Unterrichtsbaustein
Symmetrien - GeoGebra zum selbstständigen Lernen kennenlernen
- Dr. Malin Klawonn, Kirsten Scholle
28. Juni 2019
Einstieg
Ziele
- Die Schülerinnen und Schüler lernen im Bereich der Geometrie GeoGebra kennen und können dieses Tool als Kontrollwerkzeug zum selbstständigen Lernen einsetzen. Außerdem nutzen die Schülerinnen und Schüler GeoGebra zur Analyse von zunächst symmetrisch erscheinenden Pflanzen oder Lebewesen.
Fachkompetenzen
- Die Schülerinnen und Schüler spiegeln Polygone an Geraden und Punkten. Sie erkennen achsen- und drehsymmetrische Figuren und zeichnen Symmetrieachsen sowie Drehzentren ein. Außerdem beurteilen die Schülerinnen und Schüler unter der Verwendung von Fachsprache, ob Lebewesen oder Pflanzen punkt- bzw. achsensymmetrisch sind. Sie analysieren und reflektieren die Möglichkeiten und ggf. Grenzen der DGS.
Kompetenzen in der Digitalen Welt
- 5. Problemlösen & Handeln
- 6. Analysieren & Reflektieren
- 5.2 Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen
- 5.4 Digitale Werkzeuge und Medien zum Lernen, Arbeiten und Problemlösen nutzen
- 6.2 Medien in der digitalen Welt verstehen und reflektieren
Medienausstattung
- 1:2 Smartphone, Tablet, Laptop, Desktop-PC
Details
Informationen zum Unterrichtsgegenstand
Eine dynamische Geometriesoftware, zum Beispiel GeoGebra, ist spätestens ab Klasse 8 als verbindliche Anforderung im Bildungsplan Mathematik in Hamburg verankert. Doch schon in den unteren Klassen ist eine Nutzung der Software zum selbstständigen Lernen sinnvoll. Neben der Anwendung als Kontrollwerkzeug, bietet GeoGebra viele weitere kreative Möglichkeiten, mathematische Zusammenhänge zu veranschaulichen und bereichert somit den Mathematikunterricht. Darüber hinaus werden Schülerinnen und Schüler, die motorisch Schwierigkeiten haben, durch die Kontrolle oder das Bearbeiten der Aufgaben alleinig mit einer dynamischen Geometriesoftware, entlastet.
Beschreibung des Unterrichtsbausteins
Die dynamische Geometriesoftware GeoGebra wird innerhalb dieser Unterrichtssequenz einerseits als Kontrollwerkzeug genutzt und andererseits können weiterführende Aufgaben, die nicht ohne Weiteres mit Stift und Zettel bearbeitet werden können, mit der Software betrachtet. In Einzelarbeit wenden die Schülerinnen und Schüler zunächst ihr bisheriges Wissen zur Achsen- und Punktspiegelung sowie zum Einzeichnen von Symmetrieachsen an. In Partnerarbeit lernen sie, wie sie diese Aufgaben ebenfalls mit GeoGebra umsetzen und ihre zuvor erstellten Zeichnungen (inklusive Benennung der Bildpunkte und Angabe der Koordinaten), kontrollieren können. Für Profis bietet dieser Baustein Möglichkeiten einerseits ihr mathematisches Wissen zu vertiefen und andererseits neue Werkzeuge von GeoGebra selbstständig zu erarbeiten. Am Ende der Unterrichtssequenz analysieren und reflektieren die Schülerinnen und Schüler den Einsatz der Software und geben ein Feedback.
Bildungsplanbezug
Die Schülerinnen und Schüler spiegeln Polygone an beliebigen Geraden und Punkten, sie erkennen Symmetrieachsen und -zentren und können diese einzeichnen. Ihre Zeichnungen können die Schülerinnen und Schüler mit einer dynamischen Geometriesoftware kontrollieren. Sie argumentieren und kommunizieren unter Verwendung der Fachsprache, ob ein Lebewesen oder eine Pflanze symmetrisch ist (Widerlegungsbeweis) und diskutieren tiefergehend den Symmetriebegriff in der Mathematik und der Natur.
Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung
- Schülerinnen und Schüler prüfen, in wie weit es möglich ist mit GeoGebra die Konstruktionsschritte einer Achsenspiegelung oder einer Punktspiegelung nachzuvollziehen ohne die Transformationswerkzeuge zu nutzen (Punktspiegelung funktioniert 1:1, die Achsenspiegelung ist etwas umständlich, wenn die einzelnen Schritte mit GeoGebra nachvollzogen werden - Grenzen der Software).
- Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich, wie Objekte (mit GeoGebra) gedreht werden können.
- Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich, wie Objekte (mit GeoGebra) verschoben werden können.
- Schülerinnen und Schüler erstellen eigene Aufgaben sowie zugehörige Lösungen mittels GeoGebra für weitere Trainingszwecke.
- Es könnte ein fächerübergreifendes Projekt mit dem Fach Kunst oder dem Fach NaT folgen: Die SuS prüfen Fotos von sich oder Fotos von Lebewesen, Pflanzen (Pixabay) auf Symmetrie. Sie erstellen mittels einer Software ein vollständig symmetrisches Bild und vergleichen dieses mit dem Originalbild.
- Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich, wie Objekte (mit GeoGebra) gedreht werden können.
- Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich, wie Objekte (mit GeoGebra) verschoben werden können.
- Schülerinnen und Schüler erstellen eigene Aufgaben sowie zugehörige Lösungen mittels GeoGebra für weitere Trainingszwecke.
- Es könnte ein fächerübergreifendes Projekt mit dem Fach Kunst oder dem Fach NaT folgen: Die SuS prüfen Fotos von sich oder Fotos von Lebewesen, Pflanzen (Pixabay) auf Symmetrie. Sie erstellen mittels einer Software ein vollständig symmetrisches Bild und vergleichen dieses mit dem Originalbild.
Material
Hinweise & Links
Hinweise
Ausführliche methodische und didaktische Hinweise finden sich in dem Dokument "Hinweise für Lehrkräfte".
Weiterführende Literatur und Links