
PRIMAS - Promoting inquiry in mathematics and science education across Europe
Projektleitung: Katja Maaß
Team:
Silke Mikelskis-Seifert, PH Freiburg
Jean-Luc Dorier, Universität Genf
Michiel Doorman, Henk van der Kooij, Freudenthal Institut Universität Utrecht
Malcolm Swan, Daniel Pead, Len Newton, MARS, Universität Nottingham
Fco. Javier Garcia Garcia, Ana Abril Galego, Universität Jaen
Sona Ceretkova, Martin Bilek, UKF Nitra
Csaba Csikos, Erzebet Korom, Universität Szeged,
Nicholas Mousoulides, Toula Onoufriou, Technische Universität Zypern
Cettina Axiak, Deborah Chetcuti, Michael Buhagiar, Universität Malta
Morten Blomhoej, Tinne Hoff Kjeldsen, Roskilde Universität
Geoff Wake, Graham Hardy, Andrew Howes, Universität Manchester
Szilárd András, Anna Soós, Zoltán Néda, Babés Bolyai Universität
Birgit Pepin, Ragnhild Lyngved, Sor Trondlag Universitäts-College
Manfred Euler, IPN Kiel
Projektmitarbeiter: Diana Wernisch, Martina Brandenburger, Sven Ernst
In Deutschland wird das Projekt in enger Kooperation mit dem Regierungspräsidium Freiburg durchgeführt.
Das Projekt wird von der EU im 7. Forschungsrahmenprogramm (Science in Society) gefördert.
Ziel des Projektes ist es, eine Veränderung der Unterrichtskultur in Mathematik und den Naturwissenschaften zu bewirken. Die Schülerinnen und Schüler sollen lernen, Probleme und Phänomene selbständig untersuchen, selbst Lösungswege entdecken, in Gruppen arbeiten und ihre Vorgehensweisen begründen und präsentieren. Dabei wird besonderer Wert auf die Vernetzung von Mathematik und den Naturwissenschaften sowie die Herstellung von Bezügen zur Realität gelegt. Die Schüler sollen den Unterricht als für sie und ihr Leben sinnvoll erleben. Dadurch erwerben die Schüler Kompetenzen, die für sie in einer sich ständig verändernden Welt unverzichtbar sind, hilft es Ihnen doch, sich im Beruf flexibel neue Kompetenzen anzueignen, ihre Kenntnisse in konkreten Situationen anzuwenden und im Team zu arbeiten.
Die zentrale Frage, die sich bei einer solchen Zielsetzung stellt, ist, wie ein derartiger Wandel von Unterricht wirklich erreicht werden kann. Dem Projekt PRIMAS liegt die Hypothese zugrunde, dass eine Veränderung nur bewirkt werden kann, wenn möglichst viele der an Schule beteiligten Personen und Institutionen in diesen Veränderungsprozess einbezogen werden um eine Atmosphäre der Veränderung zu erzeugen. Daher richten sich die Aktivitäten von PRIMAS an Lehrer, Eltern, Schüler, Schulbehörden und Politiker.
Um einerseits Lehrer in ihrem Prozess der Veränderung des Unterrichts möglichst lange und damit nachhaltig fortzubilden, werden Schulteams über einen Zeitraum von 1-2 Jahren begleitet. Um jedoch andererseits möglichst viele Lehrer zu erreichen, werden Multiplikatoren ausgebildet, die die Schulteams begleiten. Gleichzeitig wird es 1-Tages-Großevents geben, um möglichst viele Lehrer zu erreichen.
Darüber hinaus wird es Informationsveranstaltungen für andere Zielgruppen (Eltern, Schüler) geben. Im Rahmen eines sogenannten nationalen Beratungskomitees werden in jedem Land gezielt Schulbehörden, Multiplikatoren und Seminare in die Projektarbeit einbezogen. In dem deutschen Beratungskomitee arbeiten wir mit insbesondere mit dem Regierungspräsidium Freiburg zusammen.
Kennzeichnend für Primas ist die Wechselwirkung zwischen der Arbeit auf internationaler Ebene sowie der konkreten Arbeit vor Ort mit regionalen Behörden und Schulen.
Hier finden Sie das Meldeformular für Multiplikatoren.
COMPASS - Common problem solving strategies as links between mathematics and science
Projektleitung: Katja Maaß
Team: Silke Mikelskis-Seifert, PH Freiburg, Fco. Javier Garcia Garcia, Ana Abril Galega, Universität Jaen, Michiel Doorman, Henk van der Kooij, Universität Utrecht, Janka Melusova, Sona Ceretkova, UKF Nitra, Geoff Wake, Graham Hardy, Andrew Howes, Universität Manchester, Nicholas Mousoulides, Toula Onoufriou, Universität Cypern
Projektmitarbeiter: Alexander Oettlin
Das Projekt wird von der EU im Rahmen des Lifelong learning Programmes gefördert.
Ziel des Projektes ist es, Lehrermaterialien und Aufgaben zu entwickeln, die es ermöglichen, Mathematik und die Naturwissenschaften interdisziplinär zu verbinden. Diese Materialien zeigen den Schülern, dass die Fächer nicht isoliert nebeneinander stehen, sie lernen Anwendungen kennen, in denen die Fächer gemeinsam zur Lösung von Problemen beitragen. Bezüge zur Realität zeigen den Schülern die Bedeutung der Disziplinen für ihr Leben auf.
Die Entwicklung der Materialien wird in enger Kooperation mit Lehrern und Schulen erfolgen. Die Pilotierung der Materialien startet mit einer Fortbildung, anschließend erhalten die Lehrer die Gelegenheit, die Materialien auszuprobieren. Basierend auf der Evaluierung werden die Materialien optimiert.
STRATUM – Strategies for teaching understanding in and through modelling
Die Studie wird zusammen mit dem Regierungspräsidium Freiburg, der Neunlinden-Schule Elzach, der Fritz-Böhle Hauptschule Emmendingen und der PH Ludwigsburg durchgeführt.
In der Studie wurden Unterrichtseinheiten zum Thema „Realitätsbezogene Mathematik“ für die Hauptschule entwickelt, pilotiert und prozessbegleitend einer formativen und schließlich auch summativen Evaluation unterzogen. In der Evaluation finden eine Vielzahl von lehrerseitigen und schülerseitigen Variablen Beachtung.
www.stratum-projekt.de

LEMA - Learning and education in and through mathematical modelling
Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Geoff Wake, Universität Manchester, Richard Cabassut, IUFM Strasbourg, Francisco Javier Garcia Garcia, Universität Jaen, Ödön Vanco, Eötvös Lóránd Universität, Budapest, Nicholas Mousoulides, Universität Zypern und Anke Wagner, PH Ludwigsburg, durchgeführt.
Das Projekt wurde von der EU gefördert.
In ganz Europa steigt das Bewusstsein, dass Schüler das kritische und reflektierte Anwenden von Mathematik lernen müssen, um den künftigen Anforderungen als mündige Bürger und produktive Mitglieder der Gesellschaft gewachsen zu sein. Um dies gewährleisten zu können, müssen die Kompetenzen der Lehrer erweitert werden, so daß sie, im Gegensatz zu heute, in der Lage sind, das Modellieren in ihren Alltagsunterricht zu integrieren.
Dieses Projekt will die Lehrer in der Entwicklung ihrer pädagogischen und mathematikdidaktischen Kompetenzen durch eine Fortbildung zum Thema Realitätsbezüge und mathematisches Modellieren unterstützen.
Wesentliches Ziel war die Entwicklung eines flexiblen auf andere Länder übertragbaren Lehrerfortbildungskonzeptes, das den Erfordernissen der beteiligten Partnernationen sowie denen weiterer europäischer Nationen gerecht wird.
Die unterschiedlichen Unterrichtserfahrungen mit neuen Unterrichtskonzepten, die in den partizipierenden Ländern bereits gemacht wurden, werden in das Projekt eingebracht. Die Lehrerfortbildung richtet sich an Lehrer im Beruf sowie an Lehramtsstudierende für die Primarstufe und die untere Sekundarstufe.
Die Materialien wurden basierend auf dem aktuellen Stand der theoretischen Diskussion sowie einer projekteigenen Bedarfsanalyse entwickelt und schließlich basierend auf der Evaluierung optimiert. Die Evaluierung gibt außerdem Einblick in die Entwicklung der Lehrerkompetenzen, ihrer Beliefs sowie der Selbstwahrnehmung der Lehrer.
www.lema-project.org
Welche Vorstellungen haben Lehrende von Mathematik und vom Mathematikunterricht?
Die Studie wurde von der PH Freiburg gefördert.
Die Vorstellungen (bzw. Beliefs) der Lehrer über Mathematik und den Mathematikunterricht werden als wesentlicher Einflussfaktor auf das Geschehen im Unterricht angesehen. Daher wurden in dieser explorativen Studie die Beliefs der Lehrer erhoben.In der qualitativ angelegten Studie wurden Leitfadeninterviews durchgeführt. Es wurden 20 Hauptschul- und 20 Gymnasiallehrer befragt. Die Auswertung der Interviews erfolgte mithilfe der Qualitativen Inhaltsanalyse. Die Auswertung der Interviews führte zur Beschreibung wesentlicher Beliefs sowie zu Verbindungen dieser Beliefs untereinander. Bezogen auf die Lehrenden wurde eine Typologie erstellt werden.Die Ergebnisse zeigen, dass im Wesentlichen zwei Typen von Lehrern auftreten: Solche, die Lernen als aktiven Prozess der Schüler ansehen und solche, die Lernen als rezeptiv ansehen. Unterschiede zwischen den Gymnasial- und Hauptschullehrern waren marginal. Zusammenhänge ließen sich dagegen zwischen den Beliefs über effektiven Unterricht einerseits sowie andererseits den Beliefs über Mathematik als Wissenschaft, über die Ziele des Mathematikunterrichts sowie über den als Schüler erlebten Unterricht feststellen.
Literatur: Maass, Katja (2009): What are Teachers' beliefs about effective mathematics teaching? A qualitative study of secondary school teachers in Germany. In: Jinfa Cai, Gabriele Kaiser, Bob Perry and Ngai-Ying Wong: Effective mathematics teaching from teachers' perspectives. Rotterdam: Sense publisher.
Welche Vorstellungen haben Hauptschüler von Mathematik? – Eine empirische Studie (2005 – 2006)
Die Studie wird in Kooperation mit Prof. Dr. Gerald Wittmann, Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd)
Zwischen den Lehr- und Lernprozessen sowie den Vorstellungen der Lernenden über Mathematik werden enge Zusammenhänge gesehen. Darüber hinaus sind die Kenntnis der Schülerbeliefs und ein angemessener Umgang damit auch dann wichtig, wenn es um die Einführung von Neuerungen in die Schulpraxis geht. Eine eigene Studie am Gymnasium hat gezeigt, dass die Beliefs der Lernenden die Ursache für vehemente Ablehnungsreaktionen sein können (Maaß 2004).
Bislang gibt es jedoch nur wenige Untersuchungen zu mathematischen Beliefs von Hauptschülern. Aufgrund der geringen Anzahl von Voruntersuchungen wurde eine qualitative Studie durchgeführt, die neue Einblicke in die komplexen Zusammenhänge vermittelt. Ziel der Untersuchung ist eine deskriptive Erfassung der Schülerbeliefs über Mathematik sowie die Entwicklung möglicher Ansatzpunkte zur Veränderung der Unterrichtskultur.
Die Untersuchung wurde mit ca. 60 Schülern zu Beginn ihrer Hauptschulzeit (Klasse 5, 6) sowie ca. 60 Schülern am Ende der Hauptschulzeit (Klasse 8, 9) durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass für die Hauptschüler Mathematik im Wesentlichen aus dem Erklären von Regeln durch den Lehrer und anschließenden Übungen besteht. Es wird vielfach als wichtigste Aufgabe des Lehrers angesehen, die Sachverhalte zu erklären, wenn nötig mehrfach. Dieser Wunsch nach vielfachem Erklären ist im engen Zusammenhang mit einer Angst vor Misserfolg zu sehen, die häufig in den Aussagen deutlich wird. Dabei möchten die Schüler, dass die Mathematikaufgaben ihrem Niveau angepasst werden. Sie mögen Aufgaben, die ihnen leicht fallen und lehnen jene ab, die ihnen schwer fallen. Daneben war festzustellen, dass viele von ihnen durchaus Vorstellungen von der Nützlichkeit von Mathematik insbesondere hinsichtlich des Berufes haben und auch Gefallen an realitätsbezogene Aufgaben finden. Allerdings ist die Realitätsnähe als Kriterium nur zweirangig. Entscheidend ist, ob sie die Aufgabe leicht finden oder nicht.
Literatur:
Maaß, Katja & Ege, Patrick (2007): Mathematik und Mathematikunterricht aus der Sicht von Hauptschülern. - In: mathematica didactica 2007 (2).
Mathematisches Modellieren im Unterricht - Eine empirischen Studie (2001-2003)
Die Integration von Realitätsbezügen und Modellierungen wird in der didaktischen Diskussion als eine Möglichkeit genannt, um Lernenden u.a. Kompetenzen im Anwenden von Mathematik und ein angemessenes Bild von Mathematik als Wissenschaft zu vermitteln. Allerdings gibt es wenige umfassende Studien und kaum Erfahrungen aus dem Schulalltag, die Informationen darüber liefern, ob die angestrebten Ziele wirklich erreicht werden.
Ausgehend von dem aktuellen Stand der Diskussion wurde daher in dieser Studie untersucht, welche Konsequenzen die Integration von Modellierungen in den Mathematikunterricht hat. Die Studie verortet sich, um der Komplexität des Untersuchungsgegenstandes gerecht zu werden, in der qualitativen Forschung. In den Unterricht zweier 8. Klassen wurden über einen Zeitraum von 15 Monaten sechs Modellierungseinheiten integriert. Während des gesamten Erhebungszeitraums wurden die Vorstellungen von Mathematik und die Modellierungskompetenzen durch eine Vielzahl von Methoden (u.a. durch Interviews, Lerntagebücher, Tests, Klassenarbeiten) erhoben. Basierend auf synoptischen Vergleichen und fallkontrastierenden Analysen der Daten wurden Typologien zur Erklärung von Sinnzusammenhängen gebildet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die angestrebten Ziele durch die Integration von Modellierungen unter bestimmten Bedingungen erreicht werden können. Fast alle Lernenden haben bis zum Ende der Studie gelernt, selbstständig unbekannte Sachkontexte zu modellieren und viele Lernende haben ihr Bild von Mathematik erweitert. Dabei werden enge Zusammenhänge zwischen den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen und den Vorstellungen von Mathematik sowie ihrer Veränderung im Verlauf der Studie deutlich. Außerdem konnten typische Fehlermuster beim Modellieren rekonstruiert werden, die auch in Zusammenhang mit den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen zu stehen scheinen.
Literatur
Maaß, K. (2007). Modelling in class: What do we want students to learn? - In: C. Haines, P. Galbraith, W. Blum, S.Khan (Hrsg.): Mathematical Modelling - Education, Engeneering and Economics. Chichester: Horwood, 2007, S. 63-78.
Kaiser, G. & Maaß, K. (2007). Modelling in Lower Secondary Classrooms - Problems and Chances. - In: W. Blum, P. Galbraith, H. Henn, M. Niss (Hrsg.): Modelling and applications in mathematics education. New York: Springer, 2007, S. 99-108.
Maaß, K. (2006). What do we mean by modelling competencies? In ZDM, 2006 (2).
Maaß, K. (2004). Mathematisches Modellieren im Unterricht – Ergebnisse einer empirischen Studie. Hildesheim: Franzbecker
