Studien, die ein ein ganzheitliches Bild des Mathematikunterrichts gewinnen und einen Zusammenhang zwischen bestimmten Unterrichtsmerkmalen und dem Lernerfolg von Schülerinnen und Schülern herstellen wollen, haben festgestellt, dass Lernprozesse im Schulfach Mathematik dann offenbar besonders erfolgreich sind, wenn LehrerInnen das Vorwissen ihrer SchülerInnen berücksichtigen und Lerninhalte systematisch verknüpfen. Da gerade in Mathematik so viel vom Vorwissen abhängt, ist es auf jeden Fall wichtig, die fachlichen Kompetenzen systematisch aufzubauen und den erreichten Stand bei den SchülerInnen immer genau zu kennen.
Besonders groß scheint nach den Studien der Entwicklungsbedarf im Bereich der kognitiven Aktivierung zu sein, denn dieses Unterrichtsmerkmal fördert das fachliche Verständnis und Lernerfolge besonders. Die kognitive Aktivierung wird dann als hoch eingeschätzt, wenn der Unterricht auf Verstehen und schlussfolgerndes Denken ausgerichtet ist, und die SchülerInnen mit herausfordernden Inhalten konfrontiert werden, die an ihr Vorwissen und ihre Erfahrungswelt anknüpfen. Hinzu kommt, dass LehrerInnen lernen müssen, ihren SchülerInnen Feedback zu geben, denn diese bräuchten vermehrt informative Rückmeldungen, die darauf eingehen, warum eine Rechenmethode geeignet oder ungeeignet ist, um den Lernfortschritte zu unterstützen.
Wichtig ist auch die Klassenführung, die mit der Einstellung der LehrerInnen zusammenhängt, wobei diese besser war, wenn die LehrerInnen selbst angaben, Freude an ihrer Arbeit mit der jeweiligen Klasse zu haben. Allerdings muss hier offen bleiben, was hierbei Ursache ist und was Wirkung. Schließlich hat sich in den Studien auch gezeigt, dass je anspruchsvoller der Mathematiklernstoff im Laufe des Unterrichts wird, desto geringer wird auch das Interesse der SchülerInnen. Dies zeigt, dass es notwendig ist, kognitive Förderung und Motivierung zusammenzubringen.
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