Kathrin Holten - Forschung

Dissertation

Das interdisziplinäre Dissertationsprojekt ErPaSS (Erkenntnistheoretische Parallelen von Schulmathematik und Schulphysik ergründen und nutzen) im Rahmen des Graduiertenprogramms Sti’MINT von MINTUS, dem Forschungsverbund der MINT-Didaktiken an der Universität Siegen, wird betreut durch Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik) und Prof. Dr. Oliver Schwarz (Physikdidaktik).

Zusammenfassung

Das Verhältnis von Mathematik und Realität im Unterricht nimmt einen beachtlichen Anteil der mathematikdidaktischen Forschung ein. Man denke beispielsweise an das Modellieren. Wissensentwicklungsprozesse von Schüler*innen in einem sog. empirischen Mathematikunterricht (Pielsticker 2020) sind ebenso geprägt von diesem Verhältnis. Das übergreifende Forschungsinteresse meiner Dissertation orientiert sich am Konzept empirischer Theorien im Unterricht nach Struve (1990), Burscheid und Struve (2009) und anderen, legt allerdings den Schwerpunkt auf die Lehrer*innenbildung. Ziel ist die Entwicklung und Anwendung eines Konzepts zur Eröffnung verschiedener fachdidaktischer Perspektiven auf das Lehren und Lernen von Mathematik (und Physik) als empirische Wissenschaft.

Es geht mir dabei insbesondere um eine Sensibilisierung angehender Lehrkräfte für die Einnahme einer interdisziplinären Sichtweise, wenn die Absicht der Verbindung von Mathematik und Realität im Unterricht besteht. Daher wird auf Grundlage eines Literaturstudiums zunächst eine Arbeitsdefinition fachdidaktischverbindenden Forschens und Lehrens entwickelt. Als erste Erprobung dieses Ansatzes findet eine konkrete Umsetzung fachdidaktischverbindender Forschung in den beiden Disziplinen Mathematikdidaktik und Physikdidaktik anhand der Analyse der Inhaltsverzeichnisse zweier Handbücher statt. Methodisch wird hier die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring (2015) angewandt. Die eigentliche fachdidaktischverbindende Analyse zur Einnahme der verschiedenen Perspektiven erfolgt im Anschluss auf Grundlage eines Literaturstudiums. Das Ergebnis dieser Analyse bildet den theoretischen Hintergrund für die weiteren Schritte. Auf Grundlage der Reflexion des gesamten Prozesses erfolgt eine Revision der Arbeitsdefinition und die Darstellung einer möglichen Methodologie fachdidaktischverbindenden Arbeitens.

Die für die Qualifikationsarbeit entwickelte Lehrveranstaltung InForM PLUS ermöglicht es den teilnehmenden Studierenden, Chancen und Herausforderungen der Thematisierung physikalischer Kontexte im Mathematikunterricht zu identifizieren und einzuschätzen. Die Studierenden in der Lehrveranstaltung InForM PLUS haben die Aufgabe, eine Unterrichtsstunde zu planen, durchzuführen und zu analysieren, die Mathematik und Physik auf fachlicher und didaktischer Ebene sinnstiftend miteinander verbindet. Darüber hinaus werden Reflexionsphasen (Helmerich und Hoffart 2018) geschaffen, in denen die gewonnen Erkenntnisse auf die eigene Unterrichtspraxis und den Entwicklungsprozess zur zukünftigen Lehrerpersönlichkeit angewendet werden. Das Seminar bietet die Möglichkeit einer zweiten Erprobung des Konzepts in der Umsetzung fachdidaktischverbindender Lehre. In welcher Weise das fachdidaktischverbindende Arbeiten von den teilnehmenden Studierenden umgesetzt wird, erkunde ich mittels der Methodologie der Grounded Theory nach Corbin und Strauss. Das Ergebnis dieser Analyse kann wiederum mit der Arbeitsdefinition von fachdidaktischverbindendem Forschen und Lehren in Beziehung gesetzt werden. Auf diese Weise wird das Konzept in einer dritten Erprobung an den Daten des Seminars überprüft. Es wird abschließend erkundet, welchen Beitrag das fachdidaktischverbindende Arbeiten zur Lehrer*innenbildung und zum Professionalisierungsprozess angehender Lehrer*innen leisten kann.

Literatur

Burscheid, Hans Joachim; Struve, Horst (2009): Mathematikdidaktik in Rekonstruktionen. Ein Beitrag zu ihrer Grundlegung. Hildesheim, Berlin: Verlag Franzbecker.

Corbin, Juliet M.; Strauss, Anselm L. (2015): Basics of qualitative research.Techniques and procedures for developing grounded theory. 4. Aufl. Los Angeles, London, New Delhi, Singapore, Washington DC, Boston: SAGE.

Helmerich, Markus; Hoffart, Eva (2018): Reflektieren als aktivierendes Element in der Mathematiklehrerbildung. In: Regina Möller und Rose Vogel (Hg.): Innovative Konzepte für die Grundschullehrerausbildung im Fach Mathematik. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden, S. 219–233.

Mayring, Philipp (2015): Qualitative Inhaltsanalyse. Grundlagen und Techniken. 12. Aufl. Weinheim: Beltz.

Pielsticker, Felicitas (2020): Mathematische Wissensentwicklungsprozesse von Schülerinnen und Schülern. Fallstudien zu empirisch-orientiertem Mathematikunterricht mit 3D-Druck. Wiesbaden: Springer Spektrum (MINTUS – Beiträge zur mathematisch-naturwissenschaftlichen Bildung (MINTBMNB)).

Struve, Horst (1990): Grundlagen einer Geometriedidaktik. Mannheim, Wien, Zürich: BI-Wiss.-Verl. (Lehrbücher und Monographien zur Didaktik der Mathematik, 17).

Projekte

MINT-Pro²Digi

• Wissenschaftliche Leitung des außerschulischen Lernangebots MINT-Pro²Digi für Jugendliche verschiedener Schulformen mit Interesse an MINT. Laufzeit: Oktober 2020 bis Juni 2022. Gefördert durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen. Weitere Informationen erhalten Sie hier.

InForM PLUS

• Leitung und Konzeption des „Interdisziplinären Forschungsseminars zur Mathematik- und Physikdidaktik in der Lehramtsausbildung an der Universität Siegen“ unter Mitarbeit von Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik), Prof. Dr. Oliver Schwarz (Physikdidaktik) und Dr. Henrik Bernshausen (Physikdidaktik) als Teil des Dissertationsprojekts ErPaSS. Laufzeit: Seit SoSe 2017. Weitere Informationen erhalten Sie hier.

Inter-TeTra

• Mitarbeit bei “Cooperation between the Universities of Siegen and Hanoi for Developing and Implementing an Interdisciplinary Teacher Training (Mathematics and Physics) as a Contribution to a Competency-related Curriculum in Vietnam”. Laufzeit: 2018 bis 2021. Gefördert vom DAAD aus Mitteln des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ). Weitere Informationen erhalten Sie hier.

FäMaPdi

• Mitarbeit im „Fächerverbindenden Seminar zur Mathematik- und Physikdidaktik an der Universität Siegen“ unter Leitung von Prof. Dr. Ingo Witzke (Mathematikdidaktik) in Zusammenarbeit mit Herrn Prof. Dr. Oliver Schwarz (Physikdidaktik) sowie unter Mitarbeit von Herrn Helmut Bender (Lehrer am städtischen Gymnasium Kreuztal) und Dr. Henrik Bernshausen (Physikdidaktik). Im Projekt-Seminar wurden die Studierenden durch Unterrichtsplanung und fachdidaktische Theorien aus der Perspektive der beiden Schulfächer Mathematik und Physik auf die Schulpraxis vorbereitet. Sie hatten zudem die Möglichkeit, ihre fächerverbindend geplanten Unterrichtsversuche mit Schülerinnen und Schülern des städtischen Gymnasiums Kreuztal zu erproben. Laufzeit: WiSe 2014/15 bis SoSe 2016. Die Unterrichtsentwürfe erhalten Sie hier.