Teaser
Lüften Sie gemeinsam mit Ihren Schüler*innen das Geheimnis, um JEDES Spiel zu gewinnen!
Was erwartet Sie? Auf dieser Seite stellen wir Ihnen das Lern- und Strategiespiel „NIM“ für den Mathematikunterricht vor. Die App bietet verschiedene Spielmodi und ein Archiv, das Sie und Ihre Schüler*innen erkunden können. Die App eignet sich, um das mathematisch-strategische Denken und Argumentieren Ihrer Schüler*innen zu fördern und zu fordern.
Perfekt geeignet für den Grundschulunterricht, finden Sie hier wertvolle Lehrmaterialien und praktische Übungen. Erkunden Sie hier die Möglichkeiten der NIM-App und bringen Sie frischen Wind in Ihren Mathematikunterricht!
Viel Spaß dabei!
Bildungs-/Lernziel
Laut Rahmenlehrplan Grundschule Mathematik (2004) werden im Mathematikunterricht die folgenden Lernziele angestrebt. Die NIM-App eignet sich, diese zu verfolgen und erreichen:
Methodenkompetenz (S. 10):
- Algorithmen werden erkannt.
- Verwendung von mathematischen Werkzeugen digitaler Art sachgemäß.
Soziale Kompetenz (S. 11):
- Erwerb von mündlicher Fassung des Problems.
- „Fähigkeit im Argumentieren zu mathematischen Sachverhalten“.
- „Gemeinsames Bearbeiten von Problemen“.
Personale Kompetenz (S. 11):
- „Für das Lösen von mathematischen Problemen ist erforderlich, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, in schwierigen Situationen nicht aufzugeben und nach alternativen Lösungswegen zu suchen“.
Allgemeine mathematische Fähigkeiten (S. 12):
Die Schülerinnen und Schüler…
- „stellen Lösungsprozesse dar, kommentieren und reflektieren diese und überprüfen Lösungen“.
- „schätzen die Vorgehensweisen von [Mitschüler*innen] beim Lösen von Aufgaben ein“.
App
Um die NIM-App näher kennenzulernen, haben Sie hier die Möglichkeit, entweder ein einleitendes Video anzusehen oder sich hier durch eine Galerie durchzuklicken, die die einzelnen Schritte der App (siehe eingeklappte Punkte 1-25) erklären.
Hinweis zur Sprachfunktion: Die App kann auf insgesamt 10 Sprachen genutzt werden (z. B. Englisch, Arabisch, Russisch und Ukrainisch). Allerdings muss dies in den Einstellungen des Geräts vorgenommen werden und kann nicht separat in der App eingestellt werden.
Das Video können Sie alternativ über folgenden Link abrufen: https://youtu.be/BCmLBetYb64
Schritte 1-7: Aufbau des Spielfeldes
*1: Die Spieler*innen können entscheiden, was die maximale Anzahl an Plättchen ist, die man legen kann. Dabei gibt es vier Möglichkeiten. Entscheiden sie sich beispielsweise dafür, dass man maximal 3 Plättchen legen kann, können sie sich aussuchen, ob sie entweder 1, 2 oder 3 Plättchen legen möchten.
*2: Das letzte Feld kann entweder ein „Gewinner*innen-“ oder „Verlierer*innenfeld“ sein. Dies wird visuell durch einen Daumen repräsentiert, der entweder hoch oder runter zeigt.
*3: Die Anzahl der Spielfelder liegt bei mindestens 5 und höchstens 20 Feldern.
*4: Die Spieler*innen können in diesem Feld ihren Namen eintragen.
*5: Die Spieler*innen können hier ihre Plättchenfarbe personalisieren.
*6: Zur Orientierung auf dem Spielfeld gibt es drei Anzeigeoptionen. Es kann zwischen folgenden Optionen gewählt werden: Keine Nummerierung der einzelnen Felder, eine Nummerierung jedes fünften Feldes oder eine Nummerierung aller Felder.
*7: Nachdem alle Voreinstellungen durchgeführt wurden, kann das Spiel beginnen!
Schritte 8-14: Ablauf eines Spiels
*8: Zuerst entscheiden die Kinder untereinander, wer beginnt.
*9: Hier finden die Spieler*innen die aktuellen Spielanweisungen.
*10: Das Kind, das beginnt (rot), legt entweder ein oder zwei Plättchen.
*11: Hat das Kind seinen Zug beendet, wird diese Taste gedrückt. Das zweite Kind geht analog vor.
*12: In diesem Beispiel legt das zweite Kind (blau) in seinem zweiten Zug zwei Plättchen. Dabei kann man sich zwei Szenarien vorstellen. Im ersten Szenario hat das Kind – ohne eine Strategie zu verfolgen – zwei Plättchen gelegt. In einem zweiten Szenario hat das Kind erkannt, dass es gewinnt, wenn es im zweiten Zug zwei Plättchen legt, da das erste Kind (rot) nur entweder ein oder zwei Plättchen im dritten Zug legen kann.
*13: Legt das erste Kind ein Plättchen, kann das zweite Kind zwei Plättchen legen und hat gewonnen. Legt das erste Kind zwei Plättchen, wird das zweite Kind nur noch ein Plättchen legen können und gewinnt auch in diesem Fall.
*14: Die Spielanweisung kann vor allem in dieser Phase dazu beitragen, dass die Spielenden erkennen, wer gewinnt – ohne das Spiel bereits beendet zu haben.
Schritte 15-21: Archiv I
*15: Hier sieht man, wer gewonnen (oder bei der anderen Variante „👎“ verloren) hat.
*16: Nach der Spielrunde gibt es die Möglichkeit, das Spiel zu archivieren, um es nach mehreren Spielrunden einsehen zu können.
*17: Hier findet ihr das Archiv!
*18: Eine neue Runde kann gestartet werden.
*19: Auch im Archiv besteht die Möglichkeit, die Anzeigeoptionen zur Nummerierung der Spielfelder anzupassen.
*20: Die Spielfelder können manuell durch das Antippen und Ziehen über den iPad-Bildschirm sortiert werden.
*21: Hier können verschiedene automatische Sortierungen vorgenommen werden. Man kann die archivierten Spiele auf folgende Arten sortieren lassen: Anzahl der Spielfelder, Chronologie („Welches Spiel wurde zuerst/zuletzt gespielt?“) oder beginnende Farbe/Spieler*in.
Schritte 22-25: Archiv II
*22: Die Spiele aus dem Archiv können als PDF-Datei exportiert werden.
*23: Der Export der Spiele erfolgt über diese Taste als „NIM-Dateiformat“. Öffnet man die exportierte Datei, wird man in die NIM-App weitergeleitet, sofern sie auf dem iOS-Gerät installiert ist.
*24: Tippt man auf ein einzelnes Spiel, kann man es unter anderem untersuchen.
*25: Auf dieser Seite wird den Kindern das ausgewählte Spiel und ein neues Spielfeld angezeigt, an dem sie neue Versuche wagen können und dabei ggf. ein Muster erkennen.
Gewinnstrategie
Es gibt entscheidende Faktoren, um das Spiel immer gewinnen zu können und diese gilt es zu ermitteln.
- Welche sind die Gewinnfelder?
- Muss ich oder mein Gegner*in das Spiel beginnen?
- Mit wie vielen Plättchen muss ich beginnen?
Die allgemeine Gewinnstrategie für die NIM-App kann wie folgt beschrieben werden:
- Im ersten Schritt muss die Feldlänge (F), die Legezahl (L) und die Schrittweite (S) bestimmt werden
- F = Anzahl der Felder mit denen gespielt wird.
- L = Anzahl der Plättchen, die höchstens gelegt werden dürfen.
- S = L+1 (die Schrittweite ist um eine Zahl größer als die Legezahl, da nach dem gegnerischen Zug immer mindestens ein Feld bis zu einem Gewinnfeld frei bleiben muss, welches man selbst besetzen kann).
- Ist das letzte Feld ein Gewinnfeld: F : S = Rest oder kein Rest ; Ist das letzte Feld ein Verliererfeld: (F-1) : S = Rest oder kein Rest.
- Ist der Rest Null, dann sollte der Gegner oder die Gegnerin mit dem ersten Zug beginnen. Bleibt ein Rest, sollte man selbst beginnen und zwar mit der Anzahl an Rest Plättchen.
- Bei großen Feldlängen und Legezahlen braucht man sich die Gewinnfelder nicht zu merken. Man ergänzt die Anzahl der gelegten Plättchen des Gegners oder der Gegnerin (die Legezahl) mit dem eigenen Zug auf die entsprechende Schrittweite.
- Beispiel: Legezahl: 5, Schrittweite: 6 (Merke: S = L+1).
- Gegner/-in legt 3 von 5 möglichen Plättchen.
- Hat man im vorherigen eigenen Zug ein Gewinnfeld besetzt, sollte man nun 3 Plättchen zum nächsten Gewinnfeld legen.
- Beispiel: Legezahl: 5, Schrittweite: 6 (Merke: S = L+1).
Unterrichtsidee
Die NIM-App eignet sich für den Mathematikunterricht der Grundschule aufgrund folgender Kriterien des „Gütesiegel Lern-Apps“ (mehr siehe Kriterienraster_Lernapps):
A: Pädagogische/didaktische Konzepte
Die Lernziele, die mit der App erreicht werden, können über die Reproduktion von Wissen hinausgehen (über Reorganisation und Transfer hin zu Reflexion und Problemlösung).
- Mit der App sollen Kinder vorhandenes Wissen nicht reproduzieren, sondern aktiv nutzen, um Strategien zu entwickeln. Das Problemlösen und mathematisch/strategische Denken steht im Vordergrund.
Durch das Benutzen der App werden 21st Century Skills (4K: Kreativität, Kollaboration, kritisches Denken, Kommunikation) gefördert.
- Die App regt Kinder dazu an, problemorientiert zu handeln und individuelle Lösungen zu finden. Außerdem fordert die App die Kinder dazu auf, miteinander über das Spiel ins Gespräch zu kommen und Strategien untereinander auszutauschen. Durch die Möglichkeiten, das Spiel auf vielfältige Weise zu verändern und anzupassen, haben die Kinder die Möglichkeit kreative Wege auszuprobieren.
Die Inhalte sind in der App logisch und nachvollziehbar aufgebaut und strukturiert, sodass sie das Lernen fördern.
- Die Benutzeroberfläche ist simpel gestaltet und einfach zu bedienen, wodurch der Fokus auf dem Spiel liegt und Kinder nicht abgelenkt werden.
B: Funktionalität und mediale Gestaltung
Lernfortschritt: Man kann nach Beenden der App an der Stelle anknüpfen, an der man das letzte Mal aufgehört hatte.
- Durch das Archivieren der einzelnen Spielrunden können die Fortschritte gesichert werden. Schließt man die App jedoch, ohne die Runde beendet zu haben, geht der Spielfortschritt verloren.
Benutzerfreundlichkeit: Die App ist intuitiv und ohne Anleitung nutzbar.
- Visuelle Symbole und Texte ermöglichen eine einfache und verständliche Bedienung für Nutzer*innen aller Altersgruppen. Eine kurze Anleitung für die Kinder, die einige Funktionen des Archivs erklärt, wäre allerdings sinnvoll.
Binnendifferenzierung: Die App bietet unterschiedliche Schwierigkeitsgrade, Aufgaben für unterschiedliche Lernniveaus.
- Eine Differenzierung wird ermöglicht, indem die Spielenden die Anzahl der Spielfelder und zu legenden Plättchen anpassen können. Ebenfalls ist eine Variation der Nummerierung der einzelnen Felder möglich.
C: Lernendenorientierung
Selbstbestimmtes Lernen: Die App ist so konzipiert, dass Lernende den Schwierigkeitsgrad selbst bestimmen können.
- Die NIM-App ermöglicht es den Lernenden, ihr Spiel voreinzustellen (Felderanzahl, Plättchenanzahl, Gewinner*innen-/Verlierer*innendaumen, etc.) bevor sie mit ihrer ersten Spielrunde beginnen.
Interaktion: Lernende können sich interaktiv mit den Lerninhalten auseinandersetzen.
- Beim NIM-Spiel wird von den Spielenden ständige Interaktion erfordert, da sie aktiv Entscheidungen treffen und ihre Strategie anpassen müssen, um sich dann mit den Lerninhalten auseinanderzusetzen.
Geschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, in der Inhalte präsentiert werden, ist der Zielgruppe angemessen.
- In der NIM-App gibt es keine Zeitvorgaben, wodurch die Spielenden ihr Lerntempo selbst bestimmen können und sich in den jeweiligen Spielrunden angemessene Zeit nehmen können, um Entscheidungen zu treffen.
Verständliche Sprache: Das Angebot ist in einer für die Zielgruppe verständlichen Sprache verfasst.
- Die Regeln und Anleitungen vom NIM-Spiel sind in der App einfach und klar formuliert und somit für die Zielgruppe (Grundschüler*innen) sowohl schriftlich ausformuliert als auch visuell durch Icons verständlich dargestellt. Außerdem wird man während des Spiels mit kurzen, aber klaren Anweisungen angeleitet, seine Züge zu vollziehen.
D: Rolle der Lehrperson
Individualisierte Inhalte: Kann die Lehrperson die Aufgabenformate erstellen und mit eigenen Inhalten befüllen?
- Nein, Die Lehrperson ist durch das vordefinierte Format der App eingeschränkt und kann keine eigenen Inhalte hinzufügen. Sie kann die Kinder jedoch anweisen, mit einer bestimmten Anzahl von Feldern und einer bestimmten Anzahl von Steinen zu spielen, was ein gewisses Maß an Individualisierung innerhalb der Einschränkungen der App ermöglicht. Dennoch kann der Unterricht durch gezielte Fragestellungen und das bereitgestellte Unterrichtsmaterial (Tippkarten) gelenkt werden.
Lernfortschrittskontrolle: Erlaubt die App der Lehrperson Übersicht darüber, ob die Lernenden die Lernziele erreicht haben (einzelne Aufgaben, Kapitel, Kurs)?
- Ja, Die Lehrperson hat die Möglichkeit, alle gespielten Runden im Detail zu überprüfen. Diese Funktion ermöglicht es der Lehrperson, jedes Spiel einzeln zu bewerten und so eine umfassende Leistungsbeurteilung vorzunehmen. Durch die Analyse dieser Runden kann die Lehrperson feststellen, ob die Kinder die zum Gewinnen des Spiels erforderlichen Strategien herausgefunden haben oder nicht. Außerdem bietet das Auswertungstool Einblicke in die Muster.
Export: Bietet die App die Möglichkeit, z.B. Übersichten über erreichte Lernziele zu exportieren?
- Ja, Die App ermöglicht es den Kindern, die Ergebnisse ihrer Spiele zu exportieren, so dass sie die Daten in ihrer Notizen-App speichern oder direkt an der Lehrperson senden können. Diese Funktion stellt sicher, dass die Schüler ihre Fortschritte leicht verfolgen und ihre Erfolge oder verbesserungswürdigen Bereiche mit ihren Lehrern teilen können.
Unterrichtsverlauf/-arrangement
Grobplanung der Unterrichtseinheit
Unterrichtsmaterialien
Für das Durchführen der Unterrichtseinheit stellen wir Ihnen folgende Materialien zusätzlich zur Verfügung. Hier finden Sie vorgefertigte und auch unbeschriftete Vorlagen (Tippkarten und Forschungsaufträge), die Sie (bearbeiten und) ausdrucken können.
Gegebenenfalls empfiehlt es sich, einen gemeinsamen Wortspeicher anzulegen.
Hinweise zur formativen Evaluation der Lernerfolge der Schüler*innen
Wie kann ich feststellen, ob das Lernen/Arbeiten mit der App erfolgreich war?
Während der Arbeitsphase eignet es sich, Einzelgespräche und Beobachtungen durchzuführen. Im Plenum können sich die Schüler*innen unter der Moderation der Lehrkraft unter anderem über Schwierigkeiten, Probleme oder auch Erkenntnisse austauschen.
Dieser Austausch kann sowohl in Pärchen als auch im Plenum geschehen, indem die Schüler*innen auf Fragen wie „Was ist dir schwergefallen?“, „Was hast du / habt ihr herausgefunden?“ und „Kannst du mir die Strategie erklären?“ antworten.
Quellenverzeichnis
Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung (o. J.): Gütesiegel Lern-Apps. Kriterienraster zur Bewertung von Lern-Apps durch Lehrpersonen. https://lernapps.oead.at/fileadmin/Medien/lernapps.oead.at/Kriterienraster_Sept-2021.pdf
Etzold, Heiko (2022-2023): Nim. https://apps.apple.com/de/app/nim/id1590325148
Senator für Bildung und Wissenschaft, Bremen (2004): Rahmenlehrplan Grundschule. Mathematik. Bremen: Sujet Druck & Verlag.