Sachrechnen mit digitalen Medien im Förderschwerpunkt Lernen - Konzeption und Erprobung einer Tablet App zum Verstehen von Textaufgaben

Abstract

Das Bearbeiten mathematischer Textaufgaben ist ein anspruchsvoller Prozess, der ins- besondere für Schülerinnen und Schüler mit Förderbedarf Lernen herausfordernd ist. Das Verstehen der Aufgabe stellt häufig eine Problemstelle dar, die Auswirkungen auf nachfolgende Teilprozesse des Modellierungskreislaufs hat. Digitale Medien können mathematische Lehr- und Lernprozesse begünstigen. Basierend auf der Cognitive Load Theory bieten digitale Medien Möglichkeiten kognitive Belastungen beim Bearbeiten von Textaufgaben zu verringern. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts wurde unter Einbezug verschiedener Fachdisziplinen eine Tablet App konzipiert, die das Ver- stehen von Textaufgaben begünstigen soll, wodurch positive Auswirkungen auf nachfol- gende Teilprozesse entstehen können. Die App beinhaltet Hilfen, die die kognitiven Be- lastungen während des Verstehens verringern, sodass der Fokus auf das Bearbeiten des mathematischen Modells gelegt werden kann. Die App wurde in leitfadengestützten Einzelinterviews mit Schülerinnen und Schülern mit Förderbedarf Lernen erprobt. Die Daten wurden nach der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet und mit der Analysesoft- ware MAXQDA analysiert. Aus den Untersuchungsergebnissen werden Gestaltungs- prinzipien zur Konzeption und Bewertung digitaler Anwendungen zum Verstehen mathe- matischer Textaufgaben formuliert.Das Bearbeiten mathematischer Textaufgaben ist ein anspruchsvoller Prozess, der ins- besondere für Schülerinnen und Schüler mit Förderbedarf Lernen herausfordernd ist. Das Verstehen der Aufgabe stellt häufig eine Problemstelle dar, die Auswirkungen auf nachfolgende Teilprozesse des Modellierungskreislaufs hat. Digitale Medien können mathematische Lehr- und Lernprozesse begünstigen. Basierend auf der Cognitive Load Theory bieten digitale Medien Möglichkeiten kognitive Belastungen beim Bearbeiten von Textaufgaben zu verringern. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts wurde unter Einbezug verschiedener Fachdisziplinen eine Tablet App konzipiert, die das Ver- stehen von Textaufgaben begünstigen soll, wodurch positive Auswirkungen auf nachfol- gende Teilprozesse entstehen können. Die App beinhaltet Hilfen, die die kognitiven Be- lastungen während des Verstehens verringern, sodass der Fokus auf das Bearbeiten des mathematischen Modells gelegt werden kann. Die App wurde in leitfadengestützten Einzelinterviews mit Schülerinnen und Schülern mit Förderbedarf Lernen erprobt. Die Daten wurden nach der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet und mit der Analysesoft- ware MAXQDA analysiert. Aus den Untersuchungsergebnissen werden Gestaltungs- prinzipien zur Konzeption und Bewertung digitaler Anwendungen zum Verstehen mathe- matischer Textaufgaben formuliert.

Solving word problems is a complex process that is especially challenging for students with special needs learning. Understanding the word problem is often a hurdle which affects subsequent processes of the process of modeling. Digital media can support mathematical teaching and learning processes. Based on the cognitive load theory, dig- ital media offer possibilities to reduce cognitive loads when working on word problems. Within the course of this research project, a tablet app was designed which is intended to facilitate the understanding of word problems. The design of the app is based on a number of specialist disciplines. The app offers tools which reduce the cognitive load when trying to understand the word problem, so that students can focus on dealing with the mathematical model. The app was tested in guided individual interviews with pupils with special needs learning. The collected data was evaluated as a qualitative content analysis with the analysis software MAXQDA. Design principles for the conception and evaluation of digital applications which intend to facilitate the understanding of word prob- lems could be formulated by the findings.Solving word problems is a complex process that is especially challenging for students with special needs learning. Understanding the word problem is often a hurdle which affects subsequent processes of the process of modeling. Digital media can support mathematical teaching and learning processes. Based on the cognitive load theory, dig- ital media offer possibilities to reduce cognitive loads when working on word problems. Within the course of this research project, a tablet app was designed which is intended to facilitate the understanding of word problems. The design of the app is based on a number of specialist disciplines. The app offers tools which reduce the cognitive load when trying to understand the word problem, so that students can focus on dealing with the mathematical model. The app was tested in guided individual interviews with pupils with special needs learning. The collected data was evaluated as a qualitative content analysis with the analysis software MAXQDA. Design principles for the conception and evaluation of digital applications which intend to facilitate the understanding of word prob- lems could be formulated by the findings.