„Entwicklung und Beforschung eines zur Selbstregulation anleitenden Konzepts für den Mathematikunterricht mit der Kompetenzmatrix als zentralem Organisationsinstrument.“

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Beforschung der Kompetenzmatrix als Organisationsinstrument einer Lernumgebung. Übergeordnetes Ziel ist es, die Kompetenzmatrix und die Lernumgebung hinsichtlich der intendierten Förderung der Selbstregulationskompetenzen von Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe weiterzuentwickeln, indem Design-Prinzipien, die der Gestaltung der Kompetenzmatrix und der Lernumgebung zugrunde liegen, beforscht und ausgeschärft werden. Ein weiteres Forschungsinteresse besteht darin, das Unterrichtskonzept hinsichtlich des Aspekts der Sprachförderung auszuarbeiten, empirisch zu erproben und zu bewerten. Die Kompetenzmatrix und die Lernumgebung sind die Produkte jahrelanger Entwicklungsarbeit und erliegen aufgrund des ständigen Wandels, dem der Mathematikunterricht unterworfen ist nach der mathematikdidaktischen Perspektive des Design Science einem iterativen Entwicklungsprozess, der aus Zyklen von Design, Erprobung, Evaluation und Re-Design besteht. Somit ist die vorliegende Studie dem Genre der konstruktiven Entwicklungsarbeiten zu verorten.

Die Dissertation ist in drei Teile gegliedert:

Teil A: Theorie

Im Teil A (Kapitel 1 – 7) werden die wissenschafts- und lerntheoretischen Grundlagen der Arbeit erläutert, sowie der aktuelle Forschungsstand beschrieben:

Die Einleitung (Kapitel 1) bietet einen Überblick über das Forschungsvorhaben und die leitenden Fragestellungen dieser Arbeit. Die Motivation der Forscherin dieses Forschungsprojekt zu betreiben, wird hier ebenfalls konkretisiert. Die Verortung der Arbeit als Design Science wird in Kapitel 2 thematisiert. In Kapitel 3 wird das Forschungsvorhaben dieser Dissertation durch eine Einbettung in eine konstruktivistische Grundposition theoretisch begründet. Daraus werden die für die Konzeption der Kompetenzmatrix und der Lernumgebung zentralen Design – Prinzipien abgeleitet. Im vierten Kapitel wird der Leser an das epistemologische Dreieck als Instrument der Beforschung herangeführt und die konstruktivistische Sichtweise auf Begriffsbildungsprozess dargelegt. Kapitel 5 widmet sich der Rolle und Funktion der Sprache im Fachunterricht und leitet über zu den Möglichkeiten der Förderung von sprachlichen Kompetenzen durch selbstreguliertes Lernen. Kapitel 6 fokussiert den Umgang mit linearen Funktionen, die die fachliche Grundlage des Dissertationsprojektes bilden.

Der theoretische Teil A dieser Arbeit mündet schließlich in der Formulierung der leitenden Forschungsfragen (Kapitel 7).

Teil B: Methodik

Der Teil B (Kapitel 8) konkretisiert die Design-Prinzipien, die die Grundlage der Konzeption der Lernumgebung bilden. Die Frage, wie und mit welchem Material unterrichtet werden soll, wird an dieser Stelle beantwortet.

Teil C: Empirie

In diesem Teil der Arbeit (Kapitel 9) wird die Studie zur Evaluation beschrieben, indem Instrumente und Methoden der Datenerhebung und Auswertung erläutert werden. Die Studie wurde in fünf Klassen des Jahrgangs 8 an drei Gymnasium in Nordrhein-Westfalen im Schuljahr 2016/2017 durchgeführt. Die Einstellung der Schüler zu der Kompetenzmatrix und der Lernumgebung wurde durch Schülerfragebögen mithilfe einer exploratorischen Faktorenanalyse gemessen. Um die Kompetenzmatrix und die Lernumgebung hinsichtlich ihres Effekts auf die Sprachentwicklung zu beforschen, wurden die Begriffsbildungsprozesse von Schülern anhand von Querschnittstellen durch die Betrachtung von Lerntagebucheinträgen und die Auswertung von protokollierten Schülergesprächen analysiert. Die in dieser Arbeit erhobenen Forschungsfragen werden im Anschluss auf Grundlage der erzielten Ergebnisse beantwortet (Kapitel 10). Im Kapitel 11 wird kurz das Wiederaufgreifen der Kompetenzmatrix zur Organisation des Distanz-Lernens in der Corona-Pandemie konkretisiert.