Think Algebra

Projektleitung: Prof. Dr. Anna Susanne Steinweg

In diesem Forschungsschwerpunkt sind verschiedene konkrete Projekte zusammengefasst, die mit unterschiedlichen Kooperationspartner und verschiedenen Schwerpunkten die Entwicklung algebraischen Denkens fokussieren.

Algebraisches Denken und pre-algebraische Herangehensweisen bei Kindern  im Primarbereich

Im Anschluss an die Beschäftigung mit Zahlbeziehungen, ist der Forschungsschwerpunkt auf algebraische Denkentwicklungen auch als konsequente Erweiterung zu verstehen. Für ein algebraisches Verständnis von Gleichungen, von der konkreten (arithmetischen) Lösung, dem Ergebnis, abgerückt werden. Dies beginnt damit, Beziehungen zwischen Zahlen zu sehen, ohne das Ergebnis zu bestimmen bzw. bestimmen zu müssen. Ebenso können Gleichungen als Deutungen bzw. Übersetzungen von geometrischen Mustern bzw. von verbalen Ausdrücken (Zahlenrätseln) gesehen werden. Die Gleichung wird dabei als Verkürzung bzw. als ‚andere Sprache‘ kennen gelernt. Gleichheit kann auch darin bestehen, dass auf eine bestimmte Zahl Operationen ausgeübt werden, die jeweils die gleiche Wirkung haben. Dabei ist zu beachten, dass sich Operationen und Gegenoperationen aufheben und eine Operation auch durch verschiedene Teiloperationen ersetzt werden kann und umgekehrt.

Der Fokus der Untersuchung im Projekt Kinder auf dem Weg zur Algebra, das in einem Pre-Post-Testdesign angelegt ist und begleitend einen Quasi-Längsschnitt mit qualitativen Analysen von Videointerviews nutz, liegt darauf, Erweiterungen und Veränderungen der Sichtweise des Symbols des Gleichheitszeichens und der Veränderung der Sicht von Gleichungen als arithmetische ‚Ausführungsaufgaben‘ zu beziehungsreichen, algebraischen Aufgaben herauszuarbeiten. Universitätsinterne Forschungsmittel konnten die Auswertungen der Daten unterstützen. Die Ergebnisse wurden in einem Buchprojekt (vgl. Publikationen) veröffentlicht.

ZADIE Functional Thinking through Patterning:
Early algebra and teacher preparation across different countries

Im 2019 gestarteten Forschungsprojekt ZADIE wird in Kooperation mit Senior Lecturer Dr. Sharon Mc Auliffe von der Cape Peninsula University of Technology in South Africa und Dr. Aisling Twohill von der Dublin City University in Ireland funktionales Denken als wesentlicher Bereich des algebraischen Denkens thematisiert.

Ausgangspunkt sind Formen-Muster (aus Quadraten oder Hölzern), die in Seminarveranstaltungen für angehende Lehrinnen und Lehrer sowie in Unterrichtsstunden mit Grundschulkindern durch die Erarbeitung von Mustern die Big Ideas der Entwicklung funktionalen Denkens adressieren.

Mathematik als Wissenschaft von den Mustern

Insbesondere in der Promotion, aber auch bereits vorab in der Mitarbeit im Projekt mathe 2000 standen Zahlenmuster und Zahlbeziehungen und ihre Bedeutung für die Kompetenzentwicklung von Kindern im Arithmetikunterricht im Mittelpunkt. Die Bedeutung beziehungsreicher, operativer Aufgabenstellungen wurde auch im Projekt SINUS (hier insbesondere Modul 1) vertieft erforscht.
In der Übersetzung der bundeweiten Bildungsstandards in eben solche tragfähigen Aufgaben, konnte die Expertise in die Entwicklungsarbeit von Aufgaben und Lernumgebungen sowie in die Beratung der Mitglieder der Projektgruppe Süd im Projekt ESMaG fruchtbar gemacht werden.

  • seit 2005      Mitarbeit im Programm SINUS-Transfer und SINUS-Transfer Grundschule der Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung (BLK) zur Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts
  • 2005 - 2006 ESMaG Wissenschaftliche Beraterin der Regionalgruppe Süd im Projekt ESMaG „Evaluation der Standards Mathematik in der Grundschule“ des IQB (Instituts zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen) Berlin
  • 1995 - 2004  Mitarbeiterin im Projekt „mathe 2000“