Florian Schacht - Böcker

This ICME-13 Topical Survey reviews the state-of-the-art by first exploring the roots and scope of design science. Second, it presents two examples of current design science projects that focus on substantial learning environments including a student and a teacher perspective. Subsequently, the book elaborates on how empirical research can be conceptualised within design science. Lastly, it explores developments in design science from a national and international perspective, while also discussing current trends in design research. Within the German-language tradition, considering ‘mathematics education as a design science’ primarily draws on the works of Wittmann. The core of this approach constitutes designing and investigating learning environments that involve substantial mathematics.

Der vorliegende Sammelband zeigt anhand unterschiedlicher Konzepte und Beispiele aus der mathematikdidaktischen Forschung und der Praxis des Mathematikunterrichts, wie verstehensorientiertes Mathematiklernen durch die Nutzung vielfältiger Zugänge gelingen kann. Eine wichtige Rolle spielen hierbei Ansätze zur Sinnstiftung in einem schülerorientierten Mathematikunterricht durch geeignete Kontexte und Fragen sowie durch die Anregung von typischen mathematischen Arbeitsweisen. Gerade in Phasen des Erkundens, aber auch an anderen zentralen Stellen in Lehr-Lernsequenzen, entfalten digitale Werkzeuge ihr Potenzial. In einem derartigen Mathematikunterricht kommen auf Lehrkräfte besondere Herausforderungen zu, die durch entsprechende Fortbildungen bewusst adressiert werden müssen.Das Buch präsentiert zu allen genannten Bereichen Forschungsergebnisse, Lösungsansätze und Praxiserfahrungen, u. a. aus der Arbeit im Deutschen Zentrum für Lehrerbildung Mathematik (DZLM) und dem Lehrernetzwerk Teachers Teaching with Technology (T³). Damit stellt es eine Bereicherung der praxisorientierten mathematikdidaktischen Diskussion dar.

Geburtstages von Petra Scherer entstanden ist, wird diese Thematik fachdidaktisch aus unterschiedlichen Perspektiven bearbeitet, indem Konzepte und Beispiele aus verschiedenen Projekten mit Fokus auf Grund- und Förderschule zur Realisierung von inklusivem Lehren und Lernen betrachtet werden.

Wie lassen sich Fachdidaktik und Sprachbildung im Lehramtsstudium so verknüpfen, dass zukünftige Mathematiklehrkräfte optimal auf sprachbewussten Fachunterricht vorbereitet werden? Dieser Frage geht dieses Open Access Buch aus interdisziplinärer Perspektive nach – fachlich fundiert, forschungsorientiert und anschaulich:Die vorgestellten Leitideen und Design-Prinzipien für eine sprachbewusste Hochschullehre bilden den konzeptionellen Rahmen, der auch für die Weiterentwicklung eigener Lehrveranstaltungen genutzt werden kann.An zahlreichen empirischen Beispielen aus Schule und Hochschule werden Synergien zwischen Mathematikdidaktik und Sprachbildung aufgezeigt und Vorschläge für die konkrete Ausgestaltung der Hochschullehre gemacht.Einen besonderen Schwerpunkt bildet das Forschende Lernen in Praxisphasen an der Schnittstelle von Fach und Sprache.Impulse aus anderen Fachdidaktiken (Informatik, Chemie) eröffnen Transfermöglichkeiten.Mit seinen vielfältigen Einblicken in das hochaktuelle Thema Sprachbildung im Fachunterricht als Gegenstand einer sprachbewussten Hochschullehre ist das Buch für Hochschuldozierende und Studierende in der Lehramtsausbildung Mathematik gleichermaßen von Interesse.Das Buchbietet Konzepte für die Verknüpfung von Mathematikdidaktik und Sprachbildung in der Lehrkräfteausbildung Mathematik,ist interdisziplinär und forschungsorientiert,ist geeignet für Hochschuldozierende und Studierende.Das Buch ist unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 International License über SpringerLink (link.springer.com) frei zugänglich.

Mit diesem Buch legen die Herausgeber einen umfassenden Überblick über den aktuellen Forschungsstand zur Digitalisierung des Lehrens und Lernens im schulischen Mathematikunterricht vor. Es soll Forschenden und Lehrkräften eine Orientierung für die Reflexion und Weiterentwicklung digitaler Werkzeuge und Medien und zugleich richtungsweisende Antworten auf die Frage geben, wie Digitalisierung sinnvoll gelingen kann, ohne zum Selbstzweck zu werden. Hierzu stellt eine Vielzahl von Autorenteams das Thema aus verschiedenen Blickwinkeln dar:Übergreifende Perspektiven: Theoretische und psychologische Grundlagen, Lehrkräfteprofessionalisierung, virtuelle Realität, digitale Lernumgebungen und WerkzeugeZentrale inhaltsorientierte Perspektiven: Arithmetik, Algebra, Funktionen, Geometrie und Stochastik sowie informatisches DenkenWichtige prozessorientierte Perspektiven: Modellieren, Argumentieren, Darstellen und KommunizierenEin abschließender Ausblick zu den „Future Directions“ in englischer Sprache macht deutlich, dass die Digitalisierung des Lehrens und Lernens nie abgeschlossen sein kann, sondern jeder gegenwärtige Stand auf die Zukunft bezogen sein muss.

Dieser Sammelband lotet die Möglichkeiten und Grenzen digital gestützter Maßnahmen für das Lehramtsstudium Mathematik – insbesondere im Primarbereich und in den Studiengängen des Lehramts Sonderpädagogik – aus. Ziel der entwicklungs- und forschungsbezogenen Beiträge ist es, die Gestaltung und Weiterentwicklung des Lehramtsstudiums mit digitalen Formaten voranzutreiben, deren vielfältige Potentiale aufzuzeigen und somit für Studierende die Zugänge zum Fach und zur Didaktik der Mathematik wirksam zu erweitern.Behandelt werden insbesondere folgende Fragen:Welche Potentiale und Grenzen bieten digital gestützte Lehr-Lern-Materialien im Lehramtsstudium Mathematik?Welche Konsequenzen ergeben sich aus dem Einsatz für die (Um-)Gestaltung entsprechender Lehrveranstaltungen?Welche empirischen Erkenntnisse lassen sich aus dem praktischen Einsatz ableiten?Die Beiträge beziehen sich sowohl auf fachbezogene Inhalte des Studiums (z. B. Geometrie, Arithmetik, Kombinatorik) als auch unterrichtspraktische Ausbildungsanteile zu fachdidaktischen Querschnittsthemen (z. B. Sprachbildung, Heterogenität), die mit digital gestützten Lehr-Lernmaterialien im Lehramtsstudium adressiert werden. Die Darstellungen orientieren sich an entwickelten Materialien, die in unterschiedlichen Lehrveranstaltungen der ersten Phase der Lehramtsausbildung (universitätsübergreifend) eingesetzt, evaluiert und ggf. überarbeitet wurden. Auf diese Weise entstehen sowohl fundierte Konzepte als auch theoriegeleitete und empirisch gestützte Beispiele für die Lehramtsausbildung. Chancen der Nutzung digitaler Formate – sowohl in der Distanz- als auch in der Präsenzlehre – können damit besser verstanden und praktisch weiterentwickelt werden.