Mathematische Problembearbeitungsprozesse mit haptischen und digitalen Lernmedien im Vergleich

Abstract

Das Problemlösen ist ein zentrales Ziel des Mathematikunterrichts und als prozessbezogene Komponente in allen Themenbereichen relevant. Es ist sowohl im neuen österreichischen Lehrplan als auch in internationalen Vergleichsstudien wie PISA fest verankert. Diese Studie untersucht Unterschiede in der mathematischen Problembearbeitung von Lernenden der 7. Schulstufe zwischen haptischen und digitalen Lernsettings bei Problemlöseverfahren. Dabei wird auf die Aspekte Art und Anzahl der Phasen des Problemlösens, Linearität, Hilfestellungen, Hürden und Problemlösestrategien, den sogenannten Heurismen, eingegangen. Die mittels Videographie dokumentierten Problembearbeitungsprozesse wurden induktiv codiert und ausgewertet. 
Die Ergebnisse der qualitativen Studie zeigen, dass Problembearbeitungsprozesse in ihrer Anzahl und Reihenfolge der Phasen unabhängig vom haptischen oder digitalen Setting sehr variieren. Außerdem verlaufen drei Viertel der Prozesse nicht linear, was vor allem auf das Anbieten von Hilfestellungen zurückzuführen ist. Die Hilfestellungen werden im digitalen Setting häufiger genutzt und führen zu vermehrten Verifikationsphasen, die für den Problemlöseerfolg essenziell sind. Beim Einsatz von Heurismen zeigen sich folgende Unterschiede: Im haptischen Setting werden insgesamt mehr Heurismen verwendet. Die Strategien Messen und Transformationsprinzip sind Charakteristika dieses Setting. Folglich eignet sich neben dem digitalen Setting auch das haptische Setting gut, um Probleme zu bearbeiten.
Aufbauend auf einer Masterarbeit fasst dieser Artikel die wichtigsten Ergebnisse der im Rahmen der Studie erzielten Erkenntnisse zusammen.