Projektdetails
Hochschule
Pädagogische Hochschule Oberösterreich
Sprache
Projektleitung gesamt
Lindenbauer, Edith; Mag.
Projektleitung intern
Lindenbauer, Edith; Mag. Dr. Prof.
Interne Projektmitarbeiter/innen
Externe Projektmitarbeiter/innen
Kooperationspartner
Laufzeit
2013 – 2017
Beschreibung
1. Problemaufriss
Der Umgang mit funktionalen Abhängigkeiten ist typisch für die Mathematik. Dynami-sche Mathematiksoftware wie GeoGebra vereint dynamische Geometrie, Tabellenkal-kulation sowie Computeralgebra und ermöglicht die Förderung des funktionalen Den-kens. Durch die Verwendung von Technologie muss sich funktionales Denken nicht nur auf ein Denken in und mit Funktionen beschränken, sondern kann infolge der möglichen Beweglichkeit von Figuren auch auf ein Denken mit Veränderungen von Bildern und Mustern erweitert werden. Laut Duval (2006) ermöglicht erst der flexible Wechsel zwischen unterschiedlichen Darstellungsformen (graphisch, tabellarisch, symbolisch) einen differenzierten Zugang zu mathematischen Inhalten und bildet die Grundlage für nachhaltigen Kompetenzer-werb. Borba & Confrey (1996) weisen darauf hin, dass sich die Struktur, Prozesse und Ziele des Mathematikunterrichts durch den Einsatz von Technologie im Unterricht ver-ändern, da Mathematik nicht unabhängig von ihren Darstellungsformen existiert. In diesem Sinne äußern sich auch Lagrange (et al. 2003) und Barzel (et al. 2005) über die reichhaltigen neuen Möglichkeiten des Kommunizierens im Mathematikunterricht durch den Einsatz von Technologie.
2. Fragestellungen
1: Welche Vorstellungen – insbesondere welche Fehlvorstellungen – haben Schülerinnen und Schüler verschiedener Altersgruppen der Sekundarstufe 1 im Zusammenhang mit funktionalem Denken?
2: Wie können dynamische Materialien gestaltet werden, um Fehler aufgrund von Fehlkonzepten von Schüler/innen der Sekundarstufe 1 zum Thema funktionales Denken zu reduzieren und sie darin zu unterstützen, geeignete mathematische Vorstellungen zu diesem Thema zu entwickeln?
3: Welchen Einfluss haben dynamische Materialien auf die Vorstellungen und internen Repräsentationen von Schüler/innen der Sekundarstufe 1 bezüglich funktionalen Ab-hängigkeiten?
In diesem Projekt sollen ausgehend von didaktischen und pädagogischen Theorien konkrete technologieunterstützte Unterrichtsmaterialien zur Kompetenzentwicklung des funktionalen Denkens konzipiert sowie in Fallstudien erprobt und evaluiert werden. Insbesondere soll dabei der Einfluss dieser Materialien auf die Entwicklung von mathematischen Vorstellungen der Schüler/innen untersucht werden. Ziel ist es, den Aufbau von tragfähigen Vorstellungen der Schüler/innen zu fördern.
Das Projekt dient damit insbesondere der Unterrichtsentwicklung: es soll untersucht werden, welchen Beitrag der Einsatz von dynamischer Mathematiksoftware zum ge-nannten Thema im Unterricht leisten kann, um die Schüler/innenaktivität im Sinne einer konstruktivistischen Didaktik beim Wissenserwerb zu fördern und dadurch zur Entwicklung von langfristigen Kompetenzen beizutragen.
3. Methode
Die entwickelten Unterrichtsmaterialien sollen in Fallstudien mit Schüler/innen erprobt und mittels Fragebögen, Audio-/Videoaufzeichnungen und Interviews evaluiert werden. Häufige problematische Schüler/innenvorstellungen und Schwierigkeiten sollen dabei mittels Grounded Theory Ansatz (vgl. Strauss & Corbin 1990) systematisch analysiert werden.
Der Umgang mit funktionalen Abhängigkeiten ist typisch für die Mathematik. Dynami-sche Mathematiksoftware wie GeoGebra vereint dynamische Geometrie, Tabellenkal-kulation sowie Computeralgebra und ermöglicht die Förderung des funktionalen Den-kens. Durch die Verwendung von Technologie muss sich funktionales Denken nicht nur auf ein Denken in und mit Funktionen beschränken, sondern kann infolge der möglichen Beweglichkeit von Figuren auch auf ein Denken mit Veränderungen von Bildern und Mustern erweitert werden. Laut Duval (2006) ermöglicht erst der flexible Wechsel zwischen unterschiedlichen Darstellungsformen (graphisch, tabellarisch, symbolisch) einen differenzierten Zugang zu mathematischen Inhalten und bildet die Grundlage für nachhaltigen Kompetenzer-werb. Borba & Confrey (1996) weisen darauf hin, dass sich die Struktur, Prozesse und Ziele des Mathematikunterrichts durch den Einsatz von Technologie im Unterricht ver-ändern, da Mathematik nicht unabhängig von ihren Darstellungsformen existiert. In diesem Sinne äußern sich auch Lagrange (et al. 2003) und Barzel (et al. 2005) über die reichhaltigen neuen Möglichkeiten des Kommunizierens im Mathematikunterricht durch den Einsatz von Technologie.
2. Fragestellungen
1: Welche Vorstellungen – insbesondere welche Fehlvorstellungen – haben Schülerinnen und Schüler verschiedener Altersgruppen der Sekundarstufe 1 im Zusammenhang mit funktionalem Denken?
2: Wie können dynamische Materialien gestaltet werden, um Fehler aufgrund von Fehlkonzepten von Schüler/innen der Sekundarstufe 1 zum Thema funktionales Denken zu reduzieren und sie darin zu unterstützen, geeignete mathematische Vorstellungen zu diesem Thema zu entwickeln?
3: Welchen Einfluss haben dynamische Materialien auf die Vorstellungen und internen Repräsentationen von Schüler/innen der Sekundarstufe 1 bezüglich funktionalen Ab-hängigkeiten?
In diesem Projekt sollen ausgehend von didaktischen und pädagogischen Theorien konkrete technologieunterstützte Unterrichtsmaterialien zur Kompetenzentwicklung des funktionalen Denkens konzipiert sowie in Fallstudien erprobt und evaluiert werden. Insbesondere soll dabei der Einfluss dieser Materialien auf die Entwicklung von mathematischen Vorstellungen der Schüler/innen untersucht werden. Ziel ist es, den Aufbau von tragfähigen Vorstellungen der Schüler/innen zu fördern.
Das Projekt dient damit insbesondere der Unterrichtsentwicklung: es soll untersucht werden, welchen Beitrag der Einsatz von dynamischer Mathematiksoftware zum ge-nannten Thema im Unterricht leisten kann, um die Schüler/innenaktivität im Sinne einer konstruktivistischen Didaktik beim Wissenserwerb zu fördern und dadurch zur Entwicklung von langfristigen Kompetenzen beizutragen.
3. Methode
Die entwickelten Unterrichtsmaterialien sollen in Fallstudien mit Schüler/innen erprobt und mittels Fragebögen, Audio-/Videoaufzeichnungen und Interviews evaluiert werden. Häufige problematische Schüler/innenvorstellungen und Schwierigkeiten sollen dabei mittels Grounded Theory Ansatz (vgl. Strauss & Corbin 1990) systematisch analysiert werden.
Beschreibung (engl.)
Bericht
