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Entwicklung von mathematischen Fähigkeiten bei Kindern

Wer eins und eins schnell zusammenzählen kann, ist in jeder Lebensphase erfolgreich. Vor allem bei Kindern sollten mathematische Fähigkeiten früh gefördert werden. Ihre unterschiedliche Entwicklung untersucht nun ein Projekt an der Universität Duisburg-Essen. Es gehört zum Promotionsprogramm des Bundesbildungsministeriums, das gezielt die empirische Bildungsforschung voranbringen soll. Mit Stipendien werden Nachwuchswissenschaftler dabei unterstützt, Forschungsdefizite abzubauen und geprüfte Instrumente für einen besseren Unterricht zu schaffen.

Das neue Projekt „Entwicklung des mathematischen Kompetenzerwerbs und die Untersuchung von Einflussfaktoren“ erforscht über einen Zeitraum von zwei Jahren die Entwicklungsschritte von Kindern mit unterschiedlichen mathematischen Kenntnissen. Dabei stehen das noch wenig untersuchte vorschulische Alter und die ersten drei Grundschuljahre im Fokus.

„In der Bildungspolitik und wissenschaftlichen Forschung geht es derzeit besonders um sprachliche und schriftsprachliche Kompetenzen. Diese Lücke wollen wir schließen. Denn mathematische Fähigkeiten sind ebenso wichtig – zumal aktuelle Ergebnisse den Zusammenhang zwischen mengen- und zahlenbezogenem Vorwissen und den Mathematikleistungen bis zum Ende der Grundschule belegen“, betont Prof. Annemarie Fritz-Stratmann. Unter ihrer Leitung schreibt die Stipendiatin Gertrud Wißing ihre Dissertation. Sie analysiert, wie kognitive Funktionen und Leistungen wirken, wobei das Arbeitsgedächtnis einen Schwerpunkt bildet.

Erwachsene nutzen ihre Rechenerfahrung
Insgesamt nehmen 360 Kinder im Alter von 5 bis 7 Jahren an der Studie teil, die in drei Kompetenzgruppen eingeordnet werden. So lässt sich das verzögerte, altersgemäße oder herausragende mathematische Verständnis vergleichen. Berücksichtigt werden kognitive und sprachliche Fähigkeiten sowie die Modellierungskompetenz und damit frühe Mathestrategien. Anfangs stützt sich das Rechnen auf Zählkompetenzen, bevor Sieben- bis Achtjährige verschiedene Zählstrategien entwickeln. Erst allmählich kann rechnerisches Faktenwissen aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen werden. Erwachsene hingegen lösen einfache arithmetische Aufgaben (z.B. 7-2) aus dem Gedächtnis, indem sie Assoziationen zwischen Zahlenkombinationen und Ergebnissen bilden.

Derzeit wird die Zusammenarbeit mit den Schulen organisiert; die erste Erhebung ist für März geplant. Drei Messungen im Abstand von etwa zwölf Monaten sollen verschiedene Leistungen erkennbar machen. Erwartet wird, dass sich die unterschiedliche Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses auf die Ausprägung der Rechenkompetenz auswirkt. Wahrscheinlich bilden begabte Kinder schon früh mathematische Konzepte.

Die Forscherin will folgende Fragen beantworten: Bleiben die Unterschiede zwei Jahre lang stabil? In welche mathematischen Bereiche differenzieren sich die drei Kompetenzgruppen und worin unterscheiden sich ihre Entwicklungsverläufe? Welche Leistungen, insbesondere im Arbeitsgedächtnis und in der frühen Konzeptbildung, erklären die Differenzen? und Wie verändert sich der Einfluss auf den mathematischen Kompetenzerwerb? (Uni Duisburg-Essen)