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E-Book

Problemlösen

Begriff - Strategien - Einflussgrößen - Unterricht - (häusliche) Förderung

AutorUlrike Kipman
VerlagSpringer Gabler
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl253 Seiten
ISBN9783658223700
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,99 EUR
Problemlösen gilt als eine der Schlüsselqualifikationen des 21. Jahrhunderts. Es geht beim Problemlösen nicht nur darum, Informationen sinnvoll zu vernetzen, dynamisch in Beziehung zu setzen, Wahrscheinlichkeiten zu berechnen und eine Kette richtiger Entscheidungen zu treffen, sondern auch vielfach darum, eine Vielzahl an Außenkriterien zu berücksichtigen und ein entsprechendes 'Weltwissen' an den Tag zu legen. Dieses Buch soll die Frage beantworten, wie man zu einem guten Problemlöser / einer guten Problemlöserin werden kann bzw. warum bestimmte Personen bei der Lösung von Problemen erfolgreicher sind als andere. Nach einer umfassenden Zusammenstellung der Literatur zu diesem Thema werden Einflussgrößen auf das Problemlösen analysiert und miteinander abgeglichen und Ideen für den Unterricht in der Primarstufe und Sekundarstufe I präsentiert. Zudem werden verschiedene Arten des Unterrichts im Hinblick auf die Wirksamkeit für unterschiedliche Personengruppen diskutiert, dies vor dem Hintergrund, dass nicht nur Problemstellungen stark variieren sondern auch die Problemlöser/innen. Eine Handreichung mit Brettspielen, die die Kriterien des Problemlösens erfüllen, ist ebenfalls Teil dieses Buches. Letztendlich wird ein Modell vorgeschlagen, welches erfolgreiches Problemlösen vielschichtig zu erklären versucht.



Ulrike Kipman ist Professorin an der Pädagogischen Hochschule Salzburg im Bereich Bildungswissenschaften. Sie lehrt an der Pädagogischen Hochschule, an der Universität Salzburg und an der Fachhochschule Salzburg in der Bereichen Pädagogik, Psychologie und Mathematik und unterrichtet an diversen Akademien und Instituten. Ihre Forschungsinteressen liegen vor allem im Bereich Problemlösen, Entscheidungsstrategien und Kombinatorik.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis6
1 Einleitung und Gliederung12
Zusammenfassung12
Literatur16
2 Definitionen17
Zusammenfassung17
2.1Was ist ein Problem?17
2.2Was bedeutet Problemlösekompetenz?20
2.3Gibt es verschiedene Problemtypen?22
2.3.1Analytische Probleme24
2.3.2Synthetische Probleme25
2.3.3Dialektische Probleme26
2.4Der Prozess des Problemlösens27
2.4.1Verstehen der Aufgabe28
2.4.2Ausdenken eines Plans28
2.4.3Ausführen des Plans29
2.4.4Rückschau29
2.5Problemlösestrategien (Heuristiken)30
2.5.1Heuristische Hilfsmittel31
2.5.1.1 Informative Figuren32
2.5.1.2 Tabellen33
2.5.1.3 Wissensspeicher35
2.5.1.4 Lösungsgraphen35
2.5.1.5 Gleichungen36
2.5.2Heuristische Prinzipien36
2.5.2.1 Das Analogieprinzip36
2.5.2.2 Das Rückführungsprinzip36
2.5.2.3 Das Transformationsprinzip37
2.5.2.4 Das Invarianzprinzip37
2.5.2.5 Das Symmetrieprinzip37
2.5.2.6 Das Extremalprinzip37
2.5.2.7 Das Zerlegungsprinzip38
2.5.2.8 Die Fallunterscheidung38
2.5.2.9 Das Schubfachprinzip38
2.5.3Heuristische Strategien38
2.5.3.1 Systematisches Probieren39
2.5.3.2 Vorwärts- und Rückwärtsarbeiten39
2.5.3.3 Rückführung von Unbekanntem auf Bekanntes40
2.5.3.4 Analogiebildung41
2.5.3.5 Umstrukturieren eines Problems41
2.6Zusammenfassung41
Literatur42
3 Voraussetzungen erfolgreichen Problemlösenlernens44
Zusammenfassung44
3.1Übungseffekte45
3.2Problemisomorphe45
3.3Heuristiken anwenden und Transferleistungen erbringen können45
3.4Handlungsorientierter Unterricht47
3.5Training50
3.6Persönlichkeit und Problemlösekompetenz52
3.7Intelligenz und Problemlösekompetenz52
3.8Expertise und Problemlösekompetenz53
3.9Motivation, Emotion und Problemlösekompetenz53
3.10Planungsfähigkeit und Problemlösekompetenz58
3.11Hintergrundmerkmale und Problemlösekompetenz58
3.12Zusammenfassung59
3.13Storyboard60
3.14Abgeleitete Fragestellungen61
3.15Überlegungen zu den Forschungsfragen62
3.16Abgeleitete Modelle zu den Einflussgrößen64
3.17Abgeleitete Modelle zur Strategienutzung67
Literatur68
4 Die Problemlösekompetenzen der österreichischen Schüler76
Zusammenfassung76
4.1Die Erhebung von Problemlösekompetenzen in Large Scale Assessments77
4.2Allgemeine Informationen zur PISA-Studie78
4.3Die PISA-Problemlöseaufgaben79
4.3.1Beispiel 1 – Anschlusszüge79
4.3.2Beispiel 2 – Bewässerung79
4.3.3Beispiel 3 – Ferienlager79
4.3.4Beispiel 4 – Bibliothekensystem79
4.4Allgemeines zur Auswertung und Interpretation der PISA-Daten87
4.4.1Metrik87
4.4.2Zuteilung zu den Kompetenzstufen88
4.4.2.1 Level 188
4.4.2.2 Level 288
4.4.2.3 Level 390
4.4.2.4 Level 490
4.4.2.5 Level 591
4.4.2.6 Level 691
4.4.3Die Gewichtung bei PISA92
4.4.4Die Plausible Values bei PISA95
4.4.5Die Standardfehlerberechnung bei PISA95
4.5Die Problemlösekompetenzen der österreichischen Schüler im Ländervergleich97
4.6Die Verteilung der Schüler auf die Kompetenzstufen im Ländervergleich98
4.7Geschlechtsunterschiede im Problemlösen100
4.8Sozioökonomischer Hintergrund und Problemlösekompetenzen101
4.8.1Operationalisierung der Variablen101
4.8.1.1 Elternbildung101
4.8.1.2 Anzahl der Bücher zu Hause101
4.8.1.3 Lernressourcen zu Hause102
4.8.1.4 Wohlstand102
4.8.1.5 Häusliche Besitztümer102
4.8.2Analysen102
4.8.3Ergebnisse104
4.9Emotionale Faktoren (Selbstkonzept, Motivation…) und Problemlösekompetenzen105
4.9.1Operationalisierung der Variablen105
4.9.1.1 Mathematics Behaviour105
4.9.1.2 Mathematics Self-Efficacy (Selbstwirksamkeit in Mathematik)106
4.9.1.3 Mathematics Intentions (Präferenzen für Mathematik)106
4.9.1.4 Mathematics Work Ethic (Arbeitsmoral in Mathematik)107
4.9.1.5 Openness for Problem Solving (Offenheit für Problemfragestellungen)107
4.9.1.6 Mathematics Self-Concept (Selbstkonzept in Mathematik)108
4.9.1.7 Mathematics Interest (Interesse an Mathematik)108
4.9.1.8 Subjective Norms in Mathematics (subjektive Normen in Mathematik)109
4.9.2Analysen109
4.9.3Ergebnisse110
4.9.3.1 Item- und Skalenanalysen110
4.9.3.2 Inhaltliche Analysen112
4.10Kombinationen aus Hintergrundmerkmalen und Persönlichkeitsmerkmalen114
4.11Zusammenfassung118
Literatur118
5 IQ und EQ – ist der Mix entscheidend und macht der Problemtyp einen Unterschied?120
Zusammenfassung120
5.1Allgemeines121
5.2Erhobene Konstrukte121
5.2.1Emotionale Selbstwirksamkeit122
5.2.2Allgemeine Selbstwirksamkeit123
5.2.3Proaktive Einstellung123
5.2.4Coping123
5.2.5Selbstregulation124
5.2.6Intelligenz124
5.2.7Problemlösekompetenz125
5.3Analysen125
5.4Ergebnisse126
5.4.1Skaleninformationen126
5.4.2Inhaltliche Analysen128
5.5Zusammenfassung und Schlussfolgerung132
Literatur133
6 Kombinatorik und Problemlösen?135
Zusammenfassung135
6.1Was ist Kombinatorik?137
6.1.1Allgemeines Zählprinzip137
6.1.2Permutation ohne Wiederholung138
6.1.3Permutation mit Wiederholung139
6.1.4Variation ohne Wiederholung139
6.1.5Variation mit Wiederholung140
6.1.6Kombination ohne Wiederholung140
6.1.7Kombination mit Wiederholung141
6.2Kombinatorik zum Problemlösenlernen?142
6.2.1Lösungen mit Baumdiagrammen (Skizzen)142
6.2.2Lösungen mit Gleichungen142
6.2.3Lösungen mit Lösungsgraphen143
6.2.4Lösungen mithilfe von Tabellen143
6.3Wahrscheinlichkeiten und Kombinatorik145
6.4Zusammenfassung146
Literatur146
7 Einflussfaktoren auf die Leistung in Kombinatorik147
Zusammenfassung147
7.1Allgemeines148
7.2Operationalisierung der Konstrukte148
7.2.1Sozialer Hintergrund148
7.2.2Mathematische Fähigkeiten149
7.2.3Mathematisches Interesse149
7.2.4Note in Mathematik149
7.2.5Lesekompetenz149
7.2.6Intelligenz149
7.2.7Kombinatorikfähigkeiten150
7.2.7.1 Aufgabe zur Kombination150
7.2.7.2 Aufgabe zum allgemeinen Zählprinzip151
7.2.7.3 Aufgabe zur Permutation151
7.2.7.4 Aufgabe zum synthetischen Problemlösen152
7.3Analysen152
7.4Ergebnisse153
7.5Zusammenfassung158
Literatur158
8 Strategien zur Lösung von Kombinatorikaufgaben159
Zusammenfassung159
8.1Allgemeines159
8.2Operationalisierung der Strategien161
8.3Vorgegebene Aufgaben162
8.4Analysen163
8.5Ergebnisse164
8.5.1Kombination und Variation mit den Eiskugeln164
8.5.2Variation und Kombination mit den Autos166
8.5.3Permutation mit den Tieren (3 und 4 Elemente)167
8.5.4Vergleich Papier-Bleistift-Lösungen vs. Einzelsetting mit Materialien168
8.6Exkurs: Lösungsstrategien bei Erwachsenen170
8.6.1Kombination und Variation mit den Eiskugeln (Erwachsene)170
8.6.2Kombination mit den Autos (Erwachsene)173
8.6.3Permutation mit den Tieren (3 und 4 Elemente)173
8.7Vergleich Lösungshäufigkeiten und Strategien175
8.8Zusammenfassung175
Literatur176
9 Wie kann man die Kombinatorikleistung verbessern?177
Zusammenfassung177
9.1Allgemeines178
9.2Analysen180
9.3Ergebnisse180
9.3.1Voranalysen180
9.3.1.1 ICC180
9.3.1.2 Kombinatorikleistung vor der Intervention180
9.3.2Leistungszuwachs181
9.3.2.1 Handlungsorientierter Unterricht181
9.3.2.2 Arbeitsblattunterricht182
9.3.3Tiefergehende Analysen182
9.3.3.1 Interaktionen182
9.3.3.2 Geschlecht und Leistungsverbesserung183
9.3.3.3 Alter und Leistungsverbesserung183
9.3.3.4 Sozioökonomischer Hintergrund und Leistungsverbesserung184
9.3.3.5 Mathematische Fähigkeiten und Leistungsverbesserung184
9.3.4Mathematisches Interesse und Leistungsverbesserung184
9.4Zusammenfassung185
Literatur185
10 Stochastische Fähigkeiten bei Spitzenschülern im Grundschulalter186
Zusammenfassung186
10.1Allgemeines186
10.2Analysen187
10.3Ergebnisse187
10.4Zusammenfassung188
11 Spielen und dabei Problemlösen lernen? Spiele zur Förderung von Problemlösekompetenzen189
Zusammenfassung189
11.1Allgemeines189
11.2Brettspiele zur Kompetenzerweiterung im Bereich Problemlösen190
11.2.1Uluru190
11.2.1.1 Kurzbeschreibung des Brettspiels „Uluru“190
11.2.1.2 Beispiel191
11.2.1.3 Zusatzinformationen191
11.2.1.4 Problemlöseanspruch192
11.2.2Dimension192
11.2.2.1 Kurzbeschreibung193
11.2.2.2 Zusatzinformationen194
11.2.2.3 Problemlöseanspruch194
11.2.3Der bunte Hund194
11.2.3.1 Kurzbeschreibung195
11.2.3.2 Beispiel195
11.2.3.3 Zusatzinformationen196
11.2.3.4 Problemlöseanspruch197
11.2.4Corona197
11.2.4.1 Kurzbeschreibung198
11.2.4.2 Beispiel198
11.2.4.3 Zusatzinformationen199
11.2.4.4 Problemlöseanspruch199
11.2.5Scotland Yard (Master)199
11.2.5.1 Kurzbeschreibung199
11.2.5.2 Beispiel200
11.2.5.3 Zusatzinformationen200
11.2.5.4 Problemlöseanspruch201
11.2.6Rush Hour202
11.2.6.1 Kurzbeschreibung202
11.2.6.2 Beispiel202
11.2.6.3 Zusatzinformationen203
11.2.6.4 Problemlöseanspruch203
11.2.7Master Mind203
11.2.7.1 Kurzbeschreibung204
11.2.7.2 Beispiel205
11.2.7.3 Zusatzinformationen205
11.2.7.4 Problemlöseanspruch205
11.2.8Big Band206
11.2.8.1 Kurzbeschreibung206
11.2.8.2 Beispiel207
11.2.8.3 Zusatzinformationen208
11.2.8.4 Problemlöseanspruch208
11.2.9Pinguintanz209
11.2.9.1 Kurzbeschreibung209
11.2.9.2 Beispiel210
11.2.9.3 Zusatzinformationen210
11.2.9.4 Problemlöseanspruch211
11.2.10 Allein im Drachenlabyrinth211
11.2.10.1 Kurzbeschreibung212
11.2.10.2 Zusatzinformationen212
11.2.10.3 Problemlöseanspruch212
11.2.11 Tatort Nachtexpress212
11.2.11.1 Kurzbeschreibung213
11.2.11.2 Beispiel213
11.2.11.3 Zusatzinformationen213
11.2.11.4 Problemlöseanspruch214
11.2.12 EXIT214
11.2.12.1 Kurzbeschreibung214
11.2.12.2 Beispiel214
11.2.12.3 Zusatzinformationen214
11.2.12.4 Problemlöseanspruch216
11.2.13 Metro Ville216
11.2.13.1 Kurzbeschreibung216
11.2.13.2 Beispiel217
11.2.13.3 Zusatzinformationen218
11.2.13.4 Problemlöseanspruch218
11.2.14 Weitere Spiele zum Problemlösenlernen218
11.2.14.1 Room Escape Games218
11.2.14.2 Black Stories219
11.3Zusammenfassung219
Literatur219
12 Handlungsorientierte Kombinatorikaufgaben für den Unterricht in der Primarstufe und der Sekundarstufe I221
Zusammenfassung221
12.1Allgemeines221
12.2Problemlöseaufgaben aus der Kombinatorik für den Unterricht222
12.2.1Bälle in Schachteln sortieren222
12.2.2Stifte im Federpennal222
12.2.3Autos223
12.2.4Haus mit Lift und Treppen223
12.2.5Restaurant224
12.2.6Test225
12.2.7Schüler kommen in die Klasse225
12.2.8Tresor226
12.2.9Licht226
12.2.10 Badematten227
12.2.11 Skilager227
12.2.12 Snowboarden228
12.2.13 Spielplatz228
Literatur229
13 Zusammenfassung und Resümee230
Zusammenfassung230
13.1Zu den Hintergrundvariablen237
13.2Zu den Persönlichkeitsvariablen und zur Kognition238
13.3Zu den kombinierten Merkmalen240
13.4Weitere interessante Ergebnisse241
Literatur243
14 Ein neues dynamisches Modell zum Problemlösen/Ausblick245
Zusammenfassung245
14.1Vorschlag für ein dynamisches Modell245
14.2Ausblick250
Literatur252

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