Digitale Werkzeuge im Mathematikunterricht in Thüringen: GTR, CAS und hilfsmittelfreier Teil

Digitale Werkzeuge und der hilfsmittelfreie Prüfungsteil lassen sich in Thüringen am besten trennen, wenn beide Kompetenzen von Beginn der Einführungsphase an in eigenen Übungsphasen trainiert werden, statt sie erst kurz vor der Qualifikationsphase zusammenzuführen. GTR, CAS und Tabellenkalkulation eignen sich für Modellierung, Simulation und die Kontrolle von Ergebnissen, während der hilfsmittelfreie Teil grundlegende Rechenfertigkeiten ohne technische Unterstützung sichert. Für Grundfach und Leistungsfach gilt dabei dieselbe Grundlogik, lediglich der Umfang der Übungsaufgaben unterscheidet sich. Verbindliche Vorgaben zu Prüfungsformaten und zugelassenen Hilfsmitteln macht ausschließlich das Thüringer Ministerium für Bildung, Jugend und Sport (ThILLM).

Material zu diesem Artikel

Die im Text erwähnten Unterrichtsmaterialien auf einen Blick. Digitaler Download, sofort einsetzbar.

Lehrplan Mathematik Thüringen – Unterrichtsmaterial für die Quali... €79,90Ansehen Optimierungsprobleme aus der Realität – Komplette Unterrichtsreih... €24,99Ansehen Künstliche Intelligenz verstehen – durch Mathematik greifbar gemacht €24,99Ansehen

Warum eine klare Trennung beider Bereiche hilft

Wird der Umgang mit digitalen Werkzeugen nicht bewusst von hilfsmittelfreien Übungsphasen getrennt, entsteht häufig eine Abhängigkeit vom Rechner auch bei Aufgaben, die sich eigentlich im Kopf oder auf Papier lösen lassen. Eine klare Kennzeichnung im Unterrichtsmaterial schafft hier Abhilfe: Aufgaben ohne Hilfsmittel und Aufgaben mit gezieltem Einsatz von GTR, CAS oder Tabellenkalkulation werden getrennt ausgewiesen. Das Unterrichtsmaterial für die Qualifikationsphase in Thüringen unterscheidet diese beiden Aufgabentypen bereits im Aufbau, sodass Sie nicht selbst nachsortieren müssen.

Digitale Werkzeuge gezielt in der Qualifikationsphase einsetzen

Besonders bei Themen mit hohem Rechenaufwand, etwa Optimierungsaufgaben oder Simulationen in der Stochastik, lohnt sich der gezielte Einsatz von GTR oder CAS, weil sich Lernende dann auf den eigentlichen Lösungsansatz konzentrieren können, statt Zeit mit reiner Rechenarbeit zu verlieren. Wichtig bleibt, dass der Ansatz zunächst von Hand entwickelt wird und das Werkzeug erst zur Umsetzung oder Kontrolle eingesetzt wird. Die Unterrichtsreihe zu Optimierungsproblemen aus der Realität lässt sich so in einen handschriftlichen Modellierungsteil und einen digital gestützten Rechenteil aufteilen.

Künstliche Intelligenz als Anwendungsfeld für digitale Werkzeuge

Ein zunehmend relevantes Anwendungsfeld für digitale Werkzeuge ist die Modellierung von Prozessen, wie sie auch hinter Verfahren der künstlichen Intelligenz stehen, etwa bei Matrizenrechnung oder Vektoroperationen. Solche Kontexte motivieren, weil sie einen Bezug zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler herstellen, ohne den fachlichen Kern zu verwässern. Material wie Künstliche Intelligenz verstehen durch Mathematik eignet sich als ergänzender Baustein, wenn digitale Werkzeuge im Unterricht ohnehin bereits eine Rolle spielen.

Tabellenkalkulation für Stochastik nutzen

Gerade in der Stochastik zeigt sich der Nutzen digitaler Werkzeuge besonders deutlich, weil sich Binomialverteilungen und größere Datenmengen mit einer Tabellenkalkulation anschaulich darstellen lassen, die von Hand kaum praktikabel zu berechnen wären. Wichtig ist auch hier, dass die zugrunde liegende Formel zuerst verstanden wird, bevor die Tabellenkalkulation als reines Rechenwerkzeug zum Einsatz kommt. So bleibt der digitale Einsatz ein Werkzeug zur Vertiefung des Verständnisses und nicht dessen Ersatz.

Den hilfsmittelfreien Teil trainieren

Für den hilfsmittelfreien Prüfungsteil braucht es regelmäßiges Training abseits des Taschenrechners, etwa durch kurze Übungsphasen zu Ableitungsregeln, Bruchrechnung oder Termumformungen zu Beginn der Stunde. Diese Routine sichert grundlegende Fertigkeiten, die sonst im stark digital geprägten Unterricht in den Hintergrund geraten können. So bleibt der hilfsmittelfreie Teil auch in der Qualifikationsphase kein Fremdkörper, sondern ein fester Bestandteil des Unterrichtsalltags.

Beide Bereiche im Stundenverlauf abbilden

Diese Struktur lässt sich über mehrere Kurshalbjahre hinweg wiederholen, sodass Schülerinnen und Schüler eine feste Erwartung daran entwickeln, wann ein digitales Werkzeug zum Einsatz kommt und wann nicht. Weitere Anregungen für die Prüfungsvorbereitung finden Sie auf der Seite zum Lehrplan Mathematik für die Oberstufe in Thüringen sowie in den Beiträgen Künstliche Intelligenz mathematisch verstehen: Vektoren und Matrizen und Abitursimulation: Klausurtraining unter Prüfungsbedingungen.

Häufige Fragen

Ab welcher Phase sollte ich digitale Werkzeuge systematisch einführen?

Ein früher, aber gezielter Einsatz bereits in der Einführungsphase hat sich bewährt, damit Grundfach und Leistungsfach in der Qualifikationsphase sicher damit umgehen können.

Wie verhindere ich eine zu starke Abhängigkeit vom Taschenrechner?

Regelmäßige, klar gekennzeichnete Übungsphasen ohne Hilfsmittel halten grundlegende Rechenfertigkeiten unabhängig vom Umfang des digital gestützten Unterrichts wach.

Wo finde ich verbindliche Vorgaben zu zugelassenen Hilfsmitteln in Thüringen?

Diese Vorgaben macht ausschließlich das Thüringer Ministerium für Bildung, Jugend und Sport (ThILLM). Eine Zulassung oder Empfehlung durch das Thüringer Ministerium für Bildung, Jugend und Sport (ThILLM) besteht nicht.

Wenn Sie Ihren Unterricht neu zwischen digital gestützten und hilfsmittelfreien Phasen ordnen möchten, beginnen Sie mit einer klaren Kennzeichnung im vorhandenen Material und ergänzen Sie dieses gezielt durch das Unterrichtsmaterial für die Qualifikationsphase in Thüringen. Die Kollektion Mathematik Abitur-Training und Prüfungsvorbereitung bietet dafür weitere passende Bausteine.