Die Verwendung von Programmen im Mathematikunterricht der Oberstufe

Bek. vom 21. Februar 2001 (NBl. MBWFK. Schl.-H. S. 105)

Computer-Algebra-Systeme (CAS), dynamische Grafikprogramme und vergleichbare Software gewinnt im Mathematikunterricht von Gymnasien und Gesamtschulen zunehmend an Bedeutung. Dies hat mehrere Ursachen: - Umfangreiche Erprobungen im Unterricht und Erstellung von Unterrichtsmaterial, viele Beiträge auch der Unterrichtsforschung liefern eine solide didaktische Grundlage für den Einsatz zumindest von CAS- und Grafikprogrammen,

- Beschaffungskosten für CAS- und Grafik-Software sowohl für den Unterricht in der Schule als auch für den Hausaufgabenbereich sind stark gesunken,

- Aus- und Fortbildung bereitet Lehrkräfte auf den Unterricht unter Verwendung von Mathematiksoftware vor.

Grundsätzliche und nicht einfach zu beantwortende Fragen sind die nach der Konzeption eines Mathematikunterrichts z.B. unter
Verwendung von CAS, sind die nach Veränderung des Anforderungs- oder Anspruchsniveaus, die nach Verdrängung der Bedeutung numerischer Ergebnisse zugunsten von Methodenbewusstsein, die nach algorithmischer Sicherheit, kritischer Distanz zu Ergebnissen.
Traditionelle Aufgaben, auch traditionelle Abituraufgaben in Verbindung mit CAS, werden in der Folge in vielen Bereichen trivial, Lösungen kosten oft nur einen Tastendruck oder zwei, um das Ergebnis ausdrucken zu lassen.

„Traditionelle Mathematikaufgaben in Verbindung mit mathematischer Software führen zwangsläufig zur Verkümmerung
mathematischer Kenntnisse (bzw. zu einem Motivationsschwund für deren Erwerb)", wird befürchtet.

Der kompetente Umgang mit einem CAS-Programm in Bezug auf eine Aufgabe, der experimentelle Einstieg, auch die ausreichende Dokumentation eines Lösungsweges u.a.m. stellen hohe Anforderungen an Schülerinnen und Schüler.

Der Einsatz von Computer-Algebra-Systemen in Klausuren der Oberstufe ist möglich, wenn er aus dem Unterricht erwächst. Hierbei
muss - wie auch ohne den Einsatz von Computern - die Selbständigkeit der Bearbeitung und Lösung einer Aufgabe durch geeignete
Maßnahmen sichergestellt werden, wie es etwa auch aus Klausuren in Informatik bekannt ist.

Bei Abituraufgaben wird die Fachaufsicht wie bei allen Abituraufgaben bei der Genehmigung nach den Fachanforderungen verfahren:

- Abituraufgaben müssen den Einsatz der Hilfsmittel (hier von CAS-Programmen) rechtfertigen. (Dies ist bei traditionellen
Aufgabenstellungen und -gewichtungen bei CAS-Programmen nicht der Fall.)

- Aufgaben vergleichbaren Niveaus müssen aus Klausuren bekannt sein (so z.B. auch in der sog. P3-Klausur im Grundkurs und
vergleichbaren Leistungskursklausuren).

- Rechner müssen in ausreichender Anzahl zur Verfügung stehen.

- Die Lösungen müssen ausreichend dokumentiert sein.

Wie im Informatikunterricht kann eine Planungsphase vor dem Gang an den Rechner Vorarbeiten enthalten, wie z. B: globale und
lokale Variable bezeichnen, Formeln, Funktions- und Prozedurdefinitionen angeben u. a. m. CAS-Programme können den Mathematikunterricht besonders auch in der Oberstufe nachhaltig verändern.

Das Mathematisieren kann gegenüber dem mehr kalkülorientierten Unterricht an Gewicht gewinnen.
 

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