Forschung

Der Lehrstuhl für Didaktik der Mathematik der Universit?t Regensburg befasst sich schwerpunktm??ig mit empirischer Bildungsforschung?und?Didaktik der Stochastik.

Laufende DFG-Projekte:??

DFG-Projekt TrainBayes

Der Lehrstuhl Didaktik der Mathematik der Universit?t Regensburg untersucht, wie statistische Informationen dargeboten werden müssen, damit einerseits Schülerinnen und Schüler aber auch Medizinstudierende oder Juristinnen und Juristen Aufgaben mit bedingten Wahrscheinlichkeiten m?glichst gut verstehen. Insbesondere wird hierbei auch der Nutzen von Visualisierungen (Vierfeldertafeln und Baumdiagramme) im Zusammenhang mit Bayesianischen Aufgaben erforscht.

In vielen Professionen haben Experten Einsch?tzungen probabilistischer Natur auf der Basis unsicherer Evidenz zu treffen. Zwei wichtige Dom?nen, in denen dies zur t?glichen Routine geh?rt, sind die Medizin und die Rechtsprechung. Viele Urteile von ?rzt*innen oder Richter*innen lassen sich auf der Grundlage der Formel von Bayes, einer zentralen Formel aus der Wahrscheinlichkeitsrechnung, mathematisch begründen. 百利宫_百利宫娱乐平台￥官网e Formel liefert ein Modell für die ?nderung einer Wahrscheinlichkeitseinsch?tzung zu einer Hypothese, wie etwa über den Krankheitszustand eines Patienten oder über die Schuld einer/s Angeklagten, wenn neue Daten wie medizinische Testergebnisse oder juristische Indizien bekannt werden.

Allerdings kann das Bayesianische Denken im Sinne eines Updatens von Hypothesen auf der Basis relevanter Daten nicht nur für Laien, sondern auch für Experten eine erhebliche Schwierigkeit darstellen. Gerade in der Medizin und der Rechtsprechung, wo oftmals Entscheidungen von gro?er Tragweite über medizinische Behandlungen oder über juristische Sanktionierungen getroffen werden müssen, sind falsche Urteile aufgrund derartiger Trugschlüsse mit tragischen Folgen vielfach dokumentiert.

Aufgrund der hohen Relevanz des Bayesianischen Denkens gibt es eine Fülle von Forschung in der Psychologie wie auch der Mathematikdidaktik, in der potentiell erfolgreiche Strategien zur Unterstützung Bayesianischen Denkens untersucht worden sind. Zwei Strategien, n?mlich die Repr?sentation der statistischen Informationen in Form von natürlichen H?ufigkeiten und bestimmte Visualisierungen der statischen Information, haben sich bisher als verst?ndnisf?rdernd für das Bayesianische Denken erwiesen. Der vorliegende Antrag hat das Ziel, bereits entwickelte Strategien (natürliche H?ufigkeiten, Visualisierungen) systematisch zu kombinieren und in einem Training mit Studierenden der Bereiche Medizin und Jura experimentell zu untersuchen: Pro Dom?ne werden zwei Optimaltrainings (natürliche H?ufigkeiten; Visualisierung mit Einheitsquadrat bzw. Doppelbaum), zwei "Kontrolltrainings" (schulcurricularer Standard; reines H?ufigkeitstraining), sowie eine Kontrollgruppe implementiert und in einem "pre-post-follow up"-Design bezogen auf die Performanz, die Einsch?tzung der Wirkung von Parameter?nderungen (Kovariation) sowie die adressatengerechte Kommunikation verglichen. Daraus sollen grundlagenorientiert dom?nenspezifische und dom?nenübergreifende Gelingensbedingungen für Bayesianische Schlussfolgerungen abgeleitet werden. Neuartig bei diesem Ansatz ist es, dass neben der Performanz auch die Kovariation und Kommunikation als Bestandteile des Bayesianischen Denken untersucht werden. Innovativ ist ebenso, dass bezüglich der Performanz und des Verst?ndnisses der Kovariation nicht nur Ergebnisse (Produkte), sondern auch die kognitiven Strategien (Prozesse) zur L?sungsfindung durch die Analyse von (nicht-Bayesianischen) Zwischenergebnissen, Fehleranalysen sowie durch die write-aloud Methode adressiert werden.

http://www.bayesianreasoning.de/bayes.html

Abgeschlossene DFG-Projekte:??

DFG-Projekt Konstruktvalidierung COACTIV

COACTIV?- Professionswissen von Lehrkr?ften, kognitiv aktivierender Mathematikunterricht und die Entwicklung mathematischer Kompetenz

Laufende BMBF-Projekte:??

zum FALKE-Forschungsprogramm

BMBF-Projekt FALKE-q (quality)

Detaillierte Informationen zum Projekt FALKE finden Sie auf der zugeh?rigen Webseite.

BMBF-Projekt FALKE-e (expertise)

Detaillierte Informationen zum Projekt FALKE-e?finden Sie auf der zugeh?rigen Webseite.

Obwohl die Kompetenz des Erkl?rens landl?ufig für erfolgreichen Unterricht als zentral gesehen wird, ist sie in der fachdidaktischen Literatur der verschiedenen Unterrichtsf?cher weitestgehend ausgeblendet und auch bislang kaum Gegenstand systematischer universit?rer Lehrangebote. In der Ma?nahme FALKE (Fachspezifische Lehrerkompetenz im Erkl?ren) wird das Erkl?ren im Unterricht sowohl theoretisch als auch empirisch untersucht: Was bedeutet "Erkl?ren"? Welche Gemeinsamkeiten, aber auch welche Unterschiede lassen sich zwischen verschiedenen Unterrichtsf?chern feststellen? Au?erdem werden Lehrangebote eingerichtet, in denen Studierende Aspekte des Erkl?rens im eigenen Fach selbst erproben und dadurch die eigene Erkl?rkompetenz reflektieren und schulen k?nnen.

Nach der ersten Phase der Modellierung und Erhebung von Erkl?rkompetenz (kooperative Gestaltung einer interdisziplin?ren Studie und Entwicklung eines Erhebungsinstruments) fokussiert FALKE-e?noch st?rker die Reflexion unterrichtlicher Erkl?rpraktiken und somit die F?rderung und Untersuchung von Professionalisierungsprozessen. Hierzu sollen einerseits die in der ersten F?rderphase entwickelten Tandemseminare breiter implementiert werden, um Studierenden zu erm?glichen, durch Feedback "von au?erhalb des Faches" ihre Erkl?rkompetenzen zu reflektieren und zu verbessern. Andererseits soll ein in der Chemiedidaktik entwickeltes Lehrformat, bei dem Studierende in einem Lernlabor Schüler(innen) unterrichten und anschlie?end ihre Erkl?rungen anhand von videografierten Mitschnitten reflektieren und im Anschluss verbessern, für alle an FALKE-e?beteiligten Fachdidaktiken etabliert werden.

BMBF-Projekt FALKE-d (digital)

Detaillierte Informationen zum Projekt FALKE digital finden Sie auf der zugeh?rigen Webseite.

FALKE-digital richtet den Fokus auf die Produktion und Wirksamkeit von Erkl?rvideos und soll somit die F?rderung und Untersuchung von digitalen Professionalisierungsprozessen vorantreiben. Es sollen Erkl?rvideos produziert und deren Wirksamkeit auf die Lernleistung von Schüler*innen?untersucht werden. In fachdidaktischen Seminaren sowie Lehrerfortbildungen sollen inhaltliche wie technische Kompetenzen hinsichtlich der Videoproduktion vermittelt werden und zur Produktion von Erkl?rvideos bef?higen. 百利宫_百利宫娱乐平台￥官网en Prozess begleitend soll ein Manual in Form einer Handreichung entwickelt werden, die inhaltliche und technische Qualit?tskriterien an die Videoproduktion bündelt.

Abgeschlossene BMBF-Projekte:??

BMBF-Projekt Eva-Prim (Evaluation im Primarbereich)

Antragsteller: Astrid Rank, Anita Schilcher und Stefan Krauss

Detaillierte Informationen zum Projekt Eva-Prim im Rahmen des Projekts BiSS finden Sie auf der zugeh?rigen Webseite.

Publikationen

Rank, A., Deml, I., Lenske, G., Merkert, A., Binder, K., Schulte, M., Schilcher, A., Wildemann, A., Bien-Miller, L., Krauss, S. (in press). Eva-Prim: Evaluation von Sprachf?rderkompetenz und (bildungs)sprachlichen Leistungen von Schülerinnen und Schülern in Mathematik. In: S. Gentrup, S. Henschel, K. Schotte, L. Beck & P. Stanat (Hrsg.). Sprach- und Schriftsprachf?rderung gestalten: Evaluation von Qualit?t und Wirksamkeit umgesetzter Konzepte ("Bildung durch Sprache und Schrift" BiSS-Band 5). Stuttgart: Kohlhammer.
Schilcher, A., Binder, K., Krauss, S., Schulte, M., Rank, A., Deml, I., & Hilbert, S. (in press).?FaWi-S – Eine psychometrische Testkonstruktion zum didaktischen Wissen von Grundschullehrkr?ften in Bezug auf Sprachf?rderung im Projekt Eva-Prim. In K. Mackowiak, C. Beckerle, C. Titz & S. Gentrup (Hrsg.),?Forschungsinstrumente im Kontext institutioneller (schrift)sprachlicher Bildung?(S. 33-53). Bad Heilbrunn, Julius Klinkhardt Verlag.
Deml, I., Binder, K., Schulte, M., Merkert, A., Bien-Miller, L., Wildemann, A., Schilcher, A., Krauss, S., Lenske, G., & Rank, A. (2018). Eva-Prim, Evaluation im Primarbereich: Sprachf?rderung in allt?glichen und fachlichen Kontexten im Rahmen der Bund-L?nder-Initiative BiSS.?Projektatlas Evaluation?–?Erste Ergebnisse aus den BiSS-Evaluationsverbünden?(S. 32-34).

Weitere Projekte und Projektbeteiligungen:

DFG-Projekt COACTIV (Cognitive Activation in the Classroom)

Antragsteller:?Jürgen Baumert, Werner Blum und Michael Neubraund

Herausgeberschaften

Kunter, M., Baumert, J., Blum, W., Klusmann, U., Krauss, S., & Neubrand, M. (2013). Cognitive Activation in the Mathematics Classroom and Professional Competence of Teachers - Results from the COACTIV Projekt. Mathematics Teacher Education, 8. New York: Springer.
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Kunter, M., Baumert, J., Blum, W., Klusmann, U., Krauss, S., & Neubrand, M. (2011). Professionelle Kompetenz von Lehrkr?ften. Ergebnisse des Forschungsprogramms COACTIV. Münster: Waxmann.
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COACTIV - Professionswissen von Lehrkr?ften, kognitiv aktivierender Mathematikunterricht und die Entwicklung mathematischer Kompetenz

Um Unterrichtsqualit?t im Fach Mathematik an deutschen Schulen zu untersuchen, wurde im Projekt COACTIV der Fokus auf die Mathematiklehrkr?fte gelegt. COACTIV war konzeptuell und technisch in die nationale Erg?nzung von PISA 2003/2004 eingebunden. Zus?tzlich zur Schülerstichprobe (PISA 2003/2004) stand COACTIV eine Stichprobe der Mathematiklehrkr?fte gennau dieser Schülerinnen und Schüler zur Verfügung.

Projekt FALKO (Fachspezifische LehrerKompetenz)

Detaillierte Informationen zum Projekt?FALKO?finden Sie auf der zugeh?rigen?Webseite.?

Krauss, S., Lindl, A., Schilcher, A., Fricke, M., G?hring, A., Hofmann, B., Kirchhoff, P. & Mulder, R. H. (Hrsg.). (2017). FALKO: Fachspezifische Lehrerkompetenzen. Konzeption von Professionswissenstests in den F?chern Deutsch, Englisch, Latein, Physik, Musik, Evangelische Religion und P?dagogik. Münster: Waxmann
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Ausgew?hlte Publikationen

Krauss, S., Lindl, A., Schilcher, A. & Tepner O. (2017) Das Forschungsprojekt FALKO – ein einleitender ?berblick. In Krauss, S., Lindl, A., Schilcher, A., Fricke, M., G?hring, A., Hofmann, B., Kirchhoff, P. & Mulder, R. H. (Hrsg.). (2017).FALKO: Fachspezifische Lehrerkompetenzen. Konzeption von Professionswissenstests in den F?chern Deutsch, Englisch, Latein, Physik, Musik, Evangelische Religion und P?dagogik.(S. 9 – 65). Münster: Waxmann.
Lindl, A. & Krauss, S. (2017). Transdisziplin?re Perspektiven auf dom?nenspezifische Lehrerkompetenzen. Eine Metaanalyse zentraler Resultate der Forschungsprojektes FALKO. In Krauss, S., Lindl, A., Schilcher, A., Fricke, M., G?hring, A., Hofmann, B., Kirchhoff, P. & Mulder, R. H. (Hrsg.). (2017).FALKO: Fachspezifische Lehrerkompetenzen. Konzeption von Professionswissenstests in den F?chern Deutsch, Englisch, Latein, Physik, Musik, Evangelische Religion und P?dagogik.(S. 381 – 438). Münster: Waxmann.
Schilcher, A., Krauss, S., Rincke, K. & Hilbert, S. (2017). Ausblick – Aus FALKO wird FALKE. Fachspezifische Lehrerkompetenz im Erkl?ren. In Krauss, S., Lindl, A., Schilcher, A., Fricke, M., G?hring, A., Hofmann, B., Kirchhoff, P. & Mulder, R. H. (Hrsg.). (2017).FALKO: Fachspezifische Lehrerkompetenzen. Konzeption von Professionswissenstests in den F?chern Deutsch, Englisch, Latein, Physik, Musik, Evangelische Religion und P?dagogik.(S. 439 – 451). Münster: Waxmann.

Didaktik der Stochastik

Der Lehrstuhl Didaktik der Mathematik der Universit?t Regensburg untersucht, wie statistische Informationen dargeboten werden müssen, damit einerseits Schülerinnen und Schüler aber auch Medizinstudierende oder Juristinnen und Juristen Aufgaben mit bedingten Wahrscheinlichkeiten m?glichst gut verstehen. Insbesondere wird hierbei auch der Nutzen von Visualisierungen (Vierfeldertafeln, Baumdiagramme, Doppelb?ume, H?ufigkeitsnetze) im Zusammenhang mit Bayesianischen Aufgaben erforscht.

Weitere Themenschwerpunkte sind ganz allgemein die verschiedenen numerischen Darstellungsarten von Anteilswerten, Anteilswertver?nderungen und die Kommunikation statistischer Informationen in der Medizin.