Über das Buch

Zum Inhalt

Das Experimentieren als eine wichtige Methode des Erkenntnisgewinns in den Naturwissenschaften, lässt sich auch im Mathematikunterricht einsetzen, da es viele Parallelen zwischen mathematischem und naturwissenschaftlichem Experimentieren gibt. Insbesondere bei der Entwicklung des Funktionalen Denkens werden Realexperimente als hilfreich angesehen (Barzel, 2009; Beckmann, 2007; Vollrath, 1989, 1978).

Im Mittelpunkt dieser Studie stand die Untersuchung der Wirkung von realen Schülerexperimenten bei der Begriffsbildung zum Funktionalen Denken im Fach Mathematik in der Hauptschule der Jahrgangsstufe 7. Durch die theoriegeleitete und empiriegestützte Entwicklung zweier Lernumgebungen – Realexperiment versus Demonstrationsexperiment – lässt sich die Arbeit als fachdidaktische Entwicklungsforschung einordnen. Darüber hinaus leistete das Werk einen Beitrag zur Grundlagenforschung: Das Zyklusmodell des Experimentierens wurde für den Einsatz von Realexperimenten bei der mathematischen Begriffsbildung für die Beschreibung und Untersuchung der Lernprozesse angepasst und weiterentwickelt (Bortz & Döring, 2006; Rost, 2000).

In einer quasi-experimentellen Felduntersuchung mit einem Prä-Post-Kontrollgruppendesign (Experimentier-, Kontroll-, Nullgruppe: N=204) wurde die Wirksamkeit der Integration von Experimenten in den Begriffsbildungsprozess mit qualitativen und quantitativen Methoden untersucht. Dabei wurden neben der quantitativen Erfassung der Lerneffekte über Leistungstests auch videografierte Unterrichtssequenzen qualitativ-inhaltsanalytisch nach Mayring (2010) analysiert. Ein weiterer Fokus lag auf der Untersuchung der Lernmotivation – in Anlehnung an die Selbstbestimmungstheorie von Deci und Ryan (1985).

Die Autorin konnte aufzeigen, dass Experimente eine positive Wirkung auf die Entwicklung des Funktionalen Denkens und die Motivation haben. Reale Schülerexperimente haben beim Einstieg in das Funktionale Denken einen positiveren Einfluss…

Schlagworte

Funktionales Denken, Quantitative Auswertung Lerneffekte, Mathematische Experimente, Mathematisches Experimentieren, Zyklusmodell zum Experimentieren, Motivationsförderung, Videoanalyse, Mathematikdidaktik, Messinstrumente, Abhängige und unabhängige Variable, Kodierleitfaden, Mathematisches Experimentieren in der Hauptschule, Psychologie, Naturwissenschaft, Motivation