Studien zur theoretischen und empirischen Forschung in der Mathematikdidaktik

Soziale Ungleichheit im Bildungswesen stellt eine wesentliche Herausforderung moderner Gesellschaften dar. Zusammenhänge zwischen der sozialen Herkunft von Schüler:innen und ihrer Mathematikleistung können statistisch vielfach nachgewiesen werden. Ebenso legen zahlreiche Studien nahe, dass das System Schule dazu tendiert, die außerschulischen Handlungslogiken sozial benachteiligter Personen als defizitärer einzustufen.

Gerade beim Umgang mit Modellierungsaufgaben, d.h. realitätsnahen und offenen Problemen, können die außerschulischen Logiken von Schüler:innen wirksam werden. Die Bedeutung mathematischen Modellierens für soziale Ungleichheit wird dabei in der Literatur kontrovers diskutiert.

Diskutiert werden Auffälligkeiten, die sich beim Bearbeiten von Modellierungsaufgaben bei Schüler:innen unterschiedlicher sozialer Herkunft zeigen. Damit soll insgesamt ein Beitrag dazu geleistet werden, Herausforderungen und Potentiale mathematischen Modellierens für einen sozial gerechteren Unterricht zu diskutieren.

Sind digitale Schulbücher analogen Schulbüchern überlegen? Dieser Frage geht die vorliegende Arbeit am Beispiel eines digitalen Mathematikschulbuchs zum Thema bedingte Wahrscheinlichkeiten nach. Im Zentrum steht der Einfluss von Erweiterungsfunktionen digitaler Schulbücher wie dynamischen Visualisierungen, integriertem Feedback und interaktiven Elementen auf den Kompetenzerwerb.

Die Studie ist als quasi-experimentelle Felduntersuchung mit Prä-Post-Design angelegt. Mithilfe eines eigens entwickelten Designs wird der Einfluss der Lehrkraft systematisch minimiert, sodass Unterschiede zwischen den Untersuchungsgruppen auf den jeweiligen Ressourcentyp – digital oder analog – zurückgeführt werden können. Methodisch verbindet die Arbeit Rasch-Skalierung mit Linearen Gemischten Modellen und liefert damit zugleich einen methodischen Beitrag zur Schulbuchforschung.

Die Ergebnisse zeigen, dass beide Schulbuchvarianten wirksam sind. Lernende mit der digitalen Variante erzielen jedoch signifikant größere Kompetenzzuwächse. Darüber hinaus werden individuelle und kontextuelle Einflussfaktoren wie die Schulform sowie inhaltliche Unterschiede zwischen natürlichen Häufigkeiten und Wahrscheinlichkeiten diskutiert.

Die Arbeit verbindet theoretische Perspektiven aus der Schulbuchforschung und der Forschung zum Bayesianischen Denken mit schulpraktischer Relevanz und leistet damit einen differenzierten Beitrag zur empirischen Wirksamkeitsforschung digitaler Schulbücher im Mathematikunterricht.