ForMaD 14.11.19 - Mathematische Muster- und Strukturkompetenzen von 3- bis 7-j?hrigen Kindern

?Ich seh einen Grünen, einen Lilanen und einen Orangen. Die sind immer drei und dann f?ngt es wieder so an.“

Studierende, fachdidaktische Mitarbeitende und etliche Lehrerinnen und Lehrer lauschten gespannt den Ausführungen von Prof. Dr. Miriam Lüken von der Universit?t Bielefeld, die in ihrem Beitrag Muster- und Strukturkompetenzen von jungen Kindern (ab 3 Jahren) bis in den Anfangsunterricht fokussierte.

Lüken wies auf die empirische Evidenz hin, dass aktuelle Studien übereinstimmend die Bedeutung und den Effekt von (frühen) Musterkompetenzen für das allgemeine Mathematiklernen (z.B. Zahl- und Rechenkompetenzen) belegen. Aus ihrer eigenen Forschung gab sie Einblick in vier verschiedene Studien.

Diese konnten zum einen eine Entwicklung der kindlichen Musterkompetenzen anhand von ?repeating patterns‘ (Musterfolgen) auch ohne gezielte F?rderung nachzeichnen. Dabei wurde jedoch zum anderen auch deutlich, dass die von den Kindern spontan genutzten Strategien zwar mit steigendem Alter zunehmend elaborierter werden, der Rückgriff auf basale Strategien, die eben gerade keine mathematischen Strukturen ausnutzen, aber bei neuen bzw. herausfordernden Aufgaben auf bei ?lteren Kindern noch ausgepr?gt ist.

In einer weiteren Studie wurde folglich die gezielte F?rderung von Musterkompetenzen evaluiert. Zu diesen z?hlt neben der Fortsetzung von Mustern (n?chstes Element finden) und dem Reparieren von Mustern (fehlendes Element erg?nzen) stand hier insbesondere die ?bersetzung der Musterfolge in eine strukturgleiche sowie die Markierung des Grundelements. Tats?chlich profitieren von einer solchen F?rderung insbesondere die leistungsschw?cheren Kinder.

(Kindergarten)Kinder produzieren auch in Spielsituationen spontan Muster; zudem, wenn geeignetes Material (verschiedenfarbige Trinkhalme, Legosteine, Baukl?tze etc.) in ausreichender Menge vorhanden ist. In einer dritten Studie wurde von Lüken und ihrer Forschungsgruppe 40 Stunden derartiges freies Spielen ohne gezielte Aufgabenaufforderung beobachtet und durch Fotos der gelegten und gebauten Muster dokumentiert. Diese fast 500 Dokumenten machen ganz unterschiedliche Muster deutlich: Muster, die Objekte ordnen, Muster mit symmetrischen Strukturen (Verschiebungs-, Achsen-, Drehsymmetrie) sowie Muster, die mathematische ?hnlichkeit ausnutzen.

In der vierten Studie wurden unter dem Fokus der Kreativit?t (Finden von Aufgaben) ebenfalls die Wirkkraft von Mustern herausgearbeitet. Die Reflexion der zun?chst ggf. unstrukturierten Vorgehensweise der Aufgabensammlung erlaubt die Nutzung von Musterkompetenzen. Durch das Ordnen von Aufgaben und das Hineindeuten von musterhaften Beziehungen werden Ideen für die Generierung weiterer Aufgaben erm?glicht. Gleiches gilt für die Nutzung von Strukturen wie z.B. Umkehraufgaben, Tauschaufgaben.

Alle Studien, so Lüken, zeigen Potentiale für Kindergarten und Schule, Muster zu thematisieren, aber auch die Notwendigkeit, den Strukturblick zu f?rdern, auf.

Leseanregungen

Lüken, M. (2012). Muster und Strukturen im mathematischen Anfangsunterricht. Grundlegung und empirische Forschung zum Struktursinn von Schulanf?ngern (Empirische Studien zur Didaktik der Mathematik, 9). Münster: Waxmann.

Lüken, M. (2018). Kompetenzen und Strategien 3- bis 5-j?hriger Kindergartenkinder bei Musterfolgeaufgaben. In Fachgruppe Didaktik der Mathematik der Universit?t Paderborn (Ed.), Beitr?ge zum Mathematikunterricht 2018. Vortr?ge zur Mathematikdidaktik und zur Schnittstelle Mathematik/Mathematikdidaktik auf der gemeinsamen Jahrestagung GDM und DMV 2018 (pp. 1207-1210). Münster: WTM-Verlag. PDF

Lüken, M., Benz, C., & Gasteiger, H. (2018). Frühe mathematische Bildung im Spannungsfeld von kindlicher Kompetenzentwicklung und Professionalisierung frühp?dagogischer Fachkr?fte. In Fachgruppe Didaktik der Mathematik der Universit?t Paderborn (Ed.), Beitr?ge zum Mathematikunterricht 2018. Vortr?ge zur Mathematikdidaktik und zur Schnittstelle Mathematik/Mathematikdidaktik auf der gemeinsamen Jahrestagung GDM und DMV 2018 (pp. 101-102). Münster: WTM-Verlag. PDF

Weitere Publikationen von Prof. Dr. M. Lüken