MuM-Video - Erklärvideos als informelle Ressource für fach- und sprachintegrierten Mathematikunterricht: Drei-Ebenen-Design-Research

Abstract

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt MuM-Video zielte darauf, wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse für den lernwirksamen Einsatz digitaler Erklärvideos im fach- und sprachintegrierten Mathematikunterricht der Sekundarstufe zu generieren. Im Fokus stand die Frage, wie die Qualitätsmerkmale Verstehensorientierung und kognitive Aktivierung aus medien-, mathematik- und sprachdidaktischer Perspektive gestaltet werden müssen, um interaktive Erklärvideos zum Algebra-Verständnis lernförderlich in Unterricht einzubinden und Lehrkräfte entsprechend zu professionalisieren. In iterativen Design-Research-Prozessen wurden auf Medien-, Unterrichts- und Fortbildungsebene Entwicklungsprodukte erstellt und empirisch untersucht. Auf Medienebene zeigte sich, dass fachdidaktisch treffsichere Interaktionselemente in Verbindung mit Selbsterklärungsprompts gehaltvolle konzeptuelle Lernprozesse anregen, insbesondere wenn typische Lernendenvorstellungen explizit aufgegriffen werden. Auf Unterrichtsebene wurde die Lernwirksamkeit des entwickelten zweiphasigen Designs – mit vorbereitenden Aufgaben und einer anschließenden videobasierten Systematisierungsphase – im Rahmen einer randomisierten kontrollierten Interventionsstudie empirisch nachgewiesen. Dabei wurden videobasierte Systematisierungsphasen mit einer Kontrollbedingung kontrastiert. Die Ergebnisse zeigen signifikante Lernzuwächse zugunsten der Video-Bedingung, insbesondere bei Lernenden mit hoher Nutzungsintensität. Zudem profitierten Lernende mit geringem Vorwissen in besonderem Maße von den interaktiven Erklärvideos, was deren inklusives Potenzial unterstreicht. Für Lernende mit geringerer Nutzungsintensität erwiesen sich moderierte Unterrichtsgespräche im Anschluss an die Videonutzung als zentral. Auf Fortbildungsebene wurden Konzepte entwickelt, die Lehrkräfte für einen fachdidaktisch präzisen und aktivierenden Videoeinsatz professionalisieren. Videos sowie Unterrichts- und Forbildungsmaterialien wurden als Open Educational Resources über das Deutsche Zentrum für Lehrkräftebildung Mathematik (DZLM) bereitgestellt und werden in großen bundesweiten DZLM-Fortbildungsprogrammen integriert.