Problemlösen lernen mit digitalen Medien: Förderung grundlegender Problemlösetechniken durch den Einsatz dynamischer Werkzeuge
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Elektronisch E-Book |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner Research
2012
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Freiburger empirische Forschung in der Mathematikdidaktik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
0. EINLEITUNG 1
TEIL I. LERNEN MIT NEUEN MEDIEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT
1. COMPUTERGESTUETZTES LERNEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT 7
1.1 ENTWICKLUNGSSTAND NEUER MEDIEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT 8
1.2 MERKMALE COMPUTERGESTUETZTER LERNUMGEBUNGEN IM MATHEMATIK UNTERRICHT
12
2. LERNEN MIT DYNAMISCHEN WERKZEUGEN 17
2.1 DER WERKZEUGBEGRIFF AUS SICHT DES MATHEMATIKLERNENS 18
2.1.1 THEORETISCHE UEBERLEGUNGEN ZUM WERKZEUGEINSATZ 18
2.1.2 WERKZEUGKOMPETENZEN 21
2.1.3 TYPEN VON WERKZEUGEN 23
2.2 DAS WERKZEUG: DYNAMISCHES GEOMETRIESYSTEM 25
2.3 MATHEMATIKLERNEN MIT ANIMATION UND SIMULATION 2 9
2.4 EBENEN DES WERKZEUGEINSATZES 31
2.4.1 MOEGLICHKEITEN EINER WERKZEUGNUTZUNG 32
2.4.2 EIN DYNAMISCHES GEOMETRIESYSTEM ALS ANIMATION 32
2.4.3 EIN DYNAMISCHES GEOMETRIESYSTEM ALS SIMULATION 34
2.4.4 EIN DYNAMISCHES GEOMETRIESYSTEM ALS DYNAMISCHES WERKZEUG 34
3. STRATEGIEN FUER DAS LERNEN MIT DIGITALEN MEDIEN 36
3.1 BEGRIFF UND KONZEPT DER LERNSTRATEGIE 36
3.2 LERNSTRATEGIEN FUER DEN UMGANG MIT COMPUTERGESTUETZTEN LERN
UMGEBUNGEN 39
3.2.1 SELEKTIONSPROZESSE 41
3.2.2 ORGANISATIONSPROZESSE 43
3.2.3 TRANSFORMATIONSPROZESSE 4 4
3.2.4 INTEGRATIONSPROZESSE 4 5
3.3 MODELLE DES STRATEGIEERWERBS IN COMPUTERGESTUETZTEN LERNUM GEBUNGEN
47
3.4 MOEGLICHKEITEN INDIREKTER STRATEGIEFORDERUNG BEIM EINSATZ
COMPUTERGESTUETZTER LERNUMGEBUNGEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT 4 8 3.4.1
SCHREIBEN ALS REFLEXIONSINSTRUMENT 4 9
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IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
3.4.2 STRUKTURIERTE LEITFRAGEN (PROMPTS) ALS SELEKTIONS- UND
ORGANISATIONSINSTRUMENT 51
3.4.3 LERNPROTOKOLLE ALS TRANSFORMATIONS- UND INTEGRATIONS INSTRUMENT
53
TEIL II. FOERDERUNG GRUNDLEGENDER PROBLEMLOESETECHNIKEN
4. LERNEN MIT EINEM DYNAMISCHEN GEOMETRIESYSTEM (DGS) 55
4.1 EMPIRISCHE BEFUNDE - STAND DER FORSCHUNG 55
4.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEM EMPIRISCHEN FORSCHUNGSSTAND 64
4.3 FORSCHUNGSFRAGEN ZUM EINSATZ VON DYNAMISCHEN GEOMETRIESYSTEMEN IM
MATHEMATIKUNTERRICHT 65
5. KONZEPTUALISIERUNG UND OPERATIONALISIERUNG VON GRUNDLEGENDEN
PROBLEMLOESETECHNIKEN 67
5.1 PROBLEMLOESEN IM MATHEMATIKUNTERRICHT 68
5.2 IDENTIFIKATION GRUNDLEGENDER PROBLEMLOESEFAEHIGKEITEN 70
5.3 KONSTRUKTION UND PILOTIERUNG EINES TESTS ZUR ERFASSUNG GRUNDLEGENDER
PROBLEMLOESETECHNIKEN 73
6. KONZEPTUALISIERUNG VON QUALITATIVEN ANALYSEINSTRUMENTEN 80 6.1 DIE
QUALITATIVEN ANALYSEINSTRUMENTE 81
6.2 KONSTRUKTION DER DOKUMENTATIONSKATEGIEREN FUER DIE ANALYSE DER
LERNTAGEBUECHER 83
6.3 KONSTRUKTION DER RATINGKATEGORIEN FUER DIE VIDEOANALYSE 84
7. KONSTRUKTION DER INTERAKTIVEN LERNUMGEBUNG 87
7.1 DIE STRUKTUR DER INTERAKTIVEN LERNUMGEBUNG ACHSENSPIEGELUNG 88 7.2
DIE INTERAKTIVEN ARBEITSBLAETTER 90
7.3 DIE PAPIERARBEITSBLAETTER 91
7.4 DIE LERNPROTOKOLLE 94
TEIL III. DARSTELLUNG DER EMPIRISCHEN STUDIE
8. STRUKTUR DER INTERVENTIONSSTUDIE 97
8.1 DAS UNTERSUCHUNGSDESIGN 98
8.2 VERSUCHSKLASSEN 100
8.3 VERSUCHSABLAUF 100
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
X I
9. ERGEBNISSE 104
9.1 ERGEBNISSE DES PRE-, POST- UND FOLLOW-UP TESTS 105
9.1.1 TEILNEHMER 105
9.1.2 GRUPPENVERGLEICH MIT HILFE DER KOVARIATEN 106
9.1.2.1 DAS VERHAELTNIS DER GESCHLECHTER IN DEN GRUPPEN 106 9.1.2.2
ALLGEMEINES COMPUTERWISSEN 108
9.1.2.3 VORWISSEN IM BEREICH DYNAMISCHER GEOMETRIE- SYSTEME 109
9.1.2.4 WEITERE KOVARIATEN FUER DEN GRUPPENVERGLEICH 109 9.1.2.5
SCHULNOTE IM FACH MATHEMATIK 113
9.1.3 GRUPPENVERGLEICH MIT HILFE DES PRE-TESTS 115
9.1.4 VARIANZANALYTISCHE UNTERSUCHUNG DES POST-TESTS 116
9.1.5 VARIANZANALYTISCHE UNTERSUCHUNG DES FOLLOW-UPS 119
9.2 ANALYSE DER LERNPROTOKOLLE 123
9.2.1 ANALYSE DER LERNPROTOKOLLE HINSICHTLICH DER PROBLEMLOESE TECHNIK
HILFSLINIEN VERWENDEN 124
9.2.2 ANALYSE DER LERNPROTOKOLLE HINSICHTLICH DER PROBLEMLOESE TECHNIK
VERMUTUNGEN AUFSTELLEN 128
9.2.3 ANALYSE DER LERNPROTOKOLLE HINSICHTLICH DER PROBLEMLOESE TECHNIK
INVARIANTEN ERKENNEN 131
9.2.4 ZUSAMMENFASSENDE ERKENNTNISSE AUS DEN ERGEBNISSEN DER
LERNPROTOKOLLE 134
9.3 ANALYSE DER VIDEOAUFZEICHNUNGEN 135
9.3.1 METHODISCHE EINFUEHRUNG 135
9.3.2 ANALYSE DER VIDEOAUFZEICHNUNGEN 136
9.3.2.1 DAS AUFSTELLEN VON VERMUTUNGEN 136
9.3.2.2 DAS MITTEL DER SIMULATION ALS HILFE U M VERMUTUNGEN AUFZUSTELLEN
139
9.3.2.3 DAS ERKENNEN VON INVARIANTEN 144
9.3.2.4 DAS MITTEL DER SIMULATION ALS HILFE U M INVARIANTEN ZU ENTDECKEN
148
9.3.2.5 DAS VERWENDEN VON HILFSLINIEN 153
9.3.2.6 DAS MITTEL DER SIMULATION ALS HILFE ZUR UEBERPRUEFUNG EINER
KONSTRUKTION 158
9.3.3 ZUSAMMENFASSUNG DER VIDEOANALYSE 161
10. DISKUSSION UND AUSBLICK 163
11. LITERATUR 177
IMAGE 4
XII
INHALTSVERZEICHNIS
12. ANHANG 197
A QUANTITATIVE TEST-ITEMS DES PRE-, POST- UND FOLIOW-UP-TESTS 197
B FORSCHUNGSAUFTRAEGE DER VIDEOSTUDIE 204
C ABBILDUNGEN DER DIGITALEN ARBEITSBLAETTER FUER DIE VIDEOSTUDIE 207
D SCHUELERFRAGEBOGEN FUER DIE ERHEBUNG DER KOVARIATEN 209
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