Multirepräsentationstools in digitalen Lehr-Lern-Umgebungen

Im Mathematikunterricht werden digitale Lernumgebungen häufig zum Üben prozeduraler Fertigkeiten eingesetzt. Dabei zeigen gerade Multirepräsentationstools positive Effekte für konzeptuelles Verständnis, indem unterschiedliche Darstellungen simultan miteinander vernetzt werden. Die Integration von Multirepräsentationstools in digitale Lehr-Lern-Umgebungen ermöglicht es dann, nicht nur in Übungsphasen, sondern auch in Erarbeitungs- und Systematisierungsphasen Lernprozesse zu unterstützen, wobei Lehrkräfte weiterhin eine zentrale Rolle im Unterricht einnehmen. Über mehrere Design-Research-Zyklen hinweg wird in dieser Arbeit eine digitale Lehr-Lern-Umgebung mit integriertem Multirepräsentationstool zum Multiplikationsverständnis als Zählen in Bündeln in Klasse 5 entwickelt und empirisch untersucht. Die Studie identifiziert fachdidaktische Designelemente, die produktive Lernprozesse begünstigen und weist die Lernwirksamkeit der entwickelten Lehr-Lern-Umgebung in einer Interventionsstudie nach.

Malina Schröder ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Entwicklung und Erforschung des Mathematikunterrichts. Ihre Themenschwerpunkte sind digitale Medien im Mathematikunterricht und die Sicherung mathematischer Basiskompetenzen zu Beginn der Sekundarstufe I.

Einleitung.- Lerngegenstand Multiplikationsverständnis - fachliche, stoffdidaktische und empirische Hintergründe.- Fachdidaktische Designprinzipien als Fundierung zur Entwicklung der Lehr- Lern-Umgebung.- Digitale Medien im Mathematikunterricht.- Mixed-Methods-Ansatz zur Bearbeitung der Entwicklungsinteressen und Forschungsfragen im Promotionsprojekt.- Design-Research-Studie.- Zyklus 3: Redesign der Lehr-Lern-Umgebung und Interventionsstudie als Wirkungsnachweis.- Zyklus 3: Herausarbeiten von Gelingensbedingungen der Lehr-Lern-Umgebung mit integrierten Multirepräsentationstool.- Zusammenfassung und Ausblick.