Herzlich Willkommen

auf der Seite der Gesellschft für Didaktik der Mathematik. Die GDM ist eine wissenschaftliche Vereinigung mit dem Ziel, die Didaktik der Mathematik – insbesondere in deutschsprachigen Ländern – zu fördern und mit entsprechenden Institutionen in anderen Ländern zusammenzuarbeiten. Die Mathematikdidaktik beschäftigt sich mit dem Lernen und Lehren von Mathematik in allen Altersstufen.

Didaktik der Mathematik

01 Intro

Didaktik der Mathematik

Die Didaktik der Mathematik (kurz auch “Mathematikdidaktik”) beschäftigt sich mit dem Lernen und Lehren von Mathematik in allen Altersstufen. Zentrale Bezugswissenschaft der Mathematikdidaktik ist die Mathematik. Zudem bedient sich die Mathematikdidaktik auch der Ergebnisse und Methoden anderer Wissenschaften, wie etwa der Pädagogik, der (früher so genannten „allgemeinen“) Didaktik, der Soziologie, der Psychologie oder der Wissenschaftsgeschichte.

Der Grundstein für wissenschaftliche Erkenntnisse über das Lernen und Lehren von Mathematik ist die spezifisch mathematikdidaktische Forschung. Aus unterschiedlichen Sichtweisen kann sie ein integratives Bild des Mathematiklernes und -lehrens formen und begründen, das dann konstruktiv in die Praxis umgesetzt werden kann.

In der unten stehenden Tabelle finden Sie eine Auflistung der Themen und Fragen, mit denen sich die Mathematikdidaktiker:innen im Lernen und Lehren von Mathematik, der Umsetzung und Forschung und Entwicklung beschäftigen.

Portrait of smiling female teacher helping children during class in school, copy space

02 Forschung

Group of students, working on some robot project at electronic course, they working with 3D printer on robo arm. Working table full of different oscilloscopes and equpment needed for recording electrical circuits, 3D printer there too.Instructor helping children with project

Theorie und Konzept

Mathematikdidaktische Forschung untersucht das mathematische Denken, das Lernen und das Lehren von Mathematik in allen Altersstufen. Sie entwickelt dabei Theorien und Konzepte für eine gelingende Praxis des Mathematikunterrichts. 

Im Folgenden finden Sie eine Auflistung möglicher Themengebiete, eine Übersicht mathematikdidaktischer Institutionen in Deutschland sowie eine Auswahl aktueller Forschungsprojekte.

  • Gesellschaftliche Bedeutung der Mathematik
  • Schulmathematik und Realität – Verstehen durch Anwenden
  • Bildungstheoretische Grundlagen des Mathematikunterrichts
  • Arithmetik
  • Algebra
  • Stochastik
  • Geometrie
  • Funktionale Zusammenhänge
  • Begriffsbildung
  • Problemlösen lernen
  • Algorithmik
  • Argumentieren und Beweisen
  • Anwendungen und Modellieren
  • Darstellen und Kommunizieren
  • Unterrichtsmethoden und Instruktionsprozesse
  • Aufgaben in Forschung und Praxis
  • Medien
  • Diagnostik und Leistungsbeurteilung
  • Individualisieren und differenzieren

Die oben genannten Punkte stammen aus dem Handbuch der Mathematikdidaktik von Bruder et al (2015)

03 Standorte

Institutionen

Hier finden Sie ein Verzeichnis an Universitäten, Hochschulen und Forschungsinstituten. Alle Institutionen werden ohne Abkürzungen mit ausgeschriebener Bezeichnung eingetragen, also z.B. Humboldt-Universität zu Berlin statt HU Berlin

Universitäten, Hochschulen und Forschungsinstitute

Hier finden Sie eine Übersicht an Universitäten, Hochschulen und Forschungsinstitute mit mathematikdidaktischem Schwerpunkt.

04 Forschungsprojekte

Die unterstehenden Projekte wurden von Mitgliedern der GDM eingereicht und werden an dieser Stelle vorgestellt. Sie sind nicht Projekte der GDM und für die Inhalte sind die jeweiligen Projektverantwortlichen zuständig.

 

Falls Sie Ihr Projekte hier ebenfalls vorstellen möchten, nutzen Sie bitte das Kontaktformular und senden uns Titel, Ansprechpartner:innen, eine Kurzbeschreibung und einen Link zu der Projekthomepage.

Kompetenter Umgang mit einem digitalen Schulbuch und integrierten digitalen Werkzeugen für den Mathematikunterricht der Oberstufe (Net-Mathebuch)
 

Im Forschungsprojekt KomNetMath wird die Nutzung des digitalen Schulbuchs Net-Mathebuch im Mathematikunterricht untersucht. Dieses digitale Schulbuch kennzeichnet sich durch integrierte digitale Mathematikwerkzeuge (z.B. durch GeoGebra), interaktive Elemente und Feedbackoptionen aus.

Das Forschungsinteresse ist, den Einfluss des digitalen Schulbuchs auf das Lernen der Schüler:innen sowie deren Einstellungen und Überzeugungen zu erforschen. Der Mehrwert und die Grenzen eines digitalen Mathematikschulbuchs sollen dabei insbesondere im Vergleich zur Nutzung entsprechender analoger Materialien ermittelt werden.

Dazu wird in einem quasi-experimentellen Prä-Post-Design eine Unterrichtsreihe zur bedingten Wahrscheinlichkeit durchgeführt. Dabei werden Schüler:innen gegenübergestellt, die entweder das digitale Net-Mathebuch oder entsprechende analoge Materialien nutzen.

Außerdem wird der langfristige Einsatz des Net-Mathebuchs über ein Schuljahr untersucht, indem Schüler:innen regelmäßig zu ihren Einstellungen und Überzeugungen zur Nutzung des digitalen Schulbuchs befragt werden.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Gilbert Greefrath, greefrath@uni-muenster.de

Maxim Brnic, m.brnic@uni-muenster.de  

Standort: WWU Münster

Projektstart: 2019

Förderung durch: Medienberatung NRW

Link: https://www.uni-muenster.de/IDMI/arbeitsgruppen/ag-greefrath/komnetmath.html

 

Forschungskooperation aus:

 

CoTeach/Simulationsbasierende Lernumgebungen für den gymnasialen Mathematikunterricht (Würzburg)

und

MiRA digital – Mathematik in realen Anwendungen unter Berücksichtigung digitaler Werkzeuge (Münster)

 

Die Auseinandersetzung mit Simulations- und Modellierungsproblemen, die mit digitalen Werkzeugen zu bearbeiten sind, stellt veränderte Anforderungen an Mathematiklehrkräfte in der Unterrichtsplanung und -durchführung. Die Projekte CoTeach (an der Universität Würzburg) und MiRA digital (an der Universität Münster) zielen darauf ab, Möglichkeiten der Förderung professioneller Kompetenzen zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen bereits in der ersten Phase der Lehrkräftebildung zu entwickeln und zu analysieren. Hierzu wurden spezifische Seminare mit Theorie- und Praxiselementen entworfen. Diese werden nun im Rahmen der Forschungskooperation mittels einer quasi-experimentellen Interventionsstudie empirisch begleitet und quantitativ evaluiert. Ziel ist es, die Lücke zwischen universitärer Theorie und angewandter Schulpraxis zur Konkretisierung und Fokussierung der Lehre im anwendungsbezogenen Mathematikunterricht mit digitalen Werkzeugen zu schließen.

 

Förderung durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Qualitätsoffensive Lehrerbildung (QLB)

 

 

Ansprechpartner:

 

Sebastian Gerber, sebastian.gerber@mathematik.uni-wuerzburg.de

Prof. Dr. Hans-Stefan Siller, hans-stefan.siller@mathematik.uni-wuerzburg.de

 

Jascha Quarder, jascha.quarder@uni-muenster.de

Prof. Dr. Gilbert Greefrath, greefrath@uni-muenster.de

Im Rahmen des Forschungsprojekts Bayesian-Reasoning werden das Bayesianische Denken sowie Unterstützungsmöglichkeiten dafür empirisch untersucht. Bisherige Teilprojekte umfassen die Identifikation von hilfreichen Strategien (z. B. unterschiedliche Visualisierungen) und typischen Fehlern, sowie die Entwicklung von konkreten Trainingsprogrammen zur Förderung des Bayesianischen Denkens im schulischen Stochastikunterricht sowie in typischen Anwendungsfeldern (Medizin, Jura). Auf der projekteigenen Homepage (http://bayesianreasoning.de/bayes.html) erhalten Sie weitere Informationen zu den Teilprojekten und verfügbaren Materialien sowie Hinweise zum DFG-Projekt TrainBayes.

 

Standorte: Universität Freiburg, Universität Kassel, Ludwig-Maximilians-Universität München, Universität Regensburg und Pädagogische Hochschule Heidelberg

 

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Andreas Eichler (eichler@mathematik.uni-kassel.de), Prof. Dr. Stefan Krauss (stefan.krauss@mathematik.uni-regensburg.de)

 

Digital unterstützte Experimentierumgebungen als dynamischer Zugang zu Funktionen

 

Als Teilprojekt im Entwicklungsverbund „Die Zukunft des MINT-Lernens – Lehr-Lern-Labore digital” der Deutschen Telekom Stiftung ()wird an der Universität Koblenz-Landau ein fachdidaktisch-fundiertes Konzept für digital-gestützten Mathematikunterricht konkret am Thema funktionale Zusammenhäng entwickelt und im organisatorischen Rahmen des Lehr-Lern-Labors „Mathe ist mehr“ in Präsenz und Distanz evaluiert.

Tragfähige Vorstellungen zu Funktionen finden sich bei Lernenden eher selten, obwohl dieses Thema im Mathematikunterricht fast aller Jahrgangsstufen großen Raum einnimmt. Experimente fördern das Funktionale Denken (Lichti & Roth 2020) und schaffen so eine vorstellungsbasierte Grundlage zum Umgang mit Funktionen. Werden Experimente durch Simulationen digital unterstützt, kann dies die Lernenden beim Experimentieren entlasten und die Aspekte Funktionalen Denkens in den Vordergrund rücken. Darüber hinaus eröffnet es eine dynamische Perspektive auf den zu untersuchenden Zusammenhang, mithilfe derer das Änderungsverhalten der beteiligten Größen (Kovariation), das für Lernende eine besondere Hürde darstellt (Malle 2000), stärker in den Fokus gerückt wird (Johnson 2015). Im direkten Vergleich von digitalen Experimentiersettings (mit Simulationen) und Experimentiersettings mit gegenständlichen Materialien zeigten sich erstere als insgesamt lernwirksamer, beide Settings lieferten jedoch unterschiedliche Erträge für das Funktionale Denken (Lichti & Roth 2020). Bei der Kombination von gegenständlichen Materialien mit Simulationen müssen allerdings gemäß dem instrumental approach (Rabardel 2002) für diese unterschiedlichen Materialien zusätzliche Nutzungsschemata von den Lernenden generiert werden, was kognitive Ressourcen bindet. Doch je näher die Materialien der mathematischen Tätigkeit stehen, umso effizienter ist diese Genese (Drijvers 2020).

 

Entscheidend für die Frage, ob digital-unterstütze Experimente lernwirksamer sind, wird demnach die dynamische Perspektive UND die Passung der Materialien zu den Lernschritten. Eine Pre-Post-Interventionsstudie (N = 442) kontrastiert dazu ein Setting mit fokussierter Passung der Materialien mit einem Setting das zusätzlich einen inhaltlichen Fokus auf Kovariation setzt, sowie einer Kontrollgruppe mit rein digitalem Experimentiersetting. Dabei zeigt sich, dass allein durch die Kombination aus Simulationen und gegenständlichen Materialien kein Mehrwert für das Funktionale Denken gegenüber dem Experimentieren ausschließlich mit Simulationen entsteht. Wird jedoch gleichzeitig eine dynamische Perspektive unterstützt und so auf Kovariation fokussiert, erzielt die Kombination größere Lernzuwächse (Digel et al. in Druck).

 

Transfer:

In Schulen:
Station „Das Baumhaus-Projekt“ im Schülerlabor „Mathe ist mehr“ (www.mathe-labor.de/baumhaus-2020)  
Unterrichtsprojekt auf lehrer-online (https://www.lehrer-online.de/unterricht/sekundarstufen/naturwissenschaften/mathematik/unterrichtseinheit/ue/das-baumhaus-projekt-tragfaehiger-einstieg-in-funktionale-zusammenhaenge/)
Mathe-Welt „Das Baumhaus-Projekt und die Funktionen“ (https://www.friedrich-verlag.de/shop/mathe-welt-ml-226%E2%80%931849057)

 

In die Lehrerbildung:
1. Phase: Station „Das Baumhaus-Projekt“ Bestandteil des hybriden Lehr-Lern-Praktikums „MatheLead“ und bedeutungshaltige Videosequenzen aus Labor-Besuchen im Tool ViviAn zur Förderung der Diagnosekompetenz begleitend zu Mathematikdidaktik-Vorlesungen (www.vivian.uni-landau.de)
2. Phase: Teil der regelmäßigen Fortbildungsangebote an Studienseminare
3.Phase: Teil der jährlichen Fortbildungstagung des GeoGebra-Instituts Landau (https://geogebra-institut.uni-landau.de), schulinterne Studientage, Vorträge/Workshops auf Netzwerk- und Vernetzungstagungen

 

Ansprechpersonen: Dr. Susanne Digel, Prof. Dr. Jürgen Roth
Arbeitsgruppe Didaktik der Mathematik (Sekundarstufen), Institut für Mathematik, Universität Koblenz-Landau, Campus Landau (www.dms.uni-landau.de)

 – ein Projekt des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg 

 

 

Das kooperative Projekt Simulierte Welten hat sich zum Ziel gesetzt eine kritisch-reflektierte Auseinandersetzung mit Simulationen an Schulen zu fördern. 

 

Computersimulationen werden längst nicht mehr nur in Forschung und Entwicklung eingesetzt, sie begegnen uns auch zunehmend in unserem Alltag. Durch ihre Vorhersagekraft beeinflussen sie unsere Entscheidungen im Privaten sowie in Politik und Gesellschaft. Wir entscheiden etwa anhand von Wettersimulationen was wir anziehen und politische Entscheidungen zur Einführung oder Aufhebung von Regeln und Beschränkungen im Zuge der COVID-19 Pandemie stützen sich auf Prognosen aus Simulationen. Somit müssen mündige Bürger*innen in der Lage sein, Simulationen zu erkennen, zu verstehen und daraus Schlussfolgerungen für ihr Handeln zu ziehen. Um Schüler*innen in der Entwicklung der dafür nötigen Kompetenzen, wie mathematisches Modellieren, zu unterstützen bietet Simulierte Welten Projektwochen (CAMMP week2), Projettage (CAMMP day3), Doppelstunden in Schulen, Förderstipendien und Praktika an. Das bisherige Angebot beschränkt sich auf Gymnasien. In der aktuellen Förderphase ist es nun Aufgabe der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg ein Angebot für die Sekundarstufe I an Realschulen bzw. Gemeinschaftsschulen zu entwickeln. 

 

Aktuell wird dazu eine Unterrichtssequenz für siebte Klassen bestehend aus fünf Mathematik-Doppelstunden zu proportionalen Zuordnungen und einer Informatik-Doppelstunde zu funktioneller Modellierung entwickelt und erprobt. Ziel der Unterrichtssequenz ist es insbesondere die Grundlagen für einen wissenschaftlichen Umgang mit Modellen zu vermitteln. Es werden Fragen thematisiert wie, sind Modelle Kopien vom Original, kann es mehr als ein Modell zu einem Original geben und wie kann man mit Modellen forschen? 

 

Die Unterrichtssequenz wird im Juni 2022 pilotiert. Die Hauptstudie ist für das Schuljahr 2022/23 geplant. Eine Auswertung der Sequenz soll zunächst durch Einzelinterviews mit Schüler*innen erfolgen. Ziel ist es, die zentrale Einheit zu Modellen als Doppelstunde in das permanente Angebot von Simulierte Welten aufzunehmen und die vorbereitenden Einheiten zu einer Handreichung für die Lehrkräfte auszuarbeiten. 

 

Stichworte 

Simulation, Modell, Modellieren 

 

Kontakt 

Sonja Bleymehl, sonja.bleymehl@ph-ludwigsburg.de, Pädagogische Hochschule Ludwigsburg 

Prof. Dr. Christine Bescherer, bescherer@ph-ludwigsburg.de, Pädagogische Hochschule Ludwigsburg 

VProf. Dr. Susanne Digel, susanne.digel@ph-ludwigsburg.de, Pädagogische Hochschule Ludwigsburg 

Oliver Scheel & Doris Linder, info@simulierte-welten.de, Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart 

Teilprojekt 1:

 

Förderung des funktionalen Denkens durch situierte und digital-gestützte Lernumgebungen

 

Kurzbeschreibung:

Während Schülerschwierigkeiten bei der Entwicklung des funktionalen Denkens mittlerweile gut beforscht sind, gibt es nur punktuell empirische Befunde zu diesbezüglich wirksamen Fördermaßnahmen. Da sich situierte und digital-gestützte Lernarrangements grundsätzlich als förderlich auf das funktionale Denken erwiesen haben, werden diese beiden Designkriterien in einem Forschungsprojekt der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg durchgängig in einer speziell aufbereiteten Unterrichtseinheit zu linearen Funktionen umgesetzt. In einem Pre-Post-Forschungsdesign wird die Wirksamkeit der Unterrichtsmaterialien auf Kompetenzen und motivationale Variablen von Schülerinnen und Schülern aus Gymnasial- und Realschulklassen experimentell untersucht. Systematisch variiert wird der Unterrichtsgang: ein Treatment sieht eine eher klassische Progression von proportionalen zu linearen Funktionen vor, während das zweite Treatment die Reihenfolge umkehrt, so dass proportionale Funktionen als Spezialfall der linearen Funktionen betrachtet werden. Es besteht die Annahme, dass durch das zweite Treatment das Schülerlernen begünstigt und typische Fehler wie die Überbetonung von Eigenschaften proportionaler Funktionen reduziert werden können.

 

Teilprojekt 2:

 

Fachdidaktisches Wissen von Mathematik-Lehrkräften zu Lernschwierigkeiten bei elementaren Funktionen – eine Vergleichsstudie in Deutschland und der Slowakei

 

Kurzbeschreibung:

Im Zentrum dieser Studie steht ein Vergleich fachdidaktischen Wissens zu typischen Lernschwierigkeiten im Bereich elementarer Funktionen zwischen deutschen und slowakischen Lehrkräften. Dieses Forschungsinteresse ist maßgeblich durch die unterschiedliche Ausrichtung des Lehramtsstudiums in Deutschland und der Slowakei motiviert: Während in der Slowakei fachwissenschaftliche Inhalte das Studium sehr stark dominieren, spielen in den Mathematik-Lehramtsstudiengängen in Deutschland in der Regel auch fachdidaktische Inhalte eine wichtige Rolle. Durch den hier intendierten internationalen Vergleich soll diese Studie einerseits einen Beitrag zur internationalen fachdidaktischen Grundlagenforschung leisten und andererseits Impulse für die Lehrerbildung in der Slowakei, in Deutschland und darüber hinaus liefern. 

Ansprechpersonen:


Prof. Dr. Ute Sproesser, PH Ludwigsburg (ute.sproesser@ph-ludwigsburg.de);

Sabine Kowalk, PH Ludwigsburg (sabine.kowalk@ph-ludwigsburg.de);

Das Projekt Ex2MoMa zielt auf die Förderung von Modellierungskompetenzen und Motivation im Mathematikunterricht. Durch den Einsatz naturwissenschaftlicher Experimente und das anschließende Modellieren mit selbsterhobenen Daten sollen insbesondere Validierungskompetenzen von Schüler*innen gefördert werden. Kernziel des Projektes ist es, zu untersuchen, unter welchen Bedingungen diese Förderung besonders gut gelingt.

 

Ansprechpersonen:

Prof. Dr. Stefanie Rach (stefanie.rach@ovgu.de)

Juniorprof. Dr. Sebastian Geisler (geisler@imai.uni-hildesheim.de)

 

Standorte:

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Universität Hildesheim

 

Projektlaufzeit:

2022-2025

 

Förderung:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

 

Link:

https://www.math.ovgu.de/Institute/IAG/Didaktik+der+Mathematik/Projekte/Ex2MoMa.html 

05 Praxis

Praxisnahe Projekte

Lehrkräfte und Dozierende nutzen forschungsbasierte und praxiserprobte Materialien und Konzeptionen zur Umsetzung eines guten Mathematikunterrichts. Die praxisrelevante Darstellung aktueller Forschung ist ein wesentlicher Teil der Mathematikdidaktik. Im Folgenden finden Sie eine Auswahl an besonders praxisnahen/praxisrelevanten Projekten, die wir an dieser Stelle kurz vorstellen möchten.

Die unterstehenden Projekte wurden von Mitgliedern der GDM eingereicht und werden an dieser Stelle vorgestellt. Sie sind nicht Projekte der GDM und für die Inhalte sind die jeweiligen Projektverantwortlichen zuständig.

 

Falls Sie Ihr Projekte hier ebenfalls vorstellen möchten, nutzen Sie bitte das Kontaktformular und senden uns Titel, Ansprechpartner:innen, eine Kurzbeschreibung und einen Link zu der Projekthomepage.

Im Mathematik-Labor „Mathe ist mehr“ wird Lehrenden und Lernenden deutlich: Mathematik macht Spaß und ist weit mehr als formales, kalkülorientiertes Arbeiten.

In der Regel wird unser Lehr-Lern-Labor von interessierten Schulklassen oder Kleingruppen der Sekundarstufen besucht. Dabei stehen die Arbeit an sogenannten Laborstationen, die zu konkreten Lehrplaninhalten konzipiert wurden, und der gegenseitige Austausch innerhalb einer Kleingruppe im Vordergrund.

Wir verfolgen das Ziel, durch den experimentellen Umgang mit gegenständlichen Materialien und systematische Variation von Computersimulationen das Verständnis von Phänomenen aus Technik und Alltag sowie mathematisches Grundlagenwissen zu verbessern. Dabei geht es nicht um die Phänomene als solche, sondern um deren mathematische Durchdringung. Durch eigenständiges Experimentieren und Modellieren erkennen die Schülerinnen und Schüler zugrundeliegende mathematischen Prinzipien, setzen diese in Beziehung zu ihrem bereits vorhandenen mathematischen Wissen und vernetzen beides durch die Simulationsarbeit. Jegliche Arbeit im Mathematik-Labor an gegenständlichen Materialien, Simulationen und Arbeitsheften ist dabei eng miteinander verknüpft und stets aufeinander bezogen.

Wir stehen Schulklassen – hauptsächlich aus der Region Landau – im Rahmen von drei Doppelstunden oder Tagesausflügen zur Verfügung. Während die begleitende Lehrkraft die Aufsicht übernimmt, steht für die inhaltliche Betreuung der Stationsarbeit und die anfallende Organisation das Laborteam bereit. Das Team besteht, neben einigen wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus angehenden Lehrkräften, die im Rahmen der Besuche die Möglichkeit erhalten, das im Studium erworbene mathematische und fachdidaktische Wissen bestmöglich anzuwenden.

Dementsprechend bieten wir einerseits Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufen die Möglichkeit, mathematischen Fragestellungen selbstständig, problem- und handlungsorientiert nachzugehen. Andererseits stellen wir auch einen speziellen Begegnungsort für Lehramtsstudierende, Referendarinnen und Referendare sowie Lehrkräfte für den fachlich-pädagogischen Austausch im Rahmen des Studiums, des Vorbereitungsdienstes und von Fortbildungen dar: Das Angebot reicht von der Entwicklung und Erprobung neuer Stationskonzepte, über die Organisation und Auswertung von Stationsbesuchen, bis hin zur Einbindung des forschenden Lernens in den schulischen und unterrichtlichen Kontext.

Das Mathematik-Labor „Mathe ist mehr“ stützt sich als Lehr-Lern-Labor auf drei Säulen, das mathematische Schülerlabor, das eng mit der Lehrerbildung in der ersten Phase vernetzte Lehr-Lern-Labor (vgl. Roth, 2020) und das Forschungslabor, an das die fachdidaktische Forschung der Arbeitsgruppe Didaktik der Mathematik (Sekundarstufen) an der Universität in Landau in vielfältiger Weise angebunden ist.

 

Stichworte:

Lehr-Lern-Labor, Lernumgebungen, Simulationen, gegenständliche Materialien, Grundvorstellungen, Modellieren, Experimentieren, Schulklassen, Begegnungsort

 

Ansprechpersonen:

 

Links:

Homepage des Mathematik-Labors “Mathe ist mehr”: https://mathe-labor.de/

Flyer des Mathematik-Labors „Mathe ist mehr“: https://mathe-labor.de/flyer.pdf

 

An der Pädagogischen Hochschule in Schwäbisch Gmünd ist das „Math Activity Center“ verortet: https://math-activity.center.

 

Leitung:

Prof. Dr. Silke Ladel (Silke.ladel@ph-gmuend.de).

 

Ziele des MAC sind

  • die Vermittlung von Freude im Umgang und der Anwendung mit Mathematik
  • das Begreifen und Erfahren von Mathematik in vielfältigen Aktivitäten
  • das Aufzeigen der Bedeutsamkeit von Mathematik im Alltag und in der Lebenswelt.

 

Hierzu bietet das MAC eine Vielzahl an Angeboten für ganz verschiedene Zielgruppen an und führt innovative Forschungsprojekte durch (https://www.math-activity.center/forschung-und-projekte). Der zielorientierte Einsatz digitaler Medien unter dem Aspekt der sinnvollen Kombination analoger und digitaler Medien bildet dabei einen Schwerpunkt. 

 

An der Pädagogischen Hochschule in Schwäbisch Gmünd ist das „MINT Education Lab“ in Kooperation mit LEGO Education verortet: https://www.math-activity.center/projekt/mint-educationlab

 

Leitung:

Prof. Dr. Silke Ladel (Silke.ladel@ph-gmuend.de) 

 

Das Ziel des MINT Education Labs ist es, einen Ort zum Forschen mit analogen und digitalen Medien und zum Experimentieren mit verschiedenen, vielfältigen MINT-Themen zu bieten.

  • Lehramtsstudierende erwerben durch die Vernetzung von Forschung und Lehre wichtige Kompetenzen im Bereich der Digitalisierung.
  • Schüler:innen arbeiten mit Freude an alltagsnahen (mathematischen) Problemen und lösen diese auf kreative Weise.
  • Lehrer/-innen lernen neue Wege zu unterrichten kennen, die digitale Medien integrieren, und diese mit analogen Medien verknüpfen.
  • Wissenschaftler/-innen erforschen neue Möglichkeiten des Lehrens und Lernens von MINT-Themen und entwickeln spannende und interessante Aufgabenstellungen.

 

Zu diesem Zweck finden mit wissenschaftlicher Begleitung und Erforschung der Lehr- und Lernprozesse u.a. die folgenden Aktivitäten im MINT Education Lab statt:

  • Ausstellungen zur FIRST® LEGO® League Explore (in Kooperation mit der aim Heilbronn-Franken gGmbH)
  • Workshops für Kinder, Jugendliche und Lehrer/-innen
  • Seminare für Lehramtsstudierende
  • Teilnahme an Messen und Organisation von Mitmach-Ausstellungen 

Seit der Saison 2018/19 ist das Math Activity Center der Pädagogischen Hochschule in Schwäbisch Gmünd in Kooperation mit der aim Heilbronn-Franken gGmbH Aussteller für die FIRST® LEGO® League Explore.

 

Die FIRST® LEGO® League Explore (FLL Explore) ist ein Bildungsprogramm, das junge Schüler:innen zum entdeckenden Lernen anregt. Mit seinen spannenden Aufgabenstellungen fängt die FLL Explore die Neugier der Kinder ein und motiviert sie die Wunder der Wissenschaft und Technik spielerisch zu entdecken. Begleitet durch Coaches, erforschen die Kinder in Teams reale, wissenschaftliche Probleme wie Recycling, Energie und das Zusammenleben von Menschen und Tieren. Dazu bauen sie ein motorisiertes Modell aus LEGO®-Steinen und erstellen ein Forschungsposter, das ihre Entdeckungen und ihr Team vorstellt. Das Highlight der Saison ist die Teilnahme an einer FLL Explore Ausstellungen, bei dem die Teams ihre Ergebnisse präsentieren und mit anderen teilen. Eine Ausstellung wird vom MAC organisiert und findet jährlich im Januar an der Pädagogischen Hochschule in Schwäbisch Gmünd statt. In der vergangenen Saisons war das MAC jeweils größter Aussteller in der DACH-Region. Zu den Coaches zählen Eltern, Lehrer:innen sowie Student:innen.

 

Die FIRST® LEGO® League Explore ist in die Lehrerbildung an der Pädagogischen Hochschule in Schwäbisch Gmünd integriert. So können Studierende während ihres integrierten Semesterpraktikums (ISP) daran teilnehmen, ihr Professionalisierungspraktikum (PP) dazu absolvieren, oder als studentische Hilfskraft mitwirken. 

Hybrides Lehr-Lern-Praktikum zu Individualisierung mit Grundvorstellungen als Förderkursangebot für Schülerinnen und Schüler

 

Susanne Digel, Institut für Mathematik, Universität Koblenz-Landau
Henrik Ossadnik, Institut für Mathematik, Universität Koblenz-Landau
Jürgen Roth, Institut für Mathematik, Universität Koblenz-Landau

 

Im den Projekten MatheLift („Mathematik im Lehr-Lern-Labor intensiv fördern und trainieren“) sowie dem damit verknüpften Projekt MatheLead („Mathematik Lehren eigenverantwortlich authentisch digital“) begegnen wir zwei drängenden Problemen in der Pandemie: individuelle Lernrückstände bei Schülerinnen und Schülern und fehlende Möglichkeiten für Unterrichtspraxis im Studium. Die Schülerinnen und Schüler erforschen in den Kursen gegenständliche sowie digitale Materialien und erarbeiten sich Grundvorstellungen zu zentralen mathematischen Konzepten. Die Studierenden schlüpfen im geschützten und angeleiteten Rahmen wöchentlicher Förderkurse in die Rolle der Lehrkraft und bilden als Coach von Kleingruppen Handlungsoptionen bezogen auf Individualisierung, der Förderung individueller Motivationslagen bei Schülerinnen und Schülern, Lernmanagementsysteme sowie digital-gestützte Unterrichtssequenzen heraus.  Angeleitet vom Dozenten reflektieren die Coaches nach jedem Kurstermin im Team ihre Beobachtungen und Diagnosen sowie die eingesetzten Interventionen und individuellen Fördermaßnahmen. Im Begleitseminar erarbeiten sich die Studierenden fachdidaktische und bildungswissenschaftliche Grundlagen zu Heterogenität und Grundvorstellungen, Interventionen, Reflexion des Lehrerhandelns, individueller Motivationsförderung und Mediendidaktik. Untersucht werden mittels Pre-Post-Tests der Einfluss des Praktikums auf verschiedene, motivationsfördernde Facetten professioneller Handlungskompetenz. Dazu zählen neben den drei Dimensionen des Professionswissens (Fachwissen, fachdidaktisches Wissen und pädagogisch-psychologisches Wissen), Lehrerselbstwirksamkeit, Bezugsnormorientierung und die Attribution von Schülerleistungen in Abhängigkeit vom inhaltsbezogenen fachdidaktischen Wissen.

 

Stichworte:

Individualisierung, Lehr-Lern-Praktikum, digitale Unterrichtskompetenz, individuelle Motivationsförderung, Reflexionskompetenz, motivationsfördernde Handlungskompetenzen, Lehrerselbstwirksamkeit

 

Kontakt:

Ansprechpersonen: Dr. Susanne Digel, Henrik Ossadnik, Alex Engelhardt, Prof. Dr. Jürgen Roth
Arbeitsgruppe Didaktik der Mathematik (Sekundarstufen), Institut für Mathematik, Universität Koblenz-Landau, Campus Landau (www.dms.uni-landau.de)

 

Links:

MatheLift Förderkurse (www.mathe-labor.de/mathelift)
MatheLead hybrides Lehr-Lern-Praktikum (https://www.uni-koblenz-landau.de/de/uni/organisation/verwaltung/abteilungen/stab-se-sul/digikompass-landau/digikompass-ld-foerderprogramm-digitale-und-hybride-lehre

Overhead View Of Students In After School Computer Coding Class Learning To Program Robot Vehicle

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