Die Entwicklung des Verständnisses von Graphen und Diagrammen im Kindergarten- und Schulalter
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Dem kompetenten Umgang mit Grafen und Diagrammen wird große Bedeutung für das mathematische und naturwissenschaftliche Lernen zugeschrieben. Die Forschung zur Nutzung und zum Verständnis von Grafen hat sich bisher fast ausschließlich auf das Sekundarschul- und Erwachsenenalter konzentriert. Ziel dieses Projekts war die Untersuchung des beginnenden Verständnisses von Grafen und Diagrammen im Vor- und Grundschulalter. Über die Untersuchung der reinen Interpretationsfähigkeit hinaus verfolgte das Projekt das Ziel, das Verständnis von Grafen als Symbolsystemen generell zu untersuchen und darüber hinaus festzustellen, ob und inwiefern die grafische Darstellung von Kovariationsbeziehungen zwischen Variablen Kindern die Überprüfung und ggf. Revision ihrer Hypothese erleichtert. Dafür wurden acht Studien mit Kindern im Alter von 4 bis 11 Jahren durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass schon im Vorschulalter nach einer kurzen Einführung Kovariationsevidenz aus einfachen Säulendiagrammen genauso erfolgreich abgelesen wird wie aus realistischen Bildern. Interessante Befunde ergaben sich aus der näheren Analyse der Beziehung zwischen Basiskompetenzen der Dateninterpretation (Ablesen, Addieren, Vergleichen von Werten) und den o.g. kausalen Schlussfolgerungen zu Beziehungen zwischen Variablen. Die Fähigkeit, korrekte kausale Schlussfolgerungen aus verschiedenen Kovariationsmustern zu ziehen konnte weder im Umgang mit realistischen Abbildungen noch im Umgang mit Säulendiagrammen aus den Basiskompetenzen der Dateninterpretation vorher gesagt werden. Wir konnten jedoch zeigen, dass die im Kindergartenalter schlechteren Basiskompetenzen der Dateninterpretation bei Säulendiagrammen in einer kurzen Intervention erfolgreich trainiert werden konnten. Darüber hinaus erlauben unsere Studien einen Einblick in das sich langsam entwickelnde tiefer gehende Verständnis von Grafen als Symbolsystemen. Während bereits kurz vor der Einschulung imperfekte Kovariationsevidenz interpretiert und in mehreren Symbolsystemen aufeinander bezogen werden kann, entwickelt sich die Fähigkeit der Attributdifferenzierung über einen langen Zeitraum. Unabhängig davon nutzen bereits im frühen Grundschulalter Kinder Säulendiagramme für die Überprüfung und ggf. Revision ihrer eigenen Überzeugungen. Mit unseren Studien konnten wir sowohl einen Beitrag zur Forschung der Entwicklung des Symbolverständnisses (anhand eines konkreten Symbolsystems) als auch der Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens mit Fokussierung auf den wichtigen Aspekt der Dateninterpretation und Evidenzevaluation leisten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007). Can preschool children understand causal relations represented in bar graphs? Society for Research in Child Development, Boston, MA
Koerber, S., & Sodian, B.
- (2009). Reasoning from graphs in young children. Preschoolers’ ability to interpret and evaluate covariation data from graphs. Journal of Psychology of Science & Technology, 2(2), 73-86
Koerber, S., & Sodian, B.
- (2011). Der Umgang mit visuell-grafischen Repräsentationen im Grundschulalter. Unterrichtswissenschaft, 39(1), 49-62
Koerber, S.
- (2011, June). Belief revision in response to evidence. Biennial Meeting of the Piaget Society, Berkeley, California
Koerber, S., Sodian, B., Huber, D. & Mikschl, S., & Osterhaus, C.
