschenrechner und Computer so präsent sind, wird es immer wichtiger, dass wir ein Gefühl dafür haben, was richtig und was falsch ist. 


Bleiben da nicht gerade die Schwachen auf der Strecke?
Prediger: Früher hat man gedacht: Alle sollen etwas rechnen können, und Verständnis ist was für Talentierte. Inzwischen würden wir das umdrehen: Alle müssen verstanden haben, was mathematische Konzepte und Rechnungen bedeuten, und insbesondere Jugendliche, die einen naturwissenschaftlich-technischen Beruf wählen, müssen diese Fertigkeiten auch zusätzlich parat haben. In unserem Projekt Mathe sicher können haben wir gemerkt, dass gerade bei den sehr schwachen Schülerinnen und Schülern die Verstehensgrundlagen total wichtig sind: Wer nicht weiß, was Malnehmen überhaupt bedeutet, der kann in der weiterführenden Schule auch nicht weiterlernen, der hat keine Chance.


Was bedeutet das für die Lehrerinnen und Lehrer? 
Prediger: Dass ihr Job deutlich anspruchsvoller geworden ist. Früher wurden nur zehn Prozent der Jugendlichen zum Abitur geführt. Nur von ihnen hat man verlangt, auch wirklich zu verstehen, was sie rechnen. Inzwischen braucht unsere Gesellschaft viel mehr Qualifizierte. Und selbst für diejenigen, die nur einen Hauptschulabschluss machen, ist die Mathematik überall präsent.
 

Timo Leuders

Welche Mathekenntnisse braucht man denn in unserer zunehmend digitalisierten Welt und welche nicht?
Leuders: Interessanterweise gibt es kaum empirische Forschung darüber, ob und wie jemand tatsächlich Nachteile hat, wenn er nicht über grundlegende Fähigkeiten verfügt. Die Frage ist aber nicht, welche, sondern welche zusätzlichen Kompetenzen braucht man in der digitalisierten Welt. Die steigende Technikfeindlichkeit hat auch mit der Angst und dem Unverständnis gegenüber Technik zu tun. Und hier kann der Mathematikunterricht einiges leisten, muss sich dazu aber inhaltlich noch weiterbewegen. Die Curricula und die Inhalte von vor 30 Jahren – und die sind erstaunlich stabil! – müssten auch hinterfragt werden dürfen.


Welche Rolle spielen beim Mathe-Unterrichten die digitalen Medien?
Leuders: Im Fach Mathematik bestehen riesige Chancen, durch einen guten Medieneinsatz die grundlegenden Werkzeuge und Techniken für mathematische Anwendungen beherrschen zu lernen. Für die Lehrerausbildung gilt: Alle künftigen Lehrkräfte müssen solche Software kompetent nutzen können. Denn nur dann können sie später als Lehrer sinnvolle didaktische Entscheidungen treffen. Deshalb bieten wir beispielsweise zu jeder Fachveranstaltung auch passende Praktika am Computer an. Mindestens ebenso wichtig ist es, auch in der Lehrerfortbildung das Thema anzugehen. Leider haben immer noch viele Lehrkräfte Angst vor computergestütztem Unterricht oder scheinbar ungeeigneten Unterrichtsformen.  

Prediger: Wir haben in den letzten zehn Jahren viel dafür getan, dass Lehrerinnen und Lehrer diagnostizieren können, wo die Schülerinnen und Schüler stehen, und wie sie die Schwächeren fördern können, um ihre Schwierigkeiten zu überwinden. Dazu haben wir mit Unterstützung der Telekom-Stiftung das Diagnose- und Förderkonzept ‚Mathe sicher können‘ entwickelt“, mit dem nun schon über 100 Schulen erfolgreich arbeiten. An vielen Universitäten wird es auch in der Lehrerbildung eingesetzt, um die nächste Generation auf ihre anspruchsvollen Aufgaben vorzubereiten. Es wäre nun an der Zeit, es auch teilweise zu digitalisieren, aber das ist nochmal Entwicklungsaufwand, denn eine Digitalisierung muss immer didaktisch klug gestaltet werden.

Leuders: Ähnliches gilt für die Lernstandsdiagnose, die wir in Baden-Württemberg für den Übergang zur Klasse 5 entwickelt haben und die landesweit im Einsatz ist.


Im diesjährigen Länderindikator zeigt sich, dass viele Lehrkräfte die Potenziale digitaler Medien für das fachliche Lernen kaum wahrnehmen – egal ob MINT oder andere Fächer. Wie sehen Sie das?
Prediger: Seit vielen Jahren wissen wir im Prinzip, dass digitale Medien für die Visualisierung und die Erkundung von Mathematik extrem hilfreich sein können, aber es fehlte die fachdidaktisch solide umgesetzten Konzepte für eine flächendeckende Umsetzung. Inzwischen reden alle von der Digitalisierungs-Offensive, doch plötzlich geht es in diesem Diskurs nur noch darum, Kindern verständigen Umgang mit dem Internet und mit Fake News beizubringen. Dabei können die digitalen Medien nicht nur für die zusätzlichen Bildungsziele eingesetzt werden, sondern unbedingt auch für fachliches Lernen im engeren Sinne. 

Leuders: Hierzu einige Beispiele aus der Mathematik: Das Arbeiten mit Variablen und Formeln lässt sich hervorragend mit dem Arbeiten mit Tabellenkalkulationen verbinden. Oder: Das Verstehen statistischer Zusammenhänge und Aussagen geschieht am besten, wenn man selbst – computergestützt – mit Daten umgeht. Mathematische Zusammenhänge lassen sich mit dem Computer visualisieren. Man findet sie heutzutage auch schon oft in visueller Form, und deshalb muss man lernen, damit umzugehen.

Prediger: Wir müssen aufpassen, dass nicht nur noch die Vorbereitung auf Medien im Vordergrund steht, sondern das fachliche Lernen mit Medien. 

Leuders: Die aktuellen Vergleichsstudien deuten auf erheblichen Nachholbedarf beim ganz selbstverständlichen Kombinieren fachlichen und computergestützten Arbeitens in der Schule. Ich hoffe sehr, dass das nicht nur auf der Ebene von Ausstattung und Technik angegangen wird, sondern auch bei fachdidaktischer Forschung und Entwicklung zu fachlichem Lehren und Lernen, sonst bleiben die Initiativen doch wieder vor der Klassenzimmertür stehen, denn: Unterricht ist vor allem Fachunterricht.

Prediger: Wir müssten große Entwicklungs- und Fortbildungsprogramme starten, um das Mathematik-Lehren mit digitalen Medien möglichst zielgerichtet zu gestalten. Dabei muss das Verstehen von Mathematik ein zentrales Ziel sein und bleiben, und zwar für alle Kinder und Jugendlichen. Wenn uns das gelingt, liegen darin große Chancen.


Susanne Prediger ist Professorin für Grundlagen der Mathematikdidaktik am Institut für Erforschung und Entwicklung des Mathematikunterrichts an der TU Dortmund.

Timo Leuders ist Prorektor für Forschung an der Pädagogischen Hochschule Freiburg.


DAS PROJEKT MATHE SICHER KÖNNEN
In 2010 rief die Deutsche Telekom Stiftung das Verbundprojekt Mathe sicher können ins Leben. Es versorgt Lehrkräfte, Lernende und Fortbildende mit Diagnose- und Fördermaterialien für leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler an nicht-gymnasialen Schulen. Entwickelt, erprobt und verbreitet werden die entsprechenden Konzepte und Materialien von einem Projektteam aus Wissenschaftlern verschiedener Hochschulen, koordiniert von der TU Dortmund. 

Fotos: Syda Productions/Shutterstock, privat