Frank Reinhold, STR (Technische Universität München, TUM School of Education)
Die Bruchrechnung gilt als einer der schwierigeren Teilbereiche der mathematischen Grundbildung. Bisherige Forschungsarbeiten gehen davon aus, dass ein handlungsorientiertes Arbeiten und folglich die aktive Veränderung mathematischer Darstellungen durch die Schülerinnen und Schüler den Lernprozess unterstützen kann. In diesem Zusammenhang können mobile elektronische Geräte eine Möglichkeit zur Umsetzung geeigneter Lernumgebungen darstellen.
Im Forschungsprojekt ALICE:Bruchrechnen wird untersucht, inwieweit der Einsatz von Tablet-PCs einen Einfluss auf den Anfangsunterricht in der Bruchrechnung hat. Dafür wurde ein digitales Lehrbuch zur Verwendung auf iPads entwickelt, das besonderen Wert auf interaktive und adaptive Aufgaben legt, die einen Darstellungswechsel nicht nur erlauben, sondern zumeist auch fordern. Zur Evaluation nahmen 474 Sechstklässlerinnen und Sechstklässler in drei Gruppen an einer vierwöchigen Interventionsstudie teil. Gruppe 1 arbeitete mit dem iBook auf iPads, Gruppe 2 mit der gedruckten Version des iBooks in Buchform (Experimentalgruppen). Zur Kontrolle von Effekten durch das Unterrichtsmaterial arbeitete Gruppe 3 mit konventionellen Schulbüchern. Beide Experimentalgruppen erzielten in einem Posttest signifikant bessere Ergebnisse als die Kontrollgruppe. Es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Experimentalgruppen festgestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass Schülerinnen und Schüler von einer Lernumgebung, in der beständig zwischen verschiedenen mathematischen Darstellungen gewechselt werden muss, sehr profitieren können. Allerdings konnte der erwartete zusätzliche Effekt durch die Verwendung interaktiver und adaptiver Inhalte auf dem iPad nicht bestätigt werden.
Interessante Ergebnisse liefern darüber hinaus die Prozessdaten. Aus diesen anonymisiert gewonnenen Daten lassen sich Informationen über die Lösungswege der Schülerinnen und Schüler während der Unterrichtsstunden ableiten, die somit Hinweise zum Verständnis der mathematischen Inhalte geben.
