Einsatz dynamischer oder statischer Visualisierungen bei der Einführung der Ableitung und deren Einfluss auf den Leistungszuwachs

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Zusammenfassung

Der Ableitungsbegriff stellt für viele Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe eine große Herausforderung dar. Dabei können verschiedene Schwierigkeiten gemäß dem Rahmenmodell nach Zandieh (2000) auf der Ebene des Differenzenquotienten, der Ableitung an einer Stelle oder der Ableitungsfunktion auftreten.  Das hier vorgestellte Projekt setzt daher bereits bei der Einführung des Ableitungsbegriffs an und fokussiert dabei die Entwicklung der beiden zentralen Grundvorstellungen Lokale Änderungsrate und Tangentensteigung. Dabei können statische Visualisierungen, wie sie traditionell in Schulbüchern verwendet werden, den Zugang ermöglichen. Aber auch mit Hilfe von GeoGebra erzeugte dynamische Visualisierungen, die sich u.a. durch Verwendung des Zugmodus, einer Animation sowie der Verknüpfung von algebraischen und graphischen Darstellungsformen auszeichnen, können beim Aufbau von Grundvorstellungen und beim Verständnis des Ableitungsbegriffs eine zentrale Rolle spielen. Im Rahmen des Vortrags wird ein Einblick in die vorläufigen Ergebnisse einer Vergleichsstudie im Prä-Post-Design gegeben, welche den statischen und den dynamischen Zugang zum Ableitungsbegriff miteinander vergleicht. Dabei liegt der Fokus auf Unterschieden bezüglich des Leistungszuwachses, der Einstellungen gegenüber der dynamischen Geometrie-Software GeoGebra sowie der Ausprägung der beiden betrachteten Grundvorstellungen der Schülerinnen und Schüler beider Gruppen.

Vortragende der Universität Münster

Nguyen, Hoang

Professur für Mathematikdidaktik mit dem Schwerpunkt Sekundarstufen (Prof. Greefrath)