Bearbeitung von Problemlöseaufgaben zur Flächeninhaltsberechnung unterstützt durch papier- und videobasierte Lösungsbeispiele

  • Mathematisches Problemlösen ist eine in den Bildungsstandards verankerte Kompetenz, die es bei Schülern explizit zu fördern gilt. Für eine erfolgreiche Bearbeitung von Problemlöseaufgaben ist laut Begriffsverständnis der Bildungsstandards des Faches Mathematik die Auswahl und zielführende Anwendung von Heurismen erforderlich, was für Schüler durchaus herausfordernd sein kann. Bereits seit Jahrzehnten beschäftigt sich daher die Forschung der deutschsprachigen Mathematikdidaktik mit der Schaffung geeigneter Lernmaterialien zur Förderung von Problemlösekompetenz und dennoch sind bislang nicht alle Unklarheiten ausreichend beantwortet. So ist beispielsweise nach wie vor weitestgehend unklar, wie eine Förderung der Kompetenz etwa durch geeignete Lernmaterialien unterstützt werden kann. Daraus ergibt sich nicht zuletzt der unmittelbare Forschungsansatz, wie geeignete Lernmaterialien geschaffen bzw. ausgestaltet sein sollten, um die Entwicklung von Problemlösekompetenz von Schülern zu fördern. Im Fokus stand dabei die Beantwortung folgender übergeordneter Forschungsfrage, welche sich in der Dissertationsschrift in weitere Teilfragen untergliedert: "Welche Veränderung des Bearbeitungserfolgs bei Problemlöseaufgaben zur Flächeninhaltsberechnung zeigen Schüler – hinsichtlich der Auswahl und Anwendung von Heurismen – durch die Bearbeitung eines papier- bzw. eines videobasierten Lösungsbeispiels?" Die Beantwortung der Forschungsfrage fand im Rahmen einer durchgeführten Studie in Form einer quasiexperimentellen Laborstudie mit insgesamt 38 Schülern statt. Untersucht wurde dabei, inwiefern medial unterschiedlich aufbereitete Lösungsbeispiele eine geeignete Lernunterstützung zur Entwicklung von Problemlösekompetenz darstellen. Dafür wurde in einer Treatmentgruppe eine Problemlöseaufgabe zur Flächeninhaltsberechnung mit Hilfe eines papierbasierten Lösungsbeispiels bearbeitet, während in einer zweiten Treatmentgruppe ein inhaltlich identisches Lösungsbeispiel videobasiert in Form eines Erklärvideos zur Verfügung stand.
  • Mathematical problem-solving is a competency anchored in educational standards that explicitly needs to be promoted among students. According to the conceptual understanding of mathematics educational standards, the successful handling of problem-solving tasks requires the selection and purposeful application of heuristics, which can be challenging for students. Therefore, for decades, German-speaking mathematics education research has been concerned with creating suitable learning materials to enhance problem-solving competency. Yet, not all uncertainties have been adequately addressed thus far. For example, it remains largely unclear how competency can be fostered through appropriate learning materials. Consequently, a direct research focus emerges on how suitable learning materials should be created to promote the development of students' problem-solving competency. The main focus was to address the following overarching research question, which was subdivided into further sub-questions in the dissertation: 'What changes in the success of solving area calculation problems do students show – regarding the selection and application of heuristics – through working on a paper-based or video-based worked-out-example?' The answer to the research question was found within a conducted study in the form of a quasi-experimental laboratory study involving a total of 38 students. The study investigated the extent to which differently presented worked-out-examples through media can serve as suitable learning support for the development of problem-solving competency. For this purpose, in one treatment group, students worked on a problem-solving task for area calculation using a paper-based worked-out-example, while in another treatment group, an identical content worked-out-example was presented in video format as an explanatory video.

Download full text files

Export metadata

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Anna-Katharina PoschkampORCiDGND
URN:urn:nbn:de:gbv:luen4-opus4-13593
URL: https://pub-data.leuphana.de/frontdoor/index/index/docId/1359
Title Additional (English):Processing problem-solving tasks for area calculation supported by paper and videobased worked examples
Advisor:Michael Besser (Prof. Dr.)
Referee:Michael Besser (Prof. Dr.)ORCiDGND, Werner Blum (Prof. em. Dr.)GND, Kathrin Padberg-Gehle (Prof. Dr.)ORCiD
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2023
Date of Publication (online):2023/12/19
Date of first Publication:2024/01/05
Publishing Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Universitätsbibliothek der Leuphana Universität Lüneburg
Granting Institution:Leuphana Universität Lüneburg
Date of final exam:2023/11/03
Release Date:2024/01/05
Pagenumber:187
Institutes:Fakultät Bildung / Institut für Mathematik und ihre Didaktik (IMD)
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 516 Geometrie
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht