Digitaler Werkzeugeinsatz von Schüler:innen beim Bearbeiten von Aufgaben

Obwohl technologiegestütztes Lernen den Erwerb mathematischer Kompetenzen nachweislich fördert (Hillmayr et al., 2020), ist die Nutzung digitaler Werkzeuge durch Lernende im Mathematikunterricht nach wie vor eher die Ausnahme (Eickelmann et al., 2024). Dynamische Mathematiksysteme (DMS) können von Lernenden anhand vorstrukturierter Applets, eingebettet in einer digitalen Lernumgebung, aber auch als digitales Werkzeug ohne Vorstrukturierung, zum Lösen von Aufgaben genutzt werden (Roth, 2022). Insbesondere zur DMS-Nutzung als Werkzeug zur Aufgabenbearbeitung existiert eine Reihe offener Forschungsfragen (Barzel & Klinger, 2022). Das Promotionsvorhaben setzt hier an, indem herausgearbeitet wird, welche Werkzeugkompetenzen (Heintz et al., 2017) und welche Strategien beim Werkzeugeinsatz (Barzel & Roth, 2018) Lernende an welcher Stelle der Aufgabenbearbeitung mit DMS nutzen können. Dazu wird normativ ein Spektrum einer idealtypischen Werkzeugnutzung anhand verschiedener Aufgabentypen (Barzel & Klinger, 2022) herausgearbeitet. Dieses wird in einem zweiten Schritt genutzt, um Bearbeitungsprozesse von Lernenden deskriptiv in diesem Spektrum zu verorten und das diagnostische Potenzial der verwendeten Aufgaben zu analysieren.

Literatur

Barzel, B. & Klinger, M. (2022). Digitale Mathematikwerkzeuge. In G. Pinkernell, F. Reinhold, F. Schacht & D. Walter (Hrsg.), Digitales Lehren und Lernen von Mathematik in der Schule: Aktuelle Forschungsbefunde im Überblick (S. 91–108). Springer Spektrum.

Barzel, B. & Roth, J. (2018). Bedienen Problemlösen Reflektieren: Strategisch arbeiten mit digitalen Werkzeugen. mathematik lehren (211), 16–19. 

Eickelmann, B., Fröhlich, N., Casamassima, G. & Drossel, K. (2024). ICILS 2023 im Überblick. Zentrale Ergebnisse, Entwicklungen über ein Jahrzehnt und mögliche Entwicklungsperspektiven. Waxmann Verlag GmbH.

Heintz, G., Elschenbroich, H.‑J., Laakmann, H., Langlotz, H., Rüsing, M., Schacht, F., Schmidt, R. & Tietz, C. (2017). Werkzeugkompetenzen: Kompetent mit digitalen Werkzeugen Mathematik betreiben. medienstatt. 

Hillmayr, D., Ziernwald, L., Reinhold, F., Hofer, S. I. & Reiss, K. M. (2020). The potential of digital tools to enhance mathematics and science learning in secondary schools: A context-specific meta-analysis. Computers & Education, 153, 103897.

Roth, J. (2022). Digitale Lernumgebungen – Konzepte, Forschungsergebnisse und Unterrichtspraxis. In G. Pinkernell, F. Reinhold, F. Schacht & D. Walter (Hrsg.), Digitales Lehren und Lernen von Mathematik in der Schule: Aktuelle Forschungsbefunde im Überblick (S. 109–136). Springer Spektrum.