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Schwache Rechnerinnen und Rechner fördern - Eine Interventionsstudie an Haupt-, Gesamt- und Förderschulen
Geleitwort
6
Vorwort
8
Inhaltsverzeichnis
10
Abbildungsverzeichnis
13
Tabellenverzeichnis
15
1 Einleitung
16
2 Schwierigkeiten beim Mathematiklernen – Begriffsklärung
21
2.1 Definition von Rechenschwäche nach der ICD-10
21
2.2 Risikofaktoren für die Entstehung von Rechenschwäche
26
2.3 Einflussfaktoren auf der Ebene des Mathematikunterrichts
30
2.3.1 Guter Mathematikunterricht aus Sicht der Mathematikdidaktik
30
2.3.2 Guter (Mathematik-) Unterricht aus Sicht der empirischen Unterrichtsforschung
32
2.3.3 Fachliche und fachdidaktische Kompetenzen der Lehrperson
35
2.4 Einflussfaktoren auf der Ebene des Individuums
37
2.4.1 Neurowissenschaftliche Befunde und kognitive Prozesse
38
2.4.2 Vorwissen
42
2.5 Zusammenfassung
43
3 Inhaltliche Schwierigkeiten rechenschwacher Schülerinnen und Schüler
44
3.1 Aktuelle Forschungsergebnisse im Überblick
44
3.2 Verständnis des Dezimalsystems
47
3.2.1 Bedeutung des Verständnisses des Dezimalsystems
47
3.2.2 Schwierigkeiten im Verständnis des Dezimalsystems
48
3.3 Zählen und Zählendes Rechnen
51
3.3.1 Bedeutung der Zählkompetenzen
51
3.3.2 Schwierigkeiten im Bereich der Zählfähigkeiten
53
3.3.3 Zur Problematik des zählenden Rechnens
53
3.4 Das Verständnis der Grundoperationen
55
3.4.1 Bedeutung eines fundierten Operationsverständnisses
55
3.4.2 Schwierigkeiten im Operationsverständnis: Addition, Subtraktion und Ergänzen
56
3.4.3 Schwierigkeiten im Operationsverständnis: Multiplikation und Division
57
3.5 Umgang mit Sachaufgaben
58
3.5.1 Bedeutung des Sachrechnens
58
3.5.2 Schwierigkeiten im Umgang mit Sachaufgaben
59
3.6 Zusammenfassung und Folgerungen
61
4 Effektive Förderung rechenschwacher Schülerinnen und Schüler
65
4.1 Metaanalysen
66
4.1.1 Ergebnisse einschlägiger Metaanalysen
66
4.1.2 Diskussion der Ergebnisse
77
4.1.3 Methodenkritische Betrachtung der Metaanalysen
81
4.1.4 Zusammenfassung und Ausblick
83
4.2 Interventionsstudien
85
4.2.1 Ergebnisse einschlägiger Interventionsstudien zur verständnisorientierten Förderung schwacher Rechnerinnen und Rechner
85
4.2.2 Zusammenfassung
94
4.3 Mathematikdidaktische Überlegungen zur Förderung rechenschwacher Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe I
95
4.3.1 Rahmenkonzept
96
4.3.2 Leitideen und Prinzipien
97
5 Förderung im Verständnis des mathematischen Basisstoffs
102
5.1 Dezimalsystem
103
5.1.1 Fachdidaktische Überlegungen
103
5.1.2 Erarbeitung des strukturorientierten Verständnisses des Dezimalsystems
113
5.1.3 Erarbeitung des positionsorientierten Verständnisses des Dezimalsystems
117
5.2 Operationsverständnis
122
5.2.1 Fachdidaktische Überlegungen
122
5.2.2 Förderung im Operationsverständnis der Addition und Subtraktion
129
5.2.3 Förderung im Operationsverständnis der Multiplikation und Division
131
5.3 Automatisierung von Fertigkeiten zur Anbahnung operativer Strategien
134
6 Ziel, Fragestellungen und Design der Interventionsstudie
136
6.1 Untersuchungsdesign
138
6.2 Stichprobe
139
6.3 Messinstrumente
145
6.3.1 Mathematiktest
145
6.3.2 Intelligenztest
152
6.3.3 Weitere erhobene Daten
153
6.4 Das Konzept der Förderung
153
6.4.1 Zielsetzung und Rahmenbedingungen
153
6.4.2 Grundideen
154
6.4.3 Didaktische Prinzipien
154
6.5 Die Inhalte der Förderung
154
6.5.1 Operationsverständnis I: Addition und Subtraktion
156
6.5.2 Verständnis Dezimalsystem I: Prinzipien des dezimalen Stellenwertsystems
158
6.5.3 Verständnis Dezimalsystem II: Zahlenstrahl
161
6.5.4 Operationsverständnis II: Multiplikation und Division
164
6.5.5 Wiederholung ausgewählter Inhalte
168
6.5.6 Zahlzerlegungen, dezimale Analogien, Ergänzen und Zählen in Schritten
168
6.5.7 Methodische Umsetzung: Die Interventionsformen
170
6.6 Statistische Methoden
175
7 Ergebnisse
177
7.1 Hypothesenprüfung
177
7.2 Weitere Ergebnisse der Untersuchung
180
7.2.1 Leistungsfortschritte der Ausgangsstichprobe im Mathematiktest
181
7.2.2 Leistungsentwicklung in den Klassen
182
7.2.3 Leistungsfortschritte differenziert nach Schulform
183
7.2.4 Individuelle Entwicklung von Verständnis
185
8 Diskussion der Ergebnisse
197
9 Schlussfolgerungen und Ausblick
202
10 Literaturverzeichnis
204
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