Digitale Lernmedien zur Förderung grundlegender mathematischer Kompetenzen

Anliegen dieser Forschungsarbeit war es, Möglichkeiten und Wirkungen des Einsatzes von Lernsoftware auf das mathematische Lernen zu untersuchen. Aus diesen Erkenntnissen sollen Folgerungen und Kriterien für den Einsatz und die Gestaltung von Lernsoftware, besonders zur Förderung von Kindern mit erhöhtem Förderbedarf in den ersten Schuljahren, abgeleitet werden. Neben theoretischen Überlegungen und Analysen zu mathematischen Lernprozessen und zum Lernen mit digitalen Lernmedien wurde in einer empirischen Studie unter natürlichen Bedingungen die Interaktion zwischen Kindern mit erhöhtem Förderbedarf beim Erwerb grundlegender mathematischer Kompetenzen und aktuell verfügbarer Lernsoftware analysiert und daraus Gestaltungshypothesen für digitale Lernmedien zur Förderung des Verständnisses von Zahlen und Operationen abgeleitet.
Das Forschungsdesign war dabei durch qualitativ-interpretierende Methoden geprägt. Schüler mit besonderem Förderbedarf beim Erwerb grundlegender mathematischer Kompetenzen wurden in weitgehend natürlichen Arbeits- und Lernsituationen am Computer beobachtet und anschließend über eine mehrperspektivische Analyse der Datenaufzeichnung die Wechselwirkung zwischen Medieneigenschaften und mathematischen Lernprozessen erforscht. Dazu wurden den Kindern – angepasst an den jeweiligen Förderbedarf und die bearbeiteten Themen im Mathematikunterricht – aktuell verfügbare Übungen zur Förderung von grundlegendem Zahl- und Operationsverständnis sowie zur Rechenfertigkeit den Kindern angeboten. Fast alle Lernsoftwareprodukte gehörten dabei der Kategorie Übungs- und Automatisierungssoftware an. Der Fokus der Analyse lag auf der Wirkung inhaltsbezogener medialer Gestaltungsaspekte auf das mathematische Lernen und Denken der Kinder. Analyseschwerpunkte bildeten die Rolle von Veranschaulichungsmitteln und deren Verknüpfung mit symbolischen Darstellungen sowie die Wirkung von Rückmeldungen und Hilfen auf Zahl- und Operationsvorstellungen und die angewendeten Mengenerfassungs- und Rechenstrategien der Kinder.