Größen und Maße

 

In einer modernen Gesellschaft und einer globalisierten Welt kommt Maßen eine immense Bedeutung zu. Nur ein kompetenter Umgang mit ihnen ermöglicht Kooperationen zwischen vielen Menschen und internationale Großprojekte. Doch auch unser Alltag wird von Größen und Maßen be- stimmt. Das Messen der Zeit ermöglicht es uns, Termine und Verabredungen zu planen. Die Längenbestimmung hilft uns, Wege abzuschätzen. Wareneinkäufe im Supermarkt oder auf dem Markt ohne Bestimmung von Maßen sind kaum denkbar. Auch aus der Arbeitswelt sind Maße nicht wegzudenken und so selbstverständlich, dass man sich ihrer oft gar nicht mehr bewusst ist. Um so wichtiger ist ein kompetenter Umgang mit Größen und Maßen, zu dem vor allem auch die Kompetenz gehört, mit erworbenen Stützpunktvorstellungen Sachverhalte abschätzen zu können.

 

Oft beschränkt sich der Zugang vieler SchülerInnen rein auf das Umrechnen von Maßeinheiten. Nur allzu schnell ist der korrekte Umrechenfaktor allerdings wieder vergessen und eine konkrete Vorstellung von gewissen Größen nicht (mehr) vorhanden. Ziel des Projekts „Straße der Maße“ ist es deswegen, den Maßen und dem Maße-Unterricht wieder mehr Aufmerksamkeit zukommen zu lassen, sei es durch eigene Projekte oder die Mitarbeit beim Erproben neuer Lehr- und Lernideen. Werden Sie ein Teil davon und helfen Sie mit, das Wissen und die Kompetenzen unserer SchülerInnen in Bezug auf Maße zu verbessern!

Projektbeschreibung 

Projekttitel:                                         Straße der Maße

Projektleitung:                                    Prof.in Rosina Haider, BEd. MA 

                                                           HS-Prof. Dr. Hubert Schaupp

Wissenschaftlicher Leiter:                 Prof. Mag. Dr. Robert Schütky

Kooperationspartner:                         Landesschulrat Steiermark, 42 Schulen aus dem Primar-

                                                           und Sekundarbereich mit ca. 2500 SchülerInnen aus der

                                                           Bildungsregion Oststeiermark

Projektlaufzeit in Jahren:                   mind. 3

Beginn und Ende des Projektes:       1.2.2017 – 30.9.2020

Problemaufriss und Zielsetzung:

Größen und Maße stellen das Bindeglied zwischen der abstrakten Welt der Mathematik und der realen Welt, in der wir leben, dar. Ein sicherer Umgang mit ihnen ist deshalb unerlässlich – sowohl für den Alltag jedes Einzelnen als auch für technische Entwicklungen und Innovationen in unserer modernen Gesellschaft. Trotz dieser hohen Relevanz findet die Erarbeitung und die weitere Beschäftigung mit Größen und Maßen sowohl in der Primar- als auch der Sekundarstufe oft nur peripher, meist als Teil des Geometrieunterrichts, statt.

Das fehlende Verständnis für Maße und Größen äußert sich nicht nur durch Schwierigkeiten bei sogenannten „Umrechenaufgaben“, bei denen zwischen verschiedenen Maßen innerhalb einer Größe Äquivalenzumformungen auszuführen sind, sondern auch bei ganz praktischen Anwendungen in der Alltags- und Berufswelt. Viele Jugendliche und Erwachsene haben große Schwierigkeiten, Größenverhältnisse gut abzuschätzen, was vor allem in Lehrberufen, aber selbstverständlich auch in allen anderen technischen Berufen, zu großen Problemen bereits in der Ausbildungszeit führt.

Nicht zuletzt durch zahlreiche Rückmeldungen aus der Wirtschaft wurde deswegen von der Schulaufsicht der Bildungsregion Oststeiermark (PSI Juliane Müller, PSI Günter Raser, PSI Oliver Kölli) das Projekt „Straße der Maße“ initiiert, das mehr Aufmerksamkeit auf den Unterricht von Größen und Maßen lenken soll. Gemeinsam mit den ProjektleiterInnen Rosina Haider und Hubert Schaupp und unter wissenschaftlicher Leitung von Robert Schütky wurde deswegen im Laufe des Studienjahres 2016/17 ein Konzept erarbeitet, mit dessen Hilfe die Nachhaltigkeit des Größen- und Maßeunterrichts wesentlich verbessert werden soll.

Die fatale Randstellung des Größen- und Maßeunterrichts zeigt sich bereits an der Tatsache, dass es keinerlei standardisierte Messinstrumentarien für erworbene Kompetenzen in diesem Bereich gibt. Der erste Schritt in der konkreten Projektumsetzung besteht also darin, für alle in der Primar- und Sekundarstufe vorkommenden gebräuchlichen Größen standardisierte Tests zu designen und diese zu normieren. Aufgrund der weiten zeitlichen Spannen, über die sich der Größen- und Maßeunterricht in der Schulzeit erstreckt (7 Schulstufen) und der im Mathematikunterricht dabei gelehrten 6 Größen (Länge, Fläche, Volumen, Masse, Zeit und Geld), besteht Bedarf an zumindest 42 verschiedenen Tests, um Kompetenzen überprüfen und Effektivität von neuen didaktischen Konzepten belegen zu können.

In Zusammenarbeit mit Lehrerinnen aus der Primar- und Sekundarstufe wurden von Robert Schütky bereits alle notwendigen Tests konzipiert und entwickelt. Eine notwendige Item-Analyse fand Anfang des Schuljahres 2017/18 gemeinsam mit Hubert Schaupp und Rosina Haider nach den dafür notwendigen Pretests statt.

Diese Tests werden zwischen Ende September und Mitte Oktober dafür genutzt, um den Ist-Zustand bei mehr als 3.000 SchülerInnen festzustellen (Baseline-Erhebung und Normierung des Testinstrumentariums). Im Laufe des Schuljahres und vor allem gegen Ende kommt es damit zu weiteren Überprüfungen, um Lernfortschritte und Nachhaltigkeit zu dokumentieren.

Die didaktische Intervention fußt dabei auf einem modifizierten Stufenmodell zum Erlernen von Größen und Maßen, erweitert durch einen Schwerpunkt bei Stützpunktvorstellungen. Den lernpsychologischen bzw. motivatorischen Hintergrund bildet die Selbstbestimmungstheorie, laut der nur die Befriedigung der drei Grundbedürfnisse nach Autonomie, sozialer Eingebundenheit und nach Kompetenzerleben für langanhaltende Motivation und einem damit einhergehenden Lernerfolg sorgen kann. Durch „Produktives Üben“ soll schließlich das Erlernte auch gefestigt werden.

Im modifizierten didaktischen Stufenmodell beginnt die Erarbeitung mit dem Sammeln von Vorerfahrungen der Kinder, die diese bereits im Umgang mit gewissen Größen besitzen. Das Erlernen des Messprozesses (mehr als nur das Ablesen einer Skala!), wird durch den Vorgang des direkten und dann indirekten Vergleichens von den SchülerInnen selbstständig erarbeitet. In Folge dieses Lernprozesses erkennen SchülerInnen auch die Notwendigkeit standardisierter Maßeinheiten.

Dieses selbstständige, handlungsorientierte Lernen ist vor allem in der Primarstufe von größter Wichtigkeit, da abstraktes Denken erst in höherem Alter zu Lernerfolgen führt.

Durch das eigenständige Sammeln von Stützpunkten, also dem Wissen über die Maße von Alltagsgegenständen aus ihrer Umwelt (eine Tür ist ca. 2 m hoch, eine Mülltonne hat etwa 1 m3, eine Zuckerwürfel wiegt ungefähr 3 g, usw.) wird auch der Grundstein für das so wichtige Schätzen gelegt. Erst durch konkrete Stützpunkte als Anker können sich Kinder und auch Erwachsene in ihrer Umwelt orientieren und zurechtfinden.

Produktives Üben in weiterer Folge lässt die Kinder über Konzepte und Anwendungen reflektieren und ihre erworbenen Kompetenzen in Problemlöseaufgaben anwenden. So wird sichergestellt, dass Erlerntes auch längerfristig in Erinnerung bleibt.

Wissenschaftlich steht das erste Projektjahr im Zeichen einer quantitativen Forschung über den Ist-Stand und die Nachhaltigkeit der didaktischen Konzepte, wohingegen im zweiten Projektjahr ein starkes Augenmerk auf eine qualitative Analyse durch zahlreiche Video-(Einzel-) Interviews mit SchülerInnen gelegt wird.

Ziel:

Neben der Entwicklung der bisher nicht vorhandenen und damit einzigartigen Testinstrumentarien für Größen und Maße ist es aufgrund der großen Zahl an teilnehmenden Schulen möglich, statistisch signifikante Aussagen über die angesprochenen didaktischen Lehr- und Lernkonzepte zu treffen. Bei positiven Ergebnissen soll dies dazu beitragen, besagte Konzepte schneller und leichter zu verbreiten und so für einen effektiveren und vor allem nachhaltigeren Unterricht über Größen und Maße zu sorgen.

Dissemination:

Neben einer Veröffentlichung und Vorstellungen der neu entwickelten Testinstrumentarien für Größen und Maße auf internationalen Kongressen werden Erkenntnisse über die Effektivität und Nachhaltigkeit besagter didaktischer Lehr- und Lernkonzepte auf nationalen wie auch internationalen Mathematik-Fachdidaktiker-Tagungen präsentiert. Des Weiteren werden alle Ergebnisse in internationalen Journals für Mathematik-Fachdidaktik publiziert.

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