Die Integration von Computational Thinking (CT) in die mathematische Bildung hat zunehmend Aufmerksamkeit auf sich gezogen; jedoch gibt es nur begrenzte methodische Klarheit darüber, wie CT systematisch im Mathematikunterricht der Grundschule verankert werden kann. Insbesondere empirische Forschung, die CT mit mehrstufigem mathematischem Problemlösen verknüpft, bleibt selten. Dieses Papier präsentiert das Design und die Implementierung eines aufgabenbasierten Interventionsmodells, das im Rahmen des Projekts DigiMaths4All entwickelt wurde. Das Modell integriert CT in die Grundschulmathematik durch einen strukturierten Rahmen zur Aufgabenauswahl und -gestaltung, kombiniert mit der Umsetzung in einer technologiegestützten Lernumgebung (ViLLE). Mathematische Aufgaben konzentrieren sich auf arithmetische Flüssigkeit und mehrstufiges Problemlösen, während CT-Aufgaben darauf zugeschnitten sind, zentrale Prozesse wie Zerlegung, Abstraktion, algorithmisches Denken und Debugging operationalisierbar zu machen. Die Intervention wurde durch eine klassenbasierte, randomisierte kontrollierte Studie in der Grundbildung durchgeführt, die den traditionellen Unterricht mit technologiegestützten Ansätzen, einschließlich eines integrierten Mathematik-CT-Modells, vergleicht. Die Studie verwendet einen Mixed-Methods-Ansatz und integriert Bewertungen und Daten aus Lernanalytik, um die Implementierungsprozesse zu untersuchen. Der Hauptbeitrag dieses Papiers ist methodologischer Natur. Es bietet einen reproduzierbaren Rahmen für (1) die Gestaltung von Interventionen, die CT in die Mathematik integrieren, (2) die Auswahl und Konstruktion abgestimmter Aufgabensets und (3) die Implementierung dieser Aufgaben innerhalb einer analytics-gesteuerten digitalen Umgebung. Die Ergebnisse erweitern das Verständnis darüber, wie CT operativisiert werden kann, um mathematisches Problemlösen in der Grundbildung zu unterstützen.
Marika Parviainen (Tue,) hat diese Frage untersucht.