Zusammenfassung |
| Die Studie «Förderung von algebraischer Flexibilität. Wirkungen von
Weiterbildungen zum Vergleichen von Lösungswegen im gymnasialen
Mathematikunterricht» (SNF 162686) geht von der Hypothese
aus, dass Schülerinnen und Schüler algebraische Flexibilität erwerben, wenn sie
im Unterricht nicht nur Gleichungen lösen, sondern auch unterschiedliche
vorgegebene Lösungswege miteinander vergleichen. Die Wirksamkeit dieses Vergleichens
von Lösungswegen ist in laborartigen Situationen empirisch gut belegt. Daher
stellt sich die Frage, wie dieses Konzept in den alltäglichen
Mathematikunterricht übertragen werden kann. Die Forschenden konzipierten zwei
neue Weiterbildungen für Mathematiklehrpersonen zur Förderung der algebraischen
Flexibilität durch das Vergleichen von Lösungswegen unter realen
Unterrichtsbedingungen und untersuchten deren Wirkungen im Rahmen einer
Implementationsstudie. Während die eine Weiterbildung ausschliesslich auf die
Inhalte fokussiert, schult die andere die Lehrpersonen zusätzlich in der
Führung von produktiven Klassengesprächen zum Vergleichen von Lösungswegen.Die Effekte auf den Unterricht und die Leistung der Schülerinnen und
Schüler untersuchte die Autorenschaft auf der Grundlage eines
quasi-experimentellen Designs mit Warte-Kontrollgruppen ohne Weiterbildung
anhand von Prä-, Post- und Follow-up-Messungen der Schülerleistungen (Flexibilität,
prozedurales Wissen, konzeptuelles Wissen) sowie theoriebezogenen
Unterrichtsmerkmalen (n = 39 Lehrpersonen, 739 Schülerinnen und Schüler der 9.
oder 10. Klasse Gymnasium). In beiden Experimentalgruppen gewannen die
Schülerinnen und Schüler mehr Flexibilität und prozedurales Wissen als
diejenigen in der Kontrollgruppe. Die Gruppe mit produktivem Gespräch verzeichnete
daneben auch einen Zuwachs an konzeptuellem Wissen. Auch zweieinhalb Monate
später beobachteten die Forschenden noch signifikante Auswirkungen auf die
Strategieflexibilität. |
Description du projet |
| L’étude «Förderung von
algebraischer Flexibilität. Wirkungen von Weiterbildungen zum Vergleichen von
Lösungswegen im gymnasialen Mathematikunterricht» (Promouvoir la flexibilité
algébrique. Les effets de formations
continues portant sur la comparaison de méthodes de résolution dans
l’enseignement des mathématiques au gymnase, FNS 162686) part de l’hypothèse que les élèves acquièrent une flexibilité
algébrique lorsque, en plus de résoudre des équations en classe, ils et elles
comparent également entre elles différentes méthodes de résolution prédéfinies.
L’efficacité de cette comparaison des méthodes de résolution a déjà été
confirmée empiriquement dans des situations de type laboratoire. La question se
pose donc de savoir comment ce concept peut être appliqué dans l’enseignement
quotidien des mathématiques. Les scientifiques ont conçu pour les
enseignant-e-s de mathématiques deux nouvelles formations continues visant à
promouvoir la flexibilité algébrique par la comparaison de méthodes de
résolution dans des conditions d’enseignement réelles et ont examiné leurs
effets dans le cadre d’une étude d’implémentation. Tandis que l’une des
formations continues se concentre exclusivement sur les contenus, l’autre forme
en outre les enseignant-e-s à la conduite de discussions productives en classe
en vue de la comparaison des méthodes de résolution.Les auteur-e-s
ont étudié les effets sur l’enseignement et les performances des élèves sur la
base d’un programme quasi-expérimental comprenant des groupes témoin en attente
n’obtenant aucune formation continue, et en mesurant les performances des
élèves (flexibilité, connaissances procédurales, connaissances conceptuelles)
ainsi que des caractéristiques d’enseignement liées à la théorie (n = 39
enseignant-e-s, 739 élèves de 9e ou 10e année de gymnase)
avant et après l’intervention ainsi que pendant la période de suivi.Dans
les deux groupes expérimentaux, les élèves ont davantage gagné en flexibilité
et en connaissances procédurales que ceux et celles du groupe témoin. Dans le
groupe dans lequel ont été menée des discussions productives, les scientifiques
ont, en outre, constaté une augmentation des connaissances conceptuelles. Deux
mois et demi plus tard, des effets significatifs sur la flexibilité de la
stratégie ont pu encore être observés. |
Schlüsselbegriffe |
| Gymnasium, Sekundarstufe II, Lehrpersonenweiterbildung, Mathematik, algebraische Flexibilität, produktives Klassengespräch, Implementationsstudie |
Mots-clés |
| gymnase, degré secondaire II, formation continue des enseignant-e-s, mathématiques, flexibilité algébrique, discussion productive en classe, étude d'implémentation |
Publikationen / Publications |
Hämmerle, C. S.
(2023). Flexibles Gleichungslösen im Klassengespräch unterstützen – der Beitrag
des Vergleichens von multiplen Lösungswegen. Journal für
Mathematik-Didaktik, 44, 355–384. https://link.springer.com/article/10.1007/s13138-023-00221-5 Hämmerle, C. S., Rüede, C. & Staub, F. C. (2018). Zwei Lösungswege
für eine Gleichung – wozu eigentlich? Aus der laufenden Studie MathFlex. VSMP
Bulletin, 137: 28–31. https://www.zora.uzh.ch/id/eprint/166773/1/Bulletin_137.pdf Mok, S. Y., Hämmerle, C. S., Rüede, C. & Staub, F. C. (2022). How do
professional development programs on comparing solution methods and classroom
discourse affect students' achievement in mathematics? The mediating role of
students’ subject matter justifications. Learning and Instruction, 82, 101668.
https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2022.101668 Rüede, C., Mok, S. Y. & Staub, F. C. (2023). Fostering flexibility
using comparing solution methods and classroom discussions: effects of two
professional development programs. Journal for Research in Mathematics
Education, 54(1), 43–63. https://doi.org/10.5951/jresematheduc-2020-0232 Rüede,
C. & Staub, F.C. (2019). Adaptivität als Kern basaler mathematischer
Kompetenzen für allgemeine Studierfähigkeit: Was heisst das in der Algebra? In M.
Oepke, D. Holtsch & S. Schumann (Hrsg.), Lehren und Lernen auf der
Sekundarstufe II. Gymnasial- und wirtschaftspädagogische Perspektiven (S.
188–198). hep. |
Methodologie / Méthodes de recherche |
| quasi-experimentelles Design, Prä-Post-Follow-up-Design |
Geographische Angaben / Délimitation géographique |
| Schweiz |
Projekttyp / Type de recherche |
| Eigenprojekt der aufgeführten Institutionen |
Auftraggeber / Mandant de la recherche |
| ohne Auftrag |
Finanzierung / Financement |
| Schweizerischer Nationalfonds (SNF), siehe https://data.snf.ch/grants/grant/162686 |
