Jürgen Roth

Jürgen Roth
Universität Koblenz-Landau · Department of Mathematics (Landau)

Prof. Dr.

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Citations
Introduction
Jürgen Roth is full professor in mathematics education at the University of Koblenz-Landau. His fields of work include mathematical concept formation, teaching and learning laboratories, computer and material use in mathematics teaching and learning, research-based learning and the development of process diagnostic competence among preservice teachers with video vignettes.
Additional affiliations
February 2001 - September 2009
University of Wuerzburg
Position
  • Lecturer

Publications

Publications (193)
Chapter
Es wird immer häufiger von digitalen Lernumgebungen gesprochen und geschrieben, wobei oftmals nicht explizit gemacht wird, was jeweils genau mit dieser Bezeichnung gemeint ist. Im Beitrag wird der Begriff „digitale Lernumgebung“ folglich zunächst definiert und erläutert, wie er sich vom Begriff „digitales Werkzeug“ unterscheidet. Darauf aufbauend w...
Conference Paper
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Hands-on experiments and simulations foster functional thinking (FT) in different ways. Both benefits can be combined effectively, when a focus is set on the difficult aspect of covariation through a qualitative approach. Self-directed learning in such settings produces significantly higher gains in FT that rather numeric consideration of experimen...
Conference Paper
Full-text available
Realexperimente und Simulationen fördern funktionales Denken (FD) in unterschiedlicher Weise. Beide Erträge lassen sich verbinden, wenn durch einen qualitativen Zugang der Fokus auf dem schwierigen Aspekt der Kovariation liegt. Selbstgesteuertes Lernen in diesem Experimentiersetting zeigt sich in einer Pre-Post-Interventionsstudie (N=332) signifika...
Chapter
Full-text available
Obwohl einem zielgerichteten digitalen Medieneinsatz viele Potentiale zugesprochen werden, bleibt der Einsatz digitaler Medien im Mathematikunterricht gering. Eine mögliche Ursache könnte das diesbezüglich ausbaufähige Professionswissen von Mathematiklehrkräften sein. Vor diesem Hintergrund werden im vorliegenden Beitrag die für das Unterrichten mi...
Chapter
Full-text available
Der Einsatz digitaler Medien im Unterricht ist spätestens seit dem Bund-Länder-Digitalpakt in aller Munde. Ausbauen digitaler Infrastruktur und Bereitstellen von Hardware ist aber keine Garantie dafür, dass digitale Medien gewinnbringend eingesetzt werden. Um deren Potentiale lernzielorientiert nutzen zu können, müssen Lehrkräfte im Umgang mit digi...
Article
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Using multiple external representations is advocated for learning in STEM education. This learning approach assumes that multiple external representations promote richer mental representations and a deeper understanding of the concept. In mathematics, the concept of function is a prototypical content area in which multiple representations are used....
Article
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Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist es, zu untersuchen, ob diagnostische Fähigkeiten von Mathematiklehramtsstudierenden mit der videobasierten Lernumgebung ViviAn (https://vivian.uni-landau.de) gefördert werden können. Für die Entwicklung von ViviAn wurden kurze Videovignetten aus videografierten Gruppenarbeiten im Mathematik-Labor "Mathe...
Article
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Guter Schulunterricht braucht gute Lehrerinnen und Lehrer. Lehrer:innenbildung und Schulbildung hängen also eng zusammen - wie sie sogar Hand in Hand gehen können, zeigen die außerschulischen Lernorte an der Universität Koblenz-Landau. Als Orte der Begegnung von Schule, Studium und Wissenschaft nehmen die Lehr-Lern-Labore in Landau und Koblenz eine...
Article
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Leere Klassenzimmer und Hörsäle – leere Schülerlabore? Lernen nur mit Arbeitsblättern? Studienintegrierte Unterrichtserfahrung auf Eis gelegt? Das Mathematik-Labor „Mathe ist mehr“ der Universität in Landau hat aus der Not eine Tugend gemacht und neue Potentiale aus digitalem Semester und Distanzunterricht erschlossen. Die enge Verzahnung des Schül...
Chapter
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Introducing functional relationships with experiments has proven to be beneficial for functional thinking (FT). While hands-on material elicits modelling schemes, simulations open up a dynamic view. Combining both seems promising, but the question on how remains unanswered. Prevalent approaches set a numerical focus through measurement, but researc...
Chapter
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The concept of function is a fundamental content of mathematics education. Since the Meran reforms of 1905 around Felix Klein, the catchphrase "Education for Functional Thinking" in particular has stood for a widespread dissemination of the concept with all its facets throughout mathematics education. The aim is to provide learners with a comprehen...
Chapter
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Experimental approaches to functional contexts have proven to be conducive to learning (Lichti 2019). In line with the theory of instrumental genesis (Artigue 2002), the artifacts used (real materials or simulations) lead to different learning progress in terms of content (Lichti 2019): while real materials activate modeling schemata, simulations o...
Chapter
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Although the adequate use of dynamic worksheets on functional contexts is attested a high learning gain (cf. Lichti 2019), their use in the classroom - especially for the students' hands - remains vanishingly small. For example, it was recently shown in the TALIS video study that students only use a computer or laptop, tablet, or smartphone themsel...
Article
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Das Denken und Arbeiten mit Funktionen ist charakteristisch für die Mathematik und einer ihrer wichtigsten Beiträge zur Strukturierung und zum Verständnis der Umwelt. Im Unterricht sind dazu wesentliche Grundvorstellungen aufzubauen – anhand konkreter Situationen und in Verbindung mit Darstellungen zu Funktionen wie Sprache, Tabelle, Graph und Term...
Article
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Wer funktional denkt, kann zwischen verschiedenen Darstellungsformen flexibel wechseln. Diese Fähigkeit lässt sich beim Einstieg in Funktionen mit qualitativen Analysen von Funktionsgraphen (auch mit Simulationen) lerneffizient gestalten.
Article
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Fehler deuten auf noch zu bewältigende Lernschritte hin. Eine Übersicht über typische Fehler beim Arbeiten mit funktionalen Zusammenhängen soll helfen, individuelle Lernfortschritte zu erfassen.
Article
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The introduction to the topic of functional relationships is of high importance for successful work with functions that accompany students throughout their school careers. This article deals with the question of whether learning environments using simulations or real materials are suitable for this introduction, which is aimed at promoting function...
Chapter
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Schüler zeigen häufig Fehlvorstellungen zu Funktionen. Insbesondere der Kovariationsaspekt bereitet ihnen Schwierigkeiten. Experimentelle Zugänge wirken positiv auf funktionales Denken - Realexperimente unterstützen die Verknüpfung mit Anwendungen, Simulationen fördern eine dynamische Sicht. Häufig steht allerdings durch Messwerte zunächst der Zuor...
Chapter
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Funktionales Denken durchzieht das schulische Curriculum von der Grundschule bis zum Abitur. Als eigenständige Denkart ist es innerhalb vieler Teildomänen der Mathematik von Bedeutung (Vollrath, 1989). Fachdidaktische Forschungsprojekte konnten bereits vielfältige Problemstellen beim Erlernen des Funktionalen Denkens identifizieren (z.B. Nitsch, 20...
Chapter
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Mit Hilfe von Lehr-Lern-Laboren kann es im Lehramtsstudium gelingen professionelle Kompetenzen von MINT-Lehrpersonen im Wechselspiel zwischen Theorie und Praxis aufzubauen. In Lehr-Lern-Laboren bearbeiten Schülerinnen und Schüler (SuS) selbstständig MINT-Fragestellungen in Lernumgebungen, die Lehramtsstudierende theoriegeleitet erarbeitet haben. Di...
Conference Paper
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Students encounter functional relationships in almost every grade. Nonetheless, they often experience difficulties when dealing with functions and show misconceptions. The prevalent numerical approaches to the topic in school practice lead to a pointwise view of functions which contributes to these problems. Experimental approaches have proven to b...
Article
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An vielen Universitätsstandorten werden „Lehr-Lern-Labore Mathematik“ betrieben, die Schülerinnen und Schüler mit Studierenden und Forschenden zusammenbringen. Mit der Vielfalt der Aktivitäten an solchen außerschulischen Lernorten und Ideen zu ihrer Vernetzung setzt sich der Arbeitskreis Lehr-Lern-Labore Mathematik (http://ak-lll.mathe-la-bor.de/)...
Conference Paper
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Inspiring learning means to aim for promoting skills, knowledge, and interest. In a pre-post-test intervention study (N = 282, two experimental groups: real materials vs. digital materials, control group) we investigated whether experiments with real materials or digital materials based on GeoGebra are an appropriate measure to promote the function...
Article
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In this paper we present a laboratory experiment in which 157 secondary-school students learned the concept of function with either static representations or dynamic visualizations. We used two different versions of dynamic visualization in order to evaluate whether interactivity had an impact on learning outcome. In the group learning with a linea...
Chapter
Die Universität Koblenz-Landau stellt sich in vielfältiger Weise ihrer gesellschaftlichen Verantwortung. Als Beispiele für die über ihre Kernaufgaben in Forschung und Lehre hinausgehend wahrgenommene Corporate Social Responsibility werden hier unter dem Nachhaltigkeitsziel Bildungsteilhabe die sehr gut etablierten außerschulischen Lernstandorte sow...
Article
Full-text available
Zusammenfassung Sprache kommt im Mathematikunterricht eine tragende Rolle zu. Schülerinnen und Schüler mit und ohne sonderpädagogischen Förderbedarf können jedoch Schwierigkeiten beim Erfassen von in Schriftsprache dargebotener Informationen haben. Das Ziel dieser Studie besteht darin, herauszufinden, wie solche Lesebarrieren reduziert werden könne...
Chapter
Wie kann es gelingen, Studierenden nicht nur theoriebasiertes und deshalb möglicherweise eher träges didaktisches Wissen zu vermitteln, sondern ihnen bereits im Studium die Möglichkeit zu bieten, professionelle Kompetenzen von MINT‐Lehrpersonen im Wechselspiel zwischen Theorie und Praxis aufzubauen? Ein aussichtsreicher Ansatz sind sogenannte Lehr‐...
Chapter
An der Universität Koblenz‐Landau existieren zahlreiche Lehr‐Lern‐Labore, an denen vielfältige Ziele verfolgt werden. Mit ZentrAL, dem „Zentrum für Bildung und Forschung an Außerschulischen Lernorten“, wurde eine wissenschaftliche Einrichtung an der Universität Koblenz‐Landau gegründet, die die Potenziale der vorhandenen außerschulischen Lernorte o...
Chapter
Die Bedeutung diagnostischer Kompetenz für professionelles Lehrerhandeln ist unumstritten. Lehr‐Lern‐Labore bieten einen Rahmen, wenn es darum geht, 1) Lehramtsstudierende für diese Schlüsselkompetenz zu sensibilisieren, 2) diese zu fördern und 3) die dabei stattfindenden Prozesse zu erforschen. Dazu wurde die Lernumgebung ViviAn – „Videovignetten...
Chapter
Im Jahr 2009 wurde am Campus Landau der Universität Koblenz‐Landau ein Konzept der mathematikdidaktischen Lehrpersonenbildung erstellt und seitdem systematisch weiterentwickelt. Dabei werden die Lehrveranstaltungen des Lehramtsstudiums durchgängig aufeinander bezogen und die Theorie‑ sowie Praxiselemente, u. a. mithilfe der digitalen Lernumgebung V...
Book
Das Buch kann unter https://www.springer.com/de/book/9783662589120 im Netz abgerufen werden. An verschiedenen Hochschulen werden in den MINT-Fächern Schülerlabore in die Lehrpersonenbildung integriert. In diesen - als Lehr-Lern-Labore bezeichneten - Einrichtungen werden MINT-Lernumgebungen für Schülerinnen und Schüler, Veranstaltungen der Lehrperso...
Chapter
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Diagnostische Kompetenz ist für das professionelle Lehrerhandeln in heterogenen Lerngruppen von großer Bedeutung. Sie wird von Weinert definiert als „Bündel von Fähigkeiten, um den Kenntnisstand, die Lernfortschritte und die Leistungsprobleme der einzelnen Schüler sowie die Schwierigkeiten verschiedener Lernaufgaben im Unterricht fortlaufend beurte...
Chapter
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Auch in diesem Jahr traf sich der Arbeitskreis Lehr-Lern-Labore Mathematik im Rahmen der GDM-Tagung. Ziel des Arbeitskreises ist die Beforschung von Schülerlaboren, Lehr-Lern-Laboren und ähnlichen Konzepten außerschulischen Lernens. In der Arbeitskreissitzung lag der Schwerpunkt diesmal auf den Lernumgebungen.
Chapter
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Der Umgang mit Heterogenität im Unterricht ist ein wesentlicher Bestandteil im Schulalltag einer Lehrkraft. Um individuelle Lernvoraussetzungen, Fähigkeiten und Schwierigkeiten von Schülerinnen und Schüler zu erkennen und den Unterricht darauf aufbauend adäquat anzupassen, brauchen Lehrkräfte diagnostische Fähigkeiten. Durch das Videotool ViviAn so...
Chapter
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Im Rahmen einer Studie werden Zusammenhänge zwischen prozessdiagnostischen Fähigkeiten von Studierenden, deren Interventionen in Gruppenarbeitsprozesse von Schüler/inne/n und deren Reflexionsverhalten untersucht. Letzteres soll später im Berufsalltag dazu beitragen, das eigene Lehrerhandeln stetig zu hinterfragen und weiterzuentwickeln. Die drei As...
Chapter
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Guter Unterricht erfordert vielfältige Kompetenzen bei Lehrpersonen. Hierzu zählt unter anderem die Diagnostische Kompetenz, als eine der Basiskompetenzen einer Lehrperson (Weinert, 2000; Baumert & Kunter, 2006), welche aber meist erst im Referendariat geschult wird. Da in manchen Bundesländern das Referendariat sogleich mit eigenverantwortlichem U...
Article
Der Artikel ist online unter folgender URL verfügbar: https://www.friedrich-verlag.de/mathematik/funktionen/funktionales-denken-foerdern-1092 Obwohl funktionale Zusammenhänge im Unterricht allgegenwärtig sind und trotz ihrer Bedeutung auch für den Alltag – man denke nur an die Tasse Kaffee, die abkühlt, und den Zusammenhang von Zeit und Temperatur...
Article
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Functional thinking and in particular the interpretation and construction of graphs of functions holds a variety of potential difficulties. When learners work with graphs, errors and misconceptions can often be identified. In order to foster functional thinking teachers need the ability to diagnose individual preconditions and needs of learners. Th...
Chapter
Die mathematikdidaktische Auseinandersetzung mit dem Einsatz digitaler Werkzeuge im Mathematikunterricht ist so alt wie die Verfügbarkeit von digitalen Werkzeugen. Diese Auseinandersetzung hat verschiedene Phasen durchlebt, an denen Bärbel Barzel in vielfältiger Weise mitgearbeitet hat. Diese Phasen werden hier retrospektiv zusammengestellt und ihr...
Article
The full paper can be retrieved from https://rdcu.be/bqRk8. Functional relationships are fundamental for mathematics education in every grade. They are also relevant for other subjects such as politics and form part of our everyday life. Students are confronted with functional relationships consciously and unconsciously, and thereby develop functi...
Chapter
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This chapter deals with the simplification of assignments and text tasks. It illustrates how easy-to-read language, as well as symbols, can be used in order to facilitate the comprehension of mathematical exercises. Besides basic guidelines, several practical examples are provided. Even though the focus is on the subject of Mathematics, the present...
Article
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The full text can be retrieved from https://rdcu.be/99Tc. As students encounter functional relationships in almost every grade, functional thinking is fundamental for students to participate in mathematics education and sciences successfully. Nevertheless, a lot of students develop misconceptions and face problems working on functional relationshi...
Article
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Wie kann es gelingen Lernende zum strategischen Vorgehen beim Einsatz digitaler Werkzeuge zum Lernen und Anwenden von Mathematik anzuleiten? Strategien können auf drei Ebenen bewusst gemacht werden: (1) Auf der Ebene des gezielten und effizienten Nutzens digitaler Medien, (2) auf der Ebene des Problemlösens und der Rolle, die der Rechner dabei spie...
Article
Full-text available
In zunehmend heterogenen Lerngruppen werden prozessbegleitende Diagnosen mit dem Ziel, Lernende auf der Grundlage dieser Diagnosen adaptiv zu fördern, immer wichtiger. Lehramtsstudierende sollten bereits frühzeitig für die Heterogenität der Lernenden sensibilisiert werden und das notwendige diagnostische Handwerkszeug erlernen. Wie ein diagnostisch...
Article
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The full text can be retrieved from http://www.internationalsped.com/documents/IJSE-ENTIRE-ISSUE-33-3.pdf. How can barriers in reading be reduced? Adding symbols to assignments could be one possibility for enhancing readability and, therefore, providing students with poor reading skills with access to learning material. This qualitative interview...
Chapter
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Übersetzungsprozesse zwischen Repräsentationen von Funktionen (numerisch, graphisch, verbal, symbolisch) sind zentrale Lernziele aber auch eine Herausforderung für Lernende. Das Minisymposium thematisiert den Einfluss von externen Repräsentationen bei der Entwicklung des funktionalen Denkens und behandelt u.a. nachfolgende Fragen: Welche Auswirkung...
Chapter
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Das Bestimmen von Längen, Flächen-und Rauminhalten ist ein wichtiger Bestandteil im Mathematikunterricht und trägt in vielfältiger Weise zum reflektierten Umgang mit der Umwelt bei. Schülerinnen und Schüler sollten in diesem komplexen Lernprozess adäquat unterstützt werden. Um Studierende auf diese Anforderung im Lehrerberuf vorzubereiten, sollen s...
Chapter
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Das funktionale Denken von Schülerinnen und Schülern (SuS) der Jahrgangsstufe 6 lässt sich unter Verwendung von gegenständlichen Materialien und Computer-Simulationen fördern (Scheuring & Roth, 2017). Doch obwohl beide Medien einen signifikanten Zuwachs des funktionalen Denkens generieren, stellt sich der Zuwachs, der mittels Simulationen erzeugt w...
Chapter
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Um Lehramtsstudierenden die Möglichkeit zur Entwicklung ihrer diagnostischen Kompetenzen zu geben, haben wir die computerbasierte Lernumgebung ViviAn - „Videovignetten zur Analyse von Unterrichtsprozessen“ entwickelt (Bartel & Roth, 2017). In ViviAn (vgl. Abbildung 1) sind Videovignetten von Lernsituationen, zusammen mit ergänzenden Materialien, ei...
Chapter
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Kennzeichnend für funktionales Denken sind die Verwendung verschiedener Repräsentationen für Funktionen (Tabelle, Graph, algebraische Darstellung, verbale Beschreibung) sowie die Fähigkeit zum zieladäquaten Wechsel zwischen diesen Repräsentationen. Hierbei sollen vor allem solche Darstellungswechsel schwierig sein, bei denen gedanklich zwischen All...
Chapter
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In der hier vorgestellten Studie untersuchen wir die Auswirkung der prozessdiagnostischen Fähigkeit angehender Lehrkräfte auf deren Fähigkeit, adäquat in Gruppenarbeitsprozesse von Schülerinnen und Schülern zu intervenieren. Dazu wird zunächst die prozessdiagnostische Kompetenz der Studierenden mit Hilfe des Videotools ViviAn ermittelt. Im Anschlus...
Chapter
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Der Umgang mit Heterogenität im (inklusiven) Mathematikunterricht und die dafür nötige Professionalisierung von Lehrkräften ist ein Thema, das aktuell breit beforscht wird (u.a. Hußmann & Selter, 2013 und Selter et al., 2017). In Lehr-Lern-Laboren zeigt sich dabei eine doppelte Heterogenität, die der Schülerinnen und Schüler, die das Labor als auße...
Chapter
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Wie können Lernmaterialien für inklusive Klassen sowohl in schulischen als auch an außerschulischen Lernorten gestaltet werden? Um diese Frage dreht sich der folgende Beitrag. Das Ziel einer inklusiven Bildung für alle wird sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene als ein zentrales Leitbild unserer heutigen Gesellschaft postuliert....
Chapter
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Videoeinsatz spielt im Rahmen von Lehr-Lern-Laboren eine vielfältige Rolle für die Lernprozesse der Schüler/innen und der Lehramtsstudierenden sowie für die fachdidaktische Forschung rund um Lehr-Lern-Labore. Um die Chancen des Videoeinsatzes nutzen zu können, müssen allerdings auch eine Vielzahl von Fragen geklärt und Aspekten beachtet werden. Ein...
Article
(Original Full-text legally free available via Springer Nature Shared-It: http://rdcu.be/D8Rm ) This paper presents an experiment that investigated the effect of forms of representation on students’ quantitative and qualitative reasoning on functions. The forms of representation we used were tables, augmented bar charts, and graphs. Research assume...
Chapter
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Für einen wirksamen Mathematikunterricht muss die Lehrperson selbst so tief in die Fachwissenschaft Mathematik eingedrungen sein, dass sie aus eigener Erfahrung weiß, was mathematisches Arbeiten bedeutet. Diese vertiefte Auseinandersetzung mit der Mathematik kann durchaus exemplarisch erfolgt sein. Noch viel wichtiger ist aus meiner Sicht aber die...
Poster
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Die qualitaitve Studie untersucht den Einfluss von Piktogrammen bzw. grafischen Symbolen auf den Leseprozess bei Arbeitsaufträgen im Bereich Mathematik. Hierzu wurden die Blickbewegungen von einzelnen Schülerinnen und Schülern (N=4) mit und ohne sonderpädagogischem Förderbedarf beim Lesen der Aufgaben analyisert. Eine größere Zahl (N=12) wurde zude...
Chapter
Link zum Volltext: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-56217-8_6 Die Erkundung ebener Figuren und Körper im Geometrieunterricht der Sekundarstufe I zielt nicht nur auf den Erwerb der entsprechenden Begriffe, sondern stellt zugleich ein wichtiges Übungsfeld für das räumliche Vorstellungsvermögen dar. Umgekehrt kann die Entwicklung d...
Chapter
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Diagnostische Kompetenzen sind für professionelles Lehrerhandeln unabdingbar (Horstkemper, 2004) und sollten deshalb bereits im Lehramtsstudium, z. B. durch den Einsatz von Vignetten, ausgebildet und trainiert werden. Zu diesem Zweck haben wir die computerbasierte Lernumgebung ViviAn (Videovignetten zur Analyse von Unterrichtsprozessen) entwickelt...
Chapter
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Die Diagnose von Schülerarbeitsprozessen ist ein wesentlicher Bestandteil des Schulalltags einer Lehrkraft. Um Lehramtsstudierende auf diese Anforderung vorzubereiten, sollen sie bereits während ihrer Ausbildungsphase die Möglichkeit erhalten, ihre diagnostischen Fähigkeiten zu entwickeln. In einer Interventionsstudie untersuchen wir, ob die diagno...
Chapter
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Das Ziel einer inklusiven Bildung für alle wird sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene als ein zentrales Leitbild unserer heutigen Gesellschaft postuliert (KMK 2011; UNESCO, 1994). Des Weiteren zeigen verschiedene Studien, dass inklusiver Unterricht einen positiven Effekt auf die Leistungsentwicklung von Schüler/inne/n mit und ohn...
Chapter
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Fachsprachen werden traditionell horizontal nach Fächern und vertikal in Abhängigkeit von ihrem Fachlichkeitsgrad gegliedert (Roelcke 2010). Schülergespräche über fachbezogene Inhalte oder Aufgabenstellungen in Gruppen- oder Partnerarbeit werden dabei als mündliche Formen der Unterrichtsinteraktion mit dem geringsten Fachlichkeitsgrad eingestuft (G...
Chapter
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In unserer Studie wird die Auswirkung der Diagnosekompetenz von Lehramtsstudierenden auf deren Handlungs- und Reflexionskompetenz untersucht. Nach der Messung ihrer Diagnosekompetenz mit dem Videotool ViviAn gestalten Studierende Lernumgebungen und erproben diese mit Schulklassen. Bei der Erprobung entscheiden sie, ob Interventionen notwendig sind,...
Chapter
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Lehr-Lern-Labore dienen der Vernetzung von Theorie und Praxis in der Lehramtsausbildung. Wie kann diese Vernetzung über alle fachdidaktischen Lehrveranstaltungen hinweg erfolgen? Welchen Mehrwert bietet sie für den Lernprozess der Lehramtsstudierenden? Diese Fragenkomplexe müssen (1) konzeptionell im Sinne eines Lehrprogramms, (2) inhaltlich in For...
Chapter
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Funktionale Zusammenhänge sind grundlegend für den Mathematikunterricht in jeder Jahrgangsstufe, sie sind relevant für viele andere Fächer und natürlich sind sie auch Teil unseres Alltags. Trotzdem zeigen Untersuchungen immer wieder, dass Schülerinnen und Schülern (im Folgenden: SuS) das Denken in funktionalen Zusammenhängen (funktionales Denken) ä...
Chapter
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In Lehr-Lern-Laboren Mathematik werden Lernprozesse von Schüler/inne/n angestoßen, begleitet und diagnostiziert. Die Lehramtsstudierenden, die Laborlernumgebungen für Schüler/innen entwickeln, die Laborarbeit der Schüler/innen begleiten, diagnostizieren und auf dieser Basis die Lernumgebungen überarbeiten, durchlaufen ebenfalls Lernprozesse an der...
Chapter
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Um guten Unterricht durchzuführen, benötigen Lehrerinnen und Lehrer vielfältige Kompetenzen. Nach Weinert (2000) ist die diagnostische Kompetenz (neben Sachkompetenz, didaktischer Kompetenz und Klassenführungskompetenz) eine von vier Basiskompetenzen von Lehrpersonen. Auch Schrader und Helmke (2001) heben die Bedeutung diagnostischer Fähigkeiten he...
Chapter
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Stellen wir uns zunächst frei nach C. Freinet (1980) vor, dass Studierende ein Wissenshaus erklimmen möchten, um die Aussicht zu genießen. Ihr Ziel: oben ankommen. Lehrende möchten sie beim Erreichen des Ziels, im Bild das Dach des Hauses, adäquat unterstützen und haben deshalb eine didaktische Treppe konzipiert. Dazu wird die Schrittlänge der Stud...
Chapter
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Ein Zugang zu einem mathematischen Objekt ist lediglich über eine externe Repräsentation möglich (Duval, 2006). Dabei wird angenommen, dass das Lernen mit multiplen Repräsentationen Vorteile bietet und „zu einer höheren Flexibilität mathematischen Verstehens und Denkens“ (Schnotz, 2014, S. 52) beiträgt. Auf der anderen Seite stellt sich die Frage,...
Conference Paper
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Inclusion is based on international legitimate developments like the Salamanca statement, which emphasizes the right of education for all (UNESCO, 1994). Furthermore, several studies showed that coeducation can have a positive effect on the development of performance of pupils with and without special educational needs (Markussen, 2004). But to inc...
Conference Paper
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Diagnostic competences are essential for teacher actions; however pre-service teachers often do not have the opportunity to train these skills at university. Thus, there is a need to find out the best way to promote diagnostic competences in teacher training. During the last decades, several projects introduced videos as a tool for the training of...
Conference Paper
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Living in a world strongly influenced by intelligent technology, it is indispensable to know in which contexts this technology can be beneficial and in which contexts the ‘real world’ should be used for teaching mathematics. Considering the topic of functional relationships, the need to foster pupils’ functional thinking (FT) from the very first be...
Article
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Der aktuellen Forderung nach einer stärkeren „Digitalisierung der Schule“ kann der Mathematikunterricht eigentlich recht gelassen entgegensehen: Tabellenkalkulationsprogramme, Computeralgebra-Systeme, Dynamische Geometrie-Systeme und, als Verschmelzung aus diesen drei entstanden, Dynamische Mathematik-Systeme (oder Multi-Repräsentations-Systeme, vg...
Article
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Methoden sind immer „Mittel zum Zweck“ und den Unterrichtszielen und -inhalten untergeordnet. In der Unterrichtsvorbereitung helfen Kriterien, um sich mit Blick auf die ausgewählte Lehr-Lern-Situation begründet für einzelne Methoden mit ihren jeweils spezifischen Schüleraktivitäten zu entscheiden.
Article
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Wie bekomme ich zu einem Sinuswert den zugehörigen Winkel? Ist der erste gefundene Wert immer die erwartete Winkelgröße? Die Idee der Umkehrung funktionaler Zusammenhänge hilft bei der Lösung. Im hier vorgestellten Unterrichtskonzept werden Grundvorstellungen zu Umkehrfunktionen aktiviert und anhand von dynamischen Arbeitsblättern auf die trigonome...
Poster
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This posters illustrates the main results of the qualitative study.
Chapter
Mit dem von uns entwickelten Videotool ViviAn "Videovignetten zur Analyse von Unterrichtsprozessen" stellen wir Studierenden eine Lernumgebung zur Verfügung, mit der sie ihre diagnostische Kompetenz trainieren können. Im Zentrum unseres Tools befindet sich eine Videovignette, die einen Gruppenarbeitsprozess zeigt. Zudem können die Studierenden auf...
Poster
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This poster focuses on illustrating the qualitative pre-study’s first reults.
Poster
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Functional thinking is highly relevant for math education, it is important for other subjects like politics and it is also part of our everyday life. But again and again studies reveal that pupils have got a lot of problems to deal with functional relationships in an appropriate way and develop many misconceptions. Therefore we want to find out, if...
Article
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Bericht von der Arbeit des Arbeitskreises Lehr-Lern-Labore Mathematik und der Arbeitskreistagung vom 23.-24.09.2016 in Gießen
Article
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Bestand und Änderung sind zentrale Konzepte für funktionale Zusammenhänge, die auch im Alltag von großer Bedeutung sind. Im Mathematikunterricht sollten daher Grundvorstellungen dazu aufgebaut und regelmäßig genutzt werden. Der Beitrag bietet eine Übersicht zu verschiedenen Grundvorstellungen des Funktions-, Ableitungs- und Integralbegriffs.
Article
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Mit heterogenen Lerngruppen zu arbeiten, zählt aktuell zu den zentralen Herausforderungen im Mathematikunterricht aller Schulformen und -stufen. Bei einem konstruktiven Umgang mit verschiedensten Begabungen, Vorerfahrungen, Zugangsweisen, Interessen und Motivationen aller Beteiligten kann Lernen individuell und auch in der Klassengemeinschaft trotz...
Poster
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This poster provides an overview of the study’s theoretical background as well as of the planned methodology.
Poster
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If we want to foster functional thinking, we also have to measure it. This poster presents the development of a test to measure functional thinking of sixth graders and also tries to separate the aspects mapping, covariation ad function as object empirically as different aspects of functional thinking. Our first results indicate, that functional th...
Article
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Anpassung von Lernmaterialien an eine heterogene Schülerschaft ist nicht nur eine spezifisch schulische Thematik, sondern auch für das forschende Lernen in Schülerlaboren bedeutsam. Ziel des hier vorgestellten Pilotversuchs ist es, Kriterien zur Anpassung von Arbeitsaufträgen für Schülerinnen und Schüler mit kognitiven Beeinträchtigungen zur selbst...
Article
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Wie kann man mit einfachen Hilfsmitteln den Abstand zu einem Gebäude in großer Entfernung relativ genau abschätzen? Wie kann man seine eigene Fitness testen und mit der anderer vergleichen? Im Mathematik-Labor „Mathe ist mehr“ der Universität Koblenz-Landau können Schülerinnen und Schüler Antworten auf diese und weitere Fragen finden. Unterstützt d...
Conference Paper
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Der Entwicklungsverbund „Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore“ ist ein Projekt zur inhaltlichen und strukturellen Weiterentwicklung der MINT-Lehrerbildung an den im Verbund beteiligten Hochschulen. Die gemeinsame Zielsetzung des Verbundes ist es, die Ausbildung von MINT-Lehrerinnen und -Lehrern als Profilbereich an den Standorten weiter zu verbessern...
Chapter
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Ein mathematisches Objekt ist nur über eine Repräsentation zugänglich (Duval, 2006). Diese Erkenntnis induziert die Frage, ob es unterschiedlich " vorteilhafte " Repräsentationsform für den Umgang mit mathematischen Objekten gibt. Nach Larkin und Simon (1987) ist eine Repräsentation nutzungseffizienter, wenn die relevanten Informationen schneller u...
Chapter
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Bereits seit den Anfängen der Informationstechnologie besteht die Hoffnung, dass computergenerierte dynamische Visualisierungen das Lernen unterstützen und erleichtern können. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden daher interaktive Mathematiksoftware (z.B. Dynamische Geometriesysteme, Computeralgebrasysteme) entwickelt, mit denen der Benutzer anim...