Forschungsprojekt

(Y)CUBES: (Young) Children Using Blocks to Express Spatial Strategies (K-4); Studien zur Artikulation räumlicher Vorstellungen und arithmetischer Konzepte von Vor- und Grundschulkindern in konstruktiven Arbeitsumgebungen

Projektleitung:
Prof. Dr. Simone Reinhold

Beschreibung:

Im Arithmetikunterricht der Grundschule werden verbreitet konkrete Arbeitsmittel zur Veranschaulichung eingesetzt. Handlungen an solchen Materialien mit räumlich-geometrischen Eigenschaften sollen dazu beitragen das Zahl- und Operationsverständnis von Kindern zu fundieren. Ziel ist es, über diese Handlungen (etwa im Sinne Piagets) mentale Repräsentationen auszubilden, die auch losgelöst vom konkret zur Verfügung stehenden Material mental manipuliert werden können. Die Fähigkeit zur Vorstellung räumlicher Begebenheiten oder Veränderungen gilt in diesem Zusammenhang als bedeutsam für die Entwicklung arithmetischer Konzepte im Elementar- und Primarbereich. Für die mathematikdidaktische Forschung ergibt sich vor diesem Hintergrund die Notwendigkeit, Details der Zusammenhänge zwischen räumlich-visuellen und arithmetischen Fähigkeiten im Rahmen qualitativ ausgerichteter Grundlagenforschung zu untersuchen und dabei auch individuelle Bearbeitungs- und Lernprozesse von Vor- und Grundschulkindern in den Blick zu nehmen. Da konstruktiven Aktivitäten mit geometrischen Objekten eine bedeutsame Rolle bei der Fundierung und Entwicklung geometrischer Vorstellungen im Vor- und Grundschulalter zugeschrieben wird, widmet sich das Projekt (Y)CUBES K-4: (Young) Children Using Blocks to Express Spatial Strategies daran anknüpfend der übergeordneten Frage, auf welche Weise individuelle Vorgehensweisen bei der Erstellung konkreter Konstruktionen mit den räumlichen Vorstellungen von Vor- und Grundschulkindern und ihrer Fähigkeit zum mentalen visuellen Operieren bei der Bearbeitung räumlich visualisierter Aufgaben aus arithmetischen Kontexten zusammenhängen.

Verschiedene Forschungsstränge der Grundschulmathematikdidaktik verknüpfend wird im Projekt untersucht:

  • Welche Strategieelemente sind in den konstruktiven Aktivitäten von Vor- und Grund-schulkindern bei der konkreten Rekonstruktion dreidimensionaler (Würfel-) Bauwerke zu erkennen?
  • Welche Rückschlüsse lassen diese konstruktiven Aktivitäten auf die räumlichen Vorstellungen der Kinder zu?
  • In welchem Zusammenhang stehen die beobachteten Baustrategien zu Konzepten, die die Kinder bei der Bearbeitung arithmetischer Anforderungen zeigen?


Playing with blocks has been a popular activity in early childhood for decades. When constructing with blocks, children encounter geometric concepts like congruence, they distinguish between various solids and compose or transform buildings. Meanwhile, they need to reflect on spatial relations, orientations and on the structure of three-dimensional arrays. Although spatial structuring is a cognitive process operating upon internal representations, a person’s external articulation (e.g. verbal comments or parallel motor activities) may reveal characteristics of the ongoing internal processes. However, the role of concrete construction activities and their interaction with spatial abilities and individual strategies to cope with arithmetic challenges are not entirely clear, yet.

The research project (Y)CUBES K-4, (Young) Children Using Blocks to Express Spatial strategies intends to enlighten the elaboration of spatial strategies from kindergarten to primary age and their relationship to constructive activities and to arithmetic approaches.
Several contributory studies serve to enlighten this field and accentuate various related research questions covering intense work with children aged 5 to 10. E.g. in some of the affiliated studies, we focus on the interrelation of spatial structuring in enumerating the number of cubes in three-dimensional arrays and preschoolers’ block building strategies.

Theoretische Rahmung des Projekts und Bezüge zur Praxis:

Reinhold, S. (2007). Mentale Rotation von Würfelkonfigurationen - theoretischer Abriss, mathematikdidaktische Perspektiven und Analysen zu Strategien von Grundschulkindern in einer konstruktiven Arbeitsumgebung. Hannover: G. W. Leibniz Universität, online zugänglich unter: http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01dh07/527630160.zip

Reinhold, S. (2013). Schönes sehen: Mehrfachspiegelungen in Kaleidoskopen und Co. Mathematik differenziert, 3/2013, 22-27.

Reinhold, S.; Beutler, B. & Merschmeyer-Brüwer, C. (2013). Preschoolers count and construct: spatial structuring and its relation to building strategies in enumeration-construction tasks. In A. Lindmeier & A. Heinze (Eds.), Proceedings of the 37th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education (Vol. 4, S. 81-88). Kiel: PME 2013.

Reinhold, S. (2015a). Baustrategien von Vor- und Grundschulkindern: Zur Artikulation räumlicher Vorstellungen in konstruktiven Arbeitsumgebungen. In A. Filler, A. Lambert & M. Ludwig (Hrsg.), Geometrie zwischen Grundbegriffen und Grundvorstellungen: Ziele und Visionen 2020. Wiesbaden: Springer.

Reinhold, S. (2015b). MULTICUBI: Würfelbauwerke auf dem Spiegel. Seelze: Kallmeyer Lernspiele, Friedrich Verlag.

Reinhold, S. (2015c). Bauen, Zeichnen, Spielen: Würfelbauten in geometrischen Lernumgebungen für die Kooperation. Die Grundschulzeitschrift, Heft 280/2015.

Projektzeitraum:

01.10.2012 bis 30.09.2018


Zuletzt aktualisiert: Dienstag, 24. Februar 2015 13:10