Unterrichtsentwicklung im sprachsensiblen Mathematikunterricht der Sekundarstufe (Fach-BiSS)

Die Sprachkompetenzen ein- und mehrsprachiger Schülerinnen und Schüler beeinflussen erheblich ihren Lernerfolg. Daher ist Sprachbildung im Fachunterricht ein bedeutsamer Faktor zur Reduktion von Bildungsungerechtigkeit – das gilt auch für das vermeintlich spracharme Fach Mathematik. Noch fühlen sich viele Schulen allein gelassen mit dem Ziel, Sprachbildung in allen Fächern umzusetzen. Hier setzt das Projekt
Fach-BiSS für den Mathematikunterricht an.

Erster Ergebnisbericht aus dem Projekt „Fach-BiSS“ im Rahmen des Forschungsnetzwerks BiSS-Transfer:

(Auszug aus der BiSS-Transfer-Abschlusspublikation, 2024)

Sie können den Beitrag zu Fach-BiSS auch auch hier downloaden.

Alle Ergebnisse aus den Forschungsnetzwerken von BiSS-Transfer finden Sie in unserer Abschlusspublikation BiSS-Transfer: Potenziale sichern. Arbeitsergebnisse, Länderperspektiven und Impulse (2024).

Weitere Ergebnisse aus dem Projekt „Fach-BiSS“ im Rahmen des Forschungsnetzwerks BiSS-Transfer:

Ergebnisse aus der Transferforschung zur Unterrichtsentwicklung im sprachsensiblen Fachunterricht in der Sekundarstufe wurden bereits durch mehrere Vorträge auf Konferenzen präsentiert und in wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht.

Im März 2024 wurden erste Ergebnisse zur Wirkung der Fach-BiSS-Fortbildung auf die Kompetenz und Einstellungen der Lehrkräfte im Rahmen eines BiSS-Transfer-Symposiums auf der Tagung der Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (GEBF) in Potsdam präsentiert (Şahin-Gür et al., 2024). Im August 2024 konnten weitere Ergebnisse zur Wirksamkeit der Fortbildung und zur Rolle systemischer Faktoren (z.B. Schulleitungsunterstützung und Kooperation) und zur Leistungsmessung (Hankeln 2014) einem internationalen Publikum auf dem International Congress on Mathematical Education (ICME) in Sydney, Australia (Şahin-Gür et al., 2024) und der Tagung der Special Interest Group „Teaching and Teacher Education“ der European Association for Learning and Instruction (EARLI) in Oxford, Groß-Britannien vorgestellt werden (Stahnke et al., 2024).

Weiterhin wurden erste Befunde zur Wirksamkeit der Fortbildung auf die Lernzuwächse im Bereich Prozente auf der Tagung der Arbeitsgruppe für Empirische Pädagogische Forschung (AEPF) in Osnabrück präsentiert. Die Ergebnisse dieser Vorträge zeigen positive Wirkungen auf Ebene der Lehrkräfte sowie der Lernenden auf. Für die Übertragung auf andere Fächer wurden gemeinsam mit einem der Erprobungsländer (Hamburg) Konzepte für den Biologie-Unterricht adaptiert und im MNU-Journal publiziert (Prediger & Vogel, 2024).

Die Entwicklungs- und Forschungsergebnisse aus Fach-BiSS sind zudem in die Planungen für die wissenschaftliche Begleitung des Startchancen-Programms eingeflossen. Dabei wird auf publizierte Ergebnisse, entwickelte Materialien, aber auch auf zahlreiche informelle Erfahrungen und aufgebaute Kooperationsstrukturen zurückgegriffen. Einen Beitrag zur Theoriebildung zur Transfer- und Implementationsforschung liefert ein Kapitel in einem internationalen wissenschaftlichen Handbuch (Prediger, Jackso & Koichu, 2024), in das maßgebliche Erfahrungen und Ergebnisse aus Fach-BiSS eingeflossen sind.

Vorträge sowie weiterführende Veröffentlichungen und Publikationen zu den Ergebnissen des Teilprojekts „Fach-BiSS“ aus dem BiSS-Transfer-Forschungsnetzwerk sind:

Vorträge

• Hankeln, C. (2024). Investigating text-highlighting as a way to assess students’ identification of relevant information. Extended Paper presented at the 15th International Congress on Mathematical Education in Sydney, Australia.
• Prediger, S., Şahin-Gür, D., Stahnke, R., Hankeln, C. (2024). Sprachbildenden Fachunterricht in der Praxis effektiv etablieren. Poster presented at the Abschlusstagung BiSS-Transfer, Berlin, Germany.
• Prediger, S. (2024). Was heißt eigentlich wissenschaftliche Begleitung? Die Rolle der Wissenschaft aus der Perspektive der Schulen, Bildungspolitik und der Forschenden – am Beispiel sprachlicher Bildung. BiSS-Transfer-Abschlusstagung, Berlin, 12. November 2024 (Hauptvortrag)
• Prediger, S. (2024). Disseminierbare und gehaltvoll adaptierbare Fortbildungsmaterialien für viele Fortbildende gestalten: Worauf kommt es an? Digitale Transformation: Tagung der Kompetenzverbünde lernen:digital, Potsdam, 30. September 2024 (Hauptvortrag)
• Prediger, S. (2024). Sprachbildung als Querschnittsaufgabe aller Fächer: Welche Forschung unterstützt den langen Weg von Problemerfassung zur gelebten Unterrichtsrealität? Symposion Deutschdidaktik, Mainz, 16. September 2024 (Hauptvortrag)
• Prediger, S. (2024). Professionelle Lernwege von Lehrkräften: Was wissen wir und wie gehen wir damit um? 3. QuaMath-Bundestagung, 13. September 2024, Dillingen (Hauptvortrag)
• Prediger, S. (2024). A bridging language for developing conceptual understanding of mathematical concepts: Meaning-related language. ICME – International Congress on Mathematical Education, TSG 3.13 Language and communication in the mathematics classroom, Sydney, 12. Juli 2024. (Invited talk)
• Prediger, S. (2024). Kognitive, diskursive und lexikalische Aktivierung: Zusammenspiel und Wirkung auf fachliche Lernzuwächse. Ein Forschungsweg von qualitativer zu quantitativer Forschung. Colloquium Sprachlichkeit und Fachlichkeit. Köln-Wahn, 4. März 2024 (Eingeladener Vortrag)
• Prediger, S. (2024). Fortbildungsqualität entwickeln – Teil 2: Wissen über Lernen von Lehrkräften einbeziehen. 2. QuaMath-Bundestagung, Dortmund, 1. März 2024 (Hauptvortrag)
• Prediger, S. (2023). Bridging language for developing conceptual understanding: A research journey. Third International Symposium on Mathematics Education of the Asian Center of Mathematics Education, Shanghai, 9. November 2023 (Plenary Talk)
• Şahin-Gür, D., Prediger, S., & Stahnke, R. (2024). Changes in teacher’s diagnostic categories for noticing students‘ written explanations in a PD program. Paper presented at the 15th International Congress on Mathematical Education in Sydney, Australia.
• Şahin-Gür, D., Stahnke, R., & Prediger, S. (2024). Prädiktoren transferrelevanter Einstellungen von Lehrkräften nach Teilnahme an einer Fortbildung zum sprachbildenden Mathematikunterricht. Paper presented at the 11th conference of the Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (GEBF), Potsdam, Germany.
• Stahnke, R., Hankel, C., Şahin-Gür, D., & Prediger, Susanne (2024). Gelingt das Scaling-Up? Transfer eines Konzepts zum sprachbildenden Mathematikunter¬richt. Paper presented at the Sektionstagung empirische Bildungsforschung der Arbeitsgruppe für Empirische Pädagogische Forschung (AEPF), Osnabrück, Germany.
• Stahnke, R., Şahin-Gür, D., & Prediger, S. (2024). Effects of a professional develop¬ment course on language-responsive mathematics education. Paper presented at the EARLI SIG 11 & 13 conference, Oxford, United Kingdom.

Publikationen

• Dröse, J. Stahnke, R., & Prediger S. (2026). Effectiveness of personnel and material implementation strategies: The case of an instructional approach for mathematical word problems. In Studies in Educational Evaluation 89
• Gabel, S., Kosel, C., Stahnke, R., Keskin-Senkal, Ö., Alijagic, A. & Gegenfurtner A. (2026). Classroom disruptions: Impact on teachers’ gaze patterns. In Learning and Instruction 102
• Stahnke, R. & Gegenfurtner A. (2025). Beyond analysing frequencies: Exploring teacher professional vision with epistemic network analysis of teachers’ think-aloud data. In Learning and Instruction 99
• Stahnke, R., Şahin-Gür, D., Hankeln, C. & Prediger, S. (2025). Implementing educational innovations through facilitators: Cascade model works, yet school contexts matter. In Studies in Educational Evaluation 85
• Shure, V., Stahnke, R., Roesken-Winter, B. & Götze, D. (2025). Facilitators‘ noticing of teachers‘ responses to student thinking concerning a multiplicative thinking task. In Proceedings of the Fourteenth Congress of the European Society for Research
• Şahin-Gür, D., Stahnke, R. & Prediger, S. (2025). Wirksamkeit einer Fortbildung zum sprachbildenden Fachunterricht auf diagnostische Kategorien von Lehrkräften, Universitätsbibliothek Dortmund
• Shure, V., Stahnke, R., Roesken-Winter, B., Götze, D. & Selter, C. (2025). The development of facilitators‘ noticing of teachers‘ responses to student multiplicative thinking of the 48th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education
• Stahnke, R., Şahin-Gür, D., Hankeln, C., & Prediger, S (2025). Implementing educational innovations through facilitators: Cascade model works, yet school contexts matter. Paper submitted for publication. In Studies in Educational Evaluation, 85. https://doi.org/10.1016/j.stueduc.2025.101456
• Prediger, S., Jackson, K., & Koichu, B. (2024). When theory should guide action, what kind of theorizing do we need? In M. A. Clements, B. Kaur, T. Lowrie, V. Mesa, & J. Prytz (Eds.), Fourth International Handbook of Mathematics Education (pp. 341–364). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-51474-6_14
• Prediger, S., & Vogel, A. (2024). Sprachbildung für Verständnisaufbau in allen Fächern: Bedeutungsbezogene Denksprache zum Beschreiben fachlicher Strukturen. MNU Journal, 77(4), 314–321.
• Şahin-Gür, D., Prediger, S., & Stahnke, R. (2024). Changes in teacher’s diagnostic categories for noticing students‘ written explanations in a PD program. In Pro¬ceedings of the 15th International Congress on Mathematical Education. https://wwwold.mathematik.tu-dortmund. de/~prediger/veroeff/24-ICME_FachBiss_Noticing_Sahin-Guer_etal_Webversion. pdf
• Zentgraf, A.-K., & Prediger, S. (2024). Demands and scaffolds for explaining the connection of multiple representations: Revisiting the bottle-filling task. Journal of Mathematical Behavior, 73(101118), 1–21. https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2023.101118

Was waren die Ziele der Studie?

Das Projekt Fach-BiSS wollte erprobte Unterrichtskonzepte, die das Mathematiklernen durch Sprachbildung unterstützen, in die Schulen bringen. Dazu wurden Multiplikatorinnen und Multiplikatoren qualifiziert, die mit den Lehrkräften ihrer Schule zusammenarbeiten. Sie vermittelten Konzepte, in denen es vor allem darum geht,

• immer wieder Sprache einzufordern und zu unterstützen
• die fachlich relevanten Sprachhandlungen sukzessiv aufzubauen
• das fachliche Lernen zu Themen wie „Prozente verstehen“, „Variablen“, „Funktionen“ oder „Textaufgaben“ zu intensivieren.

Das Projekt erhob jeweils auf Ebene der Schülerinnen und Schüler, der Lehrkräfte und der Multiplikatorinnen und Multiplikatoren, wie der Transfer von Sprachbildung im Fachunterricht in den Schulalltag gelingen kann.

Wie lief die Studie ab?

Fach-BiSS bildete in einer Gruppe von Schulen Lehrkräfte über einen Zeitraum von 18 Monaten zu Konzepten des sprachsensiblen Mathematikunterrichts fort (Februar 2022 bis Juli 2023). Die Fortbildungen wurden von qualifizierten Multiplikatorinnen und Multiplikatoren durchgeführt, die die Lehrkräfte bei der Erprobung der Konzepte im Unterricht begleiteten. Die Fortbildung umfasste Präsenzworkshops (4 x 4-5 Stunden), Selbstlerneinheiten (9 x 45 Minuten) und Online-Workshops (5 x 1,5 Stunden) sowie dazwischenliegende, eigene Unterrichtserprobungen. In einer weiteren Gruppe von Schulen wurden zunächst Daten der Lehrkräfte sowie der Schülerinnen und Schüler erhoben und anschließend im Schuljahr 2023/2024 eine auf die Ergebnisse der Erhebung ausgerichtete Fortbildung angeboten.

Fach-BiSS stellte passend zu den Inhalten der Fortbildung Unterrichtsmaterialien zur Verfügung, die von den Lehrkräften erprobt wurden. Theorie und Praxis wurden so miteinander verzahnt. Videohospitationen im Unterricht mit anschließenden Coaching-Gesprächen boten den Teilnehmenden zusätzliche Reflexionsgelegenheiten. Nach Abschluss des Projekts können die Lehrkräfte die Materialien weiter nutzen.

Beteiligte Bundesländer

• Berlin
• Hamburg
• Nordrhein-Westfalen
• Thüringen

Beteiligte Forschungsinstitute

• Technische Universität Dortmund
• Mercator-Institut für Sprachförderung und Deutsch als Zweitsprache

Projektleitung

Prof. Dr. Susanne Prediger
Technische Universität Dortmund
Institut für Entwicklung und Erforschung des Mathematikunterrichts (IEEM)

Projektmitarbeitende

Rebekka Stahnke
Technische Universität Dortmund
Institut für Entwicklung und Erforschung des Mathematikunterrichts (IEEM)

Kontakt zum Projektteam: fach-biss@math.tu-dortmund.de