Lehrerprofessionalität und die Qualität von Mathematikunterricht: Quantitative Studien zu Expertise und Überzeugungen von Mathematiklehrkräften PDF
Preview Lehrerprofessionalität und die Qualität von Mathematikunterricht: Quantitative Studien zu Expertise und Überzeugungen von Mathematiklehrkräften
Perspektiven der Mathematikdidaktik Herausgegeben von G. Kaiser, Hamburg, Deutschland R. Borromeo Ferri, W. Blum, Kassel, Deutschland In der Reihe werden Arbeiten zu aktuellen didaktischen Ansätzen zum Lehren und Lernen von Mathematik publiziert, die diese Felder empirisch untersuchen, quali- tativ oder quantitativ orientiert. Die Publikationen sollen daher auch Antworten zu drängenden Fragen der Mathematikdidaktik und zu off enen Problemfeldern wie der Wirksamkeit der Lehrerausbildung oder der Implementierung von Innovatio- nen im Mathematikunterricht anbieten. Damit leistet die Reihe einen Beitrag zur empirischen Fundierung der Mathematikdidaktik und zu sich daraus ergebenden Forschungsperspektiven. Herausgegeben von Prof. Dr. Gabriele Kaiser Prof. Dr. Rita Borromeo Ferri, Universität Hamburg Prof. Dr. Werner Blum, Universität Kassel Michael Besser Lehrerprofessionalität und die Qualität von Mathematikunterricht Quantitative Studien zu Expertise und Überzeugungen von Mathematiklehrkräften Michael Besser Kassel, Deutschland Dissertation Universität Kassel, Fachbereich 10 Mathematik und Naturwissenschaft en, u.d.T.: Michael Besser, Zur Bedeutung professioneller Handlungskompetenz von Lehr- kräft en für die Qualität von Unterricht: Expertise und Überzeugungen im Kontext ver- ständnisvollen Lehrens und Lernens von Mathematik Tag der Disputation 03.07.2013 ISBN 978-3-658-05644-5 ISBN 978-3-658-05645-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-658-05645-2 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Natio- nalbibliografi e; detaillierte bibliografi sche Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufb ar. Springer Spektrum © Springer Fachmedien Wiesbaden 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zu- stimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Über- setzungen, Mikroverfi lmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in die- sem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu be- trachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürft en. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Spektrum ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgrup- pe Springer Science+Business Media. www.springer-spektrum.de Geleitwort Die Arbeit von Michael Besser ist entstanden im Rahmen des interdiszi- plina¨renForschungsprojektsCOACTIV1.IndiesemProjektwerdenGene- se,StrukturundHandlungsrelevanzvonverschiedenenFacettenderpro- fessionellenKompetenzvondeutschenMathematiklehrkra¨ftenuntersucht. DasProjektwarkonzeptuellundorganisatorischindiePISA-Studie2003/ 2004eingebettetundnutztsowohlSchu¨ler-undLehrerdatenausPISAals auch projektspezifisch erhobene Lehrerdaten. Ausgangspunkt ist die An- nahme, dass das Kerngescha¨ft von Lehrkra¨ften im Unterrichten besteht, d.h. einen Unterricht zu planen und zu gestalten, der Lernende motiviert und kognitiv aktiviert und ihnen so ein versta¨ndnisvolles, sinnstiftendes Lernen zu ermo¨glichen, das zum Erwerb zentraler Kompetenzen fu¨hrt. Das zugrundeliegende Wir-kungsmodell geht davon aus, dass professio- nelle Lehrerkompetenzen einen qualita¨tvollen Unterricht bewirken und so zu Lernfortschritten der Schu¨lerinnen und Schu¨ler beitragen. Die Stich- probe besteht aus den knapp 200 Mathematiklehrkra¨ften der deutschen PISA-Erga¨nzungsstudie. Die Arbeit von Michael Besser verwendet die Daten des COACTIV-Pro- jekts, geht dabei aber eigenen Fragestellungen nach. Die Forschungsfra- gensindimEinzelnen: (1) WiewirkensichExpertiseundU¨berzeugungenalsausgewa¨hlteFa- cetten professioneller Handlungskompetenz von Mathematik-Lehr- kra¨ften auf das kognitive Aktivierungspotential von Aufgaben als SpiegelvonUnterrichtsqualita¨taus? (2) WiewirkensichfachdidaktischeExpertiseinFormdesWissensu¨ber das multiple Lo¨sungspotential von Aufgaben sowie U¨berzeugungen vonMathematik-Lehrkra¨ftenaufdiedurchSchu¨lerwahrgenommene Unterrichtsqualita¨taus? (3) Lassen sich unterschiedliche Profile von Lehrkra¨ften auf der Basis des kognitiven Aktivierungspotentials von Aufgaben bzw. der fach- didaktischen Expertise in Form des Wissens u¨ber das multiple Lo¨- sungspotentialvonAufgabenidentifizierenundbeschreiben? 1 Kooperationsprojekt (seit 2002) zwischen dem Max-Planck-Institut fu¨r Bildungs- forschunginBerlin(federfu¨hrendeInstitution,LeitungJ.Baumert)sowiedenUni- versita¨ten Kassel (W. Blum) und Oldenburg (M. Neubrand), von der DFG 2002- 2008imRahmendesSchwerpunktprogramms Bildungsqualita¨tvonSchulen“so- ” wie2008-10imRahmenderHabilitationvonS.Kraussgefo¨rdert;Projektleitung seit2012:M.Kunter(Goethe-Universita¨tFrankfurt). VI Geleitwort Zu diesen drei Fragen hat Michael Besser eigene Studien anhand der COACTIV-Datendurchgefu¨hrt. DieArbeitistinterdisziplina¨rangelegtundgreiftaufTheorienausderPro- fessions- und Expertiseforschung, der Lehr-Lern-Forschung und der Ma- thematikdidaktik zuru¨ck. Speziell wird der bekannte Ansatz von Shulman zurTaxonomiedesProfessionswissenszugrundegelegt,insbesonderedie Unterscheidung von Fachwissen, fachdidaktischem Wissen und pa¨dago- gisch-psychologischemWissen.DochauchwenndieArbeitinterdisziplina¨r angelegtistundelaboriertepsychometrischeMethodenverwendet,hatsie docheinenklarenmathematikdidaktischenFokusundistmitihrenzentra- len Konstrukten, insbesondere mit der neuartigen Expertisefacette Wis- ” senu¨bermultipleLo¨sungenvonMathematik-Aufgaben“,substantiellinder Fachdidaktikverankert. Die Arbeit ist in drei große Teile gegliedert. Nach einer kurzen Einleitung werden im ersten Teil die theoretischen Grundlagen der Arbeit dargelegt, und zwar zur Lehrerprofessionalita¨t, zum Lehren und Lernen von Ma- thematik sowie speziell zur mathematikdidaktischen Expertise, wie sie in der Arbeit verwendet wird. Im Mittelpunkt steht dabei das Konstrukt des versta¨ndnisvollen Lernens von Mathematik, mit geeigneten Aufgaben als Substrat.ImzweitenTeilwerdenStichprobe,SkalenundInstrumentevor- gestelltunddieForschungsfragenausformuliert.DerdritteTeilentha¨ltdie drei eigenen empirischen Studien des Autors. Die Arbeit schließt mit ei- nemResu¨meeundmitReflexionenzudenBefunden. ImFolgendensollendiedreiStudienkurzdargestelltwerden.Inderersten Studie (zu Forschungsfrage 1) geht es um das kognitive Aktivierungspo- tentialvonKlassenarbeits-Aufgaben,die–gema¨ßderCOACTIV-Philoso- phie – als ada¨quates Maß fu¨r den kognitiven Anregungsgehalt des ent- sprechenden Mathematikunterrichts angesehen werden. Der Verfasser greift dabei auf Kategorien und deren Klassifikation zuru¨ck, wie sie in COACTIVentwickeltundaufdenCOACTIV-Aufgabensatzangewandtwor- densind.DieserAufgabensatzstammtausdenKlassenarbeitenderdeut- schen PISA-Klassen aus dem Schuljahr 2003/ 04 und kann als repra¨- sentativ fu¨r zehnte Klassen angesehen werden, die den mittleren Schul- abschluss vermitteln. Die Kategorien (insgesamt sieben) orientieren sich angrundlegendenTa¨tigkeitenbeimBearbeitenvonMathematikaufgaben. DiefachdidaktischeGrundannahmeistdabei,dassjededieserKategorien einenfu¨rdiekognitiveAktivierungrelevantenspezifischenAspektvonAuf- Geleitwort VII gaben erfasst. Die Untersuchungen zeigen eine Reihe von Effekten, die teilweise u¨berraschend sind. Dies mag – wie der Autor selber diskutiert – auch den spezifischen Modellierungen geschuldet sein. Diese Befunde werdenu.a.verglichenmitdenBefundenausCOACTIV,woeinKonstrukt verwendetwird,welchessichausnurdreijenerAufgaben-Kategorienzu- sammensetzt und signifikante Zusammenha¨nge zur fachbezogenen Ex- pertise und zu fachbezogenen U¨berzeugungen einerseits sowie zu den Schu¨lerleistungenandererseitserbrachthat.InderzweitenStudie(zuFor- schungsfrage2)kommtdieneueVariablezummultiplenLo¨sungspotential ins Spiel, die auf COACTIV-Daten zu Aufgaben beruht, bei denen die Lehrkra¨fte mo¨glichst viele unterschiedliche Lo¨sungsmo¨glichkeiten ange- ben sollten. Die abha¨ngige Variable ist dieses Mal die von den Schu¨lern wahrgenommene Unterrichtsqualita¨t, die sich aus der Wahrnehmung des kognitivenAnregungsgehaltsdesUnterrichtsableitet.DiedritteStudie(zu Forschungsfrage 3) zielt schließlich darauf ab, gewisse Profile von Lehr- kra¨ftenzuidentifizieren,wobeinebenFachwissen,fachdidaktischemWis- sen und U¨berzeugungen der Lehrkra¨fte zwei Analyse-Merkmale betrach- tetwerden:daskognitiveAktivierungspotentialsderinihrenKlassenarbei- tenverwendetenAufgabenundihrWissenu¨berverschiedeneLo¨sungsan- sa¨tze zu Aufgaben mit multiplem Lo¨sungspotential. Die Profile werden mitderMethodeder LatentClassAnalysis“ generiert.Dabeisindsowohl ” Zwei-alsauchDreiklassenlo¨sungenstatistischhaltbar.Fachdidaktischbe- sondersinteressantist,dassdasWissenu¨berfunktionaleLo¨sungsansa¨tze einewesentlicheRollespielt. Die Arbeit von Michael Besser bereichert die Mathematik-Didaktik um in- teressante Erkenntnisse u¨ber Zusammenha¨nge von Lehrerprofessionsfa- cettenmitUnterrichtsmerkmalenunddiezugrundeliegendenquantitativen Methoden. Es ist zu hoffen, dass diese Impulse zu weiteren Arbeiten im FeldderForschungenzurfachbezogenenLehrerprofessionalita¨tfu¨hren. Prof.Dr.WernerBlum Fu¨rdieumfangreicheUnterstu¨tzung,dieimmerkonstruktiveKritiksowie dievielfa¨ltigenMo¨glichkeitenzumAustauschundzumeigenenLernen dankeichganzherzlich meinemDoktorvaterProf.Dr.WernerBlum, meinemZweitgutachterProf.Dr.Dr.h.c.Ju¨rgenBaumert, meinenKolleginnenundKollegeninKassel,BerlinundLu¨neburg sowiemeinenEltern. Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 TheoretischeGrundlagen 2 Professionalita¨tundExpertisevonLehrkra¨ften 9 2.1 AufderSuchenachdem gutenLehrer“ . . . . . . . . . . . 11 ” 2.2 Zur unklaren begrifflichen Situation in der (Lehrer-) Exper- tiseforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.3 Der Lehrer als Experte“ oder zur Professionalita¨t als Ex- ” ” pertise“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4 Der expertteacher“ oder zurbesonderenLeistungalsEx- ” ” pertise“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.5 ProfessionellesWissennachShulman–Grundgeru¨stfu¨rei- neMo¨glichkeitderKonzeptualisierungvonLehrerexpertise . 22 2.6 Das Forschungsprojekt COACTIV – ein Beispiel zur Mo¨g- lichkeit der Untersuchung von Lehrerexpertise im Kontext professionellerHandlungskompetenz . . . . . . . . . . . . . 25 2.7 ZusammenfassungundAusblickI . . . . . . . . . . . . . . . 31 3 LehrenundLernenvonMathematik 35 3.1 Lerntheoretische U¨berlegungen des 20. Jahrhunderts: Von PawlowsHundzumkognitivaktivenLerner . . . . . . . . . 36 3.2 Learningwithunderstanding“:Versta¨ndnisvollesLernenvon ” Mathematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.3 Aufgaben als zentrale Elemente des Lehrens und Lernens vonMathematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4 U¨berzeugungenalsstrukturierendeFaktoreneinesversta¨nd- nisvollenLehrensundLernensvonMathematik . . . . . . . 65 3.5 ZusammenfassungundAusblickII . . . . . . . . . . . . . . 70 4 MathematikdidaktischeExpertisealsGrundlagefu¨reinen modernenMathematikunterricht 73 4.1 Von internationalen Leistungsstudien zum modernen Ma- thematikunterricht:Bildungsstandards(nichtnur)fu¨rdasFach Mathematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2 Wissen u¨ber multiple Lo¨sungen als Teil mathematikdidakti- scherExpertise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.3 ZusammenfassungundAusblickIII . . . . . . . . . . . . . . 89
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