Mathematikunterricht ist altbacken, trocken und langweilig, viel zu abstrakt und zu wenig an praktischen und alltäglichen Fragen orientiert – soweit das verbreitete Vorurteil. Da werde beispielsweise der Satz des Pythagoras gelehrt, aber wenig zum Umgang mit Künstlicher Intelligenz oder mit gefälschten Statistiken, die in Sozialen Medien Desinformation befeuern.
Seilkameras im Fußballstadion – eine mathematische Aufgabe
Der Mathematik-Didaktiker Hans-Stefan Siller von der Universität Würzburg kann die Kritik zum Teil verstehen. Der Unterricht müsse aber auch Basisfertigkeiten und Grundwissen vermitteln – wie eben den Satz des Pythagoras. Aber dieser könne auch praxisnah, mit aktuellen Anwendungsbeispielen vermittelt werden. Bei Schülerprojekttagen seines Lehrstuhls werde dies am Beispiel von Seilkamerasystemen, wie sie in Fußballstadien zur Anwendung kommen, getan. Mit der mathematischen Formel lässt sich ausrechnen, wie lang die Seile – je nach Kamerawinkel – sein müssen.
Fördert Künstliche Intelligenz das Schummeln?
Zudem, so Siller, solle man den Lehrplan auch „nicht so kleinteilig lesen“. Er biete Gestaltungsfreiheiten für den Unterricht. Außerdem sei dort ausdrücklich festgelegt, dass Schülerinnen und Schülern beispielsweise den Umgang etwa mit Künstlicher Intelligenz erlernen sollen. Aber auch daran gibt es immer wieder Kritik, denn KI verleite zum Schummeln. Die Befürchtung: Schüler und Schülerinnen lassen ihre Hausaufgaben von ChatGPT und Co. erledigen, statt sie selbst zu machen und verlernen so, eigenständig mathematische Aufgaben zu lösen.
KI – eine Herausforderung für Lehrkräfte
Siller verweist darauf, dass der Einsatz von KI bei Hausaufgaben – ohne eigenständiges Arbeiten – oft auch schiefgehe: „Das hatte ich gestern gerade wieder, dass eine falsche Lösung herauskommt. Da hilft es, wenn man als Lernender, aber auch als Lehrkraft das Wissen besitzt, zu erkennen: Wo wurde denn der Fehler gemacht?“
Dieses Wissen, Künstliche Intelligenz kritisch zu bewerten und sie sinnvoll einzusetzen, will Siller seinen Studierenden vermitteln, damit sie dies im Matheunterricht umsetzen können. Er sieht nicht nur die Fehler und Probleme mit dieser Technik, sondern auch deren Möglichkeiten. Diese hat er, gemeinsam mit sieben weiteren Bildungs- und Erziehungswissenschaftlern, als Leitgedanken (externer Link) in einem Aufsatz formuliert.
Digitale Tools bieten neue Möglichkeiten
So könnte praxisnah ein aktuelles, dann aber eben oft auch kompliziertes Thema im Matheunterricht aufgegriffen werden: „Die KI zerlegt dieses große, komplexe Thema in kleine Blöcke, auch alters- und leistungsgerecht.“ Die Schülerinnen und Schüler können dann die einzelnen Aufgaben durch das Anwenden von Formeln und mit Kopfrechnen lösen und letztlich diese Lösungen zusammenführen.
Lehrkräfte könnten die KI auch nutzen, um Prüfungsaufgaben gemäß der individuellen Leistungsfähigkeit zu erstellen, so Siller: „Das wäre eine Möglichkeit, wie man auch lernschwache Schülerinnen und Schüler entsprechend unterstützten kann.“
Mit Mathe „Fake News“ entlarven
In seinem „Mathe-Labor“ probiert er, gemeinsam mit seinen Studierenden und auch Schülern und Schülerinnen, aus, was mit KI möglich und sinnvoll ist. Beispielsweise nutzten sie Daten aus der Region zu Windenergie, um die Frage zu beantworten, ob sie einen Vorteil gegenüber fossilen Energien hat. Dabei haben sie, so Siller, „ganz bewusst KI eingesetzt, um eine klassische Aufgabe für den Unterricht zu generieren.“ Die KI war hilfreich, machte aber eben auch Fehler. Seine Studierenden erwerben so das Rüstzeug, diese zu erkennen.
„Lebendige Mathematik“ im Unterricht
Eine seiner Studentinnen, Miriam Müller, beschäftigt sich viel mit digitalen Tools für den Unterricht, die das mathematische Denken fördern sollen. Zugleich sieht sie aber auch, „welche Kompetenzen nötig sind, um damit erlangte Informationen aus dem Netz kritisch zu hinterfragen.“ Sie werde ganz praktisch darin geschult, Schülern beizubringen, wie sie verzerrte Darstellungen in Statistiken erkennen können oder „wie Mathematik hilft, Fake-News zu entlarven.“
Im Mathe-Labor kann sie nicht nur den Einsatz von KI und digitalen Tools ausprobieren, sondern lernt dort auch, Unterrichtsinhalte experimentell und anschaulich zu gestalten: „Im Rahmen von Übungen mit Schulklassen können wir Studenten erleben, wie stark sich Motivation und Verständnis bei den Lernenden verändert, wenn die Mathematik mit allen Sinnen greifbar ist.“ Denn sie möchte künftig einen Unterricht gestalten, in dem nicht nur richtig gerechnet wird, sondern „der Mathematik als etwas Lebendiges zeigt.“
