Straße der Maße; LehrerInnenfortbildungs-Serie

Umgesetztes Projekt

Ziele

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 Menschen 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 Berufen, zu großen Problemen bereits in der Ausbildungszeit führt.

 

Nicht zuletzt durch zahlreiche Rückmeldungen aus der Wirtschaft wurde deswegen von der KPH Graz und der Schulaufsicht der Bildungsregion Oststeiermark das Projekt „Straße der Maße“ initiiert, das mehr Aufmerksamkeit auf den Unterricht von Größen und Maßen lenken soll und eine Kompetenzerweiterung bei den Lehrer/innen bewirkt. Im Laufe des Studienjahres 2016/17 wurde deswegen vom nominierten Team ein Konzept erarbeitet, mit dessen Hilfe die Nachhaltigkeit des Größen- und Maße-Unterrichts wesentlich verbessert werden soll.

 

 

Ziele:

 

Ziel des Projekts „Straße der Maße“ in Bezug auf die Schüler/innen ist deswegen die Steigerung der Kompetenzen im Bereich Größen und Maße (Größenvorstellungen entwickeln und besitzen, Maßeinheiten kennen, Größen messen und schätzen und mit Größen operieren).

 

Ziele in Bezug auf die an den Lehrveranstaltungen teilnehmenden Studierenden der Fortbildung sind:

 

Erfolgreiche Implementierung und Akzeptanz durch die Lehrer/innen (regelmäßiger Besuch) eines mittelfristig angelegten (2 jährigen) Fortbildungsangebots.

 

Implementierung schulstufen- und schularten-übergreifender regionaler Fachdidaktikgruppen für lokale Zusammenarbeit, Weiterentwicklung und Austausch (Transition).

 

Wecken von Interesse für Fachdidaktik und fachdidaktische Forschung zur Motivierung forschungsgeleiteten Unterrichts. Partizipation der Studierenden der Fortbildung an der Fachdidaktischen Forschung und kritische Reflexion der Ergebnisse.

 

Einsetzen einer regionalen Steuergruppe (pro Bildungsregion) zur Etablierung und autonomen Planung und Weiterentwicklung des Fortbildungskonzepts.

Kurzzusammenfassung

In diesem forschungsgeleiteten Fortbildungsprojekt geht es darum, dass (a) Lehrer/innen langfristig an Fortbildungen teilnehmen, (b) konstruktivistisches und kompetenzorientiertes Lernen in den Vordergrund gestellt wird (c) ein Austausch von gelungenen Lernumgebungen innerhalb einer Schulstufe geschieht, (d) schulstufen- und schultypenübergreifende (Transition) Arbeitsgruppen eingerichtet werden und (e) Ergebnisse der Evaluierungen standortspezifisch für einen Response to Intervention Ansatz verwendet werden.

Der eine Aspekt forschungsgeleiteter Lehre bezieht sich darauf, dass aktuelle internationale Forschungsergebnisse in die Lehre einfließen (hier kommt die Theorie in die Praxis): Verschränkung gleich mehrerer bewährter, aber auch neuer Unterrichtskonzepte und Ideen in Lernumgebungen, verbunden mit einer Erweiterung des didaktischen Stufenmodells um das Konzept der Stützpunkte. Im Sinne der Selbstbestimmungstheorie wurde darauf geachtet, dass die für den Lernerfolg wichtige Motivation während der Erarbeitung erhalten bleibt.

Der zweite Aspekt der forschungsbezogenen Lehre besteht darin, die Lehrkräfte zur Partizipation an Forschung zu bewegen. Die Lehrpersonen in der Doppelrolle als Forscher/innen und Praktiker/innen untersuchten die Wirksamkeit des didaktischen Konzepts. Die Ergebnisse dieser Aktionsforschung wurden verwendet, um das Stufenmodell für die Sekundarstufe zu modifizieren und um in stark heterogenen Gruppen besser zu differenzieren und zu individualisieren.

Summary

This research-led training project aims to (a) ensure that teachers take part in long-term training courses, (b) focus on constructivist and competence-oriented learning, (c) exchange of successful learning environments within a school level, (d) set up transition working groups across school levels and school types, and (e) use the results of the evaluations for a site-specific Response to Intervention approach.

One aspect of research-led teaching is that current international research findings are incorporated into teaching (this is where theory comes into practice): the interweaving of several proven and also new teaching concepts and ideas in learning environments, combined with an extension of the didactic step model of units and measures by the concept of anchors. In the sense of the self-determination theory, care was taken to ensure that the motivation important for learning success is maintained during the development.

The second aspect of research-related teaching is to motivate teachers to participate in research. Teachers in their dual role as researchers and practitioners examined the effectiveness of the didactic concept. The results of this action research were used to modify the step model for secondary education and to better differentiate and individualize in highly heterogeneous groups.

Nähere Beschreibung

In der internationalen Literatur wird wiederholt hervorgehoben, dass es sich bei Lehrer/innenfortbildungen um ein komplexes Vorhaben handelt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Lehrer/innenfortbildungen im Spannungsfeld vielfältiger Ansprüche wie wissenschaftlicher Entwicklungen, gesellschaftlicher Notwendigkeiten, individueller Bedürfnisse der Lehrer/innen und Bildungspolitischen Anforderungen liegen.

 

Da Fortbildungsmaßnahmen erwiesenermaßen nur effektiv und nachhaltig sind, wenn sie sich über einen längeren Zeitraum erstrecken, wurde auf ein mehrteiliges Fortbildungsformat unter Einbeziehung aller Stakeholder besonderer Wert gelegt. In Abstimmung mit den Leiter/innen der Bildungsregionen und der Bildunsgdirektion Steiermark entstand der folgende Projektverlauf:

 

10.03.2017: Erste Projektteamsitzung in Graz;

30.03.2017: 1. Steuergruppentreffen in Anger;

23.05.2017: 2. Steuergruppentreffen in Anger;

11.10.2017: Fortbildung Start-Up-Veranstaltung in Passail;

09.01.2018: Fortbildung Follow-Up-Veranstaltung in Passail;

22.03.2018: Fortbildung Follow-Up-2-Veranstaltung in Passail;

05.06.2018: 3. Steuergruppentreffen in Anger;

10.10.2018: Fortbildung Auftaktveranstaltung Jahr 2 (Follow-Up 3) in Kaindorf;

09.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Safental in der VS Kaindorf;

15.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Anger in der NMS Anger;

21.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Weiz in der VS Weiz;

24.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Passail in der NMS Passail;

29.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Oberes Feistritztal in der NMS Birkfeld;

31.01.2019: Fortbildung Regionalgruppe Hartberg-Umgebung in der NMS Gerlitz;

21.03.2019: Fortbildung Regionalgruppe Puch bei Weiz in der NMS Puch bei Weiz;

10.04.2019: 4. Steuergruppentreffen in Anger;

23.10.2019: Fortbildung Farewell-Veranstaltung in der VS Hostätten;

01.04.2020: 5. Steuergruppentreffen in Anger.

 

Je nach Format der Veranstaltungen zeigten sich verschiedene Inhalte und Ziele zur Erreichung einer nachhaltigen Wirkung in der Lehrer/innenfortbildung: Bei den Auftakt- und Follow-Up-Veranstaltungen gab es Einführung in die Thematik, Impulsvorträge und Darstellungen des Projektdesigns, Vorstellung des Projektzeitplans, Workshops mit fachdidaktischen und forschungsmethodischen Inputs, Erprobungen der Lernumgebungen, allgemeinen fachdidaktischen Input, Instruktionen zur Testdurchführung, Diskussionen offener Fragen, Berichte allgemeiner Ergebnisse aus der Lernverlaufsdiagnostik, Vorstellung digitaler Lernumgebungen, Vorstellung und Einschulung in Anwendung von digitalen Lernstandserhebungsinstrumenten, Einteilung der Regionalgruppentreffen und Darlegung der Relevanz wissenschaftlicher Begleitforschung. Damit wurden die wichtigsten Merkmale effektiver Lehrer/innenfortbildung erfüllt: die Passung (die Fortbildungsmaßnahme trifft die Bedürfnisse der Lehrpersonen), die Vernetzung (die Fortbildunsgmaßnahme unterstützt die Kooperation der beteiligten Lehrpersonen), Reflexion und Diskussion, Praxisbezug (praktische Erprobungsphasen zwischen den Fortbildungsveranstaltungen), Evaluation (kontinuierliche Evaluations- und Feedbackmaßnahmen) und externe Experten (höhere Effektivität im Vergleich zu schulinternen Initiativen). Bei den Regionalgruppentreffen ging es um Reflexion und Austausch auf Fokusgruppenebene (Diskussion und Reflexion: Auseinandersetzung über konkurrierende Ideen und Vorstellungen zu Schule und Unterricht und die kritisch-konstruktive Kooperation zwischen Lehrpersonen), Differenzierung hinsichtlich der Didaktik zu Straße der Maße, das Response-to-Intervention-Konzept, Vorstellung und Austausch erprobter Modelle und Klärung offener Fragen (Idee der Learning-Community). Die Steuergruppentreffen dienten primär der Diskussion und Planung des weiteren Projektverlaufs. Dabei trafen sich Vertreter/innen der Lehrpersonen (Ownership: die Lehrpersonen werden bei der Planung und Durchführung der Fortbildungsmaßnamen einbezogen), Direktor/innen (interne Unterstützung durch die Schulleitung), Vertreter/innen der Bildungsdirektion (interne Unterstützung auf Leitungsebene) mit dem Expert/innenteam der KPH Graz.

 

Die bereitgestellten Lernumgebungen sind flexible große Aufgaben und bestehen aus mehreren Teilaufgaben und Arbeitsanweisungen, die durch bestimmte Leitgedanken, basierend auf einer innerfachlichen oder sachgebundenen Struktur, zusammenhängen. Sie beschreiben als Erweiterung des Begriffes Aufgabe im Wesentlichen eine Unterrichtssituation mit Zielen, Inhalten und Vorgangsweisen sowie Tätigkeiten der Lehrperson und der Schülerinnen und Schüler.

Eine Lernumgebung für den Mathematikunterricht kann als strukturiertes, reichhaltiges Aufgaben- und Übungssystem verstanden werden.

 

Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg von Lernumgebungen ist die Motiviertheit der Schülerinnen und Schüler, wobei hier zusätzlich die Art der Motivation eine entscheidende Rolle spielt. Dabei kann zwischen mehreren Stufen der Motivation unterschieden werden:

 

(a) External motiviert bedeutet, dass nur gelernt wird, um Bekräftigungen und Belohnungen zu erhalten oder um drohende Bestrafungen zu vermeiden. Dieses Lernen aufgrund externaler Kontingenzen ist fremdbestimmt.

 

(b) Introjiziert motiviert heißt, dass äußere Bekräftigungssysteme gewissermaßen „verinnerlicht“ wurden. Deshalb wird nun auch ohne unmittelbaren Druck von außen gelernt, allerdings mit einem inneren Zwang und deshalb noch nicht selbstbestimmt motiviert.

 

(c) Identifiziert motiviertes Lernen findet statt, wenn sich Lernende auf die Inhalte und Tätigkeiten einlassen, die für sie weder reizvoll noch belastend, wohl aber notwendig und wichtig sind, um selbstgesetzte Ziele zu erreichen. Das Lernen erfolgt aus freien Stücken und weitgehend selbstbestimmt.

 

(d) Intrinsisch motiviertes Lernen erfolgt unabhängig von externalen Bekräftigungen und selbstbestimmt motiviert aufgrund von Anreizen, die in den Inhalten und Tätigkeiten selbst wahrgenommen werden.

 

(e) Interessiertes Lernen bedeutet, Inhalte nicht nur aufgrund intrinsischer Anreize, sondern aufgrund der subjektiven Bedeutung des Lerngegenstandes sowie gegenstandsspezifischer Kompetenzen zu erschließen.

Lernende profitieren theoriegemäß insbesondere von einem intrinsischen bzw. selbstbestimmten Lernverhalten. Autonomere Ausprägungen der Motivation (interessiert, intrinsisch, identifiziert) sind heteronomen Formen der Handlungsregulation (extrinsisch, external, introjiziert) hinsichtlich verschiedener Lernergebnisse überlegen.

 

Den lernpsychologischen bzw. motivatorischen Hintergrund der in diesem Projekt angebotenen Lernumgebungen bildet die Selbstbestimmungstheorie, laut der nur die Befriedigung der drei Grundbedürfnisse für langanhaltende Motivation und einen damit einhergehenden Lernerfolg sorgen kann:

 

(a) das Bedürfnis nach Autonomie (autonomy) oder Selbstbestimmung

(b) das Bedürfnis nach sozialer Eingebundenheit (social relatedness)

(c) das Bedürfnis nach Kompetenz (-erfahrung) oder Kompetenzerleben (competence), eng verbunden mit dem Gefühl der Selbstwirksamkeit (feeling of efficacy).

 

Bei den Lernumgebungen in diesem Projekt wird deswegen auch explizit auf die Sozialform geachtet. Dementsprechend arbeiten die Lehrenden und Lernenden nach dem "ich-du-wir"-Prinzip: In der ersten Phase befassen sich die Lernenden selbstständig mit den Lerninhalten und Aufgaben. In der zweiten Phase tauschen sich die Lernenden mit dem Ziel einer Lösung der Aufgabe untereinander aus, offene Fragen werden diskutiert und Ergebnisse festgehalten. In der dritten Phase werden die jeweiligen Ergebnisse in der Großgruppe präsentiert und ein weiteres Vorgehen wird gemeinsam festgelegt. Das Gefühl der Selbstwirksamkeit entsteht dabei dadurch, dass jede und jeder Teil des Entwicklungsprozesses ist.

Das didaktische Modell in diesem Projekt bildet ein modifiziertes Stufenmodell zum Erlernen von Größen und Maßen, erweitert durch einen Schwerpunkt bei Stützpunktvorstellungen. Als Stützpunkte werden Bezugsgrößen aus dem Alltag bezeichnet, auf die man sich beziehen kann, um Größenverhältnisse abzuschätzen. Beispiele dafür sind: eine Tür ist etwa 2 m hoch, eine große Mülltonne hat etwa 1 m^3, ein Zuckerwürfel wiegt etwa 3 g.

Einerseits helfen Stützpunkte dabei, eine Brücke zwischen mathematischen Konzepten und der Alltagswelt der Kinder zu spannen, andererseits wird durch sie auch ein wesentlicher Grundstein für das im Alltag so wichtige Schätzen gelegt. Beispielsweise kann ein Stützpunkt in Form der Türhöhe hilfreich sein, um die Raumhöhe abzuschätzen.

 

Die Erarbeitungsphase der Lernumgebungen mündet unmittelbar in einer Phase des Produktiven Übens. Produktives/Entdeckendes Üben im weitesten Sinne kann als Entdeckendes Lernen in Übungsphasen beschrieben werden. Durch Üben sollen Kompetenzen gesichert und automatisiert werden. Durch Produktives Üben soll dabei sichergestellt werden, dass nicht ein reiner Automatismus wie z.B. beim reinen Maßeinheiten-Umwandeln mit Tabelle entsteht, der ohne tieferes Verständnis einfach abgearbeitet werden kann. Ein wichtiger Aspekt des Produktiven Übens ist deswegen auch der Aufbau und das Vertiefen von Vorstellungen. Darüber hinaus soll über Konzepte und Anwendungen reflektiert werden. Außerdem kann erworbenes Wissen im Rahmen von Problemlösen zur Anwendung kommen. Eine Differenzierung erfolgt dabei entweder durch offene Aufgaben, Wahlaufgaben oder auch durch selbstdifferenzierende Aufgaben. Im Rahmen des Produktiven Übens kommt den Stützpunkten wieder eine besonders wichtige Rolle zu, da sie die Brücke zwischen mathematischen Konzepten und der realen Alltagswelt der Kinder bilden.

 

Bisher wurde auf den Aspekt forschungsgeleiteter Lehre eingegangen, der sich darauf bezieht, dass aktuelle Forschungsergebnisse in die Lehre einfließen (hier kommt die Theorie in die Praxis). Der zweite Aspekt der forschungsbezogenen Lehre besteht darin, die Studierenden der Fortbildung zur Partizipation an fachdidaktischer Forschung zu bewegen. Im Rahmen dieses Projektes untersuchten die Lehrpersonen die Wirksamkeit des Didaktischen Konzepts, insbesondere die Rolle der einzelnen Stufen des didaktischen Stufenmodells und die Bedeutung der Stützpunkte für einen nachhaltigen Lernerfolg im Bereich Größen. Die Ergebnisse dieser Aktionsforschung der Lehrpersonen nahm direkten Einfluss auf den weiteren Projektverlauf. So wurde beispielsweise das didaktische Stufenmodell für die Sekundarstufe modifiziert, um den bereits bestehenden Vorkenntnissen der älteren Schüler/innen gerecht zu werden. Diese Ergebnisse wurden auch verwendet, um in stark heterogenen Gruppen besser zu differenzieren und zu individualisieren.

Mehrwert

Regionale Fortbildungsveranstaltungen vor Ort führen zu kurzen Anreisen für die Studierenden der Fortbildung; Zurverfügungstellung von kostenlosen Unterlagen für die Studierenden der Fortbildung; Materialien auf Homepage; Lehr-Lernplattform; kostenlose digitale Screeninginstrumente; fachdidaktische Begleitung auch zwischen den Fortbildungsveranstaltungen; Austausch zwischen den Schulformen und Schulstufen (Transition)

Ist das Konzept auf andere Lehrveranstaltungen bzw. Lehrsituationen übertragbar? Wird das Konzept längerfristig eingesetzt und weiterentwickelt?

Die Übertragbarkeit ist gegeben und Folgeprojekte werden bereits umgesetzt: Werkstraße als Projekt Mathematik-Werken; fachintegrierende Leseförderung (ELiS-Fortsetzung); Die längerfristige Umsetzung ist durch die Zusammenarbeit mit der Bildungsdirektion garantiert. Die Projekte werden in allen steirischen Bildungsregionen im Laufe der nächsten Jahre umgesetzt. Die Steuergruppen in den Bildungsregionen bleiben erhalten und dienen der Vernetzung und Planung weiterer Projekte. Aus der Steuergruppe heraus wird ein lokales Fachdidaktikzentrum für Mathematik etabliert, welches in engem Kontakt mit den jeweiligen Regionalgruppen der Bildungsregion steht.

Ist die Akzeptanz des Projekts gegeben? Welche Evidenzen (z.B. Evaluierungsergebnisse) gibt es hierfür?

Das Projekt weist eine sehr hohe Akzeptanz auf, die sich u.a. durch ständigen Anstieg der Teilnehmer/innenzahl über der ganze Projektlaufzeit hinweg zeigt. Es gibt einen hohen Anteil an Studierenden der Fortbildung, der während der Projektlaufzeit (aufgrund der hohen Akzeptanz und des Erfolgs des Projekts) neu in das Projekt einsteigt (ca. 30 %). Die Dropout-Quote beträgt weniger als 5 %; Die Attraktivität des Projekts zeigt sich auch durch die Ausweitung des Projekts auf die gesamte Steiermark und durch viele positive Rückmeldungen auf Evaluierungsbögen.

Aufwand

Das Projekt fand im Rahmen der Arbeitspakete der Nominierten statt. Aufgrund der regionalen Veranstaltungen und der Besuche der Schulen vor Ort ergibt sich ein erhöhter Reisekostenbedarf und Zeitaufwand.

Positionierung des Lehrangebots

Dieses forschungsbezogene Fortbildungsangebot in der Steiermark richtet sich an Lehrer/innen der ersten neun Schulstufen (VS, NMS, AHS, PTS) mit einem Schwerpunkt in schulstufen- und schultypenübergreifenden Arbeitsgruppen (Stichwort Transition). Das Projekt ist eine Kooperation der Hochschule (der KPH Graz) mit der Bildungsdirektion Steiermark im Sinne des Fortbildungsauftrags von pädagogischen Hochschulen und ist im Landesentwicklungsplan verankert.

Weiterführende Information


Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2020 nominiert.