Ein Atlas der Schulmathematik für die Sekundarstufe I: Entwicklung einer Lernhilfe zur besseren Vernetzung der Inhalte des Mathematikunterrichts

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Atlas der Schulmathematik für die Sekundarstufe I entwickelt – eine Lernhilfe zur besseren Vernetzung der Inhalte des Mathematikunterrichts. Sie liefert damit einen Beitrag mathematikdidaktischer Forschung zur theoriebasierten Entwicklung und Erforschung von Lernmaterial. Den theoretischen Rahmen bilden zum einen Theorien und Erkenntnisse aus den Neurowissenschaften. Aus ihnen werden Grundannahmen zur Struktur und Funktionsweise des menschlichen Gedächtnisses sowie darauf aufbauend zur Organisation von Wissen herausgearbeitet. Zum anderen werden aus Theorien zum Lernen Konsequenzen für die Struktur von Lernhilfen abgeleitet und diese mit Ergebnissen aus der Forschung zu Gedächtnistechniken über Möglichkeiten für die Steigerung der Gedächtnisleistung verknüpft. Aus der Gesamtschau entstehen Kriterien für eine Lernhilfe, die in ihrem Aufbau und in ihrer Struktur dem Gehirn entsprechend gestaltet ist und das Lernen der mathematischen Inhalte der Sekundarstufe I optimal unterstützt. Basierend auf diesen Kriterien, wird der Atlas der Schulmathematik der Sekundarstufe I in drei Schritten entwickelt: Zu Beginn werden die mathematischen Inhalte der Sekundarstufe I analysiert und in Schlüsselbegriffen formuliert. Im zweiten Schritt werden diese Schlüsselbegriffe miteinander in Beziehung gesetzt und zu Netzen verbunden. Diese Netze werden dann im dritten Schritt visualisiert, indem sie in Welt-, Kontinental-, Länder- und weitere Karten eingebettet werden. Zudem wird ein Ausblick gegeben auf den Einsatz der entwickelten Lernhilfe im Unterricht. Dabei werden die Adressat*innen vorgestellt, die beiden Optionen der analogen und der digitalen Realisierung abgewogen sowie der Einsatz basierend auf einem Phasenmodell des Unterrichts skizziert. Abschließend werden Forschungsfragen formuliert, mit deren Hilfe der Atlas der Schulmathematik der Sekundarstufe I und sein Einsatz im Unterricht weiter erforscht werden können.