Forschungspro­jekt: Doing Mathematics

Doing mathematics. Substantielle Lernumgebungen im Grundschulunterricht.

Leitung: Dr. Frank Beier
Elisa Wagner | Maria Wendt | Julia Stern (SHK)

© Michael Kretzschmar

Beschreibung des Projektes

In dem durchzuführenden Projekt handelt es sich um eine qualitative und quantitative Videostudie.  Zusammen mit praktizierenden Grundschullehrkräften werden so genannte Substantielle Lernumgebungen (vgl. Hirt/Wälti 2010) in den bestehenden Mathematikunterricht implementiert und deren Prakitken erforscht. Das Konzept der Substantiellen Lernumgebungen basiert auf wesentliche Kernbereiche der Bildungsstandards Mathematik sowie auf didaktische Grundprinzipien die bundesweit bereits im Rahmen der Projekte PIK-AS und SINUS etabliert wurden. Kernbestandteil sind dabei folgende Aspekte:

Entdeckendes Lernen: Die SuS werden mit offenen Aufgabenformaten konfrontiert, die Ihnen die Möglichkeiten geben, zahlreiche mathematische Entdeckungen zu machen, elementare Beweisführungen durchzuführen und mathematische Argumentationen zu vollziehen.
Strukturen und Muster: Dabei steht das Verständnis von Mathematik als Wissenschaft der Strukturen und Muster im Vordergrund. Das grundlegende Ziel in diesem Zusammenhang ist das Erkennen von mathematischen Zusammenhängen und nicht das mechanische Einüben von mathematischen Rechenoperationen.
Produktives Üben: Die Aufgabenformate sind dabei derart gestaltet, dass basale Rechenverfahren zur Lösung der Aufgaben angewendet und auf unterschiedlichen Niveaustufen in der Unterrichtseinheit bearbeitet werden. Die Kinder betreiben Mathematik und lösen während der Unterrichtseinheiten fortwährend mathematische Aufgaben.
Natürliche Differenzierung: Um den heterogenen Leistungsfähigkeiten der SuS gerecht zu werden und gleichzeitig eine Vereinzelung des Unterrichts zu verhindern, sind die Substantiellen Lernumgebungen derart gestaltet, dass die gleichen Aufgabenformate von den SuS mit angepassten Schwierigkeitsstufen bearbeitet werden können. Mitunter sind die Aufgaben so gestaltet, dass auch rechenschwächere Kinder mathematische Sachverhalte erschließen und entdecken können.

In diesem Sinne „können langsam und schnell Lernende innerhalb des gleichen fachlichen Rahmens integriert gefördert werden. Dank der Offenheit und der Reichhaltigkeit der Aufgaben und Arbeitsanweisungen regen sie zum eigenständigen ‚Mathematik-Treiben‘ an und lösen Fachgespräche aus.“ (Hirt/Wälti 2010: 12)

Bisherige Publikationen:

- Wagner, Elisa & Wendt, Maria (2022): Die Bedeutung der Eröffnungsphasen für die Bearbeitung von substantiellen Lernumgebungen. (56. Jahrestagung der Gesellschaft für Mathematikdidaktik in Frankfurt)

- Beier, Frank (2021), Zwischen „Was hast du für Entdeckungen gemacht?“ und „Sag erstmal, was du gerechnet hast“ – Paradoxe Interaktionskonstellationen in den Präsentationsphasen Substantieller Lernumgebungen. In: Binder, Ulrich / Krönig, Franz K. (Hrsg), Paradoxien (in) der Pädagogik. Beltz Verlag. S. 212-232. Open Access

- Wagner, E. (2020). Lösungsverhalten und Fehlertypen von Grundschüler*innen bei Strukturierten Päckchen. In GDM Tagungsband

- Beier, F.; Wyßuwa, F. ;Wagner, E. (2020). Fallinterpretationen zwischen Theorie- und Anwendungsbezug. Zum praktischen Nutzen wissenschaftlicher Erkenntnis am Beispiel der qualitativen Kurs- und Unterrichtsforschung. In Debatte. Beiträge zur Erwachsenbildung, Jg 3, Heft 1.

- Beier / Wagner (2019): Kinder Mathematik betreiben lassen - Was leistet eine qualitative Interventionsstudie? (11. ZSM Nachwuchsforschungstagung, Magdeburg)