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PSI-Potsdam
(2018)
In Brandenburg kommt der Universität Potsdam eine besondere Rolle zu: Sie ist die einzige, an der zukünftige Lehrerinnen und Lehrer die erste Phase ihres Werdegangs – das Lehramtsstudium – absolvieren können. Vor diesem Hintergrund wurde bereits kurz nach der Gründung im Jahr 1991 das „Potsdamer Modell der Lehrerbildung“ entwickelt. Dieses Modell strebt fortlaufend eine enge Verzahnung von Theorie und Praxis über das gesamte Studium hinweg an und bindet hierfür die schulpraktischen Studienanteile in besonderer Weise ein. Eine erneute Stärkung erfuhr die Lehrerbildung im Dezember 2014 mit der Gründung des Zentrums für Lehrerbildung und Bildungsforschung (ZeLB). Aus der koordinierenden Arbeit des Zentrums entstand das fakultätsübergreifende Projekt „Professionalisierung – Schulpraktische Studien – Inklusion“ (PSI-Potsdam) das im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung erfolgreich gefördert wurde (2015–2018) und dessen Verlängerung (2019–2023) bewilligt ist.
Der vorliegende Band vermittelt in den drei großen Kapiteln „Erhebungsinstrumente“, „Seminarkonzepte“ und „Vernetzungen“ einen Überblick über einige der praxisnahen Forschungszugänge, hochschuldidaktischen Ansätze und Strategien zur Vernetzung innerhalb der Lehrerbildung, die im Rahmen von PSI-Potsdam entwickelt und umgesetzt wurden. Die Beiträge wurden mit dem Ziel verfasst, Kolleginnen und Kollegen an Universitäten und Hochschulen, Akteur_innen des Vorbereitungsdiensts sowie der Fort- und Weiterbildung von Lehrkräften möglichst konkrete Einblicke zu gewähren.
Unter der Herausgeberschaft von Prof. Dr. Andreas Borowski (Fachdidaktik Physik), Prof. Dr. Antje Ehlert (Inklusionspädagogik mit dem Förderschwerpunkt Lernen) und Prof. Dr. Helmut Prechtl (Fachdidaktik Biologie) vereinen sich Autor_innen mit breit gestreuter fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Expertise.
Intelligence, as well as working memory and attention, affect the acquisition of mathematical competencies. This paper aimed to examine the influence of working memory and attention when taking different mathematical skills into account as a function of children’s intellectual ability. Overall, intelligence, working memory, attention and numerical skills were assessed twice in 1868 German pre-school children (t1, t2) and again at 2nd grade (t3). We defined three intellectual ability groups based on the results of intellectual assessment at t1 and t2. Group comparisons revealed significant differences between the three intellectual ability groups. Over time, children with low intellectual ability showed the lowest achievement in domain-general and numerical and mathematical skills compared to children of average intellectual ability. The highest achievement on the aforementioned variables was found for children of high intellectual ability. Additionally, path modelling revealed that, depending on the intellectual ability, different models of varying complexity could be generated. These models differed with regard to the relevance of the predictors (t2) and the future mathematical skills (t3). Causes and conclusions of these findings are discussed.
Intelligence, as well as working memory and attention, affect the acquisition of mathematical competencies. This paper aimed to examine the influence of working memory and attention when taking different mathematical skills into account as a function of children’s intellectual ability. Overall, intelligence, working memory, attention and numerical skills were assessed twice in 1868 German pre-school children (t1, t2) and again at 2nd grade (t3). We defined three intellectual ability groups based on the results of intellectual assessment at t1 and t2. Group comparisons revealed significant differences between the three intellectual ability groups. Over time, children with low intellectual ability showed the lowest achievement in domain-general and numerical and mathematical skills compared to children of average intellectual ability. The highest achievement on the aforementioned variables was found for children of high intellectual ability. Additionally, path modelling revealed that, depending on the intellectual ability, different models of varying complexity could be generated. These models differed with regard to the relevance of the predictors (t2) and the future mathematical skills (t3). Causes and conclusions of these findings are discussed.
The acquisition of basic arithmetic concepts of children at pre-school and primary-school age (about 4 to 8 years of age) can be described by a cognitive developmental model with 6 levels: (1) count number, (2) mental number line, (3) cardinality and decomposability, (4) class inclusion and embeddedness, (5) relationality, and (6) units in numbers (bundling and unbundling). In this paper, 3 studies for longitudinally testing the model are presented. In Studies 1 (N = 26; heterogeneous age) and 2 (N = 62; homogeneous age) it shows that the individual development of arithmetic concepts across 18 months (Study 1:4 points of measurement) respectively 17 months (Study 2:3 points of measurement before, at, and after entering primary school) follows the levels of the model. In Study 3 (N = 243) it shows that the acquisition of curricular mathematical competencies at the end of Grade 2 is better predicted by conceptual arithmetic understanding at the end of Grade 1 than by intelligence. The results substantiate the validity of the model und confirm the relevance of basic arithmetic concepts for mathematical learning at school with respective consequences for the remedial training of children with math learning difficulties and dyscalculia.
Mismatch of the South African foundation phase curriculum demands and learners’ current knowledge
(2020)
Against the background of the low mathematical performance of South African learners in international panel studies, there is an urgent need to improve mathematical education. In particular, the curriculum and its structure raise questions. It is logical that the prescribed curricula should align with learners' developmental trajectories. Given the hierarchical structure of mathematics, the curricular requirements should pay attention to learners' current knowledge of mathematical concepts. The aim of this study was to compare the curricular requirements as defined by the CAPS with the conceptual current knowledge of South African learners. South African Grade 1 learners (N = 602) were assessed on a test of numeracy concepts, based on a theoretically informed and empirically validated model of developing mathematical proficiency. The content of the CAPS for Grade 1 was aligned to the model levels by two experts (Cohen's kappa = .753, p < 0.001). Results show that the curricular requirements go far beyond the current knowledge required to engage with these new concepts of the vast majority of South African Grade 1 learners. The mismatch may to some extent be responsible for the unsatisfactory results in international comparison studies. These results show that the intended curriculum is beyond the grasp of most South African Grade 1 learners. These children are unlikely to develop new arithmetic concepts based on their lack of required foundation knowledge. We therefore argue that the intended curriculum for Grade 1 should focus more on counting skills, ordinal relations between numbers and-most importantly-set-based number representations and part-part-whole relations.
Der Beitrag untersucht, ob und zu welchen Anteilen frühe sprachliche Kompetenzen numerische Kompetenzen vorhersagen. An 72 dreijährigen Kindern wurden numerische, verbal produktive und rezeptive sowie grammatische Leistungen zwei Mal im Abstand von drei Monaten erhoben. Mithilfe von Strukturgleichungsmodellen kann gezeigt werden, dass sprachliche und numerische Leistungen in diesem Alter noch wenig distinkt sind. Für die numerischen Kompetenzen findet sich bereits in diesem Alter eine hohe interindividuelle Entwicklungsstabilität. Ein bedeutsamer Einfluss sprachlicher Kompetenz auf den Zuwachs mathematischer Kompetenz im vierten Lebensjahr konnte nicht nachgewiesen werden. Wir diskutieren die Ergebnisse vor dem Hintergrund der aktuellen Thesen zum Zusammenhang von Sprache und Numerik in der Entwicklung.
PSI-Potsdam
(2023)
An der Universität Potsdam wird seit 2015 im Rahmen der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ das Projekt „Professionalisierung – Schulpraktische Studien – Inklusion“ (PSI-Potsdam) durchgeführt und am Zentrum für Lehrerbildung und Bildungsforschung (ZeLB) koordiniert. Zur ersten Projektförderphase (2015-2018) erschien der Band „PSI-Potsdam – Ergebnisbericht zu den Aktivitäten im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung (2015-2018)“ zum Auftakt der Reihe „Potsdamer Beiträge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung“.
Der vorliegende Band aus der gleichen Reihe gibt in den Kapiteln „Erhebungen“, „Lehrkonzepte“ und „Vernetzungen“ einen Überblick über alle Teilprojekte der zweiten Projektförderphase (2019-2023). Wissenschaftler:innen aus verschiedenen Fachdidaktiken, Fachwissenschaften sowie aus den Bildungswissenschaften und der Inklusionspädagogik haben im Rahmen des Projektes kooperiert. Sowohl praxisnahe Forschung als auch die Entwicklung neuer Lehrkonzepte sowie Strategien zur Vernetzung innerhalb der Lehrkräftebildung stehen im Fokus dieses Bandes. Die Praxisphasen, die im Rahmen des „Potsdamer Modells der Lehrerbildung“ eine zentrale Rolle spielen, wurden in einer großen Studie über alle Praxisphasen untersucht.
Der Band gibt interessante Einblicke in die Ergebnisse der Teilprojekte und Anregungen sowohl für die eigene Forschung als auch für Entwicklungsarbeit wie zum Beispiel die Entwicklung neuer Lehrkonzepte. Herausgegeben wird dieser Band von PD Dr. Jolanda Hermanns (Gesamtkoordinatorin PSI-Potsdam und Chemiedidaktikerin).
Although the general development of mathematical abilities in primary school has been the focus of many researchers, the development of place value understanding has rarely been investigated to date. This is possibly due to the lack of conceptual approaches and empirical studies related to this topic. To fill this gap, a theory-driven and empirically validated model was developed that describes five sequential conceptual levels of place value understanding. The level sequence model gives us the ability to estimate general abilities and difficulties in primary school pupils in the development of a conceptual place value understanding. The level sequence model was tried and tested in Germany, and given that number words are very differently constructed in German and in the languages used in South African classrooms, this study aims to investigate whether this level sequence model can be transferred to South Africa. The findings based on the responses of 198 Grade 2-4 learners show that the English translation of the test items results in the same item level allocation as the original German test items, especially for the three basic levels. Educational implications are provided, in particular concrete suggestions on how place value might be taught according to the model and how to collect specific empirical data related to place value understanding.
Seit einigen Jahren werden kombinatorische Aufgaben als eigenständiges Thema im Mathematikunterricht der Grundschule behandelt, das diverse Lerngelegenheiten bereithält. Dies wirft Fragen zur Bearbeitungsweise sowie zu den Repräsentationen der Schülerinnen und Schüler auf. In einer empirischen Studie (N = 548) wurden anhand von sechs Kombinatorikaufgaben Leistungen und Bearbeitungsweisen von Lernenden in der dritten Klasse erhoben. Besonderes Augenmerk wurde auf die verwendeten Darstellungen und den Abstraktionsgrad sowie den Einsatz von Makrostrategien gerichtet. Diese drei Faktoren wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf die Lösungsgüte untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass nicht alle Schülerinnen und Schüler ohne Anleitung geeignete Lösungsansätze zu kombinatorischen Problemen fanden. Die Darstellungsweise hatte einen vergleichsweise geringen Einfluss auf die Lösungsquote. Im Gegensatz dazu konnten unterschiedlich starke positive Zusammenhänge zwischen Abstraktionsgrad bzw. Strategieeinsatz und Lösungserfolg nachgewiesen werden. Aus den Ergebnissen der Studie lassen sich Schlüsse über die Vermittlung und didaktische Aufbereitung des Themenfeldes Kombinatorik in der Grundschulmathematik ziehen.
Language skills and mathematical competencies are argued to influence each other during development. While a relation between the development of vocabulary size and mathematical skills is already documented in the literature, this study further examines how children's ability to map a novel word to an unknown object as well as their ability to retain this word from memory may be related to their knowledge of number words. Twenty-five children were tested longitudinally (at 30 and at 36 months of age) using an eye-tracking-based fast mapping task, the Give-a Number task, and standardized measures of vocabulary. The results reveal that children's ability to create and retain a mental representation of a novel word was related to number knowledge at 30 months, but not at 36 months while vocabulary size correlated with number knowledge only at 36 months. These results show that even specific mapping processes are initially related to the acquisition of number words and they speak for a parallelism between the development of lexical and number-concept knowledge despite their semantic and syntactic differences.