Themen laufender Abschlussarbeiten
Literaturreview zum Zusammenhang zwischen Bruchzahl- und Algebrawissen
Masterarbeit, Berufliche Bildung
Themensteller: Prof. Dr. Andreas Obersteiner
Betreuer: Michael D'Erchie
Das Verständnis von Bruchzahlen gilt als wichtiger Prädiktor für den späteren Lernerfolg von Schülerinnen und Schüler im Bereich der Algebra. Ziel dieser Abschlussarbeit soll es sein, in Form eines systematischen Literaturreviews den aktuellen Forschungsstand zu diesem Zusammenhang aufzuarbeiten. Dabei sollen zentrale theoretische Diskussionen und empirische Erkenntnisse identifiziert, strukturiert und kritisch reflektiert dargestellt werden.
Entwicklung eines Kodierleitfadens für Eye-Tracking-Daten aus einem Experiment zur Lokalisierung von Bruchzahlen auf Zahlenstrahlen
Masterarbeit, Berufliche Bildung
Themensteller: Prof. Dr. Andreas Obersteiner
Betreuer: Michael D'Erchie
Bruchzahlen lassen sich auf einem Zahlenstrahl darstellen und lokalisieren. In einem Eye-Tracking Experiment wurden Teilnehmerinnen und Teilnehmer gebeten, Brüche auf einem Zahlenstrahl im Bereich von 0 bis 1 zu platzieren, während ihre Blickbewegungen mit einem Eye-Tracker aufgezeichnet wurden. Ziel dieser Masterarbeit ist es, einen Kodierleitfaden zur Analyse der Blickbewegungsdaten zu entwickeln, um die angewandten Strategien systematisch zu kategorisieren. Im Anschluss sollen die Daten kodiert und ausgewertet werden, um neue Einblicke in die zugrunde liegenden Denkprozesse und Strategien bei der Lokalisierung von Bruchzahlen auf dem Zahlenstrahl zu gewinnen.
Entwicklung von Refutation Texts und Arbeitsmaterialien zum Aufbau und zur Förderung einer tragfähigen Größenvorstellung von Bruchzahlen
Masterarbeit, MBBI
Themensteller: Prof. Dr. Andreas Obersteiner
Betreuer: Michael D'Erchie
Viele Schülerinnen und Schüler haben Schwierigkeiten, Bruchzahlen hinsichtlich ihrer numerischen Größe korrekt zu vergleichen. Eine häufige Ursache ist der Natural Number Bias – eine weit verbreitete Fehlstrategie, bei der Brüche anhand der Größen von Zähler und Nenner beurteilt werden (z. B. wird 2/4 fälschlicherweise als größer als 1/2 eingeschätzt, weil 2 > 1 und 4 > 2). Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen sogenannte Refutation Texts entwickelt werden – gezielte Lerntexte, die typische Fehlvorstellungen explizit aufgreifen, nachvollziehbar widerlegen und durch tragfähige Konzepte und Strategien ersetzen. Aufbauen auf diesen Texten sollen ergänzende Arbeitsmaterialien (z. B. Arbeitsblätter) konzipiert werden, die Schülerinnen und Schüler dabei unterstützen, sich der Problematik des Natural Number Bias bewusst zu werden und Strategien zum korrekten Vergleich von Bruchzahlen zu entwickeln.
Analyse von Logdaten zur Wirksamkeit eines Förderprogramms
Masterarbeit, MBBI
Themensteller: Prof. Dr. Andreas Obersteiner
Betreuer: Michael D'Erchie
Viele Schülerinnen und Schüler haben Schwierigkeiten, Bruchzahlen hinsichtlich ihrer numerischen Größe korrekt zu vergleichen. Eine häufige Ursache ist der Natural Number Bias – eine weit verbreitete Fehlstrategie, bei der Brüche anhand der Größen von Zähler und Nenner beurteilt werden (z. B. wird 2/4 fälschlicherweise als größer als 1/2 eingeschätzt, weil 2 > 1 und 4 > 2). In einer kürzlich veröffentlichten Studie trainierten Schülerinnen und Schüler mithilfe eines eigens entwickelten Förderprogramms, symbolische Brüche mit visuellen Darstellungen zu verknüpfen, um ein fundiertes Verständnis der Bruchgröße aufzubauen. Die Ergebnisse zeigten, dass die trainierte Gruppe ihre Genauigkeit beim Bruchvergleich signifikant stärker verbesserte als zwei Kontrollgruppen und seltener Fehlkonzepte wie den Natural Number Bias aufwies. (Die detaillierten Studienergebnisse können hier nachgelesen werden. Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, im Rahmen einer Logdaten-Analyse zu untersuchen, inwieweit sich die beobachteten Lernerfolge auf Nutzungsmerkmale wie die Trainingsdauer oder den Umfang und die Art der bearbeiteten Aufgaben zurückführen lassen.
Entwicklung eines PCK-Tests zum Thema Funktionen und Graphen
Bachelorarbeit, NB
Themensteller: Prof. Dr. Andreas Obersteiner
Betreuerin: Alina Kadluba
In der mathematikdidaktischen Forschung spielt das Pedagogical Content Knowledge (PCK) von Lehrpersonen eine zentrale Rolle. Darunter versteht man das fachdidaktische Wissen von Lehrpersonen – also das Wissen darüber, wie fachliche Inhalte, etwa mathematische Konzepte wie Funktionen, lernwirksam unterrichtet werden können. PCK umfasst unter anderem das Wissen über typische Lernschwierigkeiten von Schülerinnen und Schülern, geeignete Erklärungs- und Darstellungsformen sowie den didaktisch sinnvollen Einsatz von Aufgabenformaten. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll ein Testinstrument zur Erfassung von PCK im Themenbereich „Funktionen und der Umgang mit Funktionen und Graphen“ entwickelt werden. Der Fokus liegt auf der Konzeption von Testitems, die unterschiedliche Facetten von PCK abbilden. Bei einer Masterarbeit soll zusätzlich eine erste Erprobung (Pilotierung) der Items Teil der Arbeit sein.