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Vortrag zum Einsatz des Calliope mini im Mathematikunterricht der Grundschule

Am 27. April 2021 fanden im Rahmen der Calliope mini EXPERTS mehrere Vorträge und Workshops zum Einsatz des Mikrocontrollers Calliope mini statt. Dr. Frederik Grave-Gierlinger stellte im Rahmen dessen eine im math.media.lab entwickelte digital unterstützte Lernumgebung für den Mathematikunterricht zum Thema Zahldarstellung und Zahlcodierung vor.


Aufgrund der Darstellungsweise mehrstelliger Zahlen in Form von Lauftext, bietet der Calliope mini einen guten Anlass, um Beschränkungen digitaler Medien zu thematisieren und darüber nachzudenken, wie vorhandene Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabemöglichkeiten digitaler Medien bestmöglich eingesetzt werden können, um bestimmte Zielsetzungen zu erreichen. An diese Grundproblematik, bei der die optimale Nutzung begrenzt verfügbarer Ressourcen im Zentrum steht, lassen sich auf natürliche Weise weitere Themen aus dem Mathematikunterricht anbinden; bspw. die Untersuchung von Merkmalen, Vor- und Nachteilen des dekadischen und des binären Stellenwertsystems.

Der Calliope mini bietet hier ein anschauliches Unterrichtsmittel, um die Behandlung verschiedener Zahldarstellungen anhand eines ganz konkreten und für die Schülerinnen und Schüler nachvollziehbaren Problems zu motivieren und gemeinsam über den Unterschied zwischen Zahl und Zahlzeichen nachzudenken.

Konkret sind Schülerinnen und Schüler in der im Rahmen der Calliope mini EXPERTS vorgestellten Lernumgebung zur Zahldarstellung und Zahlcodierung aufgefordert, unterschiedliche Verfahren zur Darstellung von Zahlen selbstständig zu untersuchen, indem Eingabeparameter variiert und die resultierenden Ausgaben am LED-Display schriftlich festgehalten werden. Ausgehend von den eigenen Aufzeichnungen stellen die Schülerinnen und Schüler dann Vermutungen darüber an, was sich hinter den Bezeichnungen der drei verfügbaren Zahlcodierverfahren „Soroban“, „Morse“ und „Binär“ verbirgt und sie versuchen diese in Kleingruppen zu entschlüsseln. Die Lernumgebung ist für einen Einsatz in den Klassenstufen 4-6 intendiert und verfolgt neben der Förderung zentraler inhalts- und prozessbezogener mathematischer Kompetenzen im Bereich des arithmetischen und des argumentativen Handelns auch die (Weiter-)Entwicklung grundlegender logischer und informatischer Fähigkeiten.

Die Entwicklung der Lernumgebung erfolgte auf Grundlage des SAMR-Modells von R. Puentedura, und zwar mit dem dezidierten Ziel, die besonderen Potentiale von Mikrocontrollern für den Mathematikunterricht zu erkunden und nach Möglichkeit auch auszuschöpfen. Die im Rahmen der Calliope mini EXPERTS vorgestellte Lernumgebung zeigt, dass Mikrocontroller, ng des Raumes möglicher Aufgabenstellungen zu transformieren.

Das zur Lernumgebung gehörende Programm für den Calliope mini ist als Vorlage unter der folgenden Adresse frei verfügbar: https://makecode.calliope.cc/_4Ku20YDJ19FD

 

Ansprechpartner: Dr. Frederik Grave-Gierlinger (frederik.gierlinger@hu-berlin.de)