Cornelia Große

In dieser Keynote werden zentrale psychologische Erkenntnisse vorgestellt, die für das Lernen mathematischer Inhalte relevant sind. Eingebettet in die Cognitive Load Theory liegt der Fokus auf dem Lernen aus Fehlern, dem Lernen mit multiplen Lösungen und dem Lernen in kleinen Gruppen. Anhand experimenteller Forschung zeige ich, wie Fehler als Lernchancen genutzt werden können, wie die Auseinandersetzung mit verschiedenen Lösungswegen den Kompetenzerwerb fördert, und inwiefern kollaborative Settings beitragen können, mathematisches Verständnis zu vertiefen. Insgesamt eröffnet die Keynote psychologisch fundierte Ansätze zur Förderung des Kompetenzerwerbs im Fach Mathematik.

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Felix Woltron

Epistemologischer Beliefs sind ein zentrales Forschungsfeld internationaler didaktischer Studien. Der Grund für die Fokussierung auf Vorstellungen von z.B. Lehrpersonen bzw. Schüler:innen bezüglich der Natur des Wissens bzw. der Natur des Wissenserwerbs liegt in deren Einfluss auf die Gestaltung des Unterrichts bzw. auf verwendete Lernstrategien und somit auf die schulische Leistung der Lernenden. Aus domänspezifischer, also mathematik-didaktischer Sicht sollen somit Schüler:innen im Rahmen des Mathematikunterrichts ein zunehmendes Verständnis davon entwickeln, was die Wissenschaftsdisziplin „Mathematik“ charakterisiert. Diese, auf den ersten Blick als selbstverständlich wirkende Forderung benötigt jedoch adäquate Vermittlungsstrategien im Rahmen der universitären Lehramtsausbildung und gleichermaßen im Regelunterricht, um Studierenden und Schüler:innen die Möglichkeit zu bieten, sich explizit-reflexiv mit Aspekten der mathematischen Epistemologie auseinandersetzen zu können. In diesem Artikel wird dafür, basierend auf der bereits etablierten „Nature of Science“-Forschung (kurz: NOS), ein theoretischer Rahmen für die Verortung der domänspezifischen epistemologischen mathematischen Beliefs-Forschung, der „Nature of Mathematics“ (kurz: NOM) eingeführt und dieser mit der domänübergreifenden epistemologischen Beliefs-Forschung verglichen. Anschließend werden Voraussetzungen und Strategien für die Vermittlung, Erweiterung bzw. Veränderung von Beliefs sowohl im universitären als auch im schulischen Setting vorgestellt und diskutiert.

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Michael Fischer

Beweisen und Begründen sind grundlegende Aspekte der Mathematik. Einige Funktionen des Beweisens, wie Erklärung und Entdeckung, bleiben relativ unerforscht, insbesondere im Bereich der Analysis in der späten Sekundarstufe. Die präsentierte Studie zielt darauf ab, sich mit dieser Forschungslücke zu befassen, indem sie die Strategien und Argumentationen untersucht, die in der Aufgabenstellung des grafischen Differenzierens verwendet werden. Ich präsentiere Ergebnisse von Analysen aufgabenbasierter Interviews und passe einen etablierten Rahmen an, um die Dynamik des Argumentationsprozesses zu verstehen.

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Kata Sebök

Der Übergang von Schule zur Hochschule bereitet Studierenden unter anderem Schwierigkeiten, weil für viele plötzlich eine neue Art der Auseinandersetzung mit mathematischen Inhalten erforderlich ist. Im neuen Lehrveranstaltungsformat werden Studierende parallel zu ihrer inhaltlichen Einführungsveranstaltung "lernmethodologisch" begleitet, um von Beginn an produktive Herangehensweisen an erforderliche Tätigkeiten wie das eigenständige Nachvollziehen mathematischer Texte, das Generieren von Vermutungen bzw. Beweisideen, und das Kommunizieren und Formalisieren mathematischer Überlegungen kennenzulernen.

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Selina Baldinger

Digitale Technologien im Bildungswesen in Österreich entwickeln sich rasant weiter, insbesondere seitdem das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung die Verteilung digitaler Geräte in österreichischen Klassenzimmern eingeleitet hat. Infolgedessen besteht eine steigende Nachfrage nach hochwertigen digitalen Lernmaterialien. Dennoch ist die empirische Forschung zum Design dieser Materialien derzeit noch begrenzt. Diese Masterarbeit zielt darauf ab, Designaspekte von digitalen Lernumgebungen (DLEs) mit Fokus auf das Lernen von Geometrie aus der Perspektive von Schüler*innen der Unterstufe zu erkunden. Durch eine qualitative Studie unter der Verwendung der Think-Aloud Methode wurden 17 Schüler*innen der fünften Klasse Unterstufe beim Arbeiten mit digitalem Lernmaterial mit Schwerpunkt Geometrie, das vom Projekt FLINK in Mathe bereitgestellt wurde, beobachtet. Die Beobachtungen konnten drei Schlüsselaspekte des Designs von DLEs identifizieren: 1) Navigation, 2) kontextuelle Rahmung von Aufgaben und 3) Förderung selbstwirksamer Erfahrungen. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit dynamischer und interaktiver Übungen sowie die Bedeutung von Lehrer*innenführung und -vermittlung.

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Valentina Bleckenwegner

Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit ist es, Qualitätskriterien von Lernvideos, die in Vorphasen des Flipped Classroom eingesetzt werden können, für den Schulunterricht herauszufinden und anhand dieser Merkmale eigenständig Lernvideos für den Mathematikunterricht der Sekundarstufe II zu erstellen. Dabei liegt der Fokus auf dem Thema Folgen und Reihen für eine 10. Schulstufe einer Allgemeinbildenden Höheren Schule (AHS). Die Lernvideos sollen im Rahmen des Flipped-Classroom-Konzeptes als Vorbereitungstool für den Unterricht dienen. Um das Ziel zu erreichen, Kriterien für ein qualitatives Lernvideo zu ermitteln, verfolge ich im Zuge meiner Arbeit folgende Forschungsfrage: „Welche Kriterien sind für die Erstellung eines qualitativen Lernvideos zum Thema Folgen und Reihen für eine 10. Schulstufe AHS in der Vorbereitungsphase des Flipped-Classroom-Konzeptes von Bedeutung?“. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde anhand von Literatur ein Kriterienkatalog erstellt, der im Zuge einer qualitativen Videoanalyse evaluiert und optimiert wurde. Konkret werden bei dieser qualitativen Studie zwei eigenerstellte Lernvideos und zwei ausgewählte, auf YouTube veröffentlichte, Videos analysiert. Dabei werden einzelne Sequenzen in Hinblick auf den ausgearbeiteten Kriterienkatalog untersucht. Die Ergebnisse der Videoanalyse zeigen, dass es bedeutend ist, jugendsprachliche Elemente zu verwenden, die Lernenden mittels des Personalpronomens du direkt anzusprechen, vorab ein Skript zu erstellen, damit u.a. in vollständigen und grammatikalisch korrekten Sätzen gesprochen wird und dass das Geschriebene schrittweise notiert wird und sich nicht gleich der gesamte und zu viel Text auf einer Folie befindet.

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Jonas Mayrhofer

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema des Einflusses von Vorerfahrungen mit Videospielen auf die Navigation von „digital game-based learning“-Umgebungen. Insbesondere soll sich diese Arbeit dabei auf die DGBL-Umgebung Minecraft Education fokussieren, wobei anhand einer qualitativen Studie mit Hilfe der Think-Aloud-Methode Problemkategorien identifiziert werden, welche bei Lernenden ohne Videospielvorerfahrung in Minecraft Education-Lektionen auftreten. Dabei konnten die Problemkategorien „Unklare Ziele und Aufgaben“, „Bewegung“, „Orientierung“, „Identifikation von Interaktionselementen“ und „Wissen über spielinterne Handlungen und Handlungsoptionen“ identifiziert werden, welche bei den Probanden auftraten. Damit klassifiziert diese Arbeit erstmals Probleme von Lernenden ohne Videospielvorerfahrungen in der DGBL-Umgebung Minecraft Education. Daraufhin werden Designempfehlungen passend zu den identifizierten Problemkategorien gegeben, welche helfen sollen, zukünftige Minecraft Education-Lektionen inklusiv zu gestalten. Um die Praktikabilität der gegebenen Empfehlungen zu demonstrieren, wird weiters eine prototypische Lektion vorgestellt, welche die identifizierten Problemkategorien beachtet und die Designempfehlungen in die Struktur der Lektion integriert. Somit liefert die Arbeit zum einen neue theoretische Erkenntnisse über das Design von DGBL-Umgebungen und zum anderen praxisorientierte Empfehlungen für die Umsetzungen von inklusivem Design in Minecraft Education-Lektionen.

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Tanja Lobnig

Trotz zahlreicher Studien zu Schüler:innenvorstellungen besteht eine Forschungslücke zu den Vorstellungen von Kindern beim Umwandeln von Größen – eines der komplexesten Themen der Primarstufenmathematik. Ziel des Forschungsprojektes ist daher die explorative Erfassung dieser Vorstellungen, insbesondere beim Umwandeln von Längeneinheiten. Im Vortrag werden exemplarisch die Vorstellungen von zwei Volksschulkindern beim Umwandeln von Längeneinheiten näher betrachtet.

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Arabella Denk

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Robert Weinhandl

Immer mehr und vielfältigere digitale Technologien können für das moderne Mathematik-Lernen eingesetzt werden. Diese Vielzahl an digitalen Hilfsmitteln hat unter anderem zur Folge, dass Mathematik-Lehrer*innen neue Rollen im Unterricht einnehmen und Handlungen vollführen müssen. Eine Möglichkeit, um diese neuen Lehrhandlungen wissenschaftlich zu erfassen ist das Benutzen der Interactive, Constructive, Active und Passive Technologieskala. In unserer Studie wurde diese Skala verwendet, um mithilfe eine Pfadmodells zu untersuchen, ob und wie sich die unterschiedlichen Lehrhandlungen mit Technologien von Mathematiklerhrer*innen beeinflussen. Um diese Analysen durchführen zu können, wurden mittels eines digitalen Fragebogens Daten von 693 Mathematiklehrer*innen in Österreich gesammelt. Die Analysen dieser Daten verdeutlichen, dass die Wirkungen des passiven Technologienutzens auf das aktive Technologienutzen (.727) und des konstruktiven Technologienutzens auf das interaktive Technologienutzen (.964) hochsignifikant sind.

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