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Gliederung

  1. Evidenzbasierte Mathematikförderung: Evaluation der Rechenspiele mit Elfe und Mathis
  2. Publikationen und Vorträge


Evidenzbasierte Mathematikförderung: Evaluation der Rechenspiele mit Elfe und Mathis

Im Buchhandel ist zwar eine Vielzahl an Computerprogrammen verfügbar, deren Ziel die Förderung der mathematischen Kompetenzen in der Grundschule ist. Die wenigsten Programme wurden allerdings in Hinblick auf ihre tatsächliche Effektivität überprüft. Die Rechenspielen mit Elfe und Mathis stellen eines der wenigen derzeit auf dem Markt verfügbaren Computerprogramme dar, dessen Effektivität empirisch nachgewiesen wurde.

Untersuchungsmethodik

Die Rechenspiele mit Elfe und Mathis wurden im Zeitraum zwischen April 2009 und 2010 an insgesamt 395 Kinder im Experimentaldesign evaluiert. Die Kinder erhielten in einem Zeitraum von 8 bis 10 Wochen pro Woche eine Schulstunde Förderung mit dem Computerprogramm anstatt des regulären Mathematikunterrichts. Die Kontrollgruppe nahm dagegen am normalen Unterricht teil. Die insgesamt auf Mathematik verwendete Lernzeit wurde in Kontroll- und Experimentalgruppe konstant gehalten. Vor und nach dem Training wurden die mathematischen Fähigkeiten der Kinder mit standardisierten Mathematik-Leistungstests (DEMAT-Reihe, jeweils klassenspezifische Testform) erhoben.


Ergebnisse

Ergebnisse der Evaluation der Rechenspiele mit Elfe und Mathis

In allen Klassenstufen lernten bei gleicher investierter Lernzeit jene Kinder schneller, die einen Unterricht erhielten, der durch die computerbasierte Förderung mit den Rechenspielen mit Elfe und Mathis ergänzt war. Die Grafik zeigt den mittleren Lernfortschritt als Differenz der T-Werte in den standardisierten Verfahren zwischen Post- und Prämessung. Die Ergebnisse sind trotz der in der Evaluation oft ungünstigen technischen Ausstattung der Schulen sehr robust und eine Überlegenheit der Rechenspiele gegenüber regulärem Unterricht lässt sich in allen Klassenstufen der Grundschule nachweisen.


Diskussion

Die Anwendung der Rechenspiele in der Schule oder auch als Ergänzung zu Hause ist eine ideale Komplettierung des Mathematikunterrichts: Die Kinder lernen in einem sehr motivierenden Kontext und erzielen dabei nachgewiesenermaßen größere Fortschritte als ohne die Programme. Die Rechenspiele unterstützen die Lehrkräfte in den Grundschulen bei der Vermittlung mathematischer Inhalte und helfen Kindern dabei, spielerisch Lern- und Motivationsprobleme im mathematischen Bereich zu überwinden.




Publikationen und Vorträge

Lenhard, A., Lenhard, W., Schug, M. & Kowalski, A. (2011). Computerbasierte Mathematikförderung mit den "Rechenspielen mit Elfe und Mathis I" - Vorstellung und Evaluation eines Computerprogramms für Erst- bis Drittklässler. Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie, 43, 79-88. (Download als PDF, 190 KB)

Gliederung
  1. Einleitung
  2. Methodik
  3. Ergebnisse

  4. Diskussion
  5. Literatur
Zusammenfassung:
"Rechenspiele mit Elfe und Mathis I" (W. Lenhard & A. Lenhard, 2010) ist ein computerbasiertes Mathematik-Trainingsprogramm für die erste bis dritte Grundschulklasse, das sich an den nationalen Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz orientiert und zahlreichen lernpsychologischen Prinzipien folgt. 87 Schüler der ersten und zweiten Klassenstufe führten das Trainingsprogramm über einen Zeitraum von zehn Wochen durch. Dabei wurde jeweils eine Schulstunde in Mathematik pro Woche durch eine Trainingssitzung mit dem Computerprogramm ersetzt, bei der die Kinder in Kleingruppen arbeiteten. Die 116 Schüler der Kontrollgruppe erhielten in der gleichen Zeit regulären Mathematikunterricht. Nach einem Matching der Ausgangsleistung zeigte sich in der Experimentalgruppe in beiden Klassenstufen im Vergleich zur Kontrollgruppe ein signifikant größerer Lernfortschritt bei einer Effektstärke von d = .59 (1. Klasse) bzw. d = .62 (2. Klasse). Eine nutzbringende Anreicherung konventionellen Mathematikunterrichts durch die Rechenspiele erscheint folglich möglich.

Abstract:
"Rechenspiele mit Elfe und Mathis I" [Math Games with Elfe and Mathis I] (W. Lenhard & A. Lenhard, 2010) is a computer based mathematical training for the application in elementary school which follows the national educational standards and accounts for multiple learning principles. 87 students from first and second grade participated during a 10 week period with one training session per week instead of regular math instruction. The 116 students in the control condition attended regular math lessons, and the invested learning time was kept constant between the two groups. After a matching of the initial math performance the increase in mathematical competence was significantly higher in the experimental group compared to the control group with an effect size of d = .59 (grade 1) respectively d = .62 (grade 2). The results show that the program can be used effectively to enrich conventional math instruction.


Lenhard, W., Lenhard, A. & Lingel, K. (2011). Computerbasierte Förderung der Mathematikleistung mit den Rechenspielen mit Elfe und Mathis. 17. Fachkongress des Bundesverbands Legasthenie und Dyskalkulie e.V. vom 18.3.- 20.03.2011 in Erfurt.

Zusammenfassung:
Die "Rechenspiele mit Elfe und Mathis I" (W. Lenhard & A. Lenhard, 2010) und "Rechenspiele mit Elfe und Mathis II" (W. Lenhard & A. Lenhard, Lingel, 2010) sind computerbasierte Mathematik-Trainingsprogramme für die erste bis dritte bzw. für die dritte bis fünfte Schulklasse. Inhaltlich orientieren sich die Rechenspiele sowohl an aktuellen Erkenntnissen zum Erwerb basaler mathematischer Fertigkeiten als auch an den nationalen Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz. Der Lernprozess wird dabei durch zahlreiche motivierende Elemente unterstützt. Außerdem kann der Schwierigkeitsgrad individuell an das Leistungsniveau eines einzelnen Schülers angepasst werden. Somit kann eine Über- oder Unterforderung nicht nur in der Einzeltherapie, sondern auch beim Einsatz im Klassenverband vermieden werden. In einer ersten Wirksamkeitsstudie führten 87 Schüler der ersten und zweiten Klassenstufe das Trainingsprogramm über einen Zeitraum von 10 Wochen durch. Dabei wurde jeweils eine Schulstunde in Mathematik pro Woche durch eine Trainingssitzung mit dem Computerprogramm ersetzt. Die 116 Schüler der Kontrollgruppe erhielten in der gleichen Zeit regulären Mathematikunterricht. In der Experimentalgruppe zeigte sich im Vergleich zur Kontrollgruppe ein signifikant größerer Lernfortschritt. Die Anreicherung von konventionellem Mathematikunterricht durch geeignete computerbasierte Förderung erscheint deshalb sinnvoll.


Lenhard, W., Lenhard, A. & Lingel, K. (2010). Rechenspiele mit Elfe und Mathis: Computerbasierte Mathematikförderung in der Grundschule. Forschungsreferat gehalten auf dem 47. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Psychologie in Bremen.

Zusammenfassung:
Die computerbasierten Mathematiktrainingsprogramme "Rechenspiele mit Elfe und Mathis I" (für Kinder der 1. bis 3. Klasse) und "Rechenspiele mit Elfe und Mathis II" (für Kinder der 3. bis 5. Klasse) führen Kinder auf spielerische Weise von basalem Mengen- und Zahlenverständnis hin zu den mathematischen Fertigkeiten der Grundschule, wie sie in den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz im Fach Mathematik gefordert werden. Die Programme sind in 17 bzw. 15 Einzelspiele untergliedert, in denen Mengenbewusstheit und Zahlenwissen, geometrische Vorstellungsfähigkeit, mathematisches Fakten- und Regelwissen, das Lösen von Sachaufgaben, sowie metakognitive Fähigkeiten trainiert werden. Dabei kommen zahlreiche motivierende Elemente (z.B. Verstärker) zum Einsatz. Zur Überprüfung der Wirksamkeit der Trainingsprogramme führten 279 Grundschüler entweder 8 Schulstunden lang das Training durch, oder erhielten in der gleichen Zeit konventionellen Mathematikunterricht. Alle Schüler zeigten signifikante Verbesserungen in der Mathematikleistung, allerdings waren die Verbesserungen der Experimentalgruppe signifikant höher, als die der Kontrollgruppe. Die Verbesserungen vom ersten zum zweiten Messzeitpunkt lagen für die Experimentalgruppe bei 7 T-Wertpunkten.


Schlagwörter: Mathematiksoftware, Mathematikprogramm, Evaluation, evidenzbasiert, Förderung, computerunterstützter Unterricht, Bildungsstandards