Kölner Beiträge zur Didaktik der Mathematik und der Naturwissenschaften – serie

Simeon Schlicht zeigt durch empirische Untersuchungen, dass Kinder den Mengen- und den Zahlbegriff gleichzeitig und in Abhängigkeit voneinander erwerben. In seiner Untersuchung mit Kindern im Alter von 3 bis 4 Jahren verwendet der Autor sog. Spielsituationen, die er nach den Regeln der Interaktionsanalyse interpretiert. Das Ergebnis steht im Gegensatz zur gängigen fachwissenschaftlichen Vorstellung, nach der Kinder zunächst den Mengenbegriff und darauf aufbauend den Zahlbegriff erlernen. Durch die Anbindung der Zahlen an reale Situationen erhält die Arithmetik für Kinder eher den Charakter einer Naturwissenschaft als einer formalistischen mathematischen Theorie. Der Autor kombiniert Ansätze aus der Kognitionspsychologie, den Bildungswissenschaften und der Wissenschaftstheorie und schafft somit instruktive Querverbindungen. Die Untersuchungsergebnisse zeigen Erziehenden und Lehrenden, an welchen Stellen im Lernprozess der Kinder sie mit Lernproblemen rechnen sollten und dass etwaige Schwierigkeiten im Erwerb mathematischer Fähigkeiten auf strukturellen und nicht individuellen Problemen basieren.

Anna-Christin Söhling beschreibt die Erkenntnisgewinnung während des Problemlöseprozesses durch Probieren und Aufdecken von Irrtümern. Dabei nutzt sie das Begriffsnetz aus Deduktion, Abduktion und Induktion nach Peirce (1903) und Meyer (2007). Mathematische Problemlöseprozesse zeichnen sich oft durch Probieren und irrtumbehaftete Herangehensweisen aus. Dennoch scheinen Schülerinnen und Schüler nicht nur durch reinen Zufall zu einer Lösung zu kommen. Neben der philosophisch-logischen Rekonstruktion ebensolcher Prozesse beschäftigt sich die Autorin mit der Frage nach dem Erlernen von Mathematik durch Problemlösen.

Jessica Kunsteller untersucht, welche Rolle Ähnlichkeiten beim Mathematiklernen einnehmen. Zur wissenschaftlichen Betrachtung dieses Begriffs zieht die Autorin die Philosophie von Ludwig Wittgenstein heran. Darüber hinaus verwendet sie die logisch-philosophischen Schlussformen des Philosophen Charles Sanders Peirce zur Analyse von Entdeckungs- und Begründungsprozessen. Die Autorin arbeitet im Verlauf des Buches heraus, dass zahlreiche Lernprinzipien aus der Mathematikdidaktik und ihren Bezugsdisziplinen auf der Nutzung von Ähnlichkeiten basieren. Das Verhältnis zwischen Ähnlichkeiten und Analogien wird hierbei gesondert betrachtet. Anknüpfend an die theoretischen Betrachtungen werden Unterrichtsszenen auf die Nutzung von Ähnlichkeiten untersucht. Die Autorin stellt heraus, welche Ähnlichkeiten Lernende erkennen und nutzen. Weiterhin werden Implikationen des Erkennens und Nutzens von Ähnlichkeiten für den Mathematikunterricht dargelegt.