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Rechenspiele mit Elfe und Mathis I - Trainingsbereich Bilder


Im klassischen Mathematikunterricht wird von jeher nicht nur gerechnet, sondern im Bereich Geometrie auch das bildliche und räumliche Wahrnehmungs- und Vorstellungsvermögen geschult. Dass diese zwei Bereiche nicht nur zufällig im Unterricht miteinander kombiniert werden, bestätigt sich in aktuellen Forschungsergebnissen. So konnte z.B. mit Hilfe bildgebender Verfahren und physiologischer Studien ein enger Zusammenhang zwischen der räumlichen Wahrnehmung und der kognitiven Repräsentation von Zahlen gefunden werden (z.B. Hubbard, Piazza, Pinel & Dehaene, 2005; Wenbo & Yuejia, 2007; Priftis et al., 2008; de Hevia & Spelke, 2009). Außerdem scheint das visuelle Arbeitsgedächtnis für das Verarbeiten von Zahlen eine entscheidende Rolle zu spielen (Dickey, 1997; Herrera, Macizo & Semenza, 2008). In Übereinstimmung mit diesen Befunden fanden beispielsweise Schuchardt und Kollegen (Schuchardt, Maehler & Hasselhorn, 2008), dass das räumlich-visuelle Arbeitsgedächtnis von Dyskalkulikern beeinträchtigt ist (während z.B. Legasthenikern eher in auditiven Gedächtnisaufgaben schlechte Leistungen bringen). Im Inhaltsbereich Bilder werden deshalb Aufgaben dargeboten, die bildliches und räumliches Vorstellungsvermögen trainieren und das visuelle Arbeitsgedächtnis ansprechen. Der Bereich umfasst die zwei Aufgabenanforderungen "Formen legen" und "Anzahl an Bausteinen zählen". Die Spiele sind dem Bereich "3.2. Raum und Form" der nationalen Bildungsstandards für den Primarbereich (KMK, 2005, S. 10) zuzuordnen.

Zauberfiguren basteln (Formen legen)

Beim Spiel "Zauberfiguren basteln" wird im oberen Bereich des Bildschirmes eine Zielfigur dargestellt. Darunter erscheinen bis zu 7 Fragmente, aus denen diese Figur rekonstruiert werden soll. Unter den Fragmenten soll dasjenige identifiziert werden, das zum Zusammensetzen der Zielfigur nicht benötigt wird. Es handelt sich hierbei um eine geläufige Aufgabenstellung aus dem Bereich der Intelligenzdiagnostik. So enthält z. B. der Mosaiktest des HAWIK IV bzw. WISC IV (Petermann & Petermann, 2007), der Untertest "Analysieren und Synthetisieren-abstrakt" des AID 2.2 (Kubinger, 2009) und der Untertest "Dreiecke" des K-ABC (Melchers & Preuß, 2001) die Anforderung, Figuren unterschiedlicher Komplexität aus Einzelteilen zusammenzusetzen. Die vorliegende Aufgabe unterscheidet sich allerdings von den erwähnten Subtests aus Intelligenzbatterien in einigen Punkten. So ist die Anforderung an das visuelle Arbeitsgedächtnis bei der Aufgabe "Zauberfiguren basteln" tendenziell höher, da die Zielfiguren mental zusammengebaut werden müssen. Außerdem bestehen die Figuren aus beliebigen Fragmenten und nicht, wie bei den Intelligenztests, aus immer den gleichen Einzelteilen. Auf der anderen Seite entfällt im Gegensatz zu den Intelligenztestaufgaben die motorische Komponente. Insofern kann davon ausgegangen werden, dass die hier verwendete Aufgabe sogar eine höhere Spezifität in Bezug auf die angestrebte Fähigkeit zur Analyse und Synthese einfacher geometrischer Figuren besitzt.

Screenshot Zauberfiguren basteln (Formen legen)
Sternwarte (Anzahl an Bausteinen)

Beim Spiel "Sternwarte" erscheint auf dem Bildschirm eine Figur, die aus unterschiedlich vielen Würfeln zusammengesetzt ist. Aufgabe der Kinder ist es, die Würfel zu zählen. Entscheidend ist hierbei die Tatsache, dass manche Würfel ganz oder teilweise verdeckt sind. Die Aufgabe erfordert es deshalb, aufgrund des Aufbaus der Figur auf die nicht sichtbaren Würfel zu schließen. Dies erfordert erstens ein grundlegendes physikalische Basiswissen, nämlich dass ein Bauklotz - unter normalen Umständen - nicht in der Luft schweben kann. Zweitens muss die Figur aufgrund dieses Wissens mit Hilfe von schlussfolgerndem Denken imaginär vervollständigt werden. Dazu ist ein nicht unerhebliches Maß an räumlichem Vorstellungsvermögen vonnöten. Schließlich muss drittens die imaginäre Figur im visuellen Arbeitsgedächtnis gehalten werden, damit die Würfel abgezählt werden können. In den nationalen Bildungsstandards für den Primarbereich (KMK, 2005, S. 20) wird dieser Aufgabentyp empfohlen um die Bildungsziele "über räumliches Vorstellungsvermögen verfügen" und "zwei- und dreidimensionale Darstellungen von Bauwerken (z.B. Würfelgebäuden) zueinander in Beziehung setzen" zu trainieren.

Screenshot Sternwarte (Anzahl an Bausteinen)


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