seit 01/2024

• Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Koblenz, Fachbereich 3: Mathematik/Naturwissenschaften, Mathematisches Institut, Didaktik der Mathematik (Primar- und Sekundarstufe)

10/2019 - 12/2023

• Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Koblenz, Fachbereich 3: Mathematik/Naturwissenschaften, Mathematisches Institut, Didaktik der Mathematik

• Projekt MoSAiK: 10/2019 - 12/2023

• Projekt DiKo²Lab: 11/2021 - 12/2023

05/2017 - 09/2019

• Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 3: Mathematik/Naturwissenschaften, Mathematisches Institut, Didaktik der Mathematik

04/2014 – 09/2016

• Aufbaustudium für das Lehramt an Gymnasien in den Fächern Mathematik und Geographie an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Abschluss: Master of Education

01/2007 – 04/2014

• Förderschullehrer an der Landesschule für Gehörlose und Schwerhörige Neuwied/Rhein (Förderschwerpunkt Hören und Kommunikation)

• Hauptschule: Mathematik, Englisch

• Berufsschule: Fachmathematik für technische Berufe, Technisches Zeichnen, Wirtschafts- und Sozialkunde

• Berufsbegleitendes Fernstudium zum Diplomierten Dyskalkulietrainer (EÖDL)

04/2007 – 07/2007

• Vertretungslehrer Realschule Nassau/Lahn: Mathematik

11/2005 – 01/2006

• Vertretungslehrer Realschule Diez/Lahn: Mathematik & ITG

10/2005 – 01/2006

• WiSe 2005/2006: Leitung Examenstutorium Mathematik; Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz

04/2000 – 09/2005

• Studium für das Lehramt an Realschulen in den Fächern Mathematik und Geographie an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Abschluss: 1. Staatsexamen

08/1995 – 01/1999

• Berufsausbildung: Technischer Zeichner (Elektro- und Energietechnik)

06/1995

• Allgemeine Hochschulreife, Mons-Tabor-Gymnasium Montabaur

Publikationen

Artikel in Tagungsbänden

• Böhm, M. & Holzmann, R. (2024). Werkzeugkompetenzen von Lehramtsstudierenden im Bereich elementarer Funktionen – Konzeption eines Tests zu den Bedien- und Auswahlkompetenzen bezüglich GeoGebra und Tabellenkalkulation. In F. Dilling & I. Witzke (Hrsg.): Digitaler Mathematikunterricht in Forschung und Praxis II. Tagungsband zur Vernetzungstagung 2023 in Siegen. WTM-Verlag. https://doi.org/10.37626/GA9783959872942.0

• Holzmann, R.; Sproesser, U. & Ullrich, P. (2023). Überzeugungen Lehramtsstudierender zum Einsatz digitaler Mathematikwerkzeuge im Bereich elementarer Funktionen. In IDMI-Primar Goethe-Universität Frankfurt (Hrsg.). Beiträge zum Mathematikunterricht 2022. 56. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik vom 29.08.2022 bis 02.09.2022 in Frankfurt am Main (S. 1429). WTM-Verlag. ISBN 978-3-95987-208-9 https://doi.org/10.37626/GA9783959872089.0

MoSAiK (Teilprojekt 9)

DiKo²Lab

Forschung

Werkzeugkompetenzen im Bereich elementarer Funktionen und technologiebezogene Überzeugungen LA-Studierender beim Einsatz digitaler Mathematikwerkzeuge

Eine Theorie-Praxis-Verzahnung spielt im Lehramtsstudium im Hinblick auf die Ausbildung professioneller Kompetenzen eine wichtige Rolle. Nicht zuletzt deswegen erscheint es notwendig mehr Praxiselemente in das Studium zu integrieren (Schneider & Bodensohn, 2014). In der ersten Hauptstudie des COACTIV Programms fand man heraus, dass die Komponenten Fachwissen und Fachdidaktisches Wissen, welche Bestandteil des lehrerspezifischen Professionswissens (PCK) nach Shulman (Shulman, 1986) sind, sich vor allem im Studium ausbilden und in späteren Ausbildungsphasen kaum noch verbessert werden (Krauss, 2008). Daher muss ein vernetztes, integriertes und umfassendes Professionswissen schwerpunktmäßig in der ersten Ausbildungsphase gefördert werden. Das PCK-Modell nach Shulman wurde 2006 um die Facette Technological Knowledge erweitert (TPACK-Modell nach Mishra & Koehler, 2006). Digitale Technologien bieten für die Unterrichtsgestaltung vielfältige Möglichkeiten, aber gleichsam auch Herausforderungen für Mathematiklehrkräfte. Angesichts der Forderung, dass Schülerinnen und Schüler ab Klassenstufe 7 (bspw. in Rheinland-Pfalz) selbständig mit Dynamischer Geometrie-Software (DGS) und Tabellenkalkulationssoftware (TK) arbeiten müssen (MBWJK, 2007), kommt Lehrkräften eine besondere Rolle bei der Integration digitaler Mathematikwerkzeuge (DMW) in den Mathematikunterricht zu (Thurm, 2020). Dies lässt sich z.B. in Bezug auf die Leitidee Funktionaler Zusammenhang exemplarisch umsetzen, da sich zur Förderung des funktionalen Denkens (vgl. Vollrath, 1989) der Einsatz von DMW u.a. durch die einfache und schnelle Verfügbarkeit der Repräsentationsformen Funktionsterm, Wertetabelle und Funktionsgraph anbietet. Im Rahmen des QLB-Verbundprojektes MoSAiK der RPTU Kaiserslautern-Landau und der Universität Koblenz werden im Teilprojekt 9 (Digitale Forschungswerkstatt) am Campus Koblenz Werkzeugkompetenzen (Heintz et al., 2017) und (technologiebezogene) Überzeugungen (Goldin et al., 2009) von BA-Lehramtsstudierenden bezogen auf GeoGebra und Tabellenkalkulation (TabKalk) am Beispiel der elementaren Funktionen beforscht. In einem spezifischen fachdidaktischen Seminar, welches in das Regelstudium integriert ist, wurden in drei Arbeitsphasen – ergänzt mit theoretischen Grundlagen - folgende Aspekte adressiert:

• Schulung von Werkzeugkompetenzen (GeoGebra und TabKalk) anhand eines Aufgabenkatalogs
• Planung von zwei Unterrichtsstunden unter Verwendung der beiden DMW GeoGebra und TabKalk
• Erprobung der Unterrichtsstunden an Kooperationsschulen mit Videographie und Reflexion der beteiligten Akteure

Die Entwicklung der Studierenden soll anhand verschiedener empirischer Instrumente über den Verlauf des Seminars dokumentiert und evaluiert werden, um die Wirksamkeit einer solchen Lehrveranstaltung auf die Lehramtsausbildung zu bestimmen. Für eine übergreifende Ausbildung wird eine Videodatenbank von Anforderungssituationen erstellt, die für eine praxisnahe Ausbildung in den übrigen Didaktikveranstaltungen eingesetzt werden kann. Vor und nach Besuch des Seminars wurden zwei Instrumente eingesetzt. Anhand eines selbstentwickelten dreiteiligen Kompetenztestes (GeoGebra, TabKalk, Didaktik) wurden die Werkzeugkompetenzen der Studierenden gemessen. In einem selbsteinschätzenden, teilweise adaptierten, Fragebogen wurden u.a. Daten zu Wissensfacetten des TPACK-Modells (Mishra & Koehler, 2006), technologiebezogene Überzeugungen und Selbstwirksamkeitserwartungen von 55 Studierenden erhoben. Erste Ergebnisse einer qualitativen Inhaltsanalyse (Mayring, 2015) mit quantitativen Elementen mit entspr. Codebuch zeigen, dass insbesondere die Visualisierungs- und Kontrollfunktion von DMW von den Studierenden als Vorteil beim Lehren und Lernen von funktionalen Zusammenhängen gesehen werden. Als Nachteil wurde am häufigsten eine Gefahr für händische Rechenverfahren genannt. In Bezug auf die benötigte Zeit wurde einerseits eine Ersparnis durch den Einsatz von GeoGebra und TK erwartet, andererseits ein hoher Aufwand befürchtet, wenn Schülerinnen und Schüler nicht über die notwendigen Werkzeugkompetenzen verfügen.

Literatur

Goldin, G., Rösken, B., & Törner, G. (2009). Beliefs - no longer a hidden variable in mathematical teaching and learning processes. In J. Maaß, & W. Schlöglmann (Hrsg.), Beliefs and attitudes in mathematics education: new research results (S. 1-18). Sense.

Heintz, G., Elschenbroich, H.-J., Laakmann, H., Langlotz, H., Rüsing, M., Schacht, F., Schmidt, R. & Tietz, C. (2017). Werkzeugkompetenzen. Kompetent mit digitalen Werkzeugen Mathematik betreiben. Verlag medienstatt.

Krauss, S. N. (2008). Die Untersuchung des professionellen Wissens deutscher Mathematik-Lehrerinnen und -Lehrer im Rahmen der COACTIV-Studie. Journal für Mathematikdidaktik , 223-258.

Mayring, P. (2015). Qualitative Inhaltsanalyse. Grundlagen und Techniken. Beltz.

MBWJK Rheinland-Pfalz (Hrsg.) (2007). Rahmenlehrplan Mathematik (Klassenstufen 5-9/10). https://bildung.rlp.de/lehrplaene/?tx_rlpbase_download%5Baction%5D=download&tx_rlpbase_download%5Bcontroller%5D=Download&tx_rlpbase_download%5Bitem%5D=56490&type=432522&cHash=a23c232416037e96006b9277a0170bfc

Mishra, P., & Koehler, M. J. (2006). Technological pedagogical content knowledge: A framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6), S. 1017-1054. https://doi.org/10.1111/j.1467-9620.2006.00684.x

Schneider, C., & Bodensohn, R. (2014). Core Competences of Students in University Teacher Education and Their Longitudinal Development: First Results of the KOSTA Study. In A. G. K.-H. Arnold, Schulpraktika in der Lehrerbildung. Theoretische Grundlagen, Konzeptionen, Prozesse und Effekte (S. 147-164). Münster: Waxmann-Verlag.

Shulman, L. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching. Educational Researcher, 4–14.

Thurm, D. (2020). Digitale Werkzeuge im Mathematikunterricht integrieren. Zur Rolle von Lehrerüberzeugungen und der Wirksamkeit von Fortbildungen. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-658-28695-8

Vollrath, H.-J. (1989). Funktionales Denken. Journal für Mathematik-Didaktik, 10(1), 3–37. https://doi.org/10.1007/BF03338719