Skip to main content

Mathematik erkunden und verstehen mit unterrichtsintegrierten Lern-Apps – Fachdidaktische Kriterien für die kognitive Aktivierung und Verstehensunterstützung

  • Chapter
  • First Online:
Vielfältige Zugänge zum Mathematikunterricht

Zusammenfassung

Apps als thematisch fokussierte und flexibel nutzbare Programme können als „Lern-Apps“ mit unterschiedlichen Funktionen in den Mathematikunterricht eingebunden werden. Im Entwicklungsforschungsprojekt KOSIMA wurden solche Lern-Apps vor allem in Form von interaktiven Simulationen in Erkundungsphasen entwickelt und erprobt. Dabei zeigt sich, wie solche Lern-Apps nicht nur hinsichtlich technischer, methodischer und allgemeindidaktischer Aspekte, sondern auch hinsichtlich fachdidaktischer Aspekte durchdacht werden müssen, damit sie zur Qualität der Prozesse und Ergebnisse der Lernumgebungen beitragen können. Für das KOSIMA-Unterrichtskonzept geht es dabei vor allem um die kognitive Aktivierung und Verstehensunterstützung beim Erkunden auf eigenen Wegen innerhalb genetischer, sinnstiftender Lernumgebungen. In diesem Beitrag werden drei konkrete Beispiele analysiert: Potenzdarstellungen in der wissenschaftliche Schreibweise, Modellierung mehrstufiger Zufallsversuche und der Satz des Pythagoras.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 44.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 59.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  • Barzel, B. (2012). Computeralgebra im Mathematikunterricht: ein Mehrwert – aber wann? Münster: Waxmann

    Google Scholar 

  • Barzel, B., Hußmann, S., Leuders, T. & Prediger, S. (2016). mathewerkstatt 9. Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Barzel, B., Leuders, T., Prediger, S. & Hußmann, S. (2013). Designing Tasks for Engaging Students in Active Knowledge Organization. In A. Watson, M. Ohtani, J. Ainley, J. Bolite Frant, M. Doorman, C. Kieran, A. Leung, C. Margolinas, P. Sullivan, D. Thompson, & Y. Yang (Eds.), ICMI Study 22 on Task Design (pp. 285-294). Oxford

    Google Scholar 

  • Bastian, J., & Aufenanger, S. (Eds.). (2016). Tablets in Schule und Unterricht: Forschungsmethoden und-perspektiven zum Einsatz digitaler Medien. Springer Verlag.

    Google Scholar 

  • Böcherer-Linder, K., Eichler, A. & Vogel, M. (2018). Die Formel von Bayes. Kognitionspsychologische Grundlagen und empirische Untersuchung zur Bestimmung von Teilmenge-Grundmenge-Beziehungen. Journal für Mathematikdidaktik, 39 (1), 127–146.

    Google Scholar 

  • Clark, R. C., & Mayer, R. E. (2016). E-learning and the science of instruction: Proven guidelines for consumers and designers of multimedia learning. John Wiley & Sons.

    Google Scholar 

  • Drijvers, P., Ball, L., Barzel, B., Heid, M. K., Cao, Y. & Maschietto, M. (2016). Uses of Technology in Lower Secondary Mathematics Education. Springer, Cham.

    Google Scholar 

  • Drollinger-Vetter, B. (2011). Verstehenselemente und strukturelle Klarheit: Fachdidaktische Qualität der Anleitung von mathematischen Verstehensprozessen im Unterricht. Münster: Waxmann.

    Google Scholar 

  • Hirsh-Pasek, K., Zosh, J. M., Golinkoff, R. M., Gray, J. H., Robb, M. B., & Kaufman, J. (2015). Putting education in “educational” apps: Lessons from the science of learning. Psychological Science in the Public Interest, 16(1), 3–34.

    Google Scholar 

  • Hußmann, S., Leuders, T., Prediger, S. & Barzel, B. (2011). Kontexte für sinnstiftendes Mathematiklernen (KOSIMA) – ein fachdidaktisches Forschungs- und Entwicklungsprojekt Beiträge zum Mathematikunterricht (pp. 419–422). Münster: WTM Verlag.

    Google Scholar 

  • Johnson, E. D., & Tubau, E. (2015). Comprehension and computation in Bayesian problem solving. Frontiers in psychology, 6(938), 1–19.

    Google Scholar 

  • Leuders, T. (2018). Vom Rechnen zum Beweisen – Konkrete Zugänge zum Satz des Pythagoras. Mathematik lehren 210, 24–28.

    Google Scholar 

  • Leuders, T. & Neumann, R. (2016). Von den Quarks bis ins Universum – Mit riesigen und winzigen Größen umgehen. In B. Barzel, S. Hußmann, T. Leuders, & S. Prediger (Eds.), mathewerkstatt 9 (pp. 25–44). Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Leuders, T., & Holzäpfel, L. (2011). Kognitive Aktivierung im Mathematikunterricht. Unterrichtswissenschaft, 39(3), 213–230.

    Google Scholar 

  • Leuders, T., & Prediger, S. (2016). Flexibel differenzieren und fokussiert fördern im Mathematikunterricht. Berlin: Cornelsen Scriptor.

    Google Scholar 

  • Leuders, T., Holzäpfel, L. & Storz, R. (2017). Verteilung von Jungen und Mädchen – Wahrscheinlichkeiten vorhersagen. In S. Hußmann, T. Leuders, S. Prediger, & B. Barzel (Eds.), mathewerkstatt 10 (pp. 5–25). Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Leuders, T., Hußmann, S., Barzel, B., & Prediger, S. (2011). „Das macht Sinn!“ Sinnstiftung mit Kontexten und Kernideen. Praxis der Mathematik in der Schule (37), 2–9.

    Google Scholar 

  • Meyer, M. & Voigt, J. (2008): Entdecken mit latenter Beweisidee – Analyse von Schulbuchseiten. Journal für Mathematik-Didaktik 29(2), 124–151.

    Google Scholar 

  • Plötzner, R., Leuders, T.,& Wichert, A. (2009). Lernchance Computer. Strategien für das Lernen mit digitalen Medienverbünden. Münster: Waxmann.

    Google Scholar 

  • Prediger, S., Glade, M. & Schmidt, U. (2011). Wozu rechnen wir mit Anteilen? Herausforderungen der Sinnstiftung am schwierigen Beispiel der Bruchoperationen. Praxis der Mathematik in der Schule, 53(37), 28–35.

    Google Scholar 

  • Renkl, A. (2014). Lernaufgaben zum Erwerb prinzipienbasierter Fertigkeiten: Lernende nicht nur aktivieren, sondern aufs Wesentliche fokussieren. Ralle B. u.a. (Hrsg.): Lernaufgaben entwickeln, bearbeiten und überprüfen – Ergebnisse und Perspektiven fachdidaktischer Forschung. Reihe: Fachdidaktische Forschungen Bd, 6, 12–22.

    Google Scholar 

  • Richter-Gebert, J., & Kortenkamp, U. H. (1999). The interactive geometry software Cinderella. Berlin: Springer.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Timo Leuders .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2019 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Leuders, T. (2019). Mathematik erkunden und verstehen mit unterrichtsintegrierten Lern-Apps – Fachdidaktische Kriterien für die kognitive Aktivierung und Verstehensunterstützung. In: Büchter, A., Glade, M., Herold-Blasius, R., Klinger, M., Schacht, F., Scherer, P. (eds) Vielfältige Zugänge zum Mathematikunterricht. Springer Spektrum, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-24292-3_16

Download citation

Publish with us

Policies and ethics