EKoL 10: Multimedia im Mathematikunterricht

Didaktik Mathematik/Psychologie

Erfassung und Entwicklung von Professionswissen angehender Lehrkräfte im Umgang mit multiplen und dynamischen Repräsentationen im Mathematikunterricht

Mathematische Objekte sind ihrer Natur nach rein gedanklich und somit unsichtbar. Die Entwicklung und Verwendung geeigneter Repräsentationen mathematischer Phänomene sind somit unabdingbare Voraussetzung für das Erlernen, Verstehen und den sinnstiftenden Umgang mit mathematischen Objekten oder Prozessen.

Moderne Technologien erlauben die Erstellung von multimedialen Repräsentationen und deren Einsatz im Mathematikunterricht, etwa in Form von dynamischen Visualisierungen oder interaktiven Lernumgebungen. Prinzipiell sind multimediale Repräsentationen dazu geeignet ein tieferes Durchdringen des repräsentierten Sachverhalts zu ermöglichen. Dies setzt jedoch eine professionelle Bewertung zur Verfügung stehender multimedialer Darstellungen und deren Einsatzmöglichkeiten durch die Lehrkraft voraus. Eine solche Bewertung erfolgt sowohl auf Basis von fachdidaktischem als auch auf Basis von lernpsychologischem, technologischem Professionswissen.

In der ersten Projektphase wurde das Professionswissen von Lehrkräften im Umgang mit multimedialen Repräsentationen im Mathematikunterricht basierend auf dem TPACK-Framework (Technological Pedagogical and Content Knowledge) modelliert. Zur empirischen Erfassung dieses technologisch-fachdidaktischen Wissens wurde ein vignettenbasiertes Instrument entwickelt. Dazu wurden unterrichtsauthentische Videovignetten mit Bezug auf die Leitideen des Mathematikunterrichts „Funktionales Denken“ sowie „Raum und Form“ konstruiert. Im Rahmen der Validierung konnte hierdurch auch das theoretisch angenommene Modell bestätigt werden.

In der zweiten Projektphase wird die Kompetenzentwicklung fokussiert und im Verlauf der zweiten Ausbildungsphase angehender Lehrkräfte empirisch erfasst. Es werden unter anderem Entwicklungszusammenhänge mit einzelnen Komponenten des TPACK-Frameworks, etwa Fachwissen und pädagogisches Professionswissen analysiert.

Außerdem wird in der zweiten Phase das theoretische Modell und das Instrument zur Erfassung des technologisch-fachdidaktischen Wissens mit Blick auf die Leitideen des Mathematikunterrichts „Zahl und Algebra“ sowie „Daten und Zufall“ erweitert. Insgesamt entsteht so ein umfassendes Modell des Professionswissens für den Umgang mit multimedialen Repräsentationen im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I sowie ein geeignetes Erhebungsintstrument auf Basis von unterrichtsauthentischen Videovignetten.

Konferenzbeiträge

Ollesch, J., Grünig, F., Vogel, M. & Dörfler, T. (2017). Teaching mathematics with multimedia-based representations – what about teachers’ competencies? Proceedings of CERME 10, Dublin, Ireland.

Grünig, F., Ollesch, J., Vogel, M. & Dörfler, T. (2017). Einsatz multimedialer Visualisierungen im Mathematikunterricht – Wie urteilen Lehrkräfte? Beiträge zum Mathematikuntericht 2017: Vorträge auf der 51. Tagung für Didaktik der Mathematik vom 27.02.2017 bis 03.03.2017 in Potsdam. Münster: WTM-Verlag