Projekt EfEKt

Effekte durch den Einsatz einer App zur mathematischen Frühf?rderung auf die Entwicklung mathematischer Kompetenzen

Laura Birklein, Prof. Dr. Anna Susanne Steinweg

Inhalt und Ziele

In der nationalen und internationalen mathematikdidaktischen Literatur finden sich etliche Hinweise darauf, welche Kompetenzen Kindergartenkinder bis Schulbeginn entwickelt haben sollten, um ihnen einen guten Start im Mathematikunterricht der Schule zu erm?glichen (z. B. Wittmann, 2009; Steinweg, 2013, 2008; NAEYC & NCTM, 2010). Ebenso gibt es Forschungen in der Entwicklungspsychologie, die einige dieser Kompetenzen als pr?dikativ für schulische Leistungen nachweisen konnten (Dornheim, 2008).

In der Evaluationsstudie steht die digitale Spielumgebung MaiKe (?Mathematik im Kindergarten entdecken") zur F?rderung mathematischer Basiskompetenzen im Mittelpunkt. Die App wurde in Zusammenarbeit zwischen Prof. Dr. Weth (FAU Erlangen-Nürnberg) und Prof. Dr. Steinweg (Otto-Friedrich-Universit?t Bamberg) entwickelt. Sie berücksichtigt den aktuellen fachdidaktischen Erkenntnisstand und stellt die Entwicklung mathematischer Kompetenzen aufgrund tragf?higer arithmetischer und geometrischer Grundvorstellungen in den Mittelpunkt. Die mathematischen Inhalte sind eingebettet in eine ansprechende digitale Spielumgebung, die mathematische Lern- und Denkprozesse anregen soll.

Der Fokus des Projekts EfEKt liegt darin, die App MaiKe durch Einsatz in Kindertagesst?tten in divergenten Setting im Hinblick auf m?gliche Lerneffekte zu evaluieren.

Methode

Um die verschiedenen Formen der Implementation der App m?glichst umfassend abzubilden, werden sowohl qualitative als auch quantitative Daten erhoben und ausgewertet.

Zum Vergleich der mathematischen Kompetenzentwicklung ist eine methodische Anlage im Pretest-Posttest Design unter Einbezug einer Kontrollgruppe sinnvoll. Zus?tzlich halten Logfiles der App Daten zum Spielverhalten der Kinder fest. Videos der Spielsitzungen erm?glichen einen vertieften und qualitativen Zugang zum Spielverhalten der aufgezeichneten Kinder. Der Umgang mit speziellen digitalen Funktionen und Gestaltungselementen der Lernumgebung sowie Lern- und Entwicklungsprozesse k?nnen so auf individueller Ebene des Kindes genauer nachvollzogen werden.

Zur Datenauswertung werden Methoden der deskriptiven Datenanalyse und der Inferenzstatistik angewandt. Aspekte aus den Videodaten werden durch Kategorisierung zun?chst quantifiziert, um einen ?berblick zu erhalten und Muster im Datenmaterial feststellen zu k?nnen. Diese Mixed-Method-Variante steuert zudem die Fallauswahl für die folgenden qualitativen Einzelfallstudien.

(Erste) Ergebnisse

Indizien aus den Logfiles deuten an, dass sich die unterschiedlichen Implementationsformen in den Settings auf das Spiel- und Nutzungsverhalten der Kinder auswirken.

Auch die Einsichten aus den ersten Videoanalysen stützen die meisten Ergebnisse empirischer Wirkungsforschung zum Einsatz digitaler Medien, die zeigen, dass ?Wirkungen neuer Medien nicht durch die Medien selbst ausgehen, sondern von dem didaktischen Konzept, das dem Einsatz neuer Medien zugrunde gelegt wird“ (Kerres, 2003, S. 37).

Gesellschaftliche Relevanz und Nutzung der Ergebnisse

Einerseits best?tigen die Ergebnisse zahlreicher empirischer Untersuchungen die gro?e Bedeutung früher mathematischer Bildung. Andererseits sind mobile Endger?te mittlerweile in nahezu allen Familien verfügbar und werden durch die ortsungebundenen, vielseitigen Nutzungsoptionen und die flexible und intuitive Handhabung gerade auch für kleinere Kinder interessant. Dementsprechend erh?ht sich die Anzahl an Apps zum Lernen und Spielen explosionsartig.

Zum Einsatz digitaler Medien in der mathematischen Frühf?rderung wurden in den letzten Jahren unterschiedliche Forschungsans?tze mit verschiedenen Foki verfolgt (vgl. Birklein & Steinweg, 2017). Dennoch erkennt Krauthausen (2012) ?noch ein deutliches Defizit, was die didaktische Bewertung und Evaluation von Softwareprogrammen betrifft“ (S. 242).

Die Ergebnisse aus dem Projekt EfEKt sollen dazu beitragen, den Erkenntnisstand diesbezüglich zu erweitern und m?gliche Potentiale für Lehr- und Lernprozesse zu identifizieren. Der Fokus auf einzelne Gestaltungselemente der digitalen Umgebung, die Interaktion mit den Lernenden und der Einbezug von unterschiedlichen Settings, berücksichtigt - st?rker als eine reine Wirkungsstudie - auch kognitive, affektive und interaktive Prozesse im Zusammenspiel zwischen digitalem Medium und Nutzer.

Bamberger Kompetenzen

Die frühe mathematische Bildung ist ein Forschungsschwerpunkt der Bamberger Professur für Didaktik der Mathematik & Informatik. Thematisch ist das Projekt universit?tsübergreifend verortet im Kooperationsprojekt MaiKe – Mathematik im Kindergarten entdecken der Mathematikdidaktiken der Otto-Friedrich-Universit?t und der FAU Erlangen-Nürnberg.

Aktuelle Publikation

Birklein, Laura (2020). Evaluation einer digitalen Spielumgebung zur mathematischen Frühf?rderung. In S. Ladel, C. Schreiber, R. Rink & D. Walter (Hrsg.), Aktuelle Forschungsprojekte zu digitalen Medien in der Primarstufe. Hildesheim: Franzbecker.

Birklein, Laura (2020). Einsatz einer App zur mathematischen Frühf?rderung: Effekte auf die Entwicklung mathematischer Basiskompetenzen. Bamberg: ubp. ISBN: 978-3-86309-741-7  (Druckausgabe), eISBN: 978-3-86309-742-4  (Online-Ausgabe), DOI: dx.doi.org/10.20378/irb-47743

Birklein, Laura (2019). Frühe mathematische Bildung in einer digitalisierten Welt. In A. Steinweg (Hrsg.), Darstellen und Kommunizieren – Tagungsband des AK Grundschule in der GDM 2019 (S. 93-96).Bamberg: upb.

Birklein, Laura (2019). Einsatz einer App zur mathematischen Frühf?rderung – Vergleich zweier Implementationsformen. Beitr?ge zum Mathematikunterricht 2019 (S.137-140). Münster: WTM-Verlag.

Birklein, Laura (2018). Digitale Aufgabenformate zur Wahrnehmung und Bestimmung von Anzahlen bis 10 – Eine qualitative Analyse. In Fachgruppe Didaktik der Mathematik der Universit?t Paderborn (Hrsg.), Beitr?ge zum Mathematikunterricht 2018 (Bd. 1, S. 301-304). Münster: WTM-Verlag.

Birklein, Laura, & Steinweg, Anna S. (2018). Early maths via app use – some insights in the EfEKt project. In Ch. Benz, H. Gasteiger, A. Steinweg et al. (Eds.) Mathematics Education in the Early Years - Results from the POEM3 Conference, 2016 (pp. 231-251). Cham: Springer International.

Birklein, Laura (2017). Einsatz einer App zur mathematischen Frühf?rderung - Einblicke in eine Evaluationsstudie. In U. Kortenkamp & A. Kuzle (Hrsg.), Beitr?ge zum Mathematikunterricht 2017 (S. 1325-1328). Münster: WTM-Verlag. http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-18549

Bilder

Zum Vergr??ern auf die Bilder klicken.