Laufende Dissertationsvorhaben

Die Präsenz von Smartboard, Laptops und Smartphones in den Klassenräumen eröffnet neue Möglichkeiten und kann Auswirkungen auf das Lernen haben.

In diesem Dissertationsprojekt soll die Verwendung von elektronischen Wörterbüchern im Bereich der Mathematik untersucht werden, genauer im Teilgebiet der Graphentheorie: Unterstützt die Verwendung eines elektronischen Wörterbuches die Herausbildung fachsprachlicher Textproduktionskompetenzen? Und wenn ja: wie?

Um valide Ergebnisse zu erzielen, muss das Wörterbuch an die Bedürfnisse der Nutzenden angepasst sein. Deshalb soll hier ein Wörterbuch für die potenzielle Zielgruppe, Studierende der Mathematik für das Lehramt an Grundschulen, mit Methoden des user-centered design erstellt und dabei ein Verfahren entwickelt und dokumentiert werden, wie sich solche Wörterbücher auch für andere mathematische Bereiche weitgehend automatisiert erstellen lassen.

Die Arbeit mit den Studierenden ist notwendig, da Graphentheorie zur Zeit kein Gegenstand der Lehrpläne in niedersächsischen Schulen ist. Möglichkeiten zur Integration von Graphentheorie im Grundschulunterricht wurden jedoch schon untersucht.

Eine Evaluation der Wörterbuchnutzung erfolgt anhand von Abschluss- und Hausarbeiten in der Graphentheorie. Dafür wird der Gebrauch mathematischer Termini vor und nach Nutzung des Wörterbuches analysiert.

Von dem Dissertationsprojekt sind neue Erkenntnisse für die Hochschuldidaktik im Bereich der Mathematik sowie für die Theorie von Fachwörterbüchern zu erwarten.

In einer ersten querschnittlichen Untersuchung sollen hierzu die Einstellungen von Viertklässler*innen zu Inklusion durch einen im Rahmen der Dissertation überarbeiteten Fragebogen erfasst werden. Neben inklusionsbezogenen Einstellungen sollen dabei auch vorgängige Inklusionserfahrungen sowie intrapersonale Faktoren wie beispielsweise Empathie und Perspektivenübernahme der Kinder erhoben werden, um mögliche Zusammenhänge zu den Einstellungen zu untersuchen. Eine zweite querschnittliche Untersuchung soll die Befunde der ersten Erhebung replizieren und ermöglicht darüber hinaus einen Vergleich beider Kohorten. Optional sollen in einem längsschnittlichen Design über den Zeitraum des Schulwechsels von der vierten zur fünften Klasse mögliche Veränderungen der inklusionsbezogenen Einstellungen unter Berücksichtigung von Inklusionserfahrungen sowie intrapersonalen Faktoren untersucht werden. Ergebnisse der Studien werden Hinweise über den Effekt des inklusiven Unterrichts sowie über einstellungsrelevante Faktoren geben.

Der Term Exekutive Funktionen wird als Sammelbegriff für eine Gruppe von kognitiven Prozessen verwendet, die eng mit zielorientiertem Verhalten verknüpft sind. Exekutive Funktionen ermöglichen es mental Ereignisse durchzuspielen, mit neuen und unerwarteten Herausforderungen umzugehen, Versuchungen zu widerstehen, sich über längere Zeit auf eine Sache zu konzentrieren und flexibel auf Veränderungen in der Umwelt zu reagieren. Bisherige Forschung konnte bereits zeigen, wie wichtig diese Fähigkeiten für späteren Schulerfolg und die sozial-emotionale Entwicklung sind. Ziel des Dissertationsvorhabens ist es herauszufinden, wie sich exekutive Funktionen von Beginn des Kindergartens bis zum Ende der Grundschule in den beiden Kulturkreisen, Deutschland und Hongkong, entwickeln. Das Projekt wird in Kooperation mit Projektpartner/innen an der Universität Hongkong durchgeführt. Die kulturvergleichenden Untersuchungen und Beobachtungen in den beiden Regionen ermöglichen es zu erforschen, welche unterschiedlichen Einflüsse die verschiedenen Lebensumwelten der Kinder auf die Entwicklung der exekutiven Funktionen haben.

1915 veröffentlichte Albert Einstein seine Arbeiten zur Allgemeinen Relativitätstheorie und stellte, Isaac Newton widersprechend, die Theorie auf, dass Gravitation keine Kraft, sondern das Resultat der Geometrie der Raumzeit ist. Diese fundamentale Theorie hält, trotz ihrer Relevanz für Wissenschaft und Technik, jedoch kaum Einzug in die moderne Schullandschaft. Diesem Missstand begegnend wird am hiesigen Institut für Physik ein Zugang entwickelt, der Einsteins geometrische Beschreibung von Raum und Zeit ohne komplexe Mathematik für Schülerinnen und Schüler verständlich aufbereitet. Mit Stift und Lineal konstruieren die Lernenden Geodäten auf sogenannten Sektormodellen aus Papier, die die Geometrie der gekrümmten Raumzeit maßstabsgetreu abbilden. Mit diesen Modellen lassen sich Phänomene wie die Lichtablenkung in der Nähe massereicher Objekte oder die gravitative Rotverschiebung erklären.

Im Rahmen des Design-Based Research-Ansatzes wird in diesem Dissertationsvorhaben der modellbasierte Zugang aufgegriffen und um neue, virtuelle Komponenten erweitert. Zyklen aus theoriebasierter Entwicklung und empirischer Evaluation verfolgen das Ziel der Bereitstellung einer für die Schule geeigneten digitalen Lernumgebung. Für die Entwicklung geeigneter Materialien werden explorative und systematisierende Experteninterviews mit Lehrkräften durchgeführt.

Die Lernwirksamkeit überprüfend wird auf die Methode der Akzeptanzbefragung nach Jung (1992) zurückgegriffen.

Münden soll der Forschungsprozess in einer Feldstudie, in der die entwickelten Applikationen im Unterricht von Lehrkräften verwendet werden.