Untersuchung von Lehr-Lernprozessen im Kontext eines Schülerlabors Mathematik

Die Laborstationen des Mathematik-Labors „Mathe ist mehr“, einem Schülerlabor Mathematik der Universität Koblenz-Landau am Campus Landau stellen strukturierte Lehr-Lernarrangements dar. Nach Fertigstellung sämtlicher Bestandteile werden die Laborstation zunächst auf ihre Praktikabilität hin erprobt (Sind die Arbeitsanweisungen verständlich? Werden die Aufgabenstellungen wie vorgesehen bearbeitet? Werden die bereit gestellten Materialien und Computersimulationen eingesetzt bzw. genutzt?) und ggf. modifiziert. In weiteren sich anschließenden Bearbeitungsphasen mit Schülergruppen unterschiedlicher Schulformen wird untersucht, inwiefern bei den Teilnehmern Lernprozesse, die den Lerngegenstand betreffen, ausgelöst werden bzw. feststellbar sind.

Während diese Art der Untersuchung, auch Design-Experiment genannt, häufig entweder im regulären Klassenunterricht oder in Laborsituationen mit Paaren oder Kleingruppen von Lernenden stattfinden (vgl. Prediger et al. 2012), stellt das Setting im Mathematik-Labor in Landau eine wichtige Zwischenstufe dar: Das Laborexperiment, das durch die Ausschaltung von Störfaktoren einerseits und die weitgehende Selbstständigkeit der Lernenden beim Bearbeiten der vorgelegten Aufgabenstellungen andererseits eine gezielte Beobachtung und Dokumentation ermöglicht, wird mit ganzen Schulklassen durchgeführt, so dass gruppendynamische Arbeits- und Lernprozesse, wie sie im Klassenunterricht typischerweise auftreten, nicht ausgeblendet werden müssen.

Die Laborstation „Figurierte Zahlen“ ist für die Doppeljahrgangsstufe 7/8 konzipiert und umfasst, ausgehend von Untersuchungen an figurierten Zahlen, Problem- und Aufgabenstellungen zum Themenbereich „Aufstellen und Umformen von Termen mit einer Variablen“. Anhand dieser Laborstation werden Aspekte wie der Einsatz von Simulationen und gegenständlichem Material, die Formulierung bzw. Präsentation von Arbeitsaufträgen oder die Bereitstellung von Hilfestellungen im Hinblick auf die Initiierung von Lernprozessen untersucht.

Literatur

Baum, S.; Roth, J., Oechsler, R. (2013). Schülerlabore Mathematik – Außerschulische Lernstandorte zum intentionalen mathematischen Lernen. Der Mathematikunterricht, 59(5), S. 4-11.

Oechsler, R. (2013). Figurierte Zahlen – Von Figuren über Zahlen zu Termen. Der Mathematikunterricht, 59(5), S. 42-49.

Prediger, S.; Link, M.; Hinz, R.; Hussmann, S.; Ralle, B.; Thiele, J. (2012). Lehr-Lernprozesse initiieren und erforschen. Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 65(8), S. 452-457.