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Beskrivelse
Empirische Studien zum Lernen und Problemlosen zeigen, dass Schwierigkeiten bei der Bearbeitung mathematischer Textaufgaben oftmals dann auftreten, wenn diese (a) in einen anderen semantischen Kontext eingebettet sind als die Beispiele, anhand derer das relevante Wissen zuvor vermittelt wurde, oder wenn diese (b) nicht mit einem aus der Lernsituation bekannten Losungsweg zu bearbeiten sind, sondern eine Modifikation des zuvor erworbenen Wissens vorgenommen werden muss. Ausgehend davon wurde im Rahmen des Promotionsprojektes das Ziel verfolgt, Schulern mathematisches Wissen dergestalt zu vermitteln, dass sie (a) dieses unabhangig von der semantischen Kontexteinbettung der Aufgaben anwenden konnen und (b) erlernte Losungswege flexibel modifizieren konnen. Dazu wurden mathematische Textaufgaben auf Basis oberflachlicher und struktureller Aufgabenmerkmale in Relation zu Lernbeispielen typisiert und es wurde argumentiert, dass die erfolgreiche Bearbeitung von oberflachlich unahnlichen Testaufgaben die Verfugbarkeit strukturmerkmalsbasierter Aufgabenschemata voraussetzt, wahrend Lerner zur Bearbeitung strukturell abweichender Testaufgaben uber eine verstandnisbasierte Reprasentation von Aufgabenkategorien verfugen sollten. In einer ersten Studie wurde nachgewiesen, dass Lerner ohne instruktionale Unterstutzung nur unzureichend dazu in der Lage sind, strukturmerkmalsbasierte oder gar verstandnisbasierte Wissensreprasentation aufzubauen. In einer Folgestudie mit 59 Schulern eines Gymnasiums wurde zum einen ein Tool eingesetzt, welches Lerner zum Vergleich von Losungsbeispielen zwischen unterschiedlichen Aufgabenkategorien der Algebra aufforderte. Zum anderen wurden dynamische Visualisierungen der ausgearbeiteten Lernbeispiele prasentiert. Es wurde vermutet, dass durch das Vergleichstool die Induktion strukturmerkmalsbasierter Aufgabenschemata gefordert wird, wohingegen dynamische Visualisierungen den Aufbau verstandnisbasierter Aufgabenschemata unterstutzen sollten. Es zeigte sich, dass das Vergleichstool die Leistung bei der Bearbeitung von oberflachlich unahnlichen Textaufgaben nicht verbesserte. Die Prasentation dynamischer Visualisierungen verbesserte hingegen sowohl die Leistung bei der Bearbeitung von oberflachlich unahnlichen Testaufgaben vor allem aber auch die Performanz bei der Losung von Aufgaben, welche sich in strukturellen Merkmalen von den Lernbeispielen unterschieden.