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mathematische Experimente

Viele Menschen denken bei Mathematik zuerst an Zahlen, Formeln oder das Bearbeiten von Arbeitsblättern. Für den Mathematikdidaktiker Alan Schoenfeld dagegen stehen Versuch und Irrtum im Vordergrund. Entscheidend ist für ihn nicht nur, was wir über Mathematik lernen, sondern auch, wie wir zu diesen Erkenntnissen kommen. Diese Sichtweise auf die Mathematik beeinflusst:

  • wie wir an ein Problem herangehen,
  • welche Methoden wir ausprobieren,
  • wie lange wir dranbleiben,
  • und ob wir uns überhaupt zutrauen, eine Lösung zu finden.

Unsere inneren Vorstellungen schaffen den Rahmen dafür, wie wir Mathematik nutzen und verstehen.

Alan Schoenfeld konnte zeigen, dass Kinder und Jugendliche im Mathematikunterricht eine naturwissenschaftliche Sicht auf Mathematik entwickeln können. Sie sehen dann Mathematik als etwas, das Regeln beschreibt, die sich aus Beobachtung und Erfahrung ableiten.

Diese Idee wird durch Erkenntnisse aus der Entwicklungspsychologie gestützt. Die Forscherin Alison Gopnik zeigte, dass Kinderwe wie Wissenschaftler*innen Dinge ausprobieren, Ergebnisse vergleichen und aus ihren Beobachtungen eigene Erklärungen und Theorien entwickeln. Die Art und Weise, wie Schüler*innen mathematische Ideen im Unterricht entwickeln, hat also Parallelen zu Entwicklungsprozessen in der Mathematik selbst.

Alan Schoenfeld kommt zu dem Schluss, dass gutes Mathematiklernen viel mehr braucht als das Vermitteln von Fachinhalten. Seine zentralen Empfehlungen lassen sich in vier Punkten zusammenfassen:

Lehrkräfte sollten nicht nur Inhalte lehren, sondern Strategien wie systematisches Ausprobieren, Zerlegen eines Problems, Rückwärtsarbeiten.

Lernende sollten über das eigene Denken nachdenken und ihren Lösungsweg überprüfen, um bei Bedarf ihre Strategie anzupassen.

Weil Überzeugungen über die Mathematik das Lernverhalten stark beeinflussen, sollten Lehrkräfte den Unterricht so gestalten, dass Schüler*innen erfahren:

  • Mathematik ist verständlich, nicht magisch.
  • Fehler sind Teil des Prozesses.
  • Problemlösen ist ein aktives, forschendes Tun.

Schoenfeld fordert Unterricht, der reichhaltige, offene Probleme enthält und nicht nur Routineaufgaben.

Lehrkräfte sollen Räume schaffen, in denen Schüler*innen:

  • eigene Wege ausprobieren,
  • Hypothesen testen,
  • scheitern und neu beginnen,
  • Strategien vergleichen und reflektieren.

Damit wird Mathematikunterricht zu einem Raum, in dem Denken, Ausprobieren und Verstehen wichtiger sind als reine Rechenfertigkeit.