Multiplikative Textaufgaben digital lösen

Multiplikative Textaufgaben sind im Mathematikunterricht zentral – zugleich zeigt sich in der Praxis, dass viele Lernende Schwierigkeiten haben, die zugrunde liegenden Relationen angemessen zu erfassen. Das Herausarbeiten der multiplikativen pro-Beziehung stellt eine zentrale Hürde dar. Vorangehende Studien zeigen, dass schematische bildliche Darstellungen bei der Bearbeitung von Textaufgaben eine erfolgversprechende Unterstützungsmöglichkeit bieten. Doch über mögliche Abläufe von Lernprozessen sowie die Lernförderlichkeit theoretisch fundierter Lernangebote ist im Hinblick auf diesen Lerngegenstand bislang wenig bekannt. Daher gilt es zu beforschen, wie gegenstandsspezifische Lernprozesse verlaufen – und inwiefern digitale Lernangebote diese Verstehensprozesse fördern können, insbesondere durch eine gezielte Vernetzung zwischen verbaler und bildlicher Darstellung. Vor diesem Hintergrund wird eine digitale Lernumgebung entwickelt und empirisch untersucht. Mit Mavi liegt eine digitale Lernumgebung vor, die multiplikative Textaufgaben über ein verstehensorientiertes, darstellungsvernetzendes Design zugänglich macht. Zentral ist dabei das Zusammenspiel von sprachlichen und bildlichen Strukturierungshilfen, deren automatisierte Verknüpfung das Herausarbeiten tragfähiger Mathematisierungen unterstützt. Auf dieser Basis werden Gestaltungsprinzipien herausgearbeitet, die zeigen, wie darstellungsvernetzende Lernzugänge konkret auf den Lerngegenstand zugeschnitten werden können.

Maike Mentrop promovierte als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephan Hußmann am Institut für Entwicklung und Erforschung des Mathematikunterrichts (IEEM) an der Technischen Universität Dortmund.

Teil A Rahmentheorien.- Forschungsmethode: Fachdidaktische Entwicklungsforschung.- Theoretische Grundlagen.- Teil B Spezifizierung und Strukturierung des Lerngegenstands.- Multiplikative Textaufgaben im Mathematikunterricht.- Digitale Medien bei der Bearbeitung multiplikativer Textaufgaben.- Forschungsinteresse.- Teil C Designentwicklung.- Entwicklung des Lehr-Lernarrangements.- Forschungsinteresse und Forschungsfragen.- Teil D Durchführung und Auswertung der Design-Experimente.- Methoden der Datenerhebung und Datenauswertung.- Analyseergebnisse zum Lerngegenstand und Design-Prinzipien in Zyklus 1.- Empirische Befunde aus Zyklus 1.- Analyse der Lernendenperspektive in Zyklus 2.- Empirische Befunde aus Zyklus 2.- Teil E Beiträge zur lokalen Theoriebildung.- Zusammenfassung und Perspektiven.