Geleitwort | 6 |
Danksagung | 8 |
Inhaltsverzeichnis | 10 |
Abbildungsverzeichnis | 12 |
1. Einleitung | 15 |
Erste Annäherung | 15 |
Mathematikdidaktische Schulbuchforschung und das Lehrpotential von Mathematikschulbuchlehrtexten – ein Fazit | 17 |
Das Vorhaben | 23 |
2. Begriffliche Klärungen | 26 |
2.1. Lernen und (Schulbuch-)Lehrtext | 26 |
Schulbuch, Lehrtext und Schulbuchlehrtext | 26 |
Textfunktion | 27 |
Inhaltliche Dimension | 27 |
Sprachliche Gestalt | 28 |
Lernen aus (Lehr-)Texten als spezifisches kognitives Lernen | 29 |
2.2. Wissen und Wissensarten | 30 |
Individuelles versus gesellschaftliches Wissen | 31 |
Schulwissen versus Alltagswissen | 32 |
Prozedurales, deklaratives und konzeptuelles Wissen | 32 |
Sprach-, Metaund Weltwissen | 34 |
Sprachwissen | 34 |
Metawissen | 35 |
Weltwissen | 36 |
Zur inhaltsbezogenen Einteilung des schulmathematischen Wissens | 36 |
3. Theoretische Grundlagen des Lernens aus Lehrtexten | 38 |
3.1. Lernen aus schematheoretischer Sicht | 38 |
Das Schema als eine Einheit des deklarativen Wissens | 39 |
Zwei besondere Einbettungsbeziehungen der Schemata | 41 |
Dynamik und Stase der Schemata | 43 |
Funktionale Relevanz der Schemata im Rahmen der menschlichen Kognition | 43 |
Zur aufmerksamkeitssteuernden Funktion | 43 |
Zur Integrationsfunktion | 44 |
Zur Inferenzfunktion | 44 |
Das mentale Modell als ein aktiviertes und mit konstanten Werten belegtes Schema | 45 |
Modalität der Inhalte eines Modells | 47 |
Lernen als Veränderung der Schemata im Zuge einer Modellbildung | 49 |
Verfestigung und Schwächung vorhandener Schemata und einzelner Strukturkonstituenten | 49 |
Umstrukturierung vorhandener Schemata und einzelner Strukturkonstituenten | 50 |
Entstehung neuer Schemata und einzelner Strukturkonstituenten | 51 |
3.2. Kognitive Lehrtextverarbeitung (als Lernen) | 52 |
3.2.1. Lehrtextverarbeitung als intentional gesteuerter Prozess | 53 |
3.2.2. Prozess und Ergebnisse der kognitiven Lehrtextverarbeitung | 56 |
Erfassen der sprachlichen Bedeutung der einzelnen natursprachlichen Textdaten | 56 |
Konstruktion eines Modells als Erfassen des Sinns der einzelnen natursprachlichen Textdaten im Gesamttext | 58 |
Misslingen der Konstruktion eines Modells als Beeinträchtigung des Sinnerlebens | 61 |
Mittelbare und unmittelbare Rolle der Textdaten bei Konstruktion eines Modells | 61 |
Propositionale Repräsentation und Modellbildung als unterschiedliche Verarbeitungsarten einzelner Textdaten | 62 |
Verarbeitungsarten und -ergebnisse einzelner Textdaten und des Gesamttextes | 64 |
Merkmale eines intakten Modells, das im Rahmen einer tiefen Lehrtextverarbeitung konstruiert wird | 64 |
Kognitive Verarbeitung multimodaler Texte | 69 |
Textmerkmale, die eine Modellbildung im Zuge einer Lehrtextverarbeitung erschweren | 71 |
3.2.3. Kognitive Lehrtextverarbeitung als Lernen | 72 |
Sinnvolles versus mechanisches Lernen aus Lehrtexten | 72 |
Präzisierung zentraler Begriffe | 73 |
Zur Qualität des mechanischen Lernergebnisses | 74 |
Zusammenfassung des Lernens aus Lehrtexten aus schematheoretischer Sicht | 75 |
4. Das Lehrpotential eines Schulbuchlehrtextes | 77 |
4.1. Theoretische Aspekte | 77 |
Konzeption des ‚Modellschülers‘ | 77 |
‚Lehrpotential eines Schulbuchlehrtextes‘ als Lernergebnisse des Modellschülers | 79 |
Schwierigkeitsgrad der Bildung eines nahegelegten (Haupt-)Modells | 80 |
Zur Sinnhaftigkeit nahegelegter (Haupt-)Modelle | 81 |
Zur Qualität naheliegender Lernergebnisse | 82 |
‚Fachliche Passung‘‘ | 82 |
‚Anwendbarkeit‘‘ | 83 |
Lehrpotential eines Lehrtextes als Indikator bezüglich des Lernens realer Schüler | 84 |
4.2. Methodologische Aspekte | 86 |
Übersicht über Analysekategorien und notwendige Analyseschritte | 86 |
Zusammenfassende Darstellung der Analyseschritte | 88 |
Zum methodologischen Vorgehen bei der Ermittlung naheliegender (Haupt-)Modelle | 89 |
5. Das Lehrpotential eines Mathematikschulbuchlehrtextes | 93 |
5.1. Das intersubjektive deklarative schulmathematische (Vor-)Wissen | 93 |
Genetischer Mathematikunterricht und Schülererfahrungen bezüglich des Unterrichtsstoffs | 94 |
Aufgabenorientierter Mathematikunterricht und Schülererfahrungen bezüglich des Unterrichtsstoffs | 96 |
Realer Mathematikunterricht | 99 |
AUFGABE-Schema und seine Subschemata | 99 |
MATHEMATISCHES-ELEMENT-Schema und seine Subschemata | 103 |
‚Reale‘ Schemata | 108 |
5.2. Präzisierung einzelner Größen des Lehrpotentials eines Mathematikschulbuchlehrtextes | 110 |
Präzisierung der Struktur der von einem Mathematikschulbuchlehrtext nahegelegten (Haupt-)Modelle im Rahmen unterschiedlicher Schemata | 111 |
Qualität naheliegender Lernergebnisse mathematischer Schulbuchlehrtexte | 113 |
Präzisierung des Qualitätsmaßstabs ‚fachliche Passung‘ | 113 |
Zur Qualität des Lernergebnisses ‚veränderte AUFGABE(N)‘ | 115 |
Zur Qualität des Lernergebnisses im Rahmen des MATHEMATISCHE-ELEMENT-Schemas | 119 |
5.3. Analyse des Lehrpotentials eines ‚Kastens‘ | 121 |
I. Skizze des konkreten relevanten fachlichen Vorwissens des Modellschülers | 121 |
II. Beschreibung formaler sprachlicher Merkmale des ‚Kastens‘ | 124 |
III. Beschreibung naheliegender Modelle und naheliegender Lernergebnisse | 124 |
III. 1) Beschreibung des naheliegenden SATZ-Modells und des entsprechenden Lernergebnisses | 125 |
III. 1a) Beschreibung der Charakteristik des SATZ-Modells | 125 |
III. 1b) Skizze der vollzogenen kognitiven Veränderungen | 126 |
III. 1c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des SATZ-Modells | 126 |
III. 2) Beschreibung des naheliegenden VERFAHREN-Modells und des entsprechenden Lernergebnisses | 127 |
III. 2a) Beschreibung der Charakteristik des VERFAHREN-Modells | 127 |
III. 2b) Skizze der vollzogenen Veränderungen | 128 |
III. 2c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des VERFAHREN-Modells | 129 |
III. 3) Beschreibung des BEGRIFF-Modells und des entsprechenden Lernergebnisses | 129 |
III. 3a) Beschreibung der Charakteristik des BEGRIFF-Modells | 129 |
III. 3b) Skizze der vollzogenen kognitiven Veränderungen | 130 |
III. 3c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Merkmale und Sinnhaftigkeit des BEGRIFF-Modells | 130 |
III. 4) Beschreibung des TRANSFORMATIONSAUFGABE-Modells und des entsprechenden Lernergebnisses | 131 |
III. 4a) Beschreibung der Charakteristik des TRANSFORMATIONSAUFGABE-Modells | 131 |
III. 4b) Skizze der vollzogenen kognitiven Veränderungen | 132 |
III. 4c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des AUFGABE-Modells | 132 |
IV. Ermittlung und Diskussion der extremen naheliegenden Lernergebnisse | 133 |
IV. 1) Ermittlung der am leichtesten/schwierigsten zu konstruierenden naheliegenden (Haupt-)- Modelle bzw. Lernergebnisse | 133 |
IV. 2) Ermittlung der besten/schwächsten naheliegenden Lernergebnisse | 134 |
V. Integrative Lehrtextkennzeichnung | 135 |
6 . Analyse des Lehrpot entials ausgewähl ter Mathemat ikschu lbuchleh r texte | 136 |
6.1. Lehrtext 1: ‚Dezimalzahlen, Brüche und Prozentschreibweise‘ | 136 |
I. Skizze des relevanten fachlichen Vorwissens des Modellschülers | 139 |
II. Beschreibung formaler sprachlicher Merkmale des Lehrtextes | 141 |
III. Beschreibung naheliegender (Haupt-)Modelle und naheliegender Lernergebnisse | 144 |
III. 1) Beschreibung des naheliegenden SATZ-Modells und des damit einhergehenden Lernergebnisses | 144 |
III. 1a) Charakteristik des SATZ-Modells | 144 |
III. 1b) Skizze der vollzogenen kognitiven Veränderungen | 151 |
III. 1c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des SATZ-Modells | 151 |
III. 2) Beschreibung des nahegelegten SATZ-und-BEGRIFF-Modells ‚Schreibweisen/Bezeichnungen der Anteile‘ und des damit einhergeh | 153 |
III. 3) Beschreibung des naheliegenden VERFAHREN-Modells und des damit einhergehenden Lernergebnisses | 155 |
III. 3a) Charakteristik des VERFAHREN-Modells | 155 |
III. 3b) Skizze der vollzogenen kognitiven Veränderungen | 159 |
III. 3c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des VERFAHREN-Modells | 159 |
III. 4) Beschreibung des naheliegenden AUFGABEN-Modells und des damit einhergehenden Lernergebnisses | 160 |
III. 4a) Charakteristik des AUFGABEN-Modells | 160 |
III. 4b) Skizze der vollzogenen kognitiver Veränderungen | 164 |
III. 4c) Beschreibung der Ausprägung schwierigkeitsgradbestimmender Textmerkmale und der Sinnhaftigkeit des AUFGABEN-Modells | 164 |
IV. Ermittlung und Diskussion der extremen naheliegenden Lernergebnisse | 165 |
V. Integrative Lehrtextkennzeichnung | 167 |
6.2. Diskussion des theoretisch-methodologischen Vorgehens und Präzisierung der Fragestellungen bezüglich weiterer Lehrtextanaly | 170 |
6.3. Lehrtext 2: ‚An der Kühltheke‘ | 176 |
I. Skizze des relevanten fachlichen Vorwissens des Modellschülers | 180 |
II. Beschreibung formaler sprachlicher Merkmale des Lehrtextes | 182 |
III. Beschreibung naheliegender Modelle und Diskussion ihres Schwierigkeitsgrades | 182 |
IV. Skizze der naheliegenden Lernergebnisse | 204 |
V. Integrative Lehrtextkennzeichnung | 204 |
6.4. Lehrtext 3: ‚Telefontarife‘ | 208 |
I. Skizze des relevanten fachlichen Vorwissens des Modellschülers | 212 |
II. Beschreibung formaler sprachlicher Merkmale des Lehrtextes | 215 |
III. Beschreibung naheliegender Modelle und Diskussion ihrer jeweiligen Bildungsschwierigkeit | 216 |
Naheliegende MATHEMATISCHE(S)-ELEMENT(E)-Modelle | 216 |
Naheliegende AUFGABE(N)-Modelle | 225 |
IV. Skizze naheliegender Lerngerbnisse | 229 |
V. Integrative Lehrtextkennzeichnung – absolute und relative Bildungsschwierigkeit naheliegender Modelle | 230 |
6.5. Lehrtext 4: ‚Brüche und ihre Dezimalzahlen‘ | 236 |
I. Skizze des relevanten fachlichen Vorwissens | 241 |
II. Beschreibung formaler sprachlicher Merkmale des Lehrtextes und Einteilung in die Teiltexte | 244 |
III. Beschreibung naheliegender MATHEMATISCHE(S)-ELEMENT(E)-Modelle und Diskussion ihrer Bildungsschwierigkeit | 245 |
IV. Beschreibung naheliegender AUFGABE(N)-Modelle und Diskussion ihrer Bildungsschwierigkeit | 253 |
V. Integrative Lehrtextkennzeichnung – absolute und relative Bildungsschwierigkeiten naheliegender Modelle | 258 |
7. AUFGABE(N)-Lehrtexte – vertiefende und weiterführende Betrachtung der analytischen Ergebnisse | 259 |
7.1. Analysierte Schulbuchlehrtexte als AUFGABE(N)-Lehrtexte in mathematischem Gewand | 259 |
Merkmale eines AUFGABE(N)-Lehrtextes | 260 |
Erstens: Fehlen expliziter sprachlicher Hinweise bezüglich der kommunikativ-semantischen Rolle einzelner (insbesondere nicht-natursprachlicher) Teiltexte | 260 |
Zweitens: Fehlen oder starke Lückenhaftigkeit der Teiltexte, die als BEGRÜNDUNGEN neuer Sachverhalte interpretierbar sind | 263 |
Drittens: Fehlen oder starke Lückenhaftigkeit der Teiltexte, die als BEZEICHNETES neuer oder vor kurzem eingeführter Symbole/Bezeichnungen interpretierbar sind | 264 |
Viertens: Vorhandensein von Teiltexten, die im Rahmen naheliegender AUFGABE(N)Modelle als relevant und gleichzeitig im Rahmen naheliegender MATHEMATISCHE(S)-ELEMENT(E)-Modelle als überflüssig bzw. als sekundär erscheinen | 265 |
Fünftens: Nichtpassung zwischen vorangestelltem Arbeitsauftrag und dem Lehrtext | 266 |
Sechstens: aufwendige und eher naheliegenden AUFGABE(N)-Modellen entsprechende typographische Gestaltung | 268 |
Schwere Verständlichkeit der analysierten AUFGABE(N)-Schulbuchlehrtexte | 269 |
7.2. AUFGABE(N)-Lehrtext in mathematischem Gewand als der typische Lehrtext im Fach Mathematik | 271 |
8. Zusammenfassung | 284 |
Literaturverzeichnis | 293 |
Anhang | 301 |