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Langfristige fachdidaktische Forschungsprojekte zur mathematischen Unterrichtsentwicklung in der S I
Prof. Dr. Regina BruderTechnische Universität Darmstadt
3. 3. 2009 GDM Oldenburg
www.math-learning.com
Gliederung
1. Funktion und Ziele von Langzeitstudien
2. Design und spezifische Untersuchungsmethoden
verschiedener Langzeitprojekte
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder |
3. Ausgewählte Ergebnisse
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für
eine Weiterentwicklung des MU
1.Funktion und Ziele von Langzeitstudien
1.1 Forschungsziele in der Fachdidaktik Mathematik
1.2 Potenzielle Ziele für Langzeitstudien
1.3 Typologie von Langzeitstudien
1.4 Forschungsparadigmen in Langzeitstudien
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
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1.1 Forschungsziele in der Fachdidaktik Mathematik
International i.w. übereinstimmend beschäftigt sich die Mathematikdidaktik mita)Zielen des Lehrens und Lernens von Mathematik und der
Inhaltsauswahl für den MU
b)Phänomenen und Gesetzmäßigkeiten des Lehrens und Lernens von b)Phänomenen und Gesetzmäßigkeiten des Lehrens und Lernens von Mathematik (Bedingungen und Einflussfaktoren, auf Individuen- und Gruppenebene)
c)spezifischen Gestaltungsmöglichkeiten zur Realisierung der jeweiligen Ziele und Inhalte des MU
d)Reflexion und Evaluation der Untersuchungsergebnisse und –methoden zu a) – c)
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1.2 Potenzielle Ziele für Langzeitstudien
� Lernprozessbeobachtung (bei kontrollierter Intervention bzw. unter kontrollierten Bedingungen)
� Lerneffektmessung bei Individuen und Gruppen (Längsschnitt unter kontrollierten Bedingungen)
� Lehrerprofessionalisierung (insb. in der Aus- und Fortbildung)
� Evaluation eines Curriculums
� Entwicklung und Erprobung von (ganzheitlichen) Unterrichtskonzepten
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1.3 Typologie von Langzeitstudien
Langzeitstudien haben immer eine ausgeprägte empirische Komponente im Quer- und im Längsschnitt mit qualitativen und quantitativen Anteilen:
a) Entwicklungsbeobachtung von Individuen oder Grup penals reine Evaluationsstudien (z.B. mit Vergleichsarbeiten) oder als Interventionen verbunden mit Evaluation zur03.03.2009
Effektmessung
b) Studien zur lokalen und globalen Konzeptentwickl ung mit einem komplexen Design :
Fragestellung – Theorieansatz – Konzeptentwurf – Pilotierung –Weiterentwicklung des Konzeptes – Intervention – Evaluation –Implementierung
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Evaluationsstudie
Exkurs: Erkenntnisgewinnung in der empirischen Unterrichtsforschung
Entwicklung und Testen von Instrumenten
Analyse von Phänomenen, Abhängigkeiten (quantitativ, qualitativ)
TheoriebildungKonzeptbegründung
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Implementationsstudie
Interventionsstudie (Labor- oder Feldstudie, Mehrfaktorielles Design)
Evaluationsstudie
Wirkungs
Exkurs: Erkenntnisgewinnung in der empirischen Unterrichtsforschung
Entwicklung und Testen von Instrumenten
Analyse von Phänomenen, Abhängigkeiten (quantitativ, qualitativ)
Existierendes theoretisches Konzept
sforschung
Existenz eines praktikablen, wirksamen Konzeptes03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 8
1.4 Forschungsparadigmen in Langzeitstudien
a) Lehr- und Lernprozesse werden ganz erheblich von d en Entscheidungen der Lehrkräfte im Unterricht beeinfl usst.
„Die Lehrervorstellungen bilden die Basis für diese Entscheidungen, daher ist ihre Kenntnis wichtig für alle Untersuchungen, in denen es um die Analyse von Lernprozessen in üblichen Unterrichtskontexten geht“ die Analyse von Lernprozessen in üblichen Unterrichtskontexten geht“ Fischler, H.: Verfahren zur Erfassung von Lehrer-Vorstellungen zum Lehren und Lernen in den Naturwissenschaften. In: Zeitschrift für Didaktik
der Naturwissenschaften; Jg.7, 2001, S.105 .
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Folgerungen ergeben sich - für Untersuchungen zur Kompetenzdiagnostik- für die Umsetzbarkeit und die tatsächliche Umsetzung vonInhalten, Methoden und Unterrichtskonzepten
1.4 Forschungsparadigmen in Langzeitstudien
b) Innovationen für den MU verlangen auch auf Lehre rebene die Berücksichtigung der individuellen Lernprozesse
Exkurs:
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Exkurs:
Theoriehintergrund zur Initiierung und Beschreibung von Lernprozessen
Exkurs: Theoriehintergrund zur Initiierung und Beschreibung von Lernprozessen
Lernfortschritt erfordert:- Eine selbst gestellte „Lernaufgabe“- Erarbeitung einer Orientierungsgrundlage für die notw. Lernhandlungen
Tätigkeitskonzept (Galperin, Lompscher, Davydov u.a.):
L: Wie kann ich mit den unterschiedlichen Lernvoraussetzungen meiner SuS angemessen
umgehen?
S: „Wir lernen jetzt, Zuordnungen mathematisch darzustellen und Fehler in der Zeitung zu finden. Und wir wollen aus
den Zuordnungen noch mehr herausholen“.
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Je umfassender und reichhaltiger die selbst gestellte „Lernaufgabe“ ist, um so größer sind die Chancen, dass die dazu entwickelte Orientierungsgrundlage einen höheren Allgemeinheitsgrad erreicht.
I Orientierung nach Versuch-Irrtum (Probierorientierung)
II Orientierung am Beispiel (Muster)
III Feldorientierung.
1.Funktion und Ziele von Langzeitstudien
1.1 Forschungsziele in der Fachdidaktik Mathematik
1.2 Potenzielle Ziele für Langzeitstudien
1.3 Typologie von Langzeitstudien
1.4 Forschungsparadigmen in Langzeitstudien
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
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1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
� Wie kann im MU Problemlösekompetenz entwickelt werden?
� Projekt PROSA 2000 – 2006, DFG: Schwerpunktprogramm BIQUA
� Beispiel für eine Interventionsstudie mit einem komplexen Design auf Schülerebene (Lerneffekte in der Laborstudie und in der Feldstudie)und Lehrerebene (Akzeptanz, Haltung zum Konzept, Konzeptwissen und subjektive Konzeptumsetzung)
� Komorek (2006)� Collet (2009)
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1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
Wie kann im MU Problemlösekompetenz entwickelt werden?
1. Was soll (sinnvollerweise) unter Problemlösenlernen im MUverstanden werden? Um welche Lernziele und –inhalte geht es ?
2. Wie kann man Problemlösen lernen?
Theorie: Wirkprinzip heuristischer BildungMangelnde geistige Beweglichkeit in bestimmten Kontexten wird teilweise kompensiert
durch BEWUSSTES Erlernen solcher Vorgehensweisen und Techniken,
die zu vergleichbaren Ergebnissen führen wie unbewusste Denkverläufe bei ausgeprägter 2. Wie kann man Problemlösen lernen?
3. Wie kann man „Problemlösen-lernen“ im MU für alle SuSorganisieren und gestalten?
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 14
Denkverläufe bei ausgeprägter geistiger Beweglichkeit
Antwort – ein Phasenkonzept:- Gewöhnen an heuristische Methoden und Techniken (Reflektion)
- Bewusstmachen einer speziellen Heuristik anhand eines markanten Beispiels (Strategiebereitstellung)
- einübendes reflektiertes Übertragen (Kontexterweiterung der Strategieanwendung)
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
Wie kann im MU Problemlösekompetenz entwickelt werden?
1. Was soll (sinnvollerweise) unter Problemlösenlernen im MUverstanden werden? Um welche Lernziele und –inhalte geht es ?
2. Wie kann man Problemlösen lernen?
- Leistungsschwächere Schüler haben überdurchschnittliche Leistungszuwächse und die drop out Quote halbiert sich
- Die (2.)Phase des Bewusstmachens von Strategien gelingt zu über 60% mit Feldorientierung
2. Wie kann man Problemlösen lernen?
3. Wie kann man „Problemlösenlernen“ im MU für alle SuSorganisieren und gestalten?
4. Wie wird das Phasenkonzept von den Lehrkräften an genommen und umgesetzt und welche Effekte zeigen sich bei den SuS ?
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- Diversifizierung der Lösungswege
- Nachhaltige Problemlösefähigkeiten auch noch ein Jahr nach Projektabschluss
60% mit Feldorientierung (Level III)
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
Wie kann im MU Problemlösekompetenz entwickelt werden?
1. Was soll (sinnvollerweise) unter Problemlösenlernen im MUverstanden werden? Um welche Lernziele und –inhalte geht es ?
2. Wie kann man Problemlösen lernen?
-Halbjährlicher Lehrerfortbildungskurs online (blended learning ) mit 14-tägigem Input , Diskussionsforen und Erprobung im eigenen UnterrichtAlle Kurse unter: www.proLehre.de
2. Wie kann man Problemlösen lernen?
3. Wie kann man „Problemlösenlernen“ im MU für alle SuSorganisieren und gestalten?
4. Wie wird das Phasenkonzept von den Lehrkräften angenommen und umgesetzt und welche Effekte zeigen sich bei den SuS ?
5. Wie können die erzielten Ergebnisse in die Praxis überführt werden?
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-Feedback zu den eingereichten Materialiender Lehrkräfte durch die Tutoren
-Unterstützungsinstrument: www.madaba.de-Materialien unter
www.problemloesenlernen.de
1.4 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
Wie kann man mit heterogenen Lernvoraussetzungen im MU so umgehen, dass möglichst viele SuS kognitiv wie motivational angesprochen und effektiv Lernfortschritte für
� Projekt MABIKOM 2008 – 2012
� Entwicklung und Erprobung eines und effektiv Lernfortschritte für alle erreicht werden?
� Entwicklung und Erprobung eines alltagstauglichen, ganzheitlichen Unterrichtskonzeptes für binnendifferenzierenden MU (ab Kl.7 mit Technologieeinsatz)
� Ziel ist eine Implementation des Konzeptes durch Ausbildung von Multiplikatoren im Projekt
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� Ein Modellversuch zum Einsatzvon GTR ab Kl.7 und CAS ab Kl.9 in Rheinland-Pfalz
� Start 2005/2006 mit 13 Klassen an
� Welche Akzeptanz erhalten grafikfähige Taschencomputer ab Kl.7 im Gymnasium (in RP) und wie kann das Rechnerpotenzial kompetenzbezogen ausgenutzt werden?
TIM (2005 – 2007)
1.4 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
� Start 2005/2006 mit 13 Klassen an 8 Gymnasien, keine Vergleichsklassen
Organisationsstruktur:2 regionale Koordinatoren i.A. des KMund Evaluation TUD
Vierteljährliche Treffen der Teilnehmerzum Materialaustausch
� Ziel: Bereitstellung von erprobtem Unterrichtsmaterial
� Evaluation auf Schüler- und Lehrerebene
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Unterschiedliche Entwicklungsfortschritte in Klasse 9 (TIM)
100
80
60
Leis
tung
serf
üllu
ng in
Pro
zent
Leistung im VortestLeistung im Nachtest
Leistung der Studie imNachtest
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Klasse 7Klasse 6Klasse 5Klasse 4Klasse 3Klasse 2Klasse 1
40
20
0
Leis
tung
serf
üllu
ng in
Pro
zent
Leistung der Studie imVortest
Nachtest
TIM: Sehr hohe Projekterwartungen, aber Erwartungen übertroffen bei „Leistungsunterschieden kann mit TC besser begegnet werden“
Computer-Algebra im MU: Entdecken, Rechnen, Organisieren
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
� Ein Schulversuch zum EinsatzCAS-fähiger Taschencomputerim MU ab Klasse 7 in NS
� Start 2005/2006 mit 29 Klassen an 6 Gymnasien, 5 GTR-Klassen im Vergleich
CAliMERO2005 - 2010
-Varianten für Themeneinstiege-Mind Map-Lernprotokoll-Wissensspeicher, TC-Hilfen-Hinweise zu rechnerspezifischenund rechnerfreien Fertigkeiten
-vermischte Kopfübungen-Konzept für vielseitige Aufgaben-Angebote zur Selbsteinschätzung-KlassenarbeitsaufgabenRechnen, Organisieren
Vergleich
Organisation:Koordinator i.A. des Kultusministeriums(Weiskirch) und wiss. Begleitung TUD
Vierteljährliche mehrtägige Treffen der Schulkoordinatoren und Fachleiter zur Materialentwicklung
� Input: Ganzheitliches Unterrichtskonzept
� Diskussion: Ausnutzung des CAS-Potenzials; händischeFertigkeiten
� Evaluation (Kl.7/8 Ingelmann)
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 20
1.5 Beispiele für Fragestellungen in aktuellen Langzeitstudien
� Welches mathematische Grundkönnen soll ohne Rechnernutzung beherrscht werden?
� Beispiel: Welche Verfahren zum
� Beispiel für eine Teilfrage in einerInterventionsstudie mitEvaluation
� Beispiel: Welche Verfahren zum Lösen linearer Gleichungssysteme sollen noch abprüfbar „von Hand“ beherrscht werden?
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 21
Systematische Vorschläge in den- Handreichungen
für Lehrkräfte- Arbeitsmaterialien
für SchülerGleichsetzungs-
verfahren
Gliederung
1. Funktion und Ziele von Langzeitstudien
2. Design und spezifische Untersuchungsmethoden
verschiedener Langzeitprojekte
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 22
3. Ausgewählte Ergebnisse
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für
eine Weiterentwicklung des MU
Kernfragen langfristiger Evaluationsstudien und geeignete Untersuchungsmethoden
Kernfragen der Evaluation: Wie kann man konzeptbezogeneLernzuwächse innerhalb eines Schuljahres effektiv messen?
Konzept: open ended test (pre-post)- Wellenförmiges Anforderungsprofil- Wellenförmiges Anforderungsprofil- Möglichst breites Kompetenzprofil- Vermeidung von Deckeneffekten durch erhöhte Itemzahl - Alle Aufgaben müssen auch zum Schuljahresbeginn bereits prinzipiell
lösbar sein- Erwartung von Lernzuwächsen bzgl. Anzahl und Qualität der
Aufgabenbearbeitung- Lernzuwächse über einem Drittel Standardabweichung sind unter
kontrollierten Bedingungen als Interventionseffekte interpretierbar
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Wellenförmiges Testdesign
Gymnasium, 7. Klasse (N=370)
0,4
0,6
0,8
1,0
Auf
gabe
nsch
wie
rigke
itI leicht
II mittel
III schwer
4. RechenzauberSabine hat sich einen Zaubertrick ausgedacht. Sie sagt: „Denke dir eine Zahl. Verdopple deine Zahl und addiere 7. Multipliziere das Ganze nun mit 3 und ziehe 21 ab.“
a) Anne denkt sich die Zahl 5.Welches Ergebnis nennt sie Sabine?
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0,0
0,2
0,4
1a 1b 1c 1d 2 3 4a 4b 4c 5a 5b 6a 6b 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Aufgabe
Auf
gabe
nsch
wie
rigke
it
Theoretische Aufgabenschwierigkeit
III schwer
b) Beim nächsten Versuch hat Anne das Ergebnis 42. Welche Zahl hatte sie sich gedacht?
c) Wie kann Sabine schnell und einfach die gedachte Zahl berechnen? Erkläre, warum dieser Trick immer funktioniert.
Aufgabenschwierigkeit: theoretisch - empirisch
Gymnasium, 7. Klasse (N=370)
0,6
0,8
1
Auf
ga
bens
chw
ierig
keit
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 25
0
0,2
0,4
1a 1b 1c 1d 2 3 4a 4b 4c 5a 5b 6a 6b 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Aufgabe
Auf
ga
bens
chw
ierig
keit
Empirische Aufgabenschwierigkeit (Vortest) Theoretische Aufgabenschwierigkeit
Kernfragen der Evaluation:
Wie kann man herausfinden, ob die Lehrkräfte die gemeinsam erarbeiteten Materialien oder Konzepte auch eingesetzt haben?
Lernziele
2.3 Kernfragen langfristiger Evaluationsstudien und geeignete Untersuchungsmethoden
� Lehrerseite – prozessbegleitend: Stundenberichte
10 Wochen kontinuierliche Dokumentation
Self-Monitoring-Instrument
Prozess-, Interventions- und Zusammenhangsanalysen möglich
Reflexion
Lern-aktivitäten
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 26
Kernfragen der Evaluation:
Wie kann man herausfinden, ob die Lehrkräfte die gemeinsam erarbeiteten Materialien oder Konzepte auch eingesetzt haben?
kam heute vor
kam heute nicht vor
Kommentar
2a.
Hausaufgabenbesprechung
� �
2b.
Unterrichtsgespräch� �
2c.
selbstständiges Arbeiten (jeder für sich)
� �
2d.
Gruppenarbeit� �
2e.
Stationenlernen� �
2f Einführung neuen Fragen zur
2.3 Kernfragen langfristiger Evaluationsstudien und geeignete Untersuchungsmethoden
� Schülerseite: Unterrichtsprotokoll
- eine thematische Einheit wird durchgehend
protokolliert - pro Stunde protokolliert 1 Schüler
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2f.
Einführung neuen Stoffes
� �
2g.
Übungen, Vertiefungen, Anwendungen
� �
2h.
Wiederholung länger zurückliegenden Stoffes
� �
2i.
Kopfübung (ohne Rechner!)
� �
2j.
Einführung neuer Funktionen des Taschencomputers
� �
2k.
Unterschiedliche Aufgaben für leistungsstarke und leistungsschwache Schüler (Wahlmöglichkeiten)
� �
Fragen zur Unterrichts-gestaltung
Ziel ist das Gewinnen von Aussagen (aus Schülersicht)
� zu den zeitlichen und inhaltsabhängigen Anteilen des Einsatzes von Taschencomputern im Mathematikunterricht ab Klasse 7
Zum Instrument „Unterrichtsprotokoll“
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76%
24%TC wurde von den
Schülern
verwendet
keine Verwendung
des TCs durch
Schüler
N=366
Ziel ist das Gewinnen von Aussagen (aus Schülersicht)
� zu den zeitlichen und inhaltsabhängigen Anteilen des Einsatzes von Taschencomputern im Mathematikunterricht ab Klasse 7
� zur Beobachtung spezifischen Schülerverhaltens (Mitarbeit, Interesse, Rechnernutzung u.ä.)
Zum Instrument „Unterrichtsprotokoll“
Rechnernutzung u.ä.)
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Ziel ist das Gewinnen von Aussagen (aus Schülersicht)
� zu den zeitlichen und inhaltsabhängigen Anteilen des Einsatzes von Taschencomputern im Mathematikunterricht ab Klasse 7
� zur Beobachtung spezifischen Schülerverhaltens (Mitarbeit, Interesse, Rechnernutzung u.ä.)
Zum Instrument „Unterrichtsprotokoll“
In 22% der über 400 protokollierten Stunden in Kl.9 werden Kopfübungen eingesetzt. (Wöchentlich!)
In 28% der Stunden findet Gruppenarbeit statt.
In 8% der Stunden werden binnendifferenzierende Rechnernutzung u.ä.)� zur (subj.) Wahrnehmung des Stundenthemas, des Unterrichtsverlaufs
und des Anspruchsniveaus der gestellten Lernanforderungen (für Rückschlüsse auf die Unterrichtsmaterialien) und
� zur Wahrnehmung bestimmter Interventionsaspekte in Form von didaktischen Elementen (Kopfübungen, Binnendifferenzierung mitWahlaufgaben, Gruppenarbeit u.ä.),
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 30
In 8% der Stunden werden binnendifferenzierende Lernangebote wahrgenommen.
In über 60% der Stunden finden Hausaufgabenbesprechungen statt.
1a. Welche mathematischen Themen oder Fragen wurden in der Stunde behandelt? Worum ging es?
1b. Was war für Dich neu in der Stunde?
1. Fragen zum Unterrichtsinhalt
Verschiedene Level von Zielklarheit
werden erkennbar
Zum Instrument „Unterrichtsprotokoll“
behandelt? Worum ging es?
1c. Was hat Dir in der Stunde besonders gut gefallen?
1d. Was hat Dir nicht gefallen?
Das Reflexionsvermö-gen steigt sprung-haft von Klasse 8
zu Klasse 9
Leistungsstarke Lernende sind kritischer(Arbeitsklima, Arbeitstempo)
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Hausaufgaben-besprechung, Gruppenarbeit. Erklärungen
Kernfragen der Evaluation:
Wie kann man herausfinden, wie tiefgehend bestimmte Konzepte individuell verarbeitet wurden?
Vorteile:
� Vermeidung von Anpassungsleistungen� keine Testsituation� mehrfache Wiederholung möglich
2.3 Kernfragen langfristiger Evaluationsstudien und geeignete Untersuchungsmethoden
� Repertory Grid Befragung
zum Verständnis neuer Aufgabenkultur
zur Analyse von Unterrichtsentwürfen…
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� mehrfache Wiederholung möglich� Vorstellungen sind individuell und in der Entwicklung erfassbar
Nachteile:
� sehr aufwändige Erhebung und Auswertung
Aspekte Kategorien Beispiel
Repertory Grid – Beispiele zu den gebildeten Kategor ien
beim Vergleichen von Aufgaben
1. Christian hat versucht, drei aufeinanderfolgende natürliche Zahlen zu finden, deren Summe 81 ist. Er hat folgende Gleichung aufgeschrieben: (n −1) + n + (n +1) = 81 .Wofür steht das n?
2. In zwei Kisten befinden sich 54kg Äpfel. Die zweite Kiste wiegt 12kg mehr als die erste Kiste. Wie viele kg Äpfel sind in jeder Kiste?
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 33
Aspekte Kategorien Beispiel
Äußere Aspekte
Äußere Merkmale von Aufgaben
Klassische Textaufgabe
Expliziter mathematischer Gehalt von Aufgaben
Konkrete Berechnung
Aspekte Kategorien Beispiel
Äußere Aspekte
Äußere Merkmale von Aufgaben
Klassische Textaufgabe
Expliziter mathematischer Gehalt von Aufgaben
Konkrete Berechnung
Repertory Grid – Beispiele zu den gebildeten Kategor ien
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 34
Gehalt von AufgabenKonkrete Berechnung
Innere Aspekte
Aufgabenstruktur in Bezug auf das Handlungsziel
Grundaufgabe (x,x,-)
SchwierigkeitsgradVerknüpfung zu anderen Gebieten der Mathematik
Schülertätigkeiten Knobeln
Aspekte Kategorien Beispiel
Äußere Aspekte
Äußere Merkmale von Aufgaben
Klassische Textaufgabe
Expliziter mathematischer Gehalt von Aufgaben
Konkrete Berechnung
Repertory Grid – Beispiele zu den gebildeten Kategor ien
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 35
Gehalt von AufgabenKonkrete Berechnung
Innere Aspekte
Aufgabenstruktur in Bezug auf das Handlungsziel
Grundaufgabe (x,x,-)
SchwierigkeitsgradVerknüpfung zu anderen Gebieten der Mathematik
Schülertätigkeiten Knobeln
Übergeordnete Aspekte
Didaktische Funktion im Lernprozess
Inhaltlich/mathematisches Verständnis überprüfen
LösungsstrategienVerschiedene Lösungswege möglich
Effekt 1 – erweiterte Sicht
Zunahme von genannten Merkmalen hinsichtlich äußerer sowie innerer und übergeordneter Merkmale.
Gridentwicklung bei verschiedenen Lehrkräften
35
0
6
12
3
02468
101214
Äußere Innere Übergeordnete
Aspekte
Anz
ahl
Merk
ma
le
GY7SR_73
Effekt 2 – vertiefte Sicht
Verschiebung innerhalb der Aspekte.
6
32
3
8
4
02468
101214
Äußere Innere Übergeordnete
Aspekte
Anz
ahl
Merk
ma
le
Prä Post
Prä PostGY7SR_73
GY7PL_11
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 36
Effektive Methoden zur längerfristigen Untersuchung von Lehr- und Lernprozessen sind
- Wellenförmig aufgebaute Testformate mit offenem Ende
Zwischenzusammenfassung:
Gymnasium, 7. Klasse (N=370)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1a 1b 1c 1d 2 3 4a 4b 4c 5a 5b 6a 6b 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Aufgabe
Auf
gab
ensc
hw
ierig
keit
Theoretische Aufgabenschwierigkeit
- Stundenberichte der Lehrkräfte (self-monitoring)
- Unterrichtsprotokolle von Schülern
- Repertory Grid Methode zur Analyse von individuellen Vorstellungen
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 37
6
32
3
8
4
02468
101214
Äußere Innere Übergeordnete
Anza
hl M
erkm
ale
Aspekte
Prä Post
1a. Welche mathematischen Themen oder Fragen
wurden in der Stunde behandelt? Worum ging es?
1b. Was war für Dich neu in der Stunde?
1c. Was hat Dir in der Stunde besonders gut gefallen?
1d. Was hat Dir nicht gefallen?
Gliederung
1. Funktion und Ziele von Langzeitstudien
2. Design und spezifische Untersuchungsmethoden
verschiedener Langzeitprojekte
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 38
3. Ausgewählte Ergebnisse
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für
eine Weiterentwicklung des MU
3. Ausgewählte Ergebnisse
3.1 Empirische Sicht: Globale Phänomene in den aktuellen Studien
3.2 Theoriesicht: Wie entsteht ein Unterrichtskonzept für eine Interventionsstudie?
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 39
3. Ausgewählte Ergebnisse
� Die Vorstellungen und Einstellungen zum Unterricht von erfahrenen Lehrkräften sind sehr stabil.
Folgerungen:
Mindestens Jahresrhythmus, eher länger für Standardbefragungen in Feldstudien einplanen
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 40
Feldstudien einplanen
Kombination mehrerer auch qualitativer Instrumente vorsehen, z.B. integriertes mind-mapping in eine Befragung, Repertory Grid
3. Ausgewählte Ergebnisse
� Testaufgaben, die nicht zum Kernstoff einer Klassenstufe gehören, werden im Nachtest oft weniger erfolgreich gelöst als zu Beginn eines Schuljahres
� Folgerung: Im MU spielen Wiederholungen von grundlegenden Lerninhalten aus früheren Klassenstufen eine zu geringe Rolle
� Empfehlung: Vermischte Kopfübung ritualisieren
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 41
3. Ausgewählte Ergebnisse
� Der Einsatz vermischter Kopfübungen kann die Verfügbarkeit von mathematischem Basiskönnen stabilisieren.
� Instrumente: Stundenberichte der Schüler und Kopfrechentests pre/post
� Ergebnis: Über der
Untersucht bei CAliMERO und TIM
Jahreserwartung liegende Leistungssteigerungen in den Kopfrechentests werden gerade in den Klassen erzielt, in denen regelmäßig (1-2 wöchig) vermischte Kopfübungen durchgeführt werden
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 42
Ergebnisse in den Kopfrechentests Kl.8 und 9 im Projekt CAliMERO
Vortest Nachtest Steigerung
Projektklassen 8 67,12 76,88 9,76
Vergleichsklassen 8 69,89 79,55 9,66
Projektklassen 9 47,7 54,63 6,93
Vergleichsklassen 9 50,76 52,95 2,19
50
60
70
80
90
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 43
0
10
20
30
40
N=426 N=88 N=508 N=91
Projektkl. 8 GTR-Klassen 8 Projektkl. 9 GTR-Klassen 9
Vortest
Nachtest
Steigerung
3. Ausgewählte Ergebnisse
3.2 Wie entsteht ein Unterrichtskonzept für eine Interventionsstudie?
� Beispiel: MABIKOM
Input - Diskussion von Schwerpunkten
� Modelle für das Lernen von Mathematik finden (Vygotsky, Lompscher)
� Modellierung von Lehrtätigkeiten und Szenarien als „typische Unterrichtssituationen“ mit klarem Pofil
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 44
- Diskussion von Schwerpunkten - Fokussierung: Machbarkeit, Akzeptanz - indiv. Auswahl von Methodenerprobungen- Erfahrungsberichte- Entwerfen von Methoden-Steckbriefen- Materialentwicklung zu den didakt. Elementen des Gesamtkonzeptes
- Gemeinsame Erprobung in den Klassenteams 5, 7 und 9…
Evaluation
Welche Unterschiede der Lernenden sind für die Unterrichtsplanung und –gestaltung von Bedeutung?
Modell der Lerntätigkeit nach Lompscher (1972, 1984)
HandlungInhalt Verlauf
Produkte
Ergebnisse
Ziele
Motive
03.03.2009 | GDM Oldenburg | Regina Bruder | 45
Welche Unterschiede der Lernenden sind für die Unterrichtsplanung und –gestaltung von Bedeutung?
Modell der Lerntätigkeit nach Lompscher (1972, 1984)
HandlungInhalt Verlauf
Produkte
Ergebnisse
Ziele
Motive
Zielwahrnehmung und Zielverarbeitung , wenn Zielwahrnehmung und Zielverarbeitung , wenn Aufgaben/Lernanforderungen gestellt werden
Motivationslage (intrinsisch – extrinsisch, Einstellungen, Interessenbreite, Elternerwartung, Lehrervorbild...)
Niveau des math. Wissens und Könnens, Zugangspräfer enzen Werkzeugkompetenz , Weltwissen...
Verlaufsqualitäten des Denkens, Arbeitstempo, kogni tive Stile, Festigungsbedarf und Selbstregulationskompetenz
Fehler, Kommunikationsfähigkeit, Reflexionsbereitsc haft und -fähigkeit
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Unterrichtskonzept MABIKOM
differenzierende Unterrichtseinstiege
Aufgabenset(Erste und vertiefende Übungen
mit Schwierigkeitseinwahl)Lernprotokoll
(Verständnis fördernde Reflexionen zum Thema)langfristige
Kopfübung mit Diagnose
Wachhalten von Basiswissen Reichhaltiges Übungskonzep t (eigenst.)Kompetenzdiagnose
Lernkontrolle
Reflexionen zum Thema)
Checkliste(Selbsteinschätzung
der eigenen Basiskompetenz)
langfristigeHaus-
aufgabe
Blütenaufgabe(anforderungsgestufteselbstdifferenzierende
Aufgaben)
Kopfübung mit Diagnose
Kopfübung mit Diagnose
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Gliederung
1. Funktion und Ziele von Langzeitstudien
2. Design und Untersuchungsmethoden
verschiedener Langzeitprojekte
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3. Ausgewählte Ergebnisse
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für
eine Weiterentwicklung des MU
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschungfür eine Weiterentwicklung des MU
I. Werden Weiterentwicklungen des MU angestrebt, müssen entsprechende Forschungsarbeiten zur Konzeptentwicklung und späteren Implementierung langfristig
II. Eine Verbindung zwischen qualitativen und quantitativen Implementierung langfristig
angelegt werden.
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qualitativen und quantitativen Forschungsmethoden kann einen bedeutenden Zugewinn an Erkenntnis für den MU bringen und das Profil der Fachdidaktik in der wiss. Kommunikation schärfen.
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für eine Weiterentwicklung des MU
III. Kein noch so wertvolles Forschungsergebnis setzt sich von alleine durch.
Vielmehr bedarf es eines - partizipativen Projektdesigns,
IV. Untersuchungen zur Weiterentwicklung des MU - partizipativen Projektdesigns,
- eines einflussreichen, reflektierten Engagements von Personen und - geeigneter Netzwerke an den Schulen zur Umsetzung bis hin zur Ergebniskontrolle.
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Weiterentwicklung des MU sollten sich letztlich an ganzheitlichen Unterrichtskonzepten messen lassen bzw. diese voran bringen.
Die Rolle von Detaileinsichten relativiert sich ggf. im Unterrichtsalltag.
4. Thesen zur fachdidaktischen Forschung für eine Weiterentwicklung des MU
V. Fachdidaktische Forschung für eine Weiterentwicklung des MU ist immer mit Fragen nach- Akzeptanz und Machbarkeit sowie nach - „Effektivität“ konfrontiert - „Effektivität“ konfrontiert und bedarf der Unterstützung und Multiplikation durch viele Partner.
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Kontakt:
www.math-learning.com
www.proLehre.de
www.madaba.de
www.problemloesenlernen.de
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
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