UDE forscht in QuaMath

Bis 2033 stellen die Länder rund 26 Millionen Euro für die Fortsetzung von QuaMath bereit, einem Programm, das den Mathematikunterricht bundesweit in bis zu 10.000 Schulen verbessern will. Die Universität Duisburg-Essen ist in fünf Feldern beteiligt – von der individuellen Förderung in der Grundschule bis zur Differenzialrechnung in der Oberstufe.

PISA 2025 und der renommierte Bildungstrend des Instituts zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (IQB) haben gezeigt, dass die mathematischen Kompetenzen deutscher Schüler:innen nachlassen. QuaMath soll daher nachhaltige Unterrichtsentwicklung ermöglichen, indem das Programm auch bei den Menschen ansetzt, die ihn gestalten. Mehr als 3.000 Schulen und rund 10.900 Lehrkräfte bundesweit nehmen bereits teil; perspektivisch soll das Programm ein Drittel aller allgemeinbildenden Schulen erreichen.

An der UDE arbeiten vier Arbeitsgruppen in zwei Themenbereichen innerhalb von QuaMath: die Teams von Prof. Dr. Petra Scherer und Prof. Dr. Lukas Baumanns in der Primarstufe, die von Prof. Dr. Lena Wessel und Prof. Dr. Florian Schacht in den Sekundarstufen I und II. Ihre Arbeit umfasst vier Ebenen: Sie entwickeln Präsenz- und Online-Fortbildungen, Online-Module, qualifizieren diejenigen, die Fortbildungen durchführen, beforschen die Fortbildung selbst und untersuchen, ob sich die Lernerfolge der Schüler:innen verändern.

In der Grundschule fragen die Forschenden beispielsweise, wie Lehrkräfte Differenzierung adäquat wählen und umsetzen – also Unterricht so aufbauen, dass jedes Kind auf seinem Niveau lernen kann. Daneben untersuchen die Teams, ob das, was Lehrkräfte in den Fortbildungen lernen, im Unterricht ankommt und sich auf das Zahl- und Operationsverständnis von Erstklässler:innen auswirkt: Dabei geht es auch um typische Fehlvorstellungen (s. Abbildung): Das abgebildete Kind deutet eine Darstellung, die eigentlich für 9 − 2 steht, als 7 – 2. Solche Fehldeutungen von Darstellungen und die Frage, wie Lehrkräfte sie erkennen und gezielt aufgreifen können, werden unter anderem in den Fortbildungen adressiert. In den Klassen 3 und 4 hingegen rückt das Stellenwert- und Operationsverständnis in den Vordergrund: zum Beispiel das Wissen, dass die „8" in der Zahl 845 „800“ bedeutet und nicht „8“.

In der Sekundarstufe II widmet sich die Arbeitsgruppe von Lena Wessel der Analytischen Geometrie: Die Forschenden fragen, wie z. B. eine Gerade im Raum nicht nur per Formel berechnet, sondern auch verstanden werden kann. Als Grundlage dient dabei das, was Schüler:innen in der Mittelstufe in Geometrie verstanden haben. Die Arbeitsgruppe von Florian Schacht beschäftigt sich mit der Differenzialrechnung: Wie können digitale Medien dazu beitragen, dass Schüler:innen eine Ableitung nicht nur berechnen, sondern sich darunter etwas vorstellen – etwa den Tacho im Auto, der die momentane Geschwindigkeit anzeigt?

Erste Ergebnisse zu Wirkungen auf Lernfortschritte von Kindern erwarten die Forschenden im Dezember 2027.

Im Bild:
Typische Fehlvorstellung eines Kindes, das als ein Beispiel in den Fortbildungen dient.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Florian Schacht, Didaktik der Mathematik, Tel. 0201/18 3-3837, [email protected]

Redaktion: Birte Vierjahn, Tel. 0203/37 9-2427, [email protected]