Dekomposition von Lösungsstrategien bei der Bewältigung arithmetischer und algebraischer Anforderungen unterschiedlicher Komplexität

Projekt: "Kurzzeitiges vs. langzeitiges Lernen auf dem Gebiet der Mathematik"

Das Verbundprojekt fokussierte (...) die Untersuchung (1) zerebraler Korrelate kurzfristiger und längerfristiger Lerneffekte sowie individueller Unterschiede im mathematischen Denken sowie (2) die Zusammenhänge zu kognitiven und nicht kognitiven psychometrischen Testleistungen. (...) Zur Identifikation zerebraler Korrelate mathematischen Denkens und Lernens sowie der Quellen interindividueller Unterschiede wurden Aufgaben aus verschiedenen Teilbereichen der Mathematik (Arithmetik, Geometrie, Alg ... Das Verbundprojekt fokussierte (...) die Untersuchung (1) zerebraler Korrelate kurzfristiger und längerfristiger Lerneffekte sowie individueller Unterschiede im mathematischen Denken sowie (2) die Zusammenhänge zu kognitiven und nicht kognitiven psychometrischen Testleistungen. (...) Zur Identifikation zerebraler Korrelate mathematischen Denkens und Lernens sowie der Quellen interindividueller Unterschiede wurden Aufgaben aus verschiedenen Teilbereichen der Mathematik (Arithmetik, Geometrie, Algebra) eingesetzt. Zwei Kohorten von Schülerinnen und Schülern der 11. Klasse des Berliner Netzwerks mathematisch-naturwissenschaftlicher Schulen wurden für die Teilnahme an der (Langzeit-) Untersuchung gewonnen. In einem ersten Schritt wurden alle teilnehmenden Schüler einer mehrstündigen psychometrischen Testung unterzogen. Erfasst wurden theoriegeleitet und empiriegeleitet das mathematische Interesse, verschiedene Intelligenzmaße, Konzentrationsvermögen, Arbeitsgedächtnis, Persönlichkeitseigenschaften und motivationale Faktoren. Die Daten der psychometrischen Testung waren Ausgangsbasis für die Auswahl von Probranden für die sich anschließenden experimentellen Untersuchungen. Mathematisch hoch befähigte Probanden (hohe fluide Intelligenz, ausgeprägtes Interesse an Mathematik) und mathematisch durchschnittlich befähigte Probanden (durchschnittliche fluide Intelligenz, kein ausgeprägtes Interesse an Mathematik) wurden bei der Aufgabenbewältigung untersucht. Der Schwierigkeitsgrad aller Anforderungen wurde systematisch variiert. Erhoben wurden behaviorale Parameter (Reaktionszeiten, Fehler), psychophysiologische Indikatoren (Pupillenreaktion, Blickbewegungen) sowie fMRT-BOLD-Signale. Um vergleichende Aussagen über kurz- gegenüber längerfristigen Lerneffekten machen zu können, wurden die Probanden nach einem Jahr erneut mit dem prototypischen Aufgabenmaterial konfrontiert. Die experimentell erhobenen Daten wurden umfassend statistisch analysiert: aufgabenbezogen vs. aufgabenübergreifend, lernphasenbezogen, methodenvergleichend und unter Bezugsetzung zu den psychometrischen Befunden. (DIPF/Projektträger)
Forschungsdesign
  • Experimentelles Design
  • Querschnitt
Untersuchungsgebiet (geogr.)
  • Deutschland; Berlin
Erhebungseinheit Schüler
Grundgesamtheit / Population
  • Schüler der 10. Klasse, Gymnasium

Teil des Projekts / der Reihe

Projekttitel
  • Kurzzeitiges vs. langzeitiges Lernen auf dem Gebiet der Mathematik
  • Zerebrale Korrelate, Bereichsspezifik und Quellen individueller Unterschiede - 2. Förderphase
Projektlaufzeit
  • 2008 - 2011
Leitung van der Meer, Elke / Wartenburger, Isabell
Fördereinrichtung Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderkennzeichen 01GJ0801 / 01GJ0802
Förderprogramm / Forschungsprogramm
Website
Anmerkungen (Projekt)
  • Das Verbundprojekt unterteilte sich in einen psychologischen Teil unter der Leitung von Elke van der Meer (Förderkennzeichen: 01GJ0801, Laufzeit: 01.04.2008-31.10.2011) und einen Bildgebungs-Teil (FKZ: 01GJ0802, Laufzeit: 01.04.2008-30.09.2011).

Publikationen

  • Foth, M. (2012). Prädiktoren überdurchschnittlicher mathematischer Leistungen in der gymnasialen Oberstufe.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Krueger, F. & Landgraf, S. & Meer, E. & Deshpande, G. & Hu, X. (2011). Effective connectivity of the multiplication network. A functional MRI and multivariate granger causality mapping study. Human brain mapping, 32(9), 1419-1431.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Preusse, F. & Meer, E. & Deshpande, G. & Krueger, F. & Wartenburger, I. (2011). Fluid intelligence allows flexible recruitment of the parieto-frontal network in analogical reasoning. Frontiers in human neuroscience, 5(22), 14 S..
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Preusse, F. (2011). High fluid intelligence and analogical reasoning. Behavioural and cerebral correlates and their temporal characteristics. Humboldt-Universität zu Berlin.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Sassenberg, U. & Meer, E. & Foth, M. & Wartenburger, I. (2011). Show your hands. Are you really clever? Reasoning, gesture production, and intelligence. Linguistics, 49(1), 105-134.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Meer, E. (2011). Verbundprojekt. Kurzzeitiges vs. Langzeitiges Lernen auf dem Gebiet der Mathematik. Zerebrale Korrelate, Bereichsspezifik und Quellen individueller Unterschiede, Psychologischer Teil. Schlussbericht. Humboldt-Universität zu Berlin.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Wartenburger, I. (2011). Verbundprojekt. Kurzzeitiges vs. langzeitiges Lernen auf dem Gebiet der Mathematik. Zerebrale Korrelate, Bereichsspezifik und Quellen individueller Unterschiede. Bildgebungsteil. Schlussbericht. Universität Potsdam.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Landgraf, S. & Meer, E. & Krueger, F. (2010). Cognitive resource allocation for neural activity underlying mathematical cognition. A multi-method study. ZDM : mathematics education, 42(6), 579-590.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Sassenberg, U. & Meer, E. (2010). Do we really gesture more when it is more difficult? Cognitive science, 34(4), 643-664.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Preusse, F. & Meer, E. & Ullwer, D. & Brucks, M. & Krueger, F. & Wartenburger, I. (2010). Long-term characteristics of analogical processing in high-school students with high fluid intelligence: an fMRI study. ZDM : mathematics education, 42(6), 635-647.
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  • Bornemann, B. & Foth, M. & Horn, J. & Ries, J. & Warmuth, E. & Wartenburger, I. & Meer, E. (2010). Mathematical cognition.Individual differences in resource allocation. ZDM : mathematics education, 42(6), 555-567.
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  • Wartenburger, I. & Kühn, E. & Sassenberg, U. & Foth, M. & Franz, E. & Meer, E. (2010). On the relationship between fluid intelligence, gesture production, and brain structure. Intelligence, 38(1), 193-201.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Wartenburger, I. & Heekeren, H. & Preusse, F. & Kramer, J. & Meer, E. (2009). Cerebral correlates of analogical processing and their modulation by training. NeuroImage, 48(1), 291-302.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
  • Meer, E. & Beyer, R. & Horn, J. & Foth, M. & Bornemann, B. & Ries, J. & Kramer, J. & Warmuth, E. & Heekeren, H. & Wartenburger, I. (2009). Resource allocation and fluid intelligence. Insights from pupillometry. Psychophysiology, 47(1), 158-169.
    Literaturnachweis auf fachportal-paedagogik.de
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