Kategorie: Fachdidaktik (Naturwissenschaften)

Hochschule

Pädagogische Hochschule Salzburg

Sprache

Projektleitung gesamt

Schütky, Robert; Mag. Dr.

Projektleitung intern

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Interne Projektmitarbeiter/innen

Burtscher, Myriam; Mag. Dr.
Winkler, Doris; BEd Mag. Prof.

Externe Projektmitarbeiter/innen

Kooperationspartner

Laufzeit

2022 – 2025

Beschreibung

Im Rahmen dieses Projektes soll erstens im Rahmen einer Langzeit- und Längsschnittstudie der Frage nachgegangen werden, über welche mathematischen Eigenkompetenzen Studierende am Beginn und am Ende des Lehramtsstudiums Primarstufe an der pädagogischen Hochschule Salzburg (und auch weiteren Pädagogischen Hochschulen in Österreich) verfügen (F1). Parallel dazu sollen innerhalb der Laufzeit dieses Projekts jährlich Erhebungen der neuen Jahrgangsstufen am Studienbeginn (während der gesamten Projektlaufzeit) stattfinden und der Frage nachgegangen werden, ob es zu Leistungsunterschieden verschiedener Jahrgangsstufen kommt und der unbelegte, aber oftmals anekdotenhaft erwähnte Leistungsabfall im Laufe der Zeit auch wirklich stattfindet. Die dabei betrachteten mathematischen Kompetenzen orientieren sich am Niveau für M8 (Niveau Ende Sekundarstufe 1) und werden mittels eines hierfür entwickelten (adaptierten) Mathematiktests erhoben. Zweitens sollen gleichzeitig auch affektierte Merkmale der Studierenden mittels eines entsprechenden Fragebogens erhoben werden. Hintergrund ist, dass neben fachlichem Wissen zunehmend auch nicht-kognitive Merkmale der Lernenden (in unserem Fall der Studierenden) als bedeutungshaltige Voraussetzungen für Lernerfolg in Mathematik fokussiert werden (Krapp 1993). Die erfassten Merkmale umfassen Einstellungen, Interessen, Selbstwirksamkeit, Lernstrategien und Selbstkonzept in Bezug auf Mathematik (F2). Drittens soll auf Basis der Ergebnisse bezüglich F1 und F2 die Mathematikausbildung an der Pädagogischen Hochschule Salzburg evaluiert und weiterentwickelt werden. Hierfür werden beispielsweise aus den Ergebnissen zu bestimmten mathematischen Aufgaben oder Themenfeldern Möglichkeiten für die inhaltliche Gestaltung einer Mathematik-LV abgeleitet und im Sinn einer evidenzbasierten Lehre in die LVs implementiert. Zum Beispiel könnten spezielle Fördermaßnahmen für Studierendengruppen mit bestimmten über die Tests festgestellten Schwierigkeiten angeboten oder in die Lehrveranstaltungen integriert werden. Und zu gut der letzt werden auch die mathematischen Kompetenzen (F1) wie auch affektierten Merkmale (F2) von Studienanfänger*innen des Lehramts für die Primarstufe im Verbund Süd-Ost mit jenen von Schüler*innen der 12. und 13. Schulstufe an AHS und BHS verglichen. Dabei soll in Erfahrung gebracht werden, ob und inwieweit sich die Studienanfänger*innen des Lehramts für die Primarstufe von jenen, die gerade ihren Schulabschluss machen, hinsichtlich der besagten Kompetenzen und Merkmale unterscheiden und der in diesem Kontext mangelnden Datengrundlage hinsichtlich der Studierenden, die sich für ein Lehramtsstudiums der Primarsstufe entscheiden, Rechnung getragen werden.

Beschreibung (engl.)

URL

Bericht

Quelle

Hochschule

Pädagogische Hochschule Salzburg

Sprache

Projektleitung gesamt

Fuchs, Clemens; Dr.

Projektleitung intern

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Interne Projektmitarbeiter/innen

Externe Projektmitarbeiter/innen

Kooperationspartner

Universität Salzburg, Naturwissenschaftliche Fakultät

Laufzeit

2022 – 2025

Beschreibung

Das Ziel des MAJA-Projekts ist es, interessierten Schülerinnen und Schülern die Mitarbeit an zwei aktuellen mathematischen Forschungsfeldern (1. rekursiv definierte Folgen ganzer Zahlen und deren arithmetische Eigenschaften, 2. adaptive Finite-Elemente-Methoden für Variationsungleichungen) zu ermöglichen. Der Fokus dabei liegt auf algorithmischen Themen und Herangehensweisen, die den Schülerinnen und Schülern algorithmisches Kow-how, neue Sichtweisen auf den technisierten Alltag und nicht zuletzt eine möglicherweise neue Sicht auf Mathematik näher bringen soll. Die Laufzeit des MAJA-Projekts beträgt drei Jahre, beginnend mit 01.10.2022. Projektleitende Institution ist der Fachbereich Mathematik der Universität Salzburg. Mitantragsteller und Work-Package-Leader für Fachdiaktik ist die PH Salzburg (Simon Plangg). Partnerschulen sind bislang die HTL Braunau und das Akademische Gymnasium Salzburg.
Das Ziel der beantragten Studie ist es, die mathematischen Weltbilder der beteiligten Schüler*innen, also deren Sicht auf Mathematik, im angegebenen Projektzeitraum zu untersuchen. Die Auseinandersetzung mit mathematischen Algorithmen unter Heranziehung des Computers betont eine konstruktive, induktive, intuitive und problemlösend-heuristische Komponente der Mathematik. Es kann angenommen werden, dass eine derartige Beschäftigung mit Algorithmen in einem mathematisch-wissenschaftlichen Kontext auch das Bild der Schüler*innen von der Mathematik als Wissenschaft beeinflusst. Erstens, weil sich die genannten Themen sowie die Art der Auseinandersetzung mit diesen Themen deutlich von jenen im regulären Mathematikunterricht unterscheiden. Und zweitens, zeigen Untersuchungen, dass länger andauernde Kurse bzw. Interventionen die Beliefs von jungen Erwachsenen bezüglich Mathematik verändern können (Ward et al., 2010; Weygandt, 2021). Diese mathematischen Weltbilder sind sowohl bedeutsam für das mathematische Lernen (Törner & Grigutsch, 1994) als auch für die Entwicklung von der Motivation, sich auf Mathematik einzulassen (A. Loos & Ziegler, 2016). Viele Schüler*innen scheinen jedoch ”kaum konkrete Vorstellungen von Mathematik als Wissenschaft zu haben“ (Maaß, 2005). Es kann angenommen werden, dass dies auch in Bezug auf die Rolle des Computers bei der Gewinnung von Erkenntnissen in mathematischen Forschungsfeldern zutrifft. Der im Rahmen des MAJA-Projekts entwickelte Kurs setzt an dieser Stelle an und soll eine Entwicklung eines adäquaten Bildes von Mathematik als Wissenschaft bei den beteiligten Schülerinnen und Schülern in dieser Hinsicht ermöglichen.
Konkret werden mit der beantragten Studie folgende Fragen adressiert:
F1. Wie sind die mathematischen Weltbilder der beteiligten Schüler*innen gestaltet und das im Vergleich zu solchen Schülerinnen und Schülern, die nicht am MAJA-Projekt teilnehmen (Peers)?
F2. Wie entwickeln/verändern sich diese Weltbilder im Laufe des Projekts im Vergleich zu den Weltbildern ihrer Peers?
F3. Welche Rolle spielt der Computer in der Mathematik aus der Perspektive der Schüler*innen?

Beschreibung (engl.)

URL

Bericht

Quelle

Hochschule

Pädagogische Hochschule Salzburg

Sprache

Projektleitung gesamt

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Projektleitung intern

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Interne Projektmitarbeiter/innen

Externe Projektmitarbeiter/innen

Kooperationspartner

Laufzeit

2022 – 2025

Beschreibung

Das Projekt befasst sich mit den Denk- und Fehlerprozessen von Schüler*innen der Sekundarstufe I beim Mathematisieren von Sachverhalten. Mathematisieren, der Vorgang des Übersetzens eines Sachverhalts aus der Wirklichkeit in die Mathematik, ist eine wesentliche Teilkompetenz des mathematischen Modellierens und zugleich ein zentraler und aktueller Inhalt des Mathematikunterrichts der Sekundarstufe I in Österreich. Die Verdichtung der Informationen und die Beschreibung im Rahmen der Mathematisierung erfolgt mithilfe der mathematischen Symbolsprache. Dass beim Aufstellen von Termen und Formeln im Zusammenhang mit Sachsituationen Schwierigkeiten auch bei den österreichischen Schülerinnen und Schülern auftreten, ist aus früheren Untersuchungen bekannt (vgl. Malle, 1993). Über die aktuellen Schwierigkeiten, die in diesem Kontext im österreichischen Mathematikunterricht auftreten, liegen nur vereinzelt systematische Befunde vor. Plangg et al. (2022) liefern erste Hinweise dazu. Das Ziel des vorliegenden Projekts ist es, die Denk- und Fehlerprozesse von Schüler*innen der Sekundarstufe I beim Mathematisieren von Sachverhalten zu untersuchen. Konkret geht es darum, die ersten Erkenntnisse aus Plangg et al. (2022) zu prüfen und zu erweitern. Zu diesem Zweck werden Schüler*innen und Schüler der Sekundarstufe I Aufgaben zum Mathematisieren von Sachsituationen zur Bearbeitung vorgelegt. Die Analyse der entsprechenden Denk- und Fehlerprozesse erfolgt auf Basis der Methode des Lauten Denkens.

Beschreibung (engl.)

URL

Bericht

Quelle

Hochschule

Pädagogische Hochschule Salzburg

Sprache

Projektleitung gesamt

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Projektleitung intern

Plangg, Simon; Mag. Dr.

Interne Projektmitarbeiter/innen

Externe Projektmitarbeiter/innen

Kooperationspartner

Laufzeit

2021 – 2024

Beschreibung

Digitale Technologien wie programmierbare Roboter bieten neue Möglichkeiten mathematische sowie informatische Inhalte für die Schüler*innen in Einem erfahrbar zu machen. Besondere Relevanz erhält dieses Thema aufgrund von aktuellen Offensiven im österreichischen Schulwesen wie die Einführung des Pflichtgegenstandes „Digitale Grundbildung“ in der Sekundarstufe I, der 8-Stufenplan für die Digitalisierung sowie die DLPL-Pilotprojekte (Denken lernen – Probleme lösen) zur Förderung von informatischem Denken, Coding und Robotik in der Primar- und Sekundarstufe I. Informatische Konzepte sind die Grundlage für die Mitgestaltung in einer digital vernetzten Welt und damit wesentlicher Bestandteil einer allgemeinbildenden Schule. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Evaluation eines Handlungsrahmens für den Einsatz von fahr- und programmierbaren Robotern im Mathematikunterricht der Sekundarstufe. Damit wird die Grundlage für das Design von Unterrichtseinheiten geschaffen und die wesentlichen pädagogischen Umsetzungsstrategien akzentuiert. Dies stellt die Basis für den qualitätvollen Einsatz von derartigen Technologien im Unterricht dar. Die Entwicklung dieses Rahmens basiert im Wesentlichen auf Literaturrecherchen und -analysen sowie die Einbindung von Erfahrungen aus laufenden Projekten wie „Mathematikunterricht mit expressiven digitalen Medien“ (Projektleiter: Simon Plangg). Die Evaluation des entwickelten Handlungsrahmens erfolgt dann anhand von damit gestalteten Unterrichtseinheiten mit Schüler*innen im „Robotiklabor“ an der Pädagogischen Hochschule Salzburg im Rahmen des laufenden FFG-Projekts „Digital-kooperativ-interdisziplinär: Unterrichtskonstellationen vor dem Anspruch von Digitalisierung und Medienbildung“ (INTER-DI-KO, Projektleitung: Christine Trültzsch-Wijnen).

Beschreibung (engl.)

URL

Bericht

Quelle