Mathematisches Argumentieren im Übergang Von Der Arithmetik Zur Algebra

Leander Kempen beschreibt die forschungsbasierte (Weiter‐)Entwicklung der Lehrveranstaltung „Einführung in die Kultur der Mathematik“, die den Studierenden den Übergang von der Schulmathematik in die Mathematik der Hochschule erleichtern soll. Dabei fokussiert er insbesondere das Themenfeld ‚Begründen und Beweisen‘ unter dem Aspekt der doppelten Diskontinuität. Der Autor begleitet vier Durchführungen der Lehrveranstaltung im Zeitraum von 2010 bis 2015 und entwickelt zur Erforschung zentraler Aspekte zum Beweisen bei Lernenden verschiedene Testinstrumente. Damit liefert die Arbeit einen Beitrag zu einer lokalen Instruktionstheorie in der Domäne ‚Begründen und Beweisen‘, zu Beweiskompetenzen von Lehramtsstudierenden (Haupt-, Real- und Gesamtschule) zu Beginn ihres Studiums sowie verschiedene Beiträge zur Theoriebildung und -entwicklung zur Didaktik des Beweises.

Sabrina Bersch untersucht in zwei aufeinander aufbauenden qualitativen Studien das mathematische Argumentieren im Analysisunterricht aus der Perspektive von Lehrkräften. Zunächst werden die Begriffe Argumentieren, Begründen und Beweisen geklärt und in einem Modell zueinander in Beziehung gesetzt. Das mathematische Argumentieren wird dabei im weiten Sinne als Oberbegriff verstanden. Die erste Interviewstudie thematisiert unter anderem die aktuelle Situation des mathematischen Argumentierens im Analysisunterricht. Es zeigt sich insbesondere, dass die Heterogenität von Lerngruppen sowie sprachliche Schwierigkeiten von Schülerinnen und Schülern zentrale Herausforderungen für Lehrkräfte sind. Als Reaktion darauf werden weitere theoretische Grundlagen geklärt und eine differenzierende, aufgabenbasierte Lernumgebung mit sprachförderlichen Elementen zum Argumentieren mit ganzrationalen Funktionen ausgearbeitet. Hierfür werden verschiedene Aufgaben, Lösungsbeispiele undFormulierungshilfen entwickelt. Der unterrichtliche Einsatz dieser Lernumgebung durch Lehrkräfte wird mit einer anschließenden, zweiten Studie evaluiert.

Sabrina Bersch untersucht in zwei aufeinander aufbauenden qualitativen Studien das mathematische Argumentieren im Analysisunterricht aus der Perspektive von Lehrkräften. Zunächst werden die Begriffe Argumentieren, Begründen und Beweisen geklärt und in einem Modell zueinander in Beziehung gesetzt. Das mathematische Argumentieren wird dabei im weiten Sinne als Oberbegriff verstanden. Die erste Interviewstudie thematisiert unter anderem die aktuelle Situation des mathematischen Argumentierens im Analysisunterricht. Es zeigt sich insbesondere, dass die Heterogenität von Lerngruppen sowie sprachliche Schwierigkeiten von Schülerinnen und Schülern zentrale Herausforderungen für Lehrkräfte sind. Als Reaktion darauf werden weitere theoretische Grundlagen geklärt und eine differenzierende, aufgabenbasierte Lernumgebung mit sprachförderlichen Elementen zum Argumentieren mit ganzrationalen Funktionen ausgearbeitet. Hierfür werden verschiedene Aufgaben, Lösungsbeispiele undFormulierungshilfen entwickelt. Der unterrichtliche Einsatz dieser Lernumgebung durch Lehrkräfte wird mit einer anschließenden, zweiten Studie evaluiert.

Dieses Buch behandelt ausführlich die klassischen Themenstränge, die den Algebraunterricht durchziehen: Variablen – Terme – Funktionen – Gleichungen. Für diese Themen werden jeweils die fachlichen und didaktischen Grundlagen dargestellt, es werden zentrale didaktische Handlungsfelder identifiziert und unterrichtspraktische Überlegungen anhand vieler inner- und außermathematischer Beispiele aufgezeigt. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung eines tragfähigen Verständnisses grundlegender Begriffe in diesen vier Themensträngen. Darüber hinaus wird analysiert, wie algebraisches Denken und der verständige Umgang mit der Formelsprache so entwickelt werden kann, dass Lernende befähigt werden, für Phänomene ihrer Lebenswelt einen spezifisch mathematischen Zugang gewinnen zu können.

Dieses Buch behandelt ausführlich die klassischen Themenstränge, die den Algebraunterricht durchziehen: Variablen – Terme – Funktionen – Gleichungen. Für diese Themen werden jeweils die fachlichen und didaktischen Grundlagen dargestellt, es werden zentrale didaktische Handlungsfelder identifiziert und unterrichtspraktische Überlegungen anhand vieler inner- und außermathematischer Beispiele aufgezeigt. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung eines tragfähigen Verständnisses grundlegender Begriffe in diesen vier Themensträngen. Darüber hinaus wird analysiert, wie algebraisches Denken und der verständige Umgang mit der Formelsprache so entwickelt werden kann, dass Lernende befähigt werden, für Phänomene ihrer Lebenswelt einen spezifisch mathematischen Zugang gewinnen zu können.

Dieses Buch behandelt ausführlich die klassischen Themenstränge, die den Algebraunterricht durchziehen: Variablen – Terme – Funktionen – Gleichungen. Für diese Themen werden jeweils die fachlichen und didaktischen Grundlagen dargestellt, es werden zentrale didaktische Handlungsfelder identifiziert und unterrichtspraktische Überlegungen anhand vieler inner- und außermathematischer Beispiele aufgezeigt. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung eines tragfähigen Verständnisses grundlegender Begriffe in diesen vier Themensträngen. Darüber hinaus wird analysiert, wie algebraisches Denken und der verständige Umgang mit der Formelsprache so entwickelt werden kann, dass Lernende befähigt werden, für Phänomene ihrer Lebenswelt einen spezifisch mathematischen Zugang gewinnen zu können.

Das Buch richtet sich an Studierende der Mathematik in Lehramtsstudiengängen aller Schulstufen und in polyvalent angelegten Bachelor-Studiengängen. Es vermittelt die Grundlagen der Arithmetik, der elementaren Zahlentheorie und der Algebra sowie interessante Vertiefungen dieser Gebiete.