Books in the Perspektiven Der Mathematikdidaktik series

Argumentieren ist wichtig für das Lernen von Mathematik. Lehrkräfte tragen entscheidend dazu bei, ob und wie Argumentationen im Mathematikunterricht gelingen. Welche Rolle die Lehrkraft beim mathematischen Argumentieren im Übergang von der Arithmetik zur Algebra spielt, arbeitet Fiene Bredow in dieser Studie heraus. Dazu werden Unterrichtssituationen im Übergang von der Arithmetik zur Algebra erhoben und die stattfindenden Argumentationsprozesse und die hervorgebrachten mathematischen Argumente mit einem Fokus auf die Lehrkraft analysiert. Angelehnt an Conner et al. (2014) werden Unterstützungshandlungen von Lehrkräften kodiert und weitere Lehrkrafthandlungen induktiv rekonstruiert. Ein Kategoriensystem zu Lehrkrafthandlungen bei Argumentationen im Mathematikunterricht wird entwickelt. Als ein entscheidender fachlicher Aspekt im Übergang von der Arithmetik zur Algebra wird die Prozess-Produkt Dualität von mathematischen Objekten beim Argumentieren betrachtet und herausgearbeitet, wie Lehrkräfte die Deutungen ihrer Schüler:innen adressieren. Diese Studie zeigt, dass mathematische Argumentationsprozesse vielschichtig, komplex und auch fragil sind.

Im Fokus der vorliegenden Untersuchung stehen Rechenwege fur Multiplikationen einstelliger mit zweistelligen Zahlen und damit zusammenhangende Einsichten von Kindern in die zugrundeliegenden operativen Beziehungen. Diese werden vor und nach der Umsetzung eines Lernarrangements in Klassen der dritten Schulstufe erhoben. Neben dem sicheren Anwenden verschiedener Rechenwege sollten Kinder Einsicht in Beziehungen und Strukturen entwickeln und Rechenwege zunehmend aufgabenadaquat wahlen, indem sie uber vorteilhaftes Rechnen in Bezug auf Aufgabenmerkmale reflektieren.Die vor und nach der Umsetzung des Lernarrangements gezeigten Rechenwege werden klassifiziert. Daruber hinaus wird in der vorliegenden Arbeit eine empirisch begrundete Typisierung nach den verwendeten Rechenwegen generiert. Die Typenbildung unterscheidet in Abstufungen Kinder, die ausschlielich den Universalrechenweg uber stellengerechtes Zerlegen in eine Summe nutzen und Kinder, die zusatzlich besondere Aufgabenmerkmale erkennen und anwenden. Weitere Ergebnisse liefern Aussagen zu Hurden, die in den Lernprozessen auftreten konnen sowie zu erreichbaren Lernzielen in Bezug auf ein aufgabenadaquates Vorgehen.

Ulrike Roder entwickelt einen didaktisch begründeten Handlungsrahmen zur Planung und Ausgestaltung eines Förderangebots und synthetisiert Qualitätsmerkmale für die Beschreibung bestehender Konzepte. Vor dem Hintergrund der Tätigkeitstheorie beschreibt sie Fördermaßnahmen und leitet Gestaltungshinweise für Fördermaterialien ab. Um möglichst entwicklungsgemäße und -förderliche Lernangebote für die Lernenden bereitzustellen, adaptiert die Autorin verschiedene Modelle zur Variation von Anforderungsstrukturen für die Materialentwicklung. Die Materialien für die exemplarischen Themengebiete Elementare Algebra und Funktionen am Übergang in die Sekundarstufe II sind mit einem Diagnosetest und Feedback verzahnt und wurden als erster Prototyp schulpraktisch unter deskriptivem und explorativem Fokus evaluiert.

Spiele können über das Denken und die Vorstellungen von Kindern zur Mathematik Aufschluss geben. Friederike Heinz entwickelt und erprobt kommunikationsintensive Lernspiele zur Erfassung von Vorstellungen zu Zahlen, Mengen und Operationen. Mithilfe von Videoanalysen zu Spielsituationen in der 2. und 3. Klasse untersucht sie das Potential solcher Spiele als Instrument zur informellen Erstdiagnose. Die Autorin diskutiert diagnostische Einblicke in den Lernstand und die Lernhürden der Spielteilnehmerinnen und -teilnehmer und gibt einen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten von diagnostischen Spielen im Unterricht.

Mathematisches Argumentieren ist bedeutsam f¿r die Entwicklung eines mathematischen Verst¿nisses, doch f¿r viele Lernende scheint diese unterrichtliche T¿gkeit nur schwer zug¿lich zu sein. Ausgehend von einem auf Habermas zur¿ckgehenden Diskursbegriff dokumentiert Jenny Cramer die Entwicklung eines Modells, das die Rekonstruktion potentieller und tats¿lich entstehender Hindernisse im mathematischen Argumentationsdiskurs erm¿glicht. Mittels einer theoretisch und empirisch erarbeiteten Typologie liefert sie Erkl¿ngsans¿e f¿r die Entstehung von Hindernissen aus den Perspektiven Bildungssprache, Rationalit¿und Diskursethik.

Die professionelle Handlungskompetenz von Lehrkräften wird als zentrales Element für erfolgreiches Lehren und Lernen in der Schule angesehen. Daran anknüpfend untersucht Georg Bruckmaier die Bedeutung fachdidaktischer Kompetenzen von Lehrkräften für die Qualität von Mathematikunterricht. Er erweitert die bisherige Konzeption fachdidaktischen Wissens im Rahmen der COACTIV-Studie um zwei handlungsnähere Facetten: Zum einen um die Kompetenz von Mathematiklehrkräften, Mathematikaufgaben auszuwählen und für den Unterricht anzuordnen, und zum anderen um die Kompetenz, anhand von in Videovignetten gezeigten Unterrichtsszenen den Unterricht didaktisch adäquat fortzuführen.

Die Vermittlung mathematischer Modellierungskompetenz stellt ein zentrales Ziel kompetenzorientierten Mathematikunterrichts dar. Da bislang nur vereinzelt spezifische Vermittlungsaspekte zur Förderung dieser Kompetenz untersucht wurden, geht Natalie Tropper dieser Thematik im Rahmen einer qualitativ angelegten Untersuchung nach. Sie betrachtet die Einflüsse strategiebetonter heuristischer Lösungsbeispiele auf die Modellierungsprozesse und das modellierungsbezogene Strategiewissen von Schülerinnen und Schülern. Die Ergebnisse ihrer empirischen Studie zeigen das Potential des gewählten Instruktionsmaterials zur Unterstützung modellierungsbezogener Lernprozesse auf und legen zugleich Implikationen für dessen unterrichtliche Einbettung nahe.

In der täglichen Praxis machen Lehrkräfte häufig die Erfahrung, dass Lernende ¿in Schubladen denken¿. Dies führt dazu, dass Schülerinnen und Schüler meist keine Beziehungen zwischen den einzelnen mathematischen Themengebieten herstellen, sondern Wissen nur für die nächste Klassenarbeit lernen. Winfried Euba stellt Ergebnisse einer empirischen Studie zu den Möglichkeiten, Vernetzungen bei mathematischen Lernprozessen herzustellen, vor. Er beschreibt eine Unterrichtskonzeption für den Mathematikunterricht der gymnasialen Oberstufe, die es den Lernenden ermöglicht, Beziehungen zwischen den großen Themengebieten Analysis, Lineare Algebra und Stochastik herzustellen. In der empirischen Studie wird die starke individuelle Prägung der von den Lernenden tatsächlich hergestellten Vernetzungen deutlich, die zwar von den Unterrichtsmaterialien und dem Unterricht beeinflusst, aber nicht davon determiniert sind.