Institut für Didaktik der Mathematik und der Informatik

Mein übergreifendes Forschungsinteresse ist die Entwicklung einer Interaktionstheorie des Mathematiklernens in der Grundschule. Es umfasst neben grundlagentheoretischen Problemstellungen zum Zusammenhang von sozialer Interaktion und individuellem Lernfortschritt in der Mathematik auch eher anwendungsbezogene Fragen, wie z.B. die Gruppenarbeit im Mathematikunterricht der Grundschule oder die Entwicklung von praxisbezogener Interpretationskompetenz im Rahmen von Lehrerfortbildung.

Die meisten Projekte führe ich in Kooperation mit meinen Kolleginnen und/oder Mitarbeiter(innen) aus der Arbeitsgruppe Primarstufe des IDMI durch. In diesen Fällen firmieren wir als Gruppe unter dem Namen M-Prim.

9. IPhaMat 

Akzeptanz von Implementationsversuchen in den einzelnen Phasen in der Lehrerbildung – untersucht an der Implementation von Formen Wechselseitigen Lehrens und Lernens im Mathematikunterricht der Grundschule

Implementationsversuche im Mathematikunterricht der Grundschule scheitern häufig an der sich nicht angemessenen mitentwickelnden Interpretations- und Diagnosekompetenz der Lehrpersonen. Innovationsversuche, die auf eine Förderung der Interpretations- und Diagnosekompetenz zielen, sind zumeist mit der Problematik verbunden, dass diese in einem konzeptionell wenig innovativen und zumeist lehrerzentrierten Unterricht kaum nutzbringend eingesetzt werden können. Das Projekt bezieht sich auf die Analyse des Zusammenspiels dieser beiden Bedingungen zur Verbesserung des Mathematikunterrichts in der Grundschule: Intepretations- und Diagnosekompetenz auf der einen Seite und Implementation eines innovativen Unterrichtskonzepts auf der anderen Seite. Hierzu wird untersucht, wie Lehramtsstudierende der Mathematik für die Grundschule, Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst und berufstätige Grundschullehrkräfte ein solches innovatives Unterrichtskonzept zum kooperativen Lernen aufgreifen und zum Anlass nehmen, ihre Interpretations- und Diagnosekompetenz zu erweitern. Als ein mögliches innovatives Unterrichtskonzept wird der Ansatz des Konzeptes des "Wechselseitigen Lehrens und Lernens" (WeLL) nach Wahl verwendet. Wir vermuten, dass Personen aus den drei genannten Phasen der Lehrerbildung in phasentypischer Weise über Interpretations- und Diagnosekompetenz verfügen und ebenso sich phasentypische Weiterentwicklungen rekonstruieren lassen.

Das Projekt ist im Center for Individual Development and adaptive Education in Frankfurt am Main angesiedelt; es wird zurzeit gefördert von Juli 2011 bis Juni 2013. Für weitere Informationen siehe www.idea-frankfurt.eu

8. MaKreKi - Mathematische Kreativität bei Kindern mit schwieriger Kindheit

Im Projekt MaKreKi wollen wir kreative mathematische Fähigkeiten bei Kindern erforschen. Interessant ist etwa der Zusammenhang zwischen mathematischer Kreativität eines Kindes, seinem sozialen Umfeld und seinem individuellen Lebenslauf. Durch die Zusammenarbeit von Psychologen und Psychoanalytikern des Sigmund-Freud-Institutes und wird es möglich diese interessante Problemstellung gemeinsam interdisziplinär zu erforschen. Mathematische Kreativität findet man häufig auch bei Personen, deren Lebensweg eher ungewöhnlich verläuft. Beispiele hierfür finden sich in den Lebensläufen berühmter Mathematiker wie Pascale, Grothendieck oder Lambert. Gerade der Einfluss des sozialen Umfelds und der Lebensumstände im Kindesalter scheinen dabei eine große Rolle zu spielen. Doch gibt es bisher dazu kaum systematische Untersuchungen. Die Studie ist ein erster Schritt in dieser Richtung. Das Projekt wird in Kooperation mit Prof. Leuzinger-Bohleber und Prof. Vogel  durchgeführt.

Das Projekt ist im Center for Individual Development and adaptive Education in Frankfurt am Main angesiedelt; es wird zurzeit gefördert von Jan. 2009 bis Juni 2014. Für weitere Informationen siehe www.idea-frankfurt.eu

7. erStMaL - early Steps in Mathematics Learning

Das Projekt erStMaL erforscht die mathematische Denkentwicklung von Kindern unter Berücksichtigung des Migrationshintergrunds in Form einer Längsschnittstudie. Die Kinder sollen - so weit wie möglich - vom dritten Lebensjahr an bis in die dritte Jahrgangsstufe der Grundschule begleitet werden. Im ersten Erhebungszeitraum werden ausschließlich Kindergartenkinder einbezogen. Mathematisches Denken geht aus Verstehensprozessen hervor, die u. a. in der kindlichen Begriffsentwicklung zum Ausdruck kommen. Diese Begriffsentwicklung fügt sich in den umfassenden Prozess des Spracherwerbs ein. Aus diesem Grunde wird ein enger theoretischer Zusammenhang zur sprachlichen Entwicklung bei Kindern hergestellt. Das Projekt wird in Kooperation mit Prof. Brandt und  Prof. Vogel  durchgeführt.

Das Projekt ist im Center for Individual Development and adaptive Education in Frankfurt am Main angesiedelt; es wird zurzeit gefördert von Juli. 2008 bis Juni 2014. Für weitere Informationen siehe www.idea-frankfurt.eu

6. KoRALL: Kooperationsprojekt "Prävention von Schwierigkeiten beim Rechnen im Anfangsunterricht" für Lehramtsstudierende und Lehrkräfte

Entwicklung und Erprobung eines Ausbildungs- und Fortbildunskonzepts für Studierende und aktive Lehrkräfte für den Erwerb und die Vertiefung von Diagnose- und Förderkompetenzen im mathematischen Anfangsunterricht. Förderung von Reflexionsfähigkeit und Veränderungsbereitschaft hinsichtlich der Unterrichtsstruktur und -interaktion. Gefördert vom Staatlichen Schulamt für den Hochtaunus und den Wetteraukreis.
Studierende werden in ihrer mathematikdidaktischen und pädagogischen Ausbildung unterstützt durch
• die Vertiefung und Erweiterung ihres theoretischen Grundlagenwissens,
• unmittelbaren Praxisbezug,
• die wissenschaftliche Evaluation der umgesetzten Maßnahmen sowie
• die Erfahrungen der beteiligten Lehrpersonen.
Lehrerinnen und Lehrer werden in ihrer professionellen Weiterentwicklung unterstützt durch
• die Vertiefung und Erweiterung ihres theoretischen Grundlagenwissens,
• die Durchführung unterschiedlicher unterstützender Maßnahmen im Unterricht sowie
• die wissenschaftliche Evaluation der umgesetzten Maßnahmen.
Die Schulen erhalten Anregungen für schuleigene Förderkonzepte und die Weiterentwicklung ihrer Curricula und Schulprogramme.
Der Kurs läuft über 2 Semester. Das Projekt wird in Kooperation mit Prof. B. Brandt, Prof. R. Vogel und Nicole Mörle durchgeführt.

5. Medienpädagogische Aktivitäten aus mathematikdidaktischer Perspektive für die Grundschullehrerausbildung (L1)

(Projekt finanziert vom Hessischen Kultusministerium)

Der hochschuldidaktische Ansatz im Rahmen der mathematikdidaktischen Ausbildung von Grundschullehrerinnen zielt auf die folgenden vier Aspekte:
1. Mediennutzung für Lehren und Lernen im Fach Mathematik
2. Erziehungs- und Bildungsaufgaben von Medien und Informationstechnologien im Mathematikunterricht der Grundschule
3. Forschendes Lernen im Rahmen der universitären L1-Ausbildung
4. Integrative Lehrveranstaltungsformen für die 1. (Universität), 2. (Referendariat) und 3. (Lehrerfortbildung)
Ausbildungsphase
Umgesetzt werden diese Ziele in Phasen-übergreifenden Veranstaltungen (Veranstaltungstyp I) in denen Unterrichtsszenarien im Mathematikunterricht zum Einsatz der Neuen Medien für Grundschulklassen entwickelt und erprobt werden. Dazu entwerfen Gruppen von Studierenden gemeinsam mit Lehrern im Vorbereitungsdienst (LiV) und deren Mentoren bzw. Lehrende aus der dritten Ausbildungsphase Unterrichtsprojekte und führen diese gemeinsam in den Klassen der LiV bzw. Lehrenden durch. Die einzelnen teilnehmenden Gruppen (Studierende/ LiV/ LehrerInnen) haben dabei unterschiedliche, aufeinander abgestimmte Aufgaben durchzuführen.
In weiterführenden Veranstaltungen (Veranstatungstyp II) werden entsprechende bereits entwickelte Szenarien im Unterricht eingesetzt, videografiert und verschriftet, um sich mit Forschungsfragen zum Einsatz Neuer Medien an empirischen Beispielen auseinandersetzen zu können.
Die Veranstaltungen werden durch die Nutzung einer online - Arbeitsplattform (z. Zt. WebCt) unterstützt. Hier werden Unterlagen bereitgestellt und ausgetauscht sowie die Veranstaltung evaluiert.
Die Produkte aus dem ersten Veranstaltungstyp werden als dokumentierte Beispiele zum Einsatz neuer Medien online und teilweise als Print-Veröffentlichungen zur Verfügung gestellt.
Projektmitarbeiter sind: Christof Schreiber (Rektor als Ausbildungsleiter), Christian Reinhard (Grundschullehrer), Julia Langenhan (Stud. Hilfskraft)

4. BLK-Projekt "Netzwerk Wissenschaftliche Weiterbildung für Lehrerberufe"(NWWL)

im Programm "Wissenschaftliche Weiterbildung" (gefördert von Jan. 2004 bis Dez. 2006). Im Teilprojekt zum Mathematikunterricht der Grundschule soll ein sich über ca. 15 Wochen erstreckendes Ausbildungsmodul entwickelt und durchgeführt werden, in denen praktizierende Lehrer/-innen und noch in der universitären Ausbildung befindliche Studierende zusammenarbeiten. Die Ausbildungsinhalte beziehen sich auf die Entwicklung von Diagnosekompetenzen zum besseren Verstehen kommunikativer Prozesse im Mathematikunterricht der Grundschule. Sie werden in der ersten Ausbildungsphase rekonstruktiv an ausgewählten Videodokumenten erworben und sodann in einer zweiten Phase in eigenen Unterrichtsexperimenten erprobt. In Zusammenarbeit mit Jun. Prof. Dr. Brandt, Marei Fetzer und Katrin Rollwage (Ludwig Erk Schule, Dreieichenhain). Das Projekt ist Ende 2006 abgeschlossen.

3. Kooperatives Lernen im Mathematikunterricht der Grundschule

(gefördert über Innovationsmittel des Landes Hessen von Sept. 2004 bis Aug. 2005).

Kooperatives Lernen in der spezifischen Ausprägung des Gruppenpuzzles soll unter einem interdisziplinären Ansatz aus Pädagogischer Psychologie und Mathematikdidaktik im Hinblick auf die Verbesserung mathematischen Lernens in schulischer Gruppenarbeit initiiert und analysiert werden. Die Pilotstudie ist mittlerweile abgeschlossen. Im Teilprojekt der Mathematikdidaktik hat Nicole Orio die Forschungsarbeiten durchgeführt.

2. Mathematische Bildungsprozesse in der Übergangsphase vom Kindergarten zur Grundschule.

In diesem Projekt soll der Übergang von der Kindergartenzeit in die Grundschule im Hinblick auf die Verbesserung mathematischer Lernprozesse untersucht werden. Hierzu werden in einer ersten Phase Aufgabensituationen entwickelt, die mathematische Lernprozesse in der kindlichen Entwicklungsphase der späten Kindergartenzeit fördern. Im Hinblick auf die diesbezügliche internationale wissenschaftliche Diskussion lassen sich vor allem die folgenden drei Schlüsseldimensionen für dieses Entwicklungsvorhaben identifizieren:

(i) Förderung der sprachlichen Entwicklung - auch bei mathematischen Lernprozessen und nicht nur für Migrantenkinder-,

(ii) Förderung von kooperativer Regelfindung und Strategiebildung und

(iii) Förderung geometrischen Denkens.

1. Pilotstudie zur Chat-unterstützten Erstellung mathemtischer Inskription durch Grundschüler

(gefördert von der Müller-Reitz-Stiftung vom Feb. 2003 bis Jan. 2005)

Das Projekt zielt auf die Rekonstruktion der Interaktion beim Chatting über mathematische Aufgabenbearbeitungsprozesse hinsichtlich der von Schülern dabei erdachten und verwendeten Verschriftlichungen und hinsichtlich der in diesen Prozessen emergierenden mathematischen Bedeutungen. Untersucht werden dafür Grundschüler in einem unterrichtsnahen Setting. Das Projekt ist mittlerweile abgeschossen. Den Abschlussbericht erhalten Sie hier als pdf. Wiss. Mitarbeiter: Christof Schreiber.