Beendete Projekte ab 2011

MUPET = Mathematik- und Physik-Entwicklung im Gymnasium

Mathematik und Physik sind Unterrichtsfächer, an denen sich die Meinungen oft spalten und die auch politisch im Visier sind. EVAMAR und andere Untersuchungen zeigen, dass Leistungen und Einstellungen in diesen zwei Fächern stark streuen. Mit spezifischen Befragungen wurden die Situation zu Beginn des Gymnasiums und bei der Matura erhoben und die Entwicklung in verschiedenen Schülergruppen während der Gymnasialzeit verfolgt. Aufgrund der Ergebnisse wurden konkrete Entwicklungs­vorschläge für den Unterricht und das Schulsystem formuliert und begründet.

Das T weist auf die Technik, die im Schlagwort MINT mit den beiden Fächern gebündelt wird, wo in unserem Schulsystem ein Defizit herrscht und die Genderthematik besonders deutlich wird.

Das Projekt wurde von Hans Peter Dreyer zwischen 2011 und 2015 ausgeführt. Es ist ausführlich dokumentiert: externe SeiteMUPETcall_made

Kanon Mathematik

1997 hat die DMK in Zusammenarbeit mit der Commission Romande de Mathématique und der ETH Zürich den Katalog Grundkenntnisse überarbeitet. Nach einer Vernehmlassung bei Gymnasien und Hochschulen (CRUS) wurde die überarbeitete Version gesamtschweizerisch als verbindliche Rahmenvorgabe für die Inhalte des gymnasialen Mathematikunterrichts akzeptiert. Der Katalog stellt die nötige Ergänzug zum allgemein gehaltenen Rahmenlehrplan der EDK dar, indem er neben den allgemeinen Zielen einen expliziten Stoffkatalog definert. Angesichts der pluralistischen Schullandschaft in der Schweiz stellt der Katalog eine ausserordentlich wichtige Landmarke am Übergang vom Gymnasium zur Hochschule dar.

An der Konferenz Übergang Gymnasium-Universität im Oktober 2010 am Centro Stefano Franscini, an der Vertreterinnen und Vertreter der  Gymnasien und der Hochschulen aus dem In- und Ausland teilgenommen hatten, wurde überdeutlich, dass der Katalog einer dringenden Überarbeitung bedarf. Gründe dafür sind die vielerorts verkürzte Gymnasialdauer, aber auch die Form des Lehrplans genügt internationalen Standards nicht mehr: Neben einer reinen Inhaltsangabe sind weitere Elemente nötig, welche das anzustrebende Gleichgewicht zwischen verfahrensorientierten Fertigkeiten und verstehensorientierten Fähigkeiten zum Ausdruck bringen.

Die Kommission Gymnasium-Universität KGU (getragen vom VSG und der VSH) hat eine breit abgestützte Arbeitsgruppe zusammengestellt, welche zwischen 2012 und 2015 die Überarbeitung des Katalogs ausgeführt und zur Vernehmlassungsreife gebracht hat. Die ETH hat das Projekt finanziell und personell unterstützt. Der neue Kanon der Mathematik ist externe Seitehiercall_made zu finden.

Brücken im Mathematikunterricht

Brücken sind ein weit umfassendes Thema mit zahlreichen mathematischen Aspekten auf verschiedensten Schwierigkeitsstufen. Von Leonardo da Vinci stammt beispielsweise ein Brückendesign, welches ganz ohne fixierende Elemente (Nägel, Schrauben, Seile etc.) auskommt. Auch Galileo Galileis Frage nach der Form einer hängenden Kette spielt im Zusammenhang mit Hängebrücken eine Rolle. Der berühmte Fall der Tacoma Narrows Brücke, welche 1940 durch Windresonanz einstürzte, macht klar, dass der Bau von Brücken statisch hohe Ansprüche stellt. Im Projekt wird untersucht, wie man Brücken im Mathematikunterricht als Motivation und als Fachinhalt einordnen kann.

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Harmonische Verhältnisse

Im Zuge der Schulzeitverkürzung und durch den Wegfall von Mathematikstunden mussten die Lehrpläne in den letzten Jahren an fast allen Gymnasien zum Teil mehrfach überarbeitet werden. Nicht selten wurde dabei die Geometrie drastisch eingekürzt. Da elementare Geometrie auch im Studium nicht vorkommt, und in der Lehrdiplomausbildung lediglich unter dem Aspekt der Fachdidaktik behandelt wird, läuft das ganze System Gefahr, innerhalb einer Generation Kenntnisse in Geometrie weitgehend zu verlieren. Um diesen circulus vitiosus zu durchbrechen, wurde von Lorenz Halbeisen, Juan Läuchli und Norbert Hungerbühler ein Buch geschrieben, das die Schönheit und den didaktischen Nutzen der elementaren Geometrie am Beispiel von harmonischen Verhältnissen als rotem Faden deutlich macht. Es hat den Titel externe SeiteMit harmonischen Verhältnissen zu Kegelschnitten – Perlen der klassischen Geometriecall_made und ist im Springer-Verlag erschienen.

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The influence of teacher’s personality/gender on the quality of (math-) education of male/female students

Die Unterrichtspraxis lehrt uns, dass Schülerinnen und Schüler unterschiedlich lernen. Die Praxis scheint uns auch zu zeigen, dass die Persönlichkeit und der Unterrichtsstil der Lehrperson eine wichtige Rolle in der Wissensvermittlung spielt. Aber welcher ist der „gendergerechte“ Unterrichtsstil? Das Ganze wird sogar interessanter, wenn es um Mathematikunterricht geht: Das Thema Mathematik ist (gender-)beladen, die gesellschaftliche Meinung zu der Mathematik und den Mathematikern ist gemacht und kann nur sehr schwer verändert werden. Wie soll die Lehrperson die jungen Frauen am besten unterstützen? Wie soll sie die jungen Männer am besten motivieren? Spielt hier das Geschlecht der Lehrperson eine Rolle? Dieses Projekt hat die Expertenmeinungen zu diesem Thema zusammengetragen. Der Bericht ist Downloadhier (PDF, 1.3 MB)vertical_align_bottom verfügbar.

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Neue Lehrmittel für den gymnasialen Algebra-
Unterricht

Derzeit spiegeln die meistverwendeten Schulbücher noch nicht die vielerorts verkürzte Schuldauer im Gymnasium und die neusten Erkenntnisse der Lehr- und Lernforschung wider. Es ist daher dringend angezeigt, die Bücher zu überarbeiten.

Es ist eine traditionelle Aufgabe und Kompetenz der externe SeiteDeutschschweizerischen Mathematik-Kommission DMKcall_made, die gymnasialen Lehrmittel im Fach Mathematik herzustellen. Die Bücher finden weite Verbreitung in den Deutschschweizer Gymnasien. Die DMK führte deshalb ein Autorenteam zusammen, welches das neue Algebra-Lehrmittel erarbeiten sollte. Die ETH unterstützte das Projekt finanziell und logistisch.

Der für das 7. und 8. Schuljahr vorgesehene Band externe SeiteAlgebra 7/8call_made (2016) deckt die beiden ersten Jahre des Langgymnasiums ab. Der Fortsetzungsband externe SeiteAlgebra 9/10call_made für das Kurzgymnasium ist im Frühjahr 2018 ebenfalls im Orell Füssli Verlag erschienen. Inhaltlich geht es beim Aufgabenbuch um den wichtigen Übergang von der Arithmetik zur Algebra.

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Neues Lehrmittel für den gymnasialen Stochastik-Unterricht

Kenntnisse in Statistik sind für eine immer grösser werdende Zahl von Studienrichtungen von wachsender Bedeutung. Im neuen externe SeiteKanon der Mathematikcall_made nimmt deshalb der Stochastik-Unterricht einen prominenteren Platz ein als früher. Um das Thema im Unterricht adäquat zu verankern, erarbeitete die externe SeiteDeutschschweizerische Mathematik-Kommission DMKcall_made ein neues Lehrmittel, das die Themen Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik abdeckt. Die ETH unterstützte das Projekt personell. Das neue Lehrmittel externe Seite«Stochastik»call_made ist im Frühjahr 2018 im Orell Füssli Verlag erschienen.

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Neues Lehrmittel Modellieren mit Differentialgleichungen für den gymnasialen Unterricht im Grundlagenfach

In neuen externe SeiteKanon der Mathematikcall_made wurde das Thema Modellieren mit Differentialgleichungen auch für das Grundlagenfach Mathematik verankert. Da entsprechende stufengerechte Unterrichtsmaterialien weitgehend fehlten, wurde ein Autorenteam gebildet, welches ein praxisorientiertes und modular aufgebautes Lehrmittel entwickelt hat.

Weitere Informationen, das fertige PDF des Skripts sowie alle LaTeX-Quellen sind externe Seitehiercall_made verfügbar.

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Unterrichtsbücher Geometrie 1 und 2

Let no one untrained in geometry enter. So lautete das Motto über dem Eingang zur Platonischen Akademie, zumindest gemäss Elias' Kommentar zu Aristotles' Kategorien. Auch heute noch ist die Geometrie eine weit offene Eingangspforte zur Mathematik. Der erste Band umfasst den Unterrichtsstoff für das Untergymnasium und schliesst nahtlos an die 6. Primarschule an. Vielfältige Problemstellungen, Arbeitsweisen und Lösungsmethoden stehen im Zentrum dieser Aufgabensammlung. Jedes Kapitel des Aufgabenbandes enthält vermischte und weiterführende Aufgaben sowie Lösungen. Separat ist ein Ergebinsband mit ausführlichen, kommentierten Lösungen erhältlich. Der Lösungsband bietet eine Zusammenfassung der Theorie des jeweiligen Kapitels und eine Übersicht der Vorkenntnisse der Lernenden. Arbeitsblätter für Konstruktionsaufgaben stehen als digitale Kopiervorlage im E-Book zur Verfügung. Der zweite Band wird im Februar 2019 erscheinen. Mit insgesamt 2 Bänden deckt das Lehrmittel die Inhalte für Geometrie am Gymnasium ab. Die Autoren sind Heinz Klemenz und Michael Graf. ETH für die Schule unterstützt das Projekt finanziell durch die Entlastung der Lektoren.

Heinz Klemenz, Michael Graf: externe SeiteGeometrie 1call_made und externe SeiteKommentierte Lösungencall_made (Orell Füssli) 

Heinz Klemenz, Michael Graf: externe SeiteGeometrie 2call_made und externe SeiteKommentierte Lösungencall_made (Orell Füssli)

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