Offene Aufgaben aus der Lebensumwelt Zoo - Problemlöse- und Modellierungsprozesse von Grundschülerinnen und Grundschülern bei offenen realitätsnahen Aufgaben

Gudrun Möwes-Butschko (2010): Offene Aufgaben aus der Lebensumwelt Zoo – Problemlöse- und Modellierungsprozesse von Grundschülerinnen und Grundschülern bei offenen realitätsnahen Aufgaben. Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster.
Betreut durch Martin Stein.
Begutachtet durch Martin Stein und Gilbert Greefrath.

Zusammenfassung

Ausgangspunkt für diese Studie sind die im Mathematikunterricht hinlänglich bekannten und dokumentierten Schwierigkeiten der Schülerinnen und Schüler aller Schulformen beim Lösen von Aufgaben im Bereich des Sachrechnens. Als ein Mittel, diesem Problem zu begegnen, wird in der aktuellen didaktischen Diskussion der Einsatz offener, problemhaltiger Modellierungsaufgaben angesehen. Da bisher kaum Erkenntnisse darüber vorliegen, wie die entsprechenden Problemlöse- und Modellierungsprozesse in der Grundschule ablaufen, wurden für dieses Vorhaben offene, realitätsnahe, unscharfe Aufgaben aus einem begrenzten, bekannten Kontext entwickelt und untersucht. Um einen bedeutsamen Realitätsbezug zu schaffen, wurden unscharfe Problemstellungen aus der Lebensumwelt Zoo gewählt, die durch authentische Fotos und Texte aus dem Allwetterzoo Münster repräsentiert werden. Sie ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern, die Situation der Aufgaben bei einem Klassenausflug im Zoo wiederzuerkennen. Gleichzeitig bieten sie den Lehrpersonen Anregungen, wie sie offene, realitätsnahe Aufgaben selbst erstellen können.
Die Arbeit zeigt, wie die Problemlöseprozesse bei der Lösung dieses Aufgabentypus ablaufen. Der Schwerpunkt der Untersuchung liegt im Grundschulbereich, im 3. und 4. Schuljahr. Damit die Ergebnisse besser eingeordnet werden können, wurde zusätzlich eine Vergleichsstudie mit Schülerinnen und Schülern des 6. und 7. Schuljahres durchgeführt. Hauptziel der Arbeit ist die Rekonstruktion der kognitiven Mikroprozesse, die bei der Lösung der Problemstellungen ablaufen. Dazu wurde als Untersuchungsinstrumentarium ein Kategoriensystem entwickelt und mit dem normativen Modell der Modellbildungskreisläufe verglichen.
Die Darstellung der Untersuchungsergebnisse erfolgte auf zwei Ebenen. Als Grundlage für die erste, die kategoriale Ebene dienen tabellarische Ablaufpläne, die eine detaillierte Analyse und einen Überblick über die Lösungsprozesse ermöglichen. Auf der zweiten, der inhaltlichen Ebene werden die Problemlöse- und Modellierungsprozesse auf ihre inhaltliche Bedeutung fokussiert und an ausgewählten Schülerbeispielen erläutert und vertieft.
Die Ergebnisse der Dissertation verdeutlichen v.a. eindrucksvoll die Heterogenität und Individualität der Lösungsprozesse sowohl in der Grundschule als auch in der Sekundarstufe I bei offenen, realitätsnahen Sachaufgaben. Beim Vergleich der Schulformen erstaunen die kreativen Strategien vieler Grundschüler im Gegensatz zu verschulten, auf unangemessene Präzision ausgerichteten Vorgehensweisen in der Sekundarstufe. Zudem zeigen die Analysen für das untersuchte Aufgabenformat, dass die linearen Vorstellungen des Problemlöseprozesses bzw. des Modellierungskreislaufs eine überaus grobe Darstellung widerspiegeln und differenzierter als Problemlöse- bzw. Modellierungsnetz betrachtet werden müssen.
Als didaktische Konsequenz unterstreichen die Erkenntnisse der Studie die Forderung nach einer individuellen Förderung im Unterricht.

Kontext

Literatur

Möwes-Butschko, G. (2010). Offene Aufgaben aus der Lebensumwelt Zoo - Problemlöse- und Modellierungsprozesse von Grundschülerinnen und Grundschülern bei offenen realitätsnahen Aufgaben. Dissertation, Münster: WTM-Verlag
Greefrath, G. (2004). Offene Aufgaben mit Realitätsbezug. In: mathematica didactica, 27.2, 16-38.