Welche Chancen und Herausforderungen sehen ausgewählte Lehrkräfte aus fachdidaktischer Sicht in der Nutzung von digitalen Medien im Mathematikunterricht der Grundschulen in Baden-Württemberg und welche Auswirkung haben diese auf den Einsatz digitaler Medien? Mit dieser Forschungsfrage beschäftigt sich die Arbeit.
Die gesellschaftliche Institution Schule hat die Aufgabe, die Kinder auf eine zunehmend digitalisierte Welt vorzubereiten. Vor allem die Grundschule, als erste verpflichtende Institution, sollte hierfür den Grundstein legen. Das Erlernen eines kompetenten und verantwortlichen Umgangs mit digitalen Medien ist für Kinder essenziell. Dieser wird durch die alltägliche Nutzung außerhalb der Schule allerdings nicht automatisch erlernt. Grundschulkinder sollten daher die Potenziale digitaler Medien gezielt in der Schule kennenlernen und bei möglichen Gefahren begleitet oder darauf vorbereitet wer-den. Daraus resultiert die Dringlichkeit der Integration digitaler Medien in den Grundschulunterricht.
Mit Blick auf die aktuelle Mediensituation in den Schulen in Deutschland ist von dieser digitalen Revolution allerdings wenig zu sehen. Besonders im Fach Mathematik werden digitale Medien in Deutschland am wenigsten verwendet. Die Gesellschaft führt schon seit längerem eine Debatte über die möglichen Potenziale und Herausforderungen der Integration digitaler Medien in den Schulunterricht. Die Forschungsgrundlage über den Einsatz digitaler Medien im Mathematikunterricht im Primarbereich weist allerdings noch große Defizite auf.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Begrifflichkeiten
2.1 Digitale Medien
2.2 Digitalisierung
2.3 Medienkompetenz/ -bildung
3 Rahmenbedingungen auf bildungspolitischer Ebene
3.1 Bildungsrechtliche Vorgaben
3.1.1 Strategiepapier KMK 2016
3.1.2 Bildungsplan BW
3.2 Bildungsinfrastruktur – DigitalPakt
3.3 Mediensituation in Schulen in Deutschland
3.3.1 Deutschland im internationalen Vergleich
3.3.2 Baden-Württemberg im nationalen Vergleich
3.3.3 Mediensituation in Grundschulen in Deutschland
4 Lernen mit digitalen Medien
4.1 Umgang mit digitalen Medien – Erwartungen
4.2 Lernpsychologie
4.3 Modelle für die Integration von Technologien in den Unterricht
4.3.1 TPACK-Modell
4.3.2 SAMR-Modell
4.4 Digitale Medien im Unterricht
4.5 Lerneffektivität von digitalen Medien – aktueller Forschungsstand
5 Digitale Medien im Mathematikunterricht aus fachdidaktischer Sicht
5.1 Mathematikdidaktische Akzente
5.2 Chancen des Einsatzes digitaler Medien
5.2.1 Repräsentationsformen
5.2.2 Verlagerung der kognitiven Belastung
5.2.3 Multitouch-Bedienung
5.2.4 Rückmeldung
5.2.5 Individualisierung
5.2.6 Motivation
5.2.7 Förderung von konstruktivistischen Lernformen
5.3 Herausforderungen des Einsatzes digitaler Medien
5.3.1 Digitale Spaltung
5.3.2 Problematische Mediennutzung und Medieninhalte
5.3.3 Auswirkungen auf die Rezipierende
5.3.4 Digitale Medien als Störfaktor im Unterricht
5.3.5 Fehlverwendung in Schulen
6 Empirische Methodik
6.1 Forschungsdesign
6.2 Untersuchungsinstrument
6.3 Stichprobe
6.4 Durchführung der Befragung
6.5 Datenaufbereitungs- und Datenauswertungsmethode
6.6 Methodenreflexion
7 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse
7.1 Rahmenbedingungen
7.2 Persönliche Einstellung gegenüber digitalen Medien
7.3 Chancen des Einsatzes im Mathematikunterricht
7.4 Herausforderungen des Einsatzes im Mathematikunterricht
7.5 Einsatz der digitalen Medien im Mathematikunterricht
7.6 Verbesserungen
8 Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Masterarbeit untersucht die Chancen und Herausforderungen, die Lehrkräfte in der Nutzung digitaler Medien im Mathematikunterricht an Grundschulen in Baden-Württemberg sehen, um den tatsächlichen Einsatz dieser Medien besser zu verstehen und wissenschaftlich einzuordnen.
- Integration digitaler Medien im Grundschulmathematikunterricht
- Analyse bildungspolitischer Rahmenbedingungen und der Mediensituation
- Evaluation von Chancen (z.B. Repräsentationsformen, Individualisierung) und Herausforderungen
- Empirische Pilotstudie durch Interviews mit Mathematiklehrkräften
- Reflexion des Einsatzes von Hard- und Software aus fachdidaktischer Sicht
Auszug aus dem Buch
5.2.1.2 Unterstützung beim Repräsentationswechsel
Mathematik ist ein sehr abstraktes Fach. Der Einbezug verschiedener Repräsentationsformen ist daher in der Mathematik unvermeidlich. Nur so kann den Schüler*innen ein Zugang geschaffen und ein tieferes mathematisches Verständnis erreicht werden (Thurm 2019, S. 14). Wie im Kapitel 5.1 aufgelistet, ist im Bildungsplan der Grundschule (2016) im Fach Mathematik unter anderem die prozessbezogene Kompetenz des Darstellens verankert. Diese umfasst die Kompetenz mathematische Probleme anhand von geeigneten Darstellungen zu lösen, eine Darstellung in eine andere zu übertragen und sie miteinander zu vergleichen bzw. zu bewerten (KM BW 2016a, S. 11).
Eine fundamentale Aufgabe des Anfangsunterrichts ist die Entwicklung des Zahlbegriffsverständnisses (DZLM o.J.b). Dazu gehört unter anderem der Aufbau des Operationsverständnisses. Dieses Verständnis ist erreicht, wenn Kinder zwischen verschiedenen Repräsentationsebenen wechseln können. Der Psychologe Bruner nennt hierbei drei verschiedene Repräsentationsebenen: enaktiv, ikonisch und symbolisch, die essenziell für das Beherrschen von mathematischen Sachverhalten sind. Enaktiv bedeutet, eine Handlung passend zum mathematischen Objekt durchführen zu können. Ikonisch umfasst die bildliche Darstellung des Sachverhaltes und die symbolische Darstellung entspricht der geschriebenen Ziffer oder dem entsprechenden Zahlwort (Bruner 1974, S. 49). Wenn Schüler*innen den Wechsel zwischen den Repräsentationsmodi (intermodaler Transfer) beherrschen und gleichzeitig auch innerhalb der Modi die Darstellungsform ändern können (intramodaler Transfer), verfügen sie über ein Operationsverständnis. „Eine möglichst enge Verknüpfung verschiedener Repräsentationsformen (enaktiv, ikonisch, symbolisch) [sorgt] für ein besseres Verständnis des Kindes für den mathematischen Inhalt. Insbesondere die automatische Verknüpfung der Darstellungen in einer App unterstützt die Kinder beim intermodalen Transfer“ (Ladel 2018, S. 6). Viele Schüler*innen haben beim Wechsel in verschiedene Repräsentationsmodi allerdings Schwierigkeiten, da diese Kompetenz hoch komplex ist (Duval 2006, S. 127). „The true challenge of mathematics education is first to develop the ability to change representation register” (ebd., S. 128).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die zunehmende Bedeutung der Digitalisierung im Alltag und in der Schule und leitet die Forschungsfrage zu Chancen und Herausforderungen im Mathematikunterricht ab.
2 Begrifflichkeiten: In diesem Kapitel werden zentrale Termini wie digitale Medien, Digitalisierung und Medienkompetenz definiert und theoretisch eingeordnet.
3 Rahmenbedingungen auf bildungspolitischer Ebene: Es werden die offiziellen Vorgaben (KMK, Bildungsplan BW) sowie der DigitalPakt und die aktuelle Mediensituation in Schulen dargelegt.
4 Lernen mit digitalen Medien: Dieses Kapitel betrachtet die verschiedenen Positionen zum Medieneinsatz, lerntheoretische Ansätze sowie Modelle (TPACK, SAMR) zur Integration von Technologie.
5 Digitale Medien im Mathematikunterricht aus fachdidaktischer Sicht: Hier werden fachdidaktische Aspekte mit den Chancen und Herausforderungen des Medieneinsatzes im Mathematikunterricht verknüpft.
6 Empirische Methodik: Die methodische Vorgehensweise, das Forschungsdesign sowie die Durchführung und Auswertung der geführten Interviews werden transparent gemacht.
7 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse: Die empirischen Ergebnisse werden präsentiert, entlang der Hauptkategorien analysiert und interpretativ mit der Theorie zusammengeführt.
8 Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen, diskutiert Limitationen der Arbeit und leitet Ausblicke für weiteren Forschungsbedarf ab.
Schlüsselwörter
Digitalisierung, Mathematikunterricht, Grundschule, Medienkompetenz, Digitale Medien, Lernpsychologie, Fachdidaktik, Schulentwicklung, DigitalPakt, Unterrichtsplanung, Empirische Forschung, Medienbildung, Lernsoftware, Repräsentationsformen, Lehrkräfte
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht den Stellenwert und die praktische Umsetzung digitaler Medien im Mathematikunterricht an Grundschulen in Baden-Württemberg unter Berücksichtigung von Chancen und Herausforderungen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themenfelder umfassen bildungspolitische Rahmenbedingungen, lerntheoretische Grundlagen, fachdidaktische Potenziale digitaler Medien sowie die empirische Untersuchung von Lehrkräfteerfahrungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Beantwortung der Frage, welche Chancen und Herausforderungen ausgewählte Lehrkräfte aus fachdidaktischer Sicht in der Nutzung digitaler Medien sehen und wie sich diese auf den Unterricht auswirken.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einem qualitativen Forschungsdesign, konkret wurden leitfadengestützte Interviews mit acht Mathematiklehrkräften geführt und mittels inhaltlich-strukturierender qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil erörtert zunächst theoretische Grundlagen (Rahmenbedingungen, Lernpsychologie, Didaktik) und stellt anschließend die empirischen Ergebnisse aus den Interviews vor und interpretiert diese.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Digitalisierung, Mathematikunterricht, Grundschule, Medienkompetenz, TPACK, SAMR, Lehrkräfte und fachdidaktische Potenziale.
Wie bewerten die befragten Lehrkräfte den Einsatz von Tablets?
Tablets werden aufgrund ihrer einfachen Handhabung und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten (z.B. als Werkzeug oder für Lernspiele) als sehr positiv und als große Chance für den Mathematikunterricht wahrgenommen.
Welche größten Hemmnisse sehen die Lehrkräfte?
Zu den größten Hemmnissen zählen die mangelnde technische Infrastruktur, der hohe zeitliche Aufwand für die Vorbereitung sowie die Sorge, dass haptische Erfahrungen der Kinder vernachlässigt werden könnten.
Welche Rolle spielt das SAMR-Modell in der Arbeit?
Das SAMR-Modell dient als Analyseinstrument, um den Grad der Implementierung digitaler Medien in der Unterrichtspraxis der interviewten Lehrkräfte zu klassifizieren und zu reflektieren.
- Arbeit zitieren
- Verena Schmiederer (Autor:in), 2022, Digitale Medien im Mathematikunterricht der Grundschule. Chancen und Herausforderungen aus Sicht der Lehrkräfte, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1175881
