In der Mathematik ist es erforderlich, die Grundlagen zu beherrschen, um darauf aufbauend weiter lernen zu können. Das Fundament an mathematischem Grundverständnis ist bei Schüler*innen in Deutschland und den weiteren europäischen Ländern jedoch sehr unterschiedlich. Lehrkräften in allgemeinbildenden Schulen fehlt es bisher an praxistauglichen Verfahren, mit denen sich mathematische Kompetenzen erfassen lassen. Für Abhilfe soll das neue internationale kooperationsprojekt „Diagnostic Tool in Mathematics“ (Diagnostisches Testverfahren für die Mathematik, kurz: DiToM) sorgen. Hier werden leicht anwendbare Einstufungstests für die Primar- und Sekundarstufe entwickelt. Koordiniert wird das neue Projekt vom Institut für Didaktik der Mathematik an der Universität Bielefeld. Für die Forschung kooperieren Universitäten und ein Fachverband aus sieben Ländern.
Seit Jahren steigt die Zahl der Schüler*innen, die nicht über die Mindestanforderungen von mathematischen Grundlagen für die weiterführende Schule verfügen. „Das ist ein echtes Problem“, sagt die Mathematikerin Professorin Andrea Peter-Koop vom Institut für Didaktik der Mathematik (IDM). Sie gehört zum Leitungsteam des DiToM-Projekts. „Am Ende der Grundschule haben rund 20 Prozent der Kinder nicht das nötige Grundlagenwissen für das Weiterlernen in der Sekundarstufe“, sagt Peter-Koop. Rund ein Fünftel aller Grundschulkinder seien damit betroffen. Abgeleitet werden die Zahlen von erteilten Zeugnisnoten im Fach Mathematik. Hier hat sich der Durchschnitt drastisch verschlechtert. Peter-Koop betont: „Diese Kinder werden in der Sekundarstufe nicht plötzlich besser, sondern ihnen fehlen schlicht die zentralen Grundlagen für das Verständnis des neuen Stoffs und sie fallen in ihren Leistungen daher immer weiter zurück.“
© Universität Bielefeld/K. Nienhaus
Schon lange gibt es offizielle Empfehlungen, mit Einstufungstests zu überprüfen, ob Schüler*innen die Mindeststandards in der Mathematik erreichen“, sagt Professor Dr. Michael Kleine. Er forscht ebenfalls am IDM und leitet das DiToM-Projekt gemeinsam mit Andrea Peter-Koop an der Universität Bielefeld. „Die benötigten Grundlagentests zur Erfassung der mathematischen Wissensstandards wurden aber tatsächlich bislang nicht erarbeitet“, berichtet Kleine.
Grundlagentests für alle Schulstufen
Das neue Projekt soll daher praxistaugliche Tests entwickeln, mit denen Lehrkräfte feststellen können, wo ihre Schüler*innen mit ihrem Mathematikwissen stehen. Michael Kleine erklärt die Idee des Projekts: „Die Grundlagentests sollen in der Primarstufe und der Sekundarstufe I durchgeführt werden. Sie sollen immer im Abstand von zwei Jahren erhoben werden – denn dann steht in den Lehrplänen jeweils ein neuer Schritt mit substantiell neuem Inhalt an.“ Die Tests beziehen sich auf die mathematischen Teilgebiete Arithmetik und Algebra. „Das sind in der Schule die wichtigsten mathematischen Stränge, die am klarsten aufgebaut sind und überall in gleicher Form unterrichtet werden“, so Kleine.
DiToM soll internationale Expertise zusammenführen
Die Kooperationspartner bringen weitreichende Erfahrungen in der Entwicklung von mathematischen Grundlagentests mit. In dem DiToM-Projekt soll diese Expertise nun zusammengeführt werden. Die teilnehmenden Universitäten arbeiten in unterschiedlichen Konstellationen an der Entwicklung der Tests. So sollen auch nationale Besonderheiten in den einzelnen Ländern berücksichtigt werden. Vier Diagnosetests zur Einstufung soll das Projekt hervorbringen. Besonders viel Wert wird darauf gelegt, dass die Testverfahren inklusiv sind. „Beispielsweise wird die Sprache nicht mitgetestet“, sagt der Projektkoordinator Samuel Coronado-Alvarez. „Schüler*innen sollen nicht ausgeschlossen oder bestraft werden, weil sie die Sprache nicht können.“
Keine Sprachbarriere für eine internationale Verfügbarkeit
Eine Sprachbarriere soll es auch für die Lehrkräfte nicht geben. So ist als Projektergebnis eine mehrsprachige Webplattform geplant, auf der die entwickelten Testverfahren kostenfrei zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich sollen sie über einschlägige Onlineportale abrufbar sein. „Es soll alles möglichst einfach strukturiert und barrierefrei sein“, erklärt Michael Kleine. „Wenn mit den Tests Defizite bei mathematischen Grundlagen festgestellt werden, können Schüler*innen frühzeitig die Unterstützungsangebote gemacht werden, die sie benötigen, um einen langfristigen Erfolg in der Schule zu sichern“, sagt Peter-Kopp. Die Testverfahren würden auch in Afrika oder Lateinamerika dringend gebraucht. „Die Mittel, mit denen das Projekt gefördert wird, sind daher eine Investition in eine globale Steigerung der mathematischen Grundfertigkeiten in den Schulen“, sind sich die Bielefelder Projektleiter einig. 400.000 Euro fließen über das Förderprogramm Erasmus+ der Europäischen Union in das Projekt. In DiToM kooperiert die Universität Bielefeld mit der University of Rijeka (Kroatien), der University of Paris-Est-Créteil (Frankreich), der University of the Aegean, Rhodos (Griechenland), der Universität Bozen (Italien), dem Mathematiklehrkräfte-Dachverband FESPM (Spanien), der Linne University Vaxjö (Schweden). Das Projekt beginnt im Januar 2023.
Erstes Kooperationstreffen in Bielefeld
Vier Treffen der Kooperationspartner sind in den drei Jahren, auf die das Projekt angelegt ist, insgesamt geplant. Sie sollen jeweils in einer anderen Teilnehmernation ausgerichtet werden, um Gelegenheit zu bieten, die örtlichen Schulen zu besuchen. Das erste DiToM-Projekttreffen wird im Frühjahr in Bielefeld abgehalten.
Weiteres Projekt wird gefördert
Erasmus+ ist das Programm für Bildung, Jugend und Sport der Europäischen Union. Am Institut für Didaktik der Mathematik ist DiToM das zweite über Erasmus+ geförderte Projekt. Dort wird
seit 2021 eine weitere Kooperation koordiniert, das über das Programm gefördert wird: das Projekt „Enactive Learning in Mathematics at Home“ (Enaktives Mathematik-Lernen zu Hause,
kurz: EnLeMaH). Wissenschaftler*innen arbeiten darin an Verfahren, die Schüler*innen helfen sollen, ein mentales Netzwerk aufzubauen, um mathematische Konzepte und Beziehungen zu
verstehen und zu erkennen.
