Einleitung

Vernetzte Klassenräume, in denen jedes Kind mit einem Tablet ausgestattet ist, haben das Potenzial, das Lernen zu revolutionieren. Speziell für mathematische Disziplinen sei die Touchscreen-Technologie interessant und scheine den Eingabegeräten Maus und Tastatur überlegen zu sein. Weitere Vorteile sind die Verfügbarkeit bei einer 1:1-Ausstattung sowie die mit dem leichten Gewicht verbundene Tragbarkeit und relativ geringe Anschaffungspreise.

Ein Vorschlag der Autoren ist, das Tablet so zu konfigurieren, dass es dem Konzept klassischer Schulbücher nachempfunden sei, dabei aber auch Übungsbücher, Prüfungs- und Aufgabenblätter integriere. Weiterführend müsse ein solches Lernwerkzeug in ein Schulumfeld eingebettet sein, welches das Lernen grundsätzlich neu organisiere und durch den Einsatz der Tablets das Unterrichtsmanagement der Lehrer unterstütze sowie die Arbeit der Schüler zu archivieren vermöge.

Arbeitsbücher und e-Arbeitsbücher

Das Übungs- oder Arbeitsbuch biete traditionellerweise die Möglichkeit, neben dem interaktiven Charakter der fortlaufenden Aufgabenbearbeitung, die von den Schülern niedergeschriebene Arbeit aufzunehmen. Oft würden aus ökonomischen Gründen einzelne Aufgabenblätter kopiert und verteilt, oder einfachere und billiger hergestellte Versionen von Arbeitsheften verwendet. Die Entwicklung von e-Arbeitsbüchern solle nun wichtige Vorteile bereitstellen: Die erhöhten Mengen von sich im Umlauf befindlichen Papiers fielen weg, außerdem werde die Arbeit ohne jeden administrativen Aufwand sehr sorgfältig und lückenlos dokumentiert, da sie sofort von jedem Gerät aus auch auf einem Klassen-Server gespeichert werden könne, denn die einzelnen Tablets seien vernetzt. In den klassischen Computer-Räumen von Schulen sei die Nutzung dieser digitalen Ergänzung zum Papier-und-Stift-Unterricht aus Zeit- und Kostengründen bisher sehr beschränkt.

Weiter hätten die Stifte, mit denen auf interaktiven Bildschirmen Aufgaben erledigt werden könnten, viele Vorteile gegenüber dem Einsatz von Maus und Tastatur. Die Geräte seien maximal beweglich, leicht und stünden jedem Schüler permanent zur freien Verfügung.

Papierloser Klassenraum

Es wurden zwei Projekte aus den USA berichtet, in denen ein kontrolliertes Lernumfeld geschaffen und evaluiert wurde, indem die Arbeit der einzelnen Schüler Schritt für Schritt auf ihren Tablets dokumentiert wurde und der Lehrer durch die Vernetzung der Geräte auch jederzeit den aktuellen Fortschritt der Schüler einzeln habe einsehen können. Auch die Möglichkeit zu individualisierten Lernprogrammen habe bestanden, da zu jedem Schüler anfangs ein Profil angelegt wurde, das einen Orientierungspunkt für die Zuteilung von Aufgaben geboten hätte.

Verleger von e-Arbeits- und Fachbüchern sollten ihre Download- und Verkaufsstrategien diesem und ähnlichen Szenarien des papierlosen Klassenzimmers anpassen. Auch für Lehrer bedeuteten Innovationen dieser Art eine immense Erleichterung ihrer Tätigkeit bei gleichzeitig erhöhtem Echtzeit-Einblick in die Arbeitsfortschritte der Schüler.

Tablets und e-Workbooks

Neben den Vorteilen, die ein Einsatz von Tablets biete, spricht der Autor auch die Anforderungen an, die ein solcher mit sich bringe. Er thematisiert Kostenfaktoren, sowohl für Anschaffung der Tablets als auch für den Ersatz bei Verlust oder Beschädigung. Eine weitere Hürde könnte danach die Ausstattung der Schule mit permanentem Breitbandinternetzugang und einer umfassenden Software-Einführung sein. Diese grundlegenden Umstellungen zur Schaffung eines papierlosen Klassenraums schienen in dem gegebenen Schul- und Lernumfeld bisher, so ganzheitlich und radikal wie erforderlich, nur schwer vorstellbar zu sein.

e-Arbeitsbücher in verschiedenen Schulfächern

Durch ihr multimediales Potenzial seien die Tablets zur Vermittlung vieler Inhalte des Lehrplans sehr geeignet. Filme und Audiodateien könnten ebenso einfach in den Unterricht integriert werden wie schriftliche Aufgaben. Gerade die Möglichkeit, eine Sprachaufnahme im eigenen Tempo abzuspielen (z. B. während eines Diktats oder einer Fremdsprachenübung), stelle einen weiteren didaktischen Reiz dar. Dennoch brauche auch hier eine Umstellung der Lehrpläne entsprechend Zeit: Die ersten Anwendungen würden vermutlich eher aus dem Bereich der auf das Tablet übertragenen Textaufgaben kommen. Der Autor sieht großen Handlungsbedarf von Seiten der Schulbuchverlage, Material anzubieten, das in innovative Lehrpläne integriert werden kann, um sich die Möglichkeiten des Tablet für den Unterricht voll zunutze machen zu können.

e-Arbeitsbücher für Mathematik

Die Analogie zwischen der Touchscreen-Nutzung eines Tablets und den gerade für die mathematische Schrift- und Zeichensprache wichtigen Schreibgeräten (Stift und Papier) stelle, so der Autor, ein Alleinstellungsmerkmal gegenüber anderen Eingabegeräten dar. Auch Szenarien, in denen mit Hilfe eines karierten Hintergrundbildschirms diese klassische Form von Mathematik-Arbeitsheften imitiert wird, sind für ihn naheliegend und denkbar, um den spezifischen Anforderungen, die die Mathematik stellt, gerecht zu werden. Dazu gehöre das Verwenden von Symbolen, das Erstellen von Gleichungen, aber auch das Zeichnen von Graphen und geometrischen Figuren.

Aufbau des Systems

Es wird laut Studie schulintern zwischen drei verschiedenen Nutzern der Technologie unterschieden: (1) Dem Schüler, der vor allem Arbeitsmaterial aufnehme und lese sowie es anschließend mit dem Gerät bearbeitet. (2) Dem Lehrer, der Material aufbereitet und zur Verfügung stelle, der Arbeit der Schüler auf seinem Bildschirm folgen und wenn nötig intervenieren könne sowie durch das Archivieren und Abspeichern die Fortschritte jedes einzelnen Schülers über dessen Arbeitsdaten nachvollziehen könne. (3) Dem Direktor, der die Arbeit von Lehrern und Schülern verfolgen könne. Aber auch externe Nutzer, wie Autoren oder Verlage, seien eingeschlossen.

Weiter unterscheidet der Autor zwischen drei „Schichten“ der Datenaufbewahrung, da auch Tablets und ihre Klone keinen unbeschränkten Speicherplatz hätten: (1) Dem Speicher der individuellen Geräte, (2) einem Schulserver und (3) einem gesichertem Datenspeicher. Je nach Aktualität und Nachfrage, können Daten von einer zur nächsten Schicht geschoben werden, gerade in den Vorgängen des Abspeicherns und Verschiebens auf die nächstgrößere Schicht größtenteils automatisiert. Es solle sichergestellt sein, dass Daten weder jemals verloren gingen noch zerstört würden.

Auch das Prüfen der Leistung könne durch ein solches System komplett revolutioniert werden, da es für den Lehrer aufschlussreicher sei, die gespeicherte Aufgabenbearbeitung der Schüler zu sichten, um einen Eindruck von ihrem Fortschritt in oder ihren Schwierigkeiten mit einem Fach zu bekommen, als einen klassischen Test durchzuführen.

Fazit

Das papierfreie Klassenzimmer scheint, so die Studie, Potenzial für ein intensiveres Lehren und Lernen zu bieten, speziell wenn die Tablet-Technologie in ihrem Aufbau klassische Formen imitiert, wie Stift und Papier oder Arbeitshefte und Sachbücher, aber gleichzeitig die Interaktivität und Kommunikation zwischen den einzelnen Nutzern des Systems maximiert. Es wird in der Analyse ein schulumfassendes Soft- und Hardware-System vorgeschlagen, das im Stande sei, die Verbesserung für Lehr- und Lernstruturen zu maximieren. Speziell im Mathematikunterricht könne das Tablet bald das wichtigste Lernwerkzeug werden. Dennoch brauche eine solche Umwälzung Zeit, da sie viele Fragen und Anforderungen mit sich bringe.

Osmon, P. (2011). „Paperless classrooms: a networked Tablet PC in front of every child“. In Smith, C. (Ed.). Proceedings of the British Society for Research into Learning Mathematics 31 (2).