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Didaktisch wirksame Gestaltung von GeoGebra-Books im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I
ein Vergleich dreier didaktischer Ansätze
Teresa Tamara Reither
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Mathematik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Bewegung und Sport Unterrichtsfach Mathematik
Betreuer*in
Christoph Ableitinger
DOI
10.25365/thesis.80241
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-15341.77403.635979-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Masterarbeit untersucht, wie GeoGebra-Books im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I konzipiert werden müssen, um einen hohen didaktischen Wert in Bezug auf konzeptuelles Verständnis, kognitive Aktivierung und Lernwirksamkeit zu entfalten. Im Mittelpunkt steht der Vergleich von drei unterschiedlichen didaktischen Ansätzen: Direkte Instruktion, EIS-Prinzip und Entdeckendes Lernen. Die empirische Untersuchung basiert auf zwei Untersuchungsdurchführungen in einer 7. Schulstufe, in denen Schüler:innen in Zweiergruppen jeweils eines der GeoGebra-Books bearbeiteten. Als Inhalte wurden die Addition und Subtraktion rationaler Zahlen sowie die Konstruktion eines regelmäßigen Sechsecks gewählt. Für die Datenerhebung wurden Bildschirm- und Audioaufnahmen der Bearbeitung des GeoGebra-Books, Schüler:inneninterviews, sowie Post-Tests eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen ein differenziertes Wirkprofil der drei Ansätze. Das Entdeckende Lernen ging mit der höchsten kognitiven Aktivierung und überwiegend semantischen Begründungen einher, zeigte jedoch vermehrt Unsicherheiten und längere Bearbeitungszeiten. Die Direkte Instruktion hatte eine hohe Lernwirksamkeit, insbesondere beim Thema regelmäßiges Sechseck. Allerdings erwies sie sich nicht als kognitiv aktivierend. Das EIS-Prinzip erzielte beim Thema rationale Zahlen die höchsten Post-Test-Ergebnisse. Insgesamt lässt sich zusammenfassen, dass GeoGebra-Books einen hohen didaktischen Wert aufweisen, wenn sie Struktur und Eigenaktivität kombiniert und Repräsentationswechsel gezielt anregt. Diese Arbeit liefert praxisnahe Empfehlungen zur Gestaltung digitaler Lernumgebungen und benennt Ansatzpunkte für weiterführende Forschung.
Abstract
(Englisch)
This master’s thesis examines how GeoGebra-Books should be designed for mathematics lessons in lower secondary education to achieve high didactic value in terms of conceptual understanding, cognitive activation and learning effectiveness. The focus is on comparing three different didactic approaches: direct instructions, the EIS-principle and discovery learning. The empirical study is based on two investigations conducted in a 7th grade class, in which students worked on one of the GeoGebra-Books in pairs. The content chosen was the addition and subtraction of rational numbers and the construction of a regular hexagon. Screen and audio recordings of the GeoGebra-Books work, student interviews, and post-tests were used for data collection. The results show a differentiated effect profile for the three approaches. Discovery learning was associated with the highest cognitive activation and predominantly semantic reasoning but also showed increased uncertainty and longer processing times. Direct instructions had a high learning effectiveness, especially on the topic of regular hexagons. However, it did not prove to be cognitively activating. The EIS-principle achieved the highest post-test results on the topic of rational numbers. Overall, it can be summarized that GeoGebra-Books have a high didactic value when they combine structure and independent activity and specifically encourage changes in representation. This work provides practical recommendations for the design of digital learning environments and identifies starting points for further research.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Gestaltung von GeoGebra-Books EIS-Prinzip Direkte Instruktion Entdeckendes Lernen kognitive Aktivierung Lernwirksamkeit konzeptuelles Verständnis
Autor*innen
Teresa Tamara Reither
Haupttitel (Deutsch)
Didaktisch wirksame Gestaltung von GeoGebra-Books im Mathematikunterricht der Sekundarstufe I
Hauptuntertitel (Deutsch)
ein Vergleich dreier didaktischer Ansätze
Paralleltitel (Englisch)
Didactically effective design of GeoGebra-Books in lower secondary mathematics education
Paralleluntertitel (Englisch)
a comparison of three didactic approaches
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
120 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Christoph Ableitinger
Klassifikation
31 Mathematik > 31.04 Ausbildung, Beruf, Organisationen
AC Nummer
AC17772211
Utheses ID
79303
Studienkennzahl
UA | 199 | 500 | 520 | 02