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© Universität Vechta Fach Mathematik

Barrierefreier, inklusiver Mathematikunterricht

Entwicklung und Evaluation einer Lernumgebung zum mediengestützten Argumentieren und Darstellen mit Daten

Digitale Medien halten immer mehr Einzug in den Schulen und spielen so auch im Mathematikunterricht eine stetig größer werdende Rolle. Eines der häufigsten Medien ist wohl das Tablet, doch innovative Unterrichtskonzepte erreichen die Schulen nicht und die Potenziale des Tablets, werden nicht ausgiebig genutzt (Bastian, 2017).

Auch hinsichtlich der Potenziale digitaler Medien für den inklusiven Unterricht gilt es wichtige Fragen zu klären: Wie können digitale Medien Teilhabe am (Mathematik-)Unterricht fördern? Aber auch: Welche neuen Barrieren werden durch digitale Medien geschaffen (Bosse et al., 2019)?

Nach zwei erfolgreichen Dissertationen in der Mathematikdidaktik im Rahmen der ersten Förderphase des Projektes BRIDGES an der Universität Vechta, befasst sich dieses Projekt innerhalb der zweiten Förderphase in der Werkstatt ‚Digitalisierung in inklusiven Settings‘ mit der Frage, wie digital-gestützte Lernumgebungen im Mathematikunterricht gestaltet sein sollten, um eine Teilhabe aller Schülerinnen und Schüler zu fördern.   

Dazu wurde eine Tablet-gestützte Lernumgebung entwickelt, in der sich Schülerinnen und Schüler siebter Klassen durch digitale Arbeitsblätter und einem Tabellenkalkulationsprogramm mit Daten auseinandersetzen und eigene kleine Erhebungen durchführen (Loth & Döhrmann, 2022). Somit ist das Ziel der Lernumgebung die Förderung der Datenkompetenz, denn auch hier zeigt sich ein Mangel an didaktisch aufbereitetem Material und speziell zum selbstgestaltetem Erheben von Daten ist die Auseinandersetzung in der Fachliteratur gering (Eichler & Vogel, 2013).

Da die prozessbezogenen Kompetenzen mit ihrer Doppelfunktion sowohl selbst Lerngegenstand, als auch Vermittler der inhaltbezogenen Kompetenzen sind (Niedersächsisches Kultusministerium, 2012), soll die Teilhabe an den prozessbezogenen Kompetenzen in den Fokus genommen werden. Dazu wird ein Fokus auf die Barrierefreiheit der entwickelten Lernumgebung gelegt. Hinsichtlich der Datenkompetenz allgemein und besonders in dieser Lernumgebung spielen die beiden prozessbezogenen Kompetenzen Argumentieren und Darstellen eine große Rolle (Schermann, 2013), sodass sich folgende zentrale Fragestellung ergibt:

„Inwiefern ist die digital-gestützte Lernumgebung barrierefrei und ermöglicht den Lernenden einer siebten Klasse dadurch eine Teilhabe insbesondere am Argumentieren und Darstellen mit Daten?“

In zyklischen Erprobungen im Sinne der fachdidaktischen Entwicklungsforschung (Prediger et al., 2012) soll diesem zentralen Forschungsinteresse nachgegangen werden. Dazu wurde die Lernumgebung bis dato in drei Schleifen an Schulen durchgeführt und weiterentwickelt. Zur Untersuchung der Barrierefreiheit an dieser Lernumgebung und um Rückschlüsse über die identifizierten Barrieren zur Teilhabe am digital-gestützten Mathematikunterricht treffen zu können, wurden verschiedene Erhebungsmethoden (Videobeobachtung, Dokumentenanalyse, Daten über Hilfeaufrufe) kombiniert.

Die Ergebnisse aus diesen Erhebungen in Form der identifizierten Barrieren und deren Einflüsse auf das Argumentieren und Darstellen dienen dann im Sinne einer fachdidaktischen Entwicklungsforschung zum einen der Weiterentwicklung der Lernumgebung und zum anderen der Theorieentwicklung über Barrieren im inklusiven, mediengestützten Mathematikunterricht zum Argumentieren und Darstellen mit Daten.

Erste Ergebnisse aus der zweiten Schleife zeigen, dass Medienbarrieren, Kognitionsbarrieren, Fachbarrieren und soziale Barrieren am häufigsten auftreten. So gibt es beispielsweise bei den Fachbarrieren viele verschiedene Ursachen, wie z.B. Schwierigkeiten mit dem Begründen, dem fehlerfreien Erstellen einer Tabelle oder dem Lesen eines Diagramms. Positiv ist, dass zu vielen entstehenden Barrieren Hilfestellungen vorhanden sind, welche in der Lage sind, diese Barrieren wieder abzubauen. Gleichzeitig zeigte sich jedoch auch häufig, dass Schüler*innen, die auf Barrieren gestoßen sind, gar nicht auf jene Hilfen zugegriffen haben, welche das Potenzial gehabt hätten, diese Barrieren abzubauen. Auf das Argumentieren und Darstellen zeigt sich besonders bei Fach-, Kognitions- und Sprachbarrieren ein direkter Einfluss. Dieser ist oft als gering einzustufen, da viele der Barrieren schnell wieder abgebaut werden, doch einige Barrieren bleiben auch bestehen, sodass die Schüler*innen ihre eventuell vorliegenden Kompetenzen nicht zeigen können. Durch Medienbarrieren wiederum entsteht öfters ein indirekter Einfluss auf das Argumentieren und Darstellen, da die Schüler*innen häufig gar nicht erst den Zugang zu dem Teil der Aufgabenstellung erhalten, bei dem entsprechende Kompetenzen benötigt werden.

Für einen tieferen Einblick in die inhaltliche Ausgestaltung der Lernumgebung eignet sich die Publikation von Döhrmann, Loth, Schaller & Rau (2023). Weitere Publikationen im Rahmen der Dissertation sind hier zu finden: https://doi.org/10.17185/duepublico/76036 sowie https://doi.org/10.37626/GA9783959872089.0

Weitere Ergebnisse zum Dissertationsprojekt von Gerrit Loth folgen.

 

Literatur:

Bastian, J. (2017). Tablets zur Neubestimmung des Lernens? Befragung und Unterrichtsbeobachtung zur Bestimmung der Integration von Tablets in den Unterricht. In: Bastian, J. & Aufenanger, S. (Hrsg.). Tablets in Schule und Unterricht. Forschungsmethoden und -perspektiven zum Einsatz digitaler Medien. Wiesbaden: Springer Fachmedien, S. 139-174.

Bosse, I., Schluchter, J.-R. & Zorn, I. (2019). Einleitung: Ziel des Handbuchs. In I. Bosse, J.-R. Schluchter & I. Zorn (Hrsg.), Handbuch Inklusion und Medienbildung (S. 9-15). Beltz Juventa.

Döhrmann, M., Loth, G., Schaller, M. & Rau, F. (2023). Digitale Medien im inklusiven Unterricht: Von allgemeinen Merkmalen zu einer exemplarischen Lernumgebung für den Mathematikunterricht. In: M. Ahlers, M. besser, C. Herzog & P. Kuhl (Hrsg.) Digitales Lehren und Lernen im Fachunterricht. Aktuelle Entwicklungen, Gegenstände und Prozesse. (S. 280–302). Weinheim/Basel: Beltz Juventa.

Eichler, A. & Vogel, M. (2013). Leitidee Daten und Zufall. Von konkreten Beispielen zur Didaktik der Stochastik. 2., aktualisierte Auflage. Wiesbaden: Springer Fachmedien.

Loth, G. & Döhrmann, M. (2022). Teilhabe am digital-gestützten Mathematikunterricht: Entwicklung und Evaluation einer Lernumgebung zur Förderung der Datenkompetenz. In: Digitales Lernen in Distanz und Präsenz: Herbsttagung 2021 des Arbeitskreises Mathematikunterricht und digitale Werkzeuge in der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik am 24.09.2021. S. 81–88. doi.org/10.17185/duepublico/76036

Loth, G. (2023). Teilhabe am Argumentieren und Darstellen im digital-gestützten Mathematikunterricht. In: IDMI-Primar Goethe-Universität Frankfurt (Hrsg.), Beiträge zum Mathematikunterricht 2022. 56. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik. (S. 315–318). Münster: WTM. doi.org/10.37626/GA9783959872089.0 

Niedersächsisches Kultusministerium (NK) (2012). Kerncurriculum für die integrierte Gesamtschule Schuljahrgänge 5-10. Mathematik. Hannover: Unidruck.

Prediger, S.; Link, M.; Hinz, R.; Hußmann, S.; Thiele, J. & Ralle, B. (2012): Lehr-Lernprozesse initiieren und erforschen – Fachdidaktische Entwicklungsforschung im Dortmunder Modell. In: MNU 65(8), 452–457.

Scherrmann, A. (2013). Veranschaulichung statistischer Daten verstehen. Eine Herausforderung für den Mathematikunterricht der Sekundarstufe I. In: J. Sprenger, A. Wagner & M. Zimmermann (Hrsg.), Mathematik lernen, darstellen, deuten, verstehen. Didaktische Sichtweisen vom Kindergarten bis zur Hochschule. (S. 161-176). Wiesbaden: Springer Spektrum.